JP5787786B2 - Vehicle control device - Google Patents

Vehicle control device Download PDF

Info

Publication number
JP5787786B2
JP5787786B2 JP2012036017A JP2012036017A JP5787786B2 JP 5787786 B2 JP5787786 B2 JP 5787786B2 JP 2012036017 A JP2012036017 A JP 2012036017A JP 2012036017 A JP2012036017 A JP 2012036017A JP 5787786 B2 JP5787786 B2 JP 5787786B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
voltage
battery
target
generator
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.)
Active
Application number
JP2012036017A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013172598A (en
Inventor
高田　潤一
潤一 高田
裕孝 久保田
裕孝 久保田
中村　貢
貢 中村
徹也 宮本
徹也 宮本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2012036017A priority Critical patent/JP5787786B2/en
Publication of JP2013172598A publication Critical patent/JP2013172598A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5787786B2 publication Critical patent/JP5787786B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

本発明は車両の制御装置に関し、特に直流バスに直接接続されたバッテリ及び電力負荷を有する車両の制御装置に関する。   The present invention relates to a vehicle control device, and more particularly, to a vehicle control device having a battery and a power load directly connected to a DC bus.

図４に示すように、エンジン１によって駆動される発電機２と、交流／直流変換及び発電機（発電電動機）２のトルク制御を行うコンバータ３と、コンバータ３から直流電力が供給される直流バス４と、直流バス４に直接接続されたバッテリ（蓄電装置）５及び電力負荷６とを備えた車両が知られている。図４では、エンジン１及び／又は発電電動機２がトランスミッション７を介して駆動輪８を駆動するように構成されている。   As shown in FIG. 4, a generator 2 driven by the engine 1, a converter 3 that performs AC / DC conversion and torque control of the generator (generator motor) 2, and a DC bus to which DC power is supplied from the converter 3 4 and a battery (power storage device) 5 and a power load 6 directly connected to the DC bus 4 are known. In FIG. 4, the engine 1 and / or the generator motor 2 are configured to drive the drive wheels 8 via the transmission 7.

この車両では、バッテリ５がバッテリ電力制御用の電力変換装置を介さずに、直流バス４に直接接続されているので、コンバータ３の出力電圧がバッテリ５の動作電圧になると共に、電力負荷６への供給電圧にもなる。   In this vehicle, since the battery 5 is directly connected to the DC bus 4 without going through the power converter for battery power control, the output voltage of the converter 3 becomes the operating voltage of the battery 5 and is supplied to the power load 6. It also becomes the supply voltage.

したがって、発電機２による発電量と電力負荷６の消費電力とがバランスしないと、バッテリ５の電圧が不安定になる。その結果、電力負荷６への供給電圧やコンバータ３の出力電圧が規定範囲を超えて大きく変動したり、バッテリ５が過放電や過充電を引き起こしたりするおそれがあった。例えば、発電量が消費電力に対して大き過ぎると、充電によりバッテリ５の電圧及び電力負荷６の動作電圧が上がってしまい、一方、発電量が消費電力に対して小さ過ぎると、放電によりバッテリ５の電圧及び電力負荷６の動作電圧が下がってしまう。   Therefore, the voltage of the battery 5 becomes unstable unless the amount of power generated by the generator 2 and the power consumption of the power load 6 are balanced. As a result, the supply voltage to the power load 6 and the output voltage of the converter 3 may fluctuate greatly beyond the specified range, or the battery 5 may be overdischarged or overcharged. For example, if the power generation amount is too large with respect to the power consumption, the voltage of the battery 5 and the operating voltage of the power load 6 increase due to charging. On the other hand, if the power generation amount is too small with respect to the power consumption, the battery 5 is discharged. And the operating voltage of the power load 6 are lowered.

このような問題を解決するため、第１の手法として、特許文献１に記載された車両では、バッテリの充電状態と電力負荷に応じて、適切な発電量を決定するように構成されている。具体的には、特許文献１の車両は、バッテリの充電率が所定値よりも低い場合やバッテリの電力負荷が所定値よりも大きい場合に、バッテリの充電率及が所定値よりも高くなるように、及び、バッテリの電力負荷が所定値よりも小さくなるように、発電機を発電させるようになっている。これにより、特許文献１の車両では、バッテリの充電率及び電力負荷を所定範囲内に維持することが可能である。   In order to solve such a problem, as a first method, the vehicle described in Patent Document 1 is configured to determine an appropriate power generation amount according to the state of charge of the battery and the power load. Specifically, in the vehicle of Patent Document 1, when the battery charging rate is lower than a predetermined value or when the battery power load is higher than the predetermined value, the battery charging rate and the battery charging rate are higher than the predetermined value. In addition, the generator is configured to generate power so that the power load of the battery is smaller than a predetermined value. Thereby, in the vehicle of patent document 1, it is possible to maintain the charging rate and electric power load of a battery in the predetermined range.

また、上述の問題を解決するため、第２の手法として、車両の上位コントローラを、通常のトルク制御モード（発電機が所望の負荷トルクで作動するようにコンバータを介して発電機を制御する）から、電圧制御モード（上位コントローラ内で設定された動作電圧の目標値を達成するようにコンバータを介して発電機を制御する）に切替えて制御可能に構成することが考えられる。すなわち、電圧制御モードでは、上位コントローラは、コンバータ出力電圧（動作電圧）と、上位コントローラ内で設定された目標動作電圧との差に基づいて、制御モデルを用いて発電機のトルク指令を決定する。   In order to solve the above-mentioned problem, as a second method, the host controller of the vehicle is operated in a normal torque control mode (the generator is controlled via a converter so that the generator operates at a desired load torque). Therefore, it is conceivable that the voltage control mode (the generator is controlled via a converter so as to achieve the target value of the operating voltage set in the host controller) can be controlled. That is, in the voltage control mode, the host controller determines the generator torque command using the control model based on the difference between the converter output voltage (operating voltage) and the target operating voltage set in the host controller. .

特許第３１６７８９０号Japanese Patent No. 3167890

しかしながら、第１の手法では、バッテリ電圧をある程度の範囲内に維持することは可能であると考えられるが、高精度な制御は期待できない。
また、第２の手法では、上位コントローラ側にトルク制御と電圧制御とを切替えるための追加の制御ロジックや切替えスイッチ等が必要になると共に、コンバータ内にも電力負荷にマッチングさせてパラメータ設計された制御ロジックを組み込む必要がある。このため、構造が複雑になるという問題がある。 However, in the first method, it is considered that the battery voltage can be maintained within a certain range, but high-precision control cannot be expected.
In the second method, additional control logic and a changeover switch for switching between torque control and voltage control are required on the host controller side, and parameters are designed in the converter to match the power load. It is necessary to incorporate control logic. For this reason, there is a problem that the structure becomes complicated.

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、バッテリの動作電圧を簡易な構成によって高精度に制御することが可能な車両の制御装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle control device capable of controlling the operating voltage of a battery with high accuracy with a simple configuration.

上述した課題を解決するために、本発明は、エンジンと、このエンジンによって駆動される発電機と、トルク指令値に基づいて前記発電機をトルク制御すると共に、発電機によって発電された交流電力を直流電力に変換するコンバータと、このコンバータから直流電力が供給される直流バスと、この直流バスに直接接続されたバッテリ及び電力負荷と、を備えた車両の制御装置であって、バッテリの入出力電流と出力電圧との関係を示す電流−電圧特性を記憶し、この電流−電圧特性に基づいて、直流バスに対して予め設定された目標電圧に対応するバッテリの目標電流を算出するバッテリ目標電流演算手段と、直流バスの実電圧の値を取得し、取得した直流バスの実電圧とバッテリの目標電流とに基づいて、バッテリの目標電力を算出するバッテリ目標電力演算手段と、電力負荷によって消費される消費電力の値を取得し、目標電力と消費電力に基づいて発電機が発電すべき要求電力を算出し、この要求電力に基づいて、発電機へのトルク指令値を算出する発電機トルク指令値演算手段と、を備えている。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides an engine, a generator driven by the engine, torque control of the generator based on a torque command value, and AC power generated by the generator. A vehicle control device comprising: a converter for converting to DC power; a DC bus to which DC power is supplied from the converter; and a battery and a power load directly connected to the DC bus. A battery target current for storing a current-voltage characteristic indicating a relationship between the current and the output voltage, and calculating a target current of the battery corresponding to the target voltage preset for the DC bus based on the current-voltage characteristic. Obtain the value of the actual voltage of the DC bus and the arithmetic means, and calculate the target power of the battery based on the acquired actual voltage of the DC bus and the target current of the battery The battery target power calculation means and the power consumption value consumed by the power load are obtained, the required power to be generated by the generator is calculated based on the target power and the power consumption, and the generator is calculated based on the required power. Generator torque command value calculating means for calculating a torque command value to the generator.

このように構成された本発明の車両の制御装置は、コンバータによって発電機をトルク制御させるためのトルク指令値を算出するように構成されており、このトルク指令値によって発電機が制御されることにより、直流バスを予め設定された目標電圧に精度良く維持することができる。具体的には、制御装置は、バッテリの電流−電圧特性に基づいて目標電圧に対する目標電流を算出し、続いて、バッテリがこの目標電流を充放電する際のバッテリの目標電力を算出し、さらに、目標電力と負荷消費電力から求められる、発電機が発電すべき要求電力を発電機が発電するように、発電機へのトルク指令値を算出する。   The vehicle control device of the present invention configured as described above is configured to calculate a torque command value for torque-controlling the generator by a converter, and the generator is controlled by this torque command value. Thus, the DC bus can be accurately maintained at a preset target voltage. Specifically, the control device calculates the target current for the target voltage based on the current-voltage characteristics of the battery, and subsequently calculates the target power of the battery when the battery charges and discharges the target current. The torque command value to the generator is calculated so that the generator generates the required power to be generated from the target power and load power consumption.

この構成により、本発明では、発電機が要求電力を発電することにより、負荷消費電力を除いた電力分がバッテリへ供給され、この供給電力は、現在のバッテリの電圧（すなわち、直流バスの電圧）において、上記目標電流をバッテリに充放電させる。そして、この充放電電流は、バッテリの電流−電圧特性により、バッテリに上記目標電圧を生起させる。   With this configuration, in the present invention, when the generator generates the required power, the power excluding the load power consumption is supplied to the battery, and this supplied power is the current battery voltage (ie, the DC bus voltage). ), The battery is charged and discharged with the target current. The charge / discharge current causes the battery to generate the target voltage according to the current-voltage characteristics of the battery.

したがって、本発明では、目標電圧にバッテリ電圧及び直流バスの電圧を精度良く一致させることができ、電力負荷が接続された直流バスを目標電圧に維持して、電力負荷の動作を安定させることが可能となる。更には、本発明では、直流バスを目標電圧に維持することにより、バッテリの過放電，過充電を防止してバッテリの長寿命化を図ることができる。その際、本発明では、コンバータ側には、制御ロジックを追加する必要がなく、制御装置の制御ロジックのみで目標電圧の維持制御を達成することができる。   Therefore, in the present invention, the battery voltage and the voltage of the DC bus can be accurately matched with the target voltage, and the operation of the power load can be stabilized by maintaining the DC bus connected to the power load at the target voltage. It becomes possible. Furthermore, in the present invention, by maintaining the DC bus at the target voltage, it is possible to prevent the battery from being overdischarged and overcharged, thereby extending the life of the battery. At this time, in the present invention, it is not necessary to add control logic to the converter side, and the maintenance control of the target voltage can be achieved only by the control logic of the control device.

また、本発明において好ましくは、電流−電圧特性は、バッテリのＳＯＣに応じて複数設定されており、バッテリ目標電流演算手段は、バッテリのＳＯＣを取得し、取得したＳＯＣ及び電流−電圧特性に基づいて、目標電圧に対応するバッテリの目標電流を算出する。   In the present invention, preferably, a plurality of current-voltage characteristics are set according to the SOC of the battery, and the battery target current calculation means acquires the SOC of the battery, and based on the acquired SOC and current-voltage characteristics. Thus, the target current of the battery corresponding to the target voltage is calculated.

バッテリの電流−電圧特性はバッテリのＳＯＣに依存して変わるが、このように構成された本発明においては、ＳＯＣを考慮した電流−電圧特性に基づいてバッテリの目標電流を算出するので、より高い精度でバッテリ電圧及びバス電圧を目標電圧に一致させることが可能となる。   The current-voltage characteristics of the battery vary depending on the SOC of the battery. However, in the present invention configured as described above, the target current of the battery is calculated based on the current-voltage characteristics in consideration of the SOC, so that the battery current-voltage characteristics are higher. The battery voltage and bus voltage can be made to match the target voltage with accuracy.

また、具体的には、バッテリ目標電力演算手段は、直流バスの実電圧とバッテリの目標電流とを乗算した値に基づいて、バッテリの目標電力を算出する。   More specifically, the battery target power calculation means calculates the target power of the battery based on a value obtained by multiplying the actual voltage of the DC bus by the target current of the battery.

また、具体的には、発電機トルク指令値演算手段は、発電機の回転数を取得し、要求電力を前記発電機の回転数で除した値に基づいて、トルク指令値を算出する。
また、発電機トルク指令値演算手段は、目標電力と消費電力とを加算して要求電力を算出する。 Specifically, the generator torque command value calculation means obtains the rotation speed of the generator and calculates a torque command value based on a value obtained by dividing the required power by the rotation speed of the generator.
The generator torque command value calculating means calculates the required power by adding the target power and the power consumption.

また、本発明において好ましくは、発電機トルク指令値演算手段は、目標電力と消費電力とを加算した合計電力に、コンバータの電力変換効率及び発電機の発電効率を考慮して要求電力を算出する。
このように構成された本発明においては、コンバータの電力変換効率及び発電機の発電効率を考慮することにより、より精度よく要求電力を算出することができるので、バッテリ電圧及びバス電圧を目標電圧に一致させる精度を更に向上することが可能となる。 Preferably, in the present invention, the generator torque command value calculation means calculates the required power in consideration of the power conversion efficiency of the converter and the power generation efficiency of the generator to the total power obtained by adding the target power and the power consumption. .
In the present invention configured as described above, the required power can be calculated more accurately by taking into account the power conversion efficiency of the converter and the power generation efficiency of the generator, so that the battery voltage and the bus voltage are set to the target voltage. It is possible to further improve the accuracy of matching.

また、本発明において好ましくは、発電機へのトルク指令値を補正する補正手段を更に備え、この補正手段は、実電圧と目標電圧の差に基づいて、トルク指令値を補正する。
このように構成された本発明においては、算出したトルク指令値に誤差成分が含まれ、直流バスの実電圧が目標電圧に一致しない場合であっても、トルク指令値を補正することにより、目標電圧に対する直流バスの実電圧の差分又はずれを解消して、バス電圧を目標電圧に一致させることができる。
具体的には、補正手段は、実電圧が目標電圧よりも低い場合はトルク指令値を増加し、実電圧が目標電圧よりも高い場合はトルク指令値を減少させるように、トルク指令値を補正する。 In the present invention, it is preferable that correction means for correcting a torque command value for the generator is further provided, and the correction means corrects the torque command value based on a difference between the actual voltage and the target voltage.
In the present invention configured as described above, even if the calculated torque command value includes an error component and the actual voltage of the DC bus does not match the target voltage, the target torque value is corrected by correcting the torque command value. The difference or deviation of the actual voltage of the DC bus with respect to the voltage can be eliminated, and the bus voltage can be matched with the target voltage.
Specifically, the correction means corrects the torque command value so that the torque command value is increased when the actual voltage is lower than the target voltage, and is decreased when the actual voltage is higher than the target voltage. To do.

また、本発明において好ましくは、目標電圧を設定するための電圧設定手段を更に備える。
このように構成された本発明においては、電圧設定手段によって、直流バスの目標電圧を任意に設定することができるので、状況に応じて好適なバス電圧を実現することができる。 In the present invention, it is preferable to further include voltage setting means for setting a target voltage.
In the present invention configured as described above, the target voltage of the DC bus can be arbitrarily set by the voltage setting means, so that a suitable bus voltage can be realized according to the situation.

本発明の車両の制御装置によれば、簡易な構成により、バッテリの動作電圧を高精度に制御することができる。   According to the vehicle control apparatus of the present invention, the operating voltage of the battery can be controlled with high accuracy by a simple configuration.

本発明の第１の実施形態における車両の構成図である。It is a lineblock diagram of vehicles in a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態における制御装置のバッテリ電圧維持制御の説明図である。It is explanatory drawing of the battery voltage maintenance control of the control apparatus in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態における制御装置のバッテリ電圧維持制御の説明図である。It is explanatory drawing of the battery voltage maintenance control of the control apparatus in the 2nd Embodiment of this invention. 従来技術の車両の構成図である。It is a block diagram of the vehicle of a prior art.

次に、図１及び図２を参照して、本発明の第１の実施形態による車両の制御装置を説明する。
先ず、図１に基づいて、本実施形態の車両の構成について説明する。本実施形態では、パラレル方式のハイブリッド車両を例にとって説明するが、これに限らず、シリーズ方式のハイブリッド車両等にも本発明を適用することができる。具体的には、発電機，発電機を制御するコンバータ，発電機の発電電力がコンバータを介して供給される直流バス，直流バスに直接接続されたバッテリ及び電力負荷を有する車両に本発明を適用することができる。
なお、図４と共通する要素には、同一の符号を用いる。 Next, with reference to FIG.1 and FIG.2, the control apparatus of the vehicle by the 1st Embodiment of this invention is demonstrated.
First, the structure of the vehicle of this embodiment is demonstrated based on FIG. In the present embodiment, a parallel type hybrid vehicle will be described as an example. Specifically, the present invention is applied to a vehicle having a generator, a converter for controlling the generator, a DC bus to which power generated by the generator is supplied via the converter, a battery directly connected to the DC bus, and a power load. can do.
Note that the same reference numerals are used for elements common to those in FIG.

図１に示すように、本実施形態の車両１００は、エンジン１と、発電電動機２と、（インバータ）コンバータ３と、直流バス４と、バッテリ５と、電力負荷６と、トランスミッション７と、駆動輪８と、車両コントローラ（制御装置）１０とを備えている。   As shown in FIG. 1, the vehicle 100 of this embodiment includes an engine 1, a generator motor 2, an (inverter) converter 3, a DC bus 4, a battery 5, a power load 6, a transmission 7, and a drive. A wheel 8 and a vehicle controller (control device) 10 are provided.

エンジン１は、出力トルクを出力軸及びこの出力軸に連結されたトランスミッション７を介して駆動輪８へ供給する。
発電電動機２は、バッテリ５から（インバータ）コンバータ３を介して供給される交流電力によって駆動され、出力トルクを駆動輪８へ供給することにより、エンジン１の駆動力をアシストする。また、発電電動機２は、エンジン１または車両１００の慣性力（ブレーキ）によって駆動されて交流電力を発生（回生発電）し、回生電力をコンバータ３を介して直流バス４へ供給する。
なお、以下の説明において、発電機として発電電動機２を説明する際には、発電機２と表記する場合がある。 The engine 1 supplies output torque to the drive wheels 8 via an output shaft and a transmission 7 connected to the output shaft.
The generator motor 2 is driven by AC power supplied from the battery 5 via the (inverter) converter 3 and assists the driving force of the engine 1 by supplying output torque to the drive wheels 8. The generator motor 2 is driven by the inertial force (brake) of the engine 1 or the vehicle 100 to generate AC power (regenerative power generation), and supplies the regenerative power to the DC bus 4 via the converter 3.
In the following description, when the generator motor 2 is described as a generator, it may be referred to as the generator 2.

コンバータ３は、発電機２に付設されており、発電機トルク指令値Ｔｍｇ_ｒｅｑに基づいて発電機２をトルク制御して交流電力（回生電力）を発生させ、回生電力を交流から直流に変換して直流バス４へ供給する。コンバータ３は、直流バス４のバス電圧を制御することにより、バッテリ５による充放電を制御するように構成されている。
また、コンバータ３は、インバータとして機能し、バッテリ５からの直流電力を交流電力に変換して発電電動機２へ供給して、発電電動機２を駆動制御する。 The converter 3 is attached to the generator 2 and generates AC power (regenerative power) by controlling the torque of the generator 2 based on the generator torque command value Tmg_req, and converts the regenerative power from AC to DC. Supply to DC bus 4. Converter 3 is configured to control charging / discharging by battery 5 by controlling the bus voltage of DC bus 4.
The converter 3 functions as an inverter, converts the DC power from the battery 5 into AC power, supplies the AC power to the generator motor 2, and drives and controls the generator motor 2.

バッテリ５は、充放電可能な二次電池であり、直流バス４の電圧に応じて、直流バス４へ直流電力を供給（放電）したり、直流バス４から直流電力を受けて充電したりするようになっている。
本実施形態では、バッテリ５は、バッテリ電力を制御する電力変換装置（ＤＣ／ＤＣコンバータ）を有しておらず、直流バス４へ直接的に接続されている。本実施形態では、バッテリ電力制御用の電力変換装置を用いない構成とすることにより、車両１００の燃費と車載性を向上させている。
電力負荷６は、直流バス４に接続された車載電気機器（補機）である。したがって、電力負荷６による負荷消費電力Ｐｌｏａｄは、時間と共に変動する。 The battery 5 is a chargeable / dischargeable secondary battery, and supplies (discharges) DC power to the DC bus 4 or receives DC power from the DC bus 4 in accordance with the voltage of the DC bus 4. It is like that.
In the present embodiment, the battery 5 does not have a power conversion device (DC / DC converter) that controls battery power, and is directly connected to the DC bus 4. In the present embodiment, the fuel consumption and in-vehicle performance of the vehicle 100 are improved by adopting a configuration that does not use a power converter for battery power control.
The power load 6 is an on-vehicle electric device (auxiliary machine) connected to the DC bus 4. Therefore, the load power consumption Pload by the power load 6 varies with time.

制御装置１０は、エンジン１，発電機２，コンバータ３等を制御するように構成されている。
本実施形態では、特に、制御装置１０は、目標電圧Ｖｒｅｑ，バッテリ充電率（ＳＯＣ），直流バス４のバス電圧Ｖｂｕｓ，負荷消費電力Ｐｌｏａｄ，発電機２の回転数ωｍｇに基づいて算出した発電機トルク指令値Ｔｍｇ_ｒｅｑを、コンバータ３へ出力することによって、直流バス４の電圧を目標電圧Ｖｒｅｑに精度良く維持するように構成されている。 The control device 10 is configured to control the engine 1, the generator 2, the converter 3, and the like.
In the present embodiment, in particular, the control device 10 generates a generator that is calculated based on the target voltage Vreq, the battery charge rate (SOC), the bus voltage Vbus of the DC bus 4, the load power consumption Pload, and the rotational speed ωmg of the generator 2. The torque command value Tmg_req is output to the converter 3 so that the voltage of the DC bus 4 is accurately maintained at the target voltage Vreq.

本実施形態では、目標電圧Ｖｒｅｑは、制御装置１０内のメモリに予め記憶されているが、これに限らず、目標電圧Ｖｒｅｑを運転者が手動で設定し、制御装置１０へ出力可能としてもよい。
例えば、運転手が操作可能な目標電圧切替スイッチ（電圧設定手段）を設けることができる。目標電圧切替スイッチは、例えば、電力負荷６を作動させるのに適した電圧設定目標値（通常モード）と、バッテリ５を高速充電するのに適した高い電圧値である電圧設定目標値（充電モード）とに切り替え可能とすることができる。また、目標電圧切替スイッチは、例えばロータリースイッチのような、任意の電圧値を運転手が選択可能な形態であってもよい。 In the present embodiment, the target voltage Vreq is stored in advance in a memory in the control device 10. However, the present invention is not limited to this, and the driver may manually set the target voltage Vreq and output it to the control device 10. .
For example, a target voltage changeover switch (voltage setting means) that can be operated by the driver can be provided. The target voltage changeover switch is, for example, a voltage setting target value (normal mode) suitable for operating the power load 6 and a voltage setting target value (charging mode) that is a high voltage value suitable for high-speed charging of the battery 5. ) And can be switched to. Further, the target voltage changeover switch may be in a form in which the driver can select an arbitrary voltage value, such as a rotary switch.

バッテリ充電率（ＳＯＣ）は、バッテリ５の充電状態を表しており、バッテリ５に内蔵されたバッテリ管理ユニット（ＢＭＵ）から制御装置１０へ出力される。
なお、バッテリ充電率（ＳＯＣ）は、「バッテリの残容量／バッテリの満充電容量×１００（％）」で特定される量であり、さらに温度を考慮して補正してもよい。 The battery charge rate (SOC) represents the state of charge of the battery 5 and is output from the battery management unit (BMU) built in the battery 5 to the control device 10.
The battery charge rate (SOC) is an amount specified by “remaining battery capacity / full charge capacity of battery × 100 (%)”, and may be corrected in consideration of temperature.

また、バス電圧Ｖｂｕｓは、直流バス４の電圧を表すものであり、直流バス４に設けられた電圧測定センサから制御装置１０へ出力される。バス電圧Ｖｂｕｓは、バッテリ５の動作電圧（バッテリ電圧）と等しく、電力負荷６への供給電圧となる。なお、バッテリ５内のＢＭＵが、バス電圧Ｖｂｕｓに相当するバッテリ電圧を制御装置１０へ出力するように構成してもよい。   The bus voltage Vbus represents the voltage of the DC bus 4 and is output from the voltage measurement sensor provided on the DC bus 4 to the control device 10. The bus voltage Vbus is equal to the operating voltage (battery voltage) of the battery 5 and is a supply voltage to the power load 6. The BMU in the battery 5 may be configured to output a battery voltage corresponding to the bus voltage Vbus to the control device 10.

負荷消費電力Ｐｌｏａｄは、電力負荷６によって消費されている現在の消費電力を表すものであり、演算手段（図示せず）によって別途算出され、制御装置１０へ出力される。
発電機２の回転数ωｍｇは、発電機２の回転軸の回転数を表すものであり、発電機２に設けられた回転センサ（図示せず）から制御装置１０へ出力される。 The load power consumption Pload represents the current power consumption consumed by the power load 6, is separately calculated by a calculation means (not shown), and is output to the control device 10.
The rotation speed ωmg of the generator 2 represents the rotation speed of the rotation shaft of the generator 2 and is output to a control device 10 from a rotation sensor (not shown) provided in the generator 2.

次に、図２に基づいて、本実施形態の制御装置１０のバッテリ電圧維持制御について説明する。
制御装置１０は、バッテリ電圧維持制御に関連して、バッテリ目標電流演算手段１１と、バッテリ目標電力演算手段１２と、コンバータ目標出力電力演算手段１３と、発電機発電電力（要求電力）演算手段１４と、発電機トルク指令値変換手段１５とを備えている。
コンバータ目標出力電力演算手段１３，発電機発電電力演算手段１４，及び発電機トルク指令値変換手段１５は、発電機トルク指令値演算手段を構成する。 Next, the battery voltage maintenance control of the control device 10 of the present embodiment will be described based on FIG.
In connection with the battery voltage maintenance control, the control device 10 includes a battery target current calculation unit 11, a battery target power calculation unit 12, a converter target output power calculation unit 13, and a generator generated power (required power) calculation unit 14. And a generator torque command value conversion means 15.
The converter target output power calculation means 13, the generator generated power calculation means 14, and the generator torque command value conversion means 15 constitute a generator torque command value calculation means.

バッテリ目標電流演算手段１１は、バッテリ５におけるバッテリ電流とバッテリ電圧との関係を表す電流−電圧特性テーブルを有している。このテーブルは、制御装置１０のメモリ内に記憶されている。
なお、図２には、このテーブルの一例が示されている。テーブルは予め実験的に取得されたものであり、この例は、横軸をバッテリ電圧、縦軸をバッテリ電流としたグラフの形態であり、ＳＯＣ毎に、バッテリ電圧とバッテリ入出力電流の関係が示されている。この例では、ＳＯＣが高いほど、バッテリ電圧は高く、ＳＯＣが低いほど、バッテリ電圧は低くなる傾向がある。また、バッテリ出力電流が大きくなるほど（すなわち、放電電流が大きくなるほど）、バッテリ電圧が低くなり、バッテリ入力電流が大きくなるほど（すなわち、充電電流が大きくなるほど）、バッテリ電圧が高くなる傾向がある。 The battery target current calculation means 11 has a current-voltage characteristic table that represents the relationship between the battery current and the battery voltage in the battery 5. This table is stored in the memory of the control device 10.
FIG. 2 shows an example of this table. The table was acquired experimentally in advance, and this example is a graph with the horizontal axis representing the battery voltage and the vertical axis representing the battery current. The relationship between the battery voltage and the battery input / output current is shown for each SOC. It is shown. In this example, the higher the SOC, the higher the battery voltage, and the lower the SOC, the lower the battery voltage tends to be. In addition, the battery voltage tends to increase as the battery output current increases (that is, the discharge current increases), and the battery voltage tends to increase as the battery input current increases (that is, the charging current increases).

バッテリ目標電流演算手段１１は、目標電圧Ｖｒｅｑ及びＳＯＣに基づいて、上記テーブルからバッテリ５の目標電流Ｉｂａｔｔ_ｒｅｑを算出することができる。これにより、現在のバッテリ５のＳＯＣに応じて、目標電圧Ｖｒｅｑが達成されるときの目標電流Ｉｂａｔｔ_ｒｅｑが求められる。   The battery target current calculation means 11 can calculate the target current Ibatt_req of the battery 5 from the table based on the target voltage Vreq and the SOC. Thus, the target current Ibatt_req when the target voltage Vreq is achieved is determined according to the current SOC of the battery 5.

バッテリ目標電力演算手段１２は、バス電圧Ｖｂｕｓと目標電流Ｉｂａｔｔ_ｒｅｑに基づいて、バッテリ５の目標電力Ｐｂａｔｔ_ｒｅｑを算出する。具体的には、バッテリ目標電力演算手段１２は、バス電圧Ｖｂｕｓに目標電流Ｉｂａｔｔ_ｒｅｑを乗算することにより、目標電力Ｐｂａｔｔ_ｒｅｑを算出する。これにより、目標電圧Ｖｒｅｑが達成されるときに、バッテリ５がバッテリ電圧（Ｖｂｕｓ）で充放電電流（Ｉｂａｔｔ_ｒｅｑ）を流した際の電力である目標電力Ｐｂａｔｔ_ｒｅｑが求められる。
なお、目標電力Ｐｂａｔｔ_ｒｅｑは、バッテリ５が充電されるときは正の値とし、バッテリ５が放電されるときは負の値としている。 The battery target power calculation means 12 calculates the target power Pbatt_req of the battery 5 based on the bus voltage Vbus and the target current Ibatt_req. Specifically, the battery target power calculation means 12 calculates the target power Pbatt_req by multiplying the bus voltage Vbus by the target current Ibatt_req. Thereby, when the target voltage Vreq is achieved, the target power Pbatt_req, which is the power when the battery 5 flows the charge / discharge current (Ibatt_req) at the battery voltage (Vbus), is obtained.
The target power Pbatt_req is a positive value when the battery 5 is charged, and is a negative value when the battery 5 is discharged.

コンバータ目標出力電力演算手段１３は、目標電力Ｐｂａｔｔ_ｒｅｑと負荷消費電力Ｐｌｏａｄに基づいて、コンバータ３から直流バス４へ供給すべきコンバータ目標出力電力Ｐｃｏｎｖ_ｒｅｑを算出する。具体的には、コンバータ目標出力電力演算手段１３は、目標電力Ｐｂａｔｔ_ｒｅｑに負荷消費電力Ｐｌｏａｄを加算することにより合計電力を算出し、この合計電力をコンバータ目標出力電力Ｐｃｏｎｖ_ｒｅｑとして出力する。これにより、目標電圧Ｖｒｅｑが達成されるときのコンバータ目標出力電力Ｐｃｏｎｖ_ｒｅｑが求められる。
なお、バッテリ５が充電される場合はバッテリ５は更なる電力負荷となるが、バッテリ５が放電する場合は電力負荷を軽減することになる。 Converter target output power calculation means 13 calculates converter target output power Pconv_req to be supplied from converter 3 to DC bus 4 based on target power Pbatt_req and load power consumption Pload. Specifically, converter target output power calculating means 13 calculates total power by adding load power consumption Pload to target power Pbatt_req, and outputs this total power as converter target output power Pconv_req. Thereby, converter target output power Pconv_req when target voltage Vreq is achieved is obtained.
When the battery 5 is charged, the battery 5 becomes a further power load, but when the battery 5 is discharged, the power load is reduced.

発電機発電電力（要求電力）演算手段１４は、コンバータ目標出力電力Ｐｃｏｎｖ_ｒｅｑに、コンバータ３の電力変換効率ηｃｏｎｖと発電機２の発電効率ηｍｇを考慮して、発電機２の目標発電電力（要求電力）Ｐｍｇ_ｒｅｑを算出する。具体的には、発電機発電電力演算手段１４は、コンバータ目標出力電力Ｐｃｏｎｖ_ｒｅｑを電力変換効率ηｃｏｎｖ及び発電効率ηｍｇで除すことにより、要求電力Ｐｍｇ_ｒｅｑを算出する。   The generator generated power (required power) calculation means 14 takes into account the power conversion efficiency ηconv of the converter 3 and the power generation efficiency ηmg of the generator 2 in the converter target output power Pconv_req, and the target generated power (required power) of the generator 2. ) Calculate Pmg_req. Specifically, the generator generated power calculation means 14 calculates the required power Pmg_req by dividing the converter target output power Pconv_req by the power conversion efficiency ηconv and the power generation efficiency ηmg.

なお、コンバータ３の電力変換効率ηｃｏｎｖと発電機２の発電効率ηｍｇが、比較的良好である場合は、発電機発電電力演算手段１４による処理を省略してもよい。この場合、発電機トルク指令値変換手段１５は、コンバータ目標出力電力Ｐｃｏｎｖ_ｒｅｑを、要求電力Ｐｍｇ_ｒｅｑとして受け取る。   If the power conversion efficiency ηconv of the converter 3 and the power generation efficiency ηmg of the generator 2 are relatively good, the processing by the generator generated power calculation means 14 may be omitted. In this case, the generator torque command value conversion means 15 receives the converter target output power Pconv_req as the required power Pmg_req.

発電機トルク指令値変換手段１５は、要求電力Ｐｍｇ_ｒｅｑを発電機２が出力するように、発電機トルク指令値Ｔｍｇ_ｒｅｑを算出する。具体的には、発電機トルク指令値変換手段１５は、要求電力Ｐｍｇ_ｒｅｑを発電機２の現在の回転数ωｍｇで除した値に基づいて、発電機トルク指令値Ｔｍｇ_ｒｅｑを算出する。   The generator torque command value conversion means 15 calculates the generator torque command value Tmg_req so that the generator 2 outputs the required power Pmg_req. Specifically, the generator torque command value conversion means 15 calculates the generator torque command value Tmg_req based on the value obtained by dividing the required power Pmg_req by the current rotational speed ωmg of the generator 2.

このように、本実施形態では、バッテリ５の動作電圧（＝バス電圧Ｖｂｕｓ）が達成されるように、バッテリ目標電流Ｉｂａｔｔ_ｒｅｑ，バッテリ目標電力Ｐｂａｔｔ_ｒｅｑ，コンバータ目標出力電力Ｐｃｏｎｖ_ｒｅｑ，発電機目標電力Ｐｍｇ_ｒｅｑを順に求めていき、求められた発電機目標電力Ｐｍｇ_ｒｅｑに基づいて、コンバータ３へ出力する発電機トルク指令値Ｔｍｇ_ｒｅｑを求めるように構成されている。   Thus, in this embodiment, the battery target current Ibatt_req, the battery target power Pbatt_req, the converter target output power Pconv_req, and the generator target power Pmg_req are sequentially set so that the operating voltage (= bus voltage Vbus) of the battery 5 is achieved. The generator torque command value Tmg_req to be output to the converter 3 is determined based on the determined generator target power Pmg_req.

したがって、本実施形態では、求められた発電機トルク指令値Ｔｍｇ_ｒｅｑに基づいて、コンバータ３が発電機２をトルク制御することにより、発電機２は、発電機目標電力Ｐｍｇ_ｒｅｑと等しい電力を発電する。そして、この発電電力をコンバータ３が交流／直流変換することにより、直流バス４には、コンバータ目標出力電力Ｐｃｏｎｖ_ｒｅｑと等しい電力が供給される。   Therefore, in the present embodiment, the converter 3 torque-controls the generator 2 based on the determined generator torque command value Tmg_req, so that the generator 2 generates power equal to the generator target power Pmg_req. Then, the converter 3 performs AC / DC conversion on the generated power, whereby the DC bus 4 is supplied with power equal to the converter target output power Pconv_req.

さらに、直流バス４へ供給された電力のうち、負荷消費電力Ｐｌｏａｄは電力負荷６に振り分けられるため、バッテリ５への供給電力は、その差分（Ｐｃｏｎｖ_ｒｅｑ−Ｐｌｏａｄ）となる。差分が正の場合は、バッテリ５が充電され、差分が負の場合は、バッテリ５から放電される。   Further, among the power supplied to the DC bus 4, the load power consumption Pload is distributed to the power load 6, so the power supplied to the battery 5 is the difference (Pconv_req−Pload). When the difference is positive, the battery 5 is charged, and when the difference is negative, the battery 5 is discharged.

このとき、バス電圧はＶｂｕｓであるので、上記差分をＶｂｕｓで除した値に相当するバッテリ電流がバッテリ５へ供給される。電流が正の場合は、バッテリ５が充電され、電流が負の場合は、バッテリ５から放電される。   At this time, since the bus voltage is Vbus, a battery current corresponding to a value obtained by dividing the difference by Vbus is supplied to the battery 5. When the current is positive, the battery 5 is charged, and when the current is negative, the battery 5 is discharged.

さらに、このバッテリ電流と現在のバッテリ５のＳＯＣとの関係から、バッテリ５の電圧は、目標電圧Ｖｒｅｑに等しくなる。
したがって、本実施形態では、制御装置１０によって、コンバータ３を介して発電機２をトルク制御することにより、直流バス４を目標電圧Ｖｒｅｑに高精度に維持することができる。これにより、本実施形態では、直流バス４に接続された電力負荷６に対して、常時、目標電圧Ｖｒｅｑを供給することができるので、電力負荷６の動作を安定させることが可能となる。また、本実施形態では、直流バス４を目標電圧Ｖｒｅｑに高精度に維持することにより、バッテリ５の過放電，過充電を防止し、バッテリ５の長寿命化を図ることができる。 Furthermore, from the relationship between the battery current and the SOC of the current battery 5, the voltage of the battery 5 becomes equal to the target voltage Vreq.
Therefore, in the present embodiment, the DC bus 4 can be maintained at the target voltage Vreq with high accuracy by controlling the torque of the generator 2 via the converter 3 by the control device 10. Thereby, in this embodiment, since the target voltage Vreq can always be supplied to the power load 6 connected to the DC bus 4, the operation of the power load 6 can be stabilized. Further, in the present embodiment, the DC bus 4 is maintained at the target voltage Vreq with high accuracy, so that overdischarge and overcharge of the battery 5 can be prevented and the life of the battery 5 can be extended.

なお、本実施形態では、直流バス４のバス電圧を固定の目標電圧に一致させるように構成されているが、これに限らず、目標電圧が時間と共に変動してもよく、バス電圧を変動する目標電圧に追従させるように構成することも可能である。   In the present embodiment, the bus voltage of the DC bus 4 is configured to match the fixed target voltage. However, the present invention is not limited to this, and the target voltage may vary with time, and the bus voltage varies. It is also possible to configure to follow the target voltage.

以上のように、本実施形態では、コンバータ３に制御ロジックを追加するような変更を加えることなく、制御装置１０による制御のみによって、バッテリ５の動作電圧を目標電圧に高精度に維持することができる。   As described above, in the present embodiment, the operation voltage of the battery 5 can be maintained at the target voltage with high accuracy only by the control by the control device 10 without adding a change that adds control logic to the converter 3. it can.

次に、図３に基づいて、本発明の第２の実施形態について説明する。
本実施形態では、ＳＯＣの計算誤差や電力，回転数等の測定センサの検出誤差が存在しても、バッテリ５又は直流バス４の動作電圧が目標電圧Ｖｒｅｑに良好に追従するように補正手段が付加されている。
このため、図３に示された本実施形態の制御装置１１０には、第１の実施形態の制御装置１０の各手段に加えて、電圧補正出力演算手段１６と、発電機補正トルク演算手段１７と、発電機補正トルク指令値演算手段１８を備えている。
電圧補正出力演算手段１６，発電機補正トルク演算手段１７，及び発電機補正トルク指令値演算手段１８が、補正手段を構成している。
なお、第２の実施形態の説明において、第１の実施形態と共通する要素には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described based on FIG.
In the present embodiment, even if there is a calculation error of the SOC, or a detection error of the measurement sensor such as the electric power and the rotational speed, the correction means is arranged so that the operating voltage of the battery 5 or the DC bus 4 follows the target voltage Vreq satisfactorily. It has been added.
For this reason, the control device 110 of the present embodiment shown in FIG. 3 includes a voltage correction output calculation means 16 and a generator correction torque calculation means 17 in addition to each means of the control device 10 of the first embodiment. And a generator correction torque command value calculation means 18.
The voltage correction output calculation means 16, the generator correction torque calculation means 17, and the generator correction torque command value calculation means 18 constitute correction means.
In the description of the second embodiment, elements that are the same as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.

電圧補正出力演算手段１６は、補正すべき電圧差である目標電圧Ｖｒｅｑとバス電圧Ｖｂｕｓとの差に基づいて、補正すべき電力分に相当する補正出力Ｐｄｉｆｆを算出する。具体的には、電圧補正出力演算手段１６は、目標電圧Ｖｒｅｑからバス電圧Ｖｂｕｓを差し引き、この差分を所定のゲインで調整することにより補正出力Ｐｄｉｆｆを算出している。   The voltage correction output calculation means 16 calculates a correction output Pdiff corresponding to the power to be corrected based on the difference between the target voltage Vreq and the bus voltage Vbus, which is a voltage difference to be corrected. Specifically, the voltage correction output calculation means 16 calculates the correction output Pdiff by subtracting the bus voltage Vbus from the target voltage Vreq and adjusting this difference with a predetermined gain.

発電機補正トルク演算手段１７は、補正すべき電力差である補正出力Ｐｄｉｆｆに基づいて、補正すべきトルク差である発電機２のトルク補正値Ｔｄｉｆｆを算出する。具体的には、発電機補正トルク演算手段１７は、補正出力Ｐｄｉｆｆを発電機２の回転数ωｍｇで除した値に基づいて、トルク補正値Ｔｄｉｆｆを算出する。   The generator correction torque calculator 17 calculates a torque correction value Tdiff of the generator 2 that is a torque difference to be corrected, based on a correction output Pdiff that is a power difference to be corrected. Specifically, the generator correction torque calculating means 17 calculates a torque correction value Tdiff based on a value obtained by dividing the correction output Pdiff by the rotation speed ωmg of the generator 2.

なお、第１の実施形態では、発電機トルク指令値変換手段１５が発電機トルク指令値Ｔｍｇ_ｒｅｑを出力していたが、第２の実施形態では、発電機トルク指令値変換手段１５の出力を、バッテリ５の電流−電圧特性に基づいて決定された発電機トルク指令値を意味するように、Ｔｍｇ_Ｉ−Ｖと表記する。   In the first embodiment, the generator torque command value conversion unit 15 outputs the generator torque command value Tmg_req. In the second embodiment, the output of the generator torque command value conversion unit 15 is Tmg_I-V is used to mean a generator torque command value determined based on the current-voltage characteristics of the battery 5.

発電機補正トルク指令値演算手段１８は、バッテリ５の電流−電圧特性に基づいて決定された発電機トルク指令値Ｔｍｇ_Ｉ−Ｖと、電圧差分に基づいて決定されたトルク補正値Ｔｄｉｆｆとに基づいて、発電機トルク指令値Ｔｍｇ_ｒｅｑを算出する。具体的には、発電機補正トルク指令値演算手段１８は、発電機トルク指令値Ｔｍｇ_Ｉ−Ｖにトルク補正値Ｔｄｉｆｆを加算することにより、発電機トルク指令値Ｔｍｇ_ｒｅｑを算出する。   The generator correction torque command value calculation means 18 is based on the generator torque command value Tmg_IV determined based on the current-voltage characteristics of the battery 5 and the torque correction value Tdiff determined based on the voltage difference. Then, the generator torque command value Tmg_req is calculated. Specifically, the generator correction torque command value calculating means 18 calculates the generator torque command value Tmg_req by adding the torque correction value Tdiff to the generator torque command value Tmg_IV.

したがって、実際のバス電圧Ｖｂｕｓが、目標電圧Ｖｒｅｑよりも低い場合は、正のトルク補正値Ｔｄｉｆｆが発電機トルク指令値Ｔｍｇ_Ｉ−Ｖに加算され、増加した発電機トルク指令値Ｔｍｇ_ｒｅｑが出力されることにより、バス電圧Ｖｂｕｓが目標電圧Ｖｒｅｑに向けて増加する。一方、実際のバス電圧Ｖｂｕｓが、目標電圧Ｖｒｅｑよりも高い場合は、負のトルク補正値Ｔｄｉｆｆが発電機トルク指令値Ｔｍｇ_Ｉ−Ｖに加算され、減少した発電機トルク指令値Ｔｍｇ_ｒｅｑが出力されることにより、バス電圧Ｖｂｕｓが目標電圧Ｖｒｅｑに向けて減少する。   Therefore, when the actual bus voltage Vbus is lower than the target voltage Vreq, the positive torque correction value Tdiff is added to the generator torque command value Tmg_IV, and the increased generator torque command value Tmg_req is output. As a result, the bus voltage Vbus increases toward the target voltage Vreq. On the other hand, when the actual bus voltage Vbus is higher than the target voltage Vreq, the negative torque correction value Tdiff is added to the generator torque command value Tmg_IV, and the reduced generator torque command value Tmg_req is output. As a result, the bus voltage Vbus decreases toward the target voltage Vreq.

なお、上記実施形態では、補正手段は、バス電圧Ｖｂｕｓと目標電圧Ｖｒｅｑとの差分電圧に基づいて、電圧補正出力演算手段１６及び発電機補正トルク演算手段１７が２段階の処理によってトルク補正値Ｔｄｉｆｆを算出しているが、これに限らず、差分電圧とトルク補正値とを関連付けたテーブルによって、直接的にトルク補正値Ｔｄｉｆｆを算出するように構成してもよい。   In the above-described embodiment, the correction unit is configured such that the voltage correction output calculation unit 16 and the generator correction torque calculation unit 17 perform the torque correction value Tdiff through two-stage processing based on the differential voltage between the bus voltage Vbus and the target voltage Vreq. However, the present invention is not limited to this, and the torque correction value Tdiff may be directly calculated using a table in which the differential voltage and the torque correction value are associated with each other.

このように、本実施形態では、ＳＯＣの計算誤差や測定センサの検出誤差が存在しても、実際に得られたバス電圧Ｖｂｕｓを目標電圧Ｖｒｅｑに一致させるように、発電機トルク指令値Ｔｍｇ_ｒｅｑを補正する。これにより、本実施形態では、バス電圧Ｖｂｕｓを目標電圧Ｖｒｅｑに精度よく一致させることができる。
以上のように、第２の実施形態においても、コンバータ３に制御ロジックを追加するような変更を加えることなく、制御装置１１０による制御のみによって、バッテリ５の動作電圧を目標電圧に高精度に維持することができる。 As described above, in the present embodiment, the generator torque command value Tmg_req is set so that the bus voltage Vbus actually obtained matches the target voltage Vreq even when there is an SOC calculation error or a measurement sensor detection error. to correct. Thereby, in this embodiment, the bus voltage Vbus can be made to coincide with the target voltage Vreq with high accuracy.
As described above, also in the second embodiment, the operating voltage of the battery 5 is maintained at the target voltage with high accuracy only by the control by the control device 110 without adding a change that adds control logic to the converter 3. can do.

１１ バッテリ目標電流演算手段
１２ バッテリ目標電力演算手段
１３ コンバータ目標出力電力演算手段
１４ 発電機発電電力演算手段
１５ 発電機トルク指令値変換手段
１６ 電圧補正出力演算手段
１７ 発電機補正トルク演算手段
１８ 発電機補正トルク指令値演算手段
１００ 車両 11 Battery target current calculation means 12 Battery target power calculation means 13 Converter target output power calculation means 14 Generator generated power calculation means 15 Generator torque command value conversion means 16 Voltage correction output calculation means 17 Generator correction torque calculation means 18 Generator Corrected torque command value calculation means 100 Vehicle

Claims (9)

エンジンと、このエンジンによって駆動される発電機と、トルク指令値に基づいて前記発電機をトルク制御すると共に、前記発電機によって発電された交流電力を直流電力に変換するコンバータと、このコンバータから直流電力が供給される直流バスと、この直流バスに直接接続されたバッテリ及び電力負荷と、を備えた車両の制御装置であって、
前記バッテリの入出力電流と出力電圧との関係を示す電流−電圧特性を記憶し、この電流−電圧特性に基づいて、前記直流バスに対して予め設定された目標電圧に対応する前記バッテリの目標電流を算出するバッテリ目標電流演算手段と、
前記直流バスの実電圧の値を取得し、取得した前記直流バスの実電圧と前記バッテリの目標電流とに基づいて、前記バッテリの目標電力を算出するバッテリ目標電力演算手段と、
前記電力負荷によって消費される消費電力の値を取得し、前記目標電力と前記消費電力に基づいて前記発電機が発電すべき要求電力を算出し、この要求電力に基づいて、前記発電機へのトルク指令値を算出する発電機トルク指令値演算手段と、
を備えた車両の制御装置。 An engine, a generator driven by the engine, a torque control of the generator based on a torque command value, and a converter that converts AC power generated by the generator into DC power; A vehicle control device comprising a DC bus to which power is supplied, a battery and an electric load directly connected to the DC bus,
A current-voltage characteristic indicating a relationship between the input / output current of the battery and an output voltage is stored, and the target of the battery corresponding to a target voltage set in advance for the DC bus based on the current-voltage characteristic is stored. Battery target current calculating means for calculating current;
Battery target power calculation means for acquiring a value of the actual voltage of the DC bus and calculating a target power of the battery based on the acquired actual voltage of the DC bus and the target current of the battery;
Obtain a value of power consumption consumed by the power load, calculate a required power to be generated by the generator based on the target power and the power consumption, and based on the required power, A generator torque command value calculating means for calculating a torque command value;
A vehicle control apparatus comprising: 前記電流−電圧特性は、前記バッテリのＳＯＣに応じて複数設定されており、
前記バッテリ目標電流演算手段は、前記バッテリのＳＯＣを取得し、取得したＳＯＣ及び前記電流−電圧特性に基づいて、前記目標電圧に対応する前記バッテリの目標電流を算出することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。 A plurality of the current-voltage characteristics are set according to the SOC of the battery,
The battery target current calculation means acquires an SOC of the battery, and calculates a target current of the battery corresponding to the target voltage based on the acquired SOC and the current-voltage characteristics. The vehicle control device according to claim 1. 前記バッテリ目標電力演算手段は、前記直流バスの実電圧と前記バッテリの目標電流とを乗算した値に基づいて、前記バッテリの目標電力を算出することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。   The vehicle target power calculation unit calculates the target power of the battery based on a value obtained by multiplying an actual voltage of the DC bus by a target current of the battery. Control device. 前記発電機トルク指令値演算手段は、前記発電機の回転数を取得し、前記要求電力を前記発電機の回転数で除した値に基づいて、前記トルク指令値を算出することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。   The generator torque command value calculating means obtains the rotational speed of the generator and calculates the torque command value based on a value obtained by dividing the required power by the rotational speed of the generator. The vehicle control device according to claim 1. 前記発電機トルク指令値演算手段は、前記目標電力と前記消費電力とを加算して前記要求電力を算出することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。   The vehicle control device according to claim 1, wherein the generator torque command value calculation means calculates the required power by adding the target power and the power consumption. 前記発電機トルク指令値演算手段は、前記目標電力と前記消費電力とを加算した合計電力に、前記コンバータの電力変換効率及び前記発電機の発電効率を考慮して前記要求電力を算出することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。   The generator torque command value calculation means calculates the required power in consideration of the power conversion efficiency of the converter and the power generation efficiency of the generator to the total power obtained by adding the target power and the power consumption. The vehicle control device according to claim 1, characterized in that: 前記発電機へのトルク指令値を補正する補正手段を更に備え、
この補正手段は、前記実電圧と前記目標電圧の差に基づいて、前記トルク指令値を補正することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。 A correction means for correcting a torque command value to the generator;
The vehicle control apparatus according to claim 1, wherein the correction unit corrects the torque command value based on a difference between the actual voltage and the target voltage. 前記補正手段は、前記実電圧が前記目標電圧よりも低い場合は前記トルク指令値を増加し、前記実電圧が前記目標電圧よりも高い場合は前記トルク指令値を減少させるように、前記トルク指令値を補正することを特徴とする請求項７に記載の車両の制御装置。   The correction means increases the torque command value when the actual voltage is lower than the target voltage, and decreases the torque command value when the actual voltage is higher than the target voltage. 8. The vehicle control device according to claim 7, wherein the value is corrected. 前記目標電圧を設定するための電圧設定手段を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。   The vehicle control device according to claim 1, further comprising voltage setting means for setting the target voltage.
JP2012036017A 2012-02-22 2012-02-22 Vehicle control device Active JP5787786B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012036017A JP5787786B2 (en) 2012-02-22 2012-02-22 Vehicle control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012036017A JP5787786B2 (en) 2012-02-22 2012-02-22 Vehicle control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013172598A JP2013172598A (en) 2013-09-02
JP5787786B2 true JP5787786B2 (en) 2015-09-30

Family

ID=49266198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012036017A Active JP5787786B2 (en) 2012-02-22 2012-02-22 Vehicle control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5787786B2 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3736300B2 (en) * 2000-06-19 2006-01-18 株式会社日立製作所 Automobile and power supply device thereof
JP3886940B2 (en) * 2003-07-10 2007-02-28 三菱重工業株式会社 Control device for hybrid vehicle
JP4577274B2 (en) * 2006-06-06 2010-11-10 株式会社デンソー Vehicle power supply system
JP2011010442A (en) * 2009-06-25 2011-01-13 Kawasaki Heavy Ind Ltd Apparatus for control of energy storage device in locomotive
JP5419745B2 (en) * 2010-02-22 2014-02-19 三菱重工業株式会社 Series hybrid vehicle control system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013172598A (en) 2013-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9007028B2 (en) Control device for electric power storage device and vehicle equipped with the same
US8907622B2 (en) Vehicle charging system and electrically powered vehicle provided with the same
US10071649B2 (en) Method for controlling external electric power supply system of fuel cell-mounted vehicle, and external electric power supply system
JP5348312B2 (en) vehicle
WO2016151695A1 (en) Vehicle power control device
US8547040B2 (en) Control apparatus of electric vehicle
WO2011061810A1 (en) Vehicle and method for controlling vehicle
JP5083152B2 (en) Vehicle and secondary battery charging method
JP6274386B2 (en) Hybrid vehicle engine operation control device
EP2851229B1 (en) Control device for hybrid vehicle and control method for hybrid vehicle
JP2013035545A (en) Parallel hybrid electric vehicle power management system, adaptive power management method and program therefor
JP6410757B2 (en) Power system, transport equipment, and power transmission method
JP2017184405A (en) Power supply system, transport apparatus, and power transmission method
JP6531010B2 (en) DRIVE DEVICE, TRANSPORT EQUIPMENT, AND STORAGE DEVICE CONTROL METHOD
JP5419745B2 (en) Series hybrid vehicle control system
JP6690376B2 (en) Control device for fuel cell vehicle
JP6156619B2 (en) Hybrid vehicle operation control device
JP4874646B2 (en) Battery control device, electric vehicle, and secondary battery control method
JP5787786B2 (en) Vehicle control device
JP6724585B2 (en) Fuel cell system
JP6270010B2 (en) Vehicle power control device
JP7342715B2 (en) Electric vehicle control device
JP6055703B2 (en) Power system
JP6034734B2 (en) Power system
JP7279631B2 (en) Vehicle running control system, vehicle and vehicle control method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140827

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150409

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150420

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150629

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150728

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5787786

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151