JP6299094B2 - Electric vehicle power generation control device - Google Patents

Electric vehicle power generation control device Download PDF

Info

Publication number
JP6299094B2
JP6299094B2 JP2013139506A JP2013139506A JP6299094B2 JP 6299094 B2 JP6299094 B2 JP 6299094B2 JP 2013139506 A JP2013139506 A JP 2013139506A JP 2013139506 A JP2013139506 A JP 2013139506A JP 6299094 B2 JP6299094 B2 JP 6299094B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power generation
torque
motor
generator
drive
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
JP2013139506A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015013493A (en
Inventor
雄史 勝又
雄史 勝又
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co 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 Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2013139506A priority Critical patent/JP6299094B2/en
Publication of JP2015013493A publication Critical patent/JP2015013493A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6299094B2 publication Critical patent/JP6299094B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

本発明は、エンジンなどの機関により駆動される発電機からの電力をエネルギー源とするモータの駆動により走行可能な電動車両の発電制御装置に関するものである。   The present invention relates to a power generation control device for an electric vehicle that can travel by driving a motor that uses electric power from a generator driven by an engine such as an engine as an energy source.

機関駆動される発電機からの電力を受けて駆動されるモータを動力源とするシリーズハイブリッド車両などの電動車両にあっては、発電電力の余剰分を一時的に充電しておくために搭載されているバッテリが低温時に充放電を行われると、その劣化や故障を生ずることから、当該バッテリが低温時に充放電されることのないようにする低温時保護対策が必要である。
従って、かようにバッテリ入出力電力が制限されている低温環境下で電動車両を走行させる場合、発電機で発電した電力を余すことなく駆動側のモータで使い切るダイレクト配電制御を行うことが求められる。
In an electric vehicle such as a series hybrid vehicle that uses a motor driven by receiving power from an engine-driven generator as a power source, it is installed to temporarily charge surplus generated power. When a battery is charged / discharged at a low temperature, deterioration or failure of the battery occurs. Therefore, it is necessary to take a low-temperature protection measure to prevent the battery from being charged / discharged at a low temperature.
Therefore, when the electric vehicle is driven in a low temperature environment where the battery input / output power is limited as described above, it is required to perform direct power distribution control that uses up the electric power generated by the generator without using the electric power generated by the generator. .

一方で電動車両を含む車両は、車輪のトルク伝達系(車輪駆動系)がドライブシャフトの捻り振動(ガクガク振動)などによる固有振動成分を有し、かかる車輪駆動系の固有振動成分を車輪駆動による走行中に除去または低減する処理を施さないと、車両の滑らかな走行が妨げられる。   On the other hand, in a vehicle including an electric vehicle, the torque transmission system (wheel drive system) of the wheel has a natural vibration component due to a torsional vibration (crash vibration) of the drive shaft, and the natural vibration component of the wheel drive system is driven by the wheel drive. If the removal or reduction process is not performed during traveling, smooth traveling of the vehicle is impeded.

車輪駆動系の固有振動成分を低減する技術としては従来、例えば特許文献1に記載のようなものや、特許文献2に記載のようなものが提案されている。
特許文献1に記載の提案技術は、車輪駆動系の固有振動成分を除去または低減するフィルタ(以後、制振フィルタと称する)を用い、駆動側モータの駆動制御に資するモータトルク指令値を当該制振フィルタに通してフィルタ処理した後、モータの駆動制御に供するというものである。
また特許文献2に記載の提案技術は、発電機の発電制御に資する発電トルク(発電負荷)の指令値または発電機駆動用エンジンの制御に資するエンジントルク指令値を制振フィルタによりフィルタ処理した後、発電機またはエンジンの制御に供するというものである。
As a technique for reducing the natural vibration component of the wheel drive system, conventionally, for example, those described in Patent Document 1 and those described in Patent Document 2 have been proposed.
The proposed technique described in Patent Document 1 uses a filter that removes or reduces the natural vibration component of the wheel drive system (hereinafter referred to as a vibration suppression filter), and determines the motor torque command value that contributes to drive control of the drive side motor. After filtering through a vibration filter, it is used for motor drive control.
In addition, the proposed technique described in Patent Document 2 uses a vibration suppression filter to filter a command value for power generation torque (power generation load) that contributes to power generation control of the generator or an engine torque command value that contributes to control of the generator driving engine. It is used for control of a generator or an engine.

特開2001−045613号公報JP 2001-045613 A 特開2011−010535号公報JP 2011-010535 A

しかし特許文献1の提案技術にあっては、低温環境下でのバッテリ保護を目的として発電機の発電電力を駆動側のモータで使い切るダイレクト配電制御を行っている間、以下のような問題を生ずる。
つまり特許文献1の提案技術では当該ダイレクト配電制御中も、発電電力を消費し切るよう決定された駆動トルク指令値を制振フィルタによるフィルタ処理後にモータの駆動制御に供することとなる。
However, in the proposed technique of Patent Document 1, the following problems occur during direct distribution control that uses the generated power of the generator by the driving motor for the purpose of protecting the battery in a low temperature environment. .
That is, in the proposed technique of Patent Document 1, the drive torque command value determined to completely consume the generated power is used for the motor drive control after the filtering process by the damping filter even during the direct power distribution control.

このため、制振フィルタにより除去された周波数成分の電力は駆動側モータで消費することができず、かようにモータで消費され得なかった電力分がバッテリに対し制限を超えて入出力されてしまう。
ところでダイレクト配電制御は、低温環境下でのバッテリ保護を目的に発電機の発電電力を駆動側のモータで使い切って、バッテリへの電力の入出力を制限することを旨とするものであり、それにもかかわらず当該ダイレクト配電制御中に上記のごとく電力がバッテリへ制限を超えて入出力されるのでは、バッテリの劣化や故障につながる可能性がある。
For this reason, the power of the frequency component removed by the vibration suppression filter cannot be consumed by the drive side motor, and the amount of power that could not be consumed by the motor is input / output beyond the limit to the battery. End up.
By the way, direct power distribution control is intended to limit the input and output of power to the battery by using up the generated power of the generator with the motor on the drive side for the purpose of protecting the battery in a low temperature environment. However, if the power is input / output to / from the battery exceeding the limit as described above during the direct power distribution control, there is a possibility that the battery will deteriorate or break down.

また特許文献2の提案技術では、発電トルク(発電負荷)の指令値または発電機駆動用エンジントルクの指令値を制振フィルタによりフィルタ処理して発電機またはエンジンの制御に供することから、発電電力が、車輪駆動系の固有振動成分を除去または低減されたものとなり、この発電電力をダイレクト配電制御により駆動側のモータで消費し切れば、バッテリの入出力電力を低温時の要求通りに制限しつつ、車輪駆動系の固有振動成分を除去または低減し得て、滑らかな車両走行を実現可能であるものの、以下のような問題を生ずる。   In the proposed technology of Patent Document 2, the command value of the power generation torque (power generation load) or the command value of the engine torque for driving the generator is filtered by a damping filter for use in controlling the generator or engine. However, if the natural vibration component of the wheel drive system is removed or reduced and this generated power is completely consumed by the motor on the drive side by direct power distribution control, the input / output power of the battery is limited as required at low temperatures. However, although the natural vibration component of the wheel drive system can be removed or reduced and smooth vehicle travel can be realized, the following problems occur.

つまり特許文献2の提案技術のように、ダイレクト配電制御中、発電トルク指令値や発電機駆動用エンジントルク指令値を制振フィルタによりフィルタ処理しただけでは、車輪駆動系の固有振動成分を完全に除去することができず、振動が残ってしまうという問題がある。   In other words, as in the proposed technology in Patent Document 2, the natural vibration component of the wheel drive system is completely eliminated by simply filtering the power generation torque command value and the generator drive engine torque command value with the damping filter during direct distribution control. There is a problem that it cannot be removed and vibration remains.

その理由は、本来、車輪駆動系の固有振動成分がモータによる駆動トルクから駆動モータ回転数に至る系に存在するものであり、この振動成分が、車両の駆動トルク指令値に制振フィルタを施すことによってはじめて除去され得るためである。   The reason is that the inherent vibration component of the wheel drive system is originally present in the system from the drive torque by the motor to the rotation speed of the drive motor, and this vibration component applies a damping filter to the drive torque command value of the vehicle. This is because it can be removed for the first time.

これに対し特許文献2の提案技術のごとく、発電トルク指令値や発電機駆動用エンジントルク指令値(TG)を制振フィルタによりフィルタ処理した後の発電トルク(TG_f)を発電制御に用いた場合、発生する発電電力(PG)は、フィルタ処理後発電トルク(TG_f)に発電機回転数(ωG)を掛け合わせた値(PG =TG_f×ωG)である。   On the other hand, when the power generation torque (TG_f) after filtering the power generation torque command value and the generator drive engine torque command value (TG) with the damping filter is used for power generation control, as in the proposed technology of Patent Document 2. The generated power (PG) generated is a value (PG = TG_f × ωG) obtained by multiplying the power generation torque after filtering (TG_f) by the generator rotational speed (ωG).

そして、この発電電力(PG)を駆動側モータで完全に消費し切った場合の駆動トルク(TM)は、発電電力(PG)を駆動モータ回転数(ωM)で割った値(TM=PG÷ωM)となり、この式におけるPGに上記の(PG =TG_f×ωG)を代入して駆動トルク(TM)は、TM=(TG_f×ωG)/ ωMで表される。
つまり駆動トルク(TM)は、フィルタ処理後発電トルク(TG_f)に発電機回転数(ωG)を掛けて得られる乗算値をモータ回転数(ωM)で割った値となる。
The drive torque (TM) when this generated power (PG) is completely consumed by the drive motor is the value obtained by dividing the generated power (PG) by the drive motor speed (ωM) (TM = PG ÷ ωM), and the above-described (PG = TG_f × ωG) is substituted into PG in this equation, and the driving torque (TM) is expressed by TM = (TG_f × ωG) / ωM.
That is, the drive torque (TM) is a value obtained by dividing the multiplied power generation torque (TG_f) by the generator rotational speed (ωG) by the motor rotational speed (ωM).

このため制振フィルタは、本来欲しい(発電トルクTG×発電機回転数ωG÷駆動モータ回転数ωM)の値に施される訳ではなく、(発電トルクTG)に対してのみ施されることになり、所望の値に対して、(発電機回転数ωG÷駆動モータ回転数ωM)のズレが生じてしまうこととなる。
結果として、車輪駆動系の固有振動成分の制振効果を確実に発揮することができず、振動が残ってしまう、という問題があった。
For this reason, the vibration suppression filter is not applied to the value originally desired (power generation torque TG × generator rotation speed ωG ÷ drive motor rotation speed ωM), but only to (power generation torque TG). Therefore, a deviation of (generator rotation speed ωG ÷ drive motor rotation speed ωM) from a desired value will occur.
As a result, there has been a problem that the vibration suppression effect of the natural vibration component of the wheel drive system cannot be exhibited reliably, and vibration remains.

本発明は、車両の要求駆動力が実現されるよう機関を運転させた場合のトルク値を前記の制振フィルタによりフィルタ処理すれば、このトルク値が上記の(発電トルクTG×発電機回転数ωG÷駆動モータ回転数ωM)に対応することから、制振フィルタのフィルタ処理が、本来欲しい(発電トルクTG×発電機回転数ωG÷駆動モータ回転数ωM)の値に対して施されることとなって、上記のずれを生ずることがないとの観点から、この着想を具体化して、上記のずれに起因した振動の残存に係わる問題を解消し得るようにした電動車両の発電制御装置を提供することを目的とする。   In the present invention, if the torque value when the engine is operated so as to realize the required driving force of the vehicle is filtered by the vibration damping filter, the torque value is calculated as (the generated torque TG × the number of rotations of the generator). (ωG ÷ drive motor rotation speed ωM), the filter processing of the vibration suppression filter should be applied to the value of the desired value (power generation torque TG × generator rotation speed ωG ÷ drive motor rotation speed ωM). From the viewpoint that the above-mentioned deviation does not occur, a power generation control device for an electric vehicle that embodies this idea and can solve the problem related to the remaining vibration caused by the above-described deviation. The purpose is to provide.

この目的のため、本発明による電動車両の発電制御装置は、これを以下のごとくに構成する。
先ず、前提となる電動車両の発電制御装置を説明するに、これは、
機関により駆動される発電機からの電力をエネルギー源とするモータの駆動により走行可能な電動車両に用いる発電制御装置である。
For this purpose, the power generation control device for an electric vehicle according to the present invention is configured as follows.
First, to explain the power generation control device for an electric vehicle as a premise,
This is a power generation control device used for an electric vehicle that can travel by driving a motor that uses electric power from a generator driven by an engine as an energy source.

本発明の発電制御装置は、機関が所定の回転速度およびトルクで車両の要求駆動力を発生するよう運転された場合におけるモータの駆動トルク指令値に基づき制御するよう構成し、
モータの駆動トルク指令値を発電装置の制御に用いるのに先立ち、車両の固有振動成分を低減する制振フィルタによりフィルタ処理し、該フィルタ処理後のモータの駆動トルク指令値を発電装置の制御に資するよう構成したことを特徴とするものである。

The power generation control device of the present invention is configured to control based on a drive torque command value of a motor when the engine is operated to generate a required driving force of the vehicle at a predetermined rotational speed and torque ,
Prior to using the drive torque command value of the motor for controlling the power generation device, the motor drive torque command value is filtered by a vibration suppression filter that reduces the natural vibration component of the vehicle, and the motor drive torque command value after the filter process is controlled by the power generation device. It is characterized by being configured to contribute to.

上記した本発明による電動車両の発電制御装置にあっては、上記フィルタ処理後のトルク値に基づき発電装置の制御(発電制御)を行うため、以下の効果が奏し得られる。   In the power generation control device for an electric vehicle according to the present invention described above, since the power generation device is controlled (power generation control) based on the torque value after the filter processing, the following effects can be obtained.

上記フィルタ処理後のトルク値を特許文献1のごとくモータの制御(駆動制御)に用いた場合、低温時のバッテリ保護用にダイレクト配電制御が行われている場合において、制振フィルタにより除去された周波数成分の電力がモータで消費し切れず、余った電力分がバッテリに入出力されてしまい、バッテリの劣化や故障を生ずるという問題がある。   When the torque value after the filter processing is used for motor control (drive control) as in Patent Document 1, it is removed by the vibration suppression filter when direct power distribution control is performed for battery protection at low temperatures. There is a problem that the power of the frequency component cannot be consumed by the motor, and the surplus power is input to and output from the battery, resulting in deterioration and failure of the battery.

また特許文献2のごとく、発電装置への発電トルクを制振フィルタで処理し、このフィルタ処理後発電トルクに基づき発電装置の制御(発電制御)を行った場合、
制振フィルタが発電トルクに対して施されるのみとなり、本来望ましい車両駆動トルク(発電トルク×発電機回転数÷駆動モータ回転数)に施されないことから、所望の値に対して(発電機回転数÷駆動モータ回転数)のズレが生じて十分な制振効果を期待できないという問題がある。
Further, as in Patent Document 2, when the power generation torque to the power generation device is processed by the vibration suppression filter, and the power generation device is controlled (power generation control) based on the power generation torque after the filter processing,
Since the damping filter is only applied to the power generation torque, it is not applied to the originally desired vehicle drive torque (power generation torque x generator rotation speed ÷ drive motor rotation speed). There is a problem that a sufficient vibration control effect cannot be expected due to a deviation of (number ÷ drive motor speed).

これらに対し本発明の発電装置にあっては、発電装置の制御(発電制御)に際し、機関が所定の運転効率で車両の要求駆動力を発生するよう運転された場合におけるトルク値を用いるも、このトルク値を制振フィルタによりフィルタ処理して得られるフィルタ処理後トルク値を発電装置の制御(発電制御)に用いるため、
低温時のバッテリ保護用にダイレクト配電制御が行われている場合において、制振フィルタにより除去された周波数成分の電力がバッテリに入出力されることがなく、バッテリの劣化や故障に関する上記の問題を回避可能である。
On the other hand, in the power generation device of the present invention, when controlling the power generation device (power generation control), the torque value in the case where the engine is operated to generate the required driving force of the vehicle with a predetermined operation efficiency is used. In order to use the filtered torque value obtained by filtering the torque value with a vibration suppression filter for control of the power generation device (power generation control),
When direct power distribution control is performed to protect the battery at low temperatures, the power of the frequency component removed by the vibration suppression filter is not input / output to the battery, and the above problems related to the deterioration and failure of the battery are avoided. It can be avoided.

また本発明の発電装置にあっては、発電装置への発電トルクを制振フィルタで処理して発電装置の制御(発電制御)に用いるのでなく、上記のトルク値を制振フィルタによりフィルタ処理した後に発電装置の制御(発電制御)に供するため、
制振フィルタが、本来望ましい車両駆動トルク(発電トルク×発電機回転数÷駆動モータ回転数)に施されることとなって、車輪駆動系の固有振動成分に対する十分な制振効果を達成することができる。
Further, in the power generation device of the present invention, the above torque value is filtered by the vibration suppression filter instead of being used for the power generation device control (power generation control) by processing the power generation torque to the power generation device by the vibration suppression filter. To be used later for power generator control (power generation control)
The vibration suppression filter is applied to the originally desired vehicle drive torque (power generation torque x generator rotation speed ÷ drive motor rotation speed) to achieve a sufficient vibration suppression effect for the natural vibration component of the wheel drive system. Can do.

つまり本発明の発電装置によれば、ダイレクト配電制御中におけるバッテリへの入出力制限を保証しつつ、車輪駆動系の固有振動成分を確実に除去して十分な制振効果を発揮することができる。   That is, according to the power generation device of the present invention, it is possible to reliably remove the natural vibration component of the wheel drive system and to exhibit a sufficient vibration damping effect while guaranteeing the input / output restriction to the battery during direct power distribution control. .

本発明の第1実施例になる発電制御装置を具えた電動車両の駆動系およびその制御システムを示す概略系統図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic system diagram illustrating a drive system of an electric vehicle including a power generation control device according to a first embodiment of the present invention and a control system thereof. 図1におけるシステムコントローラおよび/またはその他のコントローラが実行する発電制御プログラムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the electric power generation control program which the system controller in FIG. 1 and / or other controllers perform. 図2における目標発電電力演算ステップの演算処理を示す機能別ブロック線図である。It is a block diagram according to function which shows the calculation process of the target generated electric power calculation step in FIG. 図2におけるエンジン運転点演算ステップでモータ要求駆動トルクを求める際に用いるモータ要求駆動トルクマップに関したマップ図である。FIG. 3 is a map diagram related to a motor required drive torque map used when obtaining a motor required drive torque in the engine operating point calculation step in FIG. 2. 図2におけるエンジン運転点演算ステップで最良燃費運転点を求める際に用いるエンジン運転特性マップに関したマップ図である。FIG. 3 is a map diagram related to an engine operation characteristic map used when obtaining the best fuel efficiency operation point in the engine operation point calculation step in FIG. 2. 図2における発電機制御ステップで実行する発電機制御要領の機能別ブロック線図である。It is a block diagram according to the function of the generator control point performed at the generator control step in FIG. 図6における制振フィルタ処理部が実行するフィルタ処理の要領を示す機能別ブロック線図である。It is a block diagram according to function which shows the point of the filter process which the vibration suppression filter process part in FIG. 6 performs. 図1における車両のトルク伝達系をモデル化した模式図である。It is the schematic diagram which modeled the torque transmission system of the vehicle in FIG. 図2におけるモータ駆動制御ステップで実行するモータ駆動制御要領の機能別ブロック線図である。It is a block diagram according to function of the motor drive control point performed in the motor drive control step in FIG. 従来の発電制御装置による動作タイムチャートである。It is an operation | movement time chart by the conventional electric power generation control apparatus. 本発明の実施例にによる発電制御の動作タイムチャートである。It is an operation | movement time chart of the electric power generation control by the Example of this invention. 本発明の第2実施例になる発電制御装置を示す、図6に対応する発電機制御要領の機能別ブロック線図である。It is a block diagram according to the function of the generator control point corresponding to FIG. 6 which shows the power generation control apparatus which becomes 2nd Example of this invention. 本発明の第3実施例になる発電制御装置を示す、図6に対応する発電機制御要領の機能別ブロック線図である。It is a block diagram according to the function of the generator control point corresponding to FIG. 6 which shows the power generation control apparatus which becomes 3rd Example of this invention.

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
<第1実施例の構成>
図1〜9は、本発明の第1実施例になる発電制御装置を具えた電動車両の駆動系およびその制御システムを示す概略系統図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on examples shown in the drawings.
<Configuration of the first embodiment>
1 to 9 are schematic system diagrams showing a drive system of an electric vehicle having a power generation control device according to a first embodiment of the present invention and a control system thereof.

本実施例における電動車両は、図1に示すような所謂シリーズハイブリッド車両とし、エンジン(機関)1と、これに直結されてエンジン駆動される発電機2とから成る発電装置3を搭載して具えるほか、発電機2の発電電力をエネルギー源として駆動される駆動モータ4(本明細書では単にモータとも呼称する)を搭載して具える。
この車両は、モータ4の駆動力を終減速機(含むディファレンシャルギヤ装置)5により左右駆動輪6L,6Rへ伝達し、これら左右駆動輪6L,6Rのモータ駆動により走行可能なものとする。
The electric vehicle in the present embodiment is a so-called series hybrid vehicle as shown in FIG. 1, and is equipped with a power generation device 3 including an engine (engine) 1 and a generator 2 directly connected to the engine and driven by the engine. In addition, a drive motor 4 that is driven by using the power generated by the generator 2 as an energy source is mounted.
This vehicle is assumed to be able to travel by driving the driving force of the motor 4 to the left and right driving wheels 6L and 6R by a final reduction gear (including a differential gear device) 5 and driving the left and right driving wheels 6L and 6R.

上記シリーズハイブリッド車両の制御システムを、図1に基づき以下に概略説明する。
エンジン1と共に発電装置3を構成する発電機2は、本来のエンジン駆動発電機として用いるだけでなく、バッテリ7の電力を発電側インバータ8により直流→交流変換して制御下に受電することでモータとしても作用させ、エンジン1を始動に際してクランキングさせたり、エンジン1をモータ駆動力によりトルクアシストする用にも供するものとする。
The control system for the above-described series hybrid vehicle will be briefly described below with reference to FIG.
The generator 2 that constitutes the power generator 3 together with the engine 1 is not only used as an original engine-driven generator, but also by converting the power of the battery 7 from direct current to alternating current by the power generation side inverter 8 and receiving power under control. The engine 1 is also used for cranking when starting, or for assisting the engine 1 with torque by a motor driving force.

そのため発電側インバータ8は、発電機2とバッテリ7との間に介在させ、以下のように機能するものとする。
つまり発電側インバータ8は、発電機2の発電電力を交流→直流変換してモータ4の駆動に供すると共に、モータ4で消費し切れなかった余剰電力をバッテリ7へ充電可能となす。
また発電側インバータ8は、上記のエンジン1のクランキングやトルクアシストに際し、バッテリ7の電力を直流→交流変換して制御下に発電機2へ供給し、この発電機2をモータとして作用させる。
Therefore, the power generation-side inverter 8 is interposed between the generator 2 and the battery 7 and functions as follows.
That is, the generator-side inverter 8 converts the generated power of the generator 2 from alternating current to direct current for use in driving the motor 4, and makes it possible to charge the battery 7 with surplus power that cannot be consumed by the motor 4.
The generator-side inverter 8 converts the power of the battery 7 from direct current to alternating current and supplies it to the generator 2 under control when cranking or torque assisting the engine 1 described above, and causes the generator 2 to act as a motor.

モータ4とバッテリ7との間には駆動側インバータ9を介在させ、この駆動側インバータ9は、以下のように機能するものとする。
つまり駆動側インバータ9は、発電側インバータ8により直流変換された電力を直流→交流変換して制御下にモータ4へ供給し、当該モータ4の駆動制御を司るほか、モータ4が車輪6L,6Rの回生制動時に発生した電力を交流→直流変換してバッテリ7へ充電可能となす。
A drive-side inverter 9 is interposed between the motor 4 and the battery 7, and the drive-side inverter 9 functions as follows.
In other words, the drive-side inverter 9 converts the DC-converted power by the power-generation-side inverter 8 from direct current to alternating current and supplies it to the motor 4 under control to control the drive of the motor 4, and the motor 4 has wheels 6L and 6R. The electric power generated during the regenerative braking is converted from AC to DC, and the battery 7 can be charged.

エンジンコントローラ11は、システムコントローラ10から指令されるエンジントルク指令値を実現するために、エンジン1の回転数や温度などの信号に応じて、エンジン1のスロットル開度、点火時期、および燃料噴射量を調整する。
発電機コントローラ12は、システムコントローラ10から指令される発電トルク(発電負荷)指令値を実現するために、発電機2の回転数や電圧などの状態に応じて、発電側インバータ8をスイッチング制御する。
In order to realize the engine torque command value commanded from the system controller 10, the engine controller 11 determines the throttle opening, ignition timing, and fuel injection amount of the engine 1 according to signals such as the engine speed and temperature. Adjust.
The generator controller 12 performs switching control of the generator-side inverter 8 according to the state of the generator 2 such as the number of revolutions and voltage in order to realize the power generation torque (power generation load) command value commanded from the system controller 10. .

バッテリコントローラ13は、バッテリ7へ充放電される電流や電圧を基にバッテリ充電状態SOC(State Of Charge)を計測し、結果をシステムコントローラ10へ出力する。
バッテリコントローラ13は更に、バッテリ7の温度や内部抵抗、SOCに応じて、バッテリ7の入力可能電力および出力可能電力を演算し、これらをシステムコントローラ10へ出力する。
モータコントローラ14は、システムコントローラ10から指令される駆動トルクを実現するために、モータ4の回転数や電圧などの状態に応じて、駆動側インバータ9をスイッチング制御する。
The battery controller 13 measures a battery charge state SOC (State Of Charge) based on the current and voltage charged / discharged to the battery 7, and outputs the result to the system controller 10.
The battery controller 13 further calculates input power and output power of the battery 7 according to the temperature, internal resistance, and SOC of the battery 7, and outputs these to the system controller 10.
The motor controller 14 performs switching control of the drive-side inverter 9 according to the state of the motor 4 such as the number of rotations and voltage in order to realize the drive torque commanded from the system controller 10.

システムコントローラ10には、エンジン1のエンジントルク指令や、発電機2の発電電力指令や、モータ4の駆動トルク指令や、バッテリ7の充放電量指令を演算するために、車速VSPを検出する車速センサ15からの信号と、運転者によるアクセルペダル踏み込み量(アクセル開度APO)を検出するアクセル開度センサ16からの信号と、路面勾配θを検出する勾配センサ17からの信号を入力するほか、バッテリコントローラ13からの前記したSOC、入力可能電力、出力可能電力、発電機8の発電電力などを入力する。   The system controller 10 detects the vehicle speed VSP in order to calculate the engine torque command of the engine 1, the generated power command of the generator 2, the drive torque command of the motor 4, and the charge / discharge amount command of the battery 7. In addition to inputting the signal from the sensor 15, the signal from the accelerator opening sensor 16 that detects the accelerator pedal depression amount (accelerator opening APO) by the driver, and the signal from the gradient sensor 17 that detects the road surface gradient θ, The SOC, the input power, the output power, the power generated by the generator 8 and the like from the battery controller 13 are input.

<発電制御>
次に、システムコントローラ10および/またはその他のコントローラ11〜14による発電制御を、バッテリ温度が低下して、バッテリ7への充放電がバッテリ保護の目的で制限されている場合につき、つまり発電機2の発電電力を余すことなくモータ4の駆動に消費し切って、バッテリ7への充放電が制限または0になるようなダイレクト配電制御が行われる場合につき、図2の制御プログラムを参照しながら説明する。
<Power generation control>
Next, the power generation control by the system controller 10 and / or other controllers 11 to 14 is performed when the battery temperature is lowered and charging / discharging to the battery 7 is restricted for the purpose of battery protection, that is, the generator 2 The case where direct power distribution control is performed so that the generated power is consumed for driving the motor 4 and the charge / discharge of the battery 7 is limited or zero is described with reference to the control program of FIG. To do.

ステップS21においては、運転者が要求する車両の要求駆動トルクを現在の車速VSPのもとで発生させるのに必要な目標発電電力PG*を以下のようにして演算する。
この演算に際しては、図3のブロック線図により示すように、先ずモータ要求駆動トルク演算部31で、図4に例示したモータ4の要求駆動トルクマップを基にモータ要求駆動トルクTM*を検索する。
In step S21, the target generated power PG * necessary for generating the required driving torque of the vehicle requested by the driver at the current vehicle speed VSP is calculated as follows.
In this calculation, as shown in the block diagram of FIG. 3, first, the motor request drive torque calculation unit 31 searches the motor request drive torque TM * based on the request drive torque map of the motor 4 illustrated in FIG. .

図4の駆動モータトルクマップは、アクセル開度APOおよびモータ回転速度ωM(車速VSP)の組み合わせごとに運転者が要求する車両駆動トルクに対応したモータ4の要求駆動トルクTM*を示すもので、予め実験などにより求めておく。
図3のモータ要求駆動トルク演算部31でモータ要求駆動トルクTM*を求めるに際しては、図4のモータ要求駆動トルクマップを基にアクセル開度APOおよびモータ回転速度ωMから、運転者が要求する車両の要求駆動トルクに対応したモータ4の要求駆動トルクTM*を検索する。
The drive motor torque map of FIG. 4 shows the required drive torque TM * of the motor 4 corresponding to the vehicle drive torque requested by the driver for each combination of the accelerator opening APO and the motor rotation speed ωM (vehicle speed VSP). Obtained in advance by experiments.
When the motor required drive torque TM * shown in FIG. 3 is used to determine the motor required drive torque TM *, the vehicle requested by the driver based on the accelerator opening APO and the motor rotational speed ωM based on the motor required drive torque map shown in FIG. The required drive torque TM * of the motor 4 corresponding to the required drive torque is retrieved.

図3におけるモータ要求出力演算部32では、演算部31で求めたモータ要求駆動トルクTM*と、モータ回転速度ωMとの乗算により、運転者が要求している車両要求出力(パワー)に対応したモータ4の要求出力PM*を求める。
モータ駆動損失演算部33では、モータ4の駆動損失マップを基に、モータ要求駆動トルクTM*、モータ回転速度ωMおよび駆動側インバータ9への入力電圧(またはバッテリ電圧)から、モータ4のモータ駆動損失を求める。
The motor request output calculation unit 32 in FIG. 3 corresponds to the vehicle request output (power) requested by the driver by multiplying the motor request drive torque TM * obtained by the calculation unit 31 and the motor rotation speed ωM. The required output PM * of the motor 4 is obtained.
In the motor drive loss calculation unit 33, the motor drive of the motor 4 is calculated from the motor request drive torque TM *, the motor rotation speed ωM, and the input voltage (or battery voltage) to the drive side inverter 9 based on the drive loss map of the motor 4. Find the loss.

加算器34では、このモータ駆動損失を前記のモータ要求出力PM*に足し込むことにより、目標発電電力PG*を求める。
この目標発電電力PG*は、運転者が要求する車両の要求駆動トルク(モータ要求駆動トルクTM*)を現在の車速VSP(モータ回転速度ωM)のもとで発生させるのに必要な発電電力PG*である。
The adder 34 obtains the target generated power PG * by adding this motor drive loss to the motor required output PM *.
This target generated power PG * is the generated power PG required to generate the required drive torque of the vehicle (motor required drive torque TM *) requested by the driver based on the current vehicle speed VSP (motor rotational speed ωM). *

図2のステップS22においては、エンジン1の燃費効率や応答性を考慮しつつ、上記の目標発電電力PG*に対応したエンジン出力が得られるようなエンジン1の運転点(エンジン回転速度およびエンジントルクの組み合わせ)を求める。   In step S22 of FIG. 2, the operating point of the engine 1 (engine speed and engine torque at which the engine output corresponding to the target generated power PG * is obtained while considering the fuel efficiency and response of the engine 1 is taken into consideration. ).

具体的には、図5に例示するエンジン1の運転特性マップ、つまりエンジン回転数(発電機回転速度目標値ωG*)、およびエンジントルク(エンジントルク目標値TE0*)の二次元座標上に予め求めておいたエンジン1の等出力線(該当出力を発生する回転速度およびトルクの組み合わせ)および最良燃費線(各出力を最良燃費で発生する回転速度およびトルクの組み合わせ)を基にエンジン出力(目標発電電力PG*)から、エンジン1が最良燃費で目標発電電力PG*を実現可能な態様で運転されるのに必要なエンジン回転数(発電機回転速度目標値ωG*)、およびエンジントルク(エンジントルク目標値TE0*)を求める。   Specifically, the operation characteristic map of the engine 1 illustrated in FIG. 5, that is, the two-dimensional coordinates of the engine speed (generator rotational speed target value ωG *) and the engine torque (engine torque target value TE0 *) are previously stored. Engine output (target) based on the engine 1 iso-output line (combination of rotation speed and torque that generates the corresponding output) and the best fuel consumption line (combination of rotation speed and torque that generates each output at the best fuel consumption) From the generated power PG *), the engine speed (generator rotational speed target value ωG *) required for the engine 1 to be operated in a manner capable of realizing the target generated power PG * with the best fuel efficiency, and the engine torque (engine Torque target value TE0 *) is obtained.

図2のステップS23においては、図6のブロック線図で示す処理により発電機2(エンジン1を含む発電装置3)を制御する。
図6のブロック41では、図2のステップS21およびステップS22による前記の演算により目標発電電力PG*を求めると共に、この目標発電電力PG*を最良燃費で実現可能な発電機回転速度目標値ωG*およびエンジントルク目標値TE0*の組み合わせを求める。
In step S23 of FIG. 2, the generator 2 (the power generation device 3 including the engine 1) is controlled by the processing shown in the block diagram of FIG.
In block 41 of FIG. 6, the target generated power PG * is obtained by the above-described calculation in steps S21 and S22 of FIG. 2, and this target generated power PG * can be achieved with the best fuel efficiency. And a combination of the engine torque target value TE0 *.

ブロック41で求めた発電機回転速度目標値ωG*およびエンジントルク目標値TE0*のうち、エンジントルク目標値TE0*はそのままエンジントルク指令値TE*としてエンジンコントローラ11へ供給し、エンジン1の制御に資する。
しかし発電機回転速度目標値ωG*は、そのまま発電機2の回転速度制御に用いず、かかる発電機回転速度目標値ωG*の達成時に得られるモータトルク値の推定に用い、車両(車輪駆動系)の固有振動成分を低減する制振フィルタにより当該推定トルク値をフィルタ処理した後、このトルク値を発電トルク指令値TG*に変換し、この発電トルク指令値TG*を発電機2の制御に用いて、制振フィルタ処理を組み込んだ発電トルク制御により発電機回転速度目標値ωG*を実現する。
Of the generator rotational speed target value ωG * and engine torque target value TE0 * obtained in block 41, the engine torque target value TE0 * is supplied as it is to the engine controller 11 as the engine torque command value TE * for controlling the engine 1. To contribute.
However, the generator rotational speed target value ωG * is not used as it is for the rotational speed control of the generator 2, but is used to estimate the motor torque value obtained when the generator rotational speed target value ωG * is achieved. The estimated torque value is filtered by a vibration suppression filter that reduces the natural vibration component of), and then this torque value is converted into a power generation torque command value TG *. This power generation torque command value TG * is used to control the generator 2. The generator rotational speed target value ωG * is realized by power generation torque control incorporating a vibration damping filter process.

以下に詳細説明するに、減算器42では、発電機回転速度目標値ωG*と発電機回転速度計測値ωGとの差分を取り、発電機回転速度の目標値からの偏差ΔωGを算出する。
第1発電トルク指令値演算部43では、上記の発電機回転速度偏差ΔωGに比例制御ゲインPを施し、この偏差ΔωGを無くして発電機回転速度計測値ωGを目標値ωG*に一致させる第1の発電トルク指令値TG1*を演算する。
As will be described in detail below, the subtractor 42 calculates the difference ΔωG from the target value of the generator rotation speed by taking the difference between the generator rotation speed target value ωG * and the generator rotation speed measurement value ωG.
The first power generation torque command value calculation unit 43 applies a proportional control gain P to the generator rotational speed deviation ΔωG, and eliminates the deviation ΔωG to make the generator rotational speed measurement value ωG coincide with the target value ωG *. The power generation torque command value TG1 * is calculated.

減算器44においては、上記の第1発電トルク指令値TG1*から、ブロック45〜47で後述のようにして推定した発電機外乱トルク推定値ΔTG_estを減算して、両者の差分である第2の発電トルク指令値TG2*を求める。
この減算処理は、発電機4にエンジントルクなどの外乱が印加された場合の外乱分を除去するためである。
The subtractor 44 subtracts the generator disturbance torque estimated value ΔTG_est estimated as described later in blocks 45 to 47 from the above-mentioned first generated torque command value TG1 * to obtain a second difference that is the difference between the two. Obtain the power generation torque command value TG2 *.
This subtraction process is for removing disturbances when disturbances such as engine torque are applied to the generator 4.

ブロック45〜47で行う発電機外乱トルク推定値ΔTG_estの推定要領を以下に説明する。
ブロック45は、発電機4のトルク入力に対する回転速度の伝達特性Gg(s)をモデル化した伝達関数Gg'(s)を具え、制振フィルタ処理部48で後述のごとくに求めた最終的な発電トルク指令値TG*をこの伝達関数Gg'(s)に通して発電機回転速度理想値ωG_refを算出する。
なお伝達関数Gg'(s)は、発電機4のトータル慣性モーメントをJgとすると、次式に近似する。
Gg'(s) = 1 / (Jg・s) ・・・(1)
An estimation procedure of the generator disturbance torque estimated value ΔTG_est performed in the blocks 45 to 47 will be described below.
The block 45 includes a transfer function Gg ′ (s) that models the transfer characteristic Gg (s) of the rotational speed with respect to the torque input of the generator 4, and is finally determined by the vibration suppression filter processing unit 48 as described later. The generator torque command value TG * is passed through this transfer function Gg ′ (s) to calculate the generator rotational speed ideal value ωG_ref.
The transfer function Gg ′ (s) is approximated by the following equation where Jg is the total moment of inertia of the generator 4.
Gg '(s) = 1 / (Jg ・ s) (1)

ブロック46では、発電機回転速度計測値ωGから上記の発電機回転速度理想値ωG_refを差し引き、発電機回転速度外乱偏差ΔωGdを算出する。
ブロック47は、上記伝達関数Gg'(s)と等しい次数(一次)のローパスフィルタH(s)を用いたH(s)/Gg'(s)の式で表される伝達関数を具え、上記の発電機トルク外乱推定値ΔTG_estをこの伝達関数H(s)/Gg'(s)に通して発電機外乱トルク推定値ΔTG_estを求める。
なお上記ローパスフィルタの時定数は、対外乱応答性や安定性を考慮して、計算または実験により任意に設定することができる。
In block 46, the generator rotation speed ideal value ωG_ref is subtracted from the generator rotation speed measurement value ωG to calculate the generator rotation speed disturbance deviation ΔωGd.
The block 47 includes a transfer function represented by an expression of H (s) / Gg ′ (s) using a low-pass filter H (s) of the same order (primary) as the transfer function Gg ′ (s), and The generator torque disturbance estimated value ΔTG_est is passed through this transfer function H (s) / Gg ′ (s) to obtain the generator disturbance torque estimated value ΔTG_est.
Note that the time constant of the low-pass filter can be arbitrarily set by calculation or experiment in consideration of disturbance response and stability.

ブロック47で求めた発電機外乱トルク推定値ΔTG_estは減算器44に入力して、前記した通り第2発電トルク指令値TG2*の算出に資する。
制振フィルタ処理部48は、車両(車輪駆動系)の固有振動成分を低減するためのフィルタで、上記の第2発電トルク指令値TG2*を当該フィルタに通して、車両(車輪駆動系)の固有振動成分が除去されたフィルタ処理後の最終的な発電トルク指令値TG*を求める。
The generator disturbance torque estimated value ΔTG_est obtained in block 47 is input to the subtractor 44 and contributes to the calculation of the second power generation torque command value TG2 * as described above.
The vibration suppression filter processing unit 48 is a filter for reducing the natural vibration component of the vehicle (wheel drive system). The second power generation torque command value TG2 * is passed through the filter, and the vehicle (wheel drive system) The final power generation torque command value TG * after the filter processing from which the natural vibration component has been removed is obtained.

以下、上記制振フィルタ処理部48が実行する第2発電トルク指令値TG2*のフィルタ処理を図7により説明する。
なお、当該フィルタ処理は第2発電トルク指令値TG2*に限られず、発電機外乱トルク推定値ΔTG_estを考慮する必要がなければ第1発電トルク指令値TG1*に対しフィルタ処理を施してもよいため、図7ではフィルタ処理の対象を、フィルタ処理前発電トルク指令値TG0*(TG2*またはTG1*)と記述した。
Hereinafter, the filter processing of the second power generation torque command value TG2 * executed by the vibration suppression filter processing unit 48 will be described with reference to FIG.
Note that the filtering process is not limited to the second power generation torque command value TG2 *, and if it is not necessary to consider the generator disturbance torque estimated value ΔTG_est, the first power generation torque command value TG1 * may be filtered. In FIG. 7, the target of the filtering process is described as a pre-filtering power generation torque command value TG0 * (TG2 * or TG1 *).

図7の除算器51では、発電機回転速度計測値ωGをモータ回転速度ωMにより除算して、発電機2およびモータ4の合計速度比である発電駆動速度比γを算出する。
この際、モータ回転速度ωMが所定の微小回転速度より小さい場合は、その微小回転速度に制限することで、ゼロ割を防止する。
なお所定の微小回転速度は、計算または実験値により設定する。
7 divides the generator rotational speed measurement value ωG by the motor rotational speed ωM to calculate a power generation drive speed ratio γ that is a total speed ratio of the generator 2 and the motor 4.
At this time, if the motor rotation speed ωM is smaller than a predetermined minute rotation speed, the zero rotation is prevented by limiting to the minute rotation speed.
The predetermined minute rotation speed is set by calculation or experimental value.

乗算器52では、発電機効率ηGおよびモータ効率ηMを掛け合わせて、発電機2およびモータ4の合計効率である発電駆動効率ηを算出する。
なお発電機効率ηGは、発電トルク指令値TG*、発電機回転速度計測値ωG、発電側インバータ入力電圧(またはバッテリ電圧)を基に、予め実験や計算等により用意した発電機効率テーブルを用いて算出する。
またモータ効率ηMは、駆動モータトルク指令値TM*(または要求駆動トルク)、駆動モータ回転数ωM、駆動側インバータ入力電圧(またはバッテリ電圧)を基に、予め実験や計算等により用意した駆動機効率テーブルを用いて算出する。
The multiplier 52 multiplies the generator efficiency ηG and the motor efficiency ηM to calculate the power generation drive efficiency η that is the total efficiency of the generator 2 and the motor 4.
The generator efficiency ηG uses a generator efficiency table prepared in advance by experiments, calculations, etc. based on the power generation torque command value TG *, the power generator rotation speed measurement value ωG, and the power generation side inverter input voltage (or battery voltage). To calculate.
The motor efficiency ηM is a driving machine prepared in advance by experiments and calculations based on the driving motor torque command value TM * (or required driving torque), the driving motor speed ωM, and the driving side inverter input voltage (or battery voltage). Calculate using the efficiency table.

乗算器53においては、除算器51で求めた発電駆動速度比γと、乗算器52で求めた発電駆動効率ηとを掛け合わせることにより、発電機2およびモータ4間における発電駆動変換係数νを求める。
乗算器54では、フィルタ処理前発電トルク指令値TG0*に発電駆動変換係数νを掛け合わせることにより、発電トルク指令値TG0*に対応するモータ駆動トルク推定値TM_estを求める。
In the multiplier 53, the power generation drive conversion coefficient ν between the generator 2 and the motor 4 is obtained by multiplying the power generation drive speed ratio γ determined by the divider 51 and the power generation drive efficiency η determined by the multiplier 52. Ask.
The multiplier 54 obtains a motor drive torque estimated value TM_est corresponding to the power generation torque command value TG0 * by multiplying the power generation torque command value TG0 * before filtering by the power generation drive conversion coefficient ν.

制振フィルタ55では、モータ駆動トルク推定値TM_estに対し制振フィルタ特性Gv(s)を施して、車両(車輪駆動系)の固有振動成分が除去されたフィルタ処理後モータ駆動トルク推定値TM_est*を算出する。   The vibration suppression filter 55 applies a vibration suppression filter characteristic Gv (s) to the motor drive torque estimated value TM_est to remove a natural vibration component of the vehicle (wheel drive system), and a filtered motor drive torque estimated value TM_est * Is calculated.

制振フィルタ特性Gv(s)は、以下のようにして設定する。
図8は、車両のトルク伝達系をモデル化した図であり、その運動方程式は以下の(2)式〜(6)式で表すことができる。

Figure 0006299094
The damping filter characteristic Gv (s) is set as follows.
FIG. 8 is a diagram in which a torque transmission system of a vehicle is modeled, and the equation of motion can be expressed by the following equations (2) to (6).
Figure 0006299094

(2)式〜(6)式のラプラス変換形は、以下の(7)式〜(11)式で表される。

Figure 0006299094
The Laplace transform types of the expressions (2) to (6) are represented by the following expressions (7) to (11).
Figure 0006299094

これら(7)式〜(11)式より、モータトルクから駆動モータ回転速度までの伝達特性は次式によって表される。

Figure 0006299094
From these equations (7) to (11), the transfer characteristic from the motor torque to the drive motor rotation speed is expressed by the following equation.
Figure 0006299094

また、(14)式を整理すると、次式が得られる。

Figure 0006299094
Further, rearranging equation (14), the following equation is obtained.
Figure 0006299094

この式において、ζP、ωPは車両のトルク伝達系の減衰係数、固有振動周波数である。
一般の電動車両やハイブリッド車両では、トルク伝達系の減衰係数ζPの値は1未満の値となっている。このため、Gp(s)は振動系となっている。
In this equation, ζ P and ω P are the damping coefficient and natural vibration frequency of the torque transmission system of the vehicle.
In general electric vehicles and hybrid vehicles, the value of the damping coefficient ζ P of the torque transmission system is less than 1. For this reason, Gp (s) is a vibration system.

ここで、駆動モータトルクから駆動モータ回転速度までの理想特性を、式(15)のζPを1とおき、下式とする。ζPを1とすることで、Gm(s)は非振動系となる。

Figure 0006299094
Here, the ideal characteristic from the drive motor torque to the drive motor rotation speed is expressed by the following equation, with ζ P in Equation (15) set to 1. By setting ζ P to 1, Gm (s) becomes a non-vibrating system.
Figure 0006299094

制振フィルタGv(s)は、理想特性Gm(s)とトルク伝達系の伝達関数Gp(s)の逆系により構成し、式(15)・(16)を用いて以下のように表すことができる。

Figure 0006299094
The damping filter Gv (s) is composed of the inverse of the ideal characteristic Gm (s) and the transfer function Gp (s) of the torque transmission system, and is expressed as follows using equations (15) and (16): Can do.
Figure 0006299094

以上により、制振フィルタGv(s)を施したトルク指令値を用いて車両を駆動した場合、振動特性Gp(s)を非振動特性Gm(s)に変換することができる。   As described above, when the vehicle is driven using the torque command value subjected to the damping filter Gv (s), the vibration characteristic Gp (s) can be converted to the non-vibration characteristic Gm (s).

図7の除算器53においては、制振フィルタ55によるフィルタ処理後モータ駆動トルク推定値TM_est*を発電駆動変換係数νで除算することで、最終的な発電トルク指令値TG*を算出する。
なお、発電駆動変換係数νが微小な所定値よりも小さい場合は、この微小所定値に制限することで、割り算のゼロ割を防止する。
そして微小所定値は、計算または実験等により任意に設定することができる。
In the divider 53 of FIG. 7, the final power generation torque command value TG * is calculated by dividing the motor drive torque estimated value TM_est * after filtering by the vibration suppression filter 55 by the power generation drive conversion coefficient ν.
In addition, when the power generation drive conversion coefficient ν is smaller than a minute predetermined value, the division by zero is prevented by limiting to the minute predetermined value.
The minute predetermined value can be arbitrarily set by calculation or experiment.

図2のステップS24においては、図9のブロック線図で示す処理により、エンジン1および発電機2から成る発電装置3で発電した発電電力をモータ4で過不足なく使い切るためのモータトルク指令値TM*を算出し、これに基づきモータ4を駆動制御する。   In step S24 of FIG. 2, the motor torque command value TM for using the generated power generated by the power generator 3 including the engine 1 and the generator 2 without excess or deficiency in the motor 4 by the process shown in the block diagram of FIG. * Is calculated, and the drive of the motor 4 is controlled based on this.

モータ駆動損失演算部61では、モータ駆動電力、モータ回転速度、および駆動側インバータ入力電圧に応じたモータ4の駆動損失マップを基に、発電電力、モータ回転速度、および駆動側インバータ入力電圧から、モータ4のモータ駆動損失を求める。
ここで発電電力は、発電機2の直流電流と発電側インバータ入力電圧との積より算出するが、発電トルク指令値TG*と発電機回転速度ωGとの積値に発電機損失を加え合わせた値を発電電力としてもよい。
In the motor drive loss calculation unit 61, based on the drive loss map of the motor 4 according to the motor drive power, the motor rotation speed, and the drive side inverter input voltage, from the generated power, the motor rotation speed, and the drive side inverter input voltage, The motor drive loss of the motor 4 is obtained.
Here, the generated power is calculated from the product of the DC current of the generator 2 and the generator-side inverter input voltage. The generator loss is added to the product value of the generator torque command value TG * and the generator rotational speed ωG. The value may be generated power.

減算器62では、上記の発電電力からモータ駆動損失を差し引いて、モータ駆動電力指令値PM*を求める。
除算器63では、モータ駆動電力指令値PM*をモータ回転速度ωMで除算することにより、最終的なモータ駆動トルク指令値TM*を求め、これをモータ4の駆動制御に資する。
この際、モータ回転速度ωMが微小な設定値よりも低い場合、モータ回転速度ωMをこの微小な設定値に制限することで、割り算のゼロ割を回避する。
また、最終的なモータ駆動トルク指令値TM*は所定の上下限値を超えて大きくなったり,小さくなることのないよう制限し、モータ4の保護を図る。
In the subtractor 62, the motor drive power command value PM * is obtained by subtracting the motor drive loss from the generated power.
The divider 63 obtains the final motor drive torque command value TM * by dividing the motor drive power command value PM * by the motor rotation speed ωM, and contributes to the drive control of the motor 4.
At this time, if the motor rotation speed ωM is lower than a minute set value, the motor rotation speed ωM is limited to this minute set value, thereby avoiding the division by zero.
Further, the final motor drive torque command value TM * is limited so as not to increase or decrease beyond a predetermined upper and lower limit value, thereby protecting the motor 4.

以上の構成になる本実施例の発電制御装置によれば、ダイレクト配電制御において、発電機2で発電した電力を余すことなくモータ2の駆動に消費することができ、バッテリ7への電力の入出力を制限してその保護を図りつつ、車両(車輪駆動系)の固有振動を確実に除去することができる。   According to the power generation control device of the present embodiment configured as described above, in the direct power distribution control, the power generated by the generator 2 can be consumed for driving the motor 2 without leaving the power, and the power input to the battery 7 can be performed. The natural vibration of the vehicle (wheel drive system) can be surely removed while limiting the output and protecting it.

<第1実施例の効果>
上記した本実施例の発電制御装置による効果を、図10の従来装置による動作タイムチャートと比較しながら、図11の本実施例による動作タイムチャートに基づき、以下に説明する。
図10,11はそれぞれ、低温時のバッテリ保護用にバッテリ入出力電力を微小な所定値以下に制限するダイレクト配電制御中であって、瞬時t1に車速一定速走行状態から、アクセルペダルの踏み込みにより加速走行へ移行した場合における動作を、モータ回転速度ωM、駆動軸トルクTMおよび電力(モータ駆動電力およびバッテリ入出力電力)の時系列変化として示す動作タイムチャートである。
<Effect of the first embodiment>
The effects of the power generation control device of the present embodiment described above will be described below based on the operation time chart of this embodiment of FIG. 11 while comparing with the operation time chart of the conventional device of FIG.
FIGS. 10 and 11 show that during direct power distribution control for limiting battery input / output power to a minute predetermined value or less for battery protection at a low temperature, when the accelerator pedal is depressed from a constant vehicle speed traveling state at instant t1. FIG. 6 is an operation time chart showing operations in the case of shifting to accelerated traveling as time-series changes in motor rotation speed ωM, drive shaft torque TM, and power (motor drive power and battery input / output power).

まず、図10により従来の発電制御を説明するに、従来は目標発電電力を達成するよう設定された発電トルクに対し制振フィルタ処理を施すため、発電電力を余すことなくモータ4の駆動で使い切ることとなり、バッテリ入出力電力を破線で示すごとく0kWに保って、バッテリ保護機能は所望通りに果たし得るものの、駆動側のモータ制御系に制振フィルタ処理を施していないため、以下の問題を生ずる。   First, conventional power generation control will be described with reference to FIG. 10. Conventionally, since the vibration damping filter processing is performed on the power generation torque set to achieve the target power generation, the generated power is used up by driving the motor 4 without surplus. Therefore, although the battery input / output power is kept at 0 kW as indicated by the broken line, the battery protection function can be performed as desired, but the vibration control filter process is not performed on the motor control system on the drive side, causing the following problems. .

前記した通り本来制振のためにフィルタ処理すべきは(発電トルクTG×発電機回転数ωG÷モータ回転速度ωM)の値であるのに、従来のごとく発電トルクに制振フィルタ処理を施すのでは、(発電機回転数ωG÷モータ回転速度ωM)に対して制振フィルタ処理が施されないことになり、当該(発電機回転数ωG÷モータ回転速度ωM)のズレ分だけ車輪駆動系の固有振動成分を除去し得ない。
このため、制振効果を確実に発揮することができず、図10の瞬時t1〜t2において駆動軸トルクTMおよびモータ回転速度ωMに図示のごとき振動が残ってしまうという問題があった。
As described above, the value to be filtered for vibration suppression is the value of (power generation torque TG × generator rotation speed ωG ÷ motor rotation speed ωM). Therefore, the vibration suppression filter processing is not applied to (generator rotation speed ωG ÷ motor rotation speed ωM), and the wheel drive system has a unique amount corresponding to the deviation (generator rotation speed ωG ÷ motor rotation speed ωM). The vibration component cannot be removed.
For this reason, there is a problem that the vibration damping effect cannot be surely exerted, and vibrations as shown in the drawing remain in the drive shaft torque TM and the motor rotational speed ωM at the instants t1 to t2 in FIG.

これに対し本実施例の発電制御装置にあっては、発電トルクに対し制振フィルタを直接施すのではなく、図7につき前述したごとく発電トルク(推定値)TG0*を一旦駆動トルク(推定値)TM_estに換算し、この駆動トルク(推定値)TM_estを制振フィルタ55により処理してフィルタ処理後駆動トルク(推定値)TM_est*を求め、このフィルタ処理後駆動トルク(推定値)TM_est*を発電駆動変換係数νで除算して最終的な発電トルク指令値TG*を求めて発電機4の制御(発電制御)に資するため、
制振フィルタ55が駆動トルク(推定値)TM_estに施されて発電制御に供されることとなる。
On the other hand, in the power generation control device of this embodiment, the vibration generation filter is not directly applied to the power generation torque, but the power generation torque (estimated value) TG0 * is temporarily set as the drive torque (estimated value) as described above with reference to FIG. ) Converted to TM_est, this drive torque (estimated value) TM_est is processed by the damping filter 55 to obtain a filtered drive torque (estimated value) TM_est *, and this filtered torque (estimated value) TM_est * is calculated In order to determine the final power generation torque command value TG * by dividing by the power generation drive conversion coefficient ν, and to contribute to the control (power generation control) of the generator 4,
The vibration suppression filter 55 is applied to the drive torque (estimated value) TM_est and used for power generation control.

このため本実施例によれば、上記したズレ分だけ車輪駆動系の固有振動成分を除去し得ないということがなくなり、図11の瞬時t1〜t2における駆動軸トルクTMおよびモータ回転速度ωMの経時変化から明らかなごとく、車輪駆動系の固有振動を全く誘起することなく、スムーズな加速が可能となる。
なお、ダイレクト配電制御に際して要求される、発電電力を余すことなくモータ4の駆動で使い切るという機能は本実施例の場合も従来と同様に得られ、バッテリ入出力電力を破線で示すごとく0kWに保って、バッテリ保護機能は所望通りに得ることができる。
For this reason, according to the present embodiment, it is no longer possible to remove the natural vibration component of the wheel drive system by the amount of deviation described above, and the drive shaft torque TM and the motor rotation speed ωM over time at the instants t1 to t2 in FIG. As is apparent from the change, smooth acceleration is possible without inducing any natural vibration of the wheel drive system.
In addition, the function of using the generated power in the driving of the motor 4 without leaving all of the power required for direct power distribution control is obtained in the same way as in the prior art, and the battery input / output power is kept at 0 kW as shown by the broken line. Thus, the battery protection function can be obtained as desired.

なお本実施例においては図7につき前述した通り、フィルタ処理前発電トルク指令値TG0*に発電駆動変換係数νを掛け合わせることにより、発電トルク指令値TG0*に対応するモータ駆動トルク推定値TM_estを求め、また、フィルタ処理後駆動トルク(推定値)TM_est*を発電駆動変換係数νで除算して最終的な発電トルク指令値TG*を求めるため、発電駆動速度比γだけでなく発電駆動効率ηをも考慮した制御となって、以下の効果を得ることができる。   In this embodiment, as described above with reference to FIG. 7, the motor drive torque estimated value TM_est corresponding to the power generation torque command value TG0 * is obtained by multiplying the power generation torque command value TG0 * before filtering by the power generation drive conversion coefficient ν. In addition, in order to obtain the final generated torque command value TG * by dividing the filtered drive torque (estimated value) TM_est * by the generated drive conversion coefficient ν, not only the generated drive speed ratio γ but also the generated drive efficiency η Therefore, the following effects can be obtained.

ダイレクト配電制御中に発電機2およびモータ4のトータル効率である発電駆動効率ηを考慮すると、駆動トルク指令値TM*は以下のように考えることができる。
まず、発電トルクTGと発電機回転速度ωGより発電機機械出力TG×ωGが得られ、インバータ等により電力に変換される際に発電機効率ηGが掛かるため、発電電力PGは、PG=TG×ωG×ηGとなる。
Considering the power generation drive efficiency η that is the total efficiency of the generator 2 and the motor 4 during the direct power distribution control, the drive torque command value TM * can be considered as follows.
First, the generator machine output TG × ωG is obtained from the generator torque TG and the generator rotation speed ωG, and the generator efficiency ηG is applied when converted into electric power by an inverter or the like. Therefore, the generated power PG is PG = TG × ωG × ηG.

次に、この発電電力PGを余すことなくモータ4で消費することになるので、モータ電力PMはPM=PGとなる。
モータ電力PMからモータ効率ηMが掛かってモータ機械出力PM'となり、モータ機械出力PM'に対してモータ回転速度ωMで割ることで駆動トルク指令値TM*が求まることになる。
すなわち、TM*=PG×ηM/ωM=TG×ωG×ηG×ηM/ωM=TG×(ωG/ωM)×(ηG×ηM)となる。
Next, since this generated power PG is consumed by the motor 4 without being left behind, the motor power PM becomes PM = PG.
The motor efficiency PM is multiplied from the motor power PM to obtain the motor machine output PM ′, and the drive torque command value TM * is obtained by dividing the motor machine output PM ′ by the motor rotation speed ωM.
That is, TM * = PG × ηM / ωM = TG × ωG × ηG × ηM / ωM = TG × (ωG / ωM) × (ηG × ηM).

ここで、η=ηG×ηMとすれば、TM*=TG×γ×ηと表すことができる。
このため、発電駆動速度比γ(ωG/ωM)に加えて、発電機2およびモータ4のトータル効率η(ηG×ηM)を用いることで、より精度よくモータ駆動トルク推定値TM_estを推定することができ、車輪駆動系の固有振動を確実に除去可能な発電トルク指令値TG*を算出することができる。
Here, if η = ηG × ηM, it can be expressed as TM * = TG × γ × η.
Therefore, by using the total efficiency η (ηG × ηM) of the generator 2 and the motor 4 in addition to the power generation drive speed ratio γ (ωG / ωM), the motor drive torque estimated value TM_est can be estimated more accurately. The power generation torque command value TG * that can reliably remove the natural vibration of the wheel drive system can be calculated.

ただし本実施例では、図7に示すように、フィルタ処理前発電トルク指令値TG0*から、発電トルク指令値TG0*に対応するモータ駆動トルク推定値TM_estを求めるに際し、またフィルタ処理後駆動トルク(推定値)TM_est*から最終的な発電トルク指令値TG*を求めるに際しそれぞれ、発電駆動変換係数νを用いているが、この発電駆動変換係数νに代えて発電駆動速度比γを用いてももい。   However, in this embodiment, as shown in FIG. 7, when the motor drive torque estimated value TM_est corresponding to the power generation torque command value TG0 * is obtained from the power generation torque command value TG0 * before filtering, the driving torque after filtering ( (Estimated value) When determining the final power generation torque command value TG * from TM_est *, the power generation drive conversion coefficient ν is used, but the power generation drive speed ratio γ may be used instead of the power generation drive conversion coefficient ν. .

この場合、発電駆動効率ηが制御に反映されないこととなって、その分だけ制御精度の低下は否めないものの、発電駆動変換係数νを用いた場合と略同様な効果を以下のように得ることができる。
ダイレクト配電制御中は、発電電力を余すことなくモータ4で消費することを行うため、駆動トルク指令値TM*は、発電電力PGおよびモータ回転速度ωMからTM*=PG/ωMとして算出される。
In this case, the power generation drive efficiency η is not reflected in the control, and although the reduction in control accuracy cannot be denied by that amount, substantially the same effect as the case where the power generation drive conversion coefficient ν is used is obtained as follows. Can do.
During direct power distribution control, the generated power is consumed by the motor 4 without excess, so the drive torque command value TM * is calculated as TM * = PG / ωM from the generated power PG and the motor rotation speed ωM.

ここで、発電電力PGは発電トルクTGと発電機回転速度ωGより、PG=TG×ωGと表すことができるため、最終的に駆動トルク指令値TM*は、TM*=TG×ωG/ωMと表すことができる。
このため、発電駆動速度比γ(ωG/ωM)を用いることで、発電トルク指令値から精度よく駆動トルク推定値を推定することができ、この駆動トルク推定値に制振フィルタを施した上で発電トルク指令値に再度換算することにより、車輪駆動系の固有振動を確実に除去可能な発電トルク指令値を算出することができる。
Here, since the generated power PG can be expressed as PG = TG × ωG from the generated torque TG and the generator rotational speed ωG, the final drive torque command value TM * is TM * = TG × ωG / ωM. Can be represented.
Therefore, by using the power generation drive speed ratio γ (ωG / ωM), it is possible to accurately estimate the drive torque estimated value from the power generation torque command value, and after applying a damping filter to the drive torque estimated value By converting again into the power generation torque command value, it is possible to calculate a power generation torque command value that can reliably remove the natural vibration of the wheel drive system.

<第2実施例の発電制御>
図12は、本発明の第2実施例になる発電制御装置を示す、図6と同様な機能別ブロック線図である。
本実施例においても、基本的な構成は図1〜9につき前述したと同様なものとし、図2のステップS23で行う発電機制御を、図6に代えて図12のブロック線図に示すごとくに行う点が異なるのみとする。
従って、図12において、図6と同様に機能するブロックには同一符号を付して示した。
<Power generation control of the second embodiment>
FIG. 12 is a functional block diagram similar to FIG. 6 showing the power generation control apparatus according to the second embodiment of the present invention.
Also in this embodiment, the basic configuration is the same as described above with reference to FIGS. 1 to 9, and the generator control performed in step S23 of FIG. 2 is as shown in the block diagram of FIG. 12 instead of FIG. The only difference is that
Accordingly, in FIG. 12, blocks that function in the same way as in FIG. 6 are given the same reference numerals.

本実施例においては、図6における減算器42および制振フィルタ処理部48間におけるブロック43〜47を第1発電トルク指令値演算ブロック70に置換する。
ブロック70では、減算器42において求めた、発電機回転速度目標値ωG*と発電機回転速度計測値ωGとの間における発電機回転速度偏差偏差ΔωGに基づき、これに比例制御ゲインKpを乗じてΔωG=0にするための比例制御量(トルク値)を算出すると共に、発電機回転速度偏差偏差ΔωGの積分値(ΔωG/s)に積分制御ゲインKiを乗じてΔωG=0にするための積分制御量(トルク値)を算出し、これら比例制御量(トルク値)および積分制御量(トルク値)を合算して第1発電トルク指令値TG1*を求める。
In the present embodiment, the blocks 43 to 47 between the subtractor 42 and the damping filter processing unit 48 in FIG. 6 are replaced with a first power generation torque command value calculation block 70.
In block 70, based on the generator rotational speed deviation ΔωG between the generator rotational speed target value ωG * and the generator rotational speed measured value ωG obtained by the subtractor 42, this is multiplied by the proportional control gain Kp. The proportional control amount (torque value) for setting ΔωG = 0 is calculated, and the integral value (ΔωG / s) of the generator rotational speed deviation deviation ΔωG is multiplied by the integral control gain Ki to integrate ΔωG = 0. A control amount (torque value) is calculated, and these proportional control amount (torque value) and integral control amount (torque value) are added together to obtain the first power generation torque command value TG1 *.

制振フィルタ処理部48は、車両(車輪駆動系)の固有振動成分を低減するためのフィルタで、上記の第1発電トルク指令値TG1*を当該フィルタに通して、車両(車輪駆動系)の固有振動成分が除去されたフィルタ処理後の最終的な発電トルク指令値TG*を求める。   The vibration suppression filter processing unit 48 is a filter for reducing the natural vibration component of the vehicle (wheel drive system), and passes the first power generation torque command value TG1 * through the filter, so that the vehicle (wheel drive system) The final power generation torque command value TG * after the filter processing from which the natural vibration component has been removed is obtained.

制振フィルタ処理部48は図7のブロック線図につき前述したと同様な構成になるものであるが、本実施例では図7に明記したとおり、第1発電トルク指令値TG1*をフィルタ処理前発電トルク指令値TG0*として乗算器54に入力し、ここで、フィルタ処理前発電トルク指令値TG0*(TG1*)と発電駆動変換係数ν(発電駆動速度比γ×発電駆動効率η)との乗算により、発電トルク指令値TG0*(TG1*)に対応するモータ駆動トルク推定値TM_estを求める。   The vibration suppression filter processing unit 48 has the same configuration as described above with reference to the block diagram of FIG. 7, but in the present embodiment, as clearly shown in FIG. 7, the first power generation torque command value TG1 * is pre-filtered. The generated torque command value TG0 * is input to the multiplier 54, where the pre-filtered generated torque command value TG0 * (TG1 *) and the generated drive conversion coefficient ν (generated drive speed ratio γ × generated drive efficiency η) A motor drive torque estimated value TM_est corresponding to the power generation torque command value TG0 * (TG1 *) is obtained by multiplication.

次に、このモータ駆動トルク推定値TM_estに図7の制振フィルタ55を施して、車両(車輪駆動系)の固有振動成分が除去されたフィルタ処理後モータ駆動トルク推定値TM_est*を算出し、
更に除算器53で、このフィルタ処理後モータ駆動トルク推定値TM_est*を発電駆動変換係数νで除算することにより、最終的な発電トルク指令値TG*を算出して発電機2の制御に資する。
Next, the motor drive torque estimated value TM_est * is obtained by applying the vibration suppression filter 55 of FIG. 7 to the motor drive torque estimated value TM_est to calculate the filtered motor drive torque estimated value TM_est * from which the natural vibration component of the vehicle (wheel drive system) has been removed.
Further, the divider 53 divides the filtered motor drive torque estimated value TM_est * by the power generation drive conversion coefficient ν, thereby calculating the final power generation torque command value TG * and contributing to the control of the generator 2.

<第2実施例の効果>
上記した第2実施例の発電制御装置にあっても、発電トルクに対し制振フィルタを直接施すのではなく、発電トルク(推定値)TG0*を一旦駆動トルク(推定値)TM_estに換算し、この駆動トルク(推定値)TM_estを制振フィルタ55により処理した後の駆動トルク(推定値)TM_est*を求め、このフィルタ処理後駆動トルク(推定値)TM_est*を発電駆動変換係数νで除算して最終的な発電トルク指令値TG*を求めて発電機4の制御(発電制御)に資するため、
制振フィルタ55が駆動トルク(推定値)TM_estに施されて発電制御に供されることとなり、図11につき前述した第1発明と同様な効果、つまり同図の瞬時t1〜t2における駆動軸トルクTMおよびモータ回転速度ωMの経時変化によって示すとおり、これら駆動軸トルクTMおよびモータ回転速度ωMから車輪駆動系の固有振動を除去することができ、スムーズな加速が可能である。
<Effect of the second embodiment>
Even in the power generation control device of the second embodiment described above, instead of directly applying a vibration suppression filter to the power generation torque, the power generation torque (estimated value) TG0 * is temporarily converted into a drive torque (estimated value) TM_est, The drive torque (estimated value) TM_est * after processing this drive torque (estimated value) TM_est by the vibration suppression filter 55 is obtained, and this filtered drive torque (estimated value) TM_est * is divided by the power generation drive conversion coefficient ν. In order to find the final power generation torque command value TG * and contribute to the control of generator 4 (power generation control),
The vibration damping filter 55 is applied to the drive torque (estimated value) TM_est and is used for power generation control. The same effect as that of the first invention described above with reference to FIG. 11, that is, the drive shaft torque at the instants t1 to t2 in FIG. As shown by the change with time of TM and motor rotation speed ωM, the natural vibration of the wheel drive system can be removed from the drive shaft torque TM and motor rotation speed ωM, and smooth acceleration is possible.

<第3実施例の発電制御>
図13は、本発明の第3実施例になる発電制御装置を示す、図6と同様な機能別ブロック線図である。
本実施例においても、基本的な構成は図1〜9につき前述したと同様なものとし、図2のステップS23で行う発電機制御を、図6に代えて図13のブロック線図に示すごとくに行う点が異なるのみとする。
従って、図13において、図6と同様に機能するブロックには同一符号を付して示した。
<Power generation control of the third embodiment>
FIG. 13 is a functional block diagram similar to FIG. 6 showing the power generation control apparatus according to the third embodiment of the present invention.
Also in this embodiment, the basic configuration is the same as described above with reference to FIGS. 1 to 9, and the generator control performed in step S23 of FIG. 2 is as shown in the block diagram of FIG. 13 instead of FIG. The only difference is that
Therefore, in FIG. 13, blocks having the same functions as those in FIG.

前記した第1,2実施例(図6,12)では、制振フィルタ処理部48による処理を、発電機回転速度偏差ΔωGから求めた発電トルク指令値TG0*(TG1*またはTG2*)に対して施したが、本実施例は、制振フィルタ処理部48による処理をエンジントルク目標値TE0*に対して施すよう構成したものである。   In the first and second embodiments (FIGS. 6 and 12) described above, the processing by the damping filter processing unit 48 is performed on the power generation torque command value TG0 * (TG1 * or TG2 *) obtained from the generator rotational speed deviation ΔωG. However, in this embodiment, the processing by the damping filter processing unit 48 is performed on the engine torque target value TE0 *.

このフィルタ処理は、図7における発電トルク指令値TG0*(TG1*またはTG2*)をエンジントルク目標値TE0*と読み替えて、第1,2実施例と同様に行うことができ、エンジントルク目標値TE0*を制振フィルタ処理部48によりフィルタ処理してエンジントルク指令値TE*となし、エンジンコントローラ11によるエンジン制御に資する。   This filter processing can be performed in the same manner as in the first and second embodiments by replacing the power generation torque command value TG0 * (TG1 * or TG2 *) in FIG. 7 with the engine torque target value TE0 *. TE0 * is filtered by the vibration suppression filter processing unit 48 to obtain the engine torque command value TE *, which contributes to engine control by the engine controller 11.

そして、制振フィルタ処理部48による処理を必要としなくなった発電機回転速度目標値ωG*は、発電機回転速度制御部80に入力する。
この発電機回転速度制御部90は、図6のブロック42〜47によると同様な要領で第2発電トルク指令値TG2*を求め、これをそのまま最終的な発電トルク指令値TG*として発電機2の制御に資するか、
若しくは、図12のブロック42および70によると同様な要領で第1発電トルク指令値TG1*を求め、これをそのまま最終的な発電トルク指令値TG*として発電機2の制御に資するものとする。
Then, the generator rotational speed target value ωG * that no longer requires processing by the vibration suppression filter processing unit 48 is input to the generator rotational speed control unit 80.
The generator rotation speed control unit 90 obtains the second power generation torque command value TG2 * in the same manner as in blocks 42 to 47 in FIG. 6, and uses this as the final power generation torque command value TG * as it is. To help control
Alternatively, the first power generation torque command value TG1 * is obtained in the same manner as in blocks 42 and 70 in FIG. 12, and this is used as the final power generation torque command value TG * as it is for the control of the generator 2.

<第3実施例の効果>
上記した第3実施例の発電制御装置にあっても、発電トルクに対し制振フィルタを直接施すのではなく、発電機2を駆動するエンジン1のトルク目標値TE0*に対して制振フィルタ処理部48による処理を施してエンジントルク指令値TE*となし、エンジン1の運転制御、つまり発電機4の制御(発電制御)に資するため、
図11につき前述した第1発明と同様な効果、つまり同図の瞬時t1〜t2における駆動軸トルクTMおよびモータ回転速度ωMの経時変化によって示すとおり、これら駆動軸トルクTMおよびモータ回転速度ωMから車輪駆動系の固有振動を除去することができ、スムーズな加速が可能である。
<Effect of the third embodiment>
Even in the power generation control device of the third embodiment described above, the vibration suppression filter process is not performed directly on the generated torque but on the torque target value TE0 * of the engine 1 that drives the generator 2. In order to contribute to the operation control of the engine 1, that is, the control of the generator 4 (power generation control)
As shown by the effect similar to that of the first invention described above with reference to FIG. 11, that is, the change over time of the drive shaft torque TM and the motor rotational speed ωM at the instants t1 to t2 in FIG. The natural vibration of the drive system can be removed, and smooth acceleration is possible.

1 エンジン(機関)
2 発電機
3 発電装置
4 駆動モータ(モータ)
5 終減速機
6L,6R 左右駆動輪
7 バッテリ
8 発電側インバータ
9 駆動側インバータ
10 システムコントローラ
11 エンジンコントローラ
12 発電機コントローラ
13 バッテリコントローラ
14 モータコントローラ
15 車速センサ
16 アクセル開度センサ
17 勾配センサ
31 モータ要求駆動トルク演算部
32 モータ要求出力演算部
33 モータ駆動損失演算部
34 加算器
41 エンジン運転点演算ブロック
42 減算器
43 第1発電トルク指令値演算部
44 減算器
45〜47 演算ブロック
48 制振フィルタ処理部
51,56 除算器
52〜54 乗算器
55 制振フィルタ
61 モータ駆動損失演算部
62 減算器
63 除算器
70 第1発電トルク指令値演算ブロック
80 発電機回転速度制御部
1 Engine (Engine)
2 Generator
3 Power generator
4 Drive motor (motor)
5 Final reduction gear
6L, 6R left and right drive wheels
7 Battery
8 Power generation side inverter
9 Drive side inverter
10 System controller
11 Engine controller
12 Generator controller
13 Battery controller
14 Motor controller
15 Vehicle speed sensor
16 Accelerator position sensor
17 Gradient sensor
31 Motor required drive torque calculator
32 Motor request output calculation section
33 Motor drive loss calculator
34 Adder
41 Engine operating point calculation block
42 Subtractor
43 First power generation torque command value calculation section
44 Subtractor
45-47 computation block
48 Vibration suppression filter processor
51,56 Divider
52-54 multiplier
55 Damping filter
61 Motor drive loss calculator
62 Subtractor
63 Divider
70 First power generation torque command value calculation block
80 Generator rotation speed controller

Claims (4)

機関により駆動される発電機からの電力をエネルギー源とするモータの駆動により走行可能な電動車両の発電制御装置において、
前記機関および発電機から成る発電装置は、該機関が所定の回転速度およびトルクで車両の要求駆動力を発生するよう運転された場合におけるフィルタ処理前の発電トルク指令値TGO またはフィルタ処理前の機関トルク目標値TEO に対応するモータ駆動トルク推定値TM estに基づき制御するよう構成し、
モータ駆動トルク推定値TM estを前記発電装置の制御に用いるのに先立ち、車両の固有振動成分を低減する制振フィルタによりフィルタ処理し、該フィルタ処理により得られたモータ駆動トルク指令値TM est を前記発電装置の制御に資するよう構成した、
ことを特徴とする電動車両の発電制御装置。
In a power generation control device for an electric vehicle capable of traveling by driving a motor using an electric power from a generator driven by an engine as an energy source,
The power generation device including the engine and the generator has a power generation torque command value TGO * before filtering or a value before filtering when the engine is operated to generate a required driving force of the vehicle at a predetermined rotational speed and torque . It is configured to control based on the motor drive torque estimated value TM est corresponding to the engine torque target value TEO * ,
Prior to using the estimated motor driving torque value TM est for control of the power generation device, the motor driving torque command value TM est obtained by the filtering process is filtered by a damping filter that reduces the natural vibration component of the vehicle. * Is configured to contribute to the control of the power generator,
An electric power generation control device for an electric vehicle.
請求項1に記載された、電動車両の発電制御装置において、
前記機関が前記所定の回転速度およびトルクで車両の要求駆動力を発生するよう運転された場合における前記発電機の回転速度によって得られる前記フィルタ処理前の発電トルク指令値TGO に対応するモータ駆動トルク推定値TM est前記フィルタ処理して得られるフィルタ処理後の前記モータ駆動トルク指令値TM est 前記発電装置の制御に資するよう構成した、
ことを特徴とする電動車両の発電制御装置。
The power generation control device for an electric vehicle according to claim 1,
Motor drive corresponding to the pre-filtering power generation torque command value TGO * obtained by the rotational speed of the generator when the engine is operated to generate the required driving force of the vehicle at the predetermined rotational speed and torque and configured to contribute to the torque estimated value TM est the filtering process above motor drive torque command value after the filtering process obtained by TM est * to control of the power generation device,
An electric power generation control device for an electric vehicle.
請求項2に記載された、電動車両の発電制御装置において、
前記モータ駆動トルク推定値TM estの推定に際しては、前記発電機の回転速度ωGと前記モータの回転速度ωMとの速度比である発電駆動速度比γ、および、前記機関が前記所定の回転速度およびトルクで車両の要求駆動力を発生するのに必要な機関回転速度に対応した前記発電機の回転速度目標値を実現するためのフィルタ処理前の発電トルク指令値TGO から、これら発電駆動速度比γおよびフィルタ処理前の発電トルク指令値TGO の乗算によりモータ駆動トルク推定値TM_estを求め、
該モータ駆動トルク推定値TM_estを前記フィルタ処理して得られるフィルタ処理後のモータ駆動トルク推定値TM_est*を前記発電駆動速度比γで除算して前記発電装置をトルク制御するよう構成した、
ことを特徴とする電動車両の発電制御装置。
In the power generation control device for an electric vehicle according to claim 2,
In estimating the motor drive torque estimated value TM est , a power generation drive speed ratio γ that is a speed ratio between the rotational speed ωG of the generator and the rotational speed ωM of the motor, and the engine has the predetermined rotational speed and From the power generation torque command value TGO * before filter processing for realizing the generator rotational speed target value corresponding to the engine rotational speed necessary for generating the required driving force of the vehicle by torque, these power generation driving speed ratios The motor drive torque estimated value TM_est is obtained by multiplying γ and the power generation torque command value TGO * before filtering ,
The motor drive torque estimated value TM_est * after the filter processing obtained by the filter processing of the motor drive torque estimated value TM_est is divided by the power generation drive speed ratio γ to control the power generation device.
An electric power generation control device for an electric vehicle.
請求項3に記載された、電動車両の発電制御装置において、
前記発電駆動速度比γに代え、該発電駆動速度比γに、前記発電機およびモー
タの効率ηG,ηMを乗算して得られる発電駆動変換係数νを用いるよう構成した、
ことを特徴とする電動車両の発電制御装置。
In the power generation control device for an electric vehicle according to claim 3,
Instead of the power generation drive speed ratio γ, the power generation drive speed ratio γ is configured to use a power generation drive conversion coefficient ν obtained by multiplying the generator and motor efficiency ηG, ηM,
An electric power generation control device for an electric vehicle.
JP2013139506A 2013-07-03 2013-07-03 Electric vehicle power generation control device Active JP6299094B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013139506A JP6299094B2 (en) 2013-07-03 2013-07-03 Electric vehicle power generation control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013139506A JP6299094B2 (en) 2013-07-03 2013-07-03 Electric vehicle power generation control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015013493A JP2015013493A (en) 2015-01-22
JP6299094B2 true JP6299094B2 (en) 2018-03-28

Family

ID=52435632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013139506A Active JP6299094B2 (en) 2013-07-03 2013-07-03 Electric vehicle power generation control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6299094B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7068936B2 (en) * 2018-06-13 2022-05-17 株式会社デンソー Control device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001045613A (en) * 1999-07-29 2001-02-16 Nissan Motor Co Ltd Motor controller for electric vehicle
JP4453642B2 (en) * 2005-10-19 2010-04-21 日産自動車株式会社 Vibration control device for drive train
JP2009247157A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Toyota Motor Corp Drive force controller for vehicle
JP5195464B2 (en) * 2009-01-28 2013-05-08 日産自動車株式会社 Vehicle control device
JP5477030B2 (en) * 2009-05-22 2014-04-23 日産自動車株式会社 Control device for electric vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015013493A (en) 2015-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6326755B2 (en) Electric vehicle power generation control device
JP5900609B2 (en) Electric vehicle control device and electric vehicle control method
JP5477030B2 (en) Control device for electric vehicle
JP4055746B2 (en) Electric vehicle drive control device and electric vehicle drive control method
JP5879251B2 (en) Electric motor drive control device
EP2740642B1 (en) Torque control device
EP2815914A1 (en) Vibration suppression control device for electric motor-driven vehicle and method for controlling vibration suppression
EP3184354B1 (en) Rotating electric machine control device
EP3470284B1 (en) Method for controlling hybrid vehicle and device for controlling hybrid vehicle
JP6669249B2 (en) ELECTRIC VEHICLE CONTROL METHOD AND ELECTRIC VEHICLE CONTROL DEVICE
JP3863719B2 (en) Control device and control method for electric vehicle
JP6729002B2 (en) Electric vehicle control method and control device
JP6331924B2 (en) Control device for hybrid vehicle
JP2019064367A (en) Hybrid-vehicular control apparatus
JP5724207B2 (en) Control device for electric motor in electric vehicle
JP2016046905A (en) Control device of rotary electric machine
JP6299094B2 (en) Electric vehicle power generation control device
JP6011170B2 (en) Motor control device and motor control method
JP2023104806A (en) Control method for power generation system and control device for power generation system
JP4039010B2 (en) Hybrid vehicle drive control apparatus, hybrid vehicle drive control method, and program thereof
JP2024112221A (en) Method for controlling power generation device and power generation system
WO2023175992A1 (en) Power generator control method and power generator control device
JP2019198179A (en) Brake control device
JP2023023270A (en) Vehicle control method and vehicle control device
JP2023023269A (en) Vehicle control method and vehicle control device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160325

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170131

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170330

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170829

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170915

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: 20180130

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180212

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6299094

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151