JPH08182110A - ハイブリッド電気自動車の発電機制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バッテリの充放電収支を改善する。 【構成】 車両が高負荷走行している制御周期Ａ及びＢ
では、モータ消費電力Ｐｍが発電機の最大発電出力Ｐｇ
Ｍａｘを上回る。直前の制御周期におけるモータ消費電
力Ｐｍの平均値（平均消費電力）Ｐａｖｅを発電目標Ｐ
ｇに設定する際、Ｐａｖｅ＞ＰｇＭａｘである場合には
発電目標ＰｇをＰｇＭａｘに制限すると共にＰａｖｅ−
ＰｇＭａｘを管理用変数Ｐｄに積算する。車両が低負荷
走行している制御周期Ｄ及びＥにて管理用変数Ｐｄに積
算された量の一部又は全部を取り出し発電目標Ｐｇをか
さあげする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジン及びモータを
併載するハイブリッド電気自動車に関し、特に、エンジ
ンによって駆動されモータやバッテリに電力を供給する
発電機を制御する発電機制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハイブリッド電気自動車のうちシリーズ
ハイブリッド車（ＳＨＶ）と呼ばれるシステム構成にお
いては、車両走行用モータに対し、車載バッテリのみな
らず車載のエンジン駆動発電機からも駆動電力が供給さ
れる。エンジン駆動発電機は、エンジン及びこのエンジ
ンにより駆動される発電機から構成されており、発電機
の発電出力はバッテリ及びモータ双方に供給できる。さ
らに、ＷＯＴ（wide open throttle：スロットル全開）
にて運転することにより、エンジンの回転数をその負荷
である発電機の界磁電流のみによって制御することが可
能になり、従って発電機の発電出力をその界磁電流によ
って制御することができる。さらに、ＷＯＴ運転によ
り、燃費やエミッションを良好とすることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特に、本願出願人が特
願平５−２３７５４７号等にて提案している技術におい
ては、まず、ある制御周期にてモータ出力が検出され平
滑される。さらに、得られた平滑値（平均値等）に応じ
て設定された制御目標値に基づき、つぎの制御周期にお
ける発電機の発電出力が制御される。このような制御を
行うことにより、バッテリの充放電収支を概ねバランス
させることができ、従ってバッテリの充電状態（ＳＯ
Ｃ）を概ね所定範囲内に維持することができるから、バ
ッテリの長寿命化や、外部電源による充電頻度の抑制を
実現できる。また、モータ出力の検出値をそのまま発電
機の発電出力の制御目標として使用するのではなく、モ
ータ出力の検出値に平滑等の処理を施した上で発電機の
発電出力の制御目標として使用しているため、エンジン
の回転数変動を抑制でき、ひいてはエンジンのエミッシ
ョンを改善できる他、ガソリンエンジン車と同様のドラ
イブフィーリングの実現等も達成できる。

【０００４】しかしながら、このような方法のみでは、
モータや発電機の定格設定に起因した問題が発生するこ
とがある。すなわち、発電出力の制御目標に高々発電機
の最大発電出力相当値しか設定できないため、モータ出
力検出値の平滑値が発電機の最大発電出力を上回る状況
下では、発電機の最大発電出力と制御目標値の差に相当
する分をバッテリからの放電により担わねばならず、バ
ッテリの充放電収支に放電側へのアンバランスが生じて
しまう。これは、バッテリの長寿命化や外部電源による
充電頻度の抑制といった利点を阻害すると共に、顕著な
場合にはバッテリの過放電に伴うバッテリ電圧の低下や
モータ出力の低下を招く。

【０００５】この問題を克服するためには、発電機の最
大発電出力をモータの最大出力に対して大きめに、ある
いは少なくとも同程度に設定すればよい。しかし、この
ような設定は、発電機やバッテリの小形化の面で、合理
的ではない。すなわち、モータを大電力で駆動しなけれ
ばならないような状況の発生頻度は日常使用ではさほど
高くないのであるから、発電機の定格は車両に要求され
る巡行性能を満たせるよう設定するのが、発電機の小形
化の面に加え、発電出力を受け入れるバッテリの小形化
の面でも、合理的である。一方で、高加速が要求された
場合にこれに応えるためには、モータを大電力駆動でき
るよう設計しなければならない。このように、巡行性能
に応じて求められる発電機の定格は、通常、要求加速性
能に応じて設定されるモータの定格に比べ、１／３程度
の小さな値に設定される。このような定格設定を前提と
した場合、先に述べたバッテリの充放電収支のアンバラ
ンスは、従来は回避困難であった。

【０００６】また、エンジンにはＷＯＴ運転できない領
域がある。すなわち、モータへの要求出力が小さい時に
は、エンジンのスロットルを閉じなければこの要求出力
をエンジン駆動発電機単独で賄うことはできず、スロッ
トルを閉じるとＷＯＴラインから外れるため燃費の悪化
等が生じる。

【０００７】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、モータ出力の平滑
値がエンジン駆動発電機の最大発電出力を上回った場合
に、バッテリの放電出力に注目して制御を行うことによ
り、発電機やバッテリを小形に保ちつつ、バッテリの充
放電収支のアンバランスをさらに低減し、以てバッテリ
の長寿命化や外部電源による充電頻度の抑制を達成し、
併せてバッテリの過放電に伴うバッテリ電圧の低下やモ
ータ出力の低下を防止することを第１の目的とする。本
発明は、モータ出力が大きな高負荷走行からモータ出力
が小さな中低負荷走行に移行した直後等における発電出
力の制御により、騒音を低減してドライブフィーリング
上の違和感を軽減すると共に、バッテリ電圧の上昇に伴
う損失発生や電圧保護機能の起動を防ぐことを第２の目
的とする。本発明は、高負荷走行から中低負荷走行に移
行しつつあるとき等の発電出力の制御により、モータ出
力が大きく低下しつつある時に発電出力が大きく増加す
ることによる違和感を防止することを第３の目的とす
る。本発明は、モータ出力の平滑値がエンジンを高効率
運転できる最小発電出力を下回った場合に、エンジン駆
動発電機の発電出力の制御により、エンジンが低い効率
で運転されることを防ぎ燃費の悪化等を防ぐと共に、バ
ッテリの充放電収支をバランスさせることを第４の目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の発電機制御装置は、直前の制御周期
におけるモータ出力の指標値の平滑値に基づき今回の制
御周期における発電出力の制御目標を設定する手段と、
設定された制御目標が発電機から供給し得る最大発電出
力を上回るか下回るかを判定する手段と、上回ると判定
された場合に、最大発電出力以下となるよう上記制御目
標を減少補正すると共に、減少補正前の制御目標から減
少補正後の制御目標を減じた値を充放電収支管理用変数
に加算する手段と、下回ると判定された場合に、最大発
電出力から上記制御目標を減じた値以下の量を充放電収
支管理用変数から減ずると共に減じた分を上記制御目標
に加算する手段と、上記制御目標に応じて発電機の発電
出力を制御する手段と、を備えることを特徴とする。

【０００９】本発明の発電機制御装置は、上記制御目標
が最大発電出力を下回っている場合に、許容出力を当該
制御目標が上回ることになる場合に、最大発電出力以下
の値を有する許容出力を制御目標が上回ることとならな
いよう、制御目標への加算量を制限する手段を備えるこ
とを特徴とする。

【００１０】本発明の発電機制御装置は、上記制御目標
が最大発電出力を下回っている場合に、当該制御目標が
所定の許容増加量以上増加しないよう、制御目標への加
算量を制限する手段を備えることを特徴とする。

【００１１】本発明の発電機制御装置は、設定された制
御目標がエンジンを高効率運転し得る最小発電出力を上
回るか下回るかを判定する手段と、下回ると判定された
場合に、上記制御目標を０又は最小発電出力以上の値に
強制設定すると共に、強制設定前の制御目標から強制設
定後の制御目標を減じた値を充放電収支管理用変数に加
算する手段と、上回ると判定された場合に、最大発電出
力から上記制御目標を減じた値以下の量だけ充放電収支
管理用変数を減ずると共に減じた分を上記制御目標を加
算する手段と、を備えることを特徴とする。

【００１２】本発明の発電機制御装置は、モータ出力が
最小発電出力を実質的に下回ったことを上記指標値に基
づき検出する手段と、下回ったことが検出された場合
に、エンジンをアイドリングさせ又は停止させる手段
と、モータ出力が最小発電出力を実質的に上回ったこと
を上記指標値に基づき検出する手段と、上回ったことが
検出された場合に上記制御目標を最小発電出力以上の値
に強制設定する手段と、を備えることを特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明においては、まず、直前の制御周期にお
けるモータ出力の指標値平滑値に基づき、今回の制御周
期における発電出力の制御目標が設定される。設定され
た制御目標は、発電機から供給し得る最大発電出力と比
較される。その結果、上回ると判定された場合、制御目
標は最大発電出力以下となるよう減少補正される。ま
た、減少補正前の制御目標から減少補正後の制御目標を
減じた値は、充放電収支管理用変数に加算される。発電
出力の制御が補正された制御目標に従い実行されると、
バッテリの充放電収支が一時的に放電側に傾く。このア
ンバランスは、後の制御周期において補償される。すな
わち、モータ出力の指標値の平滑値に基づき設定された
制御目標が最大発電出力を下回ると判定された場合、充
放電収支管理用変数の値を低減すると共に低減分だけ制
御目標が増大補正される。この制御目標に基づき発電制
御が行われると、従前の制御周期で発生したバッテリ放
電が補償される結果、バッテリの充放電収支がこれまで
の放電側からよりバランス状態に近い収支に修正され
る。このように、本発明においては、バッテリの充放電
収支のアンバランスが低減されるから、バッテリの長寿
命化、外部電源による充電頻度の抑制、バッテリの過放
電防止といった作用が発生する。また、発電機やバッテ
リを大形化させることもない。

【００１４】本発明においては、また、バッテリ放電の
補償を行うべき制御周期において発電出力の制御目標の
増大補正量が制限される。

【００１５】第１に、増大補正量を制限することによっ
て、制御目標が許容出力を上回らないようにする。この
許容出力は、最大発電出力以下の値に設定する。このよ
うにした場合、例えば高負荷走行から中低負荷走行に移
行した直後等のように直前の制御周期に比べモータ出力
が低下している制御周期において、発電目標、ひいては
発電出力の増加に伴う騒音の顕在化が防止される。これ
は、ドライブフィーリング上の違和感の軽減につなが
る。また、発電出力の増加に伴いバッテリ電圧が上昇す
るとバッテリの充電効率の低下により損失が発生する
が、本発明においてはこのような損失も防止される。さ
らに、バッテリの過充電やバッテリにおけるガス発生防
止等の観点からバッテリ電圧上昇時に発電を停止させる
ようなシステム構成を採用している場合には、そのよう
な保護機能の起動を防止できる。

【００１６】第２に、増大補正量を制限することによっ
て、制御目標の増加量が許容増加量以上にならないよう
にする。このようにした場合、例えば高負荷走行から中
低負荷走行に移行していくとき等のように直前の制御周
期に比べモータ出力が大きく低下している時点において
も、発電目標、ひいては発電出力の急激な増加が生じな
いから違和感が発生しない。

【００１７】本発明においては、また、モータ出力の指
標値の平滑値に基づき設定された制御目標が、エンジン
を高効率運転し得る最小発電出力を上回るか下回るかが
判定される。下回ると判定された場合、制御目標は０又
は最小発電出力以上の値に強制設定される。これと共
に、強制設定前の制御目標と強制設定後の制御目標との
差、すなわち新たに発生する充放電収支のアンバランス
分が、充放電収支管理用変数に積算される。従って、エ
ンジンは高効率運転状態か停止（又はアイドリング）状
態のいずれかに制御されることになるから、エンジンが
低い効率で運転されることはなく、燃費の悪化等が防止
される。また、上回ると判定された場合、充放電収支管
理用変数の値が低減され低減した分だけ制御目標が補正
される。これにより、モータ出力低下時の発電目標補正
に伴いモータ出力と発電出力の間に差が生じ一時的にバ
ッテリの充放電収支が放電側又は充電側に傾いた場合で
あっても、このアンバランスが早期に解消される。

【００１８】本発明においては、あるいは、モータ出力
が最小発電出力と比較され、前者が後者を実質的に下回
ったと見なせる場合にエンジンがアイドリング乃至停止
制御される。その後モータ出力が最小発電出力を実質的
に上回るに至ると、最小発電出力以上の値を目標として
発電制御が実行される。従って、本発明においては、エ
ンジンが高効率運転状態か停止又はアイドリング状態の
いずれかに制御されることになるため、エンジンが低い
効率で運転されることがなく、燃費の悪化等が防止され
る。また、モータ出力の指標値の平滑値ではなくモータ
出力の指標値に基づきエンジンをアイドリング乃至停止
させているため、モータ出力が低下する期間とエンジン
がアイドリング乃至停止する期間とが一致することとな
り、エンジン騒音の顕在化、ひいてはドライブフィーリ
ングの悪化が防止される。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。

【００２０】図１には、本発明を実施するのに適するＳ
ＨＶのシステム構成が示されている。このシステムにお
いては、三相交流モータが車両走行用のモータ１０とし
て使用されており、モータ１０の出力軸はディファレン
シャルギア（デフ）１２その他の機構を介して駆動輪１
４に連結されている。

【００２１】モータ１０の駆動電力源としては、バッテ
リ１６及びエンジン駆動発電機１８が搭載されている。
バッテリ１６の放電出力やエンジン駆動発電機１８の発
電出力はいずれも直流電力であり、インバータ２０によ
り三相交流に変換された上でモータ１０に供給される。
また、エンジン駆動発電機１８の発電出力は、バッテリ
１６の充電にも使用される。さらに、車両を回生制動す
る際にはモータ１０にて回生された電力によりバッテリ
１６が充電される。

【００２２】エンジン駆動発電機１８は、専らＷＯＴ運
転されるエンジン２２及びこのエンジン２２により駆動
される発電機２４から構成されている。すなわち、エン
ジン２２の出力は、増速機２６により発電機２４に適す
る回転数まで高められた上で、発電機２４に供給され
る。この状態で発電機２４に界磁電流Ｉｆが供給される
と、発電機２４から発電出力が得られる。この図では発
電機２４として三相交流発電機が使用されており、その
発電出力は後段の整流器２８により整流された上でイン
バータ２０やバッテリ１６に供給される。

【００２３】モータ１０の出力やエンジン駆動発電機１
８の発電出力、さらにはバッテリ１６のＳＯＣは、コン
トローラ３０により制御乃至管理される。コントローラ
３０は、モータ１０の制御を担当するモータコントロー
ラ３２と、エンジン駆動発電機１８の制御を担当する発
電機コントローラ３４から、構成されている。これらモ
ータコントローラ３２及び発電機コントローラ３４は、
動作に当たって互いに適宜情報を授受しあう。さらに、
バッテリ１６のＳＯＣの管理は、モータコントローラ３
２と発電機コントローラ３４の協働により、すなわちモ
ータ出力に応じた発電出力の制御として、実行される。

【００２４】モータコントローラ３２は、車両操縦者か
らの加減速要求を示すアクセル量、ブレーキ量等を入力
する一方で、モータ１０に付設した回転センサ３６を用
いてモータ回転数Ｎを検出する。モータコントローラ３
２は、これらの情報に基づき、モータ１０にて発生させ
るべき出力トルク、すなわちトルク指令を決定する。モ
ータコントローラ３２は、決定したトルク指令に基づ
き、かつ電流センサ３８により検出されるモータ電流Ｉ
Ｍを参照しながら、インバータ２０による電力変換動作
を制御する。ここに、インバータ２０は、所定個数のス
イッチング素子から構成されており、これらの素子のス
イッチング動作によって直流電圧を三相交流電流に変換
する機能を有している。従って、モータコントローラ３
２からインバータ２０に対しスイッチング制御信号ＳＷ
を供給することにより、モータ１０にてトルク指令を実
現させるために必要な電流となるよう、モータ電流ＩＭ
を制御できる。なお、以下の説明から明らかとなるよう
に、本発明はモータコントローラ３２の動作の細部、例
えば回転センサ３６や電流センサ３８の有無やモータコ
ントローラ３２の動作アルゴリズムにより限定されるべ
きものではない。

【００２５】この図のシステムにおいては、エンジン２
２を高効率で、すなわち燃費がよくエミッションも少な
い領域で、運転する方法を採用している。具体的には、
エンジン２２を概ねＷＯＴにて運転することにより、ス
ロットル操作による燃費悪化等を防止している。また、
エンジン２２をＷＯＴ運転すると、エンジン駆動発電機
１８の発電出力を発電機２４の界磁電流Ｉｆによって制
御できる。この図のシステムにおいては、発電機コント
ローラ３４は、界磁電流Ｉｆによってエンジン駆動発電
機１８の発電出力を制御している。その際、発電機コン
トローラ３４は、エンジン駆動発電機１８の発電出力の
制御目標Ｐｇへのフィードバックのため、エンジン２２
からその回転数を入力している。

【００２６】発電機コントローラ３４は、制御目標Ｐｇ
を決定する際、上述のフィードバックを施す他に、モー
タ１０の出力パワー又はインバータ２０への入力電力
（以下、これらを総称して“モータ消費電力Ｐｍ”と呼
ぶ。モータ１０以外の負荷（図示せず）による消費も含
む）を参照している。モータ消費電力Ｐｍは、前述のト
ルク指令とモータ回転数Ｎを乗じることによって、ある
いはインバータ２０への入力電流Ｉｉとバッテリ電圧Ｖ
ｂを乗じることによって、得ることができる。発電機コ
ントローラ３４は、このようにして得られるモータ消費
電力Ｐｍを所定長Ｔを有する制御周期に亘って平滑（平
均）し、その結果得られる平均消費電力Ｐａｖｅを、そ
の次の制御周期における制御目標Ｐｇとして用いる。発
電機コントローラ３４は、決定された制御目標Ｐｇがエ
ンジン駆動発電機１８の発電出力として実現されるよ
う、エンジン回転数を参照しながら、界磁電流Ｉｆを制
御する。なお、本発明は、モータ消費電力Ｐｍに代え、
これを反映する他の指標を用いても実施することができ
る。例えば、モータ回転数（車速）Ｎやトルク指令又は
推定値を用いてもよい。車速又はモータ回転数Ｎを用い
ると、フィーリングがさらに良好になる。

【００２７】このような制御を実現するため、図１にお
いては、整流器２８の出力電流Ｉｇを検出する電流セン
サ４０、バッテリ１６の充放電電流Ｉｂを検出する電流
センサ４２、インバータ２０への入力電流Ｉｉを検出す
る電流センサ４４、及びバッテリ１６の端子電圧（従っ
て整流器２８やインバータ２０の端子電圧）Ｖｂを検出
する電圧センサ４６が用いられている。電流センサ４４
の出力と電圧センサ４６の出力の積ＩｉＶｂは上述のよ
うにモータ消費電力Ｐｍを表しているから、平均消費電
力Ｐａｖｅを決める基礎として利用できる。また、電流
センサ４０の出力と電圧センサ４６の出力の積ＩｇＶｂ
はエンジン駆動発電機１８の発電出力を表しているか
ら、その目標制御の際にフィードバック量として使用で
きる。但し、これらのセンサは、本発明を実施するに当
たって必須ではない。

【００２８】ところで、平均消費電力Ｐａｖｅは、エン
ジン駆動発電機１８の最大発電出力ＰｇＭａｘを上回る
ことがあり、また最小発電出力ＰｇＭｉｎを下回ること
がある。最大発電出力ＰｇＭａｘとは、発電機２４等の
定格上、エンジン駆動発電機１８から高効率で出力し得
る最大の発電出力をいい、最小発電出力ＰｇＭｉｎと
は、エンジン駆動発電機１８から高効率で出力し得る最
小の発電出力（例えばＰｇＭａｘの１／５程度）をい
う。上述のシステムでは、ＷＯＴ運転によってエンジン
２２の効率を維持しているため、発電出力とエンジン回
転数の関係や、最大発電出力ＰｇＭａｘ及び最小発電出
力ＰｇＭｉｎとエンジン回転数の関係は、図２に示され
るような関係となる。

【００２９】従って、単純に平均消費電力Ｐａｖｅに従
い制御目標Ｐｇを決定するのみでは、発電出力の不足や
エンジン２２の運転効率低下が生じてしまう。例えば、
モータ消費電力Ｐｍが顕著に大きな高負荷走行状態では
平均消費電力Ｐａｖｅが大きくなるため制御目標Ｐｇが
最大発電出力ＰｇＭａｘを上回ることがある。この場
合、エンジン駆動発電機１８から実際に得られる発電出
力は最大発電出力ＰｇＭａｘにとどまるため、制御目標
Ｐｇと最大発電出力ＰｇＭａｘの差に相当する分の電力
が、バッテリ１６の放電により賄われる。この問題は、
モータ１０の定格に比べて発電機２４の定格を小さく設
定する際に、顕在化する。逆に、モータ消費電力Ｐｍが
顕著に小さな低負荷走行状態では平均消費電力Ｐａｖｅ
が小さくなるため制御目標Ｐｇが最小発電出力ＰｇＭｉ
ｎを下回ることがある。この場合、エンジン駆動発電機
１８から制御目標Ｐｇ相当の発電出力を得るためにはエ
ンジン２２のスロットルを閉じなければならないため、
エンジン２２の運転効率の劣化、従って燃費の悪化等が
生じてしまう。

【００３０】以下の各実施例においては、単純に平均消
費電力Ｐａｖｅに従い制御目標Ｐｇを決定するのみだと
発電出力の不足やエンジン２２の運転効率低下が生じる
ような状況下で、制御目標Ｐｇに所定の操作を施すこと
により、これらの不具合を防止乃至緩和している。

【００３１】第１実施例．図３には、本発明の第１実施
例において発電機コントローラ３４により実行される制
御手順が示されている。この図に示されるように、発電
機コントローラ３４はまず内蔵するタイマやサンプルデ
ータを０にクリアし（１００）、その上で、所定長Ｔ秒
を有する１制御周期の間、モータ消費電力Ｐｍをサンプ
リングする（１０４）。発電機コントローラ３４は、内
蔵するタイマの計数値がＴ秒に至った時点で（１０
２）、これまでにサンプリングしたモータ消費電力Ｐｍ
の平均を演算する（１０６）。このようにして、発電出
力の制御目標Ｐｇを決定する基礎となる平均消費電力Ｐ
ａｖｅが得られる。

【００３２】発電機コントローラ３４は、続いて、平均
消費電力Ｐａｖｅを最大発電出力ＰｇＭａｘ及び最小発
電出力ＰｇＭｉｎと比較する（１０８）。その結果、平
均消費電力Ｐａｖｅが最大発電出力ＰｇＭａｘを上回る
ことを検出した場合、発電機コントローラ３４は、バッ
テリ１６の充放電収支を管理するための変数Ｐｄに両者
の差Ｐａｖｅ−ＰｇＭａｘを積算し（１１０）、最大発
電出力ＰｇＭａｘを制御目標Ｐｇとしてエンジン駆動発
電機１８の発電出力を制御する（１１２）。すなわち、
平均消費電力Ｐａｖｅが最大発電出力ＰｇＭａｘを上回
っている場合にこの平均消費電力Ｐａｖｅをそのまま制
御目標Ｐｇとしたとしてもエンジン駆動発電機１８はこ
れを実現できないため、この場合は最大発電出力ＰｇＭ
ａｘを制御目標Ｐｇに設定して界磁電流Ｉｆを制御す
る。また、最大発電出力ＰｇＭａｘを制御目標Ｐｇとし
てエンジン駆動発電機１８を制御すると、Ｐａｖｅ−Ｐ
ｇＭａｘに相当する電力がバッテリ１６の放電により担
われその充放電収支が放電側に傾くこととなるので、ど
の程度放電側に傾いたかを定量的に取り扱うべく、管理
用変数ＰｄにＰａｖｅ−ＰｇＭａｘを積算する。

【００３３】ステップ１０８において平均消費電力Ｐａ
ｖｅが最小発電出力ＰｇＭｉｎを下回ることを検出した
場合、発電機コントローラ３４は、管理用変数Ｐｄに平
均消費電力Ｐａｖｅを積算し（１１４）、制御目標Ｐｇ
を０としてエンジン駆動発電機１８を制御する（１１
６）。すなわち、平均消費電力Ｐａｖｅが最小発電出力
ＰｇＭｉｎを下回っている場合にこの平均消費電力Ｐａ
ｖｅをそのまま制御目標Ｐｇとしてエンジン駆動発電機
１８を制御すると、エンジン２２のスロットルを閉じ側
に制御しなければならなくなり効率低下を招くから、こ
の場合はエンジン２２をアイドリング又は停止させかつ
界磁電流Ｉｆを０に制御することにより、エンジン駆動
発電機１８の発電出力を０に制御する。これにより、低
効率運転による燃費の悪化等を回避できる。また、エン
ジン駆動発電機１８の発電出力を０に制御すると、Ｐａ
ｖｅに相当する電力がバッテリ１６の放電により担われ
その充放電収支が放電側に傾くこととなるので、管理用
変数Ｐｄに平均消費電力Ｐａｖｅを積算する。

【００３４】ステップ１０８において平均消費電力Ｐａ
ｖｅが最小発電出力ＰｇＭｉｎ以上最大発電出力ＰｇＭ
ａｘ以下であることを検出した場合、発電機コントロー
ラ３４は、従前の処理により管理用変数Ｐｄに積算され
た量を利用して制御目標Ｐｇを設定することにより、従
前の処理にてバッテリ１６の充放電収支が放電側へ傾い
た分を補償する。具体的には、平均消費電力Ｐａｖｅと
管理用変数Ｐｄの値のを加算値Ｐｒｅｆを求め（１１
８）、これを発電出力の制御目標Ｐｇとしてエンジン駆
動発電機１８を制御する（１２０）。その結果、管理用
変数Ｐｄにより積算されていた電力に相当する電力量に
て、バッテリ１６が充電される。従って、従前の処理に
て発生していた発電出力の不足分の積算値、すなわちモ
ータ消費電力Ｐｍのうちバッテリ１６の放電により賄わ
れていた部分が補償され、バッテリ１６の充放電収支は
充放電がバランスした状態に戻る。また、充放電がバラ
ンスしたことを反映させるべく、ステップ１２０実行時
には併せて管理用変数Ｐｄを０にリセットする（１２
２）。

【００３５】但し、ステップ１１８〜１２２の処理のみ
だと、加算値Ｐｒｅｆが最大発電出力ＰｇＭａｘを上回
った場合に対処できない。すなわち、加算値Ｐｒｅｆが
最大発電出力ＰｇＭａｘを上回ってしまう場合に加算値
Ｐｒｅｆを制御目標Ｐｇとしてエンジン駆動発電機１８
を制御したとしても、この制御目標Ｐｇは実現され得な
い。そこで、この実施例では、ステップ１２２及び１２
０に先立ち加算値Ｐｒｅｆを最大発電出力ＰｇＭａｘと
比較している（１２４）。その結果、加算値Ｐｒｅｆが
最大発電出力ＰｇＭａｘ以下であれば前述のステップ１
２２及び１２０が実行される。逆に、加算値Ｐｒｅｆが
最大発電出力ＰｇＭａｘを上回っていれば、制御目標Ｐ
ｇを最大発電出力ＰｇＭａｘに制限すべくステップ１１
２が実行される。その際、併せてステップ１１０も実行
され、今回の発電によりバッテリ１６に充電した電力量
に相当する電力ＰｇＭａｘ−Ｐａｖｅが管理用変数Ｐｄ
から減ぜられる。

【００３６】図４には、上述の制御手順がタイミングチ
ャートとして示されている。ここでは、それぞれ所定長
Ｔ秒を有する制御周期Ａ，Ｂ，…を想定し、また一時的
な変動を伴いつつモータ消費電力Ｐｍが徐々に低下して
いく状況を考えることにする。この状況では、モータ消
費電力Ｐｍの低下に伴い、平均消費電力Ｐａｖｅは徐々
に低下していく。従って、最初は最大発電出力ＰｇＭａ
ｘを上回っていた平均消費電力Ｐａｖｅも、ある制御周
期では最大発電出力ＰｇＭａｘ以下となる。本実施例で
は、直前の制御周期における平均消費電力Ｐａｖｅが最
大発電出力ＰｇＭａｘ以下となり始めた制御周期以後の
制御周期にて、発電出力の不足分が補われる。

【００３７】例えば、制御周期Ａにおける平均消費電力
Ｐａｖｅは制御周期Ｂの欄に示されるように最大発電出
力ＰｇＭａｘを上回っているので、制御周期Ｂでは最大
発電出力ＰｇＭａｘを制御目標Ｐｇとして発電出力の制
御が行われる。その際、不足分Ｐａｖｅ−ＰｇＭａｘが
管理用変数Ｐｄに積算される（）。制御周期Ｂにおけ
る平均消費電力Ｐａｖｅも最大発電出力ＰｇＭａｘを上
回っているので、制御周期Ｃでも同様の処理が実行され
る。制御周期Ｃにおける平均消費電力Ｐａｖｅは制御周
期Ｄの欄に示されるように最大発電出力ＰｇＭａｘ以下
となっているが、Ｐｒｅｆ＞ＰｇＭａｘであるため、制
御周期ＤではＰｇＭａｘを制御目標Ｐｇとして発電出力
の制御が行われ、また管理用変数ＰｄからＰｇＭａｘ−
Ｐａｖｅが減ぜられる（）。制御周期Ｄにおける平均
消費電力Ｐａｖｅは制御周期Ｅの欄に示されるように最
大発電出力ＰｇＭａｘ以下となっており、またＰｒｅｆ
≦ＰｇＭａｘであるため、制御周期ＥではＰｒｅｆを制
御目標Ｐｇとして発電出力の制御が行われ、また管理用
変数Ｐｄが０にリセットされる（）。

【００３８】このように、本実施例によれば、発電機２
４の定格をモータ１０のそれに比べ小さく設定している
ため平均消費電力Ｐａｖｅが最大発電出力ＰｇＭａｘを
上回ることがあるにもかかわらず、バッテリ１６の充放
電収支の悪化を避けることができる。また、平均消費電
力Ｐａｖｅが最小発電出力ＰｇＭｉｎを下回った場合で
もエンジン２２のスロットルを閉じないようにしたた
め、低効率運転によるエンジン２２の燃費の悪化等を防
止できる。さらに、平均消費電力ＰａｖｅがＷＯＴ運転
領域、すなわち最小発電出力ＰｇＭｉｎ以上最大発電出
力ＰｇＭａｘ以下の領域にない場合に生じる充放電収支
の偏りは、その後平均消費電力ＰａｖｅがＷＯＴ運転領
域に入ることとなった制御周期にて好適に解消できる。

【００３９】第２実施例．図５には、本発明の第２実施
例において発電機コントローラ３４により実行される制
御手順が示されている。但し、この図では、図３と相違
する部分のみが示されている。この実施例においては、
ステップ１０６実行後、ステップ１２４にて平均消費電
力Ｐａｖｅが最小発電出力ＰｇＭｉｎ、発電目標制限値
ＰｈＭａｘ及び最大発電出力ＰｇＭａｘと比較される。
但し、発電目標制限値ＰｈＭａｘは、少なくともＰｇＭ
ｉｎ＜ＰｈＭａｘ＜ＰｇＭａｘとなるよう、例えば最大
発電出力ＰｇＭａｘの６０％程度の値に設定する。この
比較の結果、平均消費電力Ｐａｖｅが最大発電出力Ｐｇ
Ｍａｘを上回ることが検出された場合や、あるいは最小
発電出力ＰｇＭｉｎを下回ることが検出された場合の動
作は、第１実施例と同様である。

【００４０】ステップ１２４においてＰｈＭａｘ≦Ｐａ
ｖｅ≦ＰｇＭａｘであることが検出された場合は、第１
実施例と同様の制御を行えば最大でＰｇＭａｘ−Ｐａｖ
ｅに相当する分、バッテリ１６の充放電収支を改善でき
るにもかかわらず、この実施例では平均消費電力Ｐａｖ
ｅを制御目標Ｐｇとしてエンジン駆動発電機１８の制御
が行われる（１２６）。このような制御を行うのは、騒
音の増大、損失の発生、電圧保護機能の起動等を防ぐた
めである。すなわち、従前の制御周期にて発生していた
充放電収支のアンバランスを後の制御周期にて解消乃至
低減する第１実施例の処理は、先に示した図４の例のよ
うに、モータ消費電力Ｐｍが大きな値から徐々に小さい
値へと変化している状況にて、実行されることが多い。
言い換えれば、モータ１０の出力がすでに低下している
にもかかわらず発電出力が増大するため、発電機２４に
て発生する騒音が目立ってしまうことが多い。これは、
ドライブフィーリング上の違和感を招く。また、バッテ
リ１６を大電力で充電すると、バッテリ電圧Ｖｂの上
昇、ひいては充電効率の低下が発生する。さらに、バッ
テリ１６における過充電やガス発生を防止するため、バ
ッテリ電圧Ｖｂが上昇したときに発電出力を０乃至微小
値に低下させる電圧保護機能を有するシステムにおいて
は、大電力での発電を指令することにより発電の休止が
生じる可能性もある。この実施例では、よりドライブフ
ィーリングがよく、損失が小さく、かつ電圧保護機能と
抵触しないシステムを実現すべく、ＰｈＭａｘ≦Ｐａｖ
ｅ≦ＰｇＭａｘが成立するときに発電出力をＰａｖｅに
制限している。

【００４１】ステップ１２４においてＰｇＭｉｎ≦Ｐａ
ｖｅ＜ＰｈＭａｘであることが検出された場合は、発電
機コントローラ３４は、ステップ１１６を実行した上
で、ステップ１２４におけるＰｇＭａｘを発電目標制限
値ＰｈＭａｘに置き換えたステップ１２８を実行する。
ステップ１２８にてＰｒｅｆ≦ＰｈＭａｘと判定された
場合、発電機コントローラ３４はステップ１２２及び１
２０を実行する。ステップ１２８にてＰｒｅｆ＞ＰｈＭ
ａｘと判定された場合、発電機コントローラ３４は、ス
テップ１１０及び１１２におけるＰｇＭａｘを発電目標
制限値ＰｈＭａｘに置き換えたステップ１３０及び１３
２を実行する。これらの置き換えは、この実施例におい
てステップ１２４及び１２６による発電出力制限を導入
したことに伴うものである。

【００４２】このように、本実施例によれば、第１実施
例と同様の利点を享受できる他、騒音の増大、損失の発
生、電圧保護機能の起動等を防ぐことができる。

【００４３】第３実施例．図６には、本発明の第３実施
例において発電機コントローラ３４により実行される制
御手順が示されている。この図では、図３又は図５と共
通する部分は省略している。

【００４４】この実施例では、ステップ１２４において
ＰｇＭｉｎ≦Ｐａｖｅ＜ＰｈＭａｘであることが検出さ
れた場合に、管理用変数Ｐｄの値が所定の発電目標増加
量制限値Ｐｔｒと比較される（１３４）。その結果、Ｐ
ｄ＜Ｐｔｒであることが検出された場合、発電機コント
ローラ３４は、第２実施例におけるステップ１１８〜１
２２及び１２８〜１３２と同様の内容のステップ１１８
Ａ〜１２２Ａ及び１２８Ａ〜１３２Ａを実行する。Ｐｄ
≧Ｐｔｒであることが検出された場合、発電機コントロ
ーラ３４は、ステップ１１８〜１２２及び１２８〜１３
２と同様の内容のステップ１１８Ｂ〜１２２Ｂ及び１２
８Ｂ〜１３２Ｂを実行する。但し、ステップ１２２Ｂで
は、管理用変数Ｐｄを０にリセットするのではなく、管
理用変数Ｐｄから発電目標増加量制限値Ｐｔｒが減ぜら
れている。

【００４５】従って、この実施例においては、従前の制
御周期にて発生した充放電収支のアンバランスを、管理
用変数Ｐｄに積算した情報に基づき解消乃至低減する
際、制御目標Ｐｇの増加量が発電目標増加量制限値Ｐｔ
ｒに制限される。従って、発電目標増加量制限値Ｐｔｒ
の値を適宜設定することにより、発電出力とモータ出力
の差が大きく開くことを防止でき、ドライブフィーリン
グ上の違和感を軽減できる。この実施例では、第１及び
第２実施例と同様の効果も得られる。

【００４６】第４実施例．なお、本発明は、平均消費電
力Ｐａｖｅが最小発電出力ＰｇＭｉｎを下回った場合に
エンジン駆動発電機１８の発電出力を０に制御する構成
に限定されるものではない。例えば、図７に示されるよ
うに、ステップ１０８又は１２４にて平均消費電力Ｐａ
ｖｅが最小発電出力ＰｇＭｉｎを下回ることが検出され
た場合に、最小発電出力ＰｇＭｉｎを今回の制御周期で
の制御目標Ｐｇとしてもよい（１３８）。その際には、
ＰｇＭｉｎ−Ｐａｖｅ相当の発電剰余が生じるため、管
理用変数Ｐｄの値をＰｇＭｉｎ−Ｐａｖｅ減ずる（１３
６）。このようにした場合、エンジン２２は、車両停止
時を除き常にＷＯＴ運転されることになる。また、最小
発電出力ＰｇＭｉｎに代えそれ以上の値、例えば直前の
制御周期での制御目標Ｐｇを、今回の制御周期での制御
目標Ｐｇとしてもよい。

【００４７】第５実施例．また、図８に示されるよう
に、モータ消費電力Ｐｍが最小発電出力ＰｇＭｉｎを実
質的に下回った場合に直ちにエンジンをアイドリング
（又は停止）させるようにしてもよい。この図において
は、まず、ステップ１０４にて得られたモータ消費電力
Ｐｍが最小発電出力ＰｇＭｉｎよりも１ｋＷ程度の微小
量だけ小さい値に設定されたアイドリング移行値Ｐｘと
比較される（１４０）。この比較の結果、Ｐｍ＜Ｐｘが
成立した場合にはステップ１４２以降の動作が、成立し
なかった場合には前述のステップ１０２以降の動作がそ
れぞれ実行される。

【００４８】ステップ１４２においては、発電機コント
ローラ３４はエンジン２２をアイドリングさせ、また界
磁電流Ｉｆを０等の所定値に制御することにより発電出
力を０に制御する。この後、発電機コントローラ３４
は、Ｐｍ＞Ｐｙが成立するまで（１４４）、モータ消費
電力を繰り返しサンプリングする（１４６）。このＰｙ
はＷＯＴ運転復帰のためのしきい値であり、最小発電出
力ＰｇＭｉｎに比べ例えば１ｋＷ程度大きめに設定され
る。Ｐｍ＞Ｐｙが成立すると、発電機コントローラ３４
は、エンジン駆動発電機１８の発電出力が最小発電出力
ＰｇＭｉｎ以上の値となるよう発電出力の制御を実行す
る（１４８）。その後、発電機コントローラ３４の動作
はステップ１４０又はステップ１００に戻る。

【００４９】このような動作、すなわちモータ消費電力
Ｐｍを最小発電出力ＰｇＭｉｎ（又はこれに近傍する値
であるＰｘ及びＰｙ）と比較し、モータ出力の低下が検
出された場合に直ちにエンジン２２はアイドリング（又
は停止）させることにより、エンジン２２がアイドリン
グ（又は停止）している期間と、モータ出力が低下して
いる期間とを一致させることができる。これは、エンジ
ン２２の騒音の顕在化を防ぎ、ドライブフィーリングを
改善することにつながる。

【００５０】さらに、アイドリング移行値ＰｘとＷＯＴ
復帰値Ｐｙによって制御にヒステリシス特性を与えてい
るため、モータ消費電力Ｐｍやその平滑値が最小発電出
力ＰｇＭｉｎ近傍をふらついている場合であってもエン
ジン２２の運転状態がＷＯＴからアイドリングへ、又は
その逆へと頻繁に変動することがなく、その面でも燃費
が良好になる。さらに、ステップ１４８において使用す
る制御目標は、例えば最小発電出力ＰｇＭｉｎや従前の
発電目標Ｐｇとすることができるから、エンジン２２の
アイドリング期間が終了した直後に発電出力が急増しそ
の結果エンジン２２の騒音の顕在化によりドライブフィ
ーリングが悪化するといった事態をも防ぐことができ
る。

【００５１】第６実施例．本発明は、また、第２実施例
のように制御目標Ｐｇを発電目標制限値ＰｈＭａｘにて
上限制限する構成に限定されるものではない。例えば、
制御目標Ｐｇの下限を制限するため新たに発電目標制限
値ＰｈＭｉｎを用い、発電目標制限値ＰｈＭａｘ及びＰ
ｈＭｉｎにて、管理用変数Ｐｄによる補正に制限を施す
ようにしてもよい。また、平均消費電力Ｐａｖｅが最小
発電出力ＰｇＭｉｎを下回った場合にエンジン２２を単
純にアイドリングさせ又はエンジン駆動発電機１８を最
小出力発電動作させるのではなく、アイドリングの結果
充放電収支のアンバランスを無視できなくなった時点で
エンジン駆動発電機１８を最小出力発電動作させるよう
にしてもよい。

【００５２】図９には、本発明の第６実施例において発
電機コントローラ３４により実行される制御手順が示さ
れている。この実施例では、ステップ１２４にて、平均
消費電力Ｐａｖｅが最大発電出力ＰｇＭａｘ及び最小発
電出力ＰｇＭｉｎと比較される。その結果、ＰｇＭａｘ
＜Ｐａｖｅが成立した場合は前述の各実施例と同様ステ
ップ１１０及び１１２が実行される。

【００５３】また、ＰｇＭｉｎ≦Ｐａｖｅ≦ＰｇＭａｘ
が成立した場合には、まず、管理用変数Ｐｄの正負が判
定される（１５０）。管理用変数Ｐｄの値が０であると
判定された場合には、バッテリ１６の充放電収支がバラ
ンスしていると見なすことができるから、ステップ１２
６が実行される。管理用変数Ｐｄの値が正である場合に
は、バッテリ１６の充放電収支が放電側に傾いていると
見なすことができるから、原則として、平均消費電力Ｐ
ａｖｅに管理用変数Ｐｄの値を加算した値を制御目標Ｐ
ｇとして（１１８Ｃ）、発電出力が制御され（１２０
Ｃ）、併せて管理用変数Ｐｄが０にリセットされる（１
２２Ｃ）。これにより、従前の制御周期において発生し
た充放電収支の放電側への傾きを解消乃至低減できる。
逆に、管理用変数Ｐｄの値が負である場合には、バッテ
リ１６の充放電収支が充電側に傾いていると見なすこと
ができるから、原則として、平均消費電力Ｐａｖｅに管
理用変数Ｐｄの値を加算した値を制御目標Ｐｇとして
（１１８Ｄ）、発電出力が制御され（１２０Ｄ）、併せ
て管理用変数Ｐｄが０にリセットされる（１２２Ｄ）。
これにより、従前の制御周期において発生した充放電収
支の充電側への傾きを解消乃至低減できる。

【００５４】また、平均消費電力Ｐａｖｅに管理用変数
Ｐｄの値を加算した値がエンジン２２をＷＯＴ運転でき
る範囲を脱している場合に引き続きＷＯＴ運転を継続す
べく、この実施例では、ステップ１１８Ｃ又は１１８Ｄ
実行後にＰｒｅｆが最小発電出力ＰｇＭｉｎ及び最大発
電出力ＰｇＭａｘと比較されている（１２４Ａ，１２４
Ｂ）。ステップ１１８Ｃを実行した時点でＰｒｅｆ＞Ｐ
ｇＭａｘが成立している場合には、ステップ１２２Ｃ及
び１２０Ｃを実行せずに、ステップ１１０及び１１２と
同内容のステップ１１０Ａ及び１１２Ａが実行される。
また、ステップ１１８Ｄを実行した時点でＰｒｅｆ≦が
成立している場合には、ステップ１２２Ｄ及び１２０Ｄ
を実行せずに、ステップ１３６及び１３８と同内容のス
テップ１３６Ａ及び１３８Ａが実行される。

【００５５】さらに、管理用変数Ｐｄの値が０でない場
合には、ステップ１５２又は１５４が実行される。ステ
ップ１５２においては平均消費電力Ｐａｖｅが発電目標
制限値ＰｈＭａｘと比較され、その結果Ｐａｖｅ≧Ｐｈ
Ｍａｘが成立した場合はステップ１１８Ｃに移行せずに
ステップ１２６に移行する。これにより、平均消費電力
Ｐａｖｅが大きいときにステップ１１８Ｃ及び１２０Ｃ
が実行されることを防ぐことができ、従って発電出力の
急増を防ぐことができる。逆に、ステップ１５４におい
ては平均消費電力Ｐａｖｅが発電目標制限値ＰｈＭｉｎ
（ＰｇＭｉｎ＜ＰｈＭｉｎ＜ＰｈＭａｘ）と比較され、
その結果Ｐａｖｅ≦ＰｈＭｉｎが成立した場合はステッ
プ１１８Ｄに移行せずにステップ１２６に移行する。こ
れにより、平均消費電力Ｐａｖｅが小さいときにステッ
プ１１８Ｄ及び１２０Ｄが実行されることを防ぐことが
でき、従って発電出力の急減を防ぐことができる。これ
らは、フィーリングの向上につながる。

【００５６】また、ステップ１２４にてＰａｖｅ＜Ｐｇ
Ｍｉｎが成立した場合には、原則として、図７に示され
る第４実施例と同様、ステップ１３６及び１３８が実行
される。このように平均消費電力Ｐａｖｅが低下した場
合にエンジン２２をアイドリングさせるのではなくエン
ジン駆動発電機１８を最小出力発電させることにより、
第４実施例と同様の効果が得られる。しかし、これだけ
では、最小出力発電が長期間継続した場合にバッテリ１
６の充放電収支が充電側に徐々に傾いていくという問題
が残る。そこで、この実施例では、負の値を有するエン
ジン停止しきい値ＰｓＦｕｌｌと、管理用変数Ｐｄの値
とが、比較される（１５６）。Ｐｄ≧ＰｓＦｕｌｌが成
立するのは、管理用変数Ｐｄの値が正の値であるとき
（すなわち充放電収支が放電側に傾いているとき）か、
あるいは負の値であるもののその絶対値がさほど大きく
ないとき（すなわち充放電収支が充電側に傾いているけ
れどもその程度が問題とならない程度であるとき）であ
るから、ステップ１３８が実行される。逆に、Ｐｄ＜Ｐ
ｓＦｕｌｌが成立するのは、管理用変数Ｐｄの値が負の
値でありかつその絶対値が大きいとき（すなわち充放電
収支が顕著に充電側に傾いているとき）であるから、そ
れ以上のアンバランス発生を防止すべくエンジン２２が
停止される（１５８）。

【００５７】エンジン２２を停止させた後も、発電機コ
ントローラ３４は、タイマを０にクリアした上で計時を
開始させ（１６０）、モータ消費電力Ｐｍを引き続きサ
ンプリングする（１６２）。タイマがＴ秒を計時した時
点で（１６４）、発電機コントローラ３４は、Ｔ秒間の
平均消費電力Ｐａｖｅを求める（１６６）。この時点で
はエンジン２２が停止しており従って発電出力が０とな
っているから、求めた平均消費電力Ｐａｖｅは、エンジ
ン２２を停止しているＴ秒間に発生した発電不足、すな
わちバッテリ１６からの放電電力量を表している。そこ
で、発電機コントローラ３４は、ステップ１１４を実行
することによりこの放電を管理用変数Ｐｄの値に反映さ
せる。その時点で管理用変数Ｐｄの値が０以上となって
いれば（１６８）、充放電収支の充電側への傾きが解消
されたと見なせるため、発電機コントローラ３４はエン
ジン２２を起動させる（１７０）。管理用変数Ｐｄの値
が０未満の間は、発電機コントローラ３４はステップ１
６０に戻って前述の動作を実行する。

【００５８】従って、モータ消費電力Ｐｍが長時間に亘
って低い状態を維持した場合であっても、このような動
作により、充放電収支が顕著に充電側に傾くことを防ぐ
ことができる。また、エンジン２２を停止させることに
より、エンジン２２による燃料消費を低減できる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
直前の制御周期におけるモータ出力の平滑値に基づき設
定した発電出力の制御目標を発電機から供給し得る最大
発電出力と比較し、上回る場合には制御目標を最大発電
出力以下に減少補正すると共にバッテリの放電出力相当
値を管理用変数に積算し、モータ出力の平滑値に基づき
設定された制御目標が最大発電出力を下回るに至った制
御周期にて管理用変数に基づき従前の制御周期における
バッテリ放電分を補償するようにしたため、発電機やバ
ッテリを要求加速性能等に対し小さな定格とした場合で
あっても、バッテリの充放電収支を良好にかつ早期にバ
ランスさせることができる。これにより、バッテリの長
寿命化、外部電源による充電頻度の抑制、バッテリの過
放電防止を実現でき、バッテリ電圧の低下やモータ出力
の低下を防止できると共に、発電機やバッテリの大形化
を防ぐことができる。

【００６０】本発明によれば、また、増大補正量を制限
し制御目標が許容出力を上回らないようにしたため、例
えば高負荷走行から中低負荷走行に移行した直後等のよ
うに直前の制御周期に比べモータ出力が低下しモータ騒
音が低減している制御周期においても、発電出力の増加
に伴う騒音の顕在化を防止でき、ドライブフィーリング
上の違和感を軽減できる。また、発電出力の増加に伴う
バッテリ電圧の上昇、ひいてはバッテリの充電効率の低
下による損失の発生を防止できる。さらに、バッテリの
過充電やバッテリにおけるガス発生防止等の観点からバ
ッテリ電圧上昇時に発電を停止させるようなシステム構
成を採用している場合には、そのような保護機能の起動
を防止できる。

【００６１】本発明によれば、さらに、増大補正量を制
限し制御目標の増加量が許容増加量以上にならないよう
にしているため、例えば高負荷走行から中低負荷走行に
移行していくとき等のように直前の制御周期に比べモー
タ出力が大きく低下している時点においても、発電目
標、ひいては発電出力の急激な増加が生じないから違和
感が発生しない。

【００６２】本発明によれば、また、モータ出力の平滑
値に基づき設定された制御目標がエンジンを高効率運転
し得る最小発電出力を下回ると判定された場合に、制御
目標を０又は最小発電出力以上の値に強制設定すると共
に強制設定前の制御目標と強制設定後の制御目標との差
を管理用変数に積算し、上回ると判定された場合に管理
用変数の値を低減し低減した分だけ制御目標を補正する
ようにしたため、エンジンが高効率運転状態か停止（又
はアイドリング）状態のいずれかに制御されることにな
る結果燃費の悪化等を好適に防止できると共に、モータ
出力の低下に伴い一時的に放電側又は充電側に傾いたバ
ッテリの充放電収支を早期にバランスさせることができ
る。

【００６３】そして、本発明によれば、モータ出力が最
小発電出力を実質的に下回ったと認められる場合にエン
ジンをアイドリング又は停止させ、その後モータ出力が
最小発電出力を実質的に上回るに至った時点で最小発電
出力以上の値を制御目標として発電出力を制御するよう
にしたため、エンジンをアイドリング又はさせる期間と
モータの出力が低下している期間とを一致させることが
でき、エンジン騒音の顕在化によるドライブフィーリン
グの悪化を防止することができる。また、エンジンアイ
ドリング又は停止制御の終了後に採用する制御目標値を
適宜設定することにより、エンジンをアイドリング又は
停止させている期間におけるバッテリ充放電収支のアン
バランスを補い、バッテリの寿命を延長することも可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を実施するのに適するシステム構成を
示すブロック図である。

【図２】 エンジン駆動発電機の制御特性を示す図であ
る。

【図３】 本発明の第１実施例における発電機コントロ
ーラの制御手順を示すフローチャートである。

【図４】 この実施例における発電機コントローラの制
御手順を示すタイミングチャートである。

【図５】 本発明の第２実施例における発電機コントロ
ーラの制御手順を示すフローチャートである。

【図６】 本発明の第３実施例における発電機コントロ
ーラの制御手順を示すフローチャートである。

【図７】 本発明の第４実施例における発電機コントロ
ーラの制御手順を示すフローチャートである。

【図８】 本発明の第５実施例における発電機コントロ
ーラの制御手順を示すフローチャートである。

【図９】 本発明の第６実施例における発電機コントロ
ーラの制御手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０ モータ，１６ バッテリ，１８ エンジン駆動発
電機，２２ エンジン，２４ 発電機，３０ コントロ
ーラ，３２ モータコントローラ，３４ 発電機コント
ローラ，Ｉｆ 界磁電流，ＰｇＭａｘ 最大発電出力，
ＰｇＭｉｎ 最小発電出力，Ｐｍ モータ消費電力，Ｐ
ａｖｅ 平均消費電力，Ｐｄ 管理用変数、Ｐｇ 制御
目標，ＰｈＭａｘ，ＰｈＭｉｎ 発電目標制限値，Ｐｔ
ｒ 発電目標増加量制限値。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 充放電可能なバッテリの放電出力及びエ
   ンジンにより駆動される発電機の発電出力を用いて車両
   走行用のモータを駆動すると共に発電出力によりバッテ
   リを充電可能なハイブリッド電気自動車に搭載され、発
   電出力を制御すると共にバッテリの充電状態を管理する
   発電機制御装置において、 直前の制御周期におけるモータ出力の指標値の平滑値に
   基づき今回の制御周期における発電出力の制御目標を設
   定する手段と、 設定された制御目標が発電機から供給し得る最大発電出
   力を上回るか下回るかを判定する手段と、 上回ると判定された場合に、最大発電出力以下となるよ
   う上記制御目標を減少補正すると共に、減少補正前の制
   御目標から減少補正後の制御目標を減じた値を充放電収
   支管理用変数に加算する手段と、 下回ると判定された場合に、最大発電出力から上記制御
   目標を減じた値以下の量を充放電収支管理用変数から減
   ずると共に減じた分を上記制御目標に加算する手段と、 上記制御目標に応じて発電機の発電出力を制御する手段
   と、 を備えることを特徴とする発電機制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の発電機制御装置におい
   て、 上記制御目標が最大発電出力を下回っている場合に、最
   大発電出力以下の値を有する許容出力を制御目標が上回
   ることとならないよう、制御目標への加算量を制限する
   手段を備えることを特徴とする発電機制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の発電機制御装置に
   おいて、 上記制御目標が最大発電出力を下回っている場合に、当
   該制御目標が所定の許容増加量以上増加しないよう、制
   御目標への加算量を制限する手段を備えることを特徴と
   する発電機制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の発電機制御装置におい
   て、 設定された制御目標がエンジンを高効率運転し得る最小
   発電出力を上回るか下回るかを判定する手段と、 下回ると判定された場合に、上記制御目標を０又は最小
   発電出力以上の値に強制設定すると共に、強制設定前の
   制御目標から強制設定後の制御目標を減じた値を充放電
   収支管理用変数に加算する手段と、 上回ると判定された場合に、最大発電出力から上記制御
   目標を減じた値以下の量だけ充放電収支管理用変数を減
   ずると共に減じた分を上記制御目標に加算する手段と、 を備えることを特徴とする発電機制御装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の発電機制御装置におい
   て、 モータ出力が最小発電出力を実質的に下回ったことを上
   記指標値に基づき検出する手段と、 下回ったことが検出された場合に、エンジンをアイドリ
   ングさせ又は停止させる手段と、 モータ出力が最小発電出力を実質的に上回ったことを上
   記指標値に基づき検出する手段と、 上回ったことが検出された場合に上記制御目標を最小発
   電出力以上の値に強制設定する手段と、 を備えることを特徴とする発電機制御装置。