JPH0861106A - ハイブリッド車両の発電制御装置 - Google Patents
ハイブリッド車両の発電制御装置Info
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Abstract
行う際に発電装置のエンジンの吹き上がりを防止して、
不要な排気ガスの排出や不要な振動の発生を回避するこ
とができるハイブリッド車両の発電制御装置を提供す
る。 【構成】発電装置2の発電機17を駆動するエンジン1
6の吸入空気制御弁の開度を、運転状態に応じた発電機
17の目標発電出力に対応した機械的出力が得られるよ
うに制御しつつ発電を行なっている際に、走行用電動機
4の回生制動をアクセルセンサ7やブレーキスイッチ
8、電流センサ10bにより検知し、その検知に応じて
エンジン16の吸入空気制御弁の開度を閉方向に補正す
る。
Description
走行用電動機と、エンジンを駆動源とする発電機とを備
えたハイブリッド車両の発電装置の制御装置に関する。
動し、その走行用電動機の駆動力を駆動輪に伝達して走
行する電気自動車は、近年、環境保護の観点から実用化
が図られている。そして、この種の電気自動車において
は、バッテリを充電した後、次にバッテリを充電するま
でに走行可能な航続距離を可能な限り延ばし、また、バ
ッテリの放電を可能な限り抑制して、該バッテリの寿命
を延ばすことが重要な課題となっている。
電機とその発電機を駆動するためのエンジンとを備えた
発電装置を車両に搭載し、該発電機の発電電力をバッテ
リに充電し、あるいは、走行用電動機に給電する所謂ハ
イブリッド車両が特開平3−169203号公報等に見
られるように開発されている。
的には、走行時等に適宜、前記バッテリにより前記発電
機をエンジン始動用の電動機として駆動し、エンジンを
始動させる。そして、エンジンを始動させた後には、前
記発電機を電動機としての作動状態から本来の発電機と
しての作動状態に切換えて発電させ、次いで、エンジン
の暖機運転を経た後、車両の車速等の運転状態に応じて
適切な発電量でもって、発電機の発電を行い、その発電
電力をバッテリや走行用電動機に給電する。
れる。すなわち、車両の車速等の運転状態に応じて、ま
ず、発電機の目標発電出力をあらかじめ定めたデータテ
ーブル等を用いて求める。そして、求めた目標発電出力
に対応したエンジンの出力(発電機を駆動する駆動力)
が得られるようにエンジンの出力を制御する。このエン
ジンの出力制御は、エンジンのスロットル弁(吸入空気
制御弁)の開度を目標発電出力に対応した開度にアクチ
ュエータ等を介して制御することで行われる。さらに、
発電機の発電出力が前記目標発電出力になるように該発
電機の出力を増減制御する。この発電機の出力制御は、
例えば発電機の出力電流をインバータ回路等を用いて制
御することで行われる。このような制御を時々刻々行う
ことで、車両の運転状態に則した発電量でもって発電機
が発電する。
おいては、通常、車両の減速時には、走行用電動機の回
生制動を行って該走行用電動機を発電機として作動さ
せ、その回生電力をバッテリに給電するようにしてい
る。
を行って、その発電電力を走行用電動機やバッテリに給
電しつつ車両を走行させている状態で、車両の減速が行
われ、走行用電動機の回生制動が行われると、発電機の
発電電力は走行用電動機には給電されなくなって、バッ
テリのみに給電されるようになる。そして、このような
場合には、発電機の電気的な負荷が急減することとなる
ため、該発電機を駆動するエンジンの機械的な負荷も急
減し、エンジンの吹き上がり(回転数が急増する)が生
じると共に、それにより不要な排気ガスがエンジンから
排出されたり、不要な振動が発生するという不都合を生
じる。
車両の走行用電動機の回生制動を行う際に発電装置のエ
ンジンの吹き上がりを防止して、不要な排気ガスの排出
や不要な振動の発生を回避することができるハイブリッ
ド車両の発電制御装置を提供することを目的とする。
成するために、バッテリを電源とする走行用電動機を具
備した車両走行装置と、エンジンを駆動源とする発電機
を具備した発電装置とを備え、前記車両走行装置の稼働
時に前記エンジンにより前記発電機を駆動してその発電
電力を前記バッテリ及び/又は走行用電動機に給電する
と共に、車両の減速時に前記走行用電動機の回生制動を
行ってその回生電力を前記バッテリに給電するハイブリ
ッド車両において、前記ハイブリッド車両の運転状態に
基づき前記発電機の目標発電出力を求める目標発電出力
設定手段と、前記目標発電出力に対応した前記エンジン
の出力が得られるように前記エンジンの吸入空気制御弁
の開度を制御する吸入空気制御弁駆動制御手段と、前記
走行用電動機の回生制動を検知する回生制動検知手段
と、該回生制動検知手段により回生制動が検知されたと
き、前記目標発電出力に応じた前記エンジンの吸入空気
制御弁の開度を閉方向に補正せしめる補正手段とを備え
たことを特徴とする。
アクセルの操作量を検出するアクセル操作量検出手段を
備え、前記回生制動検知手段は、該アクセル操作量検出
手段により検出されるアクセル操作量が減少されたと
き、前記走行用電動機の回生制動を検知することを特徴
とする。
作がなされたか否かを検出するブレーキ操作検出手段を
備え、前記回生制動検知手段は、該プレーキ操作検出手
段によりブレーキ操作がなされたことが検出されたと
き、前記走行用電動機の回生制動を検知することを特徴
とする。
リの流れる回生電流を検出する回生電流検出手段を備
え、前記回生制動検知手段は、該回生電流検出手段によ
り回生電流が検出されたとき、前記走行用電動機の回生
制動を検知することを特徴とする。
される回生電流に基づき回生発電量を求める回生発電量
算出手段と、該回生発電量に応じて前記吸入空気制御弁
の開度の補正量を設定する補正量設定手段とを備え、前
記補正手段は前記補正量設定手段により設定された補正
量だけ前記吸入空気制御弁の開度を補正することを特徴
とする。
ンの吸入空気制御弁の開度は、基本的には、車両の運転
状態に基づき目標発電出力設定手段により求められる目
標発電出力に対応したエンジンの出力が得られるように
吸入空気制御弁駆動制御手段により制御されるのである
が、回生制動検知手段により走行用電動機の回生制動が
検知されると、前記補正手段により閉方向に補正され
る。このため、走行用電動機の回生制動によりエンジン
の負荷が急減しても、エンジンの吹き上がりが生じるこ
とはない。
の回生制動は車両の減速時に行われ、その減速は走行用
のアクセル操作量を減少させ、あるいは、ブレーキ操作
により行われる。そして、これらの操作後に走行用電動
機の回生制動が開始する。そこで、前記アクセル操作量
検出手段やブレーキ操作検出手段を設け、検出されるア
クセル操作量が減少されたとき、あるいはブレーキ操作
がなされたことを検出されたときに走行用電動機の回生
制動を検知し、吸入空気制御弁の開度を前述のように補
正することで、その補正を回生制動の開始する直前に行
うことが可能となる。そして、このように回生制動の直
前で吸入空気制御弁の開度を前述のように補正すること
で、該回生制動の開始と同時にエンジンの負荷が急減し
ても、その直前に吸入空気制御弁の開度が減少されてい
るので、エンジンの吹き上がりを確実に防止することが
可能となる。
前記回生電流検出手段により走行用電動機側からバッテ
リに流れる回生電流を検出することで行うようにするこ
とも可能である。
ジンの負荷の減少度合いは、走行用電動機の回生発電量
に応じたものとなるので、前記回生発電量算出手段によ
り回生発電量を求め、その求めた回生発電量に応じて前
記吸入空気制御弁の開度の補正量を前記補正量設定手段
により設定することで、回生制動によるエンジンの負荷
の減少度合いに応じて的確に吸入空気制御弁の開度を補
正することが可能となる。
て説明する。図1は本発明の一例を適用したハイブリッ
ド車両のシステム構成図、図2及び図3の図1のハイブ
リッド車両の発電装置の要部のブロック構成図、図4は
該発電装置の作動を説明するための説明図、図5及び図
6は該発電装置の作動を説明するためのフローチャー
ト、図7は該発電装置の作動を説明するための説明図、
図8は該発電装置の作動を説明するためのフローチャー
ト、図9及び図10は該発電装置の作動を説明するため
の説明図、図11該発電装置の作動を説明するためのフ
ローチャート、図12は該発電装置の作動を説明するた
めの説明図、図13は該発電装置の作動を説明するため
のフローチャート、図14は該発電装置の作動を説明す
るための説明図、図15は該発電装置の作動を説明する
ためのフローチャート、図16及び図17は該発電装置
の作動を説明するための説明図、図18は該発電装置の
作動を説明するためのフローチャート、図19及び図2
0は該発電装置の作動を説明するための説明図、図21
は該発電装置の作動を説明するためのフローチャート、
図22は該発電装置の作動を説明するための説明図、図
23は該発電装置の作動を説明するためのフローチャー
トである。
発電装置である。
ッテリ3を電源とする走行用モータ4(走行用電動機)
と、バッテリ3及び走行用モータ4間の給電制御を行う
ためのインバータ回路等(図示しない)を含むモータ給
電制御部5と、モータ給電制御部5を介した走行用モー
タ4の作動制御やバッテリ3の残容量の把握等を行う車
両走行管理装置6と、運転者によるアクセル操作量Aを
検出するアクセルセンサ7(アクセル操作量検出手段)
と、運転者によるブレーキ操作がなされたか否かを検出
するブレーキスイッチ8(ブレーキ操作検出手段)と、
車速VCAR を検出する速度センサ9と、バッテリ3の放
電電流及び充電電流(以下、バッテリ電流IB という)
を検出する電流センサ10aと、走行用モータ4の通電
電流(以下、モータ電流IM という)を検出する電流セ
ンサ10b(回生電流検出手段)と、バッテリ3の端子
電圧(以下、バッテリ電圧VB という)を検出する電圧
センサ11とを備えている。
ピュータ等を用いて構成されたものであり、その機能的
構成として、図2に示すように、アクセルセンサ7やブ
レーキスイッチ8、速度センサ9の検出信号に基づき走
行用モータ4の作動をモータ給電制御部5を介して制御
するモータ制御部12と、電流センサ10a及び電圧セ
ンサ11の検出信号に基づきバッテリ3の残容量を把握
する残容量把握部13と、電流センサ10a及び電圧セ
ンサ11の検出信号に基づきバッテリ3の現在の電流・
電圧特性を検出する電流・電圧特性検出部14と、検出
された電流・電圧特性から走行用モータ4の最低駆動電
圧(これはあらかじめ定められている)においてバッテ
リ3が出力し得る有効最大出力を求める有効最大出力算
出部15とを備えている。
はアクセルセンサ7及び速度センサ9を介してそれぞれ
検出されるアクセル操作量A及び車速VCAR に応じて、
あらかじめ設定されたマップ等に従って走行用モータ4
の目標トルクを求め、それをモータ給電制御部5に付与
する。このとき、モータ給電制御部5は、走行用モータ
4の与えられた目標トルクを生じるように、バッテリ3
から走行用モータ4への給電をスイッチングパルスによ
り制御する。
サ7を介して検出されるアクセル操作量Aが走行中に減
少され、あるいは、ブレースイッチ8からブレーキ操作
がなされたことを示すON信号(以下、ブレーキ信号B
Rという)が付与されたときには、モータ給電制御部5
に走行用モータ4の回生制動を指令する。このとき、モ
ータ給電制御部5は、走行用モータ4から出力される回
生電流をバッテリ3に給電せしめ、バッテリ3を充電す
る。尚、上記回生電流はモータ給電制御部5からバッテ
リ3に流れるモータ電流IM として電流センサ10bに
より検出される。
電流センサ10及び電圧センサ11を介して所定のサン
プリングタイム毎に検出されるバッテリ電流IB 及びバ
ッテリ電圧VB の積、すなわち電力を積算していくこと
により、バッテリ3の放電量及び充電量を求め、それを
バッテリ3の初期容量から減算及び加算することにより
バッテリ3の残容量Cを時々刻々把握する。
ンプリングタイム毎に検出されるバッテリ電流IB 及び
バッテリ電圧VB の組を該サンプリングタイムよりも長
い所定時間内で図示しないメモリに複数組記憶保持して
おく。そして、図4に示すように、検出された複数組の
バッテリ電流IB 及びバッテリ電圧VB から、最小自乗
法等を用いてバッテリ3の現在の電流・電圧特性を示す
特性直線aの式を求める。
うに求められたバッテリ3の特性直線aの式から、走行
用モータ4を駆動するために必要な最低駆動電圧V
1 (図4参照)における電流I1 、すなわち、バッテリ
3の端子電圧が最低駆動電圧V1となる状態で該バッテ
リ3が放電した場合においてバッテリ3が放電する電流
I 1 (図4参照)を求める。そして、求めた電流I1 と
最低駆動電圧V1 との積V 1 ・I1 (図4の斜線を付し
た部分の面積)をバッテリ3の有効最大出力PMAXとし
て求める。この場合、特性直線aは、バッテリ3の残容
量Cが低下していくと、図4の仮想線a’で示すように
下方側に移動していく。従って、有効最大出力PMAX は
残容量Cの低下に伴って小さくなっていく。
は、上記のように求めたバッテリ3の残容量Cや有効最
大出力PMAX 、速度センサ9により検出される車速V
CAR 、アクセルセンサ7により検出されるアクセル操作
量A、ブレーキスイッチ8のブレーキ信号BR、電流セ
ンサ10bにより検出されるモータ電流IM を後述の発
電装置2の発電管理装置に出力する。
示しない動力伝達系を介して駆動輪(図示しない)に伝
達し、それにより車両を走行させる。
ジン16と、このエンジン16を駆動源とするジェネレ
ータ17(発電機)と、エンジン16をその付帯的構成
(後述する)と併せて作動制御するエンジンコントロー
ラ18と、バッテリ3あるいは走行用モータ4とジェネ
レータ17との間の給電制御を行うためのインバータ回
路等(図示しない)を含むジェネレータ給電制御部19
と、ジェネレータ給電制御部19を介してジェネレータ
17の作動制御を行うジェネレータコントローラ20
と、エンジンコントローラ18及びジェネレータコント
ローラ20を介して発電装置2の統括的管理・制御を行
う発電管理装置21と、大気圧ATP を検出する大気圧
センサ22とを備えている。
示しない)は、エンジン16のクランク軸(図示しな
い)と同一回転数で回転するように該クランク軸に連結
されている。
として、排気ガスセンサ23と、排気ガス浄化触媒24
と、エンジン16の機関温度(冷却水の温度)TW を検
出する温度センサ25と、エンジン16の機関負荷L
(クランク軸の負荷トルク)を検出する負荷検出器26
と、エンジン16の回転数(=ジェネレータ17の回転
数)を検出する回転数センサ27と、エンジン16の吸
入空気制御弁であるスロットル弁(図示しない)を駆動
するスロットルアクチュエータ28と、エンジン16へ
の燃料供給を行う燃料供給装置29と、燃料供給装置2
9に備えられたキャニスタ(図示しない)のパージを行
うためのキャニスタパージシステム30とが備えられて
いる。この場合、排気ガス浄化触媒24は通電により活
性化される通電加熱型の触媒である。キャニスタパージ
システム30は、キャニスタのパージの必要性が有ると
きは、その要求信号をエンジンコントローラ18に出力
し、さらに該エンジンコントローラ18を介して発電管
理装置21に出力する。尚、キャニスタパージは、エン
ジン16の排気性能を良好なものとするために、燃料供
給装置29のキャニスタに溜まる燃料ガスの蒸気圧を低
減させるための処理であり、該処理はエンジン16を一
時的に稼働させることで行われる。
ーラ18、ジェネレータコントローラ20は、マイクロ
コンピュータ等を用いて構成されたものであり、それら
は次のような機能的構成を備えている。
21は、発電装置2を起動させるべくエンジンコントロ
ーラ18及びジェネレータコントローラ20に起動信号
を出力する起動指令部31と、エンジンコントローラ1
8及びジェネレータコントローラ20を介してエンジン
16の始動時のクランキングを行わしめるクランキング
指令部32と、エンジン16のクランキング時にエンジ
ンコントローラ18を介してエンジン16の着火を行わ
しめる着火指令部33と、エンジン16のクランキング
時にエンジン始動用モータとして作動させるジェネレー
タ17を本来のジェネレータとしての作動にジェネレー
タコントローラを介して切換える切換指令部34と、エ
ンジン16の始動後の暖機運転時のエンジン16及びジ
ェネレータ17の作動をエンジンコントローラ18及び
ジェネレータコントローラ20を介して制御する暖機制
御部35と、エンジン16の暖機運転後のエンジン16
及びジェネレータ17による発電をエンジンコントロー
ラ18及びジェネレータコントローラ20を介して制御
する発電制御部36と、前記走行用モータ4の回生制動
に際してエンジン16及びジェネレータ17による発電
を上記発電制御部36及び暖機制御部35を介して制御
する回生時発電制御部37とを備えている。そして、起
動指令部31は、発電装置2を起動するタイミングを決
定するバッテリ3の残容量Cの判定値を適宜設定する判
定値設定部31aを備えている。また、クランキング指
令部32は、クランキング時のエンジン16の回転数
(ジェネレータ17の回転数)を適宜設定する始動回転
数設定部32aを備えている。また、回生時発電制御部
37は、アクセルセンサ7により検出されるアクセル操
作量や、ブレーキスイッチ8のブレーキ信号、電流セン
サ10bにより検出される回生電流に基づき走行用電動
機4の回生制動を検知する回生制動検知部37aと、そ
の回生制動の検知に基づき前記発電制御部36及び暖機
制御部35を介してエンジン16のスロットル開度を補
正せしめる補正指令部37b(補正手段)と、スロット
ル開度の補正量を設定する補正量設定部37c(補正量
設定手段)と、走行用電動機4の回生制動時の回生発電
量を求める回生発電量算出部37d(回生発電量算出手
段)とを備えている。
両走行管理装置6からバッテリ3の残容量C等の検出信
号が入力されると共に、前記大気圧センサ22の検出信
号が入力され、また、前記温度センサ25や回転数セン
サ27の検出信号が入力される。そして、詳細は後述す
るが、発電管理装置21は、これらの入力信号等に基づ
いて発電装置2の統括的管理・制御を行う。
置21の起動指令部31から付与される起動信号に基づ
き、前記排気ガスセンサ23及び排気ガス浄化触媒24
に通電してこれらを活性化させるセンサ・触媒通電部3
8と、排気ガスセンサ23及び排気ガス浄化触媒24が
活性化されたか否かを判別し、その判別信号を発電管理
装置21に付与する活性判別部39(活性判別手段)
と、発電管理装置21の着火指令部33の指令等に基づ
き、エンジン16の始動時の着火を前記燃料供給装置2
9や図示しない点火装置を介して制御する始動着火制御
部40と、エンジン16の始動着火時にエンジン16の
燃焼状態が完爆状態となったか否かを判別し、その判別
信号を発電管理装置21に付与する完爆判別部41(完
爆判別手段)と、エンジン16の燃焼状態が完爆状態と
なった後に、発電管理装置21の暖機制御部35や発電
制御部36の指令等に基づき、エンジン16の燃焼を燃
料供給装置29等を介して制御する燃焼制御部42と、
エンジン16のクランキング時や暖機運転時、並びにそ
の後の稼働時に発電管理装置21のクランキング指令部
32や暖機制御部35、発電制御部36の指令等に基づ
き、エンジン16のスロットル開度をスロットルアクチ
ュエータ28を介して制御するスロットル制御部43と
を備えている。
は、発電管理装置21の指令の他、排気ガスセンサ23
や温度センサ25、回転数センサ27、負荷検出器26
の検出信号が入力される。そして、詳細は後述するが、
エンジンコントローラ18は、これらの入力信号に応じ
てエンジン16の作動制御等を行う。
電管理装置21のクランキング指令部32の指令等に基
づき、ジェネレータ17をジェネレータ給電制御部19
を介してエンジン16の始動用モータとして作動させる
モータ制御部44と、発電管理装置21の切換指令部3
4の指令等に基づき、ジェネレータ17の始動用モータ
としての作動状態から本来のジェネレータとしての作動
状態への切換制御をジェネレータ給電制御部19を介し
て行う切換制御部45と、発電管理装置21の暖機制御
部35や発電制御部36の指令等に基づき、ジェネレー
タ17の発電制御をジェネレータ給電制御部19を介し
て行うジェネレータ制御部46とを備えている。
には、発電管理装置21の指令の他、回転数センサ27
の検出信号がエンジンコントローラ18を介して入力さ
れる。そして、詳細は後述するが、ジェネレータコント
ローラ20は、これらの入力信号に応じてジェネレータ
17の作動制御をジェネレータ給電制御部19を介して
行う。
置21の発電制御部36及び暖機制御部35はジェネレ
ータ17の発電時の目標発電出力を求める目標発電出力
設定手段47を構成し、また、エンジンコントローラ1
8のスロットル制御部43とスロットルアクチュエータ
28とは発電管理装置21の発電制御部36及び暖機制
御部35と併せて吸入空気制御弁駆動制御手段48を構
成するものである。
る発電装置2の作動を詳説する。
な停車時等)において、発電装置2の発電管理装置21
は、例えば10msのサイクルタイム毎に図5及び図6
に示すようなルーチン処理を行う。
管理装置21は、10msタイマがスタートすると(図
5のSTEP1)、まず、判定値設定部31aによりバ
ッテリ3の残容量Cの判定値CL を設定する(図5のS
TEP2)。この判定値CLは、発電装置2を起動する
か否かを判断するための判定値であり、判定値設定部3
1aは、大気圧センサ22により検出される現在の大気
圧ATP に応じて、図7に示すようにあらかじめ定めら
れたデータテーブルに従って判定値CL を設定する。こ
の場合、判定値CL は、検出された大気圧ATP が低下
する程、大きくなるように設定され、平地における大気
圧では、例えばバッテリ容量の20%(満充電状態のバ
ッテリ3の容量を100%としたとき)に設定される。
従って、平地よりも大気圧の低い高地では、判定値C1
は20%よりも大きな値(例えば40%)に設定され
る。
CL を設定した後、図5のSTEP3〜10の判断処理
を行い、それに応じてエンジンコントローラ18の起動
等を行う。
は、まず、後述の発電制御が行われているか否かを示す
E.M.Flg(エネルギーマネージメントフラグ)の
値が“1”であるか“0”であるかが判断される(図5
のSTEP3)。ここで、後述の発電制御が既に行われ
ていれば、E.M.Flg=1、そうでなければE.
M.Flg=0となっており、E.M.Flg=1の場
合には、後述の発電制御モードの処理が継続して行われ
る。
Flg=0である場合には、さらにキャニスタパージが
行われているか否かが判断される(図5のSTEP
4)。ここで、キャニスターパージが行われていれば
(このとき、エンジン16は、キャニスターパージシス
テム30の指令によりエンジンコントローラ18を介し
て運転制御されている)、E.M.Flg(エネルギー
マネージメントフラグ)の値を“0”にリセットした後
(図5のSTEP12)、発電装置2の待機・停止処理
を行う(図5のSTEP13)。尚、STEP13の待
機・停止処理は、ジェネレータ17によりバッテリ3や
走行用モータ4への給電を行う制御を停止し、あるいは
待機状態とするための処理であり、キャニスターパージ
システム30によるエンジン16等の運転制御は行われ
る。
ジが行われていない場合には、次に、発電管理装置21
は、車両走行管理装置6の残容量把握部13から与えら
れるバッテリ3の現在の残容量Cと前記STEP2にお
いて設定した判定値CL とを比較する(図5のSTEP
5)。この時、C≧CL であるならば、換言すれば、バ
ッテリ3の残容量Cがさほど減少していないならば、さ
らに車両走行装置6の有効最大出力検出部15から与え
られるバッテリ3の現在の有効最大出力PMAXと、あら
かじめ定められた走行用モータ4の必要最大出力P
motor (アクセル操作量Aが最大のときに要求される走
行用モータ4の出力)とを比較する(図5のSTEP
6)。
Pmotor である場合には、換言すれば、バッテリ3の残
容量Cが少なくなり、あるいは、走行に必要な電力をバ
ッテリ3が出力することが困難な状態となると、発電管
理装置21は、起動指令部31からエンジンコントロー
ラ18及びジェネレータコントローラ20に順次起動信
号を出力し、これらのコントローラ18,20を起動さ
せる(図5のSTEP8,8a,9,9a)。この場
合、エンジンコントローラ18にあっては、それが起動
されると、センサ・触媒通電部38が排気ガスセンサ2
3や排気ガス浄化触媒24を活性化させるべく、それら
への通電を開始し、同時に、活性判別部39は排気ガス
センサ23及び排気ガス浄化触媒24が活性状態となっ
たか否かの判別を開始する。この活性状態の判別は、例
えばセンサ・触媒通電部38による排気ガスセンサ23
及び排気ガス浄化触媒24への通電時間がそれぞれあら
かじめ定めた所定時間を経過したか、あるいは所定温度
を越えたか否かにより行われ、活性判別部39は、排気
ガスセンサ23及び排気ガス浄化触媒24への通電時間
がそれぞれ所定時間を経過した時、あるいは所定温度を
越えた時に、排気ガスセンサ23及び排気ガス浄化触媒
24の両者が活性状態となったと判断して、その旨を示
す信号を発電管理装置21に出力する。
ラ18及びジェネレータコントローラ20を起動させた
後には、さらに、エンジンコントローラ18にエンジン
16を稼働させるための初期制御を行うよう指令し(図
5のSTEP10,10a)、該初期制御が行われた後
には、排気ガスセンサ23及び排気ガス浄化触媒24が
活性状態となったか否かをエンジンコントローラ18の
活性判別部39からの信号により判断する(図5のST
EP11)。
L 且つPMAX >Pmotor であるならば、換言すれば、バ
ッテリ3の容量がまだ十分に残っているならば、次にキ
ャニスターパージシステム30からのキャニスタパージ
の要求があるか否かが判断され(図5のSTEP7)、
キャニスタパージの要求がないときには前記STEP1
2,13を経て発電装置2は停止状態、あるいは待機状
態となる。そして、キャニスタパージの要求があるとき
には、キャニスターパージシステム30によるキャニス
タパージを行わしめるためにエンジンコントローラ18
等を起動せしめる。
り、車両走行装置1の稼働時にバッテリ3の残容量Cが
残り少なくなり(C<CL )、あるいは、走行に必要な
電力をバッテリ3が十分に出力することが困難な状態と
なると(PMAX ≦Pmotor )、キャニスタパージが行わ
れている場合を除き、エンジンコントローラ18やジェ
ネレータコントローラ20が発電管理装置21の起動指
令部31の指令により起動し、また、エンジンコントロ
ーラ18のセンサ・触媒通電部38により排気ガスセン
サ23及び排気ガス浄化触媒24が通電されてそれらが
活性化される。
気圧ATP が低い程、大きく設定されるので、大気圧A
TP の低い高地等では、エンジンコントローラ18等の
起動が平地等に較べて早めに行われることとなる。
トローラ18の活性判別部39の信号により排気ガスセ
ンサ23及び排気ガス浄化触媒24が活性状態となった
ことを認識すると(図5のSTEP11においてYE
S)、図6のSTEP14において、後述するように始
動回転数設定部32aにより設定されるエンジン16の
始動回転数NCR(クランキング回転数NCR)と回転数セ
ンサ27により検出されるエンジン16の現在の回転数
N(=ジェネレータ17の回転数)との差|NCR−N|
があらかじめ定められた所定値ΔNより小さいか否か、
換言すれば、エンジン16の現在の回転数Nが前記始動
回転数NCRにほぼ一致しているか否かが判断される。そ
して、|NCR−N|≧ΔNである場合、すなわち、エン
ジン16及びジェネレータ17が停止しているか、ある
いは、エンジン16のクランキングを開始した直後の状
態では、発電管理装置21は、クランキング指令部32
から、ジェネレータコントローラ20にエンジン16の
始動信号を出力することで、エンジン16のクランキン
グを指令し(図6のSTEP15)、さらに、ジェネレ
ータ17を始動用モータとしてエンジン16をクランキ
ングさせるためのクランキング制御モードの処理を行う
(図6のSTEP16)。
ドの処理は発電管理装置21のクランキング指令部32
により図8に示すように行われる。
度センサ25により検出されるエンジン16の現在の機
関温度TW に基づき、始動回転数設定部32aにより、
図9に示すようなデータテーブルに従って目標始動回転
数NCRを求め、さらに、図10に示すようなデータテー
ブルに従ってエンジン16の目標スロットル開度TH CR
を求める(図8のSTEP1)。ここで、図9及び図1
0のデータテーブルは、エンジン16の排気ガス特性が
良好となるような目標始動回転数NCR及び目標スロット
ル開度THCRをエンジン16の機関温度TW に応じてあ
らかじめ定めたものである。
のように機関温度TW に応じて求めた目標始動回転数N
CR及び目標スロットル開度THCRをそれぞれジェネレー
タコントローラ20及びエンジンコントローラ18に出
力する(図8のSTEP2,3)。
あっては、そのモータ制御部44により、ジェネレータ
17をモータとして作動させる場合に現在のジェネレー
タ17の回転数N(=エンジン16の回転数)を前記目
標始動回転数NCRに一致させるのに必要なモータ電流の
指示値を所定の演算式により求め、その求めた指示値を
ジェネレータ給電制御部19に与える。そして、ジェネ
レータ給電制御部19は、与えられた指示値に従って、
バッテリ3からジェネレータ17への給電量を制御する
ためのスイッチングパルスのデューティを調整し、これ
により、ジェネレータ17の回転数Nが目標始動回転数
NCRに一致するように、バッテリ3からモータとして作
動するジェネレータ17への給電がフィードバック制御
される。
は、そのスロットル制御部43により、エンジン16の
スロットル開度をスロットルアクチュエータ28を介し
て前記目標スロットル開度THCRに制御する。
STEP14において|NCR−N|<ΔNとなると、す
なわち、エンジン16の回転数Nが前記目標始動回転数
NCRにほぼ一致するようになると、発電管理装置21
は、次に、後述するようにエンジンコントローラ18の
完爆判別部41から出力される信号に基づき、エンジン
16の燃焼状態が完爆状態となったか否かを判断した後
(図6のSTEP17)、エンジンコントローラ18に
エンジン16の着火指令を与える(図6のSTEP1
8)。
着火制御部40は、燃料供給装置29によりエンジン1
6への燃料供給を開始すると共に、図示しない点火装置
により始動着火を行い、エンジン16の燃焼運転を開始
する。この場合、始動着火制御部40は、排気ガスセン
サ23により排気ガスを監視しつつ、不要な排気ガスが
可能な限り少なくなるようにエンジン16への燃料供給
等を行う。
に際しては、既に排気ガスセンサ23が活性化している
と共に、エンジン16の回転数Nやスロットル開度は着
火性の良好となる状態に制御され、しかも、排気ガス浄
化触媒24も活性化しているので、不要な排気ガスの排
出を十分に抑制することができる。
ては、前述したようなエンジン16のクランキングは継
続する。
18やジェネレータコントローラ20の起動後の制御に
おいて、発電管理装置21は、エンジンコントローラ1
8の完爆判別部41から出力される信号に基づき、エン
ジン16の燃焼状態が燃焼開始後、完爆状態となったか
否かを判断する(図6のSTEP17)。
ンコントローラ18の完爆判別部41により図11に示
すように行われる。
サ27及び負荷検出器26によりそれぞれエンジン16
の回転数N及び機関負荷Lを検出し(図11のSTEP
1)、さらに、検出した回転数Nにおけるエンジン16
のクランキング時の機関負荷LC と、エンジン16の燃
焼開始時(エンジン16を始動するための始動着火を行
っている連爆状態)の機関負荷LF とを図12に示すよ
うにあらかじめ定めたデータテーブルから求める(図1
1のSTEP2)。ここで、図12のデータテーブル
は、エンジン16の種々の回転数Nにおける前記機関負
荷LC 及びLF を実験等に基づいて定めたものであり、
任意の回転数Nにおいて、燃焼開始時(連爆時)の機関
負荷LF はクランキング時の機関負荷LC よりも大き
い。そして、エンジン16の燃焼状態が安定する完爆状
態においては、エンジン16の機関負荷は任意の回転数
Nにおいて機関負荷LF よりも小さく且つ機関負荷LC
よりも大きくなる。そこで、完爆判別部41は、上記の
ように機関負荷LF ,LC を求めた後、まず、現在検出
された機関負荷Lがクランキング時の機関負荷LC より
も所定量ΔL(図12参照)以上大きいか否かを判断し
(図11のSTEP3)、この時、L≦LC +ΔLであ
れば、換言すれば、現在の機関負荷Lがクランキング時
の機関負荷LC に近い状態であれば、エンジン16の稼
働状態はクランキング状態であると判別する。
機関負荷Lが燃焼開始時(始動着火時)の機関負荷LF
よりも所定量ΔL(図12参照)以上小さいか否かを判
断し(図11のSTEP4)、この時、L≧LF −ΔL
であれば、換言すれば、現在の機関負荷Lが燃焼開始時
の機関負荷LF に近い状態であれば、エンジン16の稼
働状態は燃焼状態が安定していない連爆状態であると判
別する。
れば、エンジン16は基本的には完爆状態であると考え
られるのであるが、特に連爆状態においては、燃焼状態
が不安定なため、機関負荷Lが一時的にL<LF −ΔL
となる場合もある。そこで、完爆判別部41は、さら
に、LF −ΔL>L>LC +ΔLとなる状態があらかじ
め定めた所定時間継続したか否かを判断し(図11のS
TEP5)、その状態が所定時間継続した場合には、エ
ンジン16が完爆状態となったと判別し、その旨を示す
信号を発電管理装置21に出力する(図11のSTEP
6)。尚、LF −ΔL>L>LC +ΔLとなる状態が前
記所定時間継続しない場合には、まだ連爆状態であると
判別する。
その判別を確実に行うことができる。
エンジン16の完爆状態を判別すると、発電管理装置2
1は、ジェネレータ17の作動状態がエンジン16の始
動用モータとしての作動状態から本来のジェネレータと
しての作動状態に切り換えられたか否かをジェネレータ
コントローラ20の応答信号により判断した後(図6の
STEP19)、切換指令部34によりジェネレータコ
ントローラ20にジェネレータ17の作動状態を本来の
ジェネレータとしての作動状態に切換えるよう指令する
(図6のSTEP20)。
切換制御部45は、図13に示すようにジェネレータ1
7の作動状態の切換制御を行う。
数センサ27により現在のジェネレータ17の回転数N
を検出する(図13のSTEP1)。さらに、切換制御
部45は、ジェネレータ17をモータとして作動させる
場合に、ジェネレータ17の検出した回転数Nを今現在
発電管理装置21の始動回転数設定部32aから与えら
れている目標始動回転数NCRに一致させるのに必要なモ
ータ電流の指示値Iou t Mを所定の演算式により求める
(図13のSTEP2)。同様に、ジェネレータ17の
本来のジェネレータとして作動させる場合に、ジェネレ
ータ17の回転数Nを今現在与えられている目標始動回
転数NCRに一致させるのに必要なジェネレータ電流の指
示値Iout Gを所定の演算式により求める(図13のS
TEP3)。
転数NCRと比較し(図13のSTEP4)、N≧Ncrで
あるときには(回転数Nが目標始動回転数NCRよりも若
干大きいとき)、上記STEP2において求めたモータ
電流の指示値Iout Mをジェネレータ給電制御部19に
出力する(図13のSTEP5)。この時、ジェネレー
タ給電制御部1は、指示値Iout Mに従ってスイッチン
グパルスのデューティを調整することで、ジェネレータ
17の回転数が目標始動回転数NCRよりも小さくなるよ
うにジェネレータ17の回転数を減少させる。
となると(回転数Nが目標始動回転数NCRよりも若干小
さくなる)、今現在ジェネレータ17をモータとして作
動させるべくジェネレータ給電制御部19に与えている
モータ電流の指示値Iout M X を最終的に“0”になる
まで所定値ΔIM づつ段階的に減少させていき(Iou t
MX ←Iout MX −ΔIM )、それを逐次ジェネレータ
給電制御部19に出力する(図13のSTEP6〜
8)。この時、ジェネレータ給電制御部19は、ジェネ
レータ17をモータとして作動させるためのバッテリ3
からジェネレータ17への給電量を徐々に減少させてい
く。
本来のジェネレータとして作動させるためのジェネレー
タ電流の指示値Iout GX を、最終的に前記図13のS
TEP3において求めた指示値Iout Gに達するまで、
所定の初期値Iout Gint から所定値ΔIG づつ段階的
に増加させていき(Iout GX ←Iout GX +Δ
IG)、それを逐次ジェネレータ給電制御部19に出力
する(図13のSTEP9〜13)。この時、ジェネレ
ータ給電制御部19は、ジェネレータ17の発電量を徐
々に増加させていき、該ジェネレータ17の発電が開始
する。
レータ給電制御部19への電流指示値は図14(a)に
示すように変化し、この時、エンジン16のジェネレー
タ17による負荷成分は、図14(b)に示すように急
激な変化を生じることなく、モータとしてのジェネレー
タ17により駆動力を付与された状態から、ジェネレー
タ17の発電を行うべく該ジェネレータ17を駆動する
状態に徐々に変化していく。従って、ジェネレータ17
がエンジン16に駆動力を付与するモータとしての作動
状態からエンジン16により本来のジェネレータとして
駆動される作動状態に切換わる際に、エンジン10の急
激な負荷変動を生じないので、エンジン16の稼働状態
が安定して不要な振動を生じることがない。また、この
ようにエンジン16の稼働状態が安定するので、エンジ
ンの燃焼状態が不安定となって不要な排気ガスが発生す
るような事態も回避される。
の切換えが行われると、次に、発電管理装置21は、エ
ンジン10の暖機を行いつつ、ジェネレータ17による
発電を行わしめる暖機制御モードの処理を行う(図6の
STEP21)。
装置21の暖機制御部35が図15に示すような処理を
行う。
ジン16の目標暖機回転数NW とジェネレータ17の目
標発電出力PW とを、今現在温度センサ25により検出
されたエンジン16の機関温度TW に応じてそれぞれ図
16及び図17に示すようにあらかじめ定められたデー
タテーブルに従って求める(図15のSTEP1)。
ルは、エンジン16の不要な排気ガスの排出を抑制し、
且つ、ジェネレータ17の発電効率が可能な限り良くな
るように定められている。
機回転数NW と目標発電出力PW とから、あらかじめ定
められたマップに従って、ジェネレータ17の目標基準
電流IUVW と、エンジン16の目標基準スロットル開度
THBASEとを求め(図15のSTEP2)、さらに目標
基準スロットル開度THBASEから所定の演算式によりエ
ンジン16のスロットル開度の指示値THOUT を求める
(STEP3)。
は、目標基準スロットル開度THBA SEを、現在のエンジ
ン16の回転数N(=ジェネレータ17の回転数)と前
記目標暖機回転数NW との偏差、並びに現在のジェネレ
ータ17の発電出力と前記目標発電出力PW との偏差に
応じて補正したものであり、それらの偏差を“0”にす
るように求められる。
トル開度の指示値THOUT をエンジンコントローラ18
に出力する(図15のSTEP4)。この時、エンジン
コントローラ18は、与えられた指示値THOUT に従っ
て、エンジン6のスロットル開度をスロットル制御部4
3によりスロットルアクチュエータ28を介して制御す
る。
転数NW と目標発電出力PW と目標基準電流IUVW とを
ジェネレータコントローラ20に出力する(図15のS
TEP5)。この時、ジェネレータコントローラ20の
ジェネレータ制御部46は、与えられた目標基準電流I
UVW を、ジェネレータ17の現在の回転数Nと前記目標
暖機回転数NW との偏差、並びに現在のジェネレータ1
7の発電出力と前記目標発電出力PW との偏差に応じて
所定の演算式により補正することで、ジェネレータ17
の回転数と発電電力とをそれぞれ目標値に一致させるた
めのジェネレータ電流の指示値IOUT G求め、それをジ
ェネレータ給電制御部19に出力する。そして、ジェネ
レータ給電制御部19は、与えられた指示値IOUT に従
ってスイッチングパルスのデューティを調整することで
ジェネレータ17の発電量を制御する。
ネレータ17の回転数Nは前記目標暖機回転数NW に制
御されると共に、ジェネレータ17の発電出力は前記目
標発電出力PW に制御され、これにより、エンジン10
の暖機運転が不要な排気ガスが少ない状態で行われると
共に、ジェネレータ17の発電がエンジン10を駆動源
として効率よく行われる。そして、ジェネレータ17の
発電電力は、バッテリ3や走行用モータ4に給電され、
バッテリ3を充電するためのエネルギー源として、ある
いは車両走行のためのエネルギー源として使用される。
ジンコントローラ18の燃焼制御部42は、排気ガスセ
ンサ23により排気ガスを監視しつつ、不要な排気ガス
が少なくなるようにエンジン16に燃料を供給してエン
ジン16の暖機運転を行う。
走行用モータ4の回生制動が行われる場合に、発電管理
装置21の暖機制御部35により時々刻々求められるエ
ンジン16のスロットル開度の指示値THOUT を補正せ
しめる回生制御モードの処理が発電管理装置21の回生
時発電制御部37により行われる(図6のSTEP25
参照)のであるが、これについては後述する。
ジェネレータコントローラ20からジェネレータ給電制
御部19へのジェネータ電流の指示値IOUT Gの出力
は、発電管理装置21からエンジンコントローラ18へ
のスロットル開度の指示値TH OUT の出力よりも適宜遅
延させるのであるが、これについても後述する。
述のようにジェネレータ17の作動状態が切換えられ、
エンジン10の暖機運転が開始すると、エンジン10の
暖機運転が終了したか否かを時々刻々判断する(図6の
STEP22)。この判断は、例えば温度センサ25に
よりより検出される機関温度TW に基づいて行われる。
ると、発電管理装置21は、次に、前記E.M.Fla
g を“1”にセットした後(図6のSTEP23)、
発電制御モードの処理を行う(図6のSTEP24)。
装置21の発電制御部36が、図18に示すような処理
を行う。
走行管理装置6から与えられる車速VCAR に基づき、図
19及び図20に示すようにあらかじめ定められたデー
タテーブルに従ってエンジン16及びジェネレータ17
の目標基準回転数NBASEとジェネレータ17の目標基準
発電出力PBASEを求める(図18のSTEP1)。ここ
で、図19及び図20のデータテーブルは、基本的には
車速VCAR が大きくなる程、換言すれば、走行用モータ
4が要する給電量が大きくなる程、ジェネレータ17の
発電量を大きくするように定められている。
数NBASEを現在の回転数Nとの偏差に応じて補正するこ
とで、エンジン16及びジェネレータ17の目標回転数
NTRを求めると共に、目標基準発電出力PBASEを現在の
発電出力との偏差に応じて補正することで、ジェネレー
タ17の目標発電出力PTRを求める(図18のSTEP
2)。
転数NTRと目標発電出力PTRとがあらかじめ定められた
エンジン16及びジェネレータ17の許容回転数範囲、
並びに許容発電出力範囲内にあるか否かをチェックした
後(図18のSTEP3)、前述の暖機制御モードの場
合と同様にあらかじめ定められたマップに従ってジェネ
レータ17の目標基準電流IUVW と目標基準スロットル
開度THBASEとを求める(図18のSTEP4)。
御モードの場合と同様に、目標基準スロットル開度TH
BASEを、目標回転数NTRと現在の回転数Nとの偏差、並
びに目標発電出力PTRと現在の発電出力との偏差に応じ
て所定の演算式により補正することで、回転数と発電出
力とを目標値に一致させるようにスロットル開度の指示
値THOUT を求め(図18のSTEP5)、それをエン
ジンコントローラ18に出力する(図18のSTEP
6)。この時、エンジンコントローラ18は、そのスロ
ットル制御部43により、与えられた指示値THOUT に
従って、スロットル開度をスロットルアクチュエータ2
8を介して制御する。
数NTRと、目標発電出力PTRと目標基準電流IUVW とを
ジェネレータコントローラ20に出力する(図18のS
TEP7)。この時、ジェネレータコントローラ20の
ジェネレータ制御部46は、目標基準電流IUVW を、目
標回転数NTRと現在の回転数Nとの偏差、並びに目標発
電出力PTRと現在の発電出力との偏差に応じて所定の演
算式により補正することで、ジェネレータ電流の指示値
IOUT Gを求め、その指示値IOUT Gによりジェネレー
タ給電制御部19を介してジェネレータ17の発電量を
制御する。
ネレータ17の回転数Nは前記目標回転数NTRに制御さ
れると共に、ジェネレータ17の発電出力は前記目標発
電出力PTRに制御され、これにより、ジェネレータ17
の発電が車両の走行状況に則して的確に行われる。そし
て、ジェネレータ17の発電電力は、バッテリ3や走行
用モータ4に給電され、バッテリ3を充電するためのエ
ネルギー源として、あるいは車両走行のためのエネルギ
ー源として使用される。この場合、走行用モータ4の要
する給電量が多い程、ジェネレータ17の発電量が大き
くなるので、バッテリ3から走行用モータ4への給電量
は少なくて済み、バッテリ3の容量減少が抑制される。
ジンコントローラ18の燃焼制御部42は、排気ガスセ
ンサ23により排気ガスを監視しつつ、不要な排気ガス
が少なくなるようにエンジン16に燃料を供給してエン
ジン16の燃焼運転を行う。
制御モードあるいは暖機制御モードにおいて、走行用モ
ータ4の回生制動が行われる場合、あるいは、行われて
いる場合には、発電管理装置21の発電制御部36又は
暖機制御部35により前述のように求められるスロット
ル開度の指示値THOUT を補正する回生制御モードの処
理が発電管理装置21の回生時発電制御部37により行
われる。
ように行われる。すなわち、発電管理装置21の回生時
発電制御部37は、ジェネレータ17の発電が行われて
いる際に、車両走行装置1の電流センサ10bから車両
走行管理装置6を介して与えられるモータ電流IM の向
きにより、該モータ電流IM がバッテリ3から走行用モ
ータ4側に流れる電流であるか走行用モータ4側からバ
ッテリ3に流れる回生電流であるかを時々刻々判断する
(図21のSTEP1)。この判断は回生制動検知部3
7aにより行なわれる。
い場合(走行用モータ4の回生制動がまだ行われいない
状態)には、回生時発電制御部37の回生制動検知部3
7aは、さらに、車両走行装置1のブレーキスイッチ8
から与えられるブレーキ信号によりブレーキ操作がなさ
れたか否かの判断や、アクセルセンサ7から与えられる
アクセル操作量Aの時間的減少量があらかじめ定めた所
定量を越えたか否かの判断を行う(図21のSTEP
2,3)。
は、アクセル操作量Aが比較的大きく減少された場合に
は、走行用モータ4の回生制動がまもなく行われるの
で、この場合には、回生時発電制御部37は、補正量設
定部37bによりスロットル開度の指示値THOUT の補
正量ΔTHをあらかじめ定めた所定値ΔTH0 として求
め(図21のSTEP4)、その求めた補正量ΔTH
を、補正指令部37bにより発電制御部36又は暖機制
御部35により前述のように求められるスロットル開度
の指示値THOUT から減算することにより、指示値TH
OUT を補正する(図21のSTEP5)。そして、発電
制御部36又は暖機制御部35はこのように補正された
指示値THOUT をエンジンコントローラ18に出力す
る。これによりエンジン16のスロットル開度は、通常
的なジェネレータ17の発電時の場合の開度よりも前記
補正量ΔTH分だけ小さな開度に制御される。
流IM が回生電流である場合、すなわち、走行用モータ
4の回生制動が行われている場合には、回生時発電制御
部37は、回生発電量演算部37dにより、その回生電
流IM や電圧センサ11により検出される電圧VB から
所定の演算式を用いて回生発電量を求め(図21のST
EP6)、さらに、補正量設定部37cにより、その求
めた回生発電量の大きさに応じて図22に示すようにあ
らかじめ定められデータテーブルに従ってスロットル開
度の指示値THOUT の補正量ΔTHを求める(図21の
STEP7)。この場合、補正量ΔTHは、基本的には
回生発電量が大きい程、大きな値となる。
部37bは前記と同様に、発電制御部36又は暖機制御
部35により求められたスロットル開度の指示値TH
OUT から補正量ΔTHを減算することにより、該指示値
THOUT を補正する(図21のSTEP5)。
用効果を奏する。すなわち、走行用モータ4がモータと
して作動している状態では、ジェネレータ17の電気的
負荷は、バッテリ3と走行用モータ4との両者である
が、走行用モータ4の回生制動が行われると、走行用モ
ータ4への給電は行われないため、ジェネレータ17の
電気的負荷がバッテリ3のみとなって、その負荷が急減
する。この場合、走行用モータ4の回生発電量が大きい
程、ジェネレータ17の電気的負荷は小さくなる。そし
て、ジェネレータ17の電気的負荷が急減すると、該ジ
ェネレータ17を駆動するエンジン16の負荷も急減す
るため、エンジン16の吹き上がりが生じやすく、この
ような吹き上がりが生じると、不要な排気ガスが排出さ
れやすくなると共に、不要な振動も生じやすい。しかる
に、上記のように走行用モータ4の回生制動が行われる
直前でスロットル開度を閉方向に補正し、さらに回生制
動が行なわれている最中には回生発電量に応じた補正量
ΔTHだけスロットル開度を閉方向に補正することで、
エンジン16の吹き上がりが生じることはなく、その稼
働状態が安定し、これにより、不要な排気ガスが排出さ
れたり、不要な振動を生じるのが防止される。
モードあるいは暖機制御モードにおいて、前述のように
ジェネレータコントローラ20により発電管理装置21
の発電制御部36又は暖機制御部35からの指示に従っ
て時々刻々求められるジェネレータ電流の指示値IOUT
Gをジェネレータ給電制御部19に出力するタイミング
は、発電管理装置21の発電制御部36又は暖機制御部
35によりジェネレータ電流の指示値IOUT Gの算出と
並行して時々刻々求められるスロットル開度の指示値T
HOUT (前記回生時発電制御部37により補正されたも
のを含む)をエンジンコントローラ18に出力するタイ
ミングよりも若干遅れるように制御される。
発電制御モードにおいて、発電管理装置21の発電制御
部36及びジェネレータコントローラ20のジェネレー
タ制御部46によりそれぞれスロットル開度の指示値T
HOUT とジェネレータ電流の指示値IOUT Gとが互いに
並行して求められた後(図23のSTEP1)、発電管
理装置21は、前回のサイクルタイムにおいてジェネレ
ータコントローラ20に与えたジェネレータ17の目標
回転数NTRと今回のサイクルタイムにおいてジェネレー
タコントローラ20に与えたジェネレータ17の目標回
転数NTRとの偏差ΔNTRを求める(図23のSTEP
2)。
NTRが正であるか負であるかにより、エンジン16の回
転数が増速される側であるか減速される側であるかを判
断し(図23のSTEP3)、ΔNTR>0である場合に
は、回転数センサ27により検出される現在の回転数N
と上記偏差ΔNTRとからあらかじめ定められた回転数増
速用のマップに従って、ジェネレータ電流の指示値I
OUT Gの出力タイミングの遅延時間TDLY を求め(図2
3のSTEP4a)、ΔNTR<0である場合には、現在
の回転数Nと上記偏差ΔNTRとからあらかじめ定められ
た回転数減速用のマップに従って、遅延時間TDLY を求
める(図23のSTEP4a)。この場合、遅延時間T
DLY は基本的には、偏差ΔNTRが大きい程、長くなる。
36からスロットル開度の指示値THOUT を出力してエ
ンジン16のスロットル開度を変更せしめた後(図23
のSTEP5)、上記遅延時間TDLY を経過したか否か
を計時し(図23のSTEP6)、遅延時間TDLY を経
過したら、ジェネレータコントローラ20からジェネレ
ータ電流の指示値IOUT Gをジェネレータ給電制御部1
9に出力せしめ、これによりジェネレータ17の発電量
を制御するスイッチングパルスのデューティを変更させ
る(図23のSTEP7)。
全く同様に行われる。
OUT Gを出力するタイミングを遅らせるのは次の理由に
よる。
制御は応答性よく行うことができるものの、エンジン1
6においては、スロットル開度を変更指示に対し、エン
ジン16の吸気量が変更されるのに遅れを生じやすい。
従って、仮にジェネレータ17の電流制御と、エンジン
16のスロットル開度の制御とを同時に行うと、ジェネ
レータ17の電流制御が直ちに行われても、エンジン1
6はそれに見合った駆動力を生じるまでに若干の遅れを
生じる。このため、エンジン16の駆動力が変化する前
に、その負荷が変動することとなって、エンジン16の
稼働状態が不安定なものとなり易く、このようにエンジ
ン16の稼働状態が不安定となると、不要な排気ガスが
排出されたり、あるいは不要な振動を生じる。また、上
記の遅れの時間は、一般に、エンジン16の回転数やそ
の変化量、あるいはその変化の方向(回転数が増加する
か減少するか)によって異なる。
Gを出力するタイミングを、エンジン16の目標回転数
NTRや前記偏差ΔNTR、該偏差ΔNTRが正であるか負で
あるか(回転数が増速側か減速側か)に応じた遅延時間
TDLY だけ遅らせることで、ジェネレータ17の電流制
御と、エンジン16の駆動力の制御とが同期して、該エ
ンジン16の稼働状態が安定なものなり、不要な排気ガ
スの排出や不要な振動が抑制される。
以上説明した処理が前記サイクルタイム毎に繰り返され
る。すなわち、走行時等、車両走行装置1の稼働時にバ
ッテリ3の残容量Cが残り少なくなり(C<CL )、あ
るいは、走行に必要な電力をバッテリ3が十分に出力す
ることが困難な状態となると(PMAX ≦Pmotor )、キ
ャニスタパージが行われている場合を除き、エンジン1
6がジェネレータ17を始動用モータとして始動され、
さらにエンジン16の暖機運転を経て走行状況に則した
ジェネレータ17の発電が行われ、その発電電力がバッ
テリ3や走行用モータ4に給電される。
は、エンジン16の燃焼用空気が平地に較べて希薄なも
のとなっているため、エンジン16の駆動力が平地に較
べて低くなってジェネレータ17の発電量が減少し、バ
ッテリ3の放電が進行し易くなるものの、発電装置2を
起動するタイミングを決定する前記残容量Cの判定値C
L は、前述したように大気圧が低くなる程、大きな値に
設定されるので、発電装置2のジェネレータ17による
バッテリ3や走行用モータ4への給電は、バッテリ3の
容量が比較的余裕のある早い段階で開始される。従っ
て、バッテリ3の容量が充電を要する状態まで低下する
までには時間を要し、これにより平地を走行している場
合と同様に、十分な航続距離を確保することができる。
分に出力することが困難な状態となると(PMAX ≦P
motor )、発電を開始するので、車両の走行性能を十分
に確保することができる。
おいては、バッテリ3の状態や走行性能を考慮した的確
なタイミングで発電装置2を起動させてバッテリ3や走
行用モータ4への給電を行うことができる。そして、特
に不要な排気ガスや振動を生じやすいエンジン16の始
動に際しては、前述したような適切な始動条件でもって
エンジン16を始動させることにより、環境保護のため
のエンジンの排気ガス特性や振動特性を十分に良好なも
のに確保することができる。
動をバッテリ3の残容量Cや有効最大出力PMAX に応じ
て発電装置2を起動させるようにしたが、アクセル操作
量Aの急増により、残容量Cの時間的変化率が所定量を
越えて急減するような場合に、発電装置2を起動するよ
うにしてもよい。すなわち、バッテリ3の残容量Cが比
較的少なくなると、アクセル操作量Aの急増された場合
に、残容量Cが急減すると共に、走行用モータ4にバッ
テリ3から十分に給電することができなくなって、必要
な走行性能(車両の急加速)を確保することができなく
なる虞れがある。そこで、このような場合に発電装置2
を起動することで、上記の事態を回避することができ
る。
の始動回転数NCRをエンジン16の機関温度TW に応じ
て設定するようにしたが、例えばエンジン16の吸気温
度に応じて始動回転数NCRを設定するようにしてもよ
い。
によれば、発電装置の発電機を駆動するエンジンの吸入
空気制御弁の開度を、運転状態に応じた発電機の目標発
電出力に対応した機械的出力が得られるように制御して
いる際に、走行用電動機の回生制動が検知されたとき、
吸入空気制御弁の開度を閉方向に補正するようにしたこ
とによって、回生制動時に発電機の電気的負荷が急減し
てエンジンの負荷が急減することによるエンジンの回転
数の吹き上がりを防止することができ、それにより不要
な排気ガスの排出や不要な振動の発生を防止することが
できる。
が減少したとき、あるいはブレーキ操作がなされたとき
に走行用電動機の回生制動を検知するようにしたことに
よって、走行用モータの回生制動が開始する直前に吸入
空気制御弁の開度を閉方向に補正するようにしたことに
よって、回生制動時のエンジンの吹き上がりを確実に武
士すうことができる。
用電動機側からバッテリに流れる回生電流により検知す
ると共に、その回生発電量を求め、その求めた回生発電
量に応じて吸入空気制御弁の開度の補正量を設定するよ
うにしたことによって、回生制動によるエンジンの負荷
の減少度合いに応じた的確な補正量でもって吸入空気制
御弁の開度を補正することができ、それにより発電時の
エンジンの稼働状態をその負荷に応じた安定した稼働状
態に維持することができ、不要な排気ガスの排出や不要
な振動の発生をより確実に防止することができる。
ステム構成図。
ロック構成図。
ロック構成図。
明するための説明図。
明するためのフローチャート。
明するためのフローチャート。
明するための説明図。
明するためのフローチャート。
明するための説明図。
説明するための説明図。
説明するためのフローチャート。
説明するための説明図。
説明するためのフローチャート。
説明するための説明図。
説明するためのフローチャート。
説明するための説明図。
説明するための説明図。
説明するためのフローチャート。
説明するための説明図。
説明するための説明図。
説明するためのフローチャート。
説明するための説明図。
説明するためのフローチャート。
走行用電動機、7…アクセル操作量検出手段、8…ブレ
ーキ操作検出手段、37a…回生制動検知手段、37b
…補正手段、37c…補正量設定手段、37d…回生発
電量算出手段、47…目標発電出力設定手段、48…吸
入空気制御弁駆動制御手段。
Claims (5)
- 【請求項1】バッテリを電源とする走行用電動機を具備
した車両走行装置と、エンジンを駆動源とする発電機を
具備した発電装置とを備え、前記車両走行装置の稼働時
に前記エンジンにより前記発電機を駆動してその発電電
力を前記バッテリ及び/又は走行用電動機に給電すると
共に、車両の減速時に前記走行用電動機の回生制動を行
ってその回生電力を前記バッテリに給電するハイブリッ
ド車両において、 前記ハイブリッド車両の運転状態に基づき前記発電機の
目標発電出力を求める目標発電出力設定手段と、 前記目標発電出力に対応した前記エンジンの出力が得ら
れるように前記エンジンの吸入空気制御弁の開度を制御
する吸入空気制御弁駆動制御手段と、 前記走行用電動機の回生制動を検知する回生制動検知手
段と、 該回生制動検知手段により回生制動が検知されたとき、
前記目標発電出力に応じた前記エンジンの吸入空気制御
弁の開度を閉方向に補正せしめる補正手段とを備えたこ
とを特徴とするハイブリッド車両の発電制御装置。 - 【請求項2】前記ハイブリッド車両の走行用のアクセル
の操作量を検出するアクセル操作量検出手段を備え、前
記回生制動検知手段は、該アクセル操作量検出手段によ
り検出されるアクセル操作量が減少されたとき、前記走
行用電動機の回生制動を検知することを特徴とする請求
項1記載のハイブリッド車両の発電制御装置。 - 【請求項3】前記ハイブリッド車両のブレーキ操作がな
されたか否かを検出するブレーキ操作検出手段を備え、
前記回生制動検知手段は、該プレーキ操作検出手段によ
りブレーキ操作がなされたことが検出されたとき、前記
走行用電動機の回生制動を検知することを特徴とする請
求項1又は2記載のハイブリッド車両の発電制御装置。 - 【請求項4】前記走行用電動機側から前記バッテリの流
れる回生電流を検出する回生電流検出手段を備え、前記
回生制動検知手段は、該回生電流検出手段により回生電
流が検出されたとき、前記走行用電動機の回生制動を検
知することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記
載のハイブリッド車両の発電制御装置。 - 【請求項5】前記回生電流検出手段により検出される回
生電流に基づき回生発電量を求める回生発電量算出手段
と、該回生発電量に応じて前記吸入空気制御弁の開度の
補正量を設定する補正量設定手段とを備え、前記補正手
段は前記補正量設定手段により設定された補正量だけ前
記吸入空気制御弁の開度を補正することを特徴とする請
求項4記載のハイブリッド車両の発電制御装置。
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JP (1) | JP2738819B2 (ja) |
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