JPH11136806A - Power generation control device for hybrid vehicle - Google Patents
Power generation control device for hybrid vehicleInfo
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- JPH11136806A JPH11136806A JP29424497A JP29424497A JPH11136806A JP H11136806 A JPH11136806 A JP H11136806A JP 29424497 A JP29424497 A JP 29424497A JP 29424497 A JP29424497 A JP 29424497A JP H11136806 A JPH11136806 A JP H11136806A
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 エンジン駆動発電機による発電電力制御の応
答性能を改善する。
【解決手段】 所要電力の発電用のエンジン駆動発電機
3の回転速度指令値N*と第1のトルク指令値T*とを演
算し、エンジン駆動発電機3の回転速度検出値Nを回転
速度指令値N*に一致させるために発電機3の第2のト
ルク指令値T1*を演算する。回転速度検出値Nと回転
速度指令値N*とに基づいて第2のトルク指令値T1*を
制限し、発電機3のトルクが第2のトルク指令値T1*
に一致するように発電機3を制御し、第2のトルク指令
値T1*が第1のトルク指令値T*に一致するようにエン
ジン4を制御する。エンジン駆動発電機の所要発電電力
の変更時、実際の発電電力がオーバーシュート、アンダ
ーシュートしないで、良好な応答性が得られ、応答性を
調整するためのパラメーターが不要となり、調整工数が
削減される。
(57) [Summary] (with correction) [PROBLEMS] To improve the response performance of generated power control by an engine-driven generator. SOLUTION: A rotation speed command value N * and a first torque command value T * of an engine drive generator 3 for generating required power are calculated, and a rotation speed detection value N of the engine drive generator 3 is calculated as a rotation speed. The second torque command value T1 * of the generator 3 is calculated so as to match the command value N *. The second torque command value T1 * is limited based on the rotation speed detection value N and the rotation speed command value N *, and the torque of the generator 3 is reduced to the second torque command value T1 *.
And the engine 4 is controlled such that the second torque command value T1 * matches the first torque command value T *. When changing the required generated power of the engine-driven generator, good responsiveness is obtained without the actual generated power overshooting or undershooting, and no parameter is required to adjust the responsiveness, reducing the adjustment man-hour. You.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッド車両
におけるエンジン駆動発電機の発電電力を制御する装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for controlling the power generated by an engine generator in a hybrid vehicle.
【0002】[0002]
【従来の技術とその問題点】走行駆動源に電動機を用
い、エンジン駆動発電機により発電を行ってバッテリー
を充電するとともに、走行用電動機へ電力を供給するハ
イブリッド車両の発電制御装置が知られている(例え
ば、特開平8−65813号公報参照)。この種の装置
では、エンジンにより発電機の回転速度を制御しなが
ら、発電機により所要電力を発電している。2. Description of the Related Art There is known a power generation control device for a hybrid vehicle that uses a motor as a driving source for driving, generates electric power by an engine driven generator, charges a battery, and supplies power to the driving motor. (See, for example, JP-A-8-65813). In this type of device, required electric power is generated by the generator while controlling the rotation speed of the generator by the engine.
【0003】しかしながら、エンジンの回転速度を制御
する制御系には機械的な要素が含まれるため、電気的な
要素のみによる発電機の制御系に比べて応答速度が遅
く、所要発電電力を変えたときの応答性が悪く、また、
その調整が難しいという問題がある。However, since the control system for controlling the rotation speed of the engine includes mechanical elements, the response speed is slower than that of the control system of the generator using only electric elements, and the required power generation is changed. Poor responsiveness,
There is a problem that the adjustment is difficult.
【0004】本発明の目的は、エンジン駆動発電機によ
る発電電力制御の応答性能を改善することにある。An object of the present invention is to improve the response performance of generated power control by an engine-driven generator.
【0005】[0005]
(1) 請求項1の発明は、エンジン駆動発電機により
所要電力を発電してバッテリーおよび/または走行用電
動機へ供給するハイブリッド車両の発電制御装置に適用
される。そして、所要電力を発電するためのエンジン駆
動発電機の回転速度指令値と第1のトルク指令値とを演
算する第1の演算手段と、エンジン駆動発電機の回転速
度を検出する検出手段と、回転速度検出値を回転速度指
令値に一致させるための発電機の第2のトルク指令値を
演算する第2の演算手段と、回転速度検出値と回転速度
指令値とに基づいて第2のトルク指令値を制限する制限
手段と、発電機のトルクが第2のトルク指令値に一致す
るように発電機を制御する発電機制御手段と、第2のト
ルク指令値が第1のトルク指令値に一致するようにエン
ジンを制御するエンジン制御手段とを備える。 (2) 請求項2のハイブリッド車両の発電制御装置
は、制限手段によって、回転速度指令値が変化したとき
に、回転速度検出値が回転速度指令値に到達するまでの
間、第2のトルク指令値を回転速度指令値が変化する前
の値に制限するようにしたものである。 (3) 請求項3のハイブリッド車両の発電制御装置
は、エンジン制御手段によって、第2のトルク指令値を
第1のトルク指令値に一致させるためのスロットル開度
指令値を演算し、スロットルバルブを駆動制御するよう
にしたものである。(1) The invention of claim 1 is applied to a power generation control device for a hybrid vehicle that generates required power by an engine-driven generator and supplies the generated power to a battery and / or a traveling motor. A first calculating means for calculating a rotation speed command value and a first torque command value of the engine drive generator for generating required power; a detection means for detecting a rotation speed of the engine drive generator; Second calculating means for calculating a second torque command value of the generator for matching the detected rotation speed to the rotation speed command value, and a second torque based on the detected rotation speed and the rotation speed command value. Limiting means for limiting the command value; generator control means for controlling the generator so that the torque of the generator matches the second torque command value; and a second torque command value corresponding to the first torque command value. Engine control means for controlling the engine so that they match. (2) In the power generation control device for a hybrid vehicle according to the second aspect, when the rotation speed command value is changed by the limiting means, the second torque command is maintained until the rotation speed detection value reaches the rotation speed command value. The value is limited to a value before the rotation speed command value changes. (3) In the power generation control device for a hybrid vehicle according to claim 3, the engine control means calculates a throttle opening command value for making the second torque command value equal to the first torque command value, and sets the throttle valve. The drive is controlled.
【0006】[0006]
【発明の効果】本発明によれば、エンジン駆動発電機の
所要発電電力を変えたときに、実際の発電電力がオーバ
ーシュート、アンダーシュートするようなことがなく、
良好な応答性が得られる上に、応答性を調整するための
パラメーターがなくなり、調整工数が削減される。According to the present invention, when the required generated power of the engine-driven generator is changed, the actual generated power does not overshoot or undershoot.
In addition to obtaining good responsiveness, there are no parameters for adjusting the responsiveness, and the number of adjustment steps is reduced.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】本発明をシリーズ・ハイブリッド
車両SHEVの発電制御装置に応用した一実施の形態を
説明する。図1は一実施の形態の構成を示す図である。
車両のパワートレインは、走行駆動源である三相同期電
動機1と、電動機1に電力を供給するバッテリー2と、
電動機1およびバッテリー2に電力を供給する三相同期
発電機3と、発電機3を駆動するエンジン4を備えてい
る。なお、発電機3の回転子はエンジン4の出力軸に直
結されている。電動機1には、その回転速度および回転
位置を検出するための回転センサー5と、電動機1に流
れる三相電流を検出するための電流センサー6が設置さ
れる。また、エンジン4には、エンジン4と発電機3の
回転速度Nおよび回転位置を検出するための回転センサ
ー7が設置される。さらに、発電機3には、発電機3に
流れる三相電流を検出するための電流センサー8が設置
される。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to a power generation control device of a series hybrid vehicle SHEV will be described. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment.
The power train of the vehicle includes a three-phase synchronous motor 1 as a driving source for driving, a battery 2 for supplying electric power to the motor 1,
A three-phase synchronous generator 3 for supplying electric power to the motor 1 and the battery 2 and an engine 4 for driving the generator 3 are provided. Note that the rotor of the generator 3 is directly connected to the output shaft of the engine 4. The motor 1 is provided with a rotation sensor 5 for detecting the rotation speed and the rotation position, and a current sensor 6 for detecting a three-phase current flowing through the motor 1. The engine 4 is provided with a rotation sensor 7 for detecting the rotation speed N and the rotation position of the engine 4 and the generator 3. Further, the generator 3 is provided with a current sensor 8 for detecting a three-phase current flowing through the generator 3.
【0008】発電出力演算回路9は、バッテリー2の充
電状態SOCや車両の走行状態、エンジン4の運転状態
などに基づいて所要発電電力P*を演算し、さらに所要
発電電力P*を発電するためのエンジン4および発電機
3の回転速度指令値N*と、発電機3の発電トルク指令
値T*を演算する。The power generation output calculation circuit 9 calculates the required power P * based on the state of charge SOC of the battery 2, the running state of the vehicle, the operating state of the engine 4, and the like, and further generates the required power P *. The rotation speed command value N * of the engine 4 and the generator 3 and the power generation torque command value T * of the generator 3 are calculated.
【0009】ここで、エンジン4により駆動されて発電
中の発電機3は負のトルクを発生していると考えられ、
この明細書では発電機3の負のトルクを発電トルクと呼
ぶ。なお、発電機3とエンジン4の回転速度は同一であ
るから、発電機3の発電効率とエンジン4の運転効率を
無視すれば、発電機3の発電トルクはエンジン4の出力
トルクと等しくなる。一方、電動機1は、正のトルクす
なわち駆動トルクを発生して車両を推進させるととも
に、負のトルクすなわち回生トルクを発生して車両に制
動をかける。Here, it is considered that the generator 3 driven by the engine 4 and generating power is generating negative torque.
In this specification, the negative torque of the generator 3 is referred to as power generation torque. Since the rotation speeds of the generator 3 and the engine 4 are the same, if the power generation efficiency of the generator 3 and the operation efficiency of the engine 4 are ignored, the power generation torque of the generator 3 becomes equal to the output torque of the engine 4. On the other hand, the electric motor 1 generates a positive torque, that is, a driving torque to propel the vehicle, and generates a negative torque, that is, a regenerative torque, to brake the vehicle.
【0010】回転数制御回路10は、例えば比例積分制
御などによって、回転センサー7による回転速度検出値
Nを回転速度指令値N*に一致させるための発電トルク
指令値T1*を演算し、発電機3の回転速度を制御す
る。トルク制限回路11は、回転速度指令値N*が変化
したときに、回転速度検出値Nが指令値N*に到達する
までの間、発電トルク指令値T1*を制限して発電トル
ク指令値T2*を出力する。ベクトル演算回路12は、
発電トルク指令値T2*と発電機3の各種パラメーター
とを用いて発電機3の電流指令値を演算する。例えば、
発電機3の回転子とともに回転するd−q座標系を設定
し、発電トルク指令値T2*に比例するq軸電流指令値
iq*を次式により演算する。The rotation speed control circuit 10 calculates a power generation torque command value T1 * for making the rotation speed detection value N by the rotation sensor 7 coincide with the rotation speed command value N * by, for example, proportional integral control. 3 is controlled. When the rotation speed command value N * changes, the torque limiting circuit 11 limits the power generation torque command value T1 * until the rotation speed detection value N reaches the command value N * to generate the power generation torque command value T2. Output *. The vector operation circuit 12
A current command value of the generator 3 is calculated using the generated torque command value T2 * and various parameters of the generator 3. For example,
A dq coordinate system that rotates together with the rotor of the generator 3 is set, and a q-axis current command value iq * proportional to the generated torque command value T2 * is calculated by the following equation.
【数1】iq*=T2*/(p・φ) 数式1において、pは発電機3の極対数、φは発電機3
の電機子巻線鎖交磁束数である。なお、発電機3は同期
発電機であるから、界磁磁束分に相当するd軸電流id*
は0とする。Eq * = T2 * / (p · φ) In Equation 1, p is the number of pole pairs of the generator 3 and φ is the generator 3
Armature winding interlinkage magnetic flux number. Since the generator 3 is a synchronous generator, the d-axis current id * corresponding to the field magnetic flux component
Is 0.
【0011】なお、三相同期発電機3の回転速度検出値
Nおよびバッテリー2の端子電圧に応じてd軸電流id*
を負の値に設定すれば、弱め界磁効果が得られる。The d-axis current id * according to the detected rotational speed N of the three-phase synchronous generator 3 and the terminal voltage of the battery 2
If is set to a negative value, a field weakening effect can be obtained.
【0012】また、発電機3に三相誘導発電機を用いる
こともできる。この場合には、周知の誘導電動機のベク
トル制御によって、上述した同期発電機3と同様に発電
トルクを制御することができる。Also, a three-phase induction generator can be used as the generator 3. In this case, the generated torque can be controlled by the well-known vector control of the induction motor, similarly to the synchronous generator 3 described above.
【0013】電流制御インバーター13は、回転センサ
ー7による発電機3の回転速度Nと、電流センサー8に
よる三相同期発電機3の電流検出値とに基づいて、発電
機3の電流検出値が電流指令値に一致するように制御し
ながら、三相同期発電機3で発電された交流電力を直流
電力に変換してバッテリー2へ供給する。さらに具体的
には、回転センサー7により検出される発電機3の回転
子の回転位置に基づいて、上述した二相電流iq*、id*
を三相交流電流に変換し、電流検出値が電流指令値に一
致するように発電機3の駆動電圧を制御する。The current control inverter 13 detects the current value of the generator 3 based on the rotation speed N of the generator 3 by the rotation sensor 7 and the current value of the three-phase synchronous generator 3 by the current sensor 8. The AC power generated by the three-phase synchronous generator 3 is converted into DC power and supplied to the battery 2 while controlling so as to match the command value. More specifically, based on the rotation position of the rotor of the generator 3 detected by the rotation sensor 7, the above-described two-phase currents iq * and id *
Is converted into a three-phase AC current, and the drive voltage of the generator 3 is controlled such that the detected current value matches the current command value.
【0014】トルク制御回路14は、発電トルク指令値
T2*が発電トルク指令値T*となるようなスロットル開
度指令値α*を演算する。上述したように、発電機3の
発電効率とエンジン4の運転効率を無視すれば、発電中
の発電機3の発電トルクTgとエンジン4の出力トルク
Teは等しい。また、発電機3は所要発電電力P*を得
るために指令値T*に等しい発電トルクを出力しなけれ
ばならないから、発電機3に対する最終的な発電トルク
指令値T2*を、所要発電電力Pを満たす発電トルク指
令値T*に一致させなければならない。そこで、T2*が
T*に一致するようにエンジン4の出力トルクTeを制
御することによって、エンジン4の出力トルクTeと発
電機3の発電トルクとを等しくする。なお、発電中のエ
ンジン4の運転効率と発電機3の発電効率による損失分
は、所要発電電力P*の演算における効率ηにより調整
できる。The torque control circuit 14 calculates a throttle opening command value α * such that the generated torque command value T2 * becomes the generated torque command value T *. As described above, if the power generation efficiency of the generator 3 and the operation efficiency of the engine 4 are ignored, the power generation torque Tg of the generator 3 during power generation and the output torque Te of the engine 4 are equal. Further, since the generator 3 must output a generated torque equal to the command value T * in order to obtain the required generated power P *, the final generated torque command value T2 * for the generator 3 is converted to the required generated power P *. Must be matched with the generated torque command value T * that satisfies the following condition. Therefore, by controlling the output torque Te of the engine 4 so that T2 * matches T *, the output torque Te of the engine 4 and the power generation torque of the generator 3 are made equal. The operating efficiency of the engine 4 during power generation and the loss due to the power generation efficiency of the generator 3 can be adjusted by the efficiency η in the calculation of the required generated power P *.
【0015】スロットル制御回路15は、スロットルバ
ルブ16の開度αが指令値α*となるように制御する。
エンジン制御装置17は、回転センサー7や、不図示の
吸入空気量センサー、排ガスセンサー、冷却水温度セン
サーなどの各種センサーを用いてエンジン4の運転状態
を検出し、エンジン4の燃料噴射制御や点火時期制御な
どを行う。The throttle control circuit 15 controls the opening α of the throttle valve 16 so as to be a command value α *.
The engine control device 17 detects the operating state of the engine 4 using various sensors such as a rotation sensor 7, an intake air amount sensor (not shown), an exhaust gas sensor, and a cooling water temperature sensor, and controls the fuel injection and ignition of the engine 4. Perform timing control, etc.
【0016】車両駆動トルク演算回路18は、不図示の
アクセルセンサー、ブレーキセンサー、車速センサーな
どにより検出される乗員の操作および車両の走行状態に
基づいて、電動機1のトルク指令値T’を演算する。ベ
クトル演算回路19は、電動機トルク指令値T’と電動
機1の各種パラメーターとに基づいて、電動機1の電流
指令値を演算する。電流制御インバーター20は、回転
センサー5による電動機1の回転速度と、電流センサー
6による三相同期電動機1の電流検出値とに基づいて、
電動機1の電流検出値が電流指令値に一致するように制
御しながら、バッテリー2の直流電力を交流電力に変換
して電動機1を駆動するとともに、電動機1からの交流
回生電力を直流電力に逆変換してバッテリー2へ供給す
る。The vehicle drive torque calculation circuit 18 calculates a torque command value T 'of the electric motor 1 based on the operation of the occupant detected by an accelerator sensor, a brake sensor, a vehicle speed sensor and the like (not shown) and the running state of the vehicle. . The vector calculation circuit 19 calculates a current command value of the electric motor 1 based on the electric motor torque command value T ′ and various parameters of the electric motor 1. The current control inverter 20 calculates the rotation speed of the electric motor 1 by the rotation sensor 5 and the current detection value of the three-phase synchronous motor 1 by the current sensor 6,
While controlling the detected current value of the motor 1 to be equal to the current command value, the DC power of the battery 2 is converted into AC power to drive the motor 1, and the AC regenerative power from the motor 1 is inverted to DC power. It is converted and supplied to the battery 2.
【0017】なお、発電出力演算回路9、回転数制御回
路10、トルク制限回路11、ベクトル演算回路12、
電流制御インバーター13、トルク制御回路14、スロ
ットル開度制御回路15、車両駆動トルク演算回路1
8、ベクトル演算回路19、電流制御インバーター20
は、マイクロコンピューターを中心とした電子回路によ
り構成される。The power generation output operation circuit 9, the rotation speed control circuit 10, the torque limiting circuit 11, the vector operation circuit 12,
Current control inverter 13, torque control circuit 14, throttle opening control circuit 15, vehicle drive torque calculation circuit 1
8, vector operation circuit 19, current control inverter 20
Is composed of an electronic circuit centered on a microcomputer.
【0018】次に、一実施の形態の動作を説明する。一
実施の形態の動作を理解しやすくするために、まずトル
ク制限回路11がない場合の動作を、制御結果のタイム
チャートである図2を参照しながら説明する。この場
合、発電トルク指令値T2*=T1*である。Next, the operation of the embodiment will be described. In order to make the operation of the embodiment easy to understand, an operation without the torque limiting circuit 11 will be described first with reference to FIG. 2 which is a time chart of a control result. In this case, the generated torque command value T2 * = T1 *.
【0019】図2において、発電出力演算回路9による
所要発電電力P*が時刻t1でP1からP2に変化し、
時刻t2でP2からP1へ変化した場合の、(a)は回
転速度指令値N*と回転速度検出値Nを示し、(b)は
発電トルク指令値T*と発電トルク指令値T1*および実
際の発電トルクTgを示し、(c)はスロットル開度指
令値α*と実際のスロットル開度αを示す。また、
(d)は実際のエンジントルクTeを示し、(e)は所
要発電電力P*(=|N*・T*|)と実際の発電電力P
(=|N・Tg|)を示す。ここで、所要発電電力P1
のときの発電機3の回転速度指令値をN1、発電トルク
指令値をT1、発電効率をη1とし、所要発電電力P2
のときの発電機2の回転速度指令値をN2、発電トルク
指令値をT2、発電効率をη2とすると、所要発電電力
P1、P2はそれぞれ次のように表される。In FIG. 2, the required power P * generated by the power output calculation circuit 9 changes from P1 to P2 at time t1,
(A) shows the rotational speed command value N * and the detected rotational speed value N when the power changes from P2 to P1 at time t2, and (b) shows the generated torque command value T *, the generated torque command value T1 * and the actual value. (C) shows the throttle opening command value α * and the actual throttle opening α. Also,
(D) shows the actual engine torque Te, and (e) shows the required generated power P * (= | N * · T * |) and the actual generated power P
(= | N · Tg |). Here, the required generated power P1
In this case, the rotation speed command value of the generator 3 is N1, the generation torque command value is T1, the power generation efficiency is η1, and the required power generation P2
Assuming that the rotational speed command value of the generator 2 is N2, the generated torque command value is T2, and the power generation efficiency is η2, the required generated powers P1 and P2 are expressed as follows.
【数2】P1=N1・T1/η1, P2=N2・T2/η2P1 = N1 · T1 / η1, P2 = N2 · T2 / η2
【0020】発電機3のトルク制御系は、ベクトル演算
回路12、電流制御インバーター13、回転センサー7
および発電機3の巻線によって構成される。この発電機
トルク制御系は電気的な要素のみにより閉ループが構成
されており、回転数制御回路10の発電トルク指令値T
1*に対する発電機3の出力トルクTgの応答が速い。
したがって、回転数制御回路10を含めた回転速度制御
系におけるフィードバック・ゲインを高く設定でき、図
2(a)に示すように回転速度指令値N*に対して回転
速度検出値Nがすばやく追従している。The torque control system of the generator 3 includes a vector operation circuit 12, a current control inverter 13, and a rotation sensor 7.
And the windings of the generator 3. In this generator torque control system, a closed loop is formed only by electric elements, and a power generation torque command value T
The response of the output torque Tg of the generator 3 to 1 * is fast.
Therefore, the feedback gain in the rotation speed control system including the rotation speed control circuit 10 can be set high, and the rotation speed detection value N quickly follows the rotation speed command value N * as shown in FIG. ing.
【0021】また、時刻t1において、発電トルク指令
値T*が−Tg1から−Tg2へ増加すると、スロットル開
度指令値α*はα1からα2へ増加し、実際のスロット
ル開度αが指令値に追従して増加する。そして、実スロ
ットル開度αに比例した空気量がエンジン4へ吸入さ
れ、その吸入空気量に応じた燃料噴射制御および点火時
期制御などが行われる。この結果、エンジン4の出力ト
ルクTeはTe3からTe4へ増加する。この時点におい
て、エンジン4の出力トルクTe4が、発電機3の発電
トルク−Tg2および摩擦などの負荷トルクの合計値と釣
り合い、回転数がN2に維持される。At time t1, when the power generation torque command value T * increases from -Tg1 to -Tg2, the throttle opening command value α * increases from α1 to α2, and the actual throttle opening α changes to the command value. Follow and increase. Then, an air amount proportional to the actual throttle opening α is drawn into the engine 4, and fuel injection control, ignition timing control, and the like are performed in accordance with the drawn air amount. As a result, the output torque Te of the engine 4 increases from Te3 to Te4. At this time, the output torque Te4 of the engine 4 is balanced with the total value of the generated torque -Tg2 of the generator 3 and the load torque such as friction, and the rotation speed is maintained at N2.
【0022】ここで、エンジン4のトルク制御系は、ト
ルク制御回路14、スロットル開度制御回路15、スロ
ットルバルブ16、および不図示の開度センサーなどか
ら構成されている。このエンジン4のトルク制御系は、
スロットルバルブアクチュエーターや吸入空気系などの
機械的な要素を含んでおり、フィードバックゲインを高
く設定できず、トルク指令値に対するエンジン4の出力
トルクTeの応答は発電機3のトルク制御系に比べて遅
い。Here, the torque control system of the engine 4 includes a torque control circuit 14, a throttle opening control circuit 15, a throttle valve 16, an opening sensor (not shown), and the like. The torque control system of this engine 4
Since it includes mechanical elements such as a throttle valve actuator and an intake air system, the feedback gain cannot be set high, and the response of the output torque Te of the engine 4 to the torque command value is slower than the torque control system of the generator 3. .
【0023】上述したように、発電機3とエンジン4の
回転速度Nは、発電機3の回転速度制御系によって回転
速度指令値N*に一致するように制御され、制御の応答
性が速い。時刻t1、t2において、所要発電電力P*
の変化にともなって回転速度指令値N*と発電トルク指
令値T*が変化したとき、発電機3の回転速度制御系に
よって制御される回転速度Nはその指令値N*にすばや
く追従するが、エンジン4のトルク制御系によって制御
されるエンジントルクTeには応答遅れが発生する。発
電機3の回転速度制御系は、このエンジントルクTeの
応答遅れを補償しようと動作するため、図2(b)示す
ように、時刻t1、t2において発電トルク指令値T1
*(=T2*)が発電トルク指令値T*と逆の方向に振れ
ている。つまり、発電機3のトルク制御系が、エンジン
トルクの立ち上がりの遅れを発電機3の出力トルクで補
おうとしている。その結果、発電電力Pも所要発電電力
P*と逆の方向に変化し、バッテリー2の充電電力が不
安定になって好ましくない。As described above, the rotation speed N of the generator 3 and the engine 4 is controlled by the rotation speed control system of the generator 3 so as to match the rotation speed command value N *, and the response of the control is fast. At times t1 and t2, the required generated power P *
When the rotation speed command value N * and the power generation torque command value T * change with the change of the rotation speed, the rotation speed N controlled by the rotation speed control system of the generator 3 quickly follows the command value N *, The engine torque Te controlled by the torque control system of the engine 4 has a response delay. Since the rotation speed control system of the generator 3 operates to compensate for the response delay of the engine torque Te, as shown in FIG. 2B, the power generation torque command value T1 at times t1 and t2.
* (= T2 *) swings in the direction opposite to the generated torque command value T *. That is, the torque control system of the generator 3 attempts to compensate for the delay in the rise of the engine torque by the output torque of the generator 3. As a result, the generated power P also changes in the direction opposite to the required generated power P *, and the charging power of the battery 2 becomes unstable, which is not preferable.
【0024】このような不具合をなくすために、この実
施の形態ではトルク制限回路11を備えている。図3は
トルク制限回路11がある場合の制御結果を示すタイム
チャートであり、制御条件と表示内容は図2と同様であ
る。この図を参照してこの実施の形態の動作を説明す
る。トルク制限回路11は、回転速度指令値N*が変化
したときに、回転速度検出値Nが指令値N*に到達する
までの間、それまでの発電トルク指令値T1*を維持す
る。すなわち、回転数Nが指令値N*に到達するまでの
間t1〜t3は、それまでの発電トルク指令値T1*=
Tg1を維持し、発電トルク指令値T2*=Tg1とする。
その間、トルク制御回路14は発電トルク指令値T*と
発電トルク指令値T2*との差に応じてスロットル開度
指令値α*を増加させる。この結果、エンジン4の出力
トルクTeが増加し、回転速度がN2へと上昇する。時
刻t3で回転速度がN2に達すると、トルク制限回路1
1のトルク制限機能が解除されるので、発電トルクが−
Tg2へ、エンジントルクがTe4へ増加する。なお、時
刻t2〜t4の間も同様に動作する。In order to eliminate such a problem, the present embodiment includes a torque limiting circuit 11. FIG. 3 is a time chart showing a control result in the case where the torque limiting circuit 11 is provided, and the control conditions and display contents are the same as those in FIG. The operation of this embodiment will be described with reference to FIG. When the rotation speed command value N * changes, the torque limiting circuit 11 maintains the generated torque command value T1 * until the detected rotation speed value N reaches the command value N *. In other words, t1 to t3 until the rotation speed N reaches the command value N * is the generated torque command value T1 * =
Tg1 is maintained, and the generated torque command value T2 * = Tg1.
During that time, the torque control circuit 14 increases the throttle opening command value α * according to the difference between the generated torque command value T * and the generated torque command value T2 *. As a result, the output torque Te of the engine 4 increases, and the rotation speed increases to N2. When the rotation speed reaches N2 at time t3, the torque limiting circuit 1
Since the torque limiting function of 1 is released, the power generation torque
The engine torque increases to Tg2 and to Te4. The same operation is performed between times t2 and t4.
【0025】このように、発電機3の回転速度Nと発電
トルクTgが、定常時も過渡時も良好に制御されるの
で、発電電力Pのスパイク状の飛びはねがなくなり、バ
ッテリー2に悪影響をあたえるようなことが避けられ
る。As described above, since the rotation speed N and the generation torque Tg of the generator 3 are controlled well both in a steady state and in a transitional state, the generated power P is prevented from spike-like splattering and adversely affects the battery 2. Can be avoided.
【0026】以上の一実施の形態の構成において、発電
機3がエンジン駆動発電機を、エンジン4がエンジン
を、バッテリー2がバッテリーを、電動機1が走行用電
動機を、発電出力演算回路9が第1の演算手段を、回転
センサー7が検出手段を、回転数制御回路10が第2の
演算手段を、トルク制限回路11が制限手段を、ベクト
ル演算回路12、電流制御インバーター13、回転セン
サー7および電流センサー8が発電機制御手段を、トル
ク制御回路14、スロットル開度制御回路15、エンジ
ン制御装置17および回転センサー7がエンジン制御手
段をそれぞれ構成する。In the configuration of the above embodiment, the generator 3 is an engine-driven generator, the engine 4 is an engine, the battery 2 is a battery, the motor 1 is a running motor, and the power generation output calculation circuit 9 is 1, a rotation sensor 7 serves as a detection means, a rotation speed control circuit 10 serves as a second calculation means, a torque limiting circuit 11 serves as a limiting means, a vector calculation circuit 12, a current control inverter 13, a rotation sensor 7 and The current sensor 8 constitutes the generator control means, and the torque control circuit 14, the throttle opening control circuit 15, the engine control device 17 and the rotation sensor 7 constitute the engine control means.
【0027】上述した一実施の形態では本発明をシリー
ズ・ハイブリッド車両SHEVに応用した例を示した
が、本発明はシリーズ・ハイブリッド車両に限定され
ず、例えば低負荷時に電動機で走行し、高負荷時にエン
ジンで走行するシリーズ・パラレルハイブリッド車両S
PHVにも応用できる。また、発電機3および電動機1
は三相同期機に限定されず、三相誘導機を用いてもよ
い。さらに、バッテリー2には一般の電池の他に、パワ
ーキャパシター(電気二重層コンデンサー)を用いるこ
ともできる。さらにまた、上述した実施の形態ではエン
ジンに発電機を直結する例を示したが、動力伝達機構に
よりエンジンと発電機を接続してもよい。In the above-described embodiment, an example is shown in which the present invention is applied to a series hybrid vehicle SHEV. However, the present invention is not limited to a series hybrid vehicle. A series-parallel hybrid vehicle S that sometimes runs on an engine
It can be applied to PHV. In addition, the generator 3 and the electric motor 1
Is not limited to a three-phase synchronous machine, and a three-phase induction machine may be used. Further, a power capacitor (electric double layer capacitor) can be used as the battery 2 in addition to a general battery. Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which the generator is directly connected to the engine has been described, but the engine and the generator may be connected by a power transmission mechanism.
【図1】 一実施の形態の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment.
【図2】 トルク制限機能がない場合の一実施の形態の
制御結果を示すタイムチャートである。FIG. 2 is a time chart illustrating a control result according to an embodiment when there is no torque limiting function;
【図3】 トルク制限機能がある場合の一実施の形態の
制御結果を示すタイムチャートである。FIG. 3 is a time chart showing a control result of one embodiment when a torque limiting function is provided.
【符号の説明】 1 電動機 2 バッテリー 3 発電機 4 エンジン 5 回転センサー 6 電流センサー 7 回転センサー 8 電流センサー 9 発電出力演算回路 10 回転数制御回路 11 トルク制限回路 12 ベクトル演算回路 13 電流制御インバーター 14 トルク制御回路 15 スロットル開度制御 16 スロットルバルブ 17 エンジン制御装置 18 車両駆動トルク演算回路 19 ベクトル演算回路 20 電流制御インバーター[Description of Signs] 1 motor 2 battery 3 generator 4 engine 5 rotation sensor 6 current sensor 7 rotation sensor 8 current sensor 9 power generation output operation circuit 10 rotation speed control circuit 11 torque limiting circuit 12 vector calculation circuit 13 current control inverter 14 torque Control circuit 15 Throttle opening control 16 Throttle valve 17 Engine control device 18 Vehicle drive torque calculation circuit 19 Vector calculation circuit 20 Current control inverter
Claims (3)
電してバッテリーおよび/または走行用電動機へ供給す
るハイブリッド車両の発電制御装置において、 前記所要電力を発電するための前記エンジン駆動発電機
の回転速度指令値と第1のトルク指令値とを演算する第
1の演算手段と、 前記エンジン駆動発電機の回転速度を検出する検出手段
と、 前記回転速度検出値を前記回転速度指令値に一致させる
ための前記発電機の第2のトルク指令値を演算する第2
の演算手段と、 前記回転速度検出値と前記回転速度指令値とに基づいて
前記第2のトルク指令値を制限する制限手段と、 前記発電機のトルクが前記第2のトルク指令値に一致す
るように前記発電機を制御する発電機制御手段と、 前記第2のトルク指令値が前記第1のトルク指令値に一
致するように前記エンジンを制御するエンジン制御手段
とを備えることを特徴とするハイブリッド車両の発電制
御装置。1. A power generation control device for a hybrid vehicle that generates required power by an engine-driven generator and supplies the required power to a battery and / or a driving motor, wherein a rotation speed of the engine-driven generator for generating the required power is provided. First calculating means for calculating a command value and a first torque command value; detecting means for detecting a rotation speed of the engine-driven generator; and for matching the rotation speed detection value with the rotation speed command value. Calculating a second torque command value of the generator
Calculating means; limiting means for limiting the second torque command value based on the rotation speed detection value and the rotation speed command value; and wherein the torque of the generator matches the second torque command value. Generator control means for controlling the generator as described above, and engine control means for controlling the engine so that the second torque command value matches the first torque command value. Power generation control device for hybrid vehicles.
電制御装置において、 前記制限手段は、前記回転速度指令値が変化したとき
に、前記回転速度検出値が前記回転速度指令値に到達す
るまでの間、前記第2のトルク指令値を前記回転速度指
令値が変化する前の値に制限することを特徴とするハイ
ブリッド車両の発電制御装置。2. The power generation control device for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the limiting unit is configured to determine whether the rotation speed command value reaches the rotation speed command value when the rotation speed command value changes. During the period, the second torque command value is limited to a value before the rotation speed command value changes.
リッド車両の発電制御装置において、 前記エンジン制御手段は、前記第2のトルク指令値を前
記第1のトルク指令値に一致させるためのスロットル開
度指令値を演算し、スロットルバルブを駆動制御するこ
とを特徴とするハイブリッド車両の発電制御装置。3. The power generation control device for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein said engine control means includes a throttle for causing said second torque command value to coincide with said first torque command value. A power generation control device for a hybrid vehicle, which calculates an opening command value and drives and controls a throttle valve.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29424497A JPH11136806A (en) | 1997-10-27 | 1997-10-27 | Power generation control device for hybrid vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29424497A JPH11136806A (en) | 1997-10-27 | 1997-10-27 | Power generation control device for hybrid vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11136806A true JPH11136806A (en) | 1999-05-21 |
Family
ID=17805225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29424497A Pending JPH11136806A (en) | 1997-10-27 | 1997-10-27 | Power generation control device for hybrid vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11136806A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004506887A (en) * | 2000-08-17 | 2004-03-04 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Method and apparatus for detecting torque of electric machine |
| JP2006340599A (en) * | 2006-09-08 | 2006-12-14 | Mitsubishi Electric Corp | Control device for rotating electrical machine for vehicle |
| JP2010220350A (en) * | 2009-03-16 | 2010-09-30 | Nissan Motor Co Ltd | Device and method for control of power generation |
-
1997
- 1997-10-27 JP JP29424497A patent/JPH11136806A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004506887A (en) * | 2000-08-17 | 2004-03-04 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Method and apparatus for detecting torque of electric machine |
| JP2006340599A (en) * | 2006-09-08 | 2006-12-14 | Mitsubishi Electric Corp | Control device for rotating electrical machine for vehicle |
| JP2010220350A (en) * | 2009-03-16 | 2010-09-30 | Nissan Motor Co Ltd | Device and method for control of power generation |
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