(57)【要約】      （修正有）【課題】エンジンの効率特性が変化しても、要求された発電パワーを実現しつつ、燃料消費率を最小に維持できるのに加え、動作点の不必要な変動抑制と、周辺制御の制御精度の向上と、発電制御の総合効率の向上を達成することができる車両の制御装置を提供する。【解決手段】エンジントルクTeと発電機回転数Ngを目標発電パワーP*を達成するように制御するシリーズ型ハイブリッド車両である。発電制御手段として、P*を達成するためのTe*と目標発電機回転数Ng*を演算する動作点フィードフォワード設定部２４と、P*に実発電パワーPｒが一致するように、P*をフィードバック補正する発電パワーフィードバック補償部２２と、エンジン燃料噴射量Qfと実発電パワーPｒの比率である燃料消費率εが最小になるように、仮設定した動作点をフィードバック補正する燃費消費率最小化用フィードバック補償部２７と、を有する。【選択図】図２
2010173388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと発電機が連結され、前記エンジンのエンジントルクと前記発電機の発電機回転数を、設定された目標発電パワーを達成するように制御する発電制御手段を備えた車両の制御装置において、
前記発電制御手段は、
前記目標発電パワーを達成するための目標エンジントルクと目標発電機回転数を、予め設定した動作線に沿って演算する動作点フィードフォワード設定部と、
前記目標発電パワーに実発電パワーが一致するように、目標発電パワーと目標エンジントルクと目標発電機回転数のうち、少なくとも一つの目標値をフィードバック補正する発電パワーフィードバック補償部と、
エンジン燃料噴射量と実発電パワーの比率である燃料消費率が最小になるように、前記動作点フィードフォワード設定部で仮設定した動作点をフィードバック補正する燃費消費率最小化用フィードバック補償部と、
を有することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載された車両の制御装置において、
前記発電制御手段は、
目標発電パワーを設定する目標発電パワー設定部と、
前記目標発電パワーに実発電パワーが一致するように、目標発電パワーをフィードバック補正して目標発電パワー補正値を演算する発電パワーフィードバック補償部と、
前記目標発電パワー補正値を達成するための目標エンジントルクと目標発電機回転数を、予め設定した動作線に沿って演算する動作点フィードフォワード設定部と、
前記動作点フィードフォワード設定部からの目標エンジントルクと目標発電機回転数を、エンジン燃料噴射量と実発電パワーの比率である燃料消費率が最小になるフィードバック補正をし、目標エンジントルク補正値と目標発電機回転数補正値を演算する燃費消費率最小化用フィードバック補償部と、
を有することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載された車両の制御装置において、
前記発電制御手段は、
目標発電パワーを設定する目標発電パワー設定部と、
前記目標発電パワーを達成するための目標エンジントルクと目標発電機回転数を、予め設定した動作線に沿って演算する動作点フィードフォワード設定部と、
前記動作点フィードフォワード設定部からの目標エンジントルクと目標発電機回転数を、エンジン燃料噴射量と実発電パワーの比率である燃料消費率が最小になるフィードバック補正をし、目標エンジントルク補正値と目標発電機回転数補正値を演算する燃費消費率最小化用フィードバック補償部と、
前記目標発電パワーに実発電パワーが一致するように、前記燃費消費率最小化用フィードバック補償部からの目標エンジントルク補正値をフィードバック補正する発電パワーフィードバック補償部と、
を有することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載された車両の制御装置において、
前記発電制御手段は、
目標発電パワーを設定する目標発電パワー設定部と、
前記目標発電パワーを達成するための目標エンジントルクと目標発電機回転数を、予め設定した動作線に沿って演算する動作点フィードフォワード設定部と、
前記動作点フィードフォワード設定部からの目標エンジントルクと目標発電機回転数を、エンジン燃料噴射量と実発電パワーの比率である燃料消費率が最小になるフィードバック補正をし、目標エンジントルク補正値と目標発電機回転数補正値を演算する燃費消費率最小化用フィードバック補償部と、
前記目標発電パワーに実発電パワーが一致するように、前記燃費消費率最小化用フィードバック補償部からの目標発電機回転数補正値をフィードバック補正する発電パワーフィードバック補償部と、
を有することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れか１項に記載された車両の制御装置において、
前記燃費消費率最小化用フィードバック補償部は、所定時間経過前後の発電機回転数変化代またはエンジントルク変化代に対する燃料消費率変化の比率（勾配）を積算することで、目標発電機回転数または目標エンジントルクのフィードバック補正量を決定することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載された車両の制御装置において、
前記燃費消費率最小化用フィードバック補償部は、フィードバック補償の応答時間を、前記発電パワーフィードバック補償部でのフィードバック補償の応答時間よりも相対的に長い時間に設定したことを特徴とする車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンと発電機が連結されたシリーズ型ハイブリッド車両等に適用され、設定された目標発電パワーを達成するように、エンジントルクと発電機回転数を制御する車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関とモータジェネレータを備えるハイブリッド車両において、内燃機関の出力（パワー）毎に燃料消費率（単位出力あたりの燃料消費量）が最小（効率が最高）になる動作点（トルクと回転数の組合せ）を連ねて予め設定した「動作線（トルクと回転数を軸とする座標平面上に定義）」に沿って内燃機関の出力を制御する装置は一般的である。
【０００３】
従来のハイブリッド車両の制御装置としては、特に、内燃機関に繋がったモータジェネレータから計測される反力トルクと内燃機関の燃料噴射量から算出した燃料消費率が等出力線上で最小になるように、前述の「動作線」を更新（学習記憶）するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この特許文献１には、環境条件（吸気温、大気圧、湿度、燃料特性等）や制御条件（ノック制御用点火時期学習値等）に応じて複数種の動作線を設定し、これらを前述の方法で更新することも記述されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2006−193137号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙するような問題があった。
【０００７】
(a) エンジンの燃料消費率特性（効率特性）は、環境条件（吸気温、大気圧、湿度、燃料特性等）や制御条件（ノック制御用点火時期学習値等）によって変化するものであり、その組合せ等も考えると、それら条件に応じた動作線（更新用マップ）の数は膨大になり、それらをコントローラ内に全て持つことは現実的でない。また、動作線（更新用マップ）の数を減らすと、個々の条件に合致した学習が出来なくなり燃費の向上が望めない。
【０００８】
(b) 予め設定された動作点から動作点を変化させてその結果として得られる複数の動作点での燃料消費率を比較し、それが最小になる動作点を選定し学習するので、不必要な動作点（エンジン回転数）の変化が生じてしまい、ドライバーに違和感を与えかねない。
【０００９】
(c) エンジンの効率特性しか考慮されていないので、システム全体として最適とならない。例えば、エンジンとジェネレータが機械的に直結されたシリーズ型ハイブリッド車両の場合、エンジンとジェネレータの効率特性は、必ずしも同一ではないので、エンジンの効率特性だけを考慮していても、発電制御システム全体（エンジン＋発電機）としては、最適な効率が実現できていない。
【００１０】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、エンジンの効率特性が変化しても、要求された発電パワーを実現しつつ、燃料消費率を最小に維持できるのに加え、動作点の不必要な変動抑制と、周辺制御の制御精度の向上と、発電制御の総合効率の向上を達成することができる車両の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の車両の制御装置では、エンジンと発電機が連結され、前記エンジンのエンジントルクと前記発電機の発電機回転数を、設定された目標発電パワーを達成するように制御する発電制御手段を備えている。
この車両の制御装置において、前記発電制御手段は、動作点フィードフォワード設定部と、発電パワーフィードバック補償部と、燃費消費率最小化用フィードバック補償部と、を有する。
前記動作点フィードフォワード設定部は、前記目標発電パワーを達成するための目標エンジントルクと目標発電機回転数を、予め設定した動作線に沿って演算する。
前記発電パワーフィードバック補償部は、前記目標発電パワーに実発電パワーが一致するように、目標発電パワーと目標エンジントルクと目標発電機回転数のうち、少なくとも一つの目標値をフィードバック補正する。
前記燃費消費率最小化用フィードバック補償部は、エンジン燃料噴射量と実発電パワーの比率である燃料消費率が最小になるように、前記動作点フィードフォワード設定部で仮設定した動作点をフィードバック補正する。
【発明の効果】
【００１２】
よって、本発明の車両の制御装置にあっては、発電時、動作点（目標エンジントルク、目標発電機回転数）のフィードフォワード設定に対し、目標発電パワーと最小燃料消費率を実現する２つのフィードバック補正が行われる。このため、エンジンの効率特性が、環境条件や制御条件によって大きく変化しても、膨大なマップデータ等を用いることなく、要求された発電パワーを実現しつつ、燃料消費率を最小に維持できる。
また、２つのフィードバック補正を行う際、フィードバック性能が良好になるように定数設定すれば、比較的短時間でスムーズに目標を実現できるため、動作点の不必要な変動が抑制され、ドライバーに違和感を与えるようなことがない。
更に、エンジン出力パワーではなく、実発電パワーを目標値に精度良く制御できるため、発電制御の周辺制御（例えば、駆動力制御等）を精度良く制御することが可能となる。
そして、発電制御システムの入力であるエンジン燃料消費量と、最終的な出力である実発電パワーの比率から求めた燃料消費率が最小となるように動作点をフィードバック補正するため、エンジンと発電機の総合効率を高めた発電制御が可能である。
この結果、エンジンの効率特性が変化しても、要求された発電パワーを実現しつつ、燃料消費率を最小に維持できるのに加え、動作点の不必要な変動抑制と、周辺制御の制御精度の向上と、発電制御の総合効率の向上を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１の制御装置が適用されたシリーズ型ハイブリッド車両（車両の一例）を示す全体システム図である。
【図２】実施例１における発電制御システムの構成要素を示す制御ブロック図である。
【図３】実施例１の統合制御コントローラにて実行される発電制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施例１の発電制御処理で用いられる車速とアクセル操作量に対する目標駆動力マップデータの一例を示す図である。
【図５】実施例１の発電制御処理で用いられる充電拠点と自車間の直線距離に対する目標バッテリ充電容量をあらわす目標SOCマップの一例を示す図である。
【図６】実施例１の発電制御処理で用いられる燃料消費率の最小点探索説明図であり、(a)はエンジン回転数（＝発電機回転数）とエンジントルクの関係特性であらわした動作線・等出力線・等燃料消費率線を示し、(b)は発電機回転数操作での燃料消費率の最小点探索動作を示し、(c)はエンジントルク操作での燃料消費率の最小点探索動作を示す。
【図７】実施例１の発電制御システムでのフィードバック補正作用を説明するためエンジン回転数（＝発電機回転数）とエンジントルクの関係特性であらわした動作線＝最適燃費線（設定時）・最適燃費線（実走行時）・動作線（実走行時）・等出力線・等効率線を示す図である。
【図８】実施例２における発電制御システムの構成要素を示す制御ブロック図である。
【図９】実施例２の統合制御コントローラにて実行される発電制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】実施例３における発電制御システムの構成要素を示す制御ブロック図である。
【図１１】実施例３の統合制御コントローラにて実行される発電制御処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の車両の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１〜実施例３に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１５】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の制御装置が適用されたシリーズ型ハイブリッド車両（車両の一例）を示す全体システム図である。
【００１６】
実施例１のシリーズ型ハイブリッド車両は、小型発電機・バッテリ容量大による電気自動車ベース（EVベース）とし、一充電当たりの走行距離を延ばすようにした「レンジエクステンダーEV」と呼ばれるものである。つまり、高出力の駆動モータ（例えば、100kW程度）に対し、発電モータを低出力（例えば、40kW程度）とし、プラグイン充電によって航続距離を確保し、バッテリ充電要求があるときに限り高効率にてエンジンによる発電を行う。これにより、電気自動車の弱点（航続距離・充電時間）を克服し、電動モータ駆動の「走りの魅力（ハイレスポンス）」を最大限に引き出すようにしている。
【００１７】
実施例１のシリーズ型ハイブリッド車両の駆動系には、図１に示すように、エンジン１と、発電モータ２（発電機）と、駆動モータ３と、高圧バッテリ４と、減速機構５と、駆動輪６と、発電モータ用インバータ７と、駆動モータ用インバータ８と、充電器９と、を備えている。
【００１８】
前記エンジン１は、発電要求時、直結された発電モータ２によりエンジン始動を行い、完爆後、エンジン１からのパワーにより発電モータ２を駆動して発電する。そして、発電要求有りから発電要求無しに移行すると、エンジン１と発電モータ２を停止する。
【００１９】
前記発電モータ２は、エンジン１に直結され、エンジン始動を行うと共に、エンジン１からのパワーを電力（３相交流・高圧）に変換する。
【００２０】
前記駆動モータ３は、減速機構５を介して車両の駆動輪６に繋がれ、発進加速時や定速走行時や中間加速時に車両を駆動し、減速時に回生発電を行う。
【００２１】
前記高圧バッテリ４は、発電モータ２で発電された電力や駆動モータ３で回生発電された電力を蓄えると共に、駆動モータ３やエンジンスタータとしての発電モータ２に蓄えた電力を供給する。
【００２２】
前記発電モータ用インバータ７は、高圧の３相交流を用いて駆動・発電する発電モータ２と、高圧の直流で充放電を行う高圧バッテリ４の間に配置され、交流電源と直流電源を変換する。
【００２３】
前記駆動モータ用インバータ８は、高圧の３相交流を用いて駆動・発電する駆動モータ３と、高圧の直流で充放電を行う高圧バッテリ４の間に配置され、交流電源と直流電源を変換する。
【００２４】
前記充電器９は、一端が高圧バッテリ４に接続され、他端が家庭用電源に接続可能となっていて、駐車時には、低圧の単相交流である家庭用電源を用い、次の走行に備えて高圧バッテリ４を高圧の直流で充電する（プラグイン充電）。
【００２５】
実施例１のシリーズ型ハイブリッド車両の制御系には、図１に示すように、モータ・ジェネレータコントローラ１０と、エンジンコントローラ１１と、バッテリコントローラ１２と、ナビゲーションコントローラ１３と、統合制御コントローラ１４と、高速通信網１５と、アクセルセンサ１６と、車輪速センサ１７と、を備えている。
【００２６】
前記モータ・ジェネレータコントローラ１０は、統合制御コントローラ１４からの制御指令にしたがって、発電モータ２の入出力トルクを制御するために発電モータ用インバータ７を操作すると共に、駆動モータ３の入出力トルクを制御するために駆動モータ用インバータ８を操作する。
【００２７】
前記エンジンコントローラ１１は、統合制御コントローラ１４からの制御指令にしたがって、エンジン１の吸入空気量・点火時期・燃料噴射量を操作することで出力トルクを制御する。
【００２８】
前記バッテリコントローラ１２は、高圧バッテリ４の充電率SOC（State Of Charge）や入出力可能パワー等の内部状態量を推定すると共に、高圧バッテリ４の保護制御を行う。
【００２９】
前記ナビゲーションコントローラ１３は、衛星からのGPS信号を用いて自車位置を検出すると共に、DVD等に記憶された地図データ（道路、標高、道路勾配、道路曲率等）やインフラからの通信データ（渋滞情報等）に基づいて、目的地までの経路探索や誘導を行う。
【００３０】
前記統合制御コントローラ１４は、これら複数のコントローラ１０，１１，１２，１３を協調させながら、ドライバーの要求に沿ってモータ駆動出力を制御し、また、運転性と燃費（経済性）の両方を考慮しながら発電出力を制御する。つまり、統合制御コントローラ１４と複数のコントローラ１０，１１，１２，１３は、高速通信網１５により双方向通信可能に繋がれ、各種データを共有化する。実施例１での発電制御は、この統合制御コントローラ１４において実施される。
【００３１】
図２は、実施例１における発電制御システムの構成要素を示す制御ブロック図である（発電制御手段）。以下、図２の各制御ブロックについて説明する。
【００３２】
実施例１における発電制御システムは、図２に示すように、目標発電パワー設定部２１と、発電パワーフィードバック補償部２２と、実発電パワー計測部２３と、動作点フィードフォワード設定部２４と、燃料噴射量計測部２５と、燃料消費率演算部２６と、燃費消費率最小化用フィードバック補償部２７と、エンジントルク制御部２８と、発電機回転数制御部２９と、を備えている。
ここで、発電制御システムとは、エンジン１と発電モータ２が直結され、エンジン１のエンジントルクTeと発電モータ２の発電機回転数Ngを、設定された目標発電パワーP*を達成するように制御するシステムをいう。なお、目標発電パワー設定部２１〜燃費消費率最小化用フィードバック補償部２７は、統合制御コントローラ１４に有する。エンジントルク制御部２８は、エンジンコントローラ１１に有する。発電機回転数制御部２９は、モータ・ジェネレータコントローラ１０に有する。
【００３３】
前記目標発電パワー設定部２１は、目標SOCに実SOCを一致させるように、SOC偏差を用いた比例制御等で目標発電パワーP*を算出する。
【００３４】
前記発電パワーフィードバック補償部２２は、目標発電パワーP*に、実発電パワー計測部２３からの実発電パワーPが一致するように、目標発電パワーP*をフィードバック補正して目標発電パワー補正値P2*を算出する。
【００３５】
前記動作点フィードフォワード設定部２４は、目標発電パワー補正値P2*を達成するための目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*を、予め設定した動作線に沿って演算する。
【００３６】
前記燃費消費率最小化用フィードバック補償部２７は、動作点フィードフォワード設定部２４からの目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*を、エンジン燃料噴射量Qfと実発電パワーPの比率である燃料消費率εが最小になるフィードバック補正をし、目標エンジントルク補正値Te2*と目標発電機回転数補正値Ng2*を演算する。ここで、燃料消費率εは、燃料噴射量計測部２５からのエンジン燃料噴射量Qfと実発電パワー計測部２３からの実発電パワーPの比率として燃料消費率演算部２６にて演算する。
そして、この燃費消費率最小化用フィードバック補償部２７の応答時間は、前記発電パワーフィードバック補償部２２の応答時間よりも相対的に長い時間に設定される。
【００３７】
前記エンジントルク制御部２８は、燃費消費率最小化用フィードバック補償部２７からの目標エンジントルク補正値Te2*に実際のエンジントルクTeが一致するようにエンジン１のスロットル制御を行う。
【００３８】
前記発電機回転数制御部２９は、燃費消費率最小化用フィードバック補償部２７からの目標発電機回転数補正値Ng2*に発電機回転数Ngが一致するように発電モータ２の電流制御を行う。
【００３９】
図３は、実施例１の統合制御コントローラ１４にて実行される発電制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、図３の各ステップについて説明する。なお、このフローチャートは、特定の演算周期で実行される。
【００４０】
ステップS1では、ドライバーの加速意思としてのアクセル操作量を、ポテンショメータによるアクセルセンサ１６の出力信号から計測し、ステップS2へ進む。
【００４１】
ステップS2では、ステップS1でのアクセル操作量の計測に続き、車輪の回転速度に応じた周波数（周期）のパルス信号を発生する車輪速センサ１７を用いて車速を計測し、ステップS3へ進む。なお、実際には、別タイミングで計測された周波数（または周期）を本タイミングで車速に換算する。
【００４２】
ステップS3では、ステップS2での車速の計測に続き、他複数のコントローラ１０，１１，１２，１３から高速通信網１５を介して受信したデータを、受信バッファから読み取り、ステップS4へ進む。
ここで、バッテリコントローラ１２からは、バッテリ充電率（SOC）と入出力可能パワーを受信する。エンジンコントローラ１１からは、エンジン回転数と燃料消費量（瞬時値）を受信する。モータ・ジェネレータコントローラ１０からは、発電モータ２の回転数とトルク（計測可能であれば直流部の電流と電圧）、駆動モータ３の回転数とトルクを受信する。ナビゲーションコントローラ１３からは、発電拠点（自宅等）と自車間の直線距離（または道路走行最短距離）と標高差を受信する。
【００４３】
ステップS4では、ステップS3での他のコントローラからのデータ受信に続き、エンジンコントローラ１１やモータ・ジェネレータコントローラ１０からの受信データを用いて、実発電パワーP1またはP2を演算し、エンジン１の燃料消費量Qf（瞬時値）を、実発電パワーP1またはP2で除算することで燃料消費率εを算出し、ステップS5へ進む。
（ケース１）
発電モータ用インバータ７において、直流電流Iと電圧Vの計測が可能であれば、これらの乗算により、発電制御システムで実際に出力された実発電パワーP1（＝I×V）を算出する。エンジン１の燃料消費量Qf（瞬時値）を、実発電パワーP1で除算することで燃料消費率ε（＝Qf÷P1）を求める。この場合は、エンジン１だけでなく発電モータ２および発電モータ用インバータ７の効率もトータルで最適化できるので可能であれば、この方法が望ましい。
（ケース２）
発電モータ用インバータ７において、直流電流Iと電圧Vの計測がシステム構成上の理由で（コスト的に）不可能であれば、発電モータトルクTgから推定したエンジントルクTeとエンジン回転数Ne（＝発電機回転数）の乗算により、擬似的な実発電パワーP2（＝Te×Ne）を算出する。エンジンの燃料消費量Qf（瞬時値）を、実発電パワーP2で除算することで燃料消費率ε（＝Qf÷P2）を求める。この場合は、エンジン効率のみ考慮され、発電モータ２および発電モータ用インバータ７の効率は考慮されない。尚、エンジントルクTeは、イナーシャトルクを考慮し、
Te・Ng−Tg・Ng＝Ｊ・(dNg/dt)
の式により算出する。上式で、Ｊは、エンジン１と発電モータ２の回転部イナーシャ合計である。
【００４４】
ステップS5では、ステップS4での燃料消費率εの算出に続き、予め記憶しておいた目標駆動力マップデータ（図４）を用いて、アクセル操作量と車速に見合った目標駆動力Fを算出する。更に、定数（タイヤ有効半径／減速比）を乗じて、駆動モータトルク指令値を算出し、ステップS6へ進む。なお、駆動軸の捻れに起因したガクガク振動を抑制するためのトルク補正は、公知技術をもって実施する。
【００４５】
ステップS6では、ステップS5での駆動モータトルク指令値の算出に続き、目標SOCを設定し、ステップS7へ進む。
ここで、家庭用電源を用いたプラグイン充電は、エンジン１を用いた発電制御システムによる充電に比べて、経済的にも環境的にも有利なので、前者を出来る限り多用する。そのためには、自車位置から充電基地（自宅等）までの距離に応じて目標SOCを設定することで、無駄な発電充電を減らすことが可能である。そこで、ナビゲーションコントローラ１３から受信した自車自宅間距離に応じて、予め設定した目標SOCマップデータ（図５）を用いて目標SOCを設定する。この目標SOCは、図５に示すように、自車自宅間距離が設定距離以上の場合に上限値（90%程度）に設定され、自車自宅間距離が設定距離から短くなるほど下限値（10%程度）までの低い値に設定される。
【００４６】
ステップS7では、ステップS6での目標SOCの算出に続き、目標SOCに実SOC（実充電率）を一致させるように、両者のSOC偏差を用いた比例制御等で目標発電パワーP*を算出し、ステップS8へ進む。
ここで、目標発電パワーP*の算出は、
（目標SOC＞実SOCの場合）
P*＝Kp・（S*OC−SOC）
（目標SOC≦実SOCの場合）
P*＝０（発電停止、または、実SOCが上限に至った場合はエンブレ制御）
とする。但し、Kpはフィードバック比例定数、S*OCは目標SOC、SOCは実SOCである。
【００４７】
ステップS8では、ステップS7での目標発電パワーP*の算出に続き、目標発電パワーP*に実発電パワーPを一致させるフィードバック補償により目標発電パワー補正値P2*を算出し、ステップS9へ進む。
下記に簡単なPI制御（比例＋積分制御）の事例を示すと、
P2*＝P*＋Kp・(P*−P)＋Ki∫(P*−P)dt
の式により、目標発電パワー補正値P2*が算出される。但し、Kiは、フィードバック積分定数である。
【００４８】
ステップS9では、ステップS8での発電パワー実現用フィードバック補償に続き、演算した目標発電パワー補正値P2*に対して、目標発電パワー補正値P2*を実現する目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*の組合せ（動作点）を、予め設定したマップデータを用いて算出し、ステップS10へ進む。
ここで、マップデータとは、図６(a)に示すように、等出力線（回転数×トルク＝一定）の上で燃料消費率が最も良い動作点を連ねた動作線（一つ）をマップ化したものである。このマップデータは、ノミナルな条件でのエンジン燃料消費率特性（効率特性）のみを考慮して予め決めた動作点設定なので、環境条件（吸気温、大気圧、湿度、燃料特性等）や制御条件（ノック制御用点火時期学習値等）が変化したときには、燃料消費率特性が変化するので、必ずしも燃費最良の動作点を選んだことにはならない。しかし、目標発電パワーP*に対する良好な追従性能を確保するために、このようなフィードフォワードによる動作点設定も基準値として併用する。
【００４９】
ステップS10では、ステップS9での動作点フィードフォワード設定に続き、仮設定した動作点（目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*）に対して、ステップS4で演算した燃料消費率εが最小になるようにフィードバック補正（修正）を施し、ステップS11へ進む。
このフィードバック補正では、所定時間T経過前後の発電機回転数変化代△Ng（またはエンジントルク変化代△Te）に対する燃料消費率変化△εの比率（勾配）を積算することで、目標発電機回転数Ng*（または目標エンジントルクTe*）のフィードバック補正量Ng*_fb（またはTe*_fb）を決定すると、
（ケース１）
Ng*_fb＝K・∫{(εnow−εold)/(Ng_now−Ng_old)}dt
（ケース２）
Te*_fb＝K・∫{(εnow−εold)/(Te_now−Te_old)}dt
となり、定数Kはマイナスである。ここで、ケース１は、図６(b)に示すように、発電機回転数変化代△Ngに対する燃料消費率変化△εの比率（勾配）がゼロになるようにフィードバック補正で収束させることで、燃料消費率εを最小にする発電機回転数Ngを探索する例である。ケース２は、図６(c)に示すように、エンジントルク変化代△Teに対する燃料消費率変化△εの比率（勾配）がゼロになるようにフィードバック補正で収束させることで、燃料消費率εを最小にするエンジントルクTeを探索する例である。
これらフィードバック補正量Ng*_fb，Te*_fbに基づいて、ステップS9で仮設定した動作点（目標エンジントルクTe*、目標発電機回転数Ng*）を修正すると、
（ケース１）
Ng2*＝Ng*＋Ng*_fb
Te2*＝P2*÷Ng2*
（ケース２）
Te2*＝Te*＋Te*_fb
Ng2*＝P2*÷Te2*
となり、ケース１とケース２の何れかの選択により、目標エンジントルク補正値Te2*、目標発電機回転数補正値Ng2*が求められる。
【００５０】
ステップS11では、ステップS10での燃料消費率最小化用フィードバック補償に続き、算出した目標エンジントルク補正値Te2*、目標発電機回転数補正値Ng2*、駆動モータトルク指令値（ステップS5）、等を、高速通信網１５を用いて他のコントローラ１０，１１に送信し、リターンへ進む。
エンジンコントローラ１１は、受信した目標エンジントルク補正値Te2*に実際のエンジントルクTeが一致するようにエンジン１のスロットル制御を行う。モータ・ジェネレータコントローラ１０は、受信した目標発電機回転数補正値Ng2*に発電機回転数Ngが一致するように発電モータ２の電流制御を行い、受信した駆動モータトルク指令値にモータトルクが一致するように駆動モータ３の電流制御を行う。
【００５１】
次に、作用を説明する。
実施例１のシリーズ型ハイブリッド車両の制御装置における作用を、「発電制御作用」、「２つのフィードバック補償部による補正作用」、「燃料消費率が最小となる動作点の探索作用」に分けて説明する。
【００５２】
［発電制御作用］
車両走行時、図３のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5へと進み、ステップS5では、アクセル操作量と車速に見合った目標駆動力F（図４）に、定数（タイヤ有効半径／減速比）を乗じて、駆動モータトルク指令値が算出される。次のステップS6では、ナビゲーションコントローラ１３から受信した自車自宅間距離に応じて、予め設定した目標SOCマップデータ（図５）を用いて目標SOCが設定される。
【００５３】
そして、目標SOC≦実SOCの場合には、次のステップS7において、目標発電パワーP*が、P*＝０とされ、ステップS8→ステップS9→ステップS10→ステップS11へと進む。そして、エンジンコントローラ１１では、エンジン１の停止制御が行われ、モータ・ジェネレータコントローラ１０では、発電モータ２による発電停止制御が行われる。
【００５４】
したがって、目標SOC≦実SOCの場合には、発電制御を行わず、モータ・ジェネレータコントローラ１０において、駆動モータトルク指令値にモータトルクが一致するように駆動モータ３の電流制御を行うことで、発電制御無しのEV走行が維持される。なお、EV走行中に減速回生により、実SOCが上限に至った場合は、モータ・ジェネレータコントローラ１０により、発電モータ２を駆動することで放電を促すエンブレ制御を行う。
【００５５】
一方、目標SOC＞実SOCの場合には、次のステップS7において、目標発電パワーP*が、P*＝Kp・（S*OC−SOC）とされ、ステップS8→ステップS9→ステップS10→ステップS11へと進む。ステップS8では、目標発電パワーP*に実発電パワーPを一致させるフィードバック補償により目標発電パワー補正値P2*が算出される。ステップS9では、演算した目標発電パワー補正値P2*に対して、目標発電パワー補正値P2*を実現する目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*の組合せ（動作点）が、予め設定したマップデータを用いて算出される。ステップS10では、仮設定した動作点（目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*）に対して、ステップS4で演算した燃料消費率εが最小になるようにフィードバック補正（修正）が施される。ステップS11では、算出した目標エンジントルク補正値Te2*、目標発電機回転数補正値Ng2*、駆動モータトルク指令値（ステップS5）、等が、高速通信網１５を用いて他のコントローラ１０，１１に送信される。そして、エンジンコントローラ１１では、受信した目標エンジントルク補正値Te2*に実際のエンジントルクTeが一致するようにエンジン１のスロットル制御が行われる。モータ・ジェネレータコントローラ１０では、受信した目標発電機回転数補正値Ng2*に発電機回転数Ngが一致するように発電モータ２の電流制御が行われると共に、受信した駆動モータトルク指令値にモータトルクが一致するように駆動モータ３の電流制御が行われる。
【００５６】
したがって、目標SOC＞実SOCの場合には、目標発電パワーP*に実発電パワーPを一致させるフィードバック補償による目標発電パワー補正値P2*の算出と、フィードフォワード設定による目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*の算出と、燃料消費率εが最小になるフィードバック補償による目標エンジントルク補正値Te2*と目標発電機回転数補正値Ng2*の算出を伴う発電制御が行われる。そして、同時にモータ・ジェネレータコントローラ１０において、駆動モータトルク指令値にモータトルクが一致するように駆動モータ３の電流制御を行うことで、発電制御有りのEV走行が維持される。
【００５７】
［２つのフィードバック補償部による補正作用］
図７を用いて、２つのフィードバック補償部による補正作用を説明する。ノミナルな環境条件で予め計測した発電制御システム（エンジン含む）の燃料消費率特性に基づいて、各出力線上の最も燃料消費率の優れた動作点を連ねた動作線＝最適燃費線Ａ（設定時）を求めておく。しかし、実際に車両が走行する状態においては、環境条件（吸気温、大気圧、湿度、燃料特性等）や制御条件（ノック制御用点火時期学習値等）が時々刻々変化して、エンジン１のトルク特性や燃料消費率特性が変化する。これらの条件変化に伴って、例えば、特許文献１に記載された発電制御を行えば、図７に示すように、実際の動作線Ｂ（実走行時）と最適燃費線Ｃ（実走行時）が乖離してしまい、燃費（効率）が良好な動作点で運転できなくなる。
【００５８】
これに対し、実施例１であれば、常に、必要な発電パワーを実現しつつ、実発電パワーPと実燃料消費量Qfの比で求まる燃料消費率εが、同じ発電出力であれば最小になるように、フィードフォワード設定による動作点をフィードバック補正するので、実際（走行時）の最適燃費線Ｃ（実走行時）上で運転する頻度が向上し、結果として発電効率を高めることが可能となる。
【００５９】
すなわち、実施例１では、発電時、動作点（目標エンジントルクTe*、目標発電機回転数Ng*）のフィードフォワード設定に対し、目標発電パワーP*と最小の燃料消費率εを実現する２つのフィードバック補正を行う構成を採用している。このため、エンジン１の効率特性が、環境条件（吸気温、大気圧、湿度、燃料特性等）や制御条件（ノック制御用点火時期学習値等）によって大きく変化しても、膨大なマップデータ等を用いることなく、要求された発電パワーを実現しつつ、燃料消費率εを最小に維持できる。
【００６０】
また、２つのフィードバック補正により、目標発電パワーP*と最小の燃料消費率εを実現するので、安定性や目標値応答等フィードバック性能が良好になるようにフィードバック制御定数を設定すれば、比較的短時間でスムーズに目標エンジントルク補正値Te2*と目標発電機回転数補正値Ng2*の算出を実現できる。つまり、燃料消費率εが最小となる動作点を探索するために動作点を不用意に大きく変化させる必要はないので、動作点（特にエンジン回転数）の不必要な変動が抑制され、ドライバーに違和感を与えるようなことがない。
【００６１】
更に、エンジン出力パワーではなく、実発電パワーPを目標発電パワーP*に精度良く制御できるため、発電制御の周辺制御（例えば、駆動モータ３による駆動力制御や二次電池の充電制御等）を精度良く制御することが可能となる。
【００６２】
そして、エネルギフローにおいて、発電制御システムの入力であるエンジン燃料消費量Qfと、発電制御システムの最終的な出力である実発電パワーPの比率から求めた燃料消費率εが最小となるように動作点をフィードバック補正するため、エンジン１と発電モータ２の総合効率を極力高めた高効率発電制御が可能である。
【００６３】
［燃料消費率が最小となる動作点の探索作用］
実施例１の燃費消費率最小化用フィードバック補償部２７は、所定時間T経過前後の発電機回転数変化代ΔNgまたはエンジントルク変化代ΔTeに対する燃料消費率変化Δεの比率（勾配）を積算することで、目標発電機回転数Ng*と目標エンジントルクTe*のフィードバック補正量Ng*_fb，Te*_fbを決定するようにしている。
【００６４】
すなわち、エンジントルクTeとエンジン回転数Neを２軸とするエンジン１の等燃料消費率線（効率特性）は、図６(a)に示すように、通常、すり鉢状の曲面特性となる。このため、等燃料消費率線を等出力線に沿って燃料消費率特性を描くと、横軸を発電機回転数Ngとしても、横軸をエンジントルクTeとしても、図６(b),(c)に示すように、下に凸の曲線特性になる。そして、下に凸の曲線特性で最小の燃料消費率εは、燃料消費率変化Δεの比率（勾配）がゼロになる動作点が、要求される発電パワーにおいて燃料消費率εを最小とする動作点である。
【００６５】
よって、発電機回転数NgとエンジントルクTeに対する燃料消費率εの比率（勾配）を積算して動作点をフィードバック補正（修正）することで、比率（勾配）をゼロに収束させることができる。言い換えると、発電パワーのフィードバック補正を併用するため、発電機回転数Ngによる回転数操作と、エンジントルクTeによるトルク操作のどちらでも燃料消費率εが最小となる動作点の探索が可能である。
【００６６】
また、実施例１において、燃費消費率最小化用フィードバック補償部２７は、フィードバック補償の応答時間を、発電パワーフィードバック補償部２２でのフィードバック補償の応答時間よりも相対的に長い時間に設定している。
したがって、燃費消費率最小化用フィードバック補償部２７と発電パワーフィードバック補償部２２で実行される２つのフィードバック補償の干渉が回避され、フィードバック制御系が安定する。結果として、発電パワーの実現精度や効率が向上する。
【００６７】
次に、効果を説明する。
実施例１のシリーズ型ハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００６８】
(1) エンジン１と発電機（発電モータ２）が連結され、前記エンジン１のエンジントルクTeと前記発電機の発電機回転数Ngを、設定された目標発電パワーP*を達成するように制御する発電制御手段を備えた車両（シリーズ型ハイブリッド車両）の制御装置において、前記発電制御手段（図２）は、前記目標発電パワーP*を達成するための目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*を、予め設定した動作線に沿って演算する動作点フィードフォワード設定部２４と、前記目標発電パワーP*に実発電パワーPが一致するように、目標発電パワーP*と目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*のうち、少なくとも一つの目標値をフィードバック補正する発電パワーフィードバック補償部２２と、エンジン燃料噴射量Qfと実発電パワーPの比率である燃料消費率εが最小になるように、前記動作点フィードフォワード設定部２４で仮設定した動作点をフィードバック補正する燃費消費率最小化用フィードバック補償部２７と、を有する。
このため、エンジンの効率特性が変化しても、要求された発電パワーを実現しつつ、燃料消費率εを最小に維持できるのに加え、動作点の不必要な変動抑制と、周辺制御の制御精度の向上と、発電制御の総合効率の向上を達成することができる。
【００６９】
(2) 前記発電制御手段（図２）は、目標発電パワーP*を設定する目標発電パワー設定部２１と、前記目標発電パワーP*に実発電パワーPが一致するように、目標発電パワーP*をフィードバック補正して目標発電パワー補正値P2*を演算する発電パワーフィードバック補償部２２と、前記目標発電パワー補正値P2*を達成するための目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*を、予め設定した動作線に沿って演算する動作点フィードフォワード設定部２４と、前記動作点フィードフォワード設定部２４からの目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*を、エンジン燃料噴射量Qfと実発電パワーPの比率である燃料消費率εが最小になるフィードバック補正をし、目標エンジントルク補正値Te2*と目標発電機回転数補正値Ng2*を演算する燃費消費率最小化用フィードバック補償部２７と、を有する。
すなわち、発電制御時、動作点フィードフォワード設定と燃費消費率最小化用フィードバック補償に先行して目標発電パワーP*のフィードバック補正が施され、動作点（エンジントルクTeと発電機回転数Ng）の両者に対して目標発電パワーP*のフィードバック補償が反映されることになる。このため、目標発電パワーP*のフィードバック補正によりエンジン１の効率特性変化に対する要求された発電パワーの実現を確保しつつ、目標発電パワー補正値P2*に基づく目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*に対して燃料消費率εを最小に維持することができる。
【００７０】
(3) 前記燃費消費率最小化用フィードバック補償部２７は、所定時間T経過前後の発電機回転数変化代ΔNgまたはエンジントルク変化代ΔTeに対する燃料消費率変化Δεの比率（勾配）を積算することで、目標発電機回転数Ng*または目標エンジントルクTe*のフィードバック補正量Ng*_fb，Te*_fbを決定する。
このため、動作点のフィードバック補正として、発電機回転数Ngによる回転数操作と、エンジントルクTeによるトルク操作のどちらを用いても、燃料消費率εが最小となる動作点の探索を行うことができる。
【００７１】
(4) 前記燃費消費率最小化用フィードバック補償部２７は、フィードバック補償の応答時間を、前記発電パワーフィードバック補償部２２でのフィードバック補償の応答時間よりも相対的に長い時間に設定した。
このため、燃費消費率最小化用フィードバック補償部２７と発電パワーフィードバック補償部２２で実行される２つのフィードバック補償の干渉が回避され、フィードバック制御系の安定を図ることができる。
【実施例２】
【００７２】
実施例２は、発電パワーフィードバック補償を、「動作点フィードフォワード設定部」の前段ではなく後段において、目標エンジントルクに施した例である。
【００７３】
まず、構成を説明する。
図８は、実施例２における発電制御システムの構成要素を示す制御ブロック図である（発電制御手段）。以下、図８の各制御ブロックについて説明する。
【００７４】
実施例２における発電制御システムは、図８に示すように、目標発電パワー設定部３１と、発電パワーフィードバック補償部３２と、実発電パワー計測部３３と、動作点フィードフォワード設定部３４と、燃料噴射量計測部３５と、燃料消費率演算部３６と、燃費消費率最小化用フィードバック補償部３７と、エンジントルク制御部３８と、発電機回転数制御部３９と、を備えている。なお、目標発電パワー設定部３１〜燃費消費率最小化用フィードバック補償部３７は、統合制御コントローラ１４に有する。エンジントルク制御部３８は、エンジンコントローラ１１に有する。発電機回転数制御部３９は、モータ・ジェネレータコントローラ１０に有する。
【００７５】
前記目標発電パワー設定部３１は、目標SOCに実SOCを一致させるように、SOC偏差を用いた比例制御等で目標発電パワーP*を算出する。
【００７６】
前記動作点フィードフォワード設定部３４は、目標発電パワー設定部３１からの目標発電パワーP*を達成するための目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*を、予め設定した動作線に沿って演算する。
【００７７】
前記燃費消費率最小化用フィードバック補償部３７は、動作点フィードフォワード設定部３４からの目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*を、エンジン燃料噴射量Qfと実発電パワーPの比率である燃料消費率εが最小になるフィードバック補正をし、目標エンジントルク補正値Te2*と目標発電機回転数補正値Ng2*を演算する。ここで、燃料消費率εは、燃料噴射量計測部３５からのエンジン燃料噴射量Qfと実発電パワー計測部３３からの実発電パワーPの比率として燃料消費率演算部３６にて演算する。
そして、この燃費消費率最小化用フィードバック補償部３７の応答時間は、後述する発電パワーフィードバック補償部３２の応答時間よりも相対的に長い時間に設定される。
【００７８】
前記発電パワーフィードバック補償部３２は、目標発電パワーP*に、実発電パワー計測部３３からの実発電パワーPが一致するように、目標エンジントルク補正値Te2*をフィードバック補正して目標エンジントルク再補正値Te3*を算出する。
【００７９】
前記エンジントルク制御部３８は、発電パワーフィードバック補償部３２からの目標エンジントルク再補正値Te3*に実際のエンジントルクTeが一致するようにエンジン１のスロットル制御を行う。
【００８０】
前記発電機回転数制御部３９は、燃費消費率最小化用フィードバック補償部３７からの目標発電機回転数補正値Ng2*に発電機回転数Ngが一致するように発電モータ２の電流制御を行う。
【００８１】
図９は、実施例２の統合制御コントローラ１４にて実行される発電制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、図９の各ステップについて説明する。
なお、ステップS201〜ステップS207の各ステップは、図３のフローチャートのステップS1〜ステップS7の各ステップと同様の処理が行われるので、説明を省略する。
【００８２】
ステップS208では、ステップS207での目標発電パワーP*の算出に続き、目標発電パワーP*に対して、目標発電パワーP*を実現する目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*の組合せ（動作点）を、予め設定したマップデータを用いて算出し、ステップS209へ進む。
【００８３】
ステップS209では、ステップS208での動作点フィードフォワード設定に続き、仮設定した動作点（目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*）に対して、ステップS204で演算した燃料消費率εが最小になるようにフィードバック補正（修正）を施すことで目標エンジントルク補正値Te2*と目標発電機回転数補正値Ng2*を算出し、ステップS210へ進む。
【００８４】
ステップS210では、ステップS209での燃料消費率最小化用フィードバック補償に続き、目標発電パワーP*に実発電パワーPが一致するように、目標エンジントルク補正値Te2*をフィードバック補正して目標エンジントルク再補正値Te3*を算出し、ステップS211へ進む。
【００８５】
ステップS211では、ステップS210での発電パワー実現用フィードバック補償に続き、算出した目標エンジントルク再補正値Te3*、目標発電機回転数補正値Ng2*、駆動モータトルク指令値（ステップS205）、等を、高速通信網１５を用いて他のコントローラ１０，１１に送信し、リターンへ進む。
エンジンコントローラ１１は、受信した目標エンジントルク再補正値Te3*に実際のエンジントルクTeが一致するようにエンジン１のスロットル制御を行う。モータ・ジェネレータコントローラ１０は、受信した目標発電機回転数補正値Ng2*に発電機回転数Ngが一致するように発電モータ２の電流制御を行い、受信した駆動モータトルク指令値にモータトルクが一致するように駆動モータ３の電流制御を行う。
なお、図１の構成は、実施例１と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００８６】
次に、作用を説明する。
走行時であって、目標SOC＞実SOCの場合には、ステップS207において、目標発電パワーP*が、P*＝Kp・（S*OC−SOC）とされ、ステップS208→ステップS209→ステップS210→ステップS211へと進む。ステップS208では、目標発電パワーP*に対して、目標発電パワーP*を実現する目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*の組合せ（動作点）が、予め設定したマップデータを用いて算出される。ステップS209では、仮設定した動作点（目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*）に対して、ステップS204で演算した燃料消費率εが最小になるようにフィードバック補正（修正）が施される。ステップS210では、目標発電パワーP*に実発電パワーPが一致するように、目標エンジントルク補正値Te2*をフィードバック補正して目標エンジントルク再補正値Te3*が算出される。ステップS211では、算出した目標エンジントルク再補正値Te3*、目標発電機回転数補正値Ng2*、駆動モータトルク指令値（ステップS205）、等が、高速通信網１５を用いて他のコントローラ１０，１１に送信される。そして、エンジンコントローラ１１では、受信した目標エンジントルク再補正値Te3*に実際のエンジントルクTeが一致するようにエンジン１のスロットル制御が行われる。モータ・ジェネレータコントローラ１０では、受信した目標発電機回転数補正値Ng2*に発電機回転数Ngが一致するように発電モータ２の電流制御が行われると共に、受信した駆動モータトルク指令値にモータトルクが一致するように駆動モータ３の電流制御が行われる。
【００８７】
したがって、目標SOC＞実SOCの場合には、フィードフォワード設定による目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*の算出と、燃料消費率εが最小になるフィードバック補償による目標エンジントルク補正値Te2*と目標発電機回転数補正値Ng2*の算出と、目標発電パワーP*に実発電パワーPを一致させるフィードバック補償による目標エンジントルク再補正値Te3*の算出を伴う発電制御が行われる。そして、同時にモータ・ジェネレータコントローラ１０において、駆動モータトルク指令値にモータトルクが一致するように駆動モータ３の電流制御を行うことで、発電制御有りのEV走行が維持される。
なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【００８８】
次に、効果を説明する。
実施例２のシリーズ型ハイブリッド車両の制御装置にあっては、実施例１の(1),(3),(4)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００８９】
(5) 前記発電制御手段（図８）は、目標発電パワーP*を設定する目標発電パワー設定部３１と、前記目標発電パワーP*を達成するための目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*を、予め設定した動作線に沿って演算する動作点フィードフォワード設定部３４と、前記動作点フィードフォワード設定部３４からの目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*を、エンジン燃料噴射量Qfと実発電パワーPの比率である燃料消費率εが最小になるフィードバック補正をし、目標エンジントルク補正値Te*と目標発電機回転数補正値Ng*を演算する燃費消費率最小化用フィードバック補償部３７と、前記目標発電パワーP*に実発電パワーPが一致するように、前記燃費消費率最小化用フィードバック補償部３７からの目標エンジントルク補正値Te2*をフィードバック補正する発電パワーフィードバック補償部３２と、を有する。
すなわち、発電制御時、動作点フィードフォワード設定と燃費消費率最小化用フィードバック補償の後に目標発電パワーP*のフィードバック補正が施され、動作点（エンジントルクTeと発電機回転数Ng）の両者に対して目標発電パワーP*に基づく燃費消費率最小化用フィードバック補償が反映されることになる。このため、目標エンジントルク補正値Te2*のフィードバック補正によりエンジン１の効率特性変化に対する要求された発電パワーの実現を確保しつつ、目標発電パワーP*に基づく目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*に対して燃料消費率εを最小に維持することができる。
【実施例３】
【００９０】
実施例３は、発電パワーフィードバック補償を、「動作点フィードフォワード設定部」の前段ではなく後段において、目標発電機回転数に施した例である。
【００９１】
まず、構成を説明する。
図１０は、実施例３における発電制御システムの構成要素を示す制御ブロック図である（発電制御手段）。以下、図１０の各制御ブロックについて説明する。
【００９２】
実施例３における発電制御システムは、図１０に示すように、目標発電パワー設定部４１と、発電パワーフィードバック補償部４２と、実発電パワー計測部４３と、動作点フィードフォワード設定部４４と、燃料噴射量計測部４５と、燃料消費率演算部４６と、燃費消費率最小化用フィードバック補償部４７と、エンジントルク制御部４８と、発電機回転数制御部４９と、を備えている。なお、目標発電パワー設定部４１〜燃費消費率最小化用フィードバック補償部４７は、統合制御コントローラ１４に有する。エンジントルク制御部４８は、エンジンコントローラ１１に有する。発電機回転数制御部４９は、モータ・ジェネレータコントローラ１０に有する。
【００９３】
前記目標発電パワー設定部４１は、目標SOCに実SOCを一致させるように、SOC偏差を用いた比例制御等で目標発電パワーP*を算出する。
【００９４】
前記動作点フィードフォワード設定部４４は、目標発電パワー設定部４１からの目標発電パワーP*を達成するための目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*を、予め設定した動作線に沿って演算する。
【００９５】
前記燃費消費率最小化用フィードバック補償部４７は、動作点フィードフォワード設定部４４からの目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*を、エンジン燃料噴射量Qfと実発電パワーPの比率である燃料消費率εが最小になるフィードバック補正をし、目標エンジントルク補正値Te2*と目標発電機回転数補正値Ng2*を演算する。ここで、燃料消費率εは、燃料噴射量計測部４５からのエンジン燃料噴射量Qfと実発電パワー計測部４３からの実発電パワーPの比率として燃料消費率演算部４６にて演算する。
そして、この燃費消費率最小化用フィードバック補償部４７の応答時間は、後述する発電パワーフィードバック補償部４２の応答時間よりも相対的に長い時間に設定される。
【００９６】
前記発電パワーフィードバック補償部４２は、目標発電パワーP*に、実発電パワー計測部３３からの実発電パワーPが一致するように、目標発電機回転数補正値Ng2*をフィードバック補正して目標発電機回転数再補正値Ng3*を算出する。
【００９７】
前記エンジントルク制御部４８は、燃費消費率最小化用フィードバック補償部４７からの目標エンジントルク補正値Te2*に実際のエンジントルクTeが一致するようにエンジン１のスロットル制御を行う。
【００９８】
前記発電機回転数制御部４９は、発電パワーフィードバック補償部４２からの目標発電機回転数再補正値Ng3*に発電機回転数Ngが一致するように発電モータ２の電流制御を行う。
【００９９】
図１１は、実施例３の統合制御コントローラ１４にて実行される発電制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、図１１の各ステップについて説明する。
なお、ステップS301〜ステップS307の各ステップは、図３のフローチャートのステップS1〜ステップS7の各ステップと同様の処理が行われるので、説明を省略する。
【０１００】
ステップS308では、ステップS307での目標発電パワーP*の算出に続き、目標発電パワーP*に対して、目標発電パワーP*を実現する目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*の組合せ（動作点）を、予め設定したマップデータを用いて算出し、ステップS309へ進む。
【０１０１】
ステップS309では、ステップS308での動作点フィードフォワード設定に続き、仮設定した動作点（目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*）に対して、ステップS304で演算した燃料消費率εが最小になるようにフィードバック補正（修正）を施すことで目標エンジントルク補正値Te2*と目標発電機回転数補正値Ng2*を算出し、ステップS310へ進む。
【０１０２】
ステップS310では、ステップS309での燃料消費率最小化用フィードバック補償に続き、目標発電パワーP*に実発電パワーPが一致するように、目標発電機回転数補正値Ng2*をフィードバック補正して目標発電機回転数再補正値Ng3*を算出し、ステップS311へ進む。
【０１０３】
ステップS311では、ステップS310での発電パワー実現用フィードバック補償に続き、算出した目標エンジントルク補正値Te2*、目標発電機回転数再補正値Ng3*、駆動モータトルク指令値（ステップS305）、等を、高速通信網１５を用いて他のコントローラ１０，１１に送信し、リターンへ進む。
エンジンコントローラ１１は、受信した目標エンジントルク補正値Te2*に実際のエンジントルクTeが一致するようにエンジン１のスロットル制御を行う。モータ・ジェネレータコントローラ１０は、受信した目標発電機回転数再補正値Ng3*に発電機回転数Ngが一致するように発電モータ２の電流制御を行い、受信した駆動モータトルク指令値にモータトルクが一致するように駆動モータ３の電流制御を行う。
なお、図１の構成は、実施例１と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【０１０４】
次に、作用を説明する。
走行時であって、目標SOC＞実SOCの場合には、ステップS307において、目標発電パワーP*が、P*＝Kp・（S*OC−SOC）とされ、ステップS308→ステップS309→ステップS310→ステップS311へと進む。ステップS308では、目標発電パワーP*に対して、目標発電パワーP*を実現する目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*の組合せ（動作点）が、予め設定したマップデータを用いて算出される。ステップS309では、仮設定した動作点（目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*）に対して、ステップS304で演算した燃料消費率εが最小になるようにフィードバック補正（修正）が施される。ステップS310では、目標発電パワーP*に実発電パワーPが一致するように、目標発電機回転数補正値Ng2*をフィードバック補正して目標発電機回転数再補正値Ng3*が算出される。ステップS311では、算出した目標エンジントルク補正値Te2*、目標発電機回転数再補正値Ng3*、駆動モータトルク指令値（ステップS305）、等が、高速通信網１５を用いて他のコントローラ１０，１１に送信される。そして、エンジンコントローラ１１では、受信した目標エンジントルク補正値Te2*に実際のエンジントルクTeが一致するようにエンジン１のスロットル制御が行われる。モータ・ジェネレータコントローラ１０では、受信した目標発電機回転数再補正値Ng3*に発電機回転数Ngが一致するように発電モータ２の電流制御が行われると共に、受信した駆動モータトルク指令値にモータトルクが一致するように駆動モータ３の電流制御が行われる。
【０１０５】
したがって、目標SOC＞実SOCの場合には、フィードフォワード設定による目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*の算出と、燃料消費率εが最小になるフィードバック補償による目標エンジントルク補正値Te2*と目標発電機回転数補正値Ng2*の算出と、目標発電パワーP*に実発電パワーPを一致させるフィードバック補償による目標発電機回転数再補正値Ng3*の算出を伴う発電制御が行われる。そして、同時にモータ・ジェネレータコントローラ１０において、駆動モータトルク指令値にモータトルクが一致するように駆動モータ３の電流制御を行うことで、発電制御有りのEV走行が維持される。
なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【０１０６】
次に、効果を説明する。
実施例３のシリーズ型ハイブリッド車両の制御装置にあっては、実施例１の(1),(3),(4)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【０１０７】
(6) 前記発電制御手段（図１０）は、目標発電パワーP*を設定する目標発電パワー設定部４１と、前記目標発電パワーP*を達成するための目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*を、予め設定した動作線に沿って演算する動作点フィードフォワード設定部４４と、前記動作点フィードフォワード設定部４４からの目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*を、エンジン燃料噴射量Qfと実発電パワーPの比率である燃料消費率εが最小になるフィードバック補正をし、目標エンジントルク補正値Te2*と目標発電機回転数補正値Ng2*を演算する燃費消費率最小化用フィードバック補償部４２と、前記目標発電パワーP*に実発電パワーPが一致するように、前記燃費消費率最小化用フィードバック補償部４７からの目標発電機回転数補正値Ng2*をフィードバック補正する発電パワーフィードバック補償部４２と、を有する。
すなわち、発電制御時、動作点フィードフォワード設定と燃費消費率最小化用フィードバック補償の後に目標発電パワーP*のフィードバック補正が施され、動作点（エンジントルクTeと発電機回転数Ng）の両者に対して目標発電パワーP*に基づく燃費消費率最小化用フィードバック補償が反映されることになる。このため、目標発電機回転数補正値Ng2*のフィードバック補正によりエンジン１の効率特性変化に対する要求された発電パワーの実現を確保しつつ、目標発電パワーP*に基づく目標エンジントルクTe*と目標発電機回転数Ng*に対して燃料消費率εを最小に維持することができる。
【０１０８】
以上、本発明の車両の制御装置を実施例１〜実施例３に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【０１０９】
実施例１〜３では、エンジン１と発電モータ２を直結し、エンジン回転数と発電機回転数が同一回転数となる例を示した。しかし、エンジンと発電機は、駆動伝達機構（ベルト機構やギア機構等）により連結する例としても良い。この場合、駆動伝達機構の変速比を考慮してエンジンと発電機の回転数関係を整合する。
【０１１０】
実施例１〜３では、目標発電パワーP*を、自車位置から充電基地（自宅等）までの距離に応じて設定した目標SOCに実SOC（実充電率）を一致させるように、両者のSOC偏差を用いた比例制御等で目標発電パワーP*を算出する例を示した。しかし、発電制御システムの適用車両や車両形式に応じ、例えば、走行状況や実SOC（実充電率）に基づいて、目標発電パワーを設定する例としても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
実施例１〜３では、エンジン駆動により発電した電力を駆動モータの高圧バッテリに蓄えるシリーズ型ハイブリッド車両への適用例を示した。しかし、エンジン駆動により発電した電力を補機用モータ等のバッテリに蓄える車両にも適用できる。さらに、発電した電力をバッテリに蓄えることなく、そのままモータ駆動等に利用するような車両にも適用できる。要するに、エンジンと発電機が連結された発電制御システムを搭載した車両であれば適用できる。
【符号の説明】
【０１１２】
１  エンジン
２  発電モータ（発電機）
３  駆動モータ
４  高圧バッテリ
５  減速機構
６  駆動輪
７  発電モータ用インバータ
８  駆動モータ用インバータ
９  充電器
１０  モータ・ジェネレータコントローラ
１１  エンジンコントローラ
１２  バッテリコントローラ
１３  ナビゲーションコントローラ
１４  統合制御コントローラ
１５  高速通信網
１６  アクセルセンサ
１７  車輪速センサ
２１，３１，４１  目標発電パワー設定部
２２，３２，４２  発電パワーフィードバック補償部
２３，３３，４３  実発電パワー計測部
２４，３４，４４  動作点フィードフォワード設定部
２５，３５，４５  燃料噴射量計測部
２６，３６，４６  燃料消費率演算部
２７，３７，４７  燃費消費率最小化用フィードバック補償部
２８，３８，４８  エンジントルク制御部
２９，３９，４９  発電機回転数制御部
P*  目標発電パワー
P  実発電パワー
Te  エンジントルク
Te*  目標エンジントルク
Te2*  目標エンジントルク補正値
Te3*  目標エンジントルク再補正値
ΔTe  エンジントルク変化代
Te*_fb  フィードバック補正量
Ng  発電機回転数
Ng*  目標発電機回転数
Ng2*  目標発電機回転数補正値
Ng3*  目標発電機回転数再補正値
ΔNg  発電機回転数変化代
Ng*_fb  フィードバック補正量
Qf  エンジン燃料噴射量
ε  燃料消費率
Δε  燃料消費率変化
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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