(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪に伝達する駆動トルクを発生する駆動モータと、
少なくとも発電機を有し前記駆動モータへ電力を供給する電力供給源と、
を有する電動車両の制御装置において、
車両の走行状態に基づいて必要駆動トルクを算出する必要駆動トルク算出手段と、
当該必要駆動トルク算出手段により算出した必要駆動トルクに基づいて前記電力供給源が前記駆動モータに供給する供給電力を算出する供給電力算出手段と、
前記供給電力算出手段に備えられ、前記供給電力から車両の駆動系のねじり振動と同等の周波数成分を低減した制振処理済みの電力を前記駆動モータに供給するように前記電力供給源を制御する供給電力指令手段と、
前記供給電力指令手段により前記制振処理が施された電力に基づいて前記駆動モータに指令する駆動トルクを算出し、当該駆動トルクに基づいて前記駆動モータを制御する駆動トルク指令手段と、
を備えることを特徴とする電動車両の制御装置。
【請求項２】
前記電力供給源として前記発電機の他に蓄電池を備え、
前記供給電力指令手段は、前記供給電力算出手段により算出された前記供給電力が前記蓄電池から前記駆動モータに供給可能な電力を超える場合には、前記蓄電池が充電可能な電力を前記供給電力に加えた電力を発電電力指令値とし、当該発電電力指令値に前記制振処理を施した値に基づいて前記発電機を制御し、
さらに、前記制振処理後の前記発電電力指令値から前記駆動モータに供給する発電電力の目標値を差し引いて前記蓄電池の充放電電力目標値を算出し、かつ当該充放電電力目標値に前記制振処理を施す充放電電力目標値算出手段と、
実際の発電電力から前記制振処理後の前記充放電電力目標値を差し引いた発電機駆動補助電力指令値を算出する発電機駆動補助電力指令値算出手段と、
前記供給電力に対して、実際の発電電力並びに前記蓄電池の出力可能電力及び入力可能電力に基づいて上下限制限を施し、当該上下限制限後の値に対し、前記充放電電力目標値並びに前記蓄電池の出力可能電力及び入力可能電力に基づいて上下限制限した値を駆動制振フィルタ実施電力指令値とする駆動制振フィルタ実施電力指令値算出手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の電動車両の制御装置。
【請求項３】
前記駆動制振フィルタ実施電力指令値に対して前記制振処理を施した値と前記発電機駆動補助電力指令値との和を駆動電力指令値とし、
当該駆動電力指令値、前記駆動モータの回転数、及び前記蓄電池の電圧に基づいて前記駆動モータの駆動損失を算出し、
前記駆動電力指令値から前記駆動損失を差し引いた後の値を前記駆動モータの回転数で除した値を駆動モータトルク指令値とする駆動モータトルク指令値算出手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の電動車両の制御装置。
【請求項４】
前記充放電電力目標値算出手段は、前記制振処理後の前記発電電力指令値から前記駆動モータに供給する発電電力の目標値を差し引いた値に、エンジン応答遅れフィルタと前記制振フィルタを施した値を前記バッテリ充放電電力目標値とすることを特徴とする請求項２または３に記載の電動車両の制御装置。
【請求項５】
前記駆動制振フィルタ実施電力指令値算出手段は、前記供給電力に対して、前記実際の発電電力に前記蓄電池が出力可能な電力を加えた値を上限値とし、前記実際の発電電力から前記蓄電池に充電可能な電力を差し引いた値を下限値とする制限を施し、当該制限後の値に対して、前記実際の発電電力のうち前記蓄電池の充電に当てられる電力と前記蓄電池の出力可能電力の和を上限値とし、前記実際の発電電力のうち前記蓄電池の放電に当てられる電力と前記蓄電池の入力可能電力の差を下限値とする制限を施した値を駆動制振フィルタ実施電力指令値とすることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の電動車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力供給源から供給される電力を駆動源とする駆動モータにより駆動する電動車両の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１が開示する電気自動車の制御装置は、アクセル開度や車速などから算出される駆動モータの要求駆動トルクに対して、車両の駆動系のねじり振動の固有振動周波数成分を除去又は低減するフィルタリング処理を行い、目標駆動トルクを算出する。そして、当該装置は、駆動モータのトルクが目標駆動トルクに一致するように駆動モータの電流を制御する。
【０００３】
これより、駆動系のねじり振動に起因するクリープ走行時のハンチング現象を抑制して滑らかなクリープ走行を実現し、また運転者がアクセルを踏み込んで加速するときには滑らかな加速を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−４５６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、上述したように、要求駆動トルクに対してフィルタリング処理を行うことで算出した目標駆動トルクに基づいて、駆動モータで電力を消費している。一方、駆動モータの駆動源となる電力を供給する電力供給源は、上記フィルタ処理する前の要求駆動トルクに対応した電力を供給するように制御されている。そのため、電力供給源から駆動モータに供給される供給電力と、駆動モータで消費される駆動電力との差が生じる。したがって、この電力差が蓄電池への充電電力となって蓄電池側へ流入し、意図せぬ蓄電池への充電が発生してしまう、という問題が生じる。
【０００６】
そこで、本発明では電力供給源から電力が供給され、この供給された電力を動力源とする駆動モータにより駆動する車両において、駆動系のねじり振動を抑えつつ、電力供給源から供給される電力の全量を、駆動モータで駆動電力として消費する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電動車両の制御装置は、駆動輪に伝達する駆動トルクを発生する駆動モータと、少なくとも発電機を有し駆動モータへ電力を供給する電力供給源とを有する電動車両の制御装置である。そして、車両の走行状態に基づいて必要駆動トルクを算出する必要駆動トルク算出手段と、必要駆動トルク算出手段により算出した必要駆動トルクに基づいて電力供給源が駆動モータに供給する供給電力を算出する供給電力算出手段とを備える。供給電力算出手段には、供給電力から車両の駆動系のねじり振動と同等の周波数成分を低減した制振処理済みの電力を前記駆動モータに供給するように電力供給源を制御する供給電力指令手段が備えられる。また、電動車両の制御装置は、供給電力指令手段により制振処理が施された電力に基づいて駆動モータに指令する駆動トルクを算出し、当該駆動トルクに基づいて駆動モータを制御する駆動トルク指令手段をさらに備える。
【０００８】
本発明によれば、供給電力指令手段が電力供給源に対して指令する駆動モータへ供給する電力は、駆動力指令手段が駆動モータに対して指令する駆動力に相当する電力を上回ることはない。したがって、駆動系のねじり振動を抑制しつつ、駆動モータにより電力供給源が供給する電力をすべて消費することとなるため、蓄電池への意図せぬ充電電力が発生しない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係るハイブリッド車両のシステム構成図である。
【図２】システムコントローラの動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】目標発電電力演算処理の内容を説明するためのブロック図である。
【図４】トルクマップの一例である。
【図５】発電制御の内容を説明するためのブロック図である。
【図６】運転点マップの一例である。
【図７】駆動制御の内容を説明するためのブロック図である。
【図８】駆動系の運動方程式を説明するための図である。
【図９Ａ】発進加速時の様子を示したタイムチャートである（比較例）。
【図９Ｂ】発進加速時の様子を示したタイムチャートである（本発明適用例）。
【図１０Ａ】本発明の第２実施形態における回転速度制御の内容を説明するためのブロック図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａに示すブロック図の一部変形例である。
【図１１】本発明の第３実施形態における発電制御の内容を説明するためのブロック図である。
【図１２】本発明の第４実施形態における発電制御の内容を説明するためのブロック図である。
【図１３】システムコントローラの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】発電電力指令値演算の内容を説明するためのブロック図である。
【図１５】要求発電電力マップの一例である。
【図１６】発電機・駆動補助電力目標値演算の内容を説明するためのブロック図である。
【図１７】バッテリ充放電電力目標値演算の内容を説明するためのブロック図である。
【図１８】発電機・駆動除除電力指令値演算の内容を説明するためのブロック図である。
【図１９】駆動制振フィルタ実施電力指令値演算の内容を説明するためのブロック図である。
【図２０】駆動モータトルク指令値演算の内容を説明するためのブロック図である。
【図２１】第４実施形態の制御を実行した場合の発進加速時の様子を示したタイムチャートである（比較例）。
【図２２】第４実施形態の制御を実行した場合の発進加速時の様子を示したタイムチャートである（本発明適用例）。
【図２３】図５の発電機コントローラ内での演算について示すブロック図である。
【図２４】図５の発電機コントローラ内での演算の他の例について示すブロック図である（その１）。
【図２５】図５の発電機コントローラ内での演算の他の例について示すブロック図である（その２）。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両１のシステム構成を示す。車両１は、エンジン１１と、発電機１２と、発電機インバータ１３と、駆動インバータ１４と、駆動モータ１５と、減速機１６と、バッテリ１７、駆動輪１８、複数のコントローラ２０〜２４とを備えるシリーズハイブリッド車両である。
【００１２】
各構成について説明すると、エンジン１１は、例えば、ガソリンエンジンであり、発電のための駆動力を発電機１２へ伝達する。エンジン１１、は発電機１２と組み合わされることで、発電装置１０を構成する。
【００１３】
発電機１２は、例えば、三相交流発電機であり、エンジン１１の駆動力によって回転して発電し、この発電電力を駆動モータ１５に供給する電力供給源として機能する。また、発電機１２は、モータとしても動作することができ、エンジン１１の始動時にエンジン１１をクランキングすることや、エンジン１１を発電機１２の駆動力を用いて回転させることで、電力を消費することができる。
【００１４】
発電機インバータ１３は、複数のスイッチング素子及び整流素子で構成される。発電機インバータ１３は、発電機１２、バッテリ１７及び駆動インバータ１４に接続され、発電機１２が発電する交流の電力を直流に変換する。また、発電機１２をモータとして動作させる際には、バッテリ１７あるいは駆動インバータ１４から供給される直流の電力を交流に変換する逆変換を行う。
【００１５】
バッテリ１７は、例えば、リチウムイオン二次電池であり、発電機１２と駆動モータ１５それぞれの回生電力の充電、駆動電力の放電を行う。
【００１６】
駆動インバータ１４は、複数のスイッチング素子及び整流素子で構成される。駆動インバータ１４は、例えば、バッテリ１７、発電機インバータ１３から供給される直流の電力を、駆動モータ１５に供給する交流電流に変換する。また、駆動モータ１５を回生動作させる際には、駆動モータ１５で回生される交流の電力を直流に変換する逆変換を行う。
【００１７】
駆動モータ１５は、例えば、三相交流モータであり、駆動力を発生し減速機１６を介して駆動輪１８に駆動力を伝達する。また、駆動モータ１５は、発電機としても動作することができ、車両の走行時に駆動輪１８に連れ回されて回転するときに、回生駆動力を発生させることで車両１の減速エネルギーを回生する。
【００１８】
エンジンコントローラ２１は、システムコントローラ２０から指令される目標エンジントルクを実現するために、図示しないセンサにより検出されるエンジン１１の回転速度や冷却水温などの信号に応じて、エンジン１１のスロットル開度、点火時期、燃料噴射量等を制御する。
【００１９】
発電機コントローラ２２は、システムコントローラ２０から指令される目標発電機トルクを実現するために、図示しないセンサにより検出される発電機１２の回転速度や電圧などの状態に応じて、発電機インバータ１３をスイッチング制御する。
【００２０】
バッテリコントローラ２３は、図示しないセンサにより検出されるバッテリ１７へ充放電される電流や電圧を元にバッテリ１７の充電状態（ＳＯＣ）を推定し、システムコントローラ２０へ出力する。また、バッテリコントローラ２３は、図示しないセンサにより検出されるバッテリ１７の温度、内部抵抗、推定した充電状態に応じて入力可能パワー、出力可能パワーを演算し、システムコントローラ２０へ出力する。
【００２１】
駆動モータコントローラ２４は、システムコントローラ２０から指令される目標駆動トルクを実現するために、図示しないセンサにより検出される駆動モータ１５の回転速度や電圧などの状態に応じて、駆動インバータ１４をスイッチング制御する。
【００２２】
システムコントローラ２０には、車速センサ３１により検出される車速、アクセル開度センサ３２により検出されるアクセル開度（アクセルペダル操作量）、勾配センサ３３により検出される路面勾配等の運転状態を示す信号が入力される。システムコントローラ２０は、バッテリコントローラ２３からのバッテリ１７の充電状態、入力可能パワー、出力可能パワー、発電機１２の発電電力などに応じて駆動モータ１５の目標駆動トルクを算出し、駆動モータ１５のトルクが目標駆動トルクに一致するように駆動モータコントローラ２４を介して駆動モータ１５を制御する。
【００２３】
また、システムコントローラ２０は、バッテリ１７へ充電、駆動モータ１５へ供給するための発電機１２の発電電力の目標値である目標発電電力を算出し、発電機１２の発電電力が目標発電電力に一致するようにエンジンコントローラ２１、発電機コントローラ２２を介してエンジン１１、発電機１２を制御する。
【００２４】
コントローラ２０〜２４は、それぞれＣＰＵと、ＲＡＭ・ＲＯＭからなる記憶装置と、入出力インターフェース等を含んで構成される。コントローラ２０〜２４のＣＰＵは、記憶装置に格納されているプログラムを読み出して実行し、入出力インターフェースに入力される信号に対して所定の演算処理を施し、演算結果を入出力インターフェースから出力する。コントローラ２０〜２４が協調して動作することで、特許請求の範囲に記載される各構成が実現される。
【００２５】
次に、システムコントローラ２０の動作を、発電電力と駆動電力を一致させるダイレクト配電制御を行っている場合を例に、図２のフローチャートを用いて説明する。ダイレクト配電制御は、バッテリへの充放電が行われないようにすることを目的として、駆動要求に応じて発電機が発電した発電電力を過不足なく駆動電力で消費する制御であり、例えば、バッテリ温度が低下していてバッテリ１７への充放電ができない（入力可能パワー、出力可能パワーともに０ｋＷ）ときに行われる。
【００２６】
Ｓ１では、システムコントローラ２０は、運転者の駆動力要求を表すアクセル開度と駆動モータ１５の回転速度に基づき、要求駆動トルク（必要駆動力）を算出し、これに駆動モータ１５の損失を加味して、発電装置１０の目標発電電力を算出する（必要駆動力算出手段）。
【００２７】
目標発電電力演算処理の詳細を図３のブロック図を用いて説明する。まず、システムコントローラ２０は、複数のアクセル開度に対する駆動モータ１５の回転速度と出力トルクの関係が予め設定された図４に示すトルクマップを用いて、要求駆動トルクを算出する（１０１）。
【００２８】
次に、システムコントローラ２０は、この要求駆動トルクに、駆動モータ１５の回転速度（検出値）を乗じて要求駆動出力を算出する（１０２）。さらに、システムコントローラ２０は、駆動モータ１５の回転速度（検出値）と、要求駆動トルクと、バッテリ電圧に対する駆動インバータ１４の損失の関係を有する駆動損失マップを用いて駆動損失を求め（１０３）、これを要求駆動出力に加算して要求駆動電力を算出する（１０４）。システムコントローラ２０は、ダイレクト配電制御時の目標発電電力を、この要求駆動電力に等しく設定する。
【００２９】
図２に戻り、Ｓ２では、システムコントローラ２０は、Ｓ１で設定された目標発電電力を実現するために発電装置１０を構成するエンジン１１と発電機１２を制御する発電制御を行う（供給電力指令手段）。
【００３０】
発電制御の詳細を図５のブロック図を用いて説明する。まず、システムコントローラ２０は、図６に示す運転点マップに示される、燃費や応答性を考慮して目標発電電力を得るために予め設定した発電機１２の回転速度とエンジン１１のトルクの関係を示した目標運転線（実線）を用い、目標発電機回転速度と目標エンジントルクを求める（運転点演算処理、１１１）。運転点マップには、目標運転線とともに等出力線（破線）が併せて設定されており、目標発電機回転速度と目標エンジントルクは、目標運転線と目標発電電力に対応する等出力線との交点に対応する値として求められる。
【００３１】
そして、システムコントローラ２０は、求めた目標エンジントルクをエンジンコントローラ２１に指令する。指令を受けたエンジンコントローラ２１は、エンジン１１のトルクが目標エンジントルクに一致するようにエンジン１１をトルク制御する。目標発電機回転速度は次に説明する回転速度制御１１２で利用される。
【００３２】
回転速度制御１１２では、システムコントローラ２０は、発電機１２の回転速度（検出値）を目標発電機回転速度に一致させるための目標発電機トルクを算出する。
【００３３】
システムコントローラ２０は、回転速度制御１１２により算出した目標発電機トルクを制振フィルタｆによりフィルタリング処理し、最終的な目標発電トルクを算出し、これを発電機コントローラ２２に指令する（制振制御手段）。制振フィルタｆは、車両１の駆動系のねじり振動（駆動モータのシャフト、減速機１６と駆動輪１８を連結するドライブシャフト等がねじれることで発生する振動をいう。以下、この振動を「駆動系のねじり振動」という。）と同等の周波数成分を除去あるいは低減するフィルタであり、詳細は後述する。発電機コントローラ２２は、発電機１２のトルクが目標発電トルクに一致するように発電機１２をトルク制御し、これによって発電機１２の回転速度を目標発電機回転速度に制御する。
【００３４】
発電電力は、発電機インバータ１３と発電機１２の損失があるものの、発電機１２に入力されるトルクに発電機１２の回転速度を掛けた値にほぼ等しい。したがって、制振フィルタｆにより目標発電機トルクから駆動系のねじり振動と同等の周波数成分を除去あるいは低減し、同成分を発電機１２の回転速度から除去あるいは低減すれば、結果として発電電力から駆動系のねじり振動と同等の周波数成分を除去あるいは低減することができる。
【００３５】
さらに発電制御では、システムコントローラ２０は、目標発電電力に基づき、発電機インバータ１３と発電機１２の損失を考慮して発電機１２の発電電力を演算する（図示せず）。
【００３６】
図２に戻り、Ｓ３では、システムコントローラ２０は、発電機１２の発電電力を過不足なく駆動モータ１５で消費するための駆動モータ１５の目標駆動トルクを算出する駆動制御を行う（駆動力指令手段）。
【００３７】
駆動制御の詳細を図７のブロック図を用いて説明する。システムコントローラ２０は、Ｓ２で演算された発電機１２の発電電力を駆動モータ１５の回転速度（検出値）で割って駆動モータ１５の目標駆動トルクを算出する（１２１）。システムコントローラ２０は、駆動モータ１５の回転速度（検出値）とバッテリ電圧に基づき駆動モータ損失マップ１２２を参照して駆動モータ１５の損失を求める（１２２）。システムコントローラ２０は、駆動モータ１５の損失を目標駆動トルクから減じて最終的な目標駆動トルクを算出し（１２３）、これを駆動モータコントローラ２４に指令する。指令を受けた駆動モータコントローラ２４は、駆動モータ１５のトルクが目標駆動トルクに一致するよう駆動モータ１５をトルク制御する。
【００３８】
発電電力に基づき目標駆動トルクを演算する過程（１２１〜１２３）において制振フィルタｆが適用されることはなく、したがって、駆動モータ１５のトルクを目標駆動トルクに制御することで実現される駆動モータ１５の消費電力（駆動電力）は、発電電力と一致する。
【００３９】
次に、制振フィルタｆの構成ついて説明する。
【００４０】
まず、駆動モータ１５のトルクを入力とし駆動モータ１５の回転速度を出力とする系の伝達特性Ｇｐ（ｓ）について説明する。図８は、車両１の駆動系の運動方程式を示す説明図であり、同図における各符号は、以下に示す通りである。
【００４１】
Ｊm ：駆動モータ１５のイナーシャ
Ｊw ：駆動輪１８のイナーシャ
Ｍ ：車両１の質量
ＫD ：駆動系のねじり剛性
ＫT ：タイヤと路面の摩擦に関する係数
Ｎ ：駆動モータ１５の出力軸から駆動輪１８までのオーバーオールギヤ比
ｒ ：タイヤの過重半径
ωm ：駆動モータ１５の角速度
Ｔm ：駆動モータ１５のトルク
ＴD ：駆動輪１８のトルク
Ｆ ：車両１に加えられる力
Ｖ ：車速
ωw ：駆動輪１８の角速度
【００４２】
この図８より、以下の運動方程式（１）〜（５）を導くことができる。符号の右上に付されている「＊」は、時間微分を表す。
【００４３】
Ｊm・ω*m＝Ｔm−ＴD／Ｎ  ・・・（１）
２Ｊw・ω*w＝ＴD−ｒＦ  ・・・（２）
ＭＶ*＝Ｆ  ・・・（３）
ＴD＝ＫD∫（ωm／Ｎ−ωw）dt  ・・・（４）
Ｆ＝ＫT（ｒωw−Ｖ）  ・・・（５）
【００４４】
そして、上記の運動方程式（１）〜（５）式に基づいて伝達特性Ｇｐ（ｓ）を求めると、以下に示す（６）式〜（１４）式が得られる。ｓはラプラス演算子である。
【００４５】
Ｇｐ（ｓ）＝（ｂ3ｓ3＋ｂ2ｓ2＋ｂ1ｓ＋ｂ0）
／ｓ（ａ4ｓ3＋ａ3ｓ2＋ａ2ｓ＋ａ1）  ・・・（６）
ａ4＝２Ｊm・Ｊw・Ｍ  ・・・（７）
ａ3＝Ｊm（２Ｊw＋Ｍｒ2）ＫT  ・・・（８）
ａ2＝（Ｊm＋２Ｊw／Ｎ2）Ｍ・ＫD  ・・・（９）
ａ1＝（Ｊm＋２Ｊw／Ｎ2＋Ｍｒ2／Ｎ2）ＫD・ＫT  ・・・（１０）
ｂ3＝２Ｊw・Ｍ  ・・・（１１）
ｂ2＝（２Ｊw＋Ｍｒ2）ＫT  ・・・（１２）
ｂ1＝Ｍ・ＫD  ・・・（１３）
ｂ0＝ＫD・ＫT  ・・・（１４）
【００４６】
ここで、伝達特性Ｇｐ（ｓ）の極と零点を調べると、１つの極と１つの零点は極めて近い値を示す。これは、次式（１５）のαとβが極めて近い値を示すことに相当する。
【００４７】
Ｇｐ（ｓ）＝（ｓ＋β）（ｂ2′ｓ2＋ｂ1′ｓ＋ｂ0′）／ｓ（ｓ＋α）（ａ3′ｓ2＋ａ2′ｓ＋ａ1′）  ・・・（１５）
したがって、（１５）式においてα＝βと近似して極零相殺を行うことにより、次式（１６）の通り、伝達関数Ｇｐ（ｓ）の次数を（２次）／（３次）に下げることができる。
【００４８】
Ｇｐ（ｓ）＝（ｂ2′ｓ2＋ｂ1′ｓ＋ｂ0′）／ｓ（ａ3′ｓ2＋ａ2′ｓ＋ａ1′）  ・・・（１６）
【００４９】
式（１６）によれば、分母に表れるａ1′、ａ3′より、駆動系のねじり振動の共振角速度ωnを、次式（１７）の通り求めることができる。
【００５０】
ωn＝（ａ1′／ａ3′）1/2  ・・・（１７）
【００５１】
制振フィルタｆは、駆動系のねじり振動と同等の周波数成分として、共振角速度ωnに対応する周波数を含む所定の幅を有する周波数成分を発電電力から除去あるいは低減する特性を有するように構成される。所定の幅は、駆動系のねじり振動に対して十分な制振効果が得られるよう適宜調整される。
【００５２】
例えば、制振フィルタｆは、駆動系のねじり振動の共振角速度ωnと略等しい固有振動数を有するノッチフィルタで構成することができる。この場合、ノッチフィルタの伝達特性は次式（１８）で表される。ここでζは除去あるいは低減する周波数成分の幅を設定するためのパラメータである。
【００５３】
Ｇnotch（ｓ）＝（ｓ2＋ωn2）／（ｓ2＋２ζωnｓ＋ωn2）  ・・・（１８）
【００５４】
あるいは、制振フィルタｆは、次のように構成しても良い。
【００５５】
駆動モータ１５のトルクに対する回転速度の伝達特性を考え、駆動系のねじり振動を含まない理想モデルの伝達特性をＧｍ（ｓ）、駆動系のねじり振動を含むモデルの伝達特性をＧｐ（ｓ）とすれば、制振フィルタｆは、Ｇｍ（ｓ）／Ｇｐ（ｓ）なる伝達特性のフィルタとして構成することができる。Ｇｐ（ｓ）は式（１５）、式（１６）のどちらでもよいが、式（１６）を用いた方が制振フィルタｆの次数を下げ、システムコントローラ２０の演算負荷を下げることができる。
【００５６】
例えば、Ｇｍ（ｓ）を次式（１９）で構成し、Ｇｐ（ｓ）を式（１６）で構成すると、制振フィルタｆの伝達特性は、２次／２次の次式（２０）となる。
【００５７】
Ｇｍ（ｓ）＝（ｂ2′ｓ2＋ｂ1′ｓ＋ｂ0′）／ｓ（ａref3*ｓ2＋ａref2ｓ＋ａref1）  ・・・（１９）
Ｇｍ（ｓ）／Ｇｐ（ｓ）＝（ａ3′ｓ2＋ａ2′ｓ＋ａ1′）／（ａref3*ｓ2＋ａref2ｓ＋ａref1）  ・・・（２０）
【００５８】
式（２０）で表される伝達特性を有する制振フィルタｆを用いれば、発電電力から駆動系のねじり振動と同等の周波数成分を除去あるいは低減することができるだけでなく、発電機１２の発電能力の範囲では、駆動モータ１５のトルクに対する回転速度の伝達特性を理想モデルＧｍ（ｓ）に近づける、すなわち、駆動モータ１５の応答特性を設計者が意図する応答特性に近づけることができる。
【００５９】
なお、制振フィルタｆの構成はここに挙げた構成に限定されず、駆動系のねじり振動と同等の周波数成分を発電電力から除去あるいは低減する特性を有するフィルタであれば、その他の構成であっても良い。
【００６０】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
【００６１】
まず、比較例として、ダイレクト配電制御を行うシリーズハイブリッド車両において、発電制御では駆動系のねじり振動を考慮せず、駆動制御において制振フィルタｆにより駆動モータ１５の目標駆動トルクから駆動系のねじり振動に対応する周波数成分を除去あるいは低減する場合の発進加速時の様子を図９Ａに示す。この比較例では、制振フィルタｆの制振効果により駆動系のねじり振動が抑えられ、スムーズな発進加速が実現されているが、発進直後は発電電力と駆動電力に差が発生している。
【００６２】
これに対し本実施形態の場合の発進加速時の様子を図９Ｂに示す。本実施形態では、駆動系のねじり振動が抑えられ、スムーズな発進加速が実現されるだけでなく、発電電力と駆動電力を一致させることができている。
【００６３】
本実施形態でこのようなスムーズな発進加速が実現されるのは、制振フィルタｆにより発電電力から駆動系のねじり振動と同等の周波数成分を除去あるいは低減したことにより、発電電力に基づいて算出される駆動モータ１５の目標駆動トルクからも駆動系のねじり振動と同等の周波数成分が除去あるいは低減され、これに基づき駆動モータ１５が制御されるからである。
【００６４】
また、発電電力と駆動電力を一致させることができるのは、制振フィルタｆは目標発電機トルクに対して適用され、発電電力から駆動モータ１５の目標駆動トルクを算出する過程で制振フィルタｆが適用されることがないので、制振フィルタｆが原因となって発電電力と駆動電力の間に乖離が生じることがないからである。
【００６５】
したがって、本実施形態では、上記発進加速時に仮にバッテリ１７の充放電が制限されていたとしても、発電機１２で発電した電力を全て駆動モータ１５が消費することができ、バッテリ１７の充放電を抑制することができる。
【００６６】
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。
【００６７】
第２実施形態は、システムコントローラ２０が行う回転速度制御の内容が第１実施形態と相違する。
【００６８】
図１０Ａは、第２実施形態における回転速度制御のブロック図である。第２実施形態では、回転速度制御を、比例制御１３１と外乱オブザーバ１３２で構成している。図中のＰは比例制御ゲインである。
【００６９】
制御対象である発電装置１０の入力トルクに対する回転速度の伝達特性をＧｇ（ｓ）とし、これをモデル化したときの伝達特性をＧｇ′（ｓ）とした場合、Ｇｇ′（ｓ）は次式（２１）で表される。Ｊgは発電装置１０のイナーシャである。
【００７０】
Ｇｇ′（ｓ）＝１／（Ｊgｓ）  ・・・（２１）
【００７１】
図中のＨ（ｓ）はＧｇ′（ｓ）と次数が等しい１次のローパスフィルタである。Ｈ（ｓ）は、その時定数を用いて外乱オブザーバ１３２の耐外乱性と安定性を調節するのに利用される。
【００７２】
外乱オブザーバ１３２は、目標発電トルクの前回値を制御対象モデルＧｇ’（ｓ）に入力したときのＧｇ’（ｓ）の出力と発電機１２の回転速度（検出値）の差に対して、このＨ（ｓ）とＧｇ′（ｓ）の逆系で構成されるＨ（ｓ）／Ｇｇ′（ｓ）なる伝達特性を用い、制御対象である発電装置１０に入力される外乱を推定する。なお、この外乱オブザーバ１３２が推定する外乱推定値は、主にエンジントルクである。
【００７３】
このように回転速度制御に外乱オブザーバ１３２を用いる場合、図１０Ａに示すように、外乱オブザーバ１３２内の制御対象モデルＧｇ′（ｓ）の前段にも制振フィルタｆを配置し、フィルタリング処理後の目標発電トルクの前回値に基づき外乱オブザーバ１３２が外乱を推定するようにする。回転速度制御の後段に制振フィルタｆがある場合、外乱オブザーバ１３２が制振フィルタｆと干渉し、制振効果が低下する可能性があるが、このように制御対象モデルＧｇ′（ｓ）の前段にも制振フィルタｆを配置することでかかる干渉を防止することができる。
【００７４】
回転速度制御をこのように構成してもよく、第１実施形態と同様に、駆動系のねじり振動を抑えつつ、発電電力と駆動電力を一致させることができる。
【００７５】
なお、図１０Ｂは図１０Ａを等価変換した構成のブロック図であり、制振フィルタｆの位置が異なる。制振フィルタｆをこのような位置に配置しても図１０Ａのブロック図と同様の作用効果を有する。
【００７６】
続いて、本発明の第３実施形態について説明する。
【００７７】
第３実施形態は、システムコントローラ２０が行う発電制御の内容が第１実施形態と相違する。
【００７８】
図１１は第３実施形態における発電制御のブロック図である。図５に示した第１実施形態における発電制御のブロック図と異なり、システムコントローラ２０は、運転点演算１１１で求めた目標エンジントルクに対して制振フィルタｆを用いてフィルタリング処理したものを目標エンジントルクとしてエンジンコントローラ２１に指示する。
【００７９】
既に述べたとおり、発電電力は、発電機１２に入力されるトルクに発電機１２の回転速度を掛けた値にほぼ等しい。したがって、制振フィルタｆにより、発電機１２の目標発電機トルクに代えてエンジン１１の目標エンジントルクから駆動系のねじり振動と同等の周波数成分を除去あるいは低減し、同成分を発電機１２に入力されるトルクから除去あるいは低減しても、第１、第２実施形態と同様に、発電電力から駆動系のねじり振動と同等の周波数成分を除去あるいは低減することができる。
【００８０】
したがって、この第３実施形態においても、第１、第２実施形態と同様に、駆動系のねじり振動を抑えつつ、発電電力と駆動電力を一致させることができる。
【００８１】
なお、上記第１実施形態から第３実施形態については、回生電力の充電、駆動電力の放電を行うバッテリ１７を搭載しないハイブリッド車両に対しても適用することができる。この場合、発電機１２で発電した電力を駆動モータ１５が消費するので、発電機１２の発電電力が過剰となって電圧が急上昇したり、発電機１２の発電電力が足りなくなって電圧が急に低下するのを防止し、制御を安定化することができる。
【００８２】
続いて、本発明の第４実施形態について説明する。
【００８３】
第４実施形態は、車両のシステム構成は第１実施形態と同様であるが、駆動モータ１５に電力を供給する電力供給源が第１実施形態と相違する。
【００８４】
第１実施形態は、駆動モータ１５に供給される電力が発電機１２のみから供給されることを前提とする構成、つまり電力供給源が発電機１２のみの構成である。これに対し第４実施形態は、発電機１２に加え、さらにバッテリ１７も駆動モータ１５に電力を供給する電力供給源とする構成である。
【００８５】
ここで、第１実施形態では、バッテリ１７への入力電力に制限が付された場合に、バッテリコントローラ２３が直接バッテリ１７を制御することによって入力電力を制限する構成にはなっていない。システムコントローラ２０が車両の状態に基づいて要求電力を求め、これに基づいて発電機１２の発電電力を制御する構成となっている。その際、システムコントローラ２０は駆動モータ１５で消費し切れるだけの発電量に制御することで、バッテリ１７へ電力が入力されるのを防止する構成となっている。
【００８６】
電力供給源が発電機１２のみの場合には、第１実施形態のようにシステムコントローラ２０が制振フィルタｆを介して発電機１２の発電電力を指令すれば、発電電力をすべて駆動モータ１５で消費することができるので、発電電力が消費電力に対して余剰となることがなく、バッテリ１７に電力が流れることがない。
【００８７】
しかし、バッテリ１７からも駆動モータ１５に電力が供給される第４実施形態の構成においては、前述したようにバッテリコントローラ２３がバッテリ１７自体を制御することによって駆動モータ１５への供給電力を制御するものではないので、発電電力が消費電力に対して余剰となるおそれがある。
【００８８】
なお、電力供給源がバッテリ１７のみの場合は、バッテリ１７からの放電についてバッテリコントローラ２３がバッテリ１７自体を制御しない構成であっても、バッテリ１７から放電される電力は駆動モータ１５で消費される電力だけである。つまり、バッテリ１７から放電される電力と駆動モータ１５で消費される電力は等しいので、余剰の電力が生じることはない。また、バッテリ１７への入力制限を、バッテリコントローラ２３がバッテリ１７自体を制御することによって実現する構成であれば、余剰の電力がバッテリ１７に充電されるという状態は起こり得ない。
【００８９】
次に、発電機１２とバッテリ１７が電力供給源となる場合のシステムコントローラ２０の動作を、半ダイレクト配電制御を行っている場合を例に、図１２の制御ブロック図及び図１３のフローチャートを用いて説明する。半ダイレクト配電制御は、バッテリ１７に可能な限り充電しつつ、駆動要求に対して駆動を補助する分だけ発電し、バッテリ出力可能電力以内での持ち出しと発電電力に応じた駆動電力の消費を行うためにシステムコントローラ２０が実行する制御である。この半ダイレクト配電制御は、例えば、バッテリ温度が低下していてバッテリ１７への充放電が制限されている（バッテリ入力可能電力、バッテリ出力可能電力のいずれもバッテリ容量に比べて小さく制限されている）ときに行う。
【００９０】
図１２は、第４実施形態における発電制御の全体制御ブロック図であり、図１３は当該制御の具体的な制御ルーチンを示すフローチャートである。以下、制御の詳細について図１３のフローチャートに従って説明する。
【００９１】
Ｓ２０１では、システムコントローラ２０は運転者のアクセル操作量、バッテリ電圧及び駆動モータ回転数に基づいて、要求駆動電力ＰＤ０を算出する。要求駆動電力演算の詳細な動作については、上述した図３のブロック図と同様であるので説明を省略する。この演算は、図１２の要求駆動電力演算２１２にあたる。
【００９２】
Ｓ２０２では、システムコントローラ２０はバッテリ１７のＳＯＣ、バッテリ入力可能電力ＰＩＮ、バッテリ出力可能電力ＰＯＵＴ、及びＳ２０１で求めた要求駆動電力に基づいて、発電電力指令値を算出する。詳細な動作を図１４のブロック図を用いて説明する。
【００９３】
まず、システムコントローラ２０は要求発電電力ＰＧ０を算出する。ここでは、図１５に示すバッテリＳＯＣと要求発電電力の関係を予め設定した要求発電電力マップを用いて、バッテリＳＯＣから要求発電電力を算出する。なお、図１５の要求発電電力マップは、相対的にＳＯＣが低い領域では要求発電電力が最大発電電力となるように、相対的にＳＯＣが高い領域では要求発電電力が最大発電電力より低い最良効率発電電力となるように設定されている。
【００９４】
次に、システムコントローラ２０は、要求発電電力ＰＧ０とＳ２０１で算出した要求駆動電力ＰＤ０からバッテリ出力可能電力ＰＯＵＴを引いた値ＰＤ０−ＰＯＵＴとを比較し、大きい方の値（Ａ＝ｍａｘ（ＰＧ０、ＰＤ０−ＰＯＵＴ））を算出する（２２１）。さらに、システムコントローラ２０は値Ａと、要求駆動電力ＰＤ０とバッテリ入力可能電力ＰＩＮの和ＰＤ０＋ＰＩＮを比較し、小さい方の値（Ｂ＝ｍｉｎ（Ａ、ＰＤ０＋ＰＩＮ））を算出する（２２２）。そして、システムコントローラ２０は、値Ｂを最大発電電力ＰＧｍａｘ及び最小発電電力ＰＧｍｉｎで上下限制限することにより発電電力指令値ＰＧ*を算出する（２２３）。このようにすることで、発電機１２は、要求発電電力をバッテリ入力可能電力以内に抑えつつ、バッテリ出力可能電力で補えない要求駆動電力を発電電力で補助するように動作する。この演算は、図１２の要求発電電力演算２１１及び発電電力指令値演算２１３にあたる。
【００９５】
図１３に戻りＳ２０３では、システムコントローラ２０はＳ２０１で求めた要求駆動電力ＰＤ０とバッテリ入出力可能電力ＰＩＮ、ＰＯＵＴより、発電機１２で制振フィルタリング処理を実施するか否かの判定を行う。そして、システムコントローラ２０は要求駆動電力ＰＤ０がバッテリ出力可能電力ＰＯＵＴより大きい場合、またはバッテリ入力可能電力ＰＩＮに−１を乗じた値より小さい場合には、発電機１２での制振フィルタリング処理の実施を決定する。
【００９６】
Ｓ２０４では、システムコントローラ２０はエンジンコントローラ２１へのエンジントルク指令値及び発電機コントローラ２２への発電機トルク指令値を演算する。当該演算の詳細な動作については、上述した図２のＳ２と同様なので説明を省略する。なお当該演算は図１２の発電制御２１８にあたる。
【００９７】
Ｓ２０５では、システムコントローラ２０は発電電力指令値ＰＧ*と、発電電力指令値のうち駆動電力として供給する電力分（発電機・駆動補助電力目標値：ＰＧＤ）に応じて、バッテリ充放電電力目標値ＰＧＢを算出する。発電機・駆動補助電力目標値ＰＧＤは、ダイレクト配電分の目標発電電力に相当する。
【００９８】
まず、システムコントローラ２０は発電機・駆動補助電力目標値ＰＧＤを、図１６のブロック図にしたがって次のように算出する。システムコントローラ２０は要求駆動電力ＰＤ０と出力可能電力ＰＯＵＴの差ＰＤ０−ＰＯＵＴと、要求駆動電力ＰＤ０と入力可能電力ＰＩＮの和ＰＤ０＋ＰＩＮをそれぞれ算出し（２３１、２３２）、演算結果をスイッチ２３３に入力する。スイッチ２３３にはこの他に要求駆動電力ＰＤ０も入力される。そして、システムコントローラ２０は要求駆動電力ＰＤ０がゼロ以上（力行状態）の場合はＰＤ０−ＰＯＵＴを、一方、要求駆動電力ＰＤ０がゼロより小さい（回生状態）場合はＰＤ０＋ＰＩＮを選択して、これを発電機・駆動補助電力目標候補値ＰＧＤ０とする。つまり、発電機・駆動補助電力目標値ＰＧＤ０は次式（２２）のようになる。
【００９９】
ＰＧＤ０＝ＰＤ０−ＰＯＵＴ    （ＰＤ０≧０）
ＰＧＤ０＝ＰＤ０＋ＰＩＮ      （ＰＤ０＜０）      ・・・（２２）
【０１００】
このようにして設定した発電機・駆動補助電力目標候補値ＰＧＤ０に対し、システムコントローラ２０は下記の不感帯処理を施し、発電機・駆動補助電力目標・候補値ＰＧＤ１を算出する（２３４）。
【０１０１】
ＰＧＤ１＝ＰＧＤ０−ＰＩＮ    （ＰＧＤ０≧ＰＩＮ）
ＰＧＤ１＝０                  （ＰＩＮ＞ＰＧＤ０＞−ＰＩＮ）  ・・・（２３）
ＰＧＤ１＝ＰＧＤ０＋ＰＯＵＴ  （ＰＧＤ０≦−ＰＯＵＴ）
【０１０２】
システムコントローラ２０は、発電機・駆動補助電力目標・候補値ＰＧＤ１に対し、最大発電電力ＰＧｍａｘと最小発電電力ＰＧｍｉｎを用いて上下限制限処理を施した値を、発電機・駆動補助電力目標値ＰＧＤとする（２３５）。ここまでの演算は、図１２の発電機・駆動補助電力目標指令値演算２１４にあたる。
【０１０３】
次に、システムコントローラ２０は、Ｓ２０２で算出した発電電力指令値ＰＧ*と、発電機・駆動補助電力目標値ＰＧＤより、バッテリ充放電電力目標値ＰＧＢを図１７のブロック図にしたがって算出する。バッテリ充放電電力目標値ＰＧＢは、実発電電力から差し引くことで実発電電力のうち駆動モータ１５に供給する電力を求めるために使用する。
【０１０４】
システムコントローラ２０は、まず下式（２４）のように発電電力指令値ＰＧ*と発電機・駆動補助電力目標値ＰＧＤの差を算出し、これをバッテリ使用電力目標・候補値ＰＧＢ０とする（２４１）。
【０１０５】
ＰＧＢ０＝ＰＧ*−ＰＧＤ      ・・・（２４）
【０１０６】
システムコントローラ２０はバッテリ使用電力目標・候補値ＰＧＢ０に、下式（２６）のようにエンジン応答遅れフィルタＧｅ（ｓ）及び制振フィルタＧｍ（ｓ）／Ｇｐ（ｓ）を施して、これをバッテリ充放電電力目標値（ＰＧＢ）とする（２４２、２４３）。バッテリ使用電力目標・候補値ＰＧＢ０エンジン応答遅れフィルタＧｅ（ｓ）を施すことで、実発電電力から差し引く際に、実発電電力との位相を合わせることができるので、実発電電力のうち駆動モータ１５に供給する電力を正確に求めることができる。さらに、制振フィルタを施すので、同様に制振フィルタが施された実発電電力から差し引くことによって、制振フィルタが施された状態の駆動モータに供給する電力分を算出することができる。
【０１０７】
したがって、バッテリ充放電電力目標値ＰＧＢを駆動モータ１５に供給した場合、バッテリ１７への充放電電力をバッテリ１７の入出力可能電力以内に収めつつ、車両駆動系のねじり振動に対する制振効果を得ることができる。
【０１０８】
ここで、エンジン応答遅れフィルタＧｅ（ｓ）は、例えば下式（２５）に示す伝達関数で表わされるような１次遅れフィルタとし、Ｔｅは実験的に取得したエンジン応答遅れ時定数とする。
【０１０９】
Ｇｅ（ｓ）＝１／（Ｔｅ・ｓ＋１）      ・・・（２５）
ＰＧＢ＝Ｇｅ（ｓ）・｛Ｇｍ（ｓ）／Ｇｐ（ｓ）｝・ＰＧＢ０      ・・・（２６）
上記の発電機・駆動補助電力目標値ＰＧＤと発電電力指令値ＰＧ*からバッテリ充放電電力目標値ＰＧＢを算出する演算は、図１２のバッテリ充放電電力目標値演算２１５にあたる。
【０１１０】
図１３に戻りＳ２０６では、システムコントローラ２０は計測した実発電電力ＰＧと、Ｓ２０５で算出したバッテリ充放電電力目標値ＰＧＢより、発電機・駆動補助電力指令値ＰＧＤ*を算出する。この際、実発電電力ＰＧは、例えば発電機インバータ１３の直流電流を計測する電流センサにより得られる電流値と、直流電圧を計測する電圧センサにより得られる電圧値を掛け合わせることで求められる。そして、システムコントローラ２０は図１８に示すブロック図に従い、下式（２７）のように発電機・駆動補助電力指令値ＰＧＤ*を、実発電電力ＰＧとバッテリ充放電電力目標値ＰＧＢの差として算出する（２１７）。
【０１１１】
ＰＧＤ*＝ＰＧ−ＰＧＢ      ・・・（２７）
【０１１２】
この処理により、実際に発電した電力のうち、駆動に供給する電力、つまりダイレクト配電分の電力を算出することができる。しかも、制振フィルタを施した発電制御で発電した電力と、制振フィルタを施したバッテリ充放電電力目標値を用いているので、制振効果が得られることになる。
【０１１３】
Ｓ２０７では、システムコントローラ２０は要求駆動電力ＰＤ０、実発電電力ＰＧ、バッテリ入出力可能電力ＰＩＮ、ＰＯＵＴ等にしたがい、駆動制振フィルタ実施電力指令値ＰＤＦ*を算出する。この演算は、図１２の駆動制振フィルタ実施電力指令値演算２１６にあたる。
【０１１４】
駆動制振フィルタ実施電力指令値ＰＤＦ*演算２１６の詳細について、図１９のブロック図を参照して説明する。
【０１１５】
まず、システムコントローラ２０は要求駆動電力ＰＤ０に対し、実発電電力ＰＧに出力可能電力ＰＯＵＴを加えた値を上限値Ｐｄ＿ｍａｘとし（２５１）、実発電電力ＰＧに入力可能電力ＰＩＮを差し引いた値を下限値Ｐｄ＿ｍｉｎとし（２５２）、これらの値で上下限制限を施して得られた値を駆動可能電力目標値ＰＤ１とする（２５１）。
【０１１６】
さらに、システムコントローラ２０は駆動可能電力目標値ＰＤ１に対し、実発電電力ＰＤ０のうちバッテリ１７の充放電に充てられる電力とバッテリ入出力電力の和で上下限制限して駆動制振フィルタ実施電力指令値ＰＤＦ*を算出する（２５４）。
【０１１７】
ここで、駆動制振フィルタ実施電力指令値演算２５４についてより詳細に説明する。システムコントローラ２０は、最大発電電力ＰＧｍａｘから実発電電力ＰＧを差し引いた値ＰＧｍａｘ−ＰＧと（２５５）、バッテリ入力可能電力ＰＩＮと、バッテリ充放電電力目標値ＰＧＢの中から最小値ｍｉｎ（ＰＧｍａｘ−ＰＧ、ＰＩＮ、ＰＧＢ）を選択する（２５６）。そして、システムコントローラ２０は選択した値にバッテリ出力可能電力ＰＯＵＴを加え（２５７）、得られた値ｍｉｎ（ＰＧｍａｘ−ＰＧ、ＰＩＮ、ＰＧＢ）＋ＰＯＵＴを上限値Ｐｂ＿ｍａｘとする（２５７）。
【０１１８】
また、システムコントローラ２０は、最小発電電力ＰＧｍｉｎから実発電電力ＰＧを差し引いた値ＰＧｍｉｎ−ＰＧと（２５８）、バッテリ出力可能電力ＰＯＵＴに−１を乗じた値と、バッテリ充放電電力目標値ＰＧＢに−１を乗じた値の中から最大値ｍａｘ（ＰＧｍｉｎ−ＰＧ、−ＰＯＵＴ、−ＰＧＢ）を選択する（２５９）。そして、システムコントローラ２０は選択した値からバッテリ入力可能電力ＰＩＮを差し引き（２６０）、得られた値ｍａｘ（ＰＧｍｉｎ−ＰＧ、−ＰＯＵＴ、−ＰＧＢ）−ＰＩＮを下限値Ｐｂ＿ｍｉｎとする。
【０１１９】
システムコントローラ２０は、このようにして算出した上下限値を用いて駆動可能電力目標値ＰＤ１に上下限制限を施した値を駆動制振フィルタ実施電力指令値ＰＤＦ*とする。
【０１２０】
駆動制振フィルタ実施電力指令値ＰＤＦ*を上記のように算出することで、例えば発電電力をバッテリ１７に充電中に駆動要求が入った場合に、バッテリ出力可能電力に加えて、さらに充電に充てられている発電電力も駆動モータ１５に供給できる。これにより、より多くの電力を駆動モータ１５に供給することができ、バッテリ１７の充放電を入出力可能電力以内に確保しつつ、加速性能及び制振性能を向上させることができる。
【０１２１】
なお、上記の上下限値の演算では、実発電電力ＰＧを用いてＰＧｍａｘ−ＰＧ、ＰＧｍｉｎ−ＰＧを算出しているが、実発電電力ＰＧに代えて、例えば式（２７）で算出した発電機・駆動補助電力指令値ＰＧＤ*を用いてもよい。
【０１２２】
以上説明したＳ２０７の処理によれば、例えば発電機１２の発電によるバッテリ１７への充電中に駆動要求が入った場合に、バッテリ１７から持ち出せる電力に加え、発電により発生している電力も用いることができるようになる。すなわち、発電機１２の発電によるバッテリ１７への充電中に駆動要求が入った場合は、一般的には駆動モータ１５に供給する電力はバッテリ１７の出力可能電力に限られる。しかし、Ｓ２０７の処理によれば、バッテリ出力可能電力にバッテリ１７の充電に当てられている発電電力を加えた電力を駆動モータ１５に供給することができる。したがって、バッテリ１７の充放電を入出力可能電力以内に収めつつ、加速性能及び制振性能を向上させることができる。
【０１２３】
図１３に戻りＳ２０８では、システムコントローラ２０は、発電機１２で発電した電力を駆動モータ１５でバッテリ１７の入出力可能電力以内に収めるように消費するための駆動モータトルク指令値ＴＤ*を算出する。この演算は、図１２の駆動モータトルク指令値演算２１９にあたる。
【０１２４】
駆動モータトルク指令値ＴＤ*は、システムコントローラ２０によって、駆動制振フィルタ実施電力指令値ＰＤＦ*と発電機・駆動補助電力指令値ＰＧＤ*等に基づいて、図２０のブロック図にしたがって次のように算出される。
【０１２５】
まず、システムコントローラ２０は、ステップＳ２０７で算出した駆動制振フィルタ実施電力指令値ＰＤＦ*に対し、制振フィルタを施す（２６１）。この際、制振フィルタは、ステップＳ２０７の演算過程において制限した上下限制限値を越えないよう、かつ進み補償とならないように設定する必要がある。そこでシステムコントローラ２０は、式（１９）で表わされる理想モデルＧｍ（ｓ）のパラメータａref1、ａref2、ａref3の設定を、式（１６）で表わされる伝達特性モデルＧｐ（ｓ）に対し、進み補償とならないように設定する。つまり、次式（２８）、（２９）のように設定する。
【０１２６】
ａref1／ａref3≧ａ1′／ａ3′                      ・・・（２８）
ａref2／（２・（ａref1・ａref3）1/2）≧１      ・・・（２９）
【０１２７】
式（２８）は、ａref1／ａref3が理想モデルＧｍ（ｓ）の固有角速度の２乗を表わすので、伝達特性モデルＧｐ（ｓ）のねじり共振角速度ωｎ（（ａ1′／ａ3′）1/2）よりも大きくなるように設定することを意味する。また、式（２９）は理想モデルＧｍ（ｓ）の減衰係数を表わし、減衰係数が１以上となるように設定し、非振動特性となるよう設定することを意味している。
【０１２８】
システムコントローラ２０は、上記のように駆動制振フィルタ実施電力指令値ＰＤＦ*に対して制振フィルタを施した値と、ステップＳ２０６で算出した発電機・駆動補助電力指令値ＰＧＤ*の和を算出し、これを駆動電力指令値ＰＤ*とする（２６２）。システムコントローラ２０は、駆動モータ回転数と、バッテリ電圧（または駆動インバータ電圧）と、駆動電力指令値ＰＤ*に基づいて駆動モータ損失マップを検索することで駆動モータ１５の駆動損失を算出する（２６３）。そして、システムコントローラ２０は駆動電力指令値ＰＤ*から駆動損失を差し引き（２６４）、差し引いた後の値を駆動モータ回転数で割った値を最終的に駆動モータ１５に指令する駆動モータトルク指令値ＴＤ*とする（２６５）。
【０１２９】
次に、本実施形態の作用効果について図２１、図２２のタイムチャートを参照して説明する。
【０１３０】
図２１は、比較例として、発電した電力とバッテリ１７からの出力電力を元に、すべて駆動モータ１５にて制振フィルタを施した場合の様子を示したものである。図２２は、本実施形態を適用した場合の様子を示したものである。
【０１３１】
ここでは、バッテリ入出力可能電力が所定の値に制限されているときに、時刻ゼロｓｅｃで所定の要求発電電力（ＰＧ０＞ＰＩＮ）にて発電を開始し、時刻１ｓｅｃで要求駆動電力ＰＤ０を所定値にステップ的に変化させて加速した場合を例に説明する。
【０１３２】
時刻ゼロｓｅｃから１ｓｅｃにかけては、比較例と本実施形態のいずれも、入力可能電力ＰＩＮの範囲に収まるように発電が行われ、バッテリ１７に入力可能電力以内で充電が行われる。
【０１３３】
時刻１ｓｅｃ以降については、比較例では、時刻１ｓｅｃの加速開始とともに、制振フィルタの制振効果によりねじり振動が発生せずにスムーズに加速をしているが、バッテリ１７への入力電力が入力可能電力を超えて過充電されている。
【０１３４】
これに対し、本実施形態を適用した場合には、ねじり振動が発生することなくスムーズな加速をするとともに、バッテリ１７への入出力電力を入出力可能電力以内に確実に抑えることができている。さらに、入出力可能電力範囲内でバッテリ１７の電力を効果的に活用できている。
【０１３５】
以上説明したように、本実施形態によれば、電力供給源が駆動モータ１５とバッテリ１７である場合にも、第１〜第３実施形態と同様に、駆動系のねじり振動を抑えつつ、発電電力と駆動電力を一致させることができる。
【０１３６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【０１３７】
例えば、バッテリ１７への電力の入出力が禁止または制限される場合について説明したが、これらはあくまでも一例であり、バッテリ１７のＳＯＣが１００％であってバッテリ１７への入出力制限が付加されない場合についても、発電電力（及びバッテリ１７からの供給電力）と駆動モータ１５の消費電力を等しくすることができる。
【０１３８】
また、本発明はシリーズ方式とパラレル方式を切り換えることのできるシリーズパラレルハイブリッド車両にも適用可能である。同車両がシリーズ方式で運転する際に上記実施形態の制御を行えば、同様の作用効果が奏される。
【０１３９】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。
【０１４０】
例えば、第１実施形態で説明した図５の発電機コントローラ２２での演算についてまとめると、図２３に示すようになる、すなわち、制振フィルタｆを施した目標発電機トルクに基づいて目標発電電力を算出し、これに基づいて発電機１２を制御している。そして、発電機の出力に基づいて目標駆動トルクを設定し、これに基づいて発電機インバータ１３を制御している。
【０１４１】
これに対し、図２４に示すように、制振フィルタｆを施した目標発電機トルクに基づいて目標駆動トルクを算出し、この目標駆動トルクに基づいて目標発電電力を算出するようにしてもよい。その他に、制振フィルタｆを施した目標発電機トルクに基づいて目標駆動トルク及び目標発電電力をそれぞれ算出するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１４２】
１０  発電装置
１１  エンジン
１２  発電機
１３  発電機インバータ
１４  駆動インバータ
１５  駆動モータ
１７  バッテリ
１８  駆動輪
２０  システムコントローラ
２１  エンジンコントローラ
２２  発電機コントローラ
２３  バッテリコントローラ
２４  駆動モータコントローラ
ｆ    制振フィルタ（制振制御部）
【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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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