DE10214143A1

DE10214143A1 - Gerät, Verfahren und Programm zur Antriebssteuerung von Hybridfahrzeugen

Info

Publication number: DE10214143A1
Application number: DE10214143A
Authority: DE
Inventors: Kozo Yamaguchi; Akira Suzuki; Toshihiro Shiimado; Hiroyuki Kojima; Takehiko Suzuki
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2002-10-10
Also published as: US6636787B2; US20020143441A1; JP2002305806A

Abstract

Es ist eine Hybridfahrzeugantriebssteuervorrichtung zum Verbessern eines Fahrgefühls während einer Kurvensteuerung vorgesehen, die die Position des Fahrzeugs und Fahrbahnzustandsinformationen erfasst und die eine Sollverzögerung, eine Optimaldrehzahländerungsstufe und ein einstellbares Moment berechnet. Die Erfindung offenbart ein Getriebe zum Ändern der Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der Fahrzeugposition, der Fahrbahnzustandsinformation und der Optimaldrehzahländerungsstufe, sowie eine Momentensteuerungsvorrichtung zum Antreiben eines Antriebsmotors, der das einstellbare Moment erzeugt. Ein Regenerativmoment wird auf der Grundlage der Sollverzögerung und der Verzögerung entsprechend der Optimaldrehzahländerungsstufe berechnet und erzeugt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gerät, auf ein Verfahren und auf ein Programm zur Antriebssteuerung von Hybridfahrzeugen.

Ein herkömmliches Navigationssystem ist so gestaltet, dass es eine Momentanposition eines Fahrzeuges mittels einer Momentanpositionserfassungseinrichtung erfasst, dass es einen Richtungswinkel eines fahrenden Fahrzeugs mittels einer Richtungswinkelerfassungseinrichtung erfasst, und dass es die erfasste Momentanposition, den erfassten Richtungswinkel des fahrenden Fahrzeugs und eine Abbildung des Umgebungsbereichs an einem Abbildungsbildschirm anzeigt, der an einer Anzeigevorrichtung angeordnet ist. Falls das Navigationssystem als ein Routenplanersystem verwendet wird und eine Bedienperson wie zum Beispiel ein Fahrer ein Ziel eingibt, dann sucht das Navigationssystem eine Route aus der Momentanposition bis zu dem Ziel, und es zeigt die Momentanposition, einen Richtungswinkel des fahrenden Fahrzeugs, eine Abbildung des Umgebungsbereiches und eine gefundene Route (nachfolgend als "die gefundene Route" bezeichnet) an dem Abbildungsbildschirm an. Demgemäß kann der Fahrer das Fahrzeug fahren, während er der gefundenen Route folgt.

Außerdem wurde ein Fahrzeugsteuergerät vorgesehen, das so gestaltet ist, dass es Informationen hinsichtlich einer Navigation von einem Navigationssystem zu einer Automatikgetriebesteuereinheit übermittelt und eine Fahrtsteuerung wie zum Beispiel ein Kurvensteuerung auf der Grundlage der Informationen hinsichtlich der Navigation durchführt. Wenn das Fahrzeug momentan um eine Kurve fährt, dann arbeitet das Fahrzeugsteuergerät derart, dass das Navigationssystem empfohlene Drehzahländerungsstufen auf der Grundlage von Straßenzuständen festlegt und dass die Automatikgetriebesteuereinheit eine bestimmte Drehzahländerungsstufe von dem empfohlenen Drehzahländerungsstufen auswählt. Infolgedessen kann das Fahrzeug die Kurve mit der ausgewählten Drehzahländerungsstufe befahren.

Bei dem vorstehend erwähnten Fahrzeugsteuergerät gemäß dem Stand der Technik werden jedoch zwei oder drei Drehzahländerungsstufen festgelegt, während die Informationen hinsichtlich der Navigation für jeweils verschiedene Straßenzustände erzeugt werden. Daher kann das Fahrzeug nicht immer eine Kurve befahren, während es mit einer angemessenen Verzögerung verzögert wird. Infolgedessen verschlechtert sich das Fahrgefühl während der Kurvensteuerung.

Die gegenwärtige Erfindung wurde zur Lösung des vorstehend genannten Problems des Fahrzeugsteuergeräts gemäß dem Stand der Technik geschaffen. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät, ein Verfahren und ein Programm zur Antriebssteuerung von Hybridfahrzeugen mit verbessertem Fahrgefühl während einer Fahrtsteuerung vorzusehen.

Fig. 1 zeigt eine Funktionsblockdarstellung eines Gerätes zur Antriebssteuerung von Hybridfahrzeugen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine Konzeptansicht eines Hybridfahrzeugs gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 3 zeigt eine Arbeitskarte für ein Automatikgetriebe gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht des Gerätes zur Antriebssteuerung von Hybridfahrzeugen gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 5 zeigt in einer Flusskarte, wie ein Navigationssystem arbeitet, wenn eine Kurvensteuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.

Fig. 6 zeigt eine Abbildung von empfohlenen Fahrzeuggeschwindigkeiten gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 7 zeigt eine erläuternde Ansicht von Verzögerungszuständen des Hybridfahrzeugs gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 8 zeigt eine Abbildung von empfohlenen Drehzahländerungsstufen gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 9 zeigt in einer Flusskarte, wie eine Automatikgetriebesteuerungseinheit arbeitet, wenn die Kurvensteuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen beschrieben.

Die Fig. 1 zeigt eine Funktionsblockdarstellung eines Geräts zur Antriebssteuerung von Hybridfahrzeugen gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Die Fig. 1 zeigt einen Antriebsmotor 18, ein Global-Positioning- System (GPS) 21 bzw. eine Momentanpositionserfassungseinrichtung 21 zum Erfassen einer Momentanposition, eine Straßenzustandsinformationsgewinnungseinrichtung 91 zum Gewinnen von Informationen hinsichtlich Straßenzuständen, eine Sollverzögerungsberechnungseinrichtung 92 zum Berechnen einer Sollverzögerung auf der Grundlage der Momentanposition und den Informationen hinsichtlich den Straßenzuständen, eine Optimaldrehzahländerungsstufenberechnungseinrichtung 93 zum Berechnen einer Optimaldrehzahländerungsstufe auf der Grundlage der Sollverzögerung, eine Berechnungseinrichtung 94 für ein einstellbares Moment zum Berechnen eines einstellbaren Moments auf der Grundlage der Sollverzögerung und einer Verzögerung entsprechend der Optimaldrehzahländerungsstufe, ein Getriebe 113 zum Durchführen eines Drehzahländerungsvorgangs auf der Grundlage der Optimaldrehzahländerungsstufe und eine Momentensteuerungseinrichtung 95 zum Antreiben des Antriebsmotors 18, um so das einstellbare Moment zu erzeugen.

Die Fig. 2 zeigt eine Konzeptansicht eines Hybridfahrzeugs gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Fig. 3 zeigt eine Arbeitskarte für ein Automatikgetriebe gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Die Fig. 2 zeigt einen Automatikgetriebe 10, eine Kraftmaschine 11 und den Antriebsmotor 18. Der Antriebsmotor 18 hat einen Rotor 18a, einen Stator 18b, eine Spule 18c und dergleichen. Der Rotor 18a ist an einer Abgabewelle 114 der Kraftmaschine 11 gepasst.

Eine Drehmomentenwandler 112 überträgt eine Drehung, die durch das Antreiben der Kraftmaschine 11 und des Antriebsmotors 18 erzeugt wird, zu dem Getriebe 113. Der Drehmomentenwandler 112 besteht aus einem Pumpenimpeller 115, der mit dem Rotor 18a gekoppelt ist, einem Turbinenläufer 117, der mit einer Eingabewelle 116 zum Eingeben einer Drehung in das Getriebe 113 gekoppelt ist, einem Stator 119, der an eine Ein-Wege-Kupplung 118 gepasst ist, einer Sperrkupplung 120, die gesperrt wird, um die Abgabewelle 114 und die Eingabewelle 116 miteinander zu koppeln, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, einem Dämpfer (nicht gezeigt) und dergleichen.

Das Automatikgetriebe 10 ist mit der Abgabewelle 114 treibend gekoppelt. Eine Drehung (Leistung) von der Kraftmaschine 11 wird zu dem Automatikgetriebe 10 übertragen. Eine Vielzahl Drehzahländerungsstufen zum Ändern einer Drehzahl, die von der Kraftmaschine 11 übertragen wird, ist in dem Automatikgetriebe 10 ausgebildet. Das Automatikgetriebe 10 gibt eine Drehung entsprechend einer jeweiligen Drehzahländerungsstufe zu Antriebswellen 151, 152 ab, die mit Antriebsrädern (nicht gezeigt) treibend gekoppelt sind. Der Antriebsmotor 18 ist mit einem Momentenübertragungssystem (Leistungsübertragungspfad) treibend gekoppelt, der sich von der Abgabewelle 114 zu den Antriebswellen 151, 152 erstreckt. Der Antriebsmotor 18 führt dem Momentenübertragungssystem ein Moment zu und absorbiert ein Moment von dem Momentenübertragungssystem.

Das Getriebe 113 besteht aus einem Hauptgetriebe 123 und einem Hilfsgetriebe 124. Das Getriebe 113 hat eine erste Kupplung C1, eine zweite Kupplung C2, eine dritte Kupplung C3, eine erste Bremse B1, eine zweite Bremse B2, eine dritte Bremse B3, eine vierte Bremse B4 und eine fünfte Bremse B5 als Reibeingriffselemente.

Das Hauptgetriebe 123 hat eine Planetengetriebeeinheit, die aus einer Doppelritzelplanetengetriebeeinheit 125 und einer Einfachplanetengetriebeeinheit 126 besteht. Die Doppelritzelplanetengetriebeeinheit 125 hat als Getriebeelemente ein Sonnenrad S1, ein Hohlrad R1, das konzentrisch zu dem Sonnenrad S1 angeordnet ist, Ritzel P1a, P1b, die jeweils das Sonnenrad S1 und das Hohlrad R1 kämmen, sowie einen Träger CR, der die Ritzel P1a, P1b drehbar stützt. Die Einfachplanetengetriebeeinheit 126 hat als Getriebeelemente ein Sonnenrad S2, ein Hohlrad R2, das konzentrisch zu dem Sonnenrad S2 angeordnet ist, ein Ritzel P2, das das Sonnenrad S2 und das Hohlrad R2 kämmt, sowie den Träger CR, der das Ritzel P2 stützt. Der Träger CR wird gemeinsam von der Doppelritzelplanetengetriebeeinheit 125 und der Einfachplanetengetriebeeinheit 126 benutzt.

Das Sonnenrad S1 und ein Automatikgetriebekasten 130 sind über die erste Bremse B1 und die zweite Bremse B2 sowie eine erste Ein-Wege-Kupplung F1 miteinander gekoppelt. Die erste Bremse B1, die zweite Bremse B2 und die erste Ein-Wege-Kupplung F1 sind einander parallel angeordnet. Das Hohlrad R1 und der Automatikgetriebekasten 130 sind über die dritte Bremse B3 und eine zweite Ein-Wege-Kupplung F2 miteinander gekoppelt, die einander parallel angeordnet sind. Der Träger CR und ein antreibendes Gegenzahnrad 131 sind miteinander gekoppelt. Das Sonnenrad S2 und die Eingabewelle 116 sind über die zweite Kupplung C2 miteinander gekoppelt, und das Hohlrad R2 und die Eingabewelle 116 sind über die erste Kupplung C1 miteinander gekoppelt.

Das Hilfsgetriebe 124 ist entlang einer antreibenden Gegenwelle 132 angeordnet, die parallel zu der Eingabewelle 116 angeordnet ist. Das Hilfsgetriebe 124 besteht aus einer vorderen Planetengetriebeeinheit 133, die an der Vorderseite der antreibenden Gegenwelle 132 angeordnet ist, und aus einer hinteren Planetengetriebeeinheit 134, die an der Hinterseite der antreibenden Gegenwelle 132 angeordnet ist.

Die vordere Planetengetriebeeinheit 133 hat ein Sonnenrad S3, ein Hohlrad R3, das konzentrisch zu dem Sonnenrad S3 angeordnet ist, ein Ritzel P3, das das Sonnenrad S3 und das Hohlrad R3 kämmt, sowie einen Träger CR3, der das Ritzel P3 drehbar stützt. Andererseits hat die hintere Planetengetriebeeinheit 134 als Getriebeelemente ein Sonnenrad S4, ein Hohlrad R4, das konzentrisch zu dem Sonnenrad S4 angeordnet ist, ein Ritzel P4, das das Sonnenrad und das Hohlrad R4 kämmt, sowie einen Träger CR4, der das Ritzel P4 drehbar stützt.

Die Sonnenräder S3, S4 sind über ein Kopplungselement 135 miteinander gekoppelt. Das Kopplungselement 135 und der Träger CR3 sind über die dritte Kupplung C3 und ein Kopplungselement 136 miteinander gekoppelt. Darüber hinaus sind das Kopplungselement 136 und der Automatikgetriebekasten 130 über die vierte Bremse B4 miteinander gekoppelt. Ein angetriebenes Gegenzahnrad 138 ist an einem Außenumfang des Hohlrads R3 ausgebildet. Das angetriebene Gegenzahnrad 138 und das antreibende Gegenzahnrad 131 kämmen einander, so dass eine Drehung des Hauptgetriebes 123 zu dem Hilfsgetriebe 124 übertragen werden kann. Der Träger CR4 und der Automatikgetriebekasten 130 sind über die fünfte Bremse B5 miteinander gekoppelt. Das Hohlrad R4 und die antreibende Gegenwelle 132 sind miteinander gekoppelt.

Ein Abgabezahnrad 141, das an der antreibenden Gegenwelle 132 befestigt ist, und ein großes Hohlrad 144 eines Differentialgetriebes 143 kämmen einander. Das Differentialgetriebe 143 hat ein linksseitiges und eines rechtsseitiges Zahnrad 145, 146 und Ritzel 147, 148, die die seitlichen Zahnräder 145 bzw. 146 kämmen. Das Differentialgetriebe 143 verteilt eine Drehung, die über das große Hohlrad 144 übertragen wurde, und es überträgt sie zu den Antriebswellen 151, 152, die jeweils treibend mit den Antriebsrädern (nicht gezeigt) gekoppelt sind.

Nun wird beschrieben, wie das gemäß der vorstehenden Beschreibung aufgebaute Automatikgetriebe 10 arbeitet. Die Fig. 3 zeigt einen Neutralbereich N, einen ersten Vorwärtsdrehzahlbereich 1^ST, einen zweiten Vorwärtsdrehzahlbereich 2^ND einen dritten Vorwärtsdrehzahlbereich 3^RD, einen vierten Vorwärtsdrehzahlbereich 4^TH, einen fünften Vorwärtsdrehzahlbereich 5^TH und einen Rückwärtsbereich REV.

Ein Eingriffszustand der ersten Kupplung C1, der zweiten Kupplung C2, der dritten Kupplung C3, der ersten Bremse B1, der zweiten Bremse B2, der dritten Bremse B3, der vierten Bremse B4 oder der fünften Bremse B5 bzw. ein Sperrzustand der ersten Ein- Wege-Kupplung F1 oder der zweiten Ein-Wege-Kupplung F2 ist mit "0" bezeichnet. Ein Angriffszustand der ersten Bremse B1 oder der dritten Bremse B3 beim Bremsen der Kraftmaschinenbremse ist mit "Δ" bezeichnet.

Bei dem ersten Vorwärtsdrehzahlbereich sind die erste Kupplung C1 und die fünfte Bremse B5 im Eingriff, und die zweite Ein- Wege-Kupplung F2 ist gesperrt. Falls eine Drehung der Eingabewelle 116 (Fig. 2) zu dem Hohlrad R2 über die erste Kupplung C1 in diesem Zustand übertragen wird, dann soll sich das Hohlrad R1 rückwärts drehen, während es aber durch die zweite Ein-Wege-Kupplung F2 gestoppt wird. Daher dreht sich das Sonnenrad S1 wie im Leerlauf rückwärts, und der Träger CR dreht sich, während er im wesentlichen verzögert wird.

Falls sich das Hohlrad R3 infolge einer Übertragung der Drehung von dem Träger CR auf das angetriebene Gegenzahnrad 138 über das antreibende Gegenzahnrad 131 rückwärts dreht, dann dreht sich der Träger CR3 rückwärts, während er im wesentlichen verzögert wird, da der Träger CR4 durch die fünfte Bremse B5 gestoppt wird. Demgemäß wird die erste Drehzahl zu dem Differentialgetriebe 143 über das Abgabezahnrad 141 übertragen, durch das Differentialgetriebe 143 verteilt und zu den Antriebswellen 151, 152 übertragen.

In dem zweiten Vorwärtsdrehzahlbereich sind die erste Kupplung C1, die zweite Bremse B2 und die fünfte Bremse B5 im Eingriff, und die erste Ein-Wege-Kupplung F1 ist gesperrt. Falls eine Drehung der Eingabewelle 116 zu dem Hohlrad R2 über die erste Kupplung C1 in diesem Zustand übertragen wird, dann soll sich das Sonnenrad S2 rückwärts drehen. Jedoch wird das Sonnenrad S1 durch die zweite Bremse B2 und die erste Ein-Wege-Kupplung F1 gestoppt. Daher wird das Hohlrad R1 wie im Leerlauf zwangsweise gedreht, und der Träger CR dreht sich, während er verzögert wird.

Falls sich das Hohlrad R3 infolge einer Übertragung der Drehung von dem Träger CR zu dem angetriebenen Gegenzahnrad 138 über das antreibende Gegenzahnrad 131 rückwärts dreht, dann dreht sich der Träger CR3, während er im wesentlichen verzögert wird, da der Träger CR4 durch die fünfte Bremse B5 gestoppt wird. Demgemäß wird die zweite Drehzahl zu dem Differentialgetriebe 143 über das Abgabezahnrad 141 übertragen, durch das Differentialgetriebe 143 verteilt und zu den Antriebswellen 151, 152 übertragen.

Bei dem dritten Vorwärtsdrehzahlbereich sind die erste Kupplung C1, die zweite Bremse B2 und die vierte Bremse B4 im Eingriff und die erste Ein-Wege-Kupplung F1 ist gesperrt. Falls eine Drehung der Eingabewelle 116 zu dem Hohlrad R2 über die erste Kupplung C1 in diesem Zustand übertragen wird, dann soll sich das Sonnenrad S2 rückwärts drehen. Jedoch wird das Sonnenrad S1 durch die zweite Bremse B2 und die erste Ein-Wege-Kupplung F1 gestoppt. Daher dreht sich das Hohlrad R1 zwangsläufig wie im Leerlauf, und der Träger CR dreht sich, während er verzögert wird.

Die vierte Bremse B4 in dem Hilfsgetriebe 124 ist dann im Eingriff, wodurch die Sonnenräder S3, S4 gestoppt werden. Falls daher einen Drehung von dem Träger CR zum Hohlrad R3 über das antreibende Gegenzahnrad 131 und das angetriebene Gegenzahnrad 138 übertragen wird, drehen sich der Träger CR3 und das Hohlrad R4, während sie beschleunigt werden. Demgemäß wird die dritte Drehzahl zu dem Differentialgetriebe 143 über das Abgabezahnrad 141 übertragen, durch das Differentialgetriebe 143 verteilt und zu dem Antriebswellen 151, 152 übertragen.

In dem vierten Vorwärtsdrehzahlbereich sind die erste Kupplung C1, die dritte Kupplung C3 und die zweite Bremse B2 im Eingriff, und die erste Ein-Wege-Kupplung F1 ist gesperrt. Falls eine Drehung der Eingabewelle 116 zu dem Hohlrad R2 über die erste Kupplung CR1 in diesem Zustand übertragen wird, dann soll sich das Sonnenrad S2 rückwärts drehen. Jedoch wird das Sonnenrad S1 durch die zweite Bremse B2 und die erste Ein-Wege-Kupplung F1 gestoppt. Daher dreht sich das Hohlrad R1 zwangsläufig wie im Leerlauf, und der Träger CR dreht sich während er verzögert wird.

Die dritte Kupplung C3 in dem Hilfsgetriebe 124 ist dann im Eingriff, wodurch die vordere Planetengetriebeeinheit 133 und die hintere Planetengetriebeeinheit 134 direkt miteinander gekoppelt sind. Daher wird eine Drehung des Trägers CR direkt zu dem Abgabezahnrad 141 über das antreibende Gegenzahnrad 131 und das angetriebene Gegenzahnrad 138 übertragen. Demgemäß wird die vierte Drehzahl zu dem Differentialgetriebe 143 über das Abgabezahnrad 141 übertragen, durch das Differentialgetriebe 143 verpeilt und zu den Antriebswellen 151, 152 übertragen.

In dem fünften Vorwärtsdrehzahlbereich sind die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2, die dritte Kupplung C3 und die zweite Bremse B2 im Eingriff. Die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 sind in dem Hauptgetriebe 123 in diesem Zustand im Eingriff, wodurch die Doppelritzelplanetengetriebeeinheit 125 und die Einfachplanetengetriebeeinheit 126 direkt miteinander gekoppelt sind. Daher wird eine Drehung der Eingabewelle 116 direkt zu dem antreibenden Gegenzahnrad 131 übertragen.

Die dritte Kupplung C3 in dem Hilfsgetriebe 124 ist dann im Eingriff, wodurch die vordere Planetengetriebeeinheit 133 und die hintere Planetengetriebeeinheit 134 direkt miteinander gekoppelt sind. Daher wird eine Drehung, die zu dem angetriebenen Gegenzahnrad 138 über das antreibende Gegenzahnrad 131 übertragen wurde, direkt zu dem Abgabezahnrad 141 übertragen. Demgemäß wird die fünfte Drehzahl zu dem Differentialgetriebe 143 über das Abgabezahnrad 141 übertragen, durch das Differentialgetriebe 143 verteilt und zu den Antriebswellen 151, 152 übertragen.

Die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2, die dritte Kupplung C3, die erste Bremse B1, die zweite Bremse B2, die dritte Bremse B3, die vierte Bremse B4 und die fünfte Bremse B5 sind jeweils so gestaltet, dass sie durch Zufuhr eines vorbestimmten Hydraulikdrucks oder eines vorbestimmten Schaltdrucks zu einem entsprechenden Hydraulikservo, der in einer Hydraulikschaltung (nicht gezeigt) angeordnet ist, in Eingriff gebracht oder gelöst werden.

Die Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht eines Gerätes zur Antriebssteuerung von Hybridfahrzeugen gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Die Fig. 4 zeigt das Automatikgetriebe (A/T) 10, die Kraftmaschine (E/G) 11, eine Automatikgetriebesteuereinheit (CPU) 12 zum Steuern des Automatikgetriebes 10, eine Kraftmaschinensteuereinheit (CPU) 13 zum Steuern der Kraftmaschine 11, ein Navigationssystem 14, den Antriebsmotor 18, eine Antriebsmotorsteuereinheit 20 zum Steuern des Antriebsmotors 18 und eine CPU 31 zum Steuern des Navigationssystems 14.

Ein Beschleunigungssensor 42 erfasst eine Position eines Beschleunigungspedals (nicht gezeigt), das durch einen Fahrer betätigt wird, und zwar eine Beschleunigungspedalposition. Ein Bremsensensor 43 erfasst eine Position eines Bremspedals (nicht gezeigt), das durch den Fahrer betätigt wird, und zwar eine Bremspedalposition. Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 44 erfasst eine Fahrzeuggeschwindigkeit V. Ein Drosselöffnungssensor 45 erfasst einen Öffnung eines Drosselventils. Ein ROM 46 ist als ein Aufzeichnungsmedium gestaltet. Ein Moduswahlabschnitt 47 wählt einen Normalmodus oder einen Navigationsmodus aus.

Das Navigationssystem 14 hat einen Momentanpositionserfassungsabschnitt 15, einen Datenaufzeichnungsabschnitt 16, einen Navigationsverarbeitungsabschnitt 17, einen Eingabeabschnitt 34, einen Anzeigeabschnitt 35, einen Akustikeingabeabschnitt 36, einen Akustikabgabeabschnitt 37 und einen Verbindungsabschnitt 38. Der Momentanpositionserfassungsabschnitt 15 erfasst eine Momentanposition oder dergleichen. Der Datenaufzeichnungsabschnitt 16 ist als ein Aufzeichnungsmedium gestaltet, in dem Fahrbahndaten und dergleichen aufgezeichnet werden. Der Navigationsverarbeitungsabschnitt 17 besteht aus einem Computer und dient als eine Multiverarbeitungseinrichtung, und er führt eine Berechnungsverarbeitung wie zum Beispiel eine Navigationsverarbeitung auf der Grundlage von eingegebenen Informationen durch. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 44 und die CPU 12 sind mit dem Navigationsverarbeitungsabschnitt 17 verbunden.

Der Momentanpositionserfassungsabschnitt 15 besteht aus der GPS 21, die als die Momentanpositionserfassungseinrichtung gestaltet ist, einem geomagnetischen Sensor 22, einem Abstandssensor 23, einem Lenksensor 24, einem Bakensensor 25, einem Kreiselsensor 26, einem Höhenmesser (nicht gezeigt) und dergleichen. Der GPS 21 erfasst eine Momentanposition auf der Erde durch Aufnehmen von elektrischen Wellen, die von einem künstlichen Satelliten ausgesendet werden. Der geomagnetische Sensor 22 erfasst einen Richtungswinkel des fahrenden Fahrzeugs durch Messen des Erdmagnetismus. Der Abstandssensor 23 erfasst einen Abstand zwischen vorbestimmten Positionen an einer Fahrbahn oder dergleichen. Zum Beispiel kann ein Sensor als Abstandssensor 23 verwendet werden, der so gestaltet ist, dass er eine Drehzahl eines Rads (nicht gezeigt) misst und einen Abstand auf der Grundlage der Drehzahl erfasst, sowie als ein Sensor, der so gestaltet ist, dass er eine Beschleunigung misst und einen Abstand durch zweifaches Integrieren der Beschleunigung erfasst oder dergleichen.

Der Lenksensor 24 erfasst einen Lenkwinkel. Zum Beispiel können ein optischer Drehzahlsensor, der an einem Drehabschnitt eines Lenkrads (nicht gezeigt) angebracht ist, ein Drehwiderstandssensor, ein Winkelsensor, der an einem Rad angebracht ist, oder dergleichen als der Lenksensor 24 verwendet werden.

Der Bakensensor 25 erfasst eine Momentanposition durch Aufnehmen von Positionsinformationen von Elektrowellenbaken oder optische Baken, die entlang einer Fahrbahn angeordnet sind, oder dergleichen. Der Kreiselsensor 26 erfasst eine Drehwinkeldrehzahl oder einen Lenkwinkel des Fahrzeugs. Zum Beispiel können als der Kreiselsensor 26 ein Gasratenkreisel, ein Oszillationskreisel oder dergleichen verwendet werden. Ein Richtungswinkel des fahrenden Fahrzeugs kann durch Integrieren eines Lenkwinkels erfasst werden, der durch den Kreiselsensor 26 erfasst wird.

Der GPS 21 und der Bakensensor 25 können jeweils eine Momentanposition allein erfassen. Eine Momentanposition kann außerdem durch Kombinieren eines durch den Abstandssensor 23 erfassten Abstands, eines durch den geomagnetischen Sensor 22 erfassten Richtungswinkels des fahrenden Fahrzeugs und eines durch den Kreiselsensor 26 erfassten Lenkwinkels erfasst werden. Eine Momentanposition kann außerdem durch Kombinieren eines durch den Abstandssensor 23 erfassten Abstands und eines durch den Lenksensor 24 erfassten Lenkwinkels erfasst werden.

Der Datenaufzeichnungsabschnitt 16 hat eine Datenbank, die aus Dateien wie zum Beispiel eine Abbildungsdatei, eine Kreuzungsdatei, eine Knotenpunktpunktdatei, eine Fahrbahndatei, eine Fotodatei und eine Einrichtungsdatei besteht, in der Informationen hinsichtlich Einrichtungen wie zum Beispiel Hotels, Tankstellen, Parkplätze oder touristische Zentren in verschiedenen Bereichen aufgezeichnet sind. Zusätzlich zu den Daten für eine Routenplanung sind verschiedene zusätzliche Daten zum Anzeigen von Führungsabbildungen entlang der gefundenen Route an einem Bildschirm, der sich an einer Anzeigevorrichtung (nicht gezeigt) des Anzeigeabschnitts 35 befindet, zum Anzeigen von Fotos oder vereinfachten Abbildungscharakteristika von bestimmten Kreuzungen oder Routen oder dergleichen, zum Anzeigen eines Abstands zu der nächsten Kreuzung, einer Fahrrichtung an der nächsten Kreuzung oder dergleichen und zum Anzeigen von anderen Führungsinformationen in jeder der Dateien ausgezeichnet. Verschiedene Daten zum Abgeben von vorbestimmten Informationen aus dem Akustikabgabeabschnitt 37 sind außerdem in dem Datenaufzeichnungsabschnitt 16 aufgezeichnet.

Kreuzungsdaten hinsichtlich verschiedener Kreuzungen werden in der Kreuzungsdatei aufgezeichnet. Knotenpunktdaten hinsichtlich Knotenpunkte werden in der Knotenpunktdatei aufgezeichnet. Fahrbahndaten hinsichtlich Fahrbahnen werden in der Fahrbahndatei aufgezeichnet. Die Kreuzungsdaten, die Knotenpunktdaten und die Fahrbahndaten bilden Fahrbahnzustandsdaten, die Fahrbahnzustände darstellen. Die Knotenpunktdaten bilden zumindest Positionen und Geometrien von Fahrbahnen in Abbildungsdaten, die in der Abbildungsdatei abgebildet ist. Die Knotenpunktdaten setzen sich aus Daten zusammen hinsichtlich Verläufe (einschließlich Kreuzungen, Einmündungen und dergleichen) von tatsächlichen Fahrbahnen, Knotenpunkten, Verbindung zwischen Knotenpunkten, die die Knotenpunkte miteinander verbinden und dergleichen.

Die Fahrbahndaten beinhalten Breiten, Überhöhungen, Gefälle, Böschungen, Zustände der Fahrbahnoberflächen, die Anzahl der Spuren der Fahrbahn, Punkte, an denen die Anzahl der Spuren reduziert wird, Punkte, an denen die Breite enger wird und dergleichen. Bezüglich den Kurven beinhalten die Fahrbahndaten Krümmungen, Kreuzungen, Einmündungen, Kurveneingänge und dergleichen. Bezüglich den Fahrbahneigenschaften beinhalten die Fahrbahndaten Gefälle, Anstiege und dergleichen. Bezüglich der Fahrbahnarten beinhalten die Fahrbahndaten Autobahnen, normale Straßen, Landstraßen und dergleichen. Zusätzlich beinhalten die Fahrbahndaten außerdem vielen Kreuzungen, Autobahnabfahrten und Mautstellen für Autobahnen und dergleichen.

Der Navigationsverarbeitungsabschnitt 17 besteht aus der CPU 31, einem RAM 32 und einem ROM 33. Der RAM 32 wird als ein Arbeitsspeicher verwendet, wenn die COU 31 verschiedene Berechnungsverarbeitungen durchführt. Der ROM 33 ist sowohl als ein Aufzeichnungsmedium gestaltet, in dem verschiedene Programme zur Routenplanung zu einem Ziel, zum Erstellen einer Führung durch die Route und zum Bestimmen von spezifischen Abzweigungen etc. als auch Steuerprogramme aufgezeichnet sind. Der Eingabeabschnitt 34, der Anzeigeabschnitt 35, der Akustikeingabeabschnitt 36, der Akustikabgabeabschnitt 37 und der Verbindungsabschnitt 38 sind mit dem Navigationsverarbeitungsabschnitt 17 verbunden.

Der Datenaufzeichnungsabschnitt 16 und die ROMs 33, 46 sind aus Magnetkernen (nicht gezeigt), Halbleiterspeicher (nicht gezeigt) oder dergleichen aufgebaut. Verschiedene Aufzeichnungsmedien wie zum Beispiel Magnetbänder, Magnetscheiben, Floppys, Magnettrommeln, CDs, MDs, DVDs, optische Scheiben, MOs, IC- Karten und optische Karten können auch als der Datenaufzeichnungsabschnitt 16 und als die ROMs 33, 46 verwendet werden.

Auch wenn dieses Ausführungsbeispiel so gestaltet ist, dass verschiedene Programme in dem ROM 33 aufgezeichnet werden und dass verschiedene Daten in den Datenaufzeichnungsabschnitt 16 aufgezeichnet werden, ist es auch möglich, Programme, Daten und dergleichen in einem einzigen externen Aufzeichnungsmedium aufzuzeichnen. In diesem Fall ist es zum Beispiel möglich; einen Flash-Speicher (nicht gezeigt) in dem Navigationsverarbeitungsabschnitt 17 anzuordnen, der Programme, Daten und dergleichen aus dem externen Aufzeichnungsmedium liest und diese in den Flash-Speicher schreibt. Demgemäß können die Programme, Daten und dergleichen aktualisiert werden, indem das externe Aufzeichnungsmedium durch ein anderes ausgetauscht wird. Programme zum Steuern der Automatikgetriebesteuereinheit 12 und dergleichen können außerdem in dem externen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet werden. Somit ist es möglich, in verschiedenen Aufzeichnungsmedien gespeicherte Programme zu starten und verschiedene Verarbeitungen auf der Grundlage der Daten durchzuführen.

Darüber hinaus ist der Verbindungsabschnitt 38 so gestaltet, dass verschiedene Programme, Daten und dergleichen zu einem FM- Mehrkanalübertrager, einer Telefonleitung, einer Verbindungsleitung oder dergleichen übertragen und von diesen aufgenommen werden. Zum Beispiel nimmt der Verbindungsabschnitt 38 verschiedene Daten auf wie zum Beispiel Informationen bezüglich Verkehrsunfällen und D-GPS-Informationen zum Erfassen von Fehlern bei der Erfassung durch die GPS 21 und außerdem Verkehrsinformationen, die sich aus verschiedenen Informationsteilen zusammensetzen, die durch eine Aufnahmevorrichtung wie zum Beispiel ein Informationszentrum (nicht gezeigt) aufgenommen werden, und zwar Informationen bezüglich Parkplätzen, Information bezüglich Umleitungen, Informationen bezüglich Verkehrsstaus und dergleichen.

Es ist außerdem möglich, Programme zum Durchführen der Funktionen der vorliegenden Erfindung, andere Programme zum Betreiben des Navigationssystems 14, Daten und dergleichen von einem Informationszentrum (wie zum Beispiel ein Internetserver, ein Navigationsserver oder dergleichen) zu einer Vielzahl Basisstationen zu übertragen. Derartige Basisstationen können Verbindungsstationen aufweisen, die über Anschlüsse von Internetprovidern, den Verbindungsabschnitt 38, Telefonleitungen, Verbindungsleitungen oder dergleichen angeschlossen sind. Die Programme, Daten und dergleichen können außerdem von den Basisstationen zu dem Verbindungsabschnitt 38 übertragen werden. Zum Beispiel lädt die CPU 31 diese in einen Lese-Schreib-Speicher runter, zum Beispiel in ein Aufzeichnungsmedium wie zum Beispiel der RAM 32, ein Flash- Speicher oder eine Festplatte, wenn zumindest einige der Programme und Daten aufgenommen werden, die von den Basisstationen übertragen werden. Die CPU 31 startet dann die Programme und kann so verschiedene Verarbeitungen auf der Grundlage der Daten durchführen. Die Programme und Daten können entweder in verschiedenen Aufzeichnungsmedien oder in ein einziges Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet werden.

Es ist außerdem möglich Programme, Daten und dergleichen, die von dem Informationszentrum übertragen werden, in ein Aufzeichnungsmedium wie zum Beispiel ein Memorystick oder ein Floppy mittels eines PCs herunter zu laden. Die Programme können dann zum Durchführen von verschiedenen Verarbeitungen auf der Grundlage der Daten gestartet werden. Der Memorystick und der Floppy können in den PC eingefügt und aus diesem entnommen werden.

Der Eingabeabschnitt 34 ist so gestaltet, dass er eine Momentanposition zum Zeitpunkt der Abfahrt korrigiert und dass er ein Ziel eingibt. Der Eingabeabschnitt 34 besteht aus Betätigungsschaltern wie zum Beispiel Betätigungsmenüs und Betätigungstasten, die in der Gestalt von Symbolen an dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung angezeigt werden. Demgemäß kann ein Eingabevorgang durch Drücken (Berühren) der Betätigungsschalter durchgeführt werden. Eine Fernsteuervorrichtung, ein Lichtstab, ein Strichcodeleser, eine Maus, eine separat von dem Anzeigeabschnitt 35 angeordnete Tastatur oder dergleichen können als der Eingabeabschnitt 34 verwendet werden.

Eine Betriebsanleitung, ein Betriebsmenü, eine Führung für die Betätigungsschalter, eine Route von einer Momentanposition zu einem Ziel, Informationen bezüglich der Routenführung und dergleichen werden an dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung angezeigt. Eine Anzeigevorrichtung wie zum Beispiel eine CRT- Anzeigevorrichtung, eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung oder eine Plasmaanzeigevorrichtung können als der Anzeigeabschnitt 35 verwendet werden. Alternativ kann auch ein holografisches System zum Projizieren von Hologrammen an eine Windscheibe oder dergleichen als der Anzeigeabschnitt 35 verwendet werden.

Der Akustikeingabeabschnitt 36 besteht aus einem Mikrofon (nicht gezeigt) oder dergleichen. Erforderliche Informationen können akustisch in den Akustikeingabeabschnitt 36 eingegeben werden. Zusätzlich ist der Akustikabgabeabschnitt 37 mit einer Sprachsyntheseeinheit (nicht gezeigt) und einem Lautsprecher (nicht gezeigt) versehen. Akustikinformationsteile wie zum Beispiel Geschwindigkeitsänderungsinformationen und Führungsinformationen, die sich aus durch die Sprachsyntheseeinheit zusammengesetzte Klänge zusammensetzen, werden von dem Lautsprecher abgegeben. Zusätzlich zu den von der Sprachsyntheseeinheit zusammengesetzten Klängen können auch verschiedene Klänge und verschiedene Führungsinformationsteile im voraus auf einem Band oder in einem Speicher oder dergleichen aufgezeichnet werden.

Bei dem gemäß der vorstehenden Beschreibung aufgebauten Gerät zur Antriebssteuerung von Hybridfahrzeugen führt die Automatikgetriebesteuereinheit 12 einen Hochschaltvorgang oder einen Runterschaltvorgang gemäß einem in dem ROM 46 aufgezeichneten Programm durch.

Wenn der Fahrer den Normalmodus durch Betätigen des Moduswahlabschnitts 47 auswählt, dann bezieht sich eine Drehzahlveränderungsverarbeitungseinrichtung (nicht gezeigt) der Automatikgetriebesteuereinheit 12 auf eine Drehzahländerungsabbildung (nicht gezeigt) in dem ROM 46 auf der Grundlage einer Fahrzeuggeschwindigkeit V, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 44 erfasst wird, und einer Drosselöffnung, die durch den Drosselöffnungssensor 45 erfasst wird, und sie bestimmt eine Drehzahländerungsstufe entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Drosselöffnung.

Wenn der Fahrer den Navigationsmodus durch Betätigen des Modusauswahlabschnittes 47 auswählt, dann führt das Gerät zur Antriebssteuerung von Hybridfahrzeugen eine Fahrtsteuerung wie zum Beispiel eine Kurvensteuerung in Übereinstimmung mit Navigationsinformationen, die von dem Navigationssystem 14 erhalten werden, und in Übereinstimmung mit Fahrbahnzustandsdaten durch, die als Fahrbahnzustandsinformationen dienen. Zusätzlich zur Fahrtsteuerung können eine Kreuzungssteuerung und eine Schleifensteuerung als die Fahrtsteuerung durchgeführt werden, um eine Verschlechterung des Fahrgefühls dann zu verhindern, wenn es eine Serie von aufeinanderfolgenden Kurven gibt. Darüber hinaus kann die Kraftmaschinensteuereinheit 13 außerdem eine Antriebssteuerung bezüglich der Drosselöffnung, der Kraftmaschinendrehzahl und dergleichen als die Fahrtsteuerung durchführen.

Nun wird beschrieben, wie das Navigationssystem 14 in jenem Fall arbeitet, wenn die Kurvensteuerung durchgeführt wird.

Die Fig. 5 zeigt in einer Flusskarte, wie das Navigationssystem arbeitet, wenn die Kurvensteuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird. Die Fig. 6 zeigt eine Abbildung von empfohlenen Fahrzeuggeschwindigkeiten gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Fig. 7 zeigt eine erläuternde Ansicht von Verzögerungszuständen des Hybridfahrzeugs gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Fig. 8 zeigt eine Abbildung von empfohlenen Drehzahländerungsstufen gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

In der Fig. 6 stellen die Abszisse und die Ordinate den Knotenpunktradius bzw. die empfohlene Fahrzeuggeschwindigkeit dar. In der Fig. 7 stellen die Abszisse und die Ordinate die Position bzw. die Fahrzeuggeschwindigkeit V dar. In der Fig. 8 stellen die Abszisse und die Ordinate die Fahrzeuggeschwindigkeit V bzw. die Sollverzögerung βi dar. Wenn das Navigationssystem 14 (Fig. 4) aktiviert wird, dann liest die CPU 31 eine durch den GPS 21 erfasste Momentanposition. Die Straßenzustandsinformationengewinnungseinrichtung 91 (Fig. 1) der CPU 31 führt eine Verarbeitung von gewonnenen Informationen hinsichtlich Fahrbahnzuständen durch, greift auf die Kreuzungsdatei, die Knotenpunktdatei und die Fahrbahndatei in dem Datenaufzeichnungsabschnitt 16 zu, liest die Fahrbahnzustandsdaten in einem vorbestimmten Bereich in der Fahrtrichtung von der Momentanposition aus und gewinnt diese, und sie zeichnet diese in dem RAM 32 in der Form von Steuerungsdaten auf. Die Fahrbahnzustandsdaten beinhalten Knotenpunktdaten hinsichtlich jedes Knotenpunkts, den Gradienten einer Fahrbahn bei jedem Knotenpunkt, einen Abstand von einer Momentanposition zu dem Eingang einer Kurve und dergleichen. Die Fahrbahnzustandsinformationsgewinnungseinrichtung 91 kann außerdem Fahrbahnzustandsdaten über den Verbindungsabschnitt 38 gewinnen.

Die CPU 31 bestimmt, ob Bedingungen zum Durchführen einer Steuerung erfüllt sind oder nicht. Die Bedingungen zum Durchführen einer Steuerung beinhalten, dass die Fahrbahnzustandsdaten in der Kreuzungsdatei, der Knotenpunktdatei und der Fahrbahndatei vorhanden sind, dass kein Fehler aufgetreten ist, und dergleichen.

Falls die Bedingungen zum Durchführen einer Steuerung dann erfüllt sind, führt eine Fahrbahngeometriebestimmungsverarbeitungseinrichtung (nicht gezeigt) der CPU 31 eine Verarbeitung zum Bestimmen der Geometrie einer Fahrbahn durch, und sie bestimmt die Geometrie der Fahrbahn. Die Fahrbahngeometriebestimmungsverarbeitungseinrichtung erzeugt eine Steuerungsliste auf der Grundlage von Fahrbahnzustandsdaten an der Momentanposition und Fahrbahnzustandsdaten in einem vorbestimmten Bereich in der Fahrtrichtung von der Momentanposition (zum Beispiel 1 bis 2 km von der Momentanposition), und sie berechnet einen Knotenpunktradius bezüglich jedes Knotenpunkts an einer Fahrbahn einschließlich der Momentanposition. Der Knotenpunktradius stellt die Krümmung der Fahrbahn dar. Falls dies notwendig ist, ist es außerdem möglich, eine Route von einer Momentanposition zu einem Ziel zu planen und einen Knotenpunktradius bezüglich jedes Knotenpunkts an der gefundenen Route zu berechnen.

Eine Knotenpunktradiusberechnungseinrichtung der Fahrbahngeometriebestimmungsverarbeitungseinrichtung führt Berechnungen entsprechend den zu den Fahrbahnzustandsdaten gehörenden Knotenpunktdaten auf der Grundlage einer Absolutkoordinate von dem jeweiligen Knotenpunkt und von Absolutkoordination von zwei einander benachbarten Knotenpunkten durch, und sie berechnet den Knotenpunktradius. Es ist außerdem möglich, die Knotenpunktradien als Fahrbahndaten in dem Datenaufzeichnungsabschnitt 16 im voraus aufzuzeichnen, so dass zum Beispiel jeder Knotenpunktradius einem spezifischen Knotenpunkt von den Knotenpunkten entspricht, und die Knotenpunktradien auszulesen, falls diese erforderlich ist.

Falls in dem vorbestimmten Bereich ein Knotenpunkt erfasst wird, dessen Knotenpunktradius kleiner ist als ein Schwellwert Rth dann bestimmt die Fahrbahngeometriebestimmungsverarbeitungseinrichtung, dass es eine Kurve ist, die eine Kurvensteuerung erfordert.

Eine Berechnungseinrichtung einer empfohlenen Fahrzeuggeschwindigkeit (nicht gezeigt) der CPU 31 wählt dann einen spezifischen Knotenpunkt Ndi (i = 1, 2, . . .), dessen Knotenpunktradius kleiner ist als der Schwellwert Rth, von den Knotenpunkten in dem vorbestimmten Bereich aus, sie bezieht sich auf die Abbildung der empfohlenen Fahrzeuggeschwindigkeit, die in der Fig. 6 gezeigt ist und in dem ROM 33 aufgezeichnet ist, und sie berechnete eine empfohlene Fahrzeuggeschwindigkeit Vri (i = 1, 2, . . .) bezüglich jedes Knotenpunkts Ndi. In der Abbildung der empfohlenen Fahrzeuggeschwindigkeit wird die empfohlene Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner festgelegt, wenn sich der Knotenpunktradius verringert, und sie wird höher festgelegt, wenn sich der Knotenpunktradius erhöht, so dass das Fahrzeug die Kurve stabil befahren kann.

Die empfohlene Fahrzeuggeschwindigkeit Vri ist nicht ausschließlich für jeden Knotenpunkt Ndi festgelegt. Falls es notwendig ist, können genauso gut Interpolationspunkte festgelegt werden, indem die Knotenpunkte Ndi verbindenden Verbindungen gleichmäßig geteilt werden, und es kann die empfohlene Fahrzeuggeschwindigkeit Vri bezüglich jedes Interpolationpunkts festgelegt werden.

Wie dies in der Fig. 7 gezeigt ist, berechnet die Sollverzögerungsberechnungseinrichtung 92 der CPU 31 eine Verzögerung, die dazu erforderlich ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit V von einer momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit V0 zu der empfohlenen Fahrzeuggeschwindigkeit Vri zu ändern, bevor der jeweilige Knotenpunkt Ndi erreicht wird, und zwar eine Sollverzögerung βi (i = 1, 2, . . .). Die Sollverzögerung Bi entspricht dem Gradienten einer Linie VL1, VL2 oder VL3, die Änderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit V gemäß der Fig. 7 darstellen. Die Sollverzögerung βi kann unter Bezugnahme auf eine Verzögerungsabbildung (nicht gezeigt) berechnet werden, die in dem ROM 33 aufgezeichnet ist, auf der Grundlage der empfohlenen Fahrzeuggeschwindigkeit Vri, der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit V0 an der Momentanposition und eines Abstandes Li (1 = 1, 2, . . .) von der Momentanposition für jeden Knotenpunkt Ndi. Die Sollverzögerung βi kann außerdem gemäß einer vorbestimmten Gleichung berechnet werden.

Falls die Sollverzögerung βi bezüglich jedes Knotenpunkts Ndi so berechnet wird, dann führt eine Berechnungseinrichtung einer empfohlenen Drehzahländerungsstufe (nicht gezeigt) der CPU 31 eine Verarbeitung einer Berechnung von empfohlenen Drehzahländerungsstufen durch, und sie berechnet empfohlene Drehzahländerungsstufen unter Bezugnahme auf die Abbildung der empfohlenen Drehzahländerungsstufe, die in der Fig. 8 gezeigt ist und im voraus in dem ROM 33 aufgezeichnet wurde.

Die Abbildung der empfohlenen Drehzahländerungsstufe stellt eine Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Sollverzögerung βi unter Verwendung von Drehzahländerungsstufen Sh als die Parameter auf der Grundlage einer Trägheitskraft wie zum Beispiel ein Fahrzeuggewicht dar. Demgemäß wird ein Schnittpunkt Ix der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit V0 und dem Wert βx erhalten, falls angenommen wird, dass die berechnete Sollverzögerung βi gleich βx ist. Eine der Drehzahländerungsstufen Sh, die an den Schnittpunkt Ix angrenzt und ein kleineres Drehzahländerungsverhältnis hat, und zwar die vierte Drehzahlstufe gemäß der Fig. 8, wird empfohlen.

Die Sollverzögerung βi wird bezüglich jedes Knotenpunkts Ndi jedes Mal dann berechnet, wenn das Fahrzeug diesen passiert. Die empfohlenen Drehzahländerungsstufen werden außerdem bezüglich jedes Knotenpunkts Ndi berechnet. Im Allgemeinen ist die empfohlene Drehzahländerungsstufe bezüglich jenes Knotenpunkts Ndi, der am nächsten zu der Momentanposition ist, oft die niedrigste empfohlene Drehzahländerungsstufe (mit dem größten Drehzahländerungsverhältnis) (nachfolgend als "die Optimaldrehzahländerungsstufe" bezeichnet). Wenn jedoch die Fahrbahn einen bestimmten Krümmungsradius hat, dann kann die empfohlene Drehzahländerungsstufe bezüglich eines anderen Knotenpunkts Ndi die Optimaldrehzahländerungsstufe sein. Somit führt die Optimaldrehzahländerungsstufenberechnungseinrichtung 93 der CPU 31 einen Berechnungsprozess einer Optimaldrehzahländerungsstufe durch, sie wählt die niedrigste der empfohlenen Drehzahländerungsstufen aus (mit dem größten Drehzahländerungsverhältnis), und sie berechnet die Optimaldrehzahländerungsstufe.

Die Berechnungseinrichtung 94 eines einstellbaren Moments der CPU 31 führt dann einen Berechnungsprozess eines einstellbaren Momentes durch, sie bezieht sich auf die Abbildung der empfohlenen Drehzahländerungsstufe, sie berechnet eine Verzögerung βs (βs < βi), die durch die Optimaldrehzahländerungsstufe und die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit V0 erzielt werden kann, und sie berechnet ein Regenerativmoment TMg (ein negatives Antriebsmotormoment TM) als ein einstellbares Moment entsprechend einer Gleichung (die nachfolgend gezeigt wird), so dass die Verzögerung durch eine Differenzverzögerung Δβ (Δβ < 0) weiter erhöht werden kann, und zwar eine Differenz zwischen der Sollverzögerung βi und der Verzögerung βs (das heißt Δβ = βi - βs)
TMg = (Δβ.W + Fr).Rw/(γd.I.η.t) - TE
W: Fahrzeuggewicht
Fr: Fahrtwiderstand (Fr < 0)
Rw: Reifenradius der Antriebsräder
γd: Differentialübersetzungsverhältnis des Differentialgetriebes 143
I: Drehzahländerungsverhältnis der Optimaldrehzahländerungsstufe
η: Getriebewirkungsgrad des Getriebes 113
t: Momentenverhältnis des Drehmomentenwandlers 112
TE: Kraftmaschinenmoment

Das Kraftmaschinenmoment TE ist zum Berechnen des Regenerativmomentes TMg erforderlich. Die Automatikgetriebesteuereinheit 12 bezieht sich auf eine Abbildung zum Festlegen eines Soll-Kraftmaschinenbetriebszustand (nicht gezeigt), die in den ROM 46 aufgezeichnet ist und sie berechnet das Kraftmaschinenmoment TE auf der Grundlage einer Kraftmaschinendrehzahl NE.

Die CPU 31 überträgt dann die Optimaldrehzahländerungsstufe und das Regenerativmoment TMg zu der Automatikgetriebesteuereinheit 12.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird neben der Sollverzögerung, die an dem Schnittpunkt Ix angrenzt, die Drehzahländerungsstufe Sh mit dem kleineren Drehzahländerungsverhältnis (d. h. die vierte Drehzahlstufe gemäß der Fig. 8) empfohlen. Falls jedoch das Antriebsmotormoment TM durch Antriebszustände des Antriebsmotors 18 wie zum Beispiel eine Ladung oder ein Ladezustand (SOC) bezüglich einer in einer Batterie verbleibenden elektrischen Ladung erzeugt werden kann, dann kann die Drehzahländerungsstufe mit dem größeren Drehzahländerungsverhältnis (d. h. die dritte Drehzahlstufe gemäß der Fig. 8) empfohlen werden. Die Berechnungseinrichtung 94 des einstellbaren Moments berechnet eine Verzögerung βt (βi < βt), die durch die Optimaldrehzahländerungsstufe und die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit V0 erzielt werden kann, und sie berechnet ein Leistungsfahrtmoment TMa als ein einstellbares Moment (ein positives Antriebsmotormoment TM), so dass die Verzögerung durch eine Differenzverzögerung Δβ (Δβ < 0) weiter reduziert werden kann, und zwar eine Differenz zwischen der Sollverzögerung βi und der Verzögerung βt (d. h. Δβ = βi - βt).

Die in der Fig. 5 gezeigten Flusskarte wird nun beschrieben:
Bei einem Schritt S1 werden Fahrbahnzustandsdaten ausgelesen.
Bei einem Schritt S2 wird die empfohlene Fahrzeuggeschwindigkeit Vri berechnet.
Bei einem Schritt S3 wird die Sollverzögerung βi berechnet.
Bei einem Schritt S4 werden die empfohlenen Drehzahländerungsstufen berechnet.
Bei einem Schritt S5 wird die Optimaldrehzahländerungsstufe ausgewählt.
Bei einem schritt S6 wird das Regenerativmoment TMg berechnet.
Bei einem Schritt S7 werden die Optimaldrehzahländerungsstufe und das Regenerativmoment TMg zu der Automatikgetriebesteuereinheit 12 übertragen. Der Steuerungsbetrieb kehrt dann zu seinem Anfangszustand zurück.

Nun wird beschrieben, wie die Automatikgetriebesteuereinheit 12 arbeitet, wenn die Kurvensteuerung durchgeführt wird.

Die Fig. 9 zeigt in einer Flusskarte, wie die Automatikgetriebesteuereinheit arbeitet, wenn die Kurvensteuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.

Die Automatikgetriebesteuereinheit 12 (Fig. 4) liest Informationsteile hinsichtlich des Fahrzeugs von einer Fahrzeugzustandserfassungseinrichtung wie zum Beispiel dem Beschleunigungssensor 42, dem Bremsensensor 43, dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 44, dem Drosselöffnungssensor 45, einem Kraftmaschinendrehzahlsensor (nicht gezeigt) und einem Eingabedrehzahlsensor (nicht gezeigt). Die Informationsteile hinsichtlich des Fahrzeugs beinhalten sowohl die Fahrzeuggeschwindigkeit V, die Drosselöffnung, die Kraftmaschinendrehzahl, die Eingabedrehzahl und dergleichen als auch Ereignisinformation, die durch den Fahrer durchgeführte Bewegungen darstellen, wie zum Beispiel Informationen hinsichtlich Verzögerungsvorgänge wie zum Beispiel die Position des Beschleunigungspedals und die Position des Bremspedals.

Beim Aufnehmen der Optimaldrehzahländerungsstufe und des Regenerativmoments TMg von dem Navigationssystem 14 führt eine Normaldrehzahländerungsbestimmungsverarbeitungseinrichtung (nicht gezeigt) der Automatikgetriebesteuereinheit 12 einen Normaldrehzahländerungsbestimmungsprozess durch, sie bezieht sich auf die Drehzahländerungsabbildung gemäß einem Normaldrehzahländerungsplan, sie berechnet eine Drehzahländerungsstufe entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Drosselöffnung, und sie definiert die Drehzahländerungsstufe als eine Referenzdrehzahländerungsstufe.

Eine Ereignisinformationsbestimmungsverarbeitungseinrichtung (nicht gezeigt) der Automatikgetriebesteuereinheit 12 führt einen Prozess zum Erhalten einer Bestimmung der Ereignisinformationen durch und sie bestimmt auf der Grundlage der Position des Beschleunigungspedals, ob die Beschleunigungsvorrichtung ausgeschaltet ist oder nicht. Falls die Beschleunigungsvorrichtung ausgeschaltet wurde, dann führt eine Drehzahländerungsbefehlsfestlegungseinrichtung (nicht gezeigt) der Automatikgetriebesteuereinheit 12 eine Drehzahländerungsbefehlsfestlegungsverarbeitung durch, sie bestimmt, ob die Optimaldrehzahländerungsstufe niedriger ist als die Referenzdrehzahländerungsstufe oder nicht, sie definiert die Optimaldrehzahländerungsstufe als einen Drehzahländerungsbefehl, falls die Optimaldrehzahländerungsstufe niedriger ist als die Referenzdrehzahländerungsstufe, und sie überträgt das Regenerativmoment TMg zu der Antriebsmotorsteuereinheit 20.

In dem Automatikgetriebe 10 führt das Getriebe 113 (Fig. 2) einen Drehzahländerungsvorgang derart aus, dass die Optimaldrehzahländerungsstufe entsprechend dem Drehzahländerungsbefehl erreicht wird. Beim Aufnehmen des Regenerativmomentes TMg führt die Momentensteuerungseinrichtung 95 (Fig. 1) der Antriebsmotorsteuereinheit 20 einen Momentensteuerungsprozess so aus, dass das Regenerativmoment TMg erzeugt wird, und sie treibt den Antriebsmotor 18 an. Demgemäß wird ein Drehzahländerungsvorgang durchgeführt, um die Optimaldrehzahländerungsstufe einzurichten, und das Regenerativmoment TMg wird erzeugt. Infolgedessen kann die Sollverzögerung βi erreicht werden.

Falls die Optimaldrehzahländerungsstufe gleich wie oder größer als die Referenzdrehzahländerungsstufe ist, dann definiert die Drehzahländerungsbefehlsfestlegungseinrichtung die Referenzdrehzahländerungsstufe als den Drehzahländerungsbefehl, und sie überträgt das Regenerativmoment TMg zu der Antriebsmotorsteuereinheit 20. In diesem Fall kann die vorbestimmte Sollverzögerung βi erreicht werden, auch wenn kein Drehzahländerungsvorgang durchgeführt wird.

Falls während des Prozesses zum Erhalten einer Bestimmung bezüglich den Ereignisinformationen die Beschleunigungsvorrichtung nicht ausgeschaltet wurde (d. h. falls die Beschleunigungsvorrichtung eingeschaltet wurde), dann wird davon ausgegangen, dass der Fahrer/die Fahrerin seinen/ihren Fuß auf dem Beschleunigungspedal lässt und nicht die Absicht hat, das Fahrzeug zu verzögern. Daher legt die Automatikgetriebesteuereinheit 12 das Regenerativmoment TMg auf 0 [Nm] fest.

Somit wird die Optimaldrehzahländerungsstufe auf der Grundlage der Sollverzögerung βi berechnet. Das Regenerativmoment TMg wird auf der Grundlage der Sollverzögerung βi und der Verzögerung entsprechend der Optimaldrehzahländerungsstufe berechnet und erzeugt. Daher kann das Hybridfahrzeug fahren und eine Kurve befahren, während es mit einer angemessenen Verzögerung verzögert wird. Demgemäß kann das Fahrgefühl während der Kurvensteuerung verbessert werden.

Die in der Fig. 9 gezeigte Flusskarte wird nun beschrieben:
Bei einem Schritt S11 werden Informationen hinsichtlich des Fahrzeugs eingelesen.
Bei einem Schritt S12 werden die Optimaldrehzahländerungsstufe und das Regenerativmoment TMg aufgenommen.
Bei einem Schritt S13 wird die Normaldrehzahländerungsbestimmungsverarbeitung durchgeführt.
Bei einem Schritt S14 wird bestimmt, ob die Beschleunigungsvorrichtung ausgeschaltet wurde oder nicht. Falls die Beschleunigungsvorrichtung ausgeschaltet wurde, dann schreitet die Steuerung zu einem Schritt S16 weiter. Falls die Beschleunigungsvorrichtung nicht ausgeschaltet wurde (d. h. falls die Beschleunigungsvorrichtung eingeschaltet wurde), dann schreitet die Steuerung zu einem Schritt S15 weiter.
Bei dem Schritt S15 wird das Regenerativmoment TMg auf 0 [Nm] festgelegt.
Bei dem Schritt S16 wird bestimmt, ob die Optimaldrehzahländerungsstufe niedriger ist als die Referenzdrehzahländerungsstufe. Falls die Optimaldrehzahländerungsstufe niedriger ist als die Referenzdrehzahländerungsstufe, dann schreitet die Steuerung zu einem Schritt S17 weiter. Falls die Optimaldrehzahländerungsstufe gleich wie oder größer als die Referenzdrehzahländerungsstufe ist, dann schreitet die Steuerung zu einem Schritt S18 weiter.
Bei dem Schritt S17 wird die Optimaldrehzahländerungsstufe als ein Drehzahländerungsbefehl definiert.
Bei dem Schritt S18 wird die Referenzdrehzahländerungsstufe als ein Drehzahländerungsbefehl definiert.
Bei dem Schritt S19 wird das Regenerativmoment TMg zu der Antriebsmotorsteuereinheit 20 übertragen, und die Steuerung kehrt zu ihrem Anfangszustand zurück.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Navigationssystem 14 so gestaltet, dass es die empfohlene Fahrzeuggeschwindigkeit Vri und die Sollverzögerung βi berechnet, die empfohlenen Drehzahlveränderungsstufen und die Optimaldrehzahländerungsstufe berechnet, und das Regenerativmoment TMg berechnet. Jedoch kann die Automatikgetriebesteuereinheit 12 die Funktionen zum Berechnen der empfohlenen Fahrzeuggeschwindigkeit Vri, zum Berechnen der Sollverzögerung βi, zum Berechnen der empfohlenen Drehzahlveränderungsstufen und der Optimaldrehzahländerungsstufe und zum Berechnen des Regenerativmomentes TMg haben. Bei diesem Ausführungsbeispiel führt die Automatikgetriebesteuereinheit 12 die Normaldrehzahländerungsbestimmungsverarbeitung durch, und sie legt das Regenerativmoment TMg und den Drehzahländerungsbefehl fest. Jedoch kann das Navigationssystem 14 die Funktionen zum Durchführen der Normaldrehzahländerungsbestimmungsverarbeitung und zum Festlegen des Regenerativmomentes TMg und des Drehzahländerungsbefehls haben.

Die vorliegenden Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Es können nämlich verschiedene Abwandlungen auf der Grundlage des Konzepts der vorliegenden Erfindung geschaffen werden. Derartige Abwandlungen sind nicht aus dem Umfang der vorliegenden Erfindung ausgeschlossen.

Eine Hybridfahrzeugantriebssteuervorrichtung zum Verbessern eines Fahrgefühls während einer Fahrtsteuerung erfasst die Position des Fahrzeugs und Fahrbahnzustandsinformationen und berechnet eine Sollverzögerung, eine Optimaldrehzahländerungsstufe und ein einstellbares Moment. Die Erfindung offenbart ein Getriebe zum Ändern der Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der Fahrzeugposition, der Fahrbahnzustandsinformationen und der Optimaldrehzahländerungsstufe, sowie eine Momentensteuerungsvorrichtung zum Antreiben eines Antriebsmotors, der das einstellbare Moment erzeugt. Ein Regenerativmoment wird auf der Grundlage der Sollverzögerung und der Verzögerung entsprechend der Optimaldrehzahländerungsstufe berechnet und erzeugt.

Claims

1. Gerät zur Antriebssteuerung von Hybridfahrzeugen mit:
einem Antriebsmotor;
einer Momentanpositionserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Momentanposition;
einer Fahrbahnzustandsinformationsgewinnungseinrichtung zum Gewinnen von Informationen hinsichtlich Fahrbahnzuständen;
einer Sollverzögerungsberechnungseinrichtung zum Berechnen einer Sollverzögerung auf der Grundlage der Momentanposition und den Informationen hinsichtlich den Fahrbahnzuständen;
einer Optimaldrehzahländerungsstufenberechnungseinrichtung zum Berechnen einer Optimaldrehzahländerungsstufe auf der Grundlage der Sollverzögerung;
einer Berechnungseinrichtung eines einstellbaren Moments zum Berechnen eines einstellbaren Moments auf der Grundlage der Sollverzögerung und einer Verzögerung entsprechend der Optimaldrehzahländerungsstufe;
einem Getriebe zum Durchführen eines Drehzahländerungsvorgangs auf der Grundlage der Optimaldrehzahländerungsstufe; und
einer Momentensteuerungseinrichtung zum Betreiben des Antriebsmotors, um das einstellbare Moment zu erzeugen.

2. Gerät gemäß Anspruch 1, das des weiteren Folgendes aufweist:
eine Berechnungseinrichtung einer empfohlenen Fahrzeuggeschwindigkeit zum Berechnen einer empfohlenen Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der Informationen hinsichtlich den Fahrbahnzuständen,
wobei die Sollverzögerungsberechnungseinrichtung die Sollverzögerung auf der Grundlage der empfohlenen Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet.

3. Gerät gemäß Anspruch 1, das des weiteren Folgendes aufweist:
eine Berechnungseinrichtung einer empfohlenen Drehzahländerungsstufe zum Berechnen von empfohlenen Drehzahländerungsstufen auf der Grundlage der Sollverzögerung,
wobei die Optimaldrehzahländerungsstufenberechnungseinrichtung die niedrigste Drehzahländerungsstufe von den empfohlenen Drehzahländerungsstufen als die Optimaldrehzahländerungsstufe berechnet.

4. Gerät gemäß Anspruch 1, wobei die Verzögerung entsprechend der Optimaldrehzahländerungsstufe in Übereinstimmung mit der Optimaldrehzahländerungsstufe und einer momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet wird.

5. Gerät gemäß Anspruch 1, wobei das einstellbare Moment ein Regenerativmoment ist.

6. Verfahren zur Antriebssteuerung von Hybridfahrzeugen mit folgenden Schritten:
Erfassen einer Momentanposition;
Gewinnen von Informationen hinsichtlich Fahrbahnzuständen;
Berechnen einer Sollverzögerung auf der Grundlage der Momentanposition und den Informationen hinsichtlich den Fahrbahnzuständen;
Berechnen einer Optimaldrehzahländerungsstufe auf der Grundlage der Sollverzögerung;
Berechnen eines einstellbaren Momentes auf der Grundlage der Sollverzögerung und einer Verzögerung entsprechend der Optimaldrehzahländerungsstufe;
Durchführen eines Drehzahländerungsvorgangs auf der Grundlage der Optimaldrehzahländerungsstufe; und
Betreiben des Antriebsmotors, um das Einstellbare Moment zu erzeugen.

7. Programm zur Antriebssteuerung von Hybridfahrzeugen, wobei ein Computer Funktionen hat als eine Momentanpositionserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Momentanposition, als eine Fahrbahnzustandsinformationsgewinnungseinrichtung zum Gewinnen von Informationen hinsichtlich Fahrbahnzuständen, als eine Sollverzögerungsberechnungseinrichtung zum Berechnen einer Sollverzögerung auf der Grundlage der Momentanposition und der Informationen hinsichtlich den Fahrbahnzuständen, als eine Optimaldrehzahländerungsstufenberechnungseinrichtung zum Berechnen einer Optimaldrehzahländerungsstufe auf der Grundlage der Sollverzögerung, als eine Berechnungseinrichtung eines einstellbaren Momentes zum Berechnen eines einstellbaren Momentes auf der Grundlage der Sollverzögerung und einer Verzögerung entsprechend der Optimaldrehzahländerungsstufe und als eine Momentensteuerungseinrichtung zum Betreiben eines Antriebsmotors zum Erzeugen des einstellbaren Momentes.