JP2002305804A

JP2002305804A - 電動車両用駆動制御装置、電動車両用駆動制御方法及びそのプログラム

Info

Publication number: JP2002305804A
Application number: JP2001101954A
Authority: JP
Inventors: Kozo Yamaguchi; 幸蔵山口; Hiroyuki Kojima; 博幸小島; Akira Suzuki; 明鈴木; Toshihiro Shiimado; 利博椎窓
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2002-10-18
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: JP4092886B2

Abstract

(57)【要約】【課題】道路状況に応じて電動車両を円滑に走行させる
ことができるようにする。【解決手段】駆動モータ２５と、現在地検出手段と、現
在地に対応させて道路状況を判定する道路状況判定処理
手段９１と、運転者による電動車両の操作状態に対応さ
せて駆動輪において必要とされる車両要求トルクを算出
する車両要求トルク算出処理手段９２と、車両要求トル
クと等しいトルクが駆動輪において得られるように駆動
モータ２５の制御を行う駆動モータ制御処理手段９３と
を有する。車両要求トルク算出処理手段９２は、道路状
況に応じて、運転者による電動車両の操作状態と車両要
求トルクとの対応関係を変更する。道路状況に応じて、
運転者による電動車両の操作状態と車両要求トルクとの
対応関係が変更されるので、道路状況に応じて電動車両
を円滑に走行させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動車両用駆動制
御装置、電動車両用駆動制御方法及びそのプログラムに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、コーナに進入するまでの間に減速
することができるように駆動モータによる回生制御を行
うようにした電動車両が提供されている（特開平１０−
２０１００８号参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の電動車両においては、前記回生制御が行われるの
は、電動車両がコーナに進入するまでの間に限られ、コ
ーナを走行している間は、通常の制御に戻されてしま
う。したがって、道路の曲率半径、道路勾（こう）配等
の道路状況に応じて円滑にコーナを走行することができ
ない。

【０００４】本発明は、前記従来の電動車両の問題点を
解決して、道路状況に応じて電動車両を円滑に走行させ
ることができる電動車両用駆動制御装置、電動車両用駆
動制御方法及びそのプログラムを提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の電
動車両用駆動制御装置においては、駆動輪と機械的に連
結された駆動モータと、現在地を検出する現在地検出手
段と、現在地に対応させて道路状況を判定する道路状況
判定処理手段と、運転者による電動車両の操作状態に対
応させて前記駆動輪において必要とされる車両要求トル
クを算出する車両要求トルク算出処理手段と、前記車両
要求トルクと等しいトルクが駆動輪において得られるよ
うに前記駆動モータの制御を行う駆動モータ制御処理手
段とを有する。

【０００６】そして、前記車両要求トルク算出処理手段
は、前記道路状況に応じて、運転者による電動車両の操
作状態と車両要求トルクとの対応関係を変更する。

【０００７】本発明の他の電動車両用駆動制御装置にお
いては、さらに、前記車両要求トルク算出処理手段は、
運転者による電動車両の操作状態に対応させて車両要求
トルクがあらかじめ設定された複数のトルクパターンの
うちの一つのトルクパターンを、前記道路状況に応じて
選択する。

【０００８】本発明の更に他の電動車両用駆動制御装置
においては、さらに、前記運転者による電動車両の操作
状態は、アクセルペダル位置及び車速である。

【０００９】本発明の更に他の電動車両用駆動制御装置
においては、さらに、前記複数のトルクパターンは、運
転者が操作するアクセルペダルが解放されているときの
車両要求トルクが、道路状況に応じて複数設定されてい
る。

【００１０】本発明の更に他の電動車両用駆動制御装置
においては、さらに、前記車両要求トルク算出処理手段
は、道路の降り勾配が大きいほど、車両要求トルクが小
さいパターンを選択する。

【００１１】本発明の更に他の電動車両用駆動制御装置
においては、さらに、前記車両要求トルク算出処理手段
は、道路の曲率半径が小さいほど、車両要求トルクが小
さいパターンを選択する。

【００１２】本発明の更に他の電動車両用駆動制御装置
においては、さらに、エンジンと機械的に連結された発
電機と、駆動モータ及び駆動輪に連結された出力軸と、
少なくとも３個の歯車要素を備え、各歯車要素が前記エ
ンジン、発電機及び出力軸にそれぞれ連結された差動歯
車装置とを有する。そして、前記駆動モータ制御処理手
段は、前記エンジンから前記出力軸に伝達されるトルク
に基づいて、車両要求トルクと等しいトルクが駆動輪に
おいて得られるように前記駆動モータの制御を行う。

【００１３】本発明の電動車両用駆動制御方法において
は、現在地を検出し、現在地に対応させて道路状況を判
定し、運転者による電動車両の操作状態に対応させて駆
動輪において必要とされる車両要求トルクを算出し、該
車両要求トルクと等しいトルクが駆動輪において得られ
るように駆動モータの制御を行う。

【００１４】そして、前記道路状況に応じて、運転者に
よる電動車両の操作状態と車両要求トルクとの対応関係
を変更する。

【００１５】本発明の電動車両用駆動制御方法のプログ
ラムにおいては、コンピュータを、現在地に対応させて
道路状況を判定する道路状況判定処理手段、運転者によ
る電動車両の操作状態に対応させて駆動輪において必要
とされる車両要求トルクを算出する車両要求トルク算出
処理手段、及び前記車両要求トルクと等しいトルクが駆
動輪において得られるように駆動モータの制御を行う駆
動モータ制御処理手段として機能させる。

【００１６】そして、前記車両要求トルク算出処理手段
は、前記道路状況に応じて、運転者による電動車両の操
作状態と車両要求トルクとの対応関係を変更する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この場
合、電動車両としてのハイブリッド型車両について説明
する。

【００１８】図１は本発明の実施の形態における電動車
両用駆動制御装置の機能ブロック図である。

【００１９】図において、２５は図示されない駆動輪と
機械的に連結された駆動モータ、１２１は現在地を検出
する現在地検出手段としてのＧＰＳ、９１は現在地に対
応させて道路状況を判定する道路状況判定処理手段、９
２は運転者による電動車両の操作状態に対応させて前記
駆動輪において必要とされる車両要求トルクを算出する
車両要求トルク算出処理手段、９３は前記車両要求トル
クと等しいトルクが駆動輪において得られるように前記
駆動モータ２５の制御を行う駆動モータ制御処理手段で
ある。

【００２０】図２は本発明の実施の形態におけるハイブ
リッド型車両の概念図である。

【００２１】図において、１１は第１の軸線上に配設さ
れたエンジン（Ｅ／Ｇ）、１２は前記第１の軸線上に配
設され、前記エンジン１１を駆動することによって発生
させられた回転を出力する出力軸、１３は前記第１の軸
線上に配設され、前記出力軸１２を介して入力された回
転に対して変速を行う差動歯車装置としてのプラネタリ
ギヤユニット、１４は前記第１の軸線上に配設され、前
記プラネタリギヤユニット１３における変速後の回転が
出力される出力軸、１５は該出力軸１４に固定された出
力ギヤとしての第１のカウンタドライブギヤ、１６は前
記第１の軸線上に配設され、伝達軸１７を介して前記プ
ラネタリギヤユニット１３と連結され、更にエンジン１
１と機械的に連結された第１の電動機としての発電機
（Ｇ）である。

【００２２】前記出力軸１４はスリーブ形状を有し、前
記出力軸１２を包囲して配設される。また、前記第１の
カウンタドライブギヤ１５はプラネタリギヤユニット１
３よりエンジン１１側に配設される。

【００２３】そして、前記プラネタリギヤユニット１３
は、少なくとも、第１の歯車要素としてのサンギヤＳ、
該サンギヤＳと噛（し）合するピニオンＰ、該ピニオン
Ｐと噛合する第２の歯車要素としてのリングギヤＲ、及
び前記ピニオンＰを回転自在に支持する第３の歯車要素
としてのキャリヤＣＲを備え、前記サンギヤＳは前記伝
達軸１７を介して発電機１６と、リングギヤＲは、出力
軸１４及び所定のギヤ列を介して、前記第１の軸線と平
行な第２の軸線上に配設され、前記発電機１６と互いに
機械的に連結された第２の電動機としての駆動モータ
（Ｍ）２５、及び該駆動モータ２５と機械的に連結され
た駆動輪３７と、キャリヤＣＲは出力軸１２を介してエ
ンジン１１と連結される。また、前記キャリヤＣＲとハ
イブリッド型車両の駆動装置のケース１０との間にワン
ウェイクラッチＦが配設され、該ワンウェイクラッチＦ
は、エンジン１１から正方向の回転がキャリヤＣＲに伝
達されたときにフリーになり、発電機１６又は駆動モー
タ２５から逆方向の回転がキャリヤＣＲに伝達されたと
きにロックされ、逆方向の回転がエンジン１１に伝達さ
れないようにする。

【００２４】さらに、前記発電機１６は、前記伝達軸１
７に固定され、回転自在に配設されたロータ２１、該ロ
ータ２１の周囲に配設されたステータ２２、及び該ステ
ータ２２に巻装されたコイル２３から成る。前記発電機
１６は、伝達軸１７を介して伝達される回転によって電
力を発生させる。前記コイル２３は、図示されないバッ
テリに接続され、該バッテリに直流の電流を供給する。
前記ロータ２１と前記ケース１０との間に発電機ブレー
キＢが配設され、該発電機ブレーキＢを係合させること
によってロータ２１を固定し、発電機１６の回転を停止
させることができる。

【００２５】また、２６は前記第２の軸線上に配設さ
れ、前記駆動モータ２５の回転が出力される出力軸、２
７は該出力軸２６に固定された出力ギヤとしての第２の
カウンタドライブギヤである。前記駆動モータ２５は、
前記出力軸２６に固定され、回転自在に配設されたロー
タ４０、該ロータ４０の周囲に配設されたステータ４
１、及び該ステータ４１に巻装されたコイル４２から成
る。

【００２６】前記駆動モータ２５は、コイル４２に供給
される電流によって駆動モータトルクを発生させる。そ
のために、前記コイル４２は前記バッテリに接続され、
該バッテリからの直流の電流が交流の電流に変換されて
供給されるようになっている。

【００２７】そして、該駆動輪３７をエンジン１１の回
転と同じ方向に回転させるために、前記第１、第２の軸
線と平行な第３の軸線上にカウンタシャフト３０が配設
され、該カウンタシャフト３０に、第１のカウンタドリ
ブンギヤ３１、及び該第１のカウンタドリブンギヤ３１
より歯数が多い第２のカウンタドリブンギヤ３２が固定
される。また、前記第１のカウンタドリブンギヤ３１と
前記第１のカウンタドライブギヤ１５とが、また、前記
第２のカウンタドリブンギヤ３２と前記第２のカウンタ
ドライブギヤ２７とが噛合させられ、前記第１のカウン
タドライブギヤ１５の回転が反転されて第１のカウンタ
ドリブンギヤ３１に、前記第２のカウンタドライブギヤ
２７の回転が反転されて第２のカウンタドリブンギヤ３
２に伝達されるようになっている。

【００２８】さらに、前記カウンタシャフト３０には前
記第１のカウンタドリブンギヤ３１より歯数が少ないデ
フピニオンギヤ３３が固定される。

【００２９】そして、前記第１〜第３の軸線と平行な第
４の軸線上にディファレンシャル装置３６が配設され、
該ディファレンシャル装置３６のデフリングギヤ３５と
前記デフピニオンギヤ３３とが噛合させられる。したが
って、デフリングギヤ３５に伝達された回転が前記ディ
ファレンシャル装置３６によって分配され、駆動輪３７
に伝達される。このように、エンジン１１によって発生
させられた回転を第１のカウンタドリブンギヤ３１に伝
達することができるだけでなく、駆動モータ２５によっ
て発生させられた回転を第２のカウンタドリブンギヤ３
２に伝達することができるので、エンジン１１及び駆動
モータ２５を駆動することによってハイブリッド型車両
を走行させることができる。

【００３０】なお、３８はロータ２１の位置、すなわ
ち、発電機ロータ位置θＧを検出するレゾルバ等の発電
機ロータ位置センサ、３９はロータ４０の位置、すなわ
ち、駆動モータロータ位置θＭを検出するレゾルバ等の
駆動モータロータ位置センサである。

【００３１】前記発電機ロータ位置θＧの変化率ΔθＧ
を算出することによって発電機１６の回転速度、すなわ
ち、発電機回転速度ＮＧを算出し、前記駆動モータロー
タ位置θＭの変化率ΔθＭを算出することによって駆動
モータ２５の回転速度、すなわち、駆動モータ回転速度
ＮＭを算出することができる。また、前記変化率Δθ
Ｍ、及び前記出力軸２６から駆動輪３７までのトルク伝
達系におけるギヤ比γＶに基づいて車速Ｖを算出するこ
とができる。なお、発電機ロータ位置θＧは発電機回転
速度ＮＧに対応し、駆動モータロータ位置θＭは駆動モ
ータ回転速度ＮＭに対応するので、実質的に、発電機ロ
ータ位置センサ３８は、発電機回転速度ＮＧを検出する
発電機回転速度検出手段として、駆動モータロータ位置
センサ３９は、駆動モータ回転速度ＮＭを検出する駆動
モータ回転速度検出手段及び車速Ｖを検出する車速検出
手段として機能する。

【００３２】次に、前記プラネタリギヤユニット１３の
動作について説明する。

【００３３】図３は本発明の実施の形態におけるプラネ
タリギヤユニットの動作説明図、図４は本発明の実施の
形態における通常走行時の車速線図、図５は本発明の実
施の形態における通常走行時のトルク線図である。

【００３４】図２及び３に示されるように、プラネタリ
ギヤユニット１３においては、キャリヤＣＲがエンジン
１１と、サンギヤＳが発電機１６と、リングギヤＲが出
力軸１４を介して前記駆動モータ２５及び駆動輪３７と
それぞれ連結されるので、リングギヤＲの回転速度、す
なわち、リングギヤ回転速度ＮＲと、出力軸１４に出力
される回転速度、すなわち、出力軸回転速度とが等し
く、キャリヤＣＲの回転速度とエンジン１１の回転速
度、すなわち、エンジン回転速度ＮＥとが等しく、サン
ギヤＳの回転速度と発電機回転速度ＮＧとが等しくな
る。そして、リングギヤＲの歯数がサンギヤＳの歯数の
ρ倍（本実施の形態においては２倍）にされると、（ρ＋１）・ＮＥ＝１・ＮＧ＋ρ・ＮＲの関係が成立する。したがって、リングギヤ回転速度Ｎ
Ｒ及び発電機回転速度ＮＧに基づいてエンジン回転速度
ＮＥＮＥ＝（１・ＮＧ＋ρ・ＮＲ）／（ρ＋１） ……（１）を算出することができる。なお、前記式（１）によっ
て、プラネタリギヤユニット１３の回転速度関係式が構
成される。

【００３５】また、エンジントルクＴＥ、リングギヤＲ
に発生させられるトルク、すなわち、リングギヤトルク
ＴＲ、及び発電機トルクＴＧは、ＴＥ：ＴＲ：ＴＧ＝（ρ＋１）：ρ：１ ……（２）の関係になり、互いに反力を受け合う。なお、前記式
（２）によって、プラネタリギヤユニット１３のトルク
関係式が構成される。

【００３６】そして、ハイブリッド型車両の通常走行時
において、リングギヤＲ、キャリヤＣＲ及びサンギヤＳ
はいずれも正方向に回転させられ、図４に示されるよう
に、リングギヤ回転速度ＮＲ、エンジン回転速度ＮＥ及
び発電機回転速度ＮＧは、いずれも正の値を採る。ま
た、前記リングギヤトルクＴＲ及び発電機トルクＴＧ
は、プラネタリギヤユニット１３の歯数によって決定さ
れるトルク比でエンジントルクＴＥを按（あん）分する
ことによって得られるので、図５に示されるトルク線図
上において、リングギヤトルクＴＲと発電機トルクＴＧ
とを加えたものがエンジントルクＴＥになる。

【００３７】次に、電動車両用駆動制御装置としてのハ
イブリッド型車両用駆動制御装置について説明する。

【００３８】図６は本発明の実施の形態におけるハイブ
リッド型車両用駆動制御装置を示す第１のブロック図、
図７は本発明の実施の形態におけるハイブリッド型車両
用駆動制御装置を示す第２のブロック図である。

【００３９】図６において、１０はケース、１１はエン
ジン、１３はプラネタリギヤユニット、１６は発電機、
Ｂは該発電機１６のロータ２１を固定するための発電機
ブレーキ、２５は駆動モータ、２８は発電機１６を駆動
するためのインバータ、２９は駆動モータ２５を駆動す
るためのインバータ、３７は駆動輪、３８は発電機ロー
タ位置センサ、３９は駆動モータロータ位置センサ、４
３はバッテリである。前記インバータ２８、２９は電源
スイッチＳＷを介してバッテリ４３に接続され、該バッ
テリ４３は前記電源スイッチＳＷがオンのときに直流の
電流を前記インバータ２８、２９に送る。なお、前記バ
ッテリ４３の正の極性の端子と負の極性の端子との間に
平滑用のコンデンサＣが接続される。

【００４０】また、５１はＣＰＵ、記録装置等から成
り、ハイブリッド型車両の全体の制御を行う車両制御装
置であり、該車両制御装置５１は、エンジン制御装置４
６、発電機制御装置４７及び駆動モータ制御装置４９を
備える。そして、前記エンジン制御装置４６は、ＣＰ
Ｕ、記録装置等から成り、エンジン１１の制御を行うた
めに、スロットル開度θ、バルブタイミング等の指示信
号をエンジン１１に送る。また、前記発電機制御装置４
７は、ＣＰＵ、記録装置等から成り、前記発電機１６の
制御を行うために、インバータ２８に駆動信号ＳＧ１を
送る。そして、駆動モータ制御装置４９は前記駆動モー
タ２５の制御を行うために、インバータ２９に駆動信号
ＳＧ２を送る。前記車両制御装置５１は、ナビゲーショ
ン装置１１４と接続される。

【００４１】前記インバータ２８は、駆動信号ＳＧ１に
基づいて駆動され、力行（駆動）時にバッテリ４３から
直流の電流を受けて、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の電流ＩＧ
Ｕ、ＩＧＶ、ＩＧＷを発生させ、各電流ＩＧＵ、ＩＧ
Ｖ、ＩＧＷを発電機１６に送り、回生（発電）時に発電
機１６からＵ相、Ｖ相及びＷ相の電流ＩＧＵ、ＩＧＶ、
ＩＧＷを受けて、直流の電流を発生させ、バッテリ４３
に送る。

【００４２】また、前記インバータ２９は、駆動信号Ｓ
Ｇ２に基づいて駆動され、力行時にバッテリ４３から直
流の電流を受けて、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の電流ＩＭＵ、
ＩＭＶ、ＩＭＷを発生させ、各電流ＩＭＵ、ＩＭＶ、Ｉ
ＭＷを駆動モータ２５に送り、回生時に駆動モータ２５
からＵ相、Ｖ相及びＷ相の電流ＩＭＵ、ＩＭＶ、ＩＭＷ
を受けて、直流の電流を発生させ、バッテリ４３に送
る。

【００４３】また、４４は前記バッテリ４３の状態、す
なわち、バッテリ状態としてのバッテリ残量ＳＯＣを検
出するバッテリ残量検出装置、５２はエンジン回転速度
ＮＥを検出するエンジン回転速度センサ、５３は図示さ
れない変速操作手段としてのシフトレバーの位置、すな
わち、シフトポジションＳＰを検出するシフトポジショ
ンセンサ、５４はアクセルペダル、５５は該アクセルペ
ダル５４の位置（踏込量）、すなわち、アクセルペダル
位置ＡＰを検出するアクセル操作検出手段としてのアク
セルスイッチ、６１はブレーキペダル、６２は該ブレー
キペダル６１の位置（踏込量）、すなわち、ブレーキペ
ダル位置ＢＰを検出するブレーキ操作検出手段としての
ブレーキスイッチ、６３はエンジン１１の温度ｔｍを検
出するエンジン温度センサ、６４は発電機１６の温度、
例えば、コイル２３（図２）の温度を検出する発電機温
度センサ、６５は駆動モータ２５の温度、例えば、コイ
ル４２の温度を検出する駆動モータ温度センサである。

【００４４】そして、６６〜６９はそれぞれ電流ＩＧ
Ｕ、ＩＧＶ、ＩＭＵ、ＩＭＶを検出する電流センサ、７
２は前記バッテリ状態としてのバッテリ電圧ＶＢを検出
するバッテリ電圧センサである。また、バッテリ状態と
して、バッテリ電流、バッテリ温度等を検出することも
できる。なお、バッテリ残量検出装置４４、バッテリ電
圧センサ７２、図示されないバッテリ電流センサ、図示
されないバッテリ温度センサ等によってバッテリ状態検
出手段が構成される。

【００４５】前記車両制御装置５１は、前記エンジン制
御装置４６にエンジン制御信号を送ってエンジン１１の
駆動・停止を設定したり、発電機ロータ位置θＧを読み
込んで発電機回転速度ＮＧを算出したり、駆動モータロ
ータ位置θＭを読み込んで駆動モータ回転速度ＮＭを算
出したり、前記回転速度関係式によってエンジン回転速
度ＮＥを算出したり、エンジン制御装置４６にエンジン
回転速度ＮＥの目標値、すなわち、エンジン目標回転速
度ＮＥ^*を設定したり、前記発電機制御装置４７に発電
機回転速度ＮＧの目標値、すなわち、発電機目標回転速
度ＮＧ^*、及び発電機トルクＴＧの目標値、すなわち、
発電機目標トルクＴＧ^*を設定したり、前記駆動モータ
制御装置４９に駆動モータトルクＴＭの目標値、すなわ
ち、駆動モータ目標トルクＴＭ^*及び駆動モータトルク
補正値δＴＭを設定したりする。

【００４６】そのために、前記車両制御装置５１の図示
されない発電機回転速度算出処理手段は、前記発電機ロ
ータ位置θＧを読み込んで発電機回転速度ＮＧを算出
し、前記車両制御装置５１の図示されない駆動モータ回
転速度算出処理手段は、前記駆動モータロータ位置θＭ
を読み込んで駆動モータ回転速度ＮＭを算出し、前記車
両制御装置５１の図示されないエンジン回転速度算出処
理手段は、前記回転速度関係式によってエンジン回転速
度ＮＥを算出する。なお、前記発電機回転速度算出処理
手段、前記駆動モータ回転速度算出処理手段及び前記エ
ンジン回転速度算出処理手段は、それぞれ、発電機回転
速度ＮＧ、駆動モータ回転速度ＮＭ及びエンジン回転速
度ＮＥを検出する発電機回転速度検出手段、駆動モータ
回転速度検出手段及びエンジン回転速度検出手段として
機能する。

【００４７】本実施の形態においては、前記車両制御装
置５１によってエンジン回転速度ＮＥが算出されるよう
になっているが、エンジン回転速度センサ５２からエン
ジン回転速度ＮＥを読み込むこともできる。また、本実
施の形態において、車速Ｖは、駆動モータロータ位置θ
Ｍに基づいて算出されるようになっているが、リングギ
ヤ回転速度ＮＲを検出し、該リングギヤ回転速度ＮＲに
基づいて車速Ｖを算出したり、駆動輪３７の回転速度、
すなわち、駆動輪回転速度に基づいて車速Ｖを算出した
りすることもできる。その場合、車速検出手段として、
リングギヤ回転速度センサ、駆動輪回転速度センサ等が
配設される。

【００４８】なお、前記車両制御装置５１は、車速Ｖを
ナビゲーション装置１１４に送り、該ナビゲーション装
置１１４からノード半径Ｒ及び道路勾配ｗを受ける。

【００４９】次に、ナビゲーション装置１１４について
説明する。

【００５０】図７において、１１４はナビゲーション装
置であり、該ナビゲーション装置１１４は、現在位置検
出処理部１１５、道路データ等が記録された記録媒体と
してのデータ記録部１１６、コンピュータとして配設さ
れ、各種の処理手段として機能し、入力された情報に基
づいて、ナビゲーション処理等の各種の演算処理を行う
ナビゲーション処理部１１７、入力部１３４、表示部１
３５、音声入力部１３６、音声出力部１３７及び通信部
１３８を有し、前記ナビゲーション処理部１１７に車両
制御装置５１が接続される。

【００５１】そして、前記現在位置検出処理部１１５
は、現在地検出手段としてのＧＰＳ（グローバルポジシ
ョニングシステム）１２１、地磁気センサ１２２、距離
センサ１２３、ステアリングセンサ１２４、ビーコンセ
ンサ１２５、ジャイロセンサ１２６、図示されない高度
計等から成る。

【００５２】前記ＧＰＳ１２１は、人工衛星によって発
生させられた電波を受信することによって地球上におけ
る車両の現在位置、すなわち、現在地を検出し、前記地
磁気センサ１２２は、地磁気を測定することによって自
車方位を検出し、前記距離センサ１２３は、道路上の所
定の位置間の距離等を検出する。距離センサ１２３とし
ては、例えば、図示されない車輪の回転数を測定し、該
回転数に基づいて距離を検出するもの、加速度を測定
し、該加速度を２回積分して距離を検出するもの等を使
用することができる。

【００５３】また、前記ステアリングセンサ１２４は、
舵（だ）角を検出し、ステアリングセンサ１２４として
は、例えば、図示されないステアリングホイールの回転
部に取り付けられた光学的な回転センサ、回転抵抗セン
サ、車輪に取り付けられた角度センサ等が使用される。

【００５４】そして、前記ビーコンセンサ１２５は、道
路に沿って配設された電波ビーコン、光ビーコン等から
の位置情報を受信して現在地を検出する。前記ジャイロ
センサ１２６は旋回角を検出し、ジャイロセンサ１２６
としては、例えば、ガスレートジャイロ、振動ジャイロ
等が使用される。そして、前記ジャイロセンサ１２６に
よって検出された旋回角を積分することにより、自車方
位を検出することができる。

【００５５】なお、前記ＧＰＳ１２１及びビーコンセン
サ１２５はそれぞれ単独で現在地を検出することができ
る。そして、距離センサ１２３によって検出された距離
と、地磁気センサ１２２によって検出された自車方位、
又はジャイロセンサ１２６によって検出された旋回角と
を組み合わせることにより現在地を検出することもでき
る。また、距離センサ１２３によって検出された距離
と、ステアリングセンサ１２４によって検出された舵角
とを組み合わせることにより現在地を検出することもで
きる。

【００５６】前記データ記録部１１６は、地図データフ
ァイル、交差点データファイル、ノードデータファイ
ル、道路データファイル、写真データファイル、及び各
地域のホテル、ガソリンスタンド、駐車場、観光地案内
等の施設の情報が記録された施設情報データファイルか
ら成るデータベースを備える。そして、前記各データフ
ァイルには、経路を探索するためのデータのほか、前記
表示部１３５のディスプレイに設定された画面に、探索
された経路に沿って案内図を表示したり、交差点又は経
路における特徴的な写真、コマ図等を表示したり、次の
交差点までの距離、次の交差点における進行方向等を表
示したり、他の案内情報を表示したりするための各種の
データが記録される。なお、前記データ記録部１１６に
は、所定の情報を音声出力部１３７によって出力するた
めの各種のデータも記録される。

【００５７】ところで、前記交差点データファイルには
各交差点に関する交差点データが、ノードデータファイ
ルにはノードに関するノードデータが、道路データファ
イルには道路に関する道路データがそれぞれ記録され、
前記交差点データ、ノードデータ及び道路データによっ
て道路状況を表す道路状況データが構成される。なお、
前記ノードデータは、前記地図データファイルに記録さ
れた地図データにおける少なくとも道路の位置及び形状
を構成するものであり、実際の道路の分岐点（交差点、
Ｔ字路等も含む）、ノード、各ノード間を連結するノー
ド間リンク等を示すデータから成る。

【００５８】そして、前記道路データによって、道路自
体については、幅員、勾配、カント、バンク、路面の状
態、道路の車線数、車線数の減少する地点、幅員の狭く
なる地点等が、コーナについては、曲率半径、交差点、
Ｔ字路、コーナの入口等が、道路属性については、降坂
路、登坂路等が、道路種別としては、国道、一般道路、
高速道路等がそれぞれ構成される。さらに、道路データ
によって、踏切、高速道路出口ランプウェイ、高速道路
の料金所等も構成される。

【００５９】また、前記ナビゲーション処理部１１７
は、ナビゲーション装置１１４の全体の制御を行うＣＰ
Ｕ１３１、該ＣＰＵ１３１が各種の演算処理を行うに当
たってワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ１３
２、及び制御用のプログラムのほか、目的地までの経路
の探索、経路中の走行案内、特定区間の決定等を行うた
めの各種のプログラムが記録された記録媒体としてのＲ
ＯＭ１３３から成るとともに、前記ナビゲーション処理
部１１７に、前記入力部１３４、表示部１３５、音声入
力部１３６、音声出力部１３７及び通信部１３８が接続
される。

【００６０】なお、前記データ記録部１１６及びＲＯＭ
１３３は、磁気コア、半導体メモリ等によって構成され
る。また、前記データ記録部１１６及びＲＯＭ１３３と
して、磁気テープ、磁気ディスク、フロッピー（登録商
標）ディスク、磁気ドラム、ＣＤ、ＭＤ、ＤＶＤ、光デ
ィスク、ＭＯ、ＩＣカード、光カード等の各種の記録媒
体を使用することもできる。

【００６１】本実施の形態においては、前記ＲＯＭ１３
３に各種のプログラムが記録され、前記データ記録部１
１６に各種のデータが記録されるようになっているが、
プログラム、データ等を同じ外部の記録媒体に記録する
こともできる。その場合、例えば、前記ナビゲーション
処理部１１７に図示されないフラッシュメモリを配設
し、前記外部の記録媒体から前記プログラム、データ等
を読み出してフラッシュメモリに書き込むこともでき
る。したがって、外部の記録媒体を交換することによっ
て前記プログラム、データ等を更新することができる。
また、図示されない自動変速機制御装置の制御用のプロ
グラム等も前記外部の記録媒体に記録することができ
る。このように、各種の記録媒体に記録されたプログラ
ムを起動し、データに基づいて各種の処理を行うことが
できる。

【００６２】前記通信部１３８は、ＦＭ多重の送信装
置、電話回線、通信回線等との間で各種のプログラム、
データ等の送受信を行うためのものであり、例えば、図
示されない情報センサ等の受信装置によって受信された
渋滞情報、規制情報、駐車場情報等の各情報から成る交
通情報のほか、交通事故情報、ＧＰＳ１２１の検出誤差
を検出するＤ−ＧＰＳ情報等の各種のデータを受信す
る。

【００６３】また、本発明の機能を実現するためのプロ
グラム、ナビゲーション装置１１４を動作させるための
その他のプログラム、データ等を、情報センタ（インタ
ーネットサーバ、ナビゲーション用サーバ等）から複数
の基地局（インターネットのプロバイダ端末、前記通信
部１３８と電話回線、通信回線等を介して接続された通
信局等）に送信するとともに、各基地局から通信部１３
８に送信することもできる。その場合、各基地局から送
信された前記プログラム及びデータの少なくとも一部が
受信されると、前記ＣＰＵ１３１は、読書き可能なメモ
リ、例えば、ＲＡＭ１３２、フラッシュメモリ、ハード
ディスク等の記録媒体にダウンロードし、前記プログラ
ムを起動し、データに基づいて各種の処理を行うことが
できる。なお、プログラム及びデータを互いに異なる記
録媒体に記録したり、同じ記録媒体に記録したりするこ
ともできる。

【００６４】また、家庭用のパソコンを使用して、前記
情報センタから送信されたプログラム、データ等を、パ
ソコンに対して着脱自在なメモリスティック、フロッピ
ーディスク等の記録媒体にダウンロードし、前記プログ
ラムを起動し、データに基づいて各種の処理を行うこと
もできる。

【００６５】そして、前記入力部１３４は、走行開始時
の現在地を修正したり、目的地を入力したりするための
ものであり、前記ディスプレイに設定された画面に画像
で表示された操作キー、操作メニュー等の操作スイッチ
から成る。したがって、操作スイッチを押す（操作スイ
ッチにタッチする）ことによって入力を行うことができ
る。なお、入力部１３４として、表示部１３５と別に配
設されたキーボード、マウス、バーコードリーダ、ライ
トペン、遠隔操作用のリモートコントロール装置等を使
用することもできる。

【００６６】そして、前記ディスプレイに設定された画
面には、操作案内、操作メニュー、操作キーの案内、現
在地から目的地までの経路、該経路に沿った案内情報等
が表示される。前記表示部１３５としては、ＣＲＴディ
スプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等
のディスプレイを使用したり、フロントガラスにホログ
ラムを投影するホログラム装置を使用したりすることが
できる。

【００６７】また、音声入力部１３６は、図示されない
マイクロホン等によって構成され、音声によって必要な
情報を入力することができる。さらに、音声出力部１３
７は、図示されない音声合成装置及びスピーカを備え、
音情報、例えば、音声合成装置によって合成された音声
から成る案内情報、変速情報等をスピーカから出力す
る。なお、音声合成装置によって合成された音声のほか
に、各種の音、あらかじめテープ、メモリ等に録音され
た各種の案内情報をスピーカから出力することもでき
る。

【００６８】次に、前記構成のナビゲーション装置１１
４の動作について説明する。

【００６９】まず、運転者等の操作者によって入力部１
３４が操作され、ナビゲーション装置１１４が起動され
ると、ＣＰＵ１３１の図示されないナビ初期化処理手段
はナビ初期化処理を行う。

【００７０】続いて、ＣＰＵ１３１の図示されないマッ
チング処理手段は、マッチング処理を行い、現在地、ノ
ードデータ、地図データ等のマッチングデータを読み出
すとともに、前記ジャイロセンサ１２６によって検出さ
れた旋回角を積分し、自車方位を検出する。なお、本実
施の形態において、マッチング処理手段は、ノードデー
タ、地図データ等をデータ記録部１１６から読み出すよ
うにしているが、通信部１３８を介して読み出すことも
できる。

【００７１】次に、前記ＣＰＵ１３１の図示されない表
示処理手段は、表示処理を行うことによって、前記ディ
スプレイに地図画面を設定し、該地図画面に、前記地図
データに従って周辺の地図を表示するとともに、検出さ
れた現在地及び決定された自車方位を表示する。

【００７２】そして、前記ナビゲーション装置１１４が
経路探索装置として使用される場合、前記操作者によっ
て入力部１３４が操作されて目的地が入力されると、Ｃ
ＰＵ１３１の図示されない目的地設定処理手段は、目的
地設定処理を行い、目的地を設定する。また、ＣＰＵ１
３１の図示されない現在地更新処理手段は、現在地更新
処理を行い、車両の走行に伴って現在地を更新する。続
いて、ＣＰＵ１３１の図示されない経路探索処理手段
は、経路探索処理を行い、現在地から目的地までの経路
を探索する。

【００７３】そして、経路が探索されると、前記表示処
理手段は、表示処理を行い、前記ディスプレイに地図画
面を設定し、該地図画面に現在地、自車方位、周辺の地
図及び探索された経路を表示する。したがって、運転者
は、経路案内に従って車両を走行させることができる。

【００７４】ところで、ハイブリッド型車両において
は、車速Ｖ等の走行条件及びアクセルペダル位置ＡＰ等
の運転条件に基づいてハイブリッド型車両を走行させる
のに必要な車両要求トルクが算出され、該車両要求トル
ク及び前記バッテリ状態に基づいて、エンジントルクが
必要かどうかを判断し、必要でない場合、エンジン１１
の駆動を停止させて燃費を向上させるようにしている。
ところが、道路の曲率半径、道路勾配ｗ等の道路状況に
よっては、前記車両要求トルクが異なるので、適正なエ
ンジントルクＴＥが発生させられず、例えば、コーナに
おいて、ハイブリッド型車両を円滑に走行させることが
できない。

【００７５】そこで、道路状況に基づいて前記車両要求
トルクを調整し、適正なエンジントルクＴＥを発生させ
るようにしている。

【００７６】次に、前記ハイブリッド型車両用駆動制御
装置の動作について説明する。この場合、まず、ナビゲ
ーション処理部１１７の動作について説明する。

【００７７】図８は本発明の実施の形態におけるナビゲ
ーション処理部の動作を示すメインフローチャートであ
る。

【００７８】まず、ナビゲーション装置１１４（図７）
が起動されると、ＣＰＵ１３１は、ＧＰＳ１２１によっ
て検出された現在地を読み込む。また、前記ＣＰＵ１３
１のの図示されない道路状況情報取得処理手段は、道路
状況情報取得処理を行い、データ記録部１１６の交差点
データファイル、ノードデータファイル及び道路データ
ファイルにアクセスし、前記現在地より前方及び後方の
位置の道路状況データを読み出し、取得して、ＲＡＭ１
３２に記録する。なお、前記通信部１３８を介して道路
状況データを取得することもできる。また、前記ＣＰＵ
１３１は、車両制御装置５１から車両情報としての車速
Ｖを読み込む。

【００７９】続いて、前記ＣＰＵ１３１の道路状況判定
処理手段９１（図１）は、道路状況判定処理を行い、ナ
ビゲーション装置装置１１４から送られた道路状況デー
タに基づいて、道路状況を判定する。そのために、前記
道路状況判定処理手段９１の図示されないノード半径算
出処理手段は、ノード半径算出処理を行い、前記現在
地、及び現在地より前方の位置の道路状況データに基づ
いて、制御リストを作成し、現在地を含む道路上の所定
の範囲（例えば、現在地から１〜２〔ｋｍ〕）内の各ノ
ードごとに道路の曲率半径を表すノード半径Ｒを算出す
る。該ノード半径Ｒは、道路状況データのうちのノード
データに従って、各ノード、及び各ノードに隣接する二
つのノードの各絶対座標に基づいて算出される。なお、
あらかじめデータ記録部１１６に道路データとしてのノ
ード半径Ｒを、例えば、各ノードに対応させて記録して
おき、ノード半径Ｒを読み出すこともできる。

【００８０】そして、前記道路状況判定処理手段９１の
図示されない道路勾配算出処理手段は、道路勾配算出処
理を行い、前記所定の範囲内の各ノードごとに道路勾配
ｗを読み込み、算出する。

【００８１】続いて、前記道路状況判定処理手段９１
は、前記ノード半径Ｒ及び道路勾配ｗを車両制御装置５
１に送る。

【００８２】次に、フローチャートについて説明する。ステップＳ１道路状況データを読み出す。ステップＳ２車両情報を読み込む。ステップＳ３ノード半径算出処理を行う。ステップＳ４道路勾配算出処理を行う。ステップＳ５ノード半径Ｒ及び道路勾配ｗを送り、処
理を終了する。

【００８３】続いて、車両制御装置５１の動作について
説明する。

【００８４】図９は本発明の実施の形態における車両制
御装置の動作を示すメインフローチャート、図１０は本
発明の実施の形態における車両要求トルク算出処理のサ
ブルーチンを示す図、図１１は本発明の実施の形態にお
けるエンジン目標運転状態設定処理のサブルーチンを示
す図、図１２は本発明の実施の形態における発電機制御
処理のサブルーチンを示す図、図１３は本発明の実施の
形態における駆動モータ制御処理のサブルーチンを示す
図、図１４は本発明の実施の形態における車両要求トル
クマップ選択テーブルを示す図、図１５は本発明の実施
の形態における車両要求トルクマップを示す図、図１６
は本発明の実施の形態におけるエンジン目標運転状態設
定マップを示す図である。なお、図１５において、横軸
に車速Ｖを、縦軸に車両要求トルクＴＯ^*を、図１６に
おいて、横軸にエンジン回転速度ＮＥを、縦軸にエンジ
ントルクＴＥを採ってある。

【００８５】まず、車両制御装置５１（図６）は、車両
情報として、アクセルスイッチ５５からアクセルペダル
位置ＡＰを、ブレーキスイッチ６２からブレーキペダル
位置ＢＰを読み込むとともに、駆動モータロータ位置セ
ンサ３９から駆動モータロータ位置θＭを読み込んで、
車速Ｖを算出する。なお、前記アクセルペダル位置ＡＰ
及びブレーキペダル位置ＢＰによって運転者の運転条件
が表され、車速Ｖによってハイブリッド型車両の走行条
件が表される。また、前記アクセルペダル位置ＡＰ、ブ
レーキペダル位置ＢＰ及び車速Ｖによって、運転者によ
るハイブリッド型車両の操作状態が表される。

【００８６】続いて、前記車両制御装置５１の車両要求
トルク算出処理手段９２（図１）は、車両要求トルク算
出処理を行い、駆動輪３７において、ハイブリッド型車
両を走行させるのに必要とされる車両要求トルクＴＯ^*
を算出する。次に、前記車両制御装置５１の図示されな
いエンジン目標運転状態設定処理手段は、エンジン目標
運転状態設定処理を行い、エンジン目標運転状態を設定
する。そして、前記車両制御装置５１の図示されない発
電機制御処理手段は、発電機制御処理を行い、前記エン
ジン目標運転状態に対応させて発電機１６の制御を行
い、車両制御装置５１の駆動モータ制御処理手段９３
は、駆動モータ制御処理を行い、車両要求トルクＴＯ^*
と等しいトルクが駆動輪３７において得られるように駆
動モータ２５の制御を行う。

【００８７】次に、図９のフローチャートについて説明
する。ステップＳ１１車両情報を読み込む。ステップＳ１２車両要求トルク算出処理を行う。ステップＳ１３エンジン目標運転状態設定処理を行
う。ステップＳ１４発電機制御処理を行う。ステップＳ１５駆動モータ制御処理を行い、処理を終
了する。

【００８８】次に、図９におけるステップＳ１２の車両
要求トルク算出処理について説明する。

【００８９】まず、前記車両要求トルク算出処理手段９
２の図示されない協調制御条件成立判断処理手段は、協
調制御条件成立判断処理を行い、協調制御条件が成立す
るかどうかを判断する。本実施の形態においては、例え
ば、発電機ロータ位置センサ３８、駆動モータロータ位
置センサ３９、バッテリ残量検出装置４４、アクセルス
イッチ５５、ブレーキスイッチ６２、バッテリ電圧セン
サ７２等の各種のセンサのセンサ出力が正常な範囲内に
収まっていること、車両制御装置５１とＣＰＵ１３１
（図７）との間において、通信が正常に行われているこ
と、ハイブリッド型車両が通常走行をしていること、ス
ノーモード等の特殊なモードの設定がオフになっている
こと等が成立する場合に、協調制御条件が成立すると判
断される。

【００９０】そして、協調制御条件が成立しない場合、
前記車両要求トルク算出処理手段９２の図示されない車
両要求トルクマップ選択処理手段は、車両要求トルクマ
ップ選択処理を行い、前記車両制御装置５１の記録装置
に記録された基準の車両要求トルクマップＡを選択す
る。

【００９１】また、協調制御条件が成立する場合、前記
車両要求トルクマップ選択処理手段は、ナビゲーション
装置１１４から送られるノード半径Ｒ及び道路勾配ｗを
読み込み、前記車両制御装置５１の記録装置に記録され
た図１４に示される車両要求トルクマップ選択テーブル
を参照し、ノード半径Ｒ及び道路勾配ｗに応じて、基準
の車両要求トルクマップＡ、又は調整用の車両要求トル
クマップＢ〜Ｄを選択する。したがって、前記車両要求
トルクマップ選択処理手段は、道路状況に応じて、運転
者によるハイブリッド型車両の操作状態と車両要求トル
クＴＯ^*との対応関係を変更する。なお、車両要求トル
クマップＡ〜Ｄによって車両要求トルクパターンが構成
される。

【００９２】この場合、ノード半径Ｒについて、第１、
第２の閾（しきい）値α、β（＜α）が、道路勾配ｗに
ついて、第１〜第３の閾値ａ（＞０）、０、ｂ（＜０）
が設定され、Ｒ＞α である場合、ｗ≧ａのとき、ａ＞ｗ≧０のとき、及び０＞ｗ≧ｂのときに基準の車両要求トルクマップＡが選択され、ｂ＞ｗのときに調整用の車両要求トルクマップＢが選択され
る。

【００９３】また、 α≧Ｒ＞β である場合、ｗ≧ａのとき、及びａ＞ｗ≧０のときに基準の車両要求トルクマップＡが選択され、０＞ｗ≧ｂのときに調整用の車両要求トルクマップＢが選択され、ｂ＞ｗのときに調整用の車両要求トルクマップＣが選択され
る。

【００９４】そして、 β≧Ｒである場合、ｗ≧ａのときに基準の車両要求トルクマップＡが選択され、ａ＞ｗ≧０のときに調整用の車両要求トルクマップＢが選択され、０＞ｗ≧ｂのときに調整用の車両要求トルクマップＣが選択され、ｂ＞ｗのときに調整用の車両要求トルクマップＤが選択され
る。

【００９５】続いて、前記車両要求トルク算出処理手段
９２は、選択された車両要求トルクマップを参照して、
ハイブリッド型車両を走行させるのに必要な車両要求ト
ルクＴＯ^*を算出する。そのために、各車両要求トルク
マップＡ〜Ｄにおいては、図１５に示されるように、ア
クセルペダル位置ＡＰ（０、２５、５０、７０、１００
〔％〕）及び車速Ｖに対応させてあらかじめ車両要求ト
ルクＴＯ^*が設定される。そして、車両要求トルクマッ
プＡにおいては、ラインＬＡ、Ｌ２〜Ｌ５等によって車
両要求トルクＴＯ^*が設定され、車両要求トルクマップ
Ｂにおいては、ラインＬＢ、Ｌ２〜Ｌ５等によって車両
要求トルクＴＯ^*が設定され、車両要求トルクマップＣ
においては、ラインＬＣ、Ｌ２〜Ｌ５等によって車両要
求トルクＴＯ^*が設定され、車両要求トルクマップＤに
おいては、ラインＬＤ、Ｌ２〜Ｌ５等によって車両要求
トルクＴＯ^*が設定される。

【００９６】この場合、ラインＬ１を構成するラインＬ
Ａ〜ＬＤは、いずれも、アクセルペダル５４が解放さ
れ、アクセルペダル位置ＡＰが０〔％〕のときの車両要
求トルクＴＯ^*を設定するものであり、アクセルペダル
位置ＡＰが０〜２５〔％〕で変化するときの車両要求ト
ルクＴＯ^*を設定する範囲が、車両要求トルクマップＡ
より車両要求トルクマップＢの方が広く、車両要求トル
クマップＢより車両要求トルクマップＣの方が広く、車
両要求トルクマップＣより車両要求トルクマップＤの方
が広くされ、車両要求トルクＴＯ^*の値が小さくなる。

【００９７】このように、ノード半径Ｒが小さくなって
コーナのカーブがきつくなるほど、また、道路勾配ｗが
負側において大きくなって、降坂路における道路の傾
き、すなわち、降り勾配が大きくなるほど、車両要求ト
ルクＴＯ^*の値が小さい車両要求トルクパターンが選択
されるので、エンジン目標回転速度ＮＥ^*を低くするこ
とができる。したがって、コーナを走行する際にハイブ
リッド型車両の安定性を向上させることができるので、
道路状況に応じてハイブリッド型車両を円滑に走行させ
ることができる。

【００９８】また、道路状況に応じて、運転者によるハ
イブリッド型車両の操作状態に対応させて駆動輪３７に
おいて得られるトルクが変わるので、ハイブリッド型車
両のコントロール性を向上させる。例えば、降坂路でア
クセルペダル５４を解放した場合に、平坦（たん）な道
路と比べてエンジンブレーキの効きが大きくなり、同じ
運転者の操作にもかかわらず、運転者の意思に近い状態
でハイブリッド型車両をコントロールすることができ
る。また、道路の曲率半径が小さいときも、同様にエン
ジンブレーキの効きが大きくなり、コントロール性を向
上させる。

【００９９】次に、図１０のフローチャートについて説
明する。ステップＳ１２−１協調制御条件が成立するかどうか
を判断する。協調制御条件が成立する場合はステップＳ
１２−２に、成立しない場合はステップＳ１２−４に進
む。ステップＳ１２−２ノード半径Ｒ及び道路勾配ｗを読
み込む。ステップＳ１２−３基準の車両要求トルクマップＡ又
は調整用の車両要求トルクマップＢ〜Ｄを選択する。ステップＳ１２−４基準の車両要求トルクマップＡを
選択する。ステップＳ１２−５車両要求トルクマップを参照して
車両要求トルクＴＯ^*を算出し、リターンする。

【０１００】次に、図９におけるステップＳ１３のエン
ジン目標運転状態設定処理について説明する。

【０１０１】まず、前記エンジン目標運転状態設定処理
手段の車両要求出力算出処理手段は、車両要求出力算出
処理を行い、前記車両要求トルクＴＯ^*と車速Ｖとを乗
算することによって、車両要求出力ＰＤＰＤ＝ＴＯ^*・Ｖを算出する。

【０１０２】次に、前記エンジン目標運転状態設定処理
手段のバッテリ要求出力算出処理手段は、前記バッテリ
残量検出装置４４からバッテリ残量ＳＯＣを読み込み、
該バッテリ残量ＳＯＣに基づいて、バッテリ４３が要求
するバッテリ要求出力ＰＢを算出する。

【０１０３】続いて、前記エンジン目標運転状態設定処
理手段のエンジン要求出力算出処理手段は、前記車両要
求出力ＰＤとバッテリ要求出力ＰＢとを加算することに
よって、エンジン要求出力ＰＯＰＯ＝ＰＤ＋ＰＢを算出する。なお、該エンジン要求出力ＰＯは、ハイブ
リッド型車両を走行させるのに必要なトルク、及びバッ
テリ残量ＳＯＣに対応させて、エンジン目標回転速度Ｎ
Ｅ^*及びスロットル開度θを設定する指標となる。

【０１０４】そして、前記エンジン目標運転状態設定処
理手段は、前記エンジン要求出力ＰＯが閾値ＰＯｔｈよ
り大きいかどうかを判断し、エンジン要求出力ＰＯが閾
値ＰＯｔｈより大きい場合、エンジン要求出力ＰＯ及び
最適燃費曲線に基づいて、エンジン目標回転速度ＮＥ^*
及びスロットル開度θを設定する。

【０１０５】そして、前記エンジン目標運転状態設定処
理手段は、前記車両制御装置５１の記録装置に記録され
た図１６のエンジン目標運転状態設定マップを参照し、
前記エンジン要求出力ＰＯを表す線ＰＯ１〜ＰＯ３と、
各アクセルペダル位置ＡＰ１〜ＡＰ６におけるエンジン
１１の効率が最も高くなる最適燃費曲線Ｌ１１とが交差
するポイントＡ１〜Ａ３、Ａｍｉｎを、エンジン目標運
転状態であるエンジン１１の運転ポイントとして決定
し、該運転ポイントにおけるエンジントルクＴＥ１〜Ｔ
Ｅ３、ＴＥｍｉｎをエンジン目標トルクＴＥ^*として決
定し、前記運転ポイントにおけるエンジン回転速度ＮＥ
１〜ＮＥ３、ＮＥｍｉｎをエンジン目標回転速度ＮＥ^*
として決定する。

【０１０６】ところで、エンジン要求出力ＰＯが閾値Ｐ
Ｏｔｈ以下であり、バッテリ残量ＳＯＣが十分に多く、
バッテリ４３が満充電状態である場合には、バッテリ４
３を充電する必要がないので、燃料をカットし、エンジ
ン１１の駆動を停止させても問題は生じない。

【０１０７】そこで、前記エンジン目標運転状態設定処
理手段は、エンジン要求出力ＰＯが閾値ＰＯｔｈ以下で
ある場合、バッテリ残量ＳＯＣが閾値ＳＯＣｔｈより多
いかどうかを判断する。バッテリ残量ＳＯＣが閾値ＳＯ
Ｃｔｈより多い場合、前記エンジン目標運転状態設定処
理手段は、フューエルカット信号をオンにして、エンジ
ン１１に供給される燃料をカットし、所定のエンジン目
標回転速度ＮＥ^*を設定するようにしている。したがっ
て、燃費を向上させることができる。

【０１０８】なお、この場合、制動力が要求されるが、
バッテリ４３が満充電状態であるので、駆動モータ２５
による回生を行うことによってハイブリッド型車両を制
動することができない。したがって、エンジン１１に供
給される燃料がカットされた状態で発電機１６を駆動
し、エンジン１１を所定のエンジン目標回転速度ＮＥ^*
で回転させることによって、バッテリ４３に蓄えられた
電力を消費する。

【０１０９】一方、バッテリ残量ＳＯＣが閾値ＳＯＣｔ
ｈ以下である場合、前記エンジン目標運転状態設定処理
手段は、フューエルカット信号をオンにして、エンジン
１１に供給される燃料をカットし、エンジン目標回転速
度ＮＥ^*を零に設定するようにしている。なお、前記燃
料をカットするために、エンジン１１への燃料供給ライ
ンに所定のバルブが配設される。

【０１１０】次に、図１１のフローチャートについて説
明する。ステップＳ１３−１エンジン要求出力ＰＯを算出す
る。ステップＳ１３−２エンジン要求出力ＰＯが閾値ＰＯ
ｔｈより大きいかどうかを判断する。エンジン要求出力
ＰＯが閾値ＰＯｔｈより大きい場合はステップＳ１３−
３に、エンジン要求出力ＰＯが閾値ＰＯｔｈ以下である
場合はステップＳ１３−４に進む。ステップＳ１３−３エンジン要求出力ＰＯ及び最適燃
費曲線Ｌ１１に基づいて、エンジン目標回転速度ＮＥ^*
及びスロットル開度θを設定し、リターンする。ステップＳ１３−４バッテリ残量ＳＯＣが閾値ＳＯＣ
ｔｈより多いかどうかを判断する。バッテリ残量ＳＯＣ
が閾値ＳＯＣｔｈより多い場合はステップＳ１３−５
に、バッテリ残量ＳＯＣが閾値ＳＯＣｔｈ以下である場
合はステップＳ１３−６に進む。ステップＳ１３−５燃料をカットし、エンジン目標回
転速度ＮＥ^*を設定し、リターンする。ステップＳ１３−６燃料をカットし、エンジン目標回
転速度ＮＥ^*を零に設定し、リターンする。

【０１１１】次に、図９におけるステップＳ１４の発電
機制御処理について説明する。

【０１１２】前記発電機制御処理手段は、設定されたエ
ンジン目標回転速度ＮＥ^*になるように発電機目標トル
クＴＧ^*を設定する。

【０１１３】そのために、前記車両制御装置５１は、駆
動モータロータ位置θＭを読み込み、該駆動モータロー
タ位置θＭ、及び出力軸２６（図２）からリングギヤＲ
までのギヤ比γＲに基づいてリングギヤ回転速度ＮＲを
算出するとともに、エンジン目標運転状態設定処理にお
いて設定されたエンジン目標回転速度ＮＥ^*を読み込
み、リングギヤ回転速度ＮＲ及びエンジン目標回転速度
ＮＥ^*に基づいて、前記回転速度関係式によって、発電
機目標回転速度ＮＧ^*を算出し、決定する。そして、車
両制御装置５１は、前記発電機目標回転速度ＮＧ^*及び
発電機回転速度ＮＧに基づいて発電機目標トルクＴＧ^*
を算出し、設定する。

【０１１４】続いて、車両制御装置５１の図示されない
発電機・発電機ブレーキオン／オフ制御処理手段は、発
電機・発電機ブレーキオン／オフ制御処理を行い、発電
機ブレーキＢのオン・オフ（係合・解放）制御を行うと
ともに、発電機回転速度制御処理を行うことによって発
電機１６の回転速度制御を行うか、又は発電機トルク制
御処理を行うことによって発電機１６のトルク制御を行
う。

【０１１５】次に、図１２のフローチャートについて説
明する。ステップＳ１４−１設定されたエンジン目標回転速度
ＮＥ^*になるように発電機目標トルクＴＧ^*を設定し、
リターンする。

【０１１６】次に、図９におけるステップＳ１５の駆動
モータ制御処理について説明する。

【０１１７】前述されたように、エンジントルクＴＥ、
リングギヤトルクＴＲ及び発電機トルクＴＧは互いに反
力を受け合うので、発電機トルクＴＧがリングギヤトル
クＴＲに変換されてリングギヤＲから出力される。そし
て、リングギヤトルクＴＲがリングギヤＲから出力され
るのに伴って、発電機回転速度ＮＧが変動し、前記リン
グギヤトルクＴＲが変動すると、変動したリングギヤト
ルクＴＲが駆動輪３７に伝達され、ハイブリッド型車両
の走行フィーリングが低下してしまう。そこで、発電機
回転速度ＮＧの変動に伴う発電機１６のイナーシャ分の
トルクを見込んでリングギヤトルクＴＲを算出するよう
にしている。

【０１１８】そのために、前記車両制御装置５１は、前
記発電機制御処理において設定された発電機目標トルク
ＴＧ^*を読み込み、該発電機目標トルクＴＧ^*、及びサ
ンギヤＳの歯数に対するリングギヤＲの歯数の比に基づ
いてリングギヤトルクＴＲを算出する。

【０１１９】すなわち、発電機１６のイナーシャをＩｎ
Ｇとし、発電機１６の角加速度（回転変化率）をαＧと
したとき、サンギヤＳに加わるサンギヤトルクＴＳは、ＴＳ＝ＴＧ^*＋ＩｎＧ・αＧになる。

【０１２０】そして、リングギヤＲの歯数がサンギヤＳ
の歯数のρ倍であるとすると、リングギヤトルクＴＲ
は、サンギヤトルクＴＳのρ倍であるので、になる。このように、発電機目標トルクＴＧ^*からリン
グギヤトルクＴＲを算出することができる。

【０１２１】続いて、車両制御装置５１の図示されない
駆動軸トルク推定処理手段は、駆動軸トルク推定処理を
行い、前記リングギヤトルクＴＲ、及びリングギヤＲの
歯数に対する第２のカウンタドライブギヤ２７の歯数の
比に基づいて、エンジントルクＴＥによってプラネタリ
ギヤユニット１３を介して出力軸２６に発生させられる
トルク、すなわち、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを推定す
る。なお、発電機ブレーキＢが係合させられる際には、
リングギヤトルクＴＲはエンジントルクＴＥと比例関係
になり、前記リングギヤトルクＴＲ、及びリングギヤＲ
の歯数に対する第２のカウンタドライブギヤ２７の歯数
の比に基づいて前記駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴが推定さ
れる。

【０１２２】続いて、前記駆動モータ制御処理手段９３
は、駆動モータ目標トルクＴＭ^*を補正する。すなわ
ち、前記駆動モータ制御処理手段は、前記車両要求トル
クＴＯ ^*から、前記駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴを減算す
ることによって、駆動軸トルクＴＲ／ＯＵＴでは加不足
する分を駆動モータ目標トルクＴＭ^*として決定する。

【０１２３】なお、ハイブリッド型車両がコーナに進入
する手前で、運転者がアクセルペダル５４から足を離す
（アクセルオフにする）と、駆動モータ２５の回生制御
が行われ、ハイブリッド型車両は減速させられる。そし
て、前記回生制御による減速だけでは不足すると、エン
ジントルクＴＥによる減速トルクが発生させられる。

【０１２４】次に、図１３のフローチャートについて説
明する。ステップＳ１５−１発電機目標トルクＴＧ^*に基づい
てリングギヤトルクＴＲを算出する。ステップＳ１５−２駆動モータ目標トルクＴＭ^*を補
正し、リターンする。

【０１２５】本実施の形態においては、ナビゲーション
装置１１４においてノード半径Ｒ及び道路勾配ｗを算出
するようになっているが、車両制御装置５１に、ノード
半径Ｒ及び道路勾配ｗを算出する機能を持たせることが
できる。また、本実施の形態においては、車両制御装置
５１において車両要求トルク算出処理、エンジン目標運
転状態設定処理、発電機制御処理及び駆動モータ制御処
理を行うようになっているが、ナビゲーション装置１１
４に、車両要求トルク算出処理、エンジン目標運転状態
設定処理、発電機制御処理及び駆動モータ制御処理を行
う機能を持たせることができる。

【０１２６】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。

【０１２７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、電動車両用駆動制御装置においては、駆動輪と機
械的に連結された駆動モータと、現在地を検出する現在
地検出手段と、現在地に対応させて道路状況を判定する
道路状況判定処理手段と、運転者による電動車両の操作
状態に対応させて前記駆動輪において必要とされる車両
要求トルクを算出する車両要求トルク算出処理手段と、
前記車両要求トルクと等しいトルクが駆動輪において得
られるように前記駆動モータの制御を行う駆動モータ制
御処理手段とを有する。

【０１２８】そして、前記車両要求トルク算出処理手段
は、前記道路状況に応じて、運転者による電動車両の操
作状態と車両要求トルクとの対応関係を変更する。

【０１２９】この場合、道路状況に応じて、運転者によ
る電動車両の操作状態と車両要求トルクとの対応関係が
変更される。したがって、道路状況に応じて電動車両を
円滑に走行させることができる。

【０１３０】また、道路状況に応じて、運転者による電
動車両の操作状態に対応させて駆動輪において得られる
トルクが変わるので、電動車両のコントロール性を向上
させる。例えば、降坂路でアクセルペダルを解放した場
合に、平坦な道路と比べてエンジンブレーキの効きが大
きくなり、同じ運転者の操作にもかかわらず、運転者の
意思に近い状態で電動車両をコントロールすることがで
きる。また、道路の曲率半径が小さいときも、同様にエ
ンジンブレーキの効きが大きくなり、コントロール性を
向上させる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における電動車両用駆動制
御装置の機能ブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態におけるハイブリッド型車
両の概念図である。

【図３】本発明の実施の形態におけるプラネタリギヤユ
ニットの動作説明図である。

【図４】本発明の実施の形態における通常走行時の車速
線図である。

【図５】本発明の実施の形態における通常走行時のトル
ク線図である。

【図６】本発明の実施の形態におけるハイブリッド型車
両用駆動制御装置を示す第１のブロック図である。

【図７】本発明の実施の形態におけるハイブリッド型車
両用駆動制御装置を示す第２のブロック図である。

【図８】本発明の実施の形態におけるナビゲーション処
理部の動作を示すメインフローチャートである。

【図９】本発明の実施の形態における車両制御装置の動
作を示すメインフローチャートである。

【図１０】本発明の実施の形態における車両要求トルク
算出処理のサブルーチンを示す図である。

【図１１】本発明の実施の形態におけるエンジン目標運
転状態設定処理のサブルーチンを示す図である。

【図１２】本発明の実施の形態における発電機制御処理
のサブルーチンを示す図である。

【図１３】本発明の実施の形態における駆動モータ制御
処理のサブルーチンを示す図である。

【図１４】本発明の実施の形態における車両要求トルク
マップ選択テーブルを示す図である。

【図１５】本発明の実施の形態における車両要求トルク
マップを示す図である。

【図１６】本発明の実施の形態におけるエンジン目標運
転状態設定マップを示す図である。

【符号の説明】

１１エンジン１３プラネタリギヤユニット１４出力軸１６発電機２５駆動モータ３７駆動輪９１道路状況判定処理手段９２車両要求トルク算出処理手段９３駆動モータ制御処理手段１２１ＧＰＳＣＲキャリヤＲリングギヤＳサンギヤ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木明愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者椎窓利博愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・エィ・ダブリュ株式会社内Ｆターム(参考） 3G084 AA00 BA03 BA05 BA11 BA32 DA15 EB08 EB11 EC03 FA04 FA05 FA06 FA10 FA18 FA32 3G093 AA16 BA14 CB09 DA01 DA06 DA08 DB05 DB11 DB18 DB19 DB26 EA02 EA03 EA09 EB09 EC02 FA04 3G301 HA27 JA03 KB06 KB07 LA01 LC03 MA24 NC04 ND01 PA11A PE01A PE06A PE06Z PF01A PF03Z PF05Z PF07Z PF12Z PG01Z 5H115 PA08 PG04 PI16 PU08 PU25 PV09 PV23 QI04 SE03 SF05 TB01 TD03 TO02 TO04 TO21 TO23 TU07 TU10 TU14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動輪と機械的に連結された駆動モータ
と、現在地を検出する現在地検出手段と、現在地に対応
させて道路状況を判定する道路状況判定処理手段と、運
転者による電動車両の操作状態に対応させて前記駆動輪
において必要とされる車両要求トルクを算出する車両要
求トルク算出処理手段と、前記車両要求トルクと等しい
トルクが駆動輪において得られるように前記駆動モータ
の制御を行う駆動モータ制御処理手段とを有するととも
に、前記車両要求トルク算出処理手段は、前記道路状況
に応じて、運転者による電動車両の操作状態と車両要求
トルクとの対応関係を変更することを特徴とする電動車
両用駆動制御装置。
【請求項２】前記車両要求トルク算出処理手段は、運
転者による電動車両の操作状態に対応させて車両要求ト
ルクがあらかじめ設定された複数のトルクパターンのう
ちの一つのトルクパターンを、前記道路状況に応じて選
択する請求項１に記載の電動車両用駆動制御装置。
【請求項３】前記運転者による電動車両の操作状態
は、アクセルペダル位置及び車速である請求項１又は２
に記載の電動車両用駆動制御装置。
【請求項４】前記複数のトルクパターンは、運転者が
操作するアクセルペダルが解放されているときの車両要
求トルクが、道路状況に応じて複数設定されている請求
項２又は３に記載の電動車両用駆動制御装置。
【請求項５】前記車両要求トルク算出処理手段は、道
路の降り勾配が大きいほど、車両要求トルクが小さいパ
ターンを選択する請求項２〜４のいずれか１項に記載の
電動車両用駆動制御装置。
【請求項６】前記車両要求トルク算出処理手段は、道
路の曲率半径が小さいほど、車両要求トルクが小さいパ
ターンを選択する請求項２〜５のいずれか１項に記載の
電動車両用駆動制御装置。
【請求項７】エンジンと機械的に連結された発電機
と、駆動モータ及び駆動輪に連結された出力軸と、少な
くとも３個の歯車要素を備え、各歯車要素が前記エンジ
ン、発電機及び出力軸にそれぞれ連結された差動歯車装
置とを有するとともに、前記駆動モータ制御処理手段
は、前記エンジンから前記出力軸に伝達されるトルクに
基づいて、車両要求トルクと等しいトルクが駆動輪にお
いて得られるように前記駆動モータの制御を行う請求項
１に記載の電動車両用駆動制御装置。
【請求項８】現在地を検出し、現在地に対応させて道
路状況を判定し、運転者による電動車両の操作状態に対
応させて駆動輪において必要とされる車両要求トルクを
算出し、該車両要求トルクと等しいトルクが駆動輪にお
いて得られるように駆動モータの制御を行うとともに、
前記道路状況に応じて、運転者による電動車両の操作状
態と車両要求トルクとの対応関係を変更することを特徴
とする電動車両用駆動制御方法。
【請求項９】コンピュータを、現在地に対応させて道
路状況を判定する道路状況判定処理手段、運転者による
電動車両の操作状態に対応させて駆動輪において必要と
される車両要求トルクを算出する車両要求トルク算出処
理手段、及び前記車両要求トルクと等しいトルクが駆動
輪において得られるように駆動モータの制御を行う駆動
モータ制御処理手段として機能させるとともに、前記車
両要求トルク算出処理手段は、前記道路状況に応じて、
運転者による電動車両の操作状態と車両要求トルクとの
対応関係を変更することを特徴とする電動車両用駆動制
御方法のプログラム。