JP3386530B2 - ハイブリッド型車両 - Google Patents

ハイブリッド型車両

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JP3386530B2 JP27299393A JP27299393A JP3386530B2 JP 3386530 B2 JP3386530 B2 JP 3386530B2 JP 27299393 A JP27299393 A JP 27299393A JP 27299393 A JP27299393 A JP 27299393A JP 3386530 B2 JP3386530 B2 JP 3386530B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はモータとエンジンを駆動
源とするハイブリッド型車両に係り、詳細には、走行モ
ードに応じて駆動源を選択しながら走行するハイブリッ
ド型車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境保護の観点から車両の排気ガ
スをなくすため、大容量のバッテリの電力でモータを回
転させて車両を駆動させる電気自動車が実用化されてい
る。しかし、電気自動車のバッテリで走行可能な距離に
は限界があり、その充電には長時間が必要とされる。こ
のため、燃料の供給が容易な従来のエンジンと、クリー
ンな電力を使用するモータとを組み合わせ、両者によっ
て直接駆動輪を回転させるパラレル型のハイブリッド型
自動車も開発されている（特開昭５９−６３９０１号公
報、ＵＳＰ４５３３０１１号）。このパラレル型のハイ
ブリッド型車両では、走行速度や、アクセル踏み込み
量、といった各種条件に応じてクラッチ等を接続するこ
とで、モータとエンジンによる駆動を適宜切り換えて走
行するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、公用車や、
バス、ナビゲーション装置により経路誘導がされる車両
等のように、予め決められた経路を走行する場合があ
る。このような場合でも、従来のハイブリッド型車両で
は、エンジンとモータの使用分担を、車両の駆動状態に
基づいて制御しており、走行する環境は考慮されていな
かった。また、車両の駆動状態でエンジンとモータの使
用分担を決定していたため、一定速度以下で走行するバ
スや、パレード等で低速走行する公用車では、モータの
みの走行となり、走行中にバッテリ容量不足となる可能
性があった。この場合には、エンジンで走行する必要が
あり、その地域が市街地であれば、環境汚染の問題もあ
った。
【０００４】そこで、本発明は、決定された走行経路に
対して、全ての経路をモータモードで走行するゼロエミ
ッションモードとするか、一部の経路のみをモータモー
ドで走行する部分地域ゼロエミッションモードとするか
を、人の操作により選択することが可能なハイブリッド
型車両を提供することを第１の目的とする。さらに、走
行モードを予め設定する場合に、バッテリ容量の不足を
防止することが可能なハイブリッド型車両を提供するこ
とを第２の目的すとる。また、決定された走行経路に対
して、全ての経路をモータモードで走行することが予め
選択された場合、蓄電手段の残存容量で該すべての経路
の走行が可能か否かを判断することが可能なハイブリッ
ド型車両を提供することを第３の目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、車両の駆動力を発生させるモータとエンジンを備
え、前記エンジンを駆動することなくモータで走行する
モータモード、前記エンジンを駆動して走行するエンジ
ンモードとを選択するハイブリッド型車両であって、道
路情報が格納された道路情報記憶手段と、目的地までの
走行経路を決定する経路決定手段と、決定された走行経
路に対して、全ての経路をモータモードで走行するゼロ
エミッションモードとするか、一部の経路のみをモータ
モードで走行する部分地域ゼロエミッションモードとす
るかを、人の操作により選択する入力装置と、を具備さ
せて、前記第１の目的を達成する。請求項２に記載の発
明では、請求項１に記載のハイブリッド型車両におい
て、前記エンジンの駆動力で発電する発電手段を備え、
前記エンジンモードは、前記エンジンの機械的駆動力を
車輪に伝動することなく、前記発電手段の駆動に使用す
ることにより、この発電した電力で前記モータを駆動す
る第１モードと、前記エンジンとモータの機械的な駆動
力を併用して車輪に伝動する第２モードと、前記エンジ
ン単独の機械的な駆動力を車輪に伝動する第３モードの
少なくとも１つを含むことを特徴とする。請求項３に記
載の発明では、請求項１又は請求項２に記載のハイブリ
ッド型車両において、前記モータに電力を供給する蓄電
手段と、この蓄電手段の残存容量を検出する容量検出手
段とを備え、前記入力装置で選択された部分地域ゼロエ
ミッションモードにおけるモータ駆動区間に対して、前
記容量検出手段が検出した残存容量では不十分な場合
に、エンジン駆動区間において前記蓄電手段を充電する
ことを特徴とする。請求項４記載の発明では、車両の駆
動力を発生させるモータとエンジンを備え、前記エンジ
ンを駆動することなくモータで走行するモータモード
と、前記エンジンを駆動して走行するエンジンモードと
を選択するハイブリッド型車両であって、道路情報が格
納された道路情報記憶手段と、目的地までの走行経路を
決定する経路決定手段と、前記モータに電力を供給する
蓄電手段と、前記蓄電手段の残存容量を検出する容量検
出手段と、決定された走行経路に対して、全ての経路を
モータモードで走行することが予め選択された場合、前
記蓄電手段の残存容量で該すべての経路の走行が可能か
否かを判断する判断手段とを具備させて、前記第３の目
的を達成すする。請求項５に記載の発明では、請求項４
に記載のハイブリッド型車両において、さらに、前記走
行経路中に充電スタンドが存在するか否かを検索する手
段を具備することを特徴とする。請求項６に記載の発明
では、請求項５に記載のハイブリッド型車両において、
さらに、前記充電スタンドで充電を行うか否かを運転者
に問い合わせる手段を具備することを特徴とする。請求
項７に記載の発明では、請求項６に記載のハイブリッド
型車両において、前記判断手段で充電が必要だと判断さ
れ、かつ充電する意思が無いと判断された場合、前記モ
ータモードの走行ができない旨の音声又は表示を行う出
力手段を具備することを特徴とする。請求項８に記載の
発明では、車両の駆動力を発生させるモータとエンジン
を備え、前記エンジンを駆動することなくモータで走行
するモータモードと、前記エンジンを駆動して走行する
エンジンモードとを選択して走行するハイブリッド型車
両であって、道路情報が格納された道路情報記憶手段
と、目的地までの走行経路を決定する経路決定手段と、
決定された走行経路に対して、モータモードで走行する
モータ駆動区間と、エンジンモードで走行するエンジン
駆動区間とを決定するモード決定手段と、現在地を検出
する現在地検出手段と、検出された現在地に対応させ
て、前記モード決定手段が決定したモードで走行する走
行手段と、前記モータに電力を供給する蓄電手段と、こ
の蓄電手段の残存容量を検出する容量検出手段とを備
え、前記モード決定手段により決定されたモータ駆動区
間に対して、前記容量検出手段が検出した残存容量では
不十分な場合に、前記エンジン駆動区間において前記蓄
電手段を充電することで、前記第２の目的を達成する。
【０００６】
【作用】請求項１に記載のハイブリッド型車両では、決
定された走行経路に対して、全ての経路をモータモード
で走行するゼロエミッションモードとするか、一部の経
路のみをモータモードで走行する部分地域ゼロエミッシ
ョンモードとするかについて、入力装置から人の操作に
より選択される。請求項４に記載のハイブリッド型車両
では、決定された走行経路に対して、全ての経路をモー
タモードで走行することが予め選択された場合、蓄電手
段の残存容量で該すべての経路の走行が可能か否かを判
断する。請求項８に記載のハイブリッド型車両では、目
的地まで決定された走行経路に対して、モータモードで
走行するモータ駆動区間と、エンジンモードで走行する
エンジン駆動区間とを決定し、検出された現在地に対応
させて、決定したモードで走行する。そして、決定され
たモータ駆動区間に対して、検出した蓄電手段の残存容
量では不十分な場合に、エンジン駆動区間において蓄電
手段を充電する。
【０００７】
【実施例】以下本発明のハイブリッド型車両における好
適な実施例について、図１から図７を参照して詳細に説
明する。図１はハイブリッド型車両の駆動部の概略構成
を表したものである。本実施例によるハイブリッド型車
両は、エンジン及びモータを備えており、エンジンは車
両の駆動力を発生すると共に、ジェネレータ（発電機）
のロータに対する駆動力を発生させるものである。すな
わち、図１に示すように、ハイブリッド車輌の前部のエ
ンジンルームには、ガソリン又はディーゼル等のエンジ
ン１が横向きに搭載されている。このエンジン１のエン
ジン出力軸１ａに整列して、ジェネレータ６、クラッチ
７、２速自動変速装置９、および、モータ１０が配置さ
れている。
【０００８】ジェネレータ６は、後述のコンバータ４６
に接続されたステータコイル１２と、エンジン出力軸１
ａにダンパ１３を介して連結されたロータ１５とで構成
されており、エンジン１の駆動力によって交流電力を発
生して後述のコンバータ４７３に供給するようになって
いる。クラッチ７は、油圧湿式多板クラッチで構成され
ており、その入力側がシャフト１７に連結され、出力側
が自動変速装置９に向けて延びている中間軸２１に連結
されている。この中間軸２１には、スリーブ状の出力軸
２２が回転自在に被嵌されており、出力軸２２の一端部
にはクラッチ７に隣接してカウンタドライブギヤ２３が
固定されている。２速自動変速装置９は、変速ギヤユニ
ットを構成するシングルプラネタリギヤユニット２５を
有するアンダードライブ機構部（Ｕ／Ｄ）を備え、その
リングギヤＲが中間軸２１に連結され、そのキャリヤＣ
Ｒが出力軸２２に連結されている。更に、キャリヤＣＲ
とサンギヤＳとの間には油圧式多板クラッチからなるダ
イレクトクラッチＣ２が配置され、サンギヤＳには、油
圧多板で構成された低速用のブレーキＢと、ワンウェイ
クラッチＦが接続されている。
【０００９】一方、モータ１０は、ブラシレスＤＣモー
タ、誘導モータ、直流分巻モータ等のホローモータ等の
いずれかで構成され、エンジン１から離れた軸方向最外
部に配置されている。モータ１０は、ハイブリッドユニ
ット２の内壁に固定されたステータ２６と、中間軸２１
と共にプラネタリギヤユニット２５のリングギヤＲに連
結されたロータ２７とを備えている。ステータ２６に
は、後述のインバータ４７２と接続されたコイル２８が
装着されている。ハイブリッドユニット２の下部には、
カウンタ軸２９及びディファレンシャル装置１１が配置
されている。カウンタ軸２９には、ドライブギヤ２３に
歯合するカウンタドリブンギヤ３０及びピニオン３１が
固定されている。ディファレンシャル装置１１は、ピニ
オン３１に歯合するリングギヤ３２を備えており、リン
グギヤ３２からのトルクがそれぞれ負荷トルクに応じて
左右の前車輪３３ａ、３３ｂに伝達されるようになって
いる。
【００１０】図２は、ハイブリッド型車両の回路構成を
表したものである。ハイブリッド型車両は、主制御部４
１を備えている。この主制御部は、ハイブリッド型車両
全体の制御を行うＣＰＵ（中央処理措置）４１１と、Ｃ
ＰＵ４１１における動作を規定するための各種プログラ
ムが格納されたＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）４１
２と、ワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ（ラン
ダム・アクセス・メモリ）４１３とを備えている。主制
御部４１は、図１に示した車両駆動部における各部の駆
動を制御すると共に、経路探索処理や現在地検索処理等
のナビゲーション処理、さらに、定められた走行経路上
の各走行位置に応じた走行モードを決定する走行モード
決定処理、この走行モードに従ってエンジン１、ジェネ
レータ６、クラッチ７、モータ１０等の駆動切換等とい
った各種処理を行うようになっている。ＲＡＭ４１３
は、モード記憶手段、経路記憶手段としても機能し、ワ
ーキングエリアの他に、モード記憶エリア、経路記憶エ
リア等の各種エリアが確保されている。
【００１１】この主制御部４１には、データバス等のバ
スライン４２を介して、経路探索部４３、絶対位置検出
部４４、出力部４５、および、センサ部４６、駆動制御
部４７が接続されている。経路探索部４３は、入力装置
４３１とデータファイル４３２を備えている。入力装置
４３１は、走行開始時の現在地（出発地点）や目的地
（到着地点）を入力するためのもので、タッチパネル、
キーボード、マウス、ライトペン、ジョイスティック、
音声認識装置等の各種入力装置４３１が使用される。ま
た、入力装置４３１は、自動車電話やＦＭ受信部等の図
示しない各種通信制御部を備えており、通信により外部
からの各種データ入力が可能になっている。この通信制
御部によって、走行経路等が入力され、また、例えば情
報センタ等の各種データが入力される。さらにまた、入
力装置４３１は、ＩＣカードやフロッピーディスクから
走行経路の情報をうることができるようになっている。
【００１２】データファイル４３２は、道路情報として
機能し、経路誘導に必要な各種のデータが格納された記
憶装置で構成され、地図データ４３３、交差点データ４
３４、道路データ４３５、および、特徴的な地点の写真
情報や各地域のホテル、観光案内等の各種地域毎の情報
が格納されているその他のデータ４３６を備えている。
これらの各ファイルとしては、例えば、フロッピーディ
スク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、光ディスク、磁
気テープ、ＩＣカード、光カード等の各種記憶媒体が使
用される。なお、各ファイルは、記憶容量の大きなＣＤ
−ＲＯＭ等の使用が好ましいが、その他のデータような
個別のデータ、地域毎のデータは、ＩＣカードを使用す
るようにしてもよい。
【００１３】ここで、地図データ４３３には、階層化さ
れた地図、例えば最上位層から日本、関東地方、東京、
神田といった階層毎の地図が格納されている。交差点デ
ータ４３４には、本実施例による進路変更すべき主とし
て交差点地図を描画するためのデータが格納されてい
る。具体的には、その交差点の詳細な拡大図、その交差
点の名称、絶対位置、その交差点を構成している各道路
間の角度等の情報が格納されている。道路データ４３５
には、経路誘導に必要なデータとして、各道路の太さ、
道路の長さ、進入禁止等の禁止情報、案内不要情報等が
格納されている。
【００１４】絶対位置検出部４４には、人工衛星を利用
して車両の位置を測定するＧＰＳ（Global Positioning
Sistem)受信装置４４１、路上に配置したビーコンの位
置情報を受信するビーコン受信装置４４２、方位センサ
４４３、距離センサ４４４、舵角センサ４４５等が使用
される。なお、ＧＰＳ受信装置４４１とビーコン受信装
置４４２は単独で位置測定が可能であるが、その他の場
合には距離センサ４４４と方位センサ４４３または距離
センサ４４４と舵角センサ４４５の組み合わせにより絶
対位置を検出するようになっている。ここで、方位セン
サ４４３は、例えば、地磁気を検出して車両の方位を求
める地磁気センサ、車両の回転角速度を検出しその角速
度を積分して車両の方位を求めるガスレートジャイロや
光ファイバジャイロ等のジャイロ、左右の車輪センサを
配置しその出力パルス差（移動距離の差）により車両の
旋回を検出することで方位の変位量を算出するようにし
た車輪センサ、等が使用される。距離センサ４４４は例
えば、車輪の回転数を検出して計数するものや加速度を
検出して２回積分するものや、その他の計測手段が使用
される。また、舵角センサ４４５は、例えばハンドルの
回転部に取り付けた光学的な回転センサや回転抵抗ボリ
ューム等が使用されるが、車輪部に取り付ける角度セン
サでもよい。
【００１５】出力部４５は、表示装置４５１と音声出力
部４５２を備えている。表示装置４５１には、ユーザの
要求に応じて設定された経路を表示したり、走行する経
路に沿って、案内図が表示される。また、交差点や経路
途中における特徴的な写真が写し出されたり、交差点ま
での残り距離、次の交差点での進行方向を表示したり、
その他各種の案内情報が表示される。表示装置４５１に
は、ＣＲＴや液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ
等が使用される。音声出力装置４２３からは、音声案内
モードが選択された場合に、音声による案内情報が適宜
出力される。例えば、案内地点となっている交差点の３
００ｍ手前や、交差点の直前で「３００ｍ先の／次の交
差点を右折／左折／直進してください」等の案内情報を
出力する。この音声による案内情報は、予めテープに録
音された音声や、音声合成装置による合成音が使用され
る。
【００１６】センサ部４６は、車速を検出する車速セン
サ４６１、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレ
ーキセンサ４６２、シフトレバの位置を検出するシフト
レバセンサ４６３、アクセルペダルの踏み込み量を検出
するアクセルセンサ４６４、ガソリンの残量を検出する
ガソリンセンサ４６５、および、バッテリ４７１の電圧
を検出する電圧センサ４６６を備えている。駆動制御部
４７は、モータ１０を駆動するための電力を供給するバ
ッテリ４７１、インバータ４７２、コンバータ４７３、
エンジン制御機構４７４、及びクラッチ制御部４７５を
備えている。バッテリ４７１としては、鉛酸蓄電池、ニ
ッケルカドミウム電池、ナトリウム硫黄電池、リチウム
２次電池、水素２次電池、レドックス型電池等の各種２
次電池、燃料電池、大容量のコンデンサ等が使用され
る。バッテリ４７１は、例えば２４０〔Ｖ〕の直流電源
で構成されている。
【００１７】インバータ４７２は、バッテリ４７１から
供給される電流を、所定のトルクが発生する電流値に変
換してモータ１０のコイル２８に供給し、また、モータ
１０からバッテリ４７１への回生を制御する。このイン
バータ４７２は、図示しないスイッチ部を備えており、
モータ１０のコイル２８との電気的接続を接・断するよ
うになっている。コンバータ４７３は、後述のエンジン
モードで走行するエンジン駆動区間において、ジェネレ
ータ６で発電された交流を直流に変換し、モータ１０駆
動用の電力としてインバータ４７２に供給する。また、
エンジン駆動区間のうち、充電区間において、ジェネレ
ータ６の発電電力を、インバータ４７２に供給すると共
に、バッテリ４７１に供給してバッテリ４７１の不足分
を充電する。このコンバータ４７３も、図示しないスイ
ッチ部を備えており、ジェネレータ６のステータコイル
との電気的接続を接・断するようになっている。
【００１８】エンジン制御機構４７４は、ドライバーが
要求している出力トルク値に応じてスロットル・バルブ
の開度を調整することによってエンジン１の駆動を制御
する。クラッチ制御部４７５は、クラッチ７の接続およ
び切断を制御する。クラッチ７が切断状態では、エンジ
ンからのシャフト１７とモータ１０からの中間軸２１と
は切断状態になる。一方、クラッチ７が接続されると、
エンジン出力軸１ａの回転は、ダンパ１３を介してジェ
ネレータロータ１５に伝達され、更にシャフト１７及び
接続状態にあるクラッチ７を介して中間軸２１に伝達さ
れ、そして自動変速装置９の入力部材であるリングギヤ
Ｒに伝達される。すなわちクラッチ７が接続された状態
では、パラレルタイプのハイブリッド型車両として機能
する。
【００１９】次に、このように構成された実施例の動作
について説明する。図３から図６は、本実施例のハイブ
リッド型車両による、エンジン１とモータ１０との駆動
分配を決定する駆動分配処理を表したものである。図３
に示すように、制御部４１は、入力装置４３１からの入
力を監視しており、目的地又は中継地点が入力された場
合（ステップ３１；Ｙ）、絶対位置検出部で検出された
現在位置から、入力装置４３１で入力された目的地まで
の経路、又は中継地点を通過する目的地までの経路を、
経路探索処理によって決定し、決定した経路をＲＡＭ４
１３の経路記憶エリアに格納する（ステップ３２）。そ
の後、更に経路設定があれば（ステップ３３；Ｎ）、経
路設定変更ルーチンの後（ステップ３４）ステップ３２
に戻る。
【００２０】一方、ステップ３１において、入力装置４
３１からの入力が、すでに決定された走行経路情報であ
る場合（ステップ３１；Ｎ）、経路探索処理を行うこと
なく、入力された走行経路をＲＡＭ４１３の経路記憶エ
リアに格納する（ステップ３５）。入力装置４３１から
の入力が走行経路が入力される場合としては、入力装置
４３１のデジタイザ等によって目的地までの走行経路が
運転者によって順次指定された場合、宅配便の配送業務
のように、配送地に関する走行経路が配送センタ等の外
部からＦＭ通信等によって入力装置４３１の通信制御部
に入力された場合、走行経路が予め決められているバ
ス、清掃車、公用電気自動車等の走行経路がＩＣカード
やフロッピーディスク等から入力された場合、等の各種
場合が存在する。
【００２１】走行経路がＲＡＭ４３１の経路記憶エリア
に格納されると、主制御部４１は、図４によって後述す
る、エンジン１とモータ１０との駆動力配分モード選択
を行い（ステップ３６）、モードが選択された後（ステ
ップ３７；Ｙ）、選択されたモードに応じた駆動力分配
を行う（ステップ３８）。
【００２２】図４は、図３のステップ３７における、駆
動力分配モード選択の処理ルーチンを表したものであ
る。このルーチンにおいて、主制御部４１は、入力装置
４３１から運転者によって、全ゼロエミッションモード
が選択されたか（ステップ４１）、または、部分地域ゼ
ロエミッションモードが選択されたか（ステップ４７）
について監視している。ここで、ＲＡＭ４３１の経路記
憶エリアに格納された走行経路に対して、全ての経路を
モータ１０で走行するように予め設定する場合が全ゼロ
エミッションモードである。また、走行経路途中の環境
等に応じてエンジンを駆動することなく、バッテリ４７
１のみを電源としてモータ１０で走行（モータモード）
する経路と、エンジン１により発電した電力でモータ１
０を駆動（第１エンジンモード）するか、又は、エンジ
ン１の駆動力とモータ１０の駆動力を併せた駆動力で走
行（第２エンジンモード）する経路とを、予め設定する
場合が部分地域ゼロエミッションモードである。
【００２３】全ゼロエミッションモードが選択された場
合（ステップ４１；Ｙ）、主制御部４１は、バッテリ４
７１の充電が必要か否かを判断する（ステップ４２）。
すなわち、主制御部４１は、ＲＡＭ４３１の経路記憶エ
リアに格納された走行経路から全走行距離を計算すると
共に、電圧センサ４６６で検出されるバッテリ４７１の
電圧から現在のバッテリ容量の残量を算出する。そし
て、現在のバッテリ容量で、全走行距離をモータ１０の
みで走行すことが可能か否かを判断することで、充電の
必要性を判断する。充電が必要でない場合、すなわち現
在のバッテリ容量で全走行経路をモータ１０で駆動可能
である場合（ステップ４２；Ｎ）、ＲＡＭ４３１のモー
ド記憶エリアに全走行経路がモータモードであることを
格納し（ステップ４３）、以後全経路をバッテリ４７１
を電源としてモータ１０のみで走行する。
【００２４】一方、充電が必要である場合（ステップ４
２；Ｙ）、主制御部４１は、ＲＡＭ４３１の経路記憶エ
リアに格納された走行経路上にバッテリ４７１の充電ス
タンドがあるか否かを判断し（ステップ４４）、充電ス
タンドが存在する場合（Ｙ）、音声出力部４５２又は表
示装置４５１によって充電する意思があるか否かを運転
者に問い合わせる（ステップ４５）。入力装置４３１か
ら充電の意思がある旨の入力がされた場合（ステップ４
５；Ｙ）、ＲＡＭ４３１のモード記憶エリアに全走行経
路がモータモードであることを格納し（ステップ４
３）、以後全経路をモータ１０のみで走行する。なお、
この場合、車両の走行位置が充電スタンドに近づいた場
合に、音声出力部４５２又は表示装置４５１によって、
充電を促すためのデータがＲＡＭ４３１に合わせて格納
される。
【００２５】ステップ４４において経路中に充電スタン
ドが無い場合（Ｎ）、ステップ４５において充電スタン
ドがあっても充電する意思が無いとされた場合（Ｎ）、
主制御部４１は、全ゼロエミッションモードの選択がで
きない旨の音声又は表示を、音声出力部４５２または表
示装置４５１から出力して（ステップ４６）、ステップ
４７に移行する。ステップ４１において全ゼロエミッシ
ョンモードが選択されなかった場合（ステップ４１；
Ｎ）、およびステップ４６の出力の後、主制御部４１
は、部分地域ゼロエミッションモードの選択か否かを判
断する（ステップ４７）。
【００２６】部分地域ゼロエミッションモードも選択さ
れない場合（ステップ４７；Ｎ）、エンジン１とモータ
１０を最適駆動分担させながら走行する（ステップ４
８）。すなわち、主制御部４１は、車速センサ４６１で
検出される車速、および、アクセルセンサ４６４で検出
されるアクセル開度に応じて車両の走行状態を判断しな
がらハイブリッド型車両の走行モードを決定する。ここ
で、走行モードには、バッテリ４７１を電源としてモー
タ１０単独で走行するモータモード、エンジン１により
ジェネレータ６を作動させ、この発生電力で走行する第
１のエンジンモードの他に、モータ１０とエンジン１を
併用して走行する第２のエンジンモードがある。
【００２７】本実施例におけるモータモードは、エンジ
ン１の駆動力を用いることなくバッテリ４７１を電源と
してモータ１０で走行する。このため、モータモードで
は、エンジン１の燃焼による排ガスは実質的に排出され
ない。また、エンジンモードの場合のエンジンの使用態
様は２通りある。第１の態様はエンジン１を走行のため
の駆動力として用いず、ジェネレータ６を作動させて発
電するためにのみ用いる。即ち、クラッチ７は切断され
たままである。この場合、エンジン１は、定回転又は定
トルク特性として使用することにより、エンジン１をリ
ーンバーンで燃焼させ、実質的に排ガスの排出量を少な
くする。このように発電しながら、その電力でモータ１
０を駆動して走行する（シリーズタイプの電気自動
車）。この場合、エンジン１は発電機を作動させるだけ
なので、定回転又は定トルクを維持させることが容易で
あり、負荷変動の激しいエンジン１による走行のみの場
合に比し、理想的な状態で燃焼させることが可能である
ため、排ガスの低減には極めて有効である。エンジン１
の使用態様の第２は、エンジン１を定トルクで駆動し、
トルクの過不足分を必要に応じてモータ１０により吸
収、付加（アシスト）する場合である。即ち、クラッチ
７は接続される。この場合もエンジン１は定トルクで作
動させるため、不可変動の激しいエンジン１による走行
のみの場合に比し、理想的な状態で燃焼させることが可
能であるため、排ガスの低減には極めて有効である。本
実施例では、このようにエンジンモードにおいてもエン
ジン１のみの直接駆動による排ガスの排出に比し、排ガ
スの排出量を抑制している。この実施例では、通常、シ
リーズ型の電気自動車として機能する第１のエンジンモ
ードで走行し、エンジン１が高回転数で回転している場
合に、第２エンジンモードでの走行を行う。
【００２８】一方、ステップ４４において部分地域ゼロ
エミッションモードが選択された場合（Ｎ）、図５に示
す部分地域ゼロエミッションモードの処理を行う。主制
御部４１は、まず人口密度密集地域を通過する走行経路
を検出する。すなわち、データファイル４３２に格納さ
れている地図データ４３３のうち、走行経路が含まれる
最下層の地図データのデータ量から人口密度密集地域か
否かを判断する（ステップ５１）。この判断は、人口の
密集度の増加に応じて地図データに格納されるデータの
量も多くなることに基づいている。
【００２９】次に主制御部４１は、エンジンＯＦＦ区間
（モータモードで走行するモータ駆動区間）と、その走
行距離を計算する。すなわち、ステップ５１で検出した
人口密集地域内に含まれる、走行経路上の区間とその距
離および、人口密集地域以外の排ガス規制区域に含まれ
る走行経路上の区間とその距離を計算する。そして、エ
ンジンＯＦＦ区間については、ＲＡＭ４１３のモード記
憶エリアに、モータモードであることを格納すると共
に、エンジンＯＦＦ区間の全距離をＲＡＭ５１３の所定
エリアに格納する（ステップ５２）。なお、排ガス規制
地域としては、車庫内、駐車場、地下駐車場、宮中周
辺、神社周辺、寺院周辺、病院周辺、料金所周辺、トン
ネル内等が該当する。また、主制御部４１は、ＲＡＭ５
１３の経路記憶エリアに格納された走行経路のうち、エ
ンジンＯＦＦ区間以外の区間については、ＲＡＭ５１３
のモード記憶エリアに、エンジンモードであることを格
納する。また、走行経路の全走行距離からステップ５２
で計算したエンジンＯＦＦ区間の走行距離を差し引い
て、エンジンＯＮ可能区間（エンジンモードで走行する
エンジン駆動区間）の距離を計算し、これをＲＡＭ５１
３の所定エリアに格納する（ステップ５３）。
【００３０】次に主制御部４１は、電圧センサ４６６で
検出されるバッテリ４７１の電圧からバッテリ残量を検
出してＲＡＭ４１３の所定エリアに格納する（ステップ
５４）、と共に、ガソリンセンサ４６５の検知値からガ
ソリン残量を検出してＲＡＭ４１３の所定エリアに格納
する（ステップ５５）。主制御部４１は、ステップ５２
からステップ５５においてＲＡＭ４１３に格納した各デ
ータから、次に、図６に示す必要発電量演算の処理を行
う（ステップ５６）。
【００３１】主制御部４１は、バッテリ残量が不足して
いるか否か、すなわち、ステップ５４で検出したバッテ
リ残量で、ステップ５２で計算したエンジンＯＦＦ区間
走行距離を、モータ１０のみで走行することが可能か否
かを判断する（ステップ６１）。バッテリ残量が不足し
ていない場合（ステップ６１；Ｎ）、ステップ５２で設
定した人口密集地域や排ガス規制地域を、充電すること
なくモータ１０のみで走行可能なので、処理を終了す
る。
【００３２】一方、バッテリ残量が不足している場合
（ステップ６１；Ｙ）、エンジン１の駆動によるジェネ
レータ６での発電電力を、コンバータ４７３から、モー
タ１０の駆動用電力としてモータ１０に供給するだけで
なく、不足分の充電用電力としてバッテリ４７１に供給
して充電する。主制御部４１は、そのための充電区間
を、エンジンＯＮ区間から設定し、エンジンモードが設
定されているＲＡＭ５１３のモード記憶エリアに、併せ
て格納する（ステップ６２）。なお、この充電区間とし
ては、エンジン１の効率、走行位置の環境等から決定さ
れ、例えば、高速道路や、特に人口密度の低い地域等が
優先して選択される。そして、主制御部４１は、設定し
た充電区間において、バッテリ４７１の不足分を充電す
るのに必要なエンジン１の回転数アップ量を算出して、
ＲＡＭ５１３の所定エリアに格納する（ステップ６
３）。
【００３３】このように、部分地域ゼロエミッションモ
ードが選択されると、ＲＡＭ５１３の経路記憶エリアに
は、モータモード又はエンジンモードのいずれかが格納
されることでモータ駆動区間とエンジン駆動区間が予め
設定される。そして、ハイブリッド型車両の走行が開始
すると、主制御部４１は、絶対位置検出部４４で検出さ
れる絶対位置から、走行経路上のどの地点を走行中か判
断し、対応するモード記憶エリアから、走行モードを選
択する。すなわち、モータ駆動区間（エンジンＯＦＦ区
間）では、エンジン制御機構４７４によってエンジン１
の駆動が停止されると共に、クラッチ制御部４７５によ
ってクラッチ７が開放される。そして、インバータ４７
１を介してバッテリ７４１から供給される電力のみでモ
ータ１０を駆動して走行する。
【００３４】一方、エンジン駆動区間（エンジンＯＮ可
能区間）では、第１のエンジンモードにより、クラッチ
７を切断したまま、エンジン１を駆動することでジェネ
レータ６を作動し、その発電電力でモータ１０を駆動し
ながら走行する。この場合、エンジン１は、定回転又は
定トルク特性として使用することで、エンジン１をリー
ンバーンで燃焼させ、実質的に排ガスの少ない走行を行
う。なお、エンジン駆動区間では、エンジン１の回転数
が高回転数となる場合には、第２エンジンモードに切り
換えて走行するようにしてもよい。そして、エンジン駆
動区間において、主制御部４１は、モード記憶エリアに
充電区間であることを示す情報が格納されていれば、ス
テップ６３で計算した回転数をアップさせたた回転数で
エンジン１を駆動する。これによって、ジェネレータ６
における発電電力は、コンバータ４７３で直流に変換さ
れた後、モータ１０駆動用の電力としてインバータ１０
に供給されると共に、バッテリ４７１にも供給されてバ
ッテリ４７１の不足分として充電される。なお、車両走
行中においては、表示装置に走行すべき経路を案内し、
また、音声出力部４５２から案内音声を出力することに
よって経路誘導をするようにしてもよい。
【００３５】以上説明した実施例では、モータモード
と、エンジンモードで走行するように説明したが、エン
ジンのみで走行するエンジン単独モード（第３エンジン
モード）を設定し、このエンジン単独モードでエンジン
駆動区間を走行するようにしてもよい。エンジン単独モ
ードでは、インバータ４７２の図示しないスイッチ部で
インバータ４７２とモータ１０のコイル２８との接続を
開放する。また、クラッチ制御部４７５によりクラッチ
７を接続すると共に、コンバータ４６の図示しないスイ
ッチ部でコンバータ４６とジェネレータ６のステータコ
イル１２とを電気的に接続する。この際、主制御部４１
は、モード記憶エリアに、充電区間であることを示す情
報が格納されていれば、コンバータ４６の図示しないス
イッチを接続することで、バッテリ４７１を充電する。
【００３６】また、ステップ５１において、最下層の地
図データのデータ量から人口密集地域を検出したが、道
路データ４３５として、各道路に走行モード決定のため
のデータを格納しておき、これからステップ５２のエン
ジンＯＦＦ区間を決定するようにしてもよい。さらに、
エンジンＯＦＦ区間を決定する場合、エンジンＯＮ区間
であっても、例えば、信号待後の発進等をモータモード
で行うようにし、そのためのエンジンＯＦＦ区間を加え
るようにしてもよい。この発進のためのエンジンＯＦＦ
区間としては、エンジンＯＮ区間の距離に応じた一定割
合としてもよい。また、エンジンＯＮ区間に存在する交
差点数を交差点データ４３４から求め、交差点数に所定
数掛けた値の距離をエンジンＯＦＦ区間としてもよい。
【００３７】以上説明した実施例では、図１に示すよう
に、クラッチ７によってパラレルタイプとシリーズタイ
プとの切替えが可能なハイブリッド型車両について説明
したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、
パラレルタイプのハイブリッド型車、またはシリーズタ
イプのハイブリッド型車両であってもよい。この場合、
エンジン駆動区間におけるエンジンは、パラレルタイプ
のハイブリッド型車両であれば発電のみに寄与し、シリ
ーズタイプのハイブリッド型車両であれば、走行にのみ
寄与することとなる。
【００３８】
【発明の効果】請求項１から請求項３に記載のハイブリ
ッド型車両によれば、決定された走行経路に対して、全
ての経路をモータモードで走行するゼロエミッションモ
ードとするか、一部の経路のみをモータモードで走行す
る部分地域ゼロエミッションモードとするかについて、
入力装置から人の操作により選択することができる。請
求項４から請求項７に記載のハイブリッド型車両によれ
ば、決定された走行経路に対して、全ての経路をモータ
モードで走行することが予め選択された場合、蓄電手段
の残存容量で該すべての経路の走行が可能か否かを判断
することができる。請求項８に記載のハイブリッド型車
両では、目的地まで決定された走行経路に対して、モー
タモードで走行するモータ駆動区間と、エンジンモード
で走行するエンジン駆動区間とを決定し、検出された現
在地に対応させて、決定したモードで走行し、決定され
たモータ駆動区間に対して、検出した蓄電手段の残存容
量では不十分な場合に、エンジン駆動区間において蓄電
手段を充電することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例におけるハイブリッド型車両
の駆動部の概略構成図である。
【図２】同上、ハイブリッド型車両の回路構成図であ
る。
【図３】本実施例のハイブリッド型車両による、エンジ
ンとモータとの駆動分配を決定する駆動分配処理のフロ
ーチャートである。
【図４】本実施例のハイブリッド型車両による、エンジ
ンとモータとの駆動分配を決定する駆動分配処理のフロ
ーチャートである。
【図５】本実施例のハイブリッド型車両による、エンジ
ンとモータとの駆動分配を決定する駆動分配処理のフロ
ーチャートである。
【図６】本実施例のハイブリッド型車両による、エンジ
ンとモータとの駆動分配を決定する駆動分配処理のフロ
ーチャートである。
【符号の説明】
１ エンジン ６ ジェネレータ ７ クラッチ １０ モータ ４１ 主制御部 ４４ 絶対位置検出部 ４３１ 入力装置 ４３３ 地図データ ４３４ 交差点データ ４３５ 道路データ ４５１ 表示装置 ４５２ 音声出力部 ４６５ ガソリンセンサ ４６６ 電圧センサ ４７１ バッテリ ４７２ インバータ ４７３ コンバータ ４７４ エンジン制御機構 ４７５ クラッチ制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ６０Ｋ 6/04 ７３３ Ｂ６０Ｋ 6/04 ７３３ Ｇ０１Ｃ 23/00 Ｇ０１Ｃ 23/00 Ｚ Ｇ０８Ｇ 1/0969 Ｇ０８Ｇ 1/0969 (72)発明者 横山 昭二 東京都千代田区外神田２丁目19番12号 株式会社エクォス・リサーチ内 (72)発明者 河本 清 東京都千代田区外神田２丁目19番12号 株式会社エクォス・リサーチ内 (56)参考文献 特開 昭63−232027（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−71974（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−203426（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−75210（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−64626（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−189201（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−129112（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60K 6/04 G01C 23/00 G08G 1/0969 B60L 11/14

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両の駆動力を発生させるモータとエン
    ジンを備え、前記エンジンを駆動することなくモータで
    走行するモータモード、前記エンジンを駆動して走行す
    るエンジンモードとを選択するハイブリッド型車両であ
    って、 道路情報が格納された道路情報記憶手段と、 目的地までの走行経路を決定する経路決定手段と、決定された走行経路に対して、全ての経路をモータモー
    ドで走行するゼロエミッションモードとするか、一部の
    経路のみをモータモードで走行する部分地域ゼロエミッ
    ションモードとするかを、人の操作により選択する入力
    装置と、 を具備することを特徴とするハイブリッド型車両。
  2. 【請求項２】 前記エンジンの駆動力で発電する発電手
    段を備え、 前記エンジンモードは、前記エンジンの機械的駆動力を
    車輪に伝動することなく、前記発電手段の駆動に使用す
    ることにより、この発電した電力で前記モータを駆動す
    る第１モードと、前記エンジンとモータの機械的な駆動
    力を併用して車輪に伝動する第２モードと、前記エンジ
    ン単独の機械的な駆動力を車輪に伝動する第３モードの
    少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載
    のハイブリッド型車両。
  3. 【請求項３】 前記モータに電力を供給する蓄電手段
    と、 この蓄電手段の残存容量を検出する容量検出手段とを備
    え、前記入力装置で選択された部分地域ゼロエミッションモ
    ードにおける モータ駆動区間に対して、前記容量検出手
    段が検出した残存容量では不十分な場合に、エンジン駆
    動区間において前記蓄電手段を充電することを特徴とす
    る請求項１又は請求項２に記載のハイブリッド型車両。
  4. 【請求項４】 車両の駆動力を発生させるモータとエン
    ジンを備え、前記エンジンを駆動することなくモータで
    走行するモータモードと、前記エンジンを駆動して走行
    するエンジンモードとを選択するハイブリッド型車両で
    あって、 道路情報が格納された道路情報記憶手段と、 目的地までの走行経路を決定する経路決定手段と、 前記モータに電力を供給する蓄電手段と、 前記蓄電手段の残存容量を検出する容量検出手段と、決定された走行経路に対して、全ての経路を モータモー
    ドで走行することが予め選択された場合、前記蓄電手段
    の残存容量で該すべての経路の走行が可能か否かを判断
    する判断手段とを具備することを特徴とするハイブリッ
    ド型車両。
  5. 【請求項５】 さらに、前記走行経路中に充電スタンド
    が存在するか否かを検索する手段を具備することを特徴
    とする請求項４に記載のハイブリッド型車両。
  6. 【請求項６】 さらに、前記充電スタンドで充電を行う
    か否かを運転者に問い合わせる手段を具備することを特
    徴とする請求項５に記載のハイブリッド型車両。
  7. 【請求項７】前記判断手段で充電が必要だと判断され、
    かつ充電する意思が無いと判断された場合、前記モータ
    モードの走行ができない旨の音声又は表示を行う出力手
    段を具備することを特徴とする請求項６に記載のハイブ
    リッド型車両。
  8. 【請求項８】 車両の駆動力を発生させるモータとエン
    ジンを備え、前記エンジンを駆動することなくモータで
    走行するモータモードと、前記エンジンを駆動して走行
    するエンジンモードとを選択して走行するハイブリッド
    型車両であって、 道路情報が格納された道路情報記憶手段と、 目的地までの走行経路を決定する経路決定手段と、 決定された走行経路に対して、モータモードで走行する
    モータ駆動区間と、エンジンモードで走行するエンジン
    駆動区間とを決定するモード決定手段と、 現在地を検出する現在地検出手段と、 検出された現在地に対応させて、前記モード決定手段が
    決定したモードで走行する走行手段と、 前記モータに電力を供給する蓄電手段と、 この蓄電手段の残存容量を検出する容量検出手段とを備
    え、 前記モード決定手段により決定されたモータ駆動区間に
    対して、前記容量検出手段が検出した残存容量では不十
    分な場合に、前記エンジン駆動区間において前記蓄電手
    段を充電することを特徴とするハイブリッド型車両。
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