JP4092886B2

JP4092886B2 - Electric vehicle drive control device, electric vehicle drive control method, and program

Info

Publication number: JP4092886B2
Application number: JP2001101954A
Authority: JP
Inventors: 幸蔵山口; 博幸小島; 明鈴木; 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: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: JP2002305804A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To smoothly run a motor vehicle according to road conditions. SOLUTION: This control device has a driving motor 25, a current position detecting means, a road condition determining means 91 for determining the road condition causing it to correspond to a current position, a required vehicle torque computing means 92 for computing torque required by the driving wheels of the motor vehicle causing it to correspond to the operating state of the motor vehicle by a driver, and a driving motor control means 93 for controlling the driving motor 25 so as to obtain torque equal to the required vehicle torque at the driving wheels. The computing means 92 changes the corresponding relation between the operating state of the motor vehicle by the driver and the required vehicle torque, according to the road conditions. It is possible to run the motor vehicle smoothly according to the road conditions, since the corresponding relation between the operating state of the motor vehicle by the driver and the required vehicle torque is changed according to the road conditions.

Description

【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、運転者による電動車両の操作状態を表すアクセルペダル位置及び車速に対応させて、車両要求トルクがあらかじめ設定された複数の車両要求トルクマップのうちの一つの車両要求トルクマップを、前記道路状況に応じて選択するとともに、前記各車両要求トルクマップにおいて、アクセルペダルが踏み込まれているときの車両要求トルクが、各アクセルペダル位置に応じた共通の値を採るように設定され、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、車速が高くなるのに伴って、正の値から小さくされて負の値を採るように、かつ、道路状況に応じてそれぞれ設定される。
【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、９２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１１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１３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１７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、２７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４１、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３２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３２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ΔθＭ、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ＮＲ及び発電機回転速度ＮＧに基づいてエンジン回転速度ＮＥ
ＮＥ＝（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、４３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４６、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、ＣＰＵ、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４７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ＩＧＵ、ＩＧＶ、ＩＧＷを発生させ、各電流ＩＧＵ、ＩＧＶ、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ＳＧ２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、ＩＭＷ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ＩＧＵ、ＩＧＶ、ＩＭＵ、ＩＭＶを検出する電流センサ、７２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θＭ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１３５、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ＣＰＵ１３１、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ＲＡＭ１３２、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ＲＯＭ１３３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ＲＯＭ１３３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、フロッピーディスク（登録商標）、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ＲＯＭ１３３に各種のプログラムが記録され、前記データ記録部１１６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１３８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（登録商標）、フロッピーディスク（登録商標）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１３７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１１４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１３４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、ＣＰＵ１３１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、ＣＰＵ１３１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ＣＰＵ１３１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、ＲＡＭ１３２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ＣＰＵ１３１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５１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９２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ＬＡ〜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Ｓ１２−２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ＰＤ
ＰＤ＝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ＰＯ
ＰＯ＝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ＮＥ^*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〜ＴＥ３、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ＮＥ１〜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ＰＯｔｈ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４３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ＳＯＣｔｈ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ＳＯＣｔｈ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ＰＯｔｈ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ＳＯＣｔｈ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ＩｎＧ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、
ＴＲ＝ρ・ＴＳ
＝ρ・（ＴＧ^*＋ＩｎＧ・αＧ）
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１１４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、運転者による電動車両の操作状態を表すアクセルペダル位置及び車速に対応させて、車両要求トルクがあらかじめ設定された複数の車両要求トルクマップのうちの一つの車両要求トルクマップを、前記道路状況に応じて選択するとともに、前記各車両要求トルクマップにおいて、アクセルペダルが踏み込まれているときの車両要求トルクが、各アクセルペダル位置に応じた共通の値を採るように設定され、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、車速が高くなるのに伴って、正の値から小さくされて負の値を採るように、かつ、道路状況に応じてそれぞれ設定される。
【０１２９】
この場合、道路状況に応じて、アクセルペダル位置及び車速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車両要求トルクマップのうちの一つの車両要求トルクマップが選択される。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、アクセルペダル位置及び車速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ことができる。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ことができる。
【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
１２１ＧＰＳ
ＣＲキャリヤ
Ｒリングギヤ
Ｓサンギヤ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric vehicle drive control device, an electric vehicle drive control method, and a program.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been provided an electric vehicle in which regenerative control by a drive motor is performed so that the vehicle can be decelerated before entering a corner (see JP-A-10-201008).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional electric vehicle, the regenerative control is performed only until the electric vehicle enters the corner, and the normal control is restored while the corner is running. . Therefore, it is not possible to smoothly drive the corner according to the road conditions such as the curvature radius of the road and the road gradient.
[0004]
The present invention provides a drive control device for an electric vehicle, a drive control method for an electric vehicle, and a program that can solve the problems of the conventional electric vehicle and smoothly run the electric vehicle according to road conditions. For the purpose.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in the drive control device for an electric vehicle according to the present invention, a road condition determination for determining a road condition corresponding to the current position, a drive motor mechanically coupled to the drive wheels, a current position detecting means for detecting the current position Processing means, vehicle request torque calculation processing means for calculating a vehicle request torque required for the drive wheel in correspondence with an operation state of the electric vehicle by the driver, and torque equal to the vehicle request torque is obtained in the drive wheel. Drive motor control processing means for controlling the drive motor.
[0006]
The vehicle request torque calculation processing means is one of a plurality of vehicle request torque maps in which a vehicle request torque is preset in correspondence with an accelerator pedal position and a vehicle speed representing an operation state of the electric vehicle by the driver. A vehicle request torque map is selected according to the road conditions, and in each vehicle request torque map, the vehicle request torque when the accelerator pedal is depressed takes a common value according to each accelerator pedal position. So that the vehicle required torque when the accelerator pedal is released is reduced from a positive value to a negative value as the vehicle speed increases, and depending on the road conditions Each is set.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this case, a hybrid vehicle as an electric vehicle will be described.
[0018]
FIG. 1 is a functional block diagram of an electric vehicle drive control apparatus according to an embodiment of the present invention.
[0019]
In the figure, 25 is a drive motor mechanically coupled to a drive wheel (not shown), 121 is a GPS as a current position detecting means for detecting the current position, 91 is a road condition determination processing means for determining a road condition corresponding to the current position, 92 is a vehicle request torque calculation processing means for calculating a vehicle request torque required for the drive wheel in accordance with the operating state of the electric vehicle by the driver, and 93 is a torque equal to the vehicle request torque obtained in the drive wheel. Thus, the drive motor control processing means controls the drive motor 25.
[0020]
FIG. 2 is a conceptual diagram of a hybrid vehicle according to the embodiment of the present invention.
[0021]
In the figure, 11 is an engine (E / G) disposed on the first axis, 12 is disposed on the first axis, and outputs the rotation generated by driving the engine 11. An output shaft 13 is disposed on the first axis, and a planetary gear unit as a differential gear device that performs a shift with respect to rotation input via the output shaft 12, and 14 is the first shaft. An output shaft arranged on a line and for outputting rotation after shifting in the planetary gear unit 13, 15 is a first counter drive gear as an output gear fixed to the output shaft 14, and 16 is the first shaft. A generator (G) as a first electric motor disposed on a line, connected to the planetary gear unit 13 via the transmission shaft 17 and mechanically connected to the engine 11.
[0022]
The output shaft 14 has a sleeve shape and is disposed so as to surround the output shaft 12. The first counter drive gear 15 is disposed closer to the engine 11 than the planetary gear unit 13.
[0023]
The planetary gear unit 13 includes at least a sun gear S as a first gear element, a pinion P that meshes with the sun gear S, a ring gear R as a second gear element that meshes with the pinion P, and A carrier CR as a third gear element that rotatably supports the pinion P is provided, the sun gear S is connected to the generator 16 via the transmission shaft 17, and the ring gear R is connected to the output shaft 14 and a predetermined gear train. A drive motor (M) 25 as a second electric motor disposed on a second axis parallel to the first axis and mechanically coupled to the generator 16, and the drive motor The driving wheel 37 mechanically connected to 25 and the carrier CR are connected to the engine 11 via the output shaft 12. A one-way clutch F is disposed between the carrier CR and the case 10 of the hybrid vehicle drive device. The one-way clutch F is free when the forward rotation from the engine 11 is transmitted to the carrier CR. Thus, when the reverse rotation from the generator 16 or the drive motor 25 is transmitted to the carrier CR, the generator 16 or the drive motor 25 is locked, and the reverse rotation is not transmitted to the engine 11.
[0024]
Further, the generator 16 is fixed to the transmission shaft 17, and is rotatably provided with a rotor 21, a stator 22 provided around the rotor 21, and a coil 23 wound around the stator 22. Consists of. The generator 16 generates electric power by the rotation transmitted through the transmission shaft 17. The coil 23 is connected to a battery (not shown) and supplies a direct current to the battery. A generator brake B is disposed between the rotor 21 and the case 10. By engaging the generator brake B, the rotor 21 can be fixed and the rotation of the generator 16 can be stopped.
[0025]
Reference numeral 26 denotes an output shaft that is disposed on the second axis and outputs the rotation of the drive motor 25. Reference numeral 27 denotes a second counter drive gear as an output gear fixed to the output shaft 26. . The drive motor 25 includes a rotor 40 fixed to the output shaft 26 and rotatably arranged, a stator 41 disposed around the rotor 40, and a coil 42 wound around the stator 41. .
[0026]
The drive motor 25 generates a drive motor torque by a current supplied to the coil 42. For this purpose, the coil 42 is connected to the battery, and a direct current from the battery is converted into an alternating current and supplied.
[0027]
In order to rotate the drive wheel 37 in the same direction as the rotation of the engine 11, a counter shaft 30 is disposed on a third axis parallel to the first and second axes, and the counter shaft 30 The first counter driven gear 31 and the second counter driven gear 32 having more teeth than the first counter driven gear 31 are fixed. Further, the first counter driven gear 31 and the first counter drive gear 15 are engaged with each other, and the second counter driven gear 32 and the second counter drive gear 27 are engaged with each other, so that the first counter driven gear 15 and the second counter drive gear 27 are engaged with each other. The rotation of the drive gear 15 is reversed and transmitted to the first counter driven gear 31 and the rotation of the second counter drive gear 27 is reversed and transmitted to the second counter driven gear 32.
[0028]
Further, a differential pinion gear 33 having a smaller number of teeth than the first counter driven gear 31 is fixed to the counter shaft 30.
[0029]
A differential device 36 is disposed on a fourth axis parallel to the first to third axes, and the differential ring gear 35 of the differential device 36 and the differential pinion gear 33 are engaged with each other. Therefore, the rotation transmitted to the differential ring gear 35 is distributed by the differential device 36 and transmitted to the drive wheels 37. Thus, not only can the rotation generated by the engine 11 be transmitted to the first counter driven gear 31, but also the rotation generated by the drive motor 25 can be transmitted to the second counter driven gear 32. Therefore, the hybrid vehicle can be driven by driving the engine 11 and the drive motor 25.
[0030]
Reference numeral 38 denotes a position of the rotor 21, that is, a generator rotor position sensor such as a resolver that detects the generator rotor position θG. Reference numeral 39 denotes a position of the rotor 40, that is, a drive motor rotor position such as a resolver that detects the drive motor rotor position θM. It is a sensor.
[0031]
The rotational speed of the generator 16, that is, the generator rotational speed NG is calculated by calculating the change rate ΔθG of the generator rotor position θG, and the change rate ΔθM of the drive motor rotor position θM is calculated. , That is, the drive motor rotational speed NM can be calculated. Further, the vehicle speed V can be calculated based on the change rate ΔθM and the gear ratio γV in the torque transmission system from the output shaft 26 to the drive wheels 37. Since the generator rotor position θG corresponds to the generator rotational speed NG and the drive motor rotor position θM corresponds to the drive motor rotational speed NM, the generator rotor position sensor 38 substantially determines the generator rotational speed NG. As the generator rotational speed detecting means for detecting, the drive motor rotor position sensor 39 functions as a drive motor rotational speed detecting means for detecting the drive motor rotational speed NM and a vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed V.
[0032]
Next, the operation of the planetary gear unit 13 will be described.
[0033]
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the planetary gear unit according to the embodiment of the present invention, FIG. 4 is a vehicle speed diagram during normal traveling according to the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a torque during normal traveling according to the embodiment of the present invention. FIG.
[0034]
2 and 3, in the planetary gear unit 13, the carrier CR is the engine 11, the sun gear S is the generator 16, and the ring gear R is connected to the drive motor 25 and the drive wheel 37 via the output shaft 14, respectively. Since they are connected, the rotational speed of the ring gear R, that is, the ring gear rotational speed NR, is equal to the rotational speed output to the output shaft 14, that is, the output shaft rotational speed, and the rotational speed of the carrier CR and the rotational speed of the engine 11 are equal. That is, the engine rotational speed NE is equal, and the rotational speed of the sun gear S and the generator rotational speed NG are equal. When the number of teeth of the ring gear R is ρ times (twice in the present embodiment) the number of teeth of the sun gear S,
(Ρ + 1) ・ NE = 1 ・ NG + ρ ・ NR
The relationship is established. Therefore, the engine rotational speed NE is based on the ring gear rotational speed NR and the generator rotational speed NG.
NE = (1 · NG + ρ · NR) / (ρ + 1) (1)
Can be calculated. In addition, the rotational speed relational expression of the planetary gear unit 13 is comprised by the said Formula (1).
[0035]
Further, the engine torque TE, the torque generated in the ring gear R, that is, the ring gear torque TR and the generator torque TG are:
TE: TR: TG = (ρ + 1): ρ: 1 (2)
And receive reaction forces from each other. In addition, the torque relational expression of the planetary gear unit 13 is constituted by the expression (2).
[0036]
During normal driving of the hybrid type vehicle, the ring gear R, the carrier CR, and the sun gear S are all rotated in the forward direction, and as shown in FIG. 4, the ring gear rotation speed NR, the engine rotation speed NE, and the generator rotation. The speed NG is a positive value. Further, the ring gear torque TR and the generator torque TG are obtained by dividing the engine torque TE by a torque ratio determined by the number of teeth of the planetary gear unit 13, so that the torque diagram shown in FIG. In the above, the engine torque TE is obtained by adding the ring gear torque TR and the generator torque TG.
[0037]
Next, a hybrid vehicle drive control device as an electric vehicle drive control device will be described.
[0038]
FIG. 6 is a first block diagram showing a hybrid vehicle drive control device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a second block diagram showing a hybrid vehicle drive control device according to an embodiment of the present invention. is there.
[0039]
In FIG. 6, 10 is a case, 11 is an engine, 13 is a planetary gear unit, 16 is a generator, B is a generator brake for fixing the rotor 21 of the generator 16, 25 is a drive motor, and 28 is a generator 16. , 29 is an inverter for driving the drive motor 25, 37 is a drive wheel, 38 is a generator rotor position sensor, 39 is a drive motor rotor position sensor, and 43 is a battery. The inverters 28 and 29 are connected to a battery 43 via a power switch SW, and the battery 43 sends a direct current to the inverters 28 and 29 when the power switch SW is on. A smoothing capacitor C is connected between the positive polarity terminal and the negative polarity terminal of the battery 43.
[0040]
A vehicle control device 51 includes a CPU, a recording device, and the like, and performs overall control of the hybrid vehicle. The vehicle control device 51 includes an engine control device 46, a generator control device 47, and a drive motor control device 49. Is provided. The engine control device 46 includes a CPU, a recording device, and the like, and sends an instruction signal such as a throttle opening θ and a valve timing to the engine 11 to control the engine 11. The generator control device 47 includes a CPU, a recording device, and the like, and sends a drive signal SG1 to the inverter 28 in order to control the generator 16. The drive motor controller 49 sends a drive signal SG2 to the inverter 29 in order to control the drive motor 25. The vehicle control device 51 is connected to the navigation device 114.
[0041]
The inverter 28 is driven based on the drive signal SG1, receives a direct current from the battery 43 during powering (driving), generates U-phase, V-phase, and W-phase currents IGU, IGV, IGW, and IGU, IGV, and IGW are sent to the generator 16, and during regeneration (power generation), U-phase, V-phase, and W-phase currents IGU, IGV, and IGW are received from the generator 16 to generate a DC current. send.
[0042]
The inverter 29 is driven based on the drive signal SG2, receives a direct current from the battery 43 during power running, and generates U-phase, V-phase and W-phase currents IMU, IMV, IMW, and each current IMU. , IMV, IMW are sent to the drive motor 25, and U-phase, V-phase, and W-phase currents IMU, IMV, IMW are received from the drive motor 25 during regeneration to generate DC current and send it to the battery 43.
[0043]
Further, 44 is a battery remaining amount detecting device for detecting the state of the battery 43, that is, a battery remaining amount SOC as a battery state, 52 is an engine rotational speed sensor for detecting the engine rotational speed NE, and 53 is a shift operation means not shown. A shift position sensor for detecting a shift lever position, that is, a shift position SP, 54 is an accelerator pedal, 55 is a position of the accelerator pedal 54 (depression amount), that is, an accelerator operation detecting means for detecting an accelerator pedal position AP. , An accelerator switch 61, a brake pedal 61, a brake switch 62 as a brake operation detection means for detecting the position (depression amount) of the brake pedal 61, that is, the brake pedal position BP, and 63 a temperature tm of the engine 11 Engine temperature sensor, 6 The temperature of the generator 16, for example, a generator temperature sensor for detecting the temperature of the coil 23 (FIG. 2), the 65 temperature of the drive motor 25, for example, a drive motor temperature sensor for detecting the temperature of the coil 42.
[0044]
Reference numerals 66 to 69 denote current sensors that detect currents IGU, IGV, IMU, and IMV, respectively, and 72 denotes a battery voltage sensor that detects the battery voltage VB as the battery state. Moreover, a battery current, a battery temperature, etc. can also be detected as a battery state. The battery remaining amount detection device 44, the battery voltage sensor 72, a battery current sensor (not shown), a battery temperature sensor (not shown), and the like constitute a battery state detection unit.
[0045]
The vehicle control device 51 sends an engine control signal to the engine control device 46 to set the drive / stop of the engine 11, reads the generator rotor position θG to calculate the generator rotational speed NG, or the drive motor rotor. The position θM is read to calculate the drive motor rotational speed NM, the engine rotational speed NE is calculated from the rotational speed relational expression, or the target value of the engine rotational speed NE, that is, the engine target rotational speed NE is calculated. ^* Or the target value of the generator rotational speed NG, that is, the generator target rotational speed NG ^* , And the target value of the generator torque TG, that is, the generator target torque TG ^* Or a target value of the drive motor torque TM, that is, the drive motor target torque TM ^* And a drive motor torque correction value δTM is set.
[0046]
For this purpose, a generator rotation speed calculation processing means (not shown) of the vehicle control device 51 reads the generator rotor position θG to calculate a generator rotation speed NG, and a drive motor rotation speed (not shown) of the vehicle control device 51 is calculated. The calculation processing means reads the drive motor rotor position θM and calculates the drive motor rotation speed NM, and the engine rotation speed calculation processing means (not shown) of the vehicle control device 51 calculates the engine rotation speed NE from the rotation speed relational expression. To do. The generator rotational speed calculation processing means, the drive motor rotational speed calculation processing means, and the engine rotational speed calculation processing means detect the generator rotational speed NG, the drive motor rotational speed NM, and the engine rotational speed NE, respectively. It functions as a generator rotation speed detection means, a drive motor rotation speed detection means, and an engine rotation speed detection means.
[0047]
In the present embodiment, the engine speed NE is calculated by the vehicle control device 51. However, the engine speed NE can also be read from the engine speed sensor 52. In the present embodiment, the vehicle speed V is calculated based on the drive motor rotor position θM, but the ring gear rotation speed NR is detected, and the vehicle speed V is calculated based on the ring gear rotation speed NR. Alternatively, the vehicle speed V can be calculated based on the rotation speed of the drive wheel 37, that is, the drive wheel rotation speed. In this case, a ring gear rotation speed sensor, a drive wheel rotation speed sensor, and the like are disposed as vehicle speed detection means.
[0048]
The vehicle control device 51 sends the vehicle speed V to the navigation device 114 and receives the node radius R and the road gradient w from the navigation device 114.
[0049]
Next, the navigation device 114 will be described.
[0050]
In FIG. 7, reference numeral 114 denotes a navigation device. The navigation device 114 is arranged as a current position detection processing unit 115, a data recording unit 116 as a recording medium on which road data and the like are recorded, a computer, and various processing means. A navigation processing unit 117 that performs various arithmetic processing such as navigation processing, an input unit 134, a display unit 135, a voice input unit 136, a voice output unit 137, and a communication unit 138. A vehicle control device 51 is connected to the navigation processing unit 117.
[0051]
The current position detection processing unit 115 includes a GPS (global positioning system) 121 as a current position detection means, a geomagnetic sensor 122, a distance sensor 123, a steering sensor 124, a beacon sensor 125, a gyro sensor 126, an altimeter (not shown), and the like. .
[0052]
The GPS 121 detects the current position of the vehicle on the earth, that is, the current location, by receiving radio waves generated by an artificial satellite, and the geomagnetic sensor 122 detects the vehicle direction by measuring the geomagnetism. The distance sensor 123 detects a distance between predetermined positions on the road. Examples of the distance sensor 123 include a device that measures the number of rotations of a wheel (not shown) and detects a distance based on the number of rotations, a device that measures acceleration, integrates the acceleration twice, and detects a distance. Can be used.
[0053]
The steering sensor 124 detects a rudder angle, and the steering sensor 124 is attached to, for example, an optical rotation sensor, a rotation resistance sensor, or a wheel attached to a rotating portion of a steering wheel (not shown). An angle sensor or the like is used.
[0054]
The beacon sensor 125 receives position information from radio wave beacons, optical beacons and the like arranged along the road to detect the current location. The gyro sensor 126 detects a turning angle. As the gyro sensor 126, for example, a gas rate gyro, a vibration gyro, or the like is used. Then, by integrating the turning angle detected by the gyro sensor 126, the vehicle direction can be detected.
[0055]
The GPS 121 and the beacon sensor 125 can detect the current location independently. The current position can also be detected by combining the distance detected by the distance sensor 123 with the vehicle direction detected by the geomagnetic sensor 122 or the turning angle detected by the gyro sensor 126. In addition, the present location can be detected by combining the distance detected by the distance sensor 123 and the steering angle detected by the steering sensor 124.
[0056]
The data recording unit 116 records map data files, intersection data files, node data files, road data files, photo data files, and facility information such as hotels, gas stations, parking lots, and sightseeing spots in each region. A database of facility information data files is provided. In each data file, in addition to data for searching for a route, a guide map is displayed along the searched route on a screen set on the display of the display unit 135, or at an intersection or a route. Various data for displaying characteristic photographs, frame diagrams, etc., displaying the distance to the next intersection, the traveling direction at the next intersection, etc., and displaying other guidance information are recorded. . The data recording unit 116 also records various data for outputting predetermined information by the audio output unit 137.
[0057]
By the way, intersection data relating to each intersection is recorded in the intersection data file, node data relating to the node is recorded in the node data file, and road data relating to the road is recorded in the road data file, respectively. Road condition data representing the road condition is constructed. The node data constitutes at least the position and shape of the road in the map data recorded in the map data file, and includes actual branch points (including intersections, T-junctions, etc.), nodes, It consists of data indicating inter-node links that connect the nodes.
[0058]
According to the road data, the width of the road itself, the gradient, the cant, the bank, the road surface condition, the number of lanes of the road, the point where the number of lanes decreases, the point where the width becomes narrower, etc. , Intersections, T-shaped roads, corner entrances, etc., road attributes include downhill roads, uphill roads, etc., and road types include national roads, general roads, highways, and the like. In addition, the road data includes a level crossing, a highway exit rampway, a highway tollgate, and the like.
[0059]
The navigation processing unit 117 includes a CPU 131 that controls the entire navigation device 114, a RAM 132 that is used as a working memory when the CPU 131 performs various arithmetic processes, a control program, and a destination program. It comprises a ROM 133 as a recording medium on which various programs for searching for a route, driving guidance in the route, determination of a specific section, and the like are recorded, and the navigation processing unit 117 includes the input unit 134 and the display unit 135. The voice input unit 136, the voice output unit 137, and the communication unit 138 are connected.
[0060]
The data recording unit 116 and the ROM 133 are composed of a magnetic core, a semiconductor memory, and the like. As the data recording unit 116 and ROM 133, various recording media such as a magnetic tape, a magnetic disk, a floppy disk (registered trademark), a magnetic drum, a CD, an MD, a DVD, an optical disk, an MO, an IC card, and an optical card are used. You can also
[0061]
In the present embodiment, various programs are recorded in the ROM 133 and various data are recorded in the data recording unit 116, but the programs, data, and the like are recorded in the same external recording medium. You can also. In that case, for example, a flash memory (not shown) may be provided in the navigation processing unit 117, and the program, data, and the like may be read from the external recording medium and written to the flash memory. Therefore, the program, data, etc. can be updated by exchanging an external recording medium. In addition, a program for controlling an automatic transmission control device (not shown) can be recorded on the external recording medium. As described above, it is possible to start programs recorded in various recording media and perform various processes based on the data.
[0062]
The communication unit 138 is for transmitting and receiving various programs, data, etc. to and from an FM multiplex transmitter, a telephone line, a communication line, etc. For example, it is received by a receiver such as an information sensor (not shown). In addition to traffic information composed of information such as traffic jam information, regulation information, and parking lot information, various data such as traffic accident information and D-GPS information for detecting a detection error of the GPS 121 are received.
[0063]
In addition, a program for realizing the functions of the present invention, other programs for operating the navigation device 114, data, and the like are transmitted from an information center (Internet server, navigation server, etc.) to a plurality of base stations (Internet provider terminals). The communication unit 138 is connected to the communication unit 138 via a telephone line, a communication line, or the like), and can be transmitted from each base station to the communication unit 138. In that case, when at least a part of the program and data transmitted from each base station is received, the CPU 131 downloads the data to a readable / writable memory, for example, a RAM 132, a flash memory, a hard disk or the like, The said program is started and various processes can be performed based on data. Note that the program and data may be recorded on different recording media, or may be recorded on the same recording medium.
[0064]
Also, using a personal computer for home use, download the program, data, etc. sent from the information center to a recording medium such as a memory stick (registered trademark) or floppy disk (registered trademark) that is detachable from the personal computer. Then, it is possible to start the program and perform various processes based on the data.
[0065]
The input unit 134 is used to correct the current location at the start of traveling or to input a destination. Operation keys, operation menus, and the like displayed as images on the screen set in the display The operation switch. Therefore, input can be performed by pressing the operation switch (touching the operation switch). Note that a keyboard, a mouse, a barcode reader, a light pen, a remote control device for remote operation, or the like disposed separately from the display unit 135 can be used as the input unit 134.
[0066]
The screen set on the display displays operation guidance, an operation menu, operation key guidance, a route from the current location to the destination, guidance information along the route, and the like. As the display unit 135, a display such as a CRT display, a liquid crystal display, or a plasma display can be used, or a hologram device that projects a hologram on a windshield can be used.
[0067]
The voice input unit 136 includes a microphone (not shown) or the like, and can input necessary information by voice. Furthermore, the voice output unit 137 includes a voice synthesizer and a speaker (not shown), and outputs sound information, for example, guidance information composed of voice synthesized by the voice synthesizer, shift information, and the like from the speaker. In addition to the voice synthesized by the voice synthesizer, various kinds of sound and various kinds of guidance information recorded in advance on a tape, a memory or the like can be output from the speaker.
[0068]
Next, the operation of the navigation device 114 configured as described above will be described.
[0069]
First, when the input unit 134 is operated by an operator such as a driver and the navigation device 114 is activated, a navigation initialization processing unit (not shown) of the CPU 131 performs a navigation initialization process.
[0070]
Subsequently, a matching processing unit (not shown) of the CPU 131 performs matching processing, reads matching data such as the current location, node data, and map data, integrates the turning angle detected by the gyro sensor 126, and determines the vehicle direction. To detect. In the present embodiment, the matching processing means reads node data, map data, and the like from the data recording unit 116, but can also read via the communication unit 138.
[0071]
Next, a display processing unit (not shown) of the CPU 131 performs a display process to set a map screen on the display, displays a map of the surroundings according to the map data on the map screen, and detects the detected current location. And the determined vehicle direction is displayed.
[0072]
When the navigation device 114 is used as a route search device, when the operator operates the input unit 134 and inputs a destination, a destination setting processing unit (not shown) of the CPU 131 performs destination setting processing. To set the destination. The current location update processing means (not shown) of the CPU 131 performs current location update processing and updates the current location as the vehicle travels. Subsequently, a route search processing unit (not shown) of the CPU 131 performs route search processing to search for a route from the current location to the destination.
[0073]
When a route is searched, the display processing means performs display processing, sets a map screen on the display, and displays the current location, the vehicle direction, the surrounding map, and the searched route on the map screen. . Therefore, the driver can drive the vehicle according to the route guidance.
[0074]
By the way, in the hybrid type vehicle, the vehicle required torque required to run the hybrid type vehicle is calculated based on the driving condition such as the vehicle speed V and the driving condition such as the accelerator pedal position AP, and the vehicle required torque and the battery Based on the state, it is determined whether or not the engine torque is necessary. If not, the driving of the engine 11 is stopped to improve the fuel consumption. However, depending on the road conditions such as the curvature radius of the road and the road gradient w, the required vehicle torque differs, so that an appropriate engine torque TE cannot be generated. For example, a hybrid vehicle can be smoothly driven at a corner. I can not.
[0075]
Therefore, the required vehicle torque is adjusted based on the road condition to generate an appropriate engine torque TE.
[0076]
Next, the operation of the hybrid vehicle drive control device will be described. In this case, first, the operation of the navigation processing unit 117 will be described.
[0077]
FIG. 8 is a main flowchart showing the operation of the navigation processing unit in the embodiment of the present invention.
[0078]
First, when the navigation device 114 (FIG. 7) is activated, the CPU 131 reads the current location detected by the GPS 121. Further, road condition information acquisition processing means (not shown) of the CPU 131 performs road condition information acquisition processing, accesses the intersection data file, node data file, and road data file of the data recording unit 116, and forward and backward from the current location. Is read out, acquired, and recorded in the RAM 132. The road condition data can also be acquired via the communication unit 138. Further, the CPU 131 reads the vehicle speed V as vehicle information from the vehicle control device 51.
[0079]
Subsequently, the road condition determination processing unit 91 (FIG. 1) of the CPU 131 performs a road condition determination process, and determines the road condition based on the road condition data sent from the navigation device 114. Therefore, a node radius calculation processing unit (not shown) of the road condition determination processing unit 91 performs a node radius calculation process, and creates a control list based on the current position and road condition data at a position ahead of the current position, A node radius R representing the curvature radius of the road is calculated for each node within a predetermined range on the road including the current location (for example, 1 to 2 [km] from the current location). The node radius R is calculated based on the absolute coordinates of each node and two nodes adjacent to each node according to the node data in the road condition data. The node radius R as road data can be recorded in advance in the data recording unit 116 in correspondence with each node, for example, and the node radius R can be read out.
[0080]
A road gradient calculation processing unit (not shown) of the road condition determination processing unit 91 performs a road gradient calculation process, and reads and calculates the road gradient w for each node within the predetermined range.
[0081]
Subsequently, the road condition determination processing unit 91 sends the node radius R and the road gradient w to the vehicle control device 51.
[0082]
Next, a flowchart will be described.
Step S1: Read road condition data.
Step S2 Read vehicle information.
Step S3: A node radius calculation process is performed.
Step S4: A road gradient calculation process is performed.
Step S5: The node radius R and the road gradient w are sent, and the process ends.
[0083]
Next, the operation of the vehicle control device 51 will be described.
[0084]
FIG. 9 is a main flowchart showing the operation of the vehicle control device according to the embodiment of the present invention, FIG. 10 is a diagram showing a subroutine of vehicle required torque calculation processing in the embodiment of the present invention, and FIG. 11 is an embodiment of the present invention. FIG. 12 is a diagram showing a subroutine for generator control processing in the embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a subroutine for drive motor control processing in the embodiment of the present invention. FIG. 14 is a diagram showing a vehicle required torque map selection table in the embodiment of the present invention, FIG. 15 is a diagram showing a vehicle required torque map in the embodiment of the present invention, and FIG. 16 is an embodiment of the present invention. It is a figure which shows the engine target driving | running state setting map in. In FIG. 15, the horizontal axis represents the vehicle speed V, and the vertical axis represents the vehicle required torque TO. ^* 16, the engine speed NE is taken on the horizontal axis, and the engine torque TE is taken on the vertical axis.
[0085]
First, the vehicle control device 51 (FIG. 6) reads the accelerator pedal position AP from the accelerator switch 55, the brake pedal position BP from the brake switch 62, and the drive motor rotor position θM from the drive motor rotor position sensor 39 as vehicle information. Thus, the vehicle speed V is calculated. The driver's driving conditions are represented by the accelerator pedal position AP and the brake pedal position BP, and the traveling conditions of the hybrid vehicle are represented by the vehicle speed V. The accelerator pedal position AP, the brake pedal position BP, and the vehicle speed V represent the operating state of the hybrid vehicle by the driver.
[0086]
Subsequently, the vehicle required torque calculation processing means 92 (FIG. 1) of the vehicle control device 51 performs a vehicle required torque calculation process, and the vehicle required torque required to drive the hybrid vehicle on the drive wheels 37. TO ^* Is calculated. Next, an engine target operation state setting processing unit (not shown) of the vehicle control device 51 performs an engine target operation state setting process to set the engine target operation state. A generator control processing unit (not shown) of the vehicle control device 51 performs a generator control process, controls the generator 16 in accordance with the engine target operation state, and performs a drive motor control process of the vehicle control device 51. The means 93 performs drive motor control processing, and the vehicle required torque TO ^* The drive motor 25 is controlled so that a torque equal to is obtained at the drive wheel 37.
[0087]
Next, the flowchart of FIG. 9 will be described.
Step S11: Vehicle information is read.
Step S12 A vehicle required torque calculation process is performed.
Step S13: An engine target operation state setting process is performed.
Step S14 A generator control process is performed.
Step S15 The drive motor control process is performed and the process is terminated.
[0088]
Next, the vehicle required torque calculation process in step S12 in FIG. 9 will be described.
[0089]
First, the cooperative control condition establishment judgment processing means (not shown) of the vehicle required torque calculation processing means 92 performs cooperative control condition establishment judgment processing to determine whether or not the cooperative control condition is established. In the present embodiment, for example, sensor outputs of various sensors such as the generator rotor position sensor 38, the drive motor rotor position sensor 39, the battery remaining amount detection device 44, the accelerator switch 55, the brake switch 62, and the battery voltage sensor 72 are output. It is within the normal range, the communication is normally performed between the vehicle control device 51 and the CPU 131 (FIG. 7), the hybrid vehicle is running normally, the snow mode, etc. It is determined that the cooperative control condition is satisfied when it is established that the special mode setting is off.
[0090]
If the cooperative control condition is not satisfied, the vehicle request torque map selection processing unit (not shown) of the vehicle request torque calculation processing unit 92 performs vehicle request torque map selection processing and is recorded in the recording device of the vehicle control device 51. The reference vehicle request torque map A is selected.
[0091]
Further, when the cooperative control condition is satisfied, the vehicle request torque map selection processing unit reads the node radius R and the road gradient w sent from the navigation device 114 and records them in the recording device of the vehicle control device 51 as shown in FIG. The reference vehicle request torque map A or adjustment vehicle request torque maps B to D are selected according to the node radius R and the road gradient w. Therefore, the vehicle request torque map selection processing means determines the operation state of the hybrid vehicle by the driver and the vehicle request torque TO according to the road condition. ^* Change the correspondence with. In addition, a vehicle request torque pattern is comprised by vehicle request torque map AD.
[0092]
In this case, the first and second threshold values α and β (<α) for the node radius R are the first to third threshold values a (> 0), 0, b for the road gradient w. (<0) is set,
R> α
If it is,
w ≧ a
When,
a> w ≧ 0
And
0> w ≧ b
When the standard vehicle demand torque map A is selected,
b> w
At this time, the vehicle demand torque map B for adjustment is selected.
[0093]
Also,
α ≧ R> β
If it is,
w ≧ a
And
a> w ≧ 0
When the standard vehicle demand torque map A is selected,
0> w ≧ b
Vehicle adjustment torque map B for adjustment is selected at
b> w
At this time, the vehicle demand torque map C for adjustment is selected.
[0094]
And
β ≧ R
If it is,
w ≧ a
When the standard vehicle demand torque map A is selected,
a> w ≧ 0
Vehicle adjustment torque map B for adjustment is selected at
0> w ≧ b
Vehicle adjustment torque map C for adjustment is selected at
b> w
At this time, the vehicle demand torque map D for adjustment is selected.
[0095]
Subsequently, the vehicle required torque calculation processing means 92 refers to the selected vehicle required torque map, and the vehicle required torque TO required for running the hybrid type vehicle. ^* Is calculated. Therefore, in each of the vehicle required torque maps A to D, as shown in FIG. 15, the vehicle request in advance corresponding to the accelerator pedal position AP (0, 25, 50, 70, 100 [%]) and the vehicle speed V. Torque TO ^* Is set. In the vehicle required torque map A, the vehicle required torque TO is indicated by lines LA, L2 to L5, etc. ^* In the vehicle required torque map B, the vehicle required torque TO is indicated by lines LB, L2 to L5, etc. ^* In the vehicle required torque map C, the vehicle required torque TO is indicated by lines LC, L2 to L5, etc. ^* In the vehicle request torque map D, the vehicle request torque TO is indicated by lines LD, L2 to L5, etc. ^* Is set.
[0096]
In this case, the lines LA to LD constituting the line L1 are all required vehicle torque TO when the accelerator pedal 54 is released and the accelerator pedal position AP is 0%. ^* The vehicle required torque TO when the accelerator pedal position AP changes from 0 to 25 [%] ^* In the vehicle request torque map B is wider than the vehicle request torque map B, the vehicle request torque map C is wider than the vehicle request torque map B, and the vehicle request torque map D is larger than the vehicle request torque map C. The vehicle demanded torque TO ^* The value of becomes smaller.
[0097]
Thus, as the node radius R becomes smaller and the corner curve becomes tighter, and the road gradient w becomes larger on the negative side and the slope of the road on the downhill road, that is, the descending gradient becomes larger, the vehicle required torque TO ^* Since the vehicle required torque pattern having a small value is selected, the engine target rotational speed NE is selected. ^* Can be lowered. Therefore, the stability of the hybrid type vehicle can be improved when traveling along the corner, so that the hybrid type vehicle can be smoothly driven according to road conditions.
[0098]
Further, since the torque obtained in the drive wheels 37 changes in accordance with the operating state of the hybrid vehicle by the driver according to the road conditions, the controllability of the hybrid vehicle is improved. For example, when the accelerator pedal 54 is released on a downhill road, the engine brake is more effective than a flat road, and the hybrid in a state close to the driver's intention despite the same driver's operation. The type vehicle can be controlled. In addition, when the road radius of curvature is small, the engine brake is similarly effective and the controllability is improved.
[0099]
Next, the flowchart of FIG. 10 will be described.
Step S12-1: It is determined whether the cooperative control condition is satisfied. If the cooperative control condition is satisfied, the process proceeds to step S12-2, and if not, the process proceeds to step S12-4.
Step S12-2: Read the node radius R and the road gradient w.
Step S12-3: Select the reference vehicle request torque map A or the adjustment vehicle request torque maps B to D.
Step S12-4: The reference vehicle request torque map A is selected.
Step S12-5: Refer to the vehicle request torque map and refer to the vehicle request torque TO. ^* And return.
[0100]
Next, the engine target operation state setting process in step S13 in FIG. 9 will be described.
[0101]
First, the vehicle required output calculation processing means of the engine target operating state setting processing means performs vehicle required output calculation processing, and the vehicle required torque TO ^* By multiplying vehicle speed V by vehicle demand output PD
PD = TO ^* ・ V
Is calculated.
[0102]
Next, the battery request output calculation processing means of the engine target operating state setting processing means reads the battery remaining amount SOC from the battery remaining amount detecting device 44, and the battery 43 requests the battery 43 based on the battery remaining amount SOC. The required output PB is calculated.
[0103]
Subsequently, the engine request output calculation processing means of the engine target operation state setting processing means adds the vehicle request output PD and the battery request output PB, thereby obtaining an engine request output PO.
PO = PD + PB
Is calculated. The engine required output PO corresponds to the torque required for running the hybrid vehicle and the remaining battery charge SOC, and the engine target rotational speed NE. ^* And an index for setting the throttle opening θ.
[0104]
The engine target operating state setting processing means determines whether or not the engine required output PO is greater than a threshold value POth. If the engine required output PO is greater than the threshold value POth, the engine target operating state setting processing means is based on the engine required output PO and the optimum fuel consumption curve. , Engine target speed NE ^* And the throttle opening θ.
[0105]
The engine target operation state setting processing means refers to the engine target operation state setting map of FIG. 16 recorded in the recording device of the vehicle control device 51, and lines PO1 to PO3 representing the engine required output PO, Points A1 to A3 and Amin at which the optimal fuel consumption curve L11 at which the efficiency of the engine 11 at the accelerator pedal positions AP1 to AP6 becomes the highest intersect are determined as the operation points of the engine 11 in the engine target operation state, and the operation points Engine torque TE1 to TE3 and TEmin at engine target torque TE ^* The engine rotational speed NE1 to NE3, NEmin at the operating point is determined as the engine target rotational speed NE. ^* Determine as.
[0106]
By the way, when the engine required output PO is equal to or less than the threshold value POth, the battery remaining amount SOC is sufficiently large, and the battery 43 is in a fully charged state, it is not necessary to charge the battery 43. No problem occurs even if the driving of 11 is stopped.
[0107]
Therefore, the engine target operating state setting processing means determines whether or not the remaining battery charge SOC is greater than the threshold SOCth when the engine request output PO is equal to or less than the threshold POth. When the remaining battery charge SOC is greater than the threshold SOCth, the engine target operating state setting processing means turns on the fuel cut signal to cut the fuel supplied to the engine 11, and a predetermined engine target rotational speed NE. ^* Is set. Therefore, fuel consumption can be improved.
[0108]
In this case, a braking force is required, but since the battery 43 is in a fully charged state, the hybrid vehicle cannot be braked by performing regeneration by the drive motor 25. Therefore, the generator 16 is driven in a state where the fuel supplied to the engine 11 is cut, and the engine 11 is driven at a predetermined engine target rotational speed NE. ^* , The electric power stored in the battery 43 is consumed.
[0109]
On the other hand, when the remaining battery SOC is less than or equal to the threshold SOCth, the engine target operating state setting processing means turns on the fuel cut signal to cut the fuel supplied to the engine 11, and the engine target rotational speed NE. ^* Is set to zero. In order to cut the fuel, a predetermined valve is provided in a fuel supply line to the engine 11.
[0110]
Next, the flowchart of FIG. 11 will be described.
Step S13-1: The engine request output PO is calculated.
Step S13-2: It is determined whether the engine request output PO is larger than a threshold value POth. If the engine request output PO is greater than the threshold value POth, the process proceeds to step S13-3. If the engine request output PO is less than the threshold value POth, the process proceeds to step S13-4.
Step S13-3: Based on the engine required output PO and the optimum fuel consumption curve L11, the engine target rotational speed NE ^* Set throttle opening θ and return. Step S13-4: It is determined whether the remaining battery charge SOC is greater than a threshold SOCth. If the remaining battery charge SOC is greater than the threshold SOCth, the process proceeds to step S13-5. If the remaining battery charge SOC is less than or equal to the threshold SOCth, the process proceeds to step S13-6.
Step S13-5: The fuel is cut and the engine target rotational speed NE is cut. ^* Set and return.
Step S13-6 The fuel is cut, and the engine target rotational speed NE is cut. ^* Set to zero and return.
[0111]
Next, the generator control process in step S14 in FIG. 9 will be described.
[0112]
The generator control processing means is configured to set a set engine target rotational speed NE. ^* Generator target torque TG ^* Set.
[0113]
For this purpose, the vehicle control device 51 reads the drive motor rotor position θM and calculates the ring gear rotation speed NR based on the drive motor rotor position θM and the gear ratio γR from the output shaft 26 (FIG. 2) to the ring gear R. , Engine target rotational speed NE set in the engine target operating state setting process ^* , Ring gear speed NR and engine target speed NE ^* Based on the rotational speed relational expression, the generator target rotational speed NG ^* Is calculated and determined. And the vehicle control apparatus 51 is the said generator target rotational speed NG. ^* And the generator target torque TG based on the generator rotational speed NG ^* Is calculated and set.
[0114]
Subsequently, a generator / generator brake on / off control processing unit (not shown) of the vehicle control device 51 performs a generator / generator brake on / off control process to turn on / off the generator brake B (engaged / engaged). In addition to performing control, the rotational speed control of the generator 16 is performed by performing a generator rotational speed control process, or the torque control of the generator 16 is performed by performing a generator torque control process.
[0115]
Next, the flowchart of FIG. 12 will be described.
Step S14-1: Set engine target speed NE ^* Generator target torque TG ^* Set and return.
[0116]
Next, the drive motor control process in step S15 in FIG. 9 will be described.
[0117]
As described above, since engine torque TE, ring gear torque TR, and generator torque TG receive reaction forces with each other, generator torque TG is converted to ring gear torque TR and output from ring gear R. As the ring gear torque TR is output from the ring gear R, the generator rotational speed NG fluctuates. When the ring gear torque TR fluctuates, the fluctuating ring gear torque TR is transmitted to the drive wheels 37, and the hybrid vehicle The driving feeling will be reduced. Therefore, the ring gear torque TR is calculated in consideration of the torque corresponding to the inertia of the generator 16 accompanying the fluctuation of the generator rotational speed NG.
[0118]
For this purpose, the vehicle control device 51 uses the generator target torque TG set in the generator control process. ^* And the generator target torque TG ^* The ring gear torque TR is calculated based on the ratio of the number of teeth of the ring gear R to the number of teeth of the sun gear S.
[0119]
That is, when the inertia of the generator 16 is InG and the angular acceleration (rotational change rate) of the generator 16 is αG, the sun gear torque TS applied to the sun gear S is
TS = TG ^* + InG ・ αG
become.
[0120]
When the number of teeth of the ring gear R is ρ times the number of teeth of the sun gear S, the ring gear torque TR is ρ times the sun gear torque TS.
TR = ρ · TS
= Ρ ・ (TG ^* + InG ・ αG)
become. Thus, the generator target torque TG ^* From this, the ring gear torque TR can be calculated.
[0121]
Subsequently, a drive shaft torque estimation processing unit (not shown) of the vehicle control device 51 performs a drive shaft torque estimation process, and a ratio of the number of teeth of the second counter drive gear 27 to the number of teeth of the ring gear torque TR and the ring gear R. Based on the above, the torque generated on the output shaft 26 by the engine torque TE via the planetary gear unit 13, that is, the drive shaft torque TR / OUT is estimated. When the generator brake B is engaged, the ring gear torque TR is proportional to the engine torque TE, and the number of teeth of the second counter drive gear 27 with respect to the number of teeth of the ring gear torque TR and the ring gear R. Based on the ratio, the drive shaft torque TR / OUT is estimated.
[0122]
Subsequently, the drive motor control processing means 93 is connected to the drive motor target torque TM. ^* Correct. That is, the drive motor control processing means is configured to output the vehicle required torque TO ^* By subtracting the drive shaft torque TR / OUT from the drive shaft torque TR / OUT, the drive motor target torque TM ^* Determine as.
[0123]
Note that when the driver removes his or her foot from the accelerator pedal 54 (accelerator off) before the hybrid type vehicle enters the corner, the regeneration control of the drive motor 25 is performed, and the hybrid type vehicle is decelerated. If the deceleration by the regenerative control alone is insufficient, a deceleration torque by the engine torque TE is generated.
[0124]
Next, the flowchart of FIG. 13 will be described.
Step S15-1 Generator target torque TG ^* Based on the above, the ring gear torque TR is calculated.
Step S15-2: Drive motor target torque TM ^* Correct and return.
[0125]
In the present embodiment, the node radius R and the road gradient w are calculated in the navigation device 114, but the vehicle control device 51 may have a function of calculating the node radius R and the road gradient w. it can. Further, in the present embodiment, the vehicle control device 51 performs vehicle request torque calculation processing, engine target operation state setting processing, generator control processing, and drive motor control processing. Functions that perform vehicle required torque calculation processing, engine target operation state setting processing, generator control processing, and drive motor control processing can be provided.
[0126]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change variously based on the meaning of this invention, and does not exclude them from the scope of the present invention.
[0127]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, in the electric vehicle drive control device, the drive motor mechanically coupled to the drive wheels, the current position detecting means for detecting the current position, and the current position are associated with each other. Road condition determination processing means for determining a road condition, vehicle request torque calculation processing means for calculating a vehicle request torque required for the drive wheels in correspondence with an operation state of an electric vehicle by a driver, and the vehicle request torque Drive motor control processing means for controlling the drive motor so that the same torque can be obtained at the drive wheels.
[0128]
The vehicle request torque calculation processing means is one of a plurality of vehicle request torque maps in which a vehicle request torque is preset in correspondence with an accelerator pedal position and a vehicle speed representing an operation state of the electric vehicle by the driver. A vehicle request torque map is selected according to the road conditions, and in each vehicle request torque map, the vehicle request torque when the accelerator pedal is depressed takes a common value according to each accelerator pedal position. So that the vehicle required torque when the accelerator pedal is released is reduced from a positive value to a negative value as the vehicle speed increases, and depending on the road conditions Each is set.
[0129]
In this case, one vehicle request torque map is selected from among a plurality of vehicle request torque maps in which the vehicle request torque is set in advance corresponding to the accelerator pedal position and the vehicle speed according to the road conditions. Therefore, the electric vehicle can be smoothly driven according to the road condition.
[0130]
In addition, since the torque obtained in the drive wheels changes according to the accelerator pedal position and the vehicle speed according to the road conditions, the controllability of the electric vehicle can be improved. For example, when the accelerator pedal is released on a downhill road, the engine brake is more effective than a flat road, and the electric vehicle is controlled in a state close to the driver's intention despite the same driver's operation. be able to. Also, when the road radius of curvature is small, the engine braking effect is also increased, and the controllability can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram of a drive control device for an electric vehicle in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the planetary gear unit in the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a vehicle speed diagram during normal running in the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a torque diagram during normal running according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a first block diagram showing a hybrid vehicle drive control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a second block diagram showing a hybrid vehicle drive control device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a main flowchart showing the operation of the navigation processing unit in the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a main flowchart showing the operation of the vehicle control apparatus in the embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a subroutine of a vehicle required torque calculation process in the embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing a subroutine of engine target operating state setting processing in the embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing a subroutine of generator control processing in the embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing a subroutine of drive motor control processing in the embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing a vehicle request torque map selection table in the embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a diagram showing a vehicle request torque map in the embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a diagram showing an engine target operation state setting map according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
11 Engine
13 Planetary gear unit
14 Output shaft
16 Generator
25 Drive motor
37 Drive wheels
91 Road condition determination processing means
92 Vehicle required torque calculation processing means
93 Drive motor control processing means
121 GPS
CR carrier
R ring gear
S Sungear

Claims

A drive motor mechanically connected to the drive wheels, a current position detection means for detecting the current position, a road condition determination processing means for determining a road condition corresponding to the current position, and a driver's operation state of the electric vehicle. Vehicle request torque calculation processing means for calculating the vehicle required torque required for the drive wheel, and drive motor control processing means for controlling the drive motor so that a torque equal to the vehicle request torque is obtained at the drive wheel. The vehicle request torque calculation processing means includes a plurality of vehicle request torque maps in which the vehicle request torque is preset in correspondence with an accelerator pedal position and a vehicle speed representing an operation state of the electric vehicle by the driver. one vehicle request torque map, while selected according to the road condition, the each vehicle request torque map There are, vehicle request torque when the accelerator pedal is depressed, is set to take a common value corresponding to each accelerator pedal position, vehicle request torque when the accelerator pedal is released, the vehicle speed is high Accordingly, the electric vehicle drive control device is set so as to be reduced from a positive value to take a negative value and according to road conditions.

The electric vehicle drive control device according to claim 1, wherein the vehicle required torque calculation processing means selects a vehicle required torque map in which the vehicle required torque is smaller as the descending slope of the road is larger.

The electric vehicle drive control device according to claim 1 or 2, wherein the vehicle request torque calculation processing means selects a vehicle request torque map in which the vehicle request torque is smaller as the curvature radius of the road is smaller.

A generator mechanically connected to the engine, an output shaft connected to the drive motor and the drive wheel, and at least three gear elements, each gear element being connected to the engine, the generator and the output shaft, respectively. And the drive motor control processing means is configured so that a torque equal to a vehicle required torque is obtained at the drive wheels based on a torque transmitted from the engine to the output shaft. The drive control apparatus for electric vehicles of Claim 1 which performs control of these.

The present location is detected, road conditions are determined according to the current location, vehicle required torque required for the drive wheels is calculated according to the operating state of the electric vehicle by the driver, and a torque equal to the vehicle required torque is calculated. As obtained in the drive wheel, the drive motor mechanically connected to the drive wheel is controlled, and the vehicle required torque is previously set in accordance with the accelerator pedal position and the vehicle speed representing the operation state of the electric vehicle by the driver. one vehicle request torque map of the set plurality of vehicle request torque map, selected according to the road condition, the in each vehicle required torque map, the vehicle required torque when the accelerator pedal is depressed , it is set to take a common value corresponding to each accelerator pedal position, vehicle request torque when the accelerator pedal is released But, as the vehicle speed increases, it is reduced from a positive value to such a negative value, and an electric vehicle drive control method characterized in that it is set respectively in accordance with the road conditions.

A computer is provided with current position detection means for detecting the current position, road condition determination processing means for determining road conditions corresponding to the current position, and vehicle required torque required for the drive wheels corresponding to the operating state of the electric vehicle by the driver. It functions as a vehicle request torque calculation processing means for calculating, and a drive motor control processing means for controlling a drive motor mechanically connected to the drive wheels so that a torque equal to the vehicle request torque is obtained in the drive wheels. The vehicle request torque calculation processing means is one vehicle among a plurality of vehicle request torque maps in which the vehicle request torque is set in advance corresponding to the accelerator pedal position and the vehicle speed representing the operation state of the electric vehicle by the driver. the required torque map, while selected according to the road condition, the each vehicle request torque map There are, vehicle request torque when the accelerator pedal is depressed, is set to take a common value corresponding to each accelerator pedal position, vehicle request torque when the accelerator pedal is released, the vehicle speed is high becomes along with the, as a small positive value to a negative value, and wherein the to Help program to be set respectively in accordance with the road conditions.