(57)【要約】【課題】二輪車に適用された場合でも、車両異常が生じた場合に、異常が生じた箇所及び異常度合いに応じて好適に対応して、運転状況に影響を与えることなく運転者に安全に運転させること。【解決手段】ハイブリッド車両において、エラー状態決定装置７９０は、モータ異常判定部７９０１、発電機異常判定部７９０２、エンジン異常判定部７９０３を有し、これら異常判定部７９０１、７９０２，７９０３は、それぞれ独立して、モータ駆動系、発電機駆動系、エンジン駆動系の異常状態を判定し、判定した異常状態の異常度合からエラー状態を決定するとともに、それぞれのエラー状態を共有する。指示車両状態決定装置７２０及び理想電源状態決定装置７３０は、決定されるエラー状態に応じてエンジン、発電機、モータ及びバッテリを制御する。【選択図】図８
2007145254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、エンジンの駆動力により発電する発電機と、前記発電機の発電力を充電するバッテリと、前記発電機及びバッテリのうち少なくとも一方からの電力により動力を発生するモータと、前記モータの動力によって回転駆動される駆動輪とを有するハイブリッド車両の駆動制御装置であって、
前記エンジンを含むエンジン駆動系、発電機を含む発電機駆動系、モータを含むモータ駆動系の異常状態に基づいて前記エンジン、発電機及びモータのエラー状態を決定するエラー状態決定部と、
決定されるエラー状態に応じて前記エンジンの駆動、前記発電機の駆動、前記モータの駆動及び前記バッテリの放充電を制御する制御部とを有し、
前記エラー状態決定部は、
前記エンジンを含むエンジン駆動系の異常状態を判定するエンジン異常判定部と、
前記発電機を含む発電機駆動系の異常状態を判定する発電機異常判定部と、
前記モータを含むモータ駆動系の異常状態を判定するモータ異常判定部とを備え、これら前記エンジン異常判定部、前記発電機異常判定部及び前記モータ異常判定部は、それぞれ独立して異常状態を判定して前記エラー状態を決定するとともに、それぞれが決定した前記エラー状態を共有することを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項２】
前記エンジン異常判定部、前記発電機異常判定部及び前記モータ異常判定部は、判定した異常状態の異常度合からエラー状態を決定することを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項３】
前記エラー状態は、前記エンジン、発電機及びモータのそれぞれに対して運転継続、制限運転、停止、再起動不能停止のいずれかの指示情報を含むことを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項４】
前記指示情報を表示する表示装置を更に有することを特徴とする請求項３記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。
【請求項５】
請求項１記載のハイブリッドの駆動制御装置を備えることを特徴とするハイブリッド二輪車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン及び電動モータ等の複数の動力源を有するハイブリッド車両の駆動制御装置及びこれを備えるハイブリッド二輪車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自走式車両は、オートバイ、自動車などに見られるように、エンジンで車輪を駆動するものが一般的である。近年、環境問題が重視されてきており、エンジン駆動式の車両から排出される環境汚染物質をできるだけ少なくするため、エンジンとともに、車輪を駆動する駆動モータを搭載して、駆動モータにより駆動輪の駆動を行う車両、所謂、ハイブリッド車両が考えられている。
【０００３】
ハイブリッド車両において、走行駆動系を構成する機器に異常が発生した場合、安全性の確保のため、車両における全ての機器を停止させるものがある。しかし、完全に車両を停止させてしまう場合、一般道路、作業現場等に見られる他の車両の往来がある所等では、通行や現場での作業の邪魔になってしまうという問題が生じる。
【０００４】
これに対応して、例えば、特許文献１に示すように、走行駆動系を構成する機器であるエンジンまたは発電機が故障して車両駆動用のモータに十分な電力を供給できない場合、完全に車両を停止せずに、予め設定された低負荷側の故障時駆動領域の範囲内で蓄電装置のエネルギを用いてモータにより車両を走行させるものが知られている。
【特許文献１】特開２００１−１４５２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来のハイブリッド車両は、四輪車であることが一般的であるが、近年、ハイブリッド駆動系を二輪車に適用した、所謂、ハイブリッド二輪車が考えられている。
【０００６】
このように、ハイブリッド車両をハイブリッド二輪車とした場合、車両の駆動系に異常が生じた際には、運転者の体重移動により操舵する二輪車特有の性質から、できるだけ運転者の運転状況に影響を与えないように制御する必要が生じる。
【０００７】
しかし、特許文献１では、エンジンまたは発電機の故障が発生した状況が予め想定した所定の運転条件よりも厳しい状況にあった場合、例えば、勾配が所定値以上の坂道の途中である場合等では、設定された故障時駆動領域だけでは駆動力が不足する場合が発生しうる。つまり、蓄電装置の電力を有効に使うために駆動力を制限したのにも関わらず、それによってまだ蓄電装置に電力が十分に残っているにも関わらず、その場から移動すること自体ができなくなる可能性がある。すなわち、車両異常状態時において、車両を完全に停止させてしまう場合と変わらない状態となるという問題がある。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、二輪車に適用された場合でも、発電機、エンジンが故障する等して車両異常が生じた場合に、異常が生じた箇所及び異常度合いに応じて、車両を極力正常走行させるとともに、正常な状態で停止させる等、好適に対応して、運転状況に影響を与えることなく運転者に安全に運転させることができる駆動制御装置及びこれを備えるハイブリッド車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置は、エンジンと、エンジンの駆動力により発電する発電機と、前記発電機の発電力を充電するバッテリと、前記発電機及びバッテリのうち少なくとも一方からの電力により動力を発生するモータと、前記モータの動力によって回転駆動される駆動輪とを有するハイブリッド車両の駆動制御装置であって、前記エンジンを含むエンジン駆動系、発電機を含む発電機駆動系、モータを含むモータ駆動系の異常状態に基づいて前記エンジン、発電機及びモータのエラー状態を決定するエラー状態決定部と、決定されるエラー状態に応じて前記エンジンの駆動、前記発電機の駆動、前記モータの駆動及び前記バッテリの放充電を制御する制御部とを有し、前記エラー状態決定部は、前記エンジンを含むエンジン駆動系の異常状態を判定するエンジン異常判定部と、前記発電機を含む発電機駆動系の異常状態を判定する発電機異常判定部と、前記モータを含むモータ駆動系の異常状態を判定するモータ異常判定部とを備え、これら前記エンジン異常判定部、前記発電機異常判定部及び前記モータ異常判定部は、それぞれ独立して異常状態を判定して前記エラー状態を決定するとともに、それぞれが決定した前記エラー状態を共有する構成を採る。
【００１０】
この構成によれば、エンジン異常判定部、発電機異常判定部及びモータ異常判定部は、それぞれ独立して、エンジン、発電機、モータ及びバッテリ及びこれらを含む駆動系の異常状態の異常度合からエンジン、発電機及びモータのエラー状態を決定し、これらエラー状態を共有するとともに、それぞれにおいて決定されたエラー状態に応じてエンジンの駆動、発電機の駆動、モータの駆動及びバッテリの放充電は制御される。
【００１１】
つまり、エンジンの駆動、発電機の駆動、モータの駆動及びバッテリの放充電を制御する要因となるエラー状態は、エンジン制御系、発電機制御系、モータ制御系の異常状態をそれぞれ個別に独立して判定し、判定した異常状態の異常度合から決定される。このため、エンジン、発電機、モータの駆動系のうち、ある駆動系に異常状態が生じても、他の駆動系を用いることによってエンジン、発電機、モータ及びバッテリは制御され、これにより車両の運転が制御される。また、その異常度合に応じてエラー状態が決定されることによって、異常度合に応じてエンジン、発電機、モータ及びバッテリが制御されることになる。
【００１２】
このように、ハイブリッド車両において、車両の構成要素、特に、走行駆動系を構成する機器に異常が発生した場合、車両における全ての機器を停止させることなく、異常度合に応じて各機器を駆動して、車両の運転を正常に制御できる。
【００１３】
また、従来と異なり、バッテリの電力でモータを駆動して車両を走行させる低負荷側の故障時駆動領域の範囲が予め設定されていないため、エンジンまたは発電機の故障が発生した状況が、予め想定した所定の運転条件よりも厳しい状況にあった場合、例えば、坂道の勾配が所定値以上の坂道の途中である場合等においてもバッテリの蓄電力を十分用いて駆動力を不足させることなく対応できる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、二輪車に適用された場合でも、発電機、エンジンが故障する等して車両異常が生じた場合、異常が生じた箇所及び異常度合いに応じて、車両を極力正常走行させるとともに、正常な状態で停止させる等、好適に対応して、運転者に、運転状況に影響を与えることなく安全に運転させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
本実施の形態の駆動制御装置を有する電動車両は、エンジンにより発電機を駆動し、この発電機の電力により、車輪（例えば、後輪）を駆動するシリーズハイブリッド式の電動車両（以下、「ハイブリッド車両」という）である。このハイブリッド車両は、ここでは、自動車と比較して、荷物の収納空間が少ない等の欠点はあるが、駐車スペースを少なくできる等の利点から、簡易な移動用車両として広く市場に普及しているスクータ型二輪車としている。
【００１７】
図１は、本発明の一実施の形態に係る駆動制御装置を備えるハイブリッド車両１００の側面図である。なお、本実施の形態において前，後、左，右とは、スクータ型二輪車であるハイブリッド車両１００のシートに着座した状態で見た場合の前，後、左，右を意味する。
【００１８】
図１に示すように、ハイブリッド車両１００は、スクータ型二輪車であり、駆動制御装置の制御部７００（図３参照）を有する制御ユニット７０と、バッテリ４００と、エンジン２２０、発電機２１０及び駆動モータ５００を含む駆動ユニット２００とを備える。
【００１９】
制御ユニット７０は、ハイブリッド車両１００において運転者が足を載置するステップ部１０６内に配置され、バッテリ４００は、ステップ部１０６より後方に設けられたシートの下部に配設され、バッテリ４００の下方から車両後方に向かって駆動ユニット２００が配設されている。
【００２０】
このように制御ユニット７０は、車両１００において、バッテリ４００、駆動ユニット５００とは離間した位置に配置されている。
【００２１】
まず、本発明の一実施の形態の駆動制御装置における駆動ユニットについて説明する。図２は、図１のＦ−Ｆ線矢視断面図であり、本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両１００の備える駆動ユニット２００の平断面図である。
【００２２】
図２に示すように、駆動ユニット２００は、駆動輪である後輪１０２を片持ちで回転自在で支持するものである。この駆動ユニット２００は、エンジン２２０、エンジン２２０により駆動する発電機２１０、発電機２１０の発電力及びバッテリ４００（図２参照）からの供給電力により回転し、駆動輪である後輪１０２を駆動する駆動モータ５００を有する。
【００２３】
エンジン２２０は、駆動ユニット２００の前方に、クランク軸２２２を車両前後方向と直交する方向に位置させて配置されている。このエンジン２２０は、ピストンは、駆動ユニット２００を有する車両の前後方向に延びる中心軸（以下、「車両軸」という）Ａに沿って配置されている。
【００２４】
クランク軸２２２は、一端部側、ここでは、車両右側の端部２２２ａ側で、発電機２１０のロータ２１２に接続される。そして、ピストン２２４の上下動により回転するクランク軸２２２の回転力によって、ロータ２１２が発電機２１０のステータ２１４の周囲を回転し、これにより発電機２１０自体は発電する。このように、発電機２１０は、そのロータ２１２の軸を、エンジン２２０のクランク軸２２２と同一軸線上に配置して互いに接合することによって、エンジン２２０に連結されている。
【００２５】
発電機２１０の発電力は、バッテリ４００及び駆動モータ５００に供給される。
【００２６】
駆動ユニット２００の後方、詳細には、後輪１０２の左側に配置されるアーム部２０２には、発電機２１０及びバッテリ４００に接続される駆動モータ５００が設けられている。なお、図２では、白抜き矢印は、エンジン２２０から発電機２１０へのエンジン出力の流れ、発電機２１０からバッテリ４００への発電電力の流れ、発電機２１０から駆動モータ５００への走行電力の流れ、バッテリ４００から駆動モータ５００への補助電力の流れをそれぞれ示している。
【００２７】
駆動モータ５００は、その回転軸５１０が車両前後方向（例えば、車両軸Ａ方向）と直交する方向となるように配置されている。駆動モータ５００は、可変ギャップ式のモータであり、２４Ｖ以上の供給電源により駆動する。ここでは、駆動モータ５００として、ステータ５２０及びロータ５３０との間のギャップを可変させることによって、その回転数及びトルクが制御される可変アキシャルギャップモータ（可変ギャップモータ）が用いられている。この可変ギャップモータである駆動モータ５００は、ギャップ間が小さい程、回転数は減少するがトルクは大きくなり、一方、ギャップ間が大きくなるに従い回転数は増加するがトルクは小さくなるものである。
【００２８】
なお、図２に示す駆動モータ５００では、回転軸５１０を中心にその左右で、それぞれギャップ最大時とギャップ最小時における状態を示している。つまり、駆動モータ５００において、ロータ５３０は、回転軸５１０を中心に対称に配置されているものであるが、図２では、対称に配置されておらず、回転軸５１０に対して図面上左側のロータ５３０Ａは、最大ギャップ時のロータ位置を示し、図面上右側のロータ５３０Ｂは、最小ギャップ時でのロータ位置を示している。
【００２９】
このように駆動ユニット２００では、エンジン２２０が直接、駆動輪、ここでは後輪１０２を駆動する構成を採っていない。つまり、エンジン２２０は発電機２１０を駆動させるためのものとし、後輪１０２は、バッテリ４００や発電機２１０から供給される電力により、駆動モータ５００によって駆動されるものである。
【００３０】
よって、この車両１００では、アクセル開度に関わらず、エンジン２２０の回転数を一定にすることができる。つまり、アイドリング時や急加速時などにおいても、エンジン２２０の燃焼効率を高くすることができ、エンジン２２０の回転数の変化に伴って発生する環境汚染物質を少なくすることができる。
【００３１】
また、このように駆動ユニット２００では、エンジン２２０が取り付けられる車両１００の車両軸Ａに沿って配置されており、車両１００の全体において右側に発電機２１０が配置されているとともに、車両１００の全体において左側に駆動モータ５００が配置されている。
【００３２】
このため、駆動ユニット２００は、車両１００本体に取り付けられた場合でも、バランス良く取り付けられることとなり、駆動ユニット２００自体も重量バランスの優れたものとなっている。
【００３３】
次に、駆動ユニット２００の各構成要素を含むハイブリッド車両１００の駆動制御装置全体の構成を含めて説明する。
【００３４】
図３は、本発明に係る電動車両の備える駆動制御装置である制御システム全体を示すブロック図である。
【００３５】
図３に示すように、ハイブリッド車両１００は、各構成要素から入力される情報に基づいて制御ユニット２００の各構成要素の駆動を制御する制御部７００を有し、この制御部７００によって、車両運転状態、つまり車両の駆動状態が制御されている。
【００３６】
制御部７００は、入力される情報に基づいて入力される情報に基づいて理想の車両状態（車両運転状態を含む）を決定する理想車両状態決定装置７１０、決定された理想の車両状態に基づいて指示情報を決定する指示車両状態決定装置７２０、入力される情報に基づいて理想の電源状態を決定する理想電源状態決定装置７３０、理想の電源状態に基づいて指示情報を決定する指示電源状態決定装置７４０等を有し、メモリ７５０、エラー状態決定装置７９０等とともに制御ユニット７０の構成要素となっている。
【００３７】
なお、理想車両状態決定装置７１０及び指示車両状態決定装置７２０は、駆動モータ５００の駆動を制御するユニット（ＭＣＵ：Motor Control Unit）の主要構成要素である。また、理想電源状態決定装置７３０及び指示電源状態決定装置７４０は、発電機２１０、エンジン２２０の駆動を制御するユニット（ＨＣＵ：Hybrid Control Unit）の主要構成要素である。ＭＣＵ（詳細にはＭＣＵのＣＰＵ）と、ＨＣＵ（詳細にはＨＣＵのＣＰＵ）とは互いに具備する通信部（通信部）を介してシリアル通信接続され互いに情報の伝達が自在となっている。
【００３８】
また、理想電源状態決定装置７３０及び指示電源状態決定装置７４０のＣＰＵ、つまり、ＨＣＵのＣＰＵは、シート下方においてバッテリ４００と隣接配置される電源状態検出装置６２４（後述する）のＣＰＵとシリアル通信接続され、互いに情報の伝達が自在となっている。さらに、理想車両状態決定装置７１０及び指示車両状態決定装置７２０のＣＰＵ、つまり、ＭＣＵのＣＰＵは、後述する表示装置６４６のＣＰＵとシリアル通信接続され、互いに情報の伝達が自在となっている。なお、電源状態検出装置６２４及び表示装置６４６はそれぞれ他の構成要素と通信可能な図示しない通信部を備える。
【００３９】
まず、制御システムにおいて車両を運転するための構成要素について説明する。
【００４０】
アクセル状態検出装置６１０は、アクセル６１２の状態を検出し、全開を１００％とするアクセル開度の度合を理想車両状態決定装置７１０に出力する。
【００４１】
ブレーキ状態検出装置６１６は、ブレーキ６１４のオン、オフを検出し、ブレーキ情報（ブレーキスイッチｏｎ／ｏｆｆ）情報として理想車両状態決定装置７１０に出力する。
【００４２】
メモリ７５０は、電動車両（ハイブリッド車両）１００を運転させるための情報が格納されている。メモリ７５０に格納される情報としては、駆動ユニットの各構成要素最も効率の良いエネルギ効率で運転させるために駆動ユニット２００の各構成要素を駆動させる際の効率分布マップ７５１〜７５４などが挙げられる。また、メモリ７５０には、ここでは、便宜上別の構成要素として図示しているが、ギャップ量−現在回転数マップ７８０が格納されている。
【００４３】
効率分布マップ７５１〜７５４として、ここでは、モータ駆動効率分布マップ７５１、バッテリ充放電効率分布マップ７５２、発電機運転効率分布マップ７５３、エンジン運転効率分布マップ７５４等がメモリ７５０に格納されている。
【００４４】
モータ駆動効率分布マップ７５１は、運転状況に応じて最も効率の良い駆動モータ５００の駆動状態の分布を示す。なお、このモータ駆動効率分布マップ７５１の情報は、理想車両状態決定装置７１０に出力される。
【００４５】
バッテリ充放電効率分布マップ７５２は、運転状況に応じて最も効率の良いバッテリ４００の充放電状態の分布を示す。図４は、バッテリ充放電効率分布マップ７５２の一例を示す図である。図４に示すバッテリ充放電効率分布マップ７５２は、現在ＳＯＣ％、バッテリ充放電電流及びバッテリ温度を用い、その際のバッテリの放充電効率を算出できるものである。なお、このバッテリ充放電効率分布マップ７５２の情報は、理想電源状態決定装置７３０に出力される。
【００４６】
また、発電機運転効率分布マップ７５３は、運転状況に応じて最も効率の良い発電機２１０の運転状態の分布を示す。図５は、発電機運転効率分布マップ７５３の一例を示す図である。図５に示す発電機運転効率分布マップ７５３は、回転数ｒｐｍと発電機による発電電流を用い、その際の発電機運転効率を算出できるものである。なお、発電機運転効率分布マップ７５３の情報は、理想電源状態決定装置７３０に出力される。
【００４７】
エンジン運転効率分布マップ７５４は、運転状況に応じて最も効率の良いエンジン２２０の運転状態の分布を示す。図６は、エンジン運転効率分布マップ７５４の一例を示す図である。図６に示すエンジン運転効率分布マップ７５４は、回転数ｒｐｍとトルクＮｍを用い、その際のエンジン運転効率を算出できるものである。なお、このエンジン運転効率分布マップ７５４の情報は、理想電源状態決定装置７３０に出力される（図３参照）。
【００４８】
ギャップ量−現在回転数マップ７８０は、駆動モータ５００におけるギャップＧを調整するギャップ調整器５５０の駆動の制御に用いられ、駆動モータ５００自体の実際の回転数、つまり、現在回転数に対応するギャップ量を有する。このギャップ量−現在回転数マップ７８０の情報は、ギャップ量計算部７６０に出力される。
【００４９】
図３に示すボタンスイッチ状態検出装置６１８は、ボタンスイッチセット６２０における各種ボタンスイッチの状態を検出し、その状態情報を理想車両状態決定装置７１０、理想電源状態決定装置７３０及びエラー状態決定装置７９０に出力する。
【００５０】
ボタンスイッチセット６２０は、図示しないが、例えば、ＰＥＶ（Pure Electric Vehicle）優先ボタンスイッチ、燃料優先ボタンスイッチ、パワー優先ボタンスイッチ、メインスイッチ等を備える。
【００５１】
ＰＥＶ優先ボタンスイッチは、バッテリを駆動源にして走行する運転モードを優先させるためのボタンであり、燃料優先ボタンスイッチは、走行中、燃料を優先するための運転モードを選択するためのボタンスイッチである。
【００５２】
また、パワー優先ボタンスイッチは、走行において出力トルクが高トルクとなる運転モードを選択するためのボタンスイッチである。これに対応して、ボタンスイッチ状態検出装置６１８から理想車両状態決定装置７１０、理想電源状態決定装置７３０及びエラー状態決定装置７９０に出力される状態情報は、例えば、ＰＥＶ優先モード状態や、燃料優先モード状態、パワー優先モード状態などの運転モード状態情報である。なお、メインスイッチがオンされることにより、車両におけるすべての装置の電源が入力される。
【００５３】
理想車両状態決定装置７１０は、アクセル状態検出装置６１０、ブレーキ状態検出装置６１６、モータ駆動効率分布マップ７５１、電源状態検出装置６２４から入力される各情報に基づいて、理想の車両状態を決定する。理想の車両状態とは、運転モードにおいてアクセル開度に対応する駆動モータ５００の駆動による運転状態である。
【００５４】
詳細には、理想車両状態決定装置７１０には、アクセル開度％、ブレーキスイッチｏｎ／ｏｆｆ、モータ効率、運転モード、現在ＳＯＣ（State Of Charge）状態％の各情報が入力される。
【００５５】
これら入力に基づいて、理想車両状態決定装置７１０は、入力される運転モードにおいて、アクセル開度に対応する理想的な駆動モータ５００の駆動状態を決定している。そして、理想車両状態決定装置７１０は、決定した理想車両状態にするための目標トルクＮｍ、目標回転数ｒｐｍを算出し、指示車両状態決定装置７２０に出力する。
【００５６】
理想車両状態決定装置７１０に現在ＳＯＣ状態％情報を出力する電源状態検出装置６２４は、バッテリ４００の状態を検出するバッテリ状態検出装置６２６から入力されるバッテリ充放電量ｗｈ、バッテリ温度ｄｅｇに基づいて、バッテリ充放電量ｗｈ、バッテリ温度ｄｅｇ及びＳＯＣ状態％情報を含むＳＯＣ状態情報（現在ＳＯＣ情報）を生成する。
【００５７】
この電源状態検出装置６２４は、バッテリ状態検出装置６２６から入力される情報に基づいて、ＳＯＣ情報としてＳＯＣ過小、過大、バッテリオーバーヒート等の情報をエラー状態決定装置７９０に出力する。
【００５８】
なお、バッテリ状態検出装置６２６は、バッテリから電圧Ｖ、電流Ａ及び温度ｄｅｇ等を検出して、バッテリ充放電量ｗｈ、バッテリ温度ｄｅｇを生成して電源状態検出装置６２４に出力している。
【００５９】
理想電源状態決定装置７３０には、バッテリ充放電効率分布マップ７５２から充放電効率情報、発電機運転効率分布マップ７５３及びエンジン運転効率分布マップ７５４から発電機効率情報、ボタンスイッチ状態検出装置６１８から運転モード情報が入力される。
【００６０】
また、理想電源状態決定装置７３０には、電源状態検出装置６２４から現在ＳＯＣ状態％情報、エラー状態決定装置７９０からエラー状態情報、加えて、車両状態検出装置６２８から車両状態情報（現在走行負荷Ｎ、加速負荷Ｎ、勾配負荷Ｎ、車速ｋｐｈ、加速度ｇ情報）がそれぞれ入力される。
【００６１】
これら入力される情報に基づいて、理想電源状態決定装置７３０は、車両が理想的な電源状態となるように駆動ユニット２００の各構成要素に対する制限、目標、動作情報を生成する。そして、理想電源状態決定装置７３０は、生成した各情報を指示車両状態決定装置７２０や指示電源状態決定装置７４０に出力する。なお、理想電源状態決定装置７３０は、エラー状態決定装置７９０からエラー状態情報が入力される場合、このエラー状態情報を他の入力情報より優先し、このエラー状態情報に基づいて駆動させる構成要素が決定され、これら構成要素への動作指示情報を出力する。
【００６２】
詳細には、理想電源状態決定装置７３０は、基本的には、バッテリ４００の充電量を決定するものであり、入力されるバッテリ状態ＳＯＣからバッテリ充電量を計算し、これに駆動モータ５００の出力から現在使用している電力を加算して目標発電量を決定する。これに基づいて理想電源状態決定装置７３０は、制限トルクＮｍ及び制限回転数ｒｐｍを指示車両状態決定装置７２０に出力し、発電機動作決定情報、目標トルクＮｍ、目標電力Ｋｗ、目標回転数ｒｐｍを指示電源状態決定装置７４０に出力する。
【００６３】
図７は、理想電源状態決定装置７３０の要部構成を示すブロック図である。なお、図７では、ＰＥＶモードで用いられる理想電源状態決定装置７３０の要部構成を示している。
【００６４】
理想電源状態決定装置７３０は、エンジン始動要否判定部７３０１、充電可否判断部７３０２、モータ出力電力算定部７３０３、バッテリ充電電力算定部７３０４、モータ出力制限要否判断部７３０５、モータ出力制限値算出部７３０６、加算部７３０７、発電機目標出力値算定部７３０８等を有する。
【００６５】
エンジン始動要否判定部７３０１は、入力される情報（例えば、エラー状態情報、運転情報及びセンサからのセンサ入力情報）に基づいてエンジンを始動させるか否かを判定し、その判定結果情報を充電可否判断部７３０２に出力する。
【００６６】
また、エンジン始動要否判定部７３０１は、判定結果を充電可否判断部７３０２の判断結果とともに、発電機の停止または動作を決定する発電機動作決定情報として指示電源状態決定装置７４０に出力する。
【００６７】
なお、図７に示すように、運転情報としては、走行モード情報（ＰＥＶ優先走行モード）、ＰＥＶ優先走行範囲情報（終了速度＝αｋｐｈ、開始速度＝α−Δαｋｐｈ）、ＰＥＶ優先可能バッテリ状態情報（許可ＳＯＣ＝β％、禁止ＳＯＣ＝β−Δβ％）、目標バッテリ状態情報（充電時目標ＳＯＣ％＝θ％、ＰＥＶ優先可能路面勾配情報（禁止勾配＝γ％、許可勾配＝γ−Δγ％）、ＰＥＶ優先可能加速度情報（禁止加速＝λｇ、許可加速＝λ−Δλｇ）等が挙げられる。
【００６８】
また、センサ入力情報としては、現在車速Ｖｃ（ｋｐｈ）、現在加速度Ａｃ（ｇ）、現在走行負荷(平坦)ＲＬｃ（Ｎ）、現在加速負荷Ａｌｃ（Ｎ）、現在勾配負荷ＳＬｃ（Ｎ）、現在バッテリＳＯＣη（％）等が挙げられる。
【００６９】
充電可否判断部７３０２は、入力されるエンジン始動要否判定結果情報と、走行モード情報、目標バッテリ状態情報、ＰＥＶ優先可能路面勾配情報、ＰＥＶ優先可能加速度情報及びセンサ入力情報に基づいて、バッテリを充電できるか否かを判断する。充電可否判断部７３０２は、この判断結果をバッテリ充電電力算定部７３０４に出力する。
【００７０】
バッテリ充電電力算定部７３０４は、充電可否判断部７３０２から入力される判断結果と、メモリ７５０のバッテリ充放電効率分布マップ７５２の情報とに基づいてバッテリへの充電電力を算定し、その算定結果を加算部７３０７に出力する。
【００７１】
モータ出力電力算定部７３０３は、センサから入力されるバッテリ電圧及びバッテリ電流に基づいて、発電機２１０により発電して供給する駆動モータ５００への出力電力を算定し、加算部７３０７に出力する。
【００７２】
加算部７３０７は、バッテリ充電電力算定部７３０４からの算定結果と、モータ出力電力算定部７３０３からの算定結果とを加算して、発電機目標出力値算定部７３０８に出力する。
【００７３】
発電機目標出力値算定部７３０８は、加算部７３０７から入力される駆動モータ５００への出力電力算定値及び発電機２１０への充電電力算定値を合計した合計電力算定値と、メモリ７５０の発電機運転分布マップ７５３及びエンジン運転効率分布マップ７５４の情報に基づいて、発電機２１０を駆動させた際に目標となる電力出力値を、発電機目標値（発電機目標電力ＰＧＩ（Ｗ）、発電機目標回転数ＮＧＩ（ｒｐｍ等））として算定する。
【００７４】
算定した発電機目標値は、指示電源状態決定装置７４０に出力される。例えば、発電機目標値は、理想電源状態決定装置７３０から指示電源状態決定装置７４０に出力される目標トルクＮｍ、目標電力Ｋｍ、目標回転数ｒｐｍ等である。
【００７５】
モータ出力制限要否判断部７３０５は、入力される現在バッテリＳＯＣη（％）に基づいて駆動モータ５００の出力制限の要否を判断し、その判断結果をモータ出力制限値算出部７３０６に出力する。
【００７６】
詳細には、モータ出力制限要否判断部７３０５は、供給電力により駆動する駆動モータ５００の出力に対して、現在のバッテリ４００の電池残量に応じて出力を制限するか否かを判断する。例えば、バッテリ４００の電池残量が所定量より少ない場合、駆動モータ５００に対して所定の値以上の出力が出ないように制限を加える。これにより、駆動モータ５００に供給する予定であった発電機２１０からの供給電力の余剰分をバッテリ４００に割り当てて、バッテリ４００の電池残量を所定電池残量にすることができる。
【００７７】
このようなモータ出力制限要否判断部７３０５からの判断結果に基づいて、モータ出力制限値算出部７３０６は、駆動モータ５００が駆動して出力する出力値に制限を加えてその出力制限値を、駆動モータ５００の出力制限（最大モータ出力＝ＰＭＩ（Ｗ）、最高モータ回転数＝ＮＭＩ（ｒｐｍ））情報として、指示車両状態決定装置７２０に出力する。なお、駆動モータ５００の出力制限情報は、理想電源状態決定装置７３０から指示車両状態決定装置７２０へ出力される制限トルクＮｍ、制限回転数ｒｐｍ等である。
【００７８】
指示車両状態決定装置７２０（図７及び図３参照）は、入力される情報に基づいて、決定された理想車両状態となるように、駆動モータ５００の駆動及び駆動モータ５００に関連する各構成要素、例えば、ギャップ調整器５５０の駆動を制御するための指示情報を生成して出力する。
【００７９】
具体的に、指示車両状態決定装置７２０に入力される情報は、理想車両状態決定装置７１０から目標トルクＮｍ及び目標回転数ｒｐｍ、理想電源状態決定装置７３０から制限トルクＮｍ、制限回転数ｒｐｍである。
【００８０】
また、指示車両状態決定装置７２０には、車両状態検出装置６２８から車両状態情報（現在走行負荷Ｎ、加速負荷Ｎ、勾配負荷Ｎ、車速ｋｐｈ、加速度ｇ情報）が入力される。
【００８１】
そして、指示車両状態決定装置７２０は、入力される情報に基づいて、駆動モータ５００への指示トルク及び駆動モータ５００への指示回転数ｒｐｍを、ギャップ量計算部７６０及び駆動モータ運転装置６３０にそれぞれ出力する。
【００８２】
ギャップ量計算部７６０は、指示車両状態決定装置７２０から入力される駆動モータ５００への指示トルク及び指示回転数と、駆動モータ運転装置６３０から入力される現在回転数と、ギャップ量−現在回転数との関係を示すマップ７８０とに基づいて、現在回転数に対応した駆動モータ５００におけるギャップ量Ｇ（図２に示すＧ１、Ｇ２）を算出する。
【００８３】
ギャップ量計算部７６０は、算出したギャップ量Ｇに対応する駆動信号をギャップ調整器駆動回路７７０に出力し、ギャップ調整器駆動回路７７０は、入力される駆動信号に基づいて駆動電流を生成し、ギャップ調整器５５０に出力して、ギャップ調整器５５０を駆動する。
【００８４】
ギャップ調整器駆動回路７７０は、駆動中でも常に変化する走行状態に合わせ、所望のトルクと回転数を得るのに最適な吸引力と反発力が発生するように、ロータ５３０とステータ５２０の相対位置（ギャップＧ）を制御する。
【００８５】
具体的には、発進のために必要な大きなトルクを必要とする場合、ギャップ調整器５５０を駆動制御することによって、ロータ５３０とステータ５２０との間のギャップを小さくする。ギャップＧが小さくなることから、ロータ５３０とステータ５２０間においては大きな吸引力・反発力が発生する。このときのロータ５３０の位置は、図２ではロータ５３０Ｂの位置であり、ギャップは最大ギャップＧ１となる。一方、高速運転のために、高い回転軸２３０の回転速度を必要とする場合、ギャップ調整器５５０を駆動制御することにより、ロータ５３０とステータ５２０との間のギャップＧを大きくする。このときのロータ位置は図２に示すロータ５３０Ａの位置であり、ギャップは最小ギャップＧ２となる。ギャップＧが大きくなることから、ロータ５３０とステータ５２０間においては小さな吸引力・反発力が発生することとなり、それに反比例する回転速度を高くすることができる。
【００８６】
ギャップ調整器５５０は、ギャップ調整器駆動回路７７０から出力される駆動電流に基づいて、所定長のギャップとなるように、可動部材を介してロータをステータに対して、接離方向に移動する。
【００８７】
駆動モータ運転装置６３０は、入力される情報に基づいて駆動モータ５００にＵ、Ｖ、Ｗ相を出力して駆動モータ５００を駆動制御する。この駆動モータ運転装置６３０に入力される情報は、指示車両状態決定装置７２０から入力される指示トルクＮｍ、指示回転数ｒｐｍ、駆動モータ状態検出装置６３２から入力される駆動モータ５００の現在トルクＮｍと、駆動モータ５００の現在回転数ｒｐｍである。この駆動モータ運転装置６３０は、駆動モータ５００に２４Ｖ以上の高電圧電源を供給する。
【００８８】
駆動モータ状態検出装置６３２は、駆動モータ５００の運転状態を検出するものであり、駆動モータ５００のからフィードバックされる回転数及びＵ．Ｖ．Ｗ相情報に基づいて実際の駆動モータ５００の状態を示すモータ状態情報を生成して出力する。
【００８９】
詳細には、駆動モータ状態検出装置６３２は、駆動モータ５００の状態を示す駆動モータ５００の回転数ＦＢ＿ｐｐｓ及び駆動モータ５００に入力されるＵ．Ｖ．Ｗ相ＦＢ＿Ａを検出する。これら検出した情報に基づいて、駆動モータ状態検出装置６３２は、現在の駆動モータ５００のトルク（現在トルクＮｍ）及び回転数（現在回転数ｒｐｍ）を駆動モータ運転装置６３０に出力する。加えて、駆動モータ状態検出装置６３２は、現在トルクＮｍを車両状態検出装置６２８に出力し、現在回転数ｒｐｍをギャップ量計算部７６０に出力する。さらに、駆動モータ状態検出装置６３２は、入力される情報、つまりフィードバックされる駆動モータ５００の回転数及び３相出力情報と予め設定された情報とを比較してエラー状態決定装置７９０に、過電流、過回転及びオーバーヒート等の情報を出力する。
【００９０】
車両状態検出装置６２８は、入力される情報、ここでは、駆動モータ状態検出装置６３２から得られる情報、車両の前後輪１０４、１０２から得られる情報、さらに車両重量等情報に基づいて実際の車両状態を検出する。詳細には、車両状態検出装置６２８は、駆動モータ状態検出装置６３２から入力される現在トルクＮｍ、後輪回転状態検出装置６３４や前輪回転状態検出装置６３５から入力される車輪回転情報及び予め設定される車両重量等の情報に基づいて、車両状態情報を生成して出力する。また、車両状態検出装置６２８は、入力される情報に基づいて生成する車両状態情報として、現在の車両状態が通常運転状態とは異なる異常状態である情報を生成し、エラー状態決定装置７９０に出力する。
【００９１】
この車両状態が異常状態である情報とは、例えば、実際の車速が上限車速とされる閾値を越える場合の車速超過や逆走状態などを示す情報などである。
【００９２】
後輪回転状態検出装置６３４は、後輪１０２の回転状態、つまり、車両後輪１０２の回転パルス方向を検出し、この検出した回転パルス方向の情報に基づいて車速ｋｐｍ、車両加速度ｇを生成して車両状態検出装置６２８に出力する。
【００９３】
前輪回転状態検出装置６３５は、前輪１０４の回転状態、つまり、車両前輪１０４の回転パルス方向を検出し、この検出した回転パルス方向の情報に基づいて車速ｋｐｍ、車両加速度ｇを生成して車両状態検出装置６２８に出力する。
【００９４】
指示電源状態決定装置７４０は、理想電源状態決定装置７３０から入力される発電機動作決定情報及び理想電源状態となるための目標値に基づいて、理想電源状態決定装置７３０で決定される理想電源状態となるように電源系の各構成要素を制御するための指示決定を行う。そして、指示電源状態決定装置７４０は、決定した指示内容を電源系の各構成要素、ここでは、発電機２１０及びエンジン２２０の駆動に関わる各構成要素に適宜出力する。
【００９５】
具体的に、指示電源状態決定装置７４０は、入力される情報に基づいて、発電機２１０の駆動を制御する発電機運転装置６３６に、発電機２１０を所定の回転数で駆動すべく指示発電機回転数ｒｐｍを出力する。また、指示電源状態決定装置７４０は、入力される情報に基づいて、エンジン２２０の駆動を制御する空気／燃料混合供給装置６３８に空気量（スロットル弁開度）及び燃料流量情報を、エンジン点火装置６４０に、点火ｏｎ／ｏｆｆ情報をそれぞれ出力する。
【００９６】
発電機運転装置６３６は、指示電源状態決定装置７４０から入力される指示発電機回転数ｒｐｍに加え、発電機状態検出装置６４２から入力される実際の発電機２１０の運転状態情報（現在発電電力ｋｗ及び現在発電回転数ｒｐｍ）に基づいて、発電機２１０に対し、Ｕ．Ｖ．Ｗ相出力Ａを行う。これにより発電機２１０は運転を制御される。
【００９７】
発電機状態検出装置６４２は、発電機２１０からのフィードバック情報（発電機２１０の回転数ＦＢ＿ｐｐｓ及びＵ．Ｖ．Ｗ相ＦＢ＿Ａ）を検出することによって、発電機２１０の実際の運転状態を検出する。そして、発電機状態検出装置６４２は、入力される実際の発電機２１０の運転状態情報に基づいて、発電機運転装置６３６に現在発電電力ｋｗ、現在発電回転数ｒｐｍを出力してフィードバック制御を行う。また、発電機状態検出装置６４２は、入力される情報に基づいて、発電機２１０の運転状態の異常状態を判定し、異常状態情報（過電流、過回転、オーバーヒート等を示す状態情報）を、エラー状態決定装置７９０に出力する。
【００９８】
空気／燃料混合供給装置６３８は、指示電源状態決定装置７４０から入力される空気量（スロットル弁開度）情報及び燃料流量情報に基づく割合で空気と燃料とを混合した混合気をエンジン２２０のシリンダ内に送り出す。
【００９９】
エンジン点火装置６４０は、指示電源状態決定装置７４０から入力される点火ｏｎ／ｏｆｆ情報に基づいてエンジン２２０に点火パルスを出力してエンジン２２０を点火する。
【０１００】
エンジン２２０は、これら入力される混合気及び点火ｏｎ／ｏｆｆ情報に基づいて駆動し、エンジン状態検出装置６４４によってエンジン回転数ｒｐｍ、エンジン水温ｄｅｇが検出される。
【０１０１】
エンジン状態検出装置６４４は、検出したエンジン回転数ｒｐｍ、エンジン水温ｄｅｇに基づいて、エンジンの駆動状態を検出する。そして、エンジン状態検出装置６４４は、始動失敗、過回転、オーバーヒート等のエンジン異常駆動状態であることを検出した場合、その情報をエラー状態決定装置７９０に出力する。
【０１０２】
エラー状態決定装置７９０は、車両の運転制御において異常状態が生じた場合、駆動ユニット２００を構成する各構成要素から入力される異常状態情報に基づいて、その状態を判断して極力、制限走行を回避する判定を行う。そして、車両走行に関する駆動の停止、制限及び継続等を決定し、その情報を異常状態情報に対応する情報としてエラー状態情報を指示車両状態決定装置７２０及び理想電源状態決定装置７３０に出力する。これら指示車両状態決定装置７２０及び理想電源状態決定装置７３０によって、異常状態情報が示すエラー状態情報により各構成要素の制御は決定される。また、エラー状態決定装置７９０は、入力される異常状態情報を示す異常状態を、エラー状態表示情報として表示装置６４６に出力する。
【０１０３】
図８は、エラー状態決定装置７９０の要部構成を示す図である。
【０１０４】
図８に示すエラー状態決定装置７９０に入力される異常状態情報は、ここでは各装置（センサ）からの入力情報として示されている。詳細には、アクセルエラー情報ｓｉｇ１、モータエラー情報ｓｉｇ２、発電機エラー情報ｓｉｇ３、エンジンエラー情報ｓｉｇ４、車両状態エラー情報ｓｉｇ５、バッテリ状態エラー情報ｓｉｇ６、ボタンＳＷ入力エラー情報ｓｉｇ７、燃料系異常情報ｓｉｇ８、通信系異常情報ｓｉｇ９等がある。
【０１０５】
アクセルエラー情報ｓｉｇ１は、アクセル状態検出装置６１０（図３参照）から入力されるアクセル６１２から入力されるアクセル状態の異常を示す情報である。モータエラー情報ｓｉｇ２は、駆動モータ状態検出装置６３２から入力される駆動モータ５００（図３参照）のエラー情報、例えば、過電流、過回転、オーバーヒート等を示す情報である。
【０１０６】
発電機エラー情報ｓｉｇ３は、発電機状態検出装置６４２から入力される発電機２１０（図３参照）のエラー情報、例えば、過電流、過回転、過電圧、オーバーヒート等を示す情報である。
【０１０７】
エンジンエラー情報ｓｉｇ４は、エンジン状態検出装置６４４から入力されるエンジン２２０（図３参照）のエラー情報、例えば、始動失敗、過回転、オーバーヒート、失火等を示す情報である。
【０１０８】
車両状態エラー情報ｓｉｇ５は、車両状態検出装置６２８から入力される車速状態に関するエラー情報、例えば、車速超過、逆送、後輪回転状態検出装置６３４や前輪回転状態検出装置６３５の異常等を示す情報である。
【０１０９】
バッテリ状態エラー情報ｓｉｇ６は、電源状態検出装置６２４から入力されるバッテリ４００（図３参照）のエラー情報、例えば、ＳＯＣ過小、ＳＯＣ過大、オーバーヒート、断線などのアブノーマル状態等を示す情報である。
【０１１０】
ボタンＳＷ入力エラー情報ｓｉｇ７は、ボタンＳＷ状態検出装置６１８から入力されるボタンＳＷセット６２０（図３参照）のエラー情報、例えば、ユーザにより設定されるパラメータの異常等を示す情報である。
【０１１１】
燃料系異常情報ｓｉｇ８は、図示しない燃料状態検出センサから入力される燃料計のエラー情報等を示す情報である。
【０１１２】
通信系異常情報ｓｉｇ９は、制御部７００の理想車両状態決定装置７１０と理想電源状態決定装置７３０間、理想車両状態決定装置７１０と表示装置６４６間における通信状態のエラー情報等を示す情報である。
【０１１３】
図８に示すようにエラー状態決定装置７９０は、モータ異常判定部７９０１、発電機異常判定部７９０２、エンジン異常判定部７９０３及びエラーメッセージ表示設定部７９０４を有する。
【０１１４】
モータ異常判定部７９０１は、理想車両状態決定装置７１０のＣＰＵを監視するとともに、メモリを有し、このメモリには駆動モータ異常制御テーブル７９０６が記憶されている。モータ異常判定部７９０１は、駆動モータ異常制御テーブル７９０６と、入力される異常状態情報とにより、駆動モータ５００を含むモータ駆動制御系のエラーを判定する。
【０１１５】
また、このモータ異常判定部７９０１は、モータ駆動制御系エラーの判定結果、エラー判定を行うに際し用いた入力情報等の所有する情報を送信する通信部（図示しない）を有する。この通信部を介してモータ異常判定部７９０１は、発電機異常判定部７９０２、エンジン異常判定部７９０３と通信可能であり、各判定部７９０２、７９０３のそれぞれが所有する情報を得ることができる。
【０１１６】
このモータ異常判定部７９０１に入力される異常状態情報は、アクセルエラー情報ｓｉｇ１、モータエラー情報ｓｉｇ２、車両状態エラー情報ｓｉｇ５、バッテリ状態エラー情報ｓｉｇ６、ボタンＳＷ入力エラー情報ｓｉｇ７、通信系異常情報ｓｉｇ９等がある。
【０１１７】
図９は、モータ異常判定部７９０１の有する駆動モータ異常制御テーブルの一例を示す図である。この図９に示すＣＰＵは、理想車両状態決定装置７１０のＣＰＵ或いは、モータ異常判定部７９０１のＣＰＵである。ＣＰＵ相互監視異常とは、駆動モータ系制御のＣＰＵ、つまり理想車両状態決定装置７１０及びモータ異常判定部７９０１側のＣＰＵと、理想電源状態決定装置７３０及び発電機異常判定部７９０２側のＣＰＵとが相互に監視し、その監視状態おいて双方とも異常がある場合を意味する。
【０１１８】
図９に示す駆動モータ異常制御テーブル７９０６は、入力される駆動モータ５００を含むモータ駆動制御系の情報によって判定される異常項目（異常コード）と、この異常項目にそれぞれ対応付けられた異常状態検出後の処置（図９では「異常検出後の処置」）、表示及び正常状態復帰条件とを有する。なお、異常状態検出後の処置（図９では「異常検出後の処置」）としての運転状態は、通常走行「●」、制限走行「▲」、車両停車「×」で示され、発電機状態は、別欄で、発電継続「●」、発電停止「×」で示されている。
【０１１９】
すなわち、モータ異常判定部７９０１は、異常状態情報が入力された際に、駆動モータ異常制御テーブルを参照して、異常状態情報に対応する異常項目を判定し、判定した異常項目に対応する、異常状態検出後の処理、表示及び正常状態復帰条件を設定する。そして、異常検出後の処理として、判定した異常項目に対応した車両１００の制御（通常走行「●」、制限走行「▲」、車両停車「×」）及び発電機運転状態（発電機継続「●」、発電停止「×」）となるようにエンジン、発電機及びモータを駆動させる指示をエラー状態情報として指示車両状態決定装置７２０に出力する。
【０１２０】
また、モータ異常判定部７９０１は、表示装置６４６に判定した異常項目に対応する表示を行わせるため、判定した異常項目に対応する表示の情報をエラーメッセージ表示設定部７９０４に出力する。
【０１２１】
発電機異常判定部７９０２は、理想電源状態決定装置７３０のＣＰＵを監視するとともに、メモリを有する。後述するが、このメモリにはエンジン・発電機異常制御テーブル７９０８が記憶されている。
【０１２２】
発電機異常判定部７９０２は、エンジン・発電機異常制御テーブル７９０８と、入力される異常状態情報とにより、発電機２１０を含む発電機駆動制御系のエラーを判定する。
【０１２３】
この発電機異常判定部７９０２に入力される異常状態情報は、発電機エラー情報ｓｉｇ３、車両状態エラー情報ｓｉｇ５、バッテリ状態エラー情報ｓｉｇ６、ボタンＳＷ入力エラー情報ｓｉｇ７、燃料系異常情報ｓｉｇ８、通信系異常情報ｓｉｇ９等がある。
【０１２４】
また、発電機異常判定部７９０２は、発電機駆動制御系エラーの判定結果、エラー判定を行うに際し用いた入力情報等の所有する情報を送信する通信部を有する。この通信部を介して発電機異常判定部７９０２は、モータ異常判定部７９０１と互いに通信自在であり、発電機異常判定部７９０２は、各判定部７９０１、７９０３のそれぞれが所有する情報を得ることができる。
【０１２５】
つまり、モータ異常判定部７９０１、発電機異常判定部７９０２は、それぞれにおいて入力される情報及び判定された情報等の出力される情報を共有化している。
【０１２６】
図１０は、発電機異常判定部７９０２の有するエンジン・発電機異常制御テーブル７９０８の一例を示す図である。この図１０に示すＥ／Ｇはエンジン２２０、ＢＭＣは、バッテリを管理する装置の総称であり、電源状態検出装置６２４、バッテリ状態検出装置６２６を含む。また、ＨＣＵ（Hybrid Control Unit）は、発電機異常判定部７９０２、理想電源状態決定装置７３０及び指示電源状態決定装置７４０を主な構成要素とし、ＭＣＵ（Motor Control Unit）は、モータ異常判定部７９０１、理想車両状態決定装置７１０及び指示車両状態決定装置７２０を主な構成要素とする。
【０１２７】
図１０に示すエンジン・発電機異常制御テーブル７９０８は、入力される情報によって判定される異常項目（異常コード）と、この異常項目にそれぞれ対応付けられた異常状態検出後のエンジン・発電機系の処置（図１０では「異常検出後の処置」）、表示及び正常状態復帰条件とを有する。なお、異常状態検出後の処置（図９では「異常検出後の処置」）としての運転状態は、通常走行「●」、制限走行「▲」、車両停車「×」で示され、発電機状態は、別欄で、発電継続「●」、発電停止「×」で示されている。
【０１２８】
すなわち、発電機異常判定部７９０２は、異常状態情報が入力された際に、エンジン・発電機異常制御テーブル７９０８を参照して、異常状態情報に対応する異常項目を判定し、判定した異常項目に対応する、異常状態検出後の処理、表示及び正常状態復帰条件を判定する。そして、異常検出後の処理として、判定した異常項目に対応した車両１００の制御（通常走行「●」、制限走行「▲」、車両停車「×」）及び発電機運転状態（発電継続「●」、発電停止「×」）となるように、エンジン、発電機及びモータを駆動させる指示をエラー状態情報として理想電源状態決定装置７３０に出力する。また、発電機異常判定部７９０２は、表示装置６４６に判定した異常項目に対応する表示を行わせるため、判定した異常項目に対応する表示の情報をエラーメッセージ表示設定部７９０４に出力する。
【０１２９】
エンジン異常判定部７９０３は、入力されるエンジンエラー情報ｓｉｇ４に基づいてエンジン２２０の駆動制御系の異常を判定する。
【０１３０】
このエンジン異常判定部７９０３は、その駆動によって発電機２１０を駆動させるため、発電機異常判定部７９０２の処理に対応した処理を行う。また、エンジン異常判定部７９０３は、発電機異常判定部７９０２を介してモータ異常判定部７９０１と、各々所有する情報（それぞれの判定部７９０１、７９０３において入出力される情報）を互いに共有化している。つまり、各制御系エラー判定部７９０１、７９０２、７９０３は、通信により互いの情報を共有化しており、これら共有化された情報によって、エラー状態決定装置７９０は、実際の運転状態を極力継続するように制御することとなる。
【０１３１】
エラーメッセージ表示設定部７９０４は、モータ異常判定部７９０１及び発電機異常判定部７９０２から入力される判定した異常項目に対応する表示の情報に基づいて、その旨をエラー状態表示情報として表示装置６４６に出力する。
【０１３２】
このようにエラー状態決定装置７９０は、モータ異常判定部７９０１、発電機異常判定部７９０２及びエンジン異常判定部７９０３を有する。これら各判定部７９０１〜７９０３は、駆動モータ制御系、発電機制御系及びエンジン制御系のそれぞれにおける異常状態をそれぞれ個別に判定できる。これにより、エラー状態決定装置７９０は、モータ異常判定部７９０１、発電機異常判定部７９０２、エンジン異常判定部７９０３を用いて、車両異常状態が、発電機２１０を含む発電機２１０駆動制御系、エンジン２２０を含むエンジン駆動制御系にあるかを個別に判定する。
【０１３３】
そして、その判定に基づいて、エラー状態決定装置７９０は、駆動モータ５００、発電機２１０、エンジン２２０のそれぞれについて運転継続、制限運転、停止、再起不能停止等を判定し、その判定を示す旨の情報をエラー状態情報として指示車両状態決定装置７２０及び理想電源状態決定装置７３０に出力する。
【０１３４】
表示装置６４６は、入力される情報に基づいて、メータを有する表示パネル６４８に表示を行うものである。具体的には、表示装置６４６には、エラー状態表示情報の他に、燃料消費計算部６５０によって燃料流量に基づいて計算される燃料消費情報、車両状態検出装置６２８からの車速情報が入力される。
【０１３５】
これら入力される情報に基づいて表示装置６４６は、車速ｋｐｈ、燃料ｋｐｌ、異常の各情報を、メータを有する表示パネル６４８に出力して表示させる。また、表示パネル６４８は、メータ警告灯、エラーコード表示部、時刻表示部、ＳＯＣ表示部などを有し、エラー状態決定装置７９０から表示装置６４６を介して入力される異常情報に基づいて、対応する異常情報を表示する。これら警告灯、各表示部は、その点灯、表示によりユーザに車両の異常状態を報知する。
【０１３６】
このハイブリッド車両１００では、理想車両状態決定装置７１０及び指示車両状態決定装置７２０を介して駆動モータ５００を含む車両駆動（車両状態）系が制御され、理想電源状態決定装置７３０及び指示電源状態決定装置７４０を介してエンジン２２０、発電機２１０及びバッテリ４００を含む電源系が制御される。
【０１３７】
このように構成されるハイブリッド車両１００では、アクセル開度％、ブレーキスイッチｏｎ／ｏｆｆ、モータ効率、運転モード、現在ＳＯＣ状態％等の情報が理想車両状態決定装置７１０に入力され、これに基づいて、理想車両状態決定装置７１０から指示車両状態決定装置７２０に目標トルクＮｍ、目標回転数ｒｐｍが入力される。
【０１３８】
図１１は、本実施の形態のハイブリッド車両１００における各決定装置７１０〜７４０によって制御される全開加速時でのエンジンとモータの設定出力比を示す図である。なお、この図１１において、グラフＬ１０はモータ／エンジン出力比を示す曲線、グラフＬ１１は駆動モータの駆動出力（Ｋｗ）の駆動曲線、グラフＬ１２は従来のエンジン駆動の二輪車（例えば、エンジンによる最高出力(kW/rpm)：3.8(5.2PS)/8,000、最大トルク(N・m/rpm)：4.6(0.47kgf・m)/6,500）における実際出力（Ｋｗ）の駆動曲線である。
【０１３９】
図１１に示すように、本実施の形態のハイブリッド車両１００では、各決定装置７１０〜７４０によって、駆動モータとエンジンとの出力比が、低中速域で大きく、高速にいくに従って低下するように制御されている。これは、アイドリング時等、低速回転で走行を始める際に、エンジン駆動する場合、エネルギ効率が悪く、エンジン極力高速に上げて出力することが望まれることに起因する。
【０１４０】
ハイブリッド車両１００では、各決定装置７１０〜７４０によって、駆動モータ５００の駆動出力が車速２０ｋｍ時点では略最大駆動出力となっている。そして、グラフＬ１１に示すように、各決定装置７１０〜７４０によって、駆動モータ５００の駆動出力が最大出力となる前に、エンジン２２０の出力に対する駆動モータ５００の出力比が、最大（ここでは、約１．６２倍）となっている。そして、このエンジン２２０の出力に対する駆動モータ５００の出力比は、車速の上昇に伴い漸次減少するように制御される。
【０１４１】
これにより、ハイブリッド車両１００では、各決定装置７１０〜７４０によって、駆動モータ５００の駆動出力が車速約１９ｋｍで最大になり、アクセル全開で加速を続けた場合、その最大の出力が維持されるように制御されている。グラフＬ１０に示す出力の最大値は、従来のエンジン駆動の二輪車の駆動曲線であるグラフＬ１２に示すように、後輪出力で約５０％以上となっている。グラフＬ１０に示すようにハイブリッド車両１００では、時速約１０ｋｍあたりから従来のエンジン車により後輪出力が高くなり初め、時速１５ｋｍから２０ｋｍで最大となり、時速４５ｋｍ付近で従来のエンジン駆動を示すグラフＬ１２と同等な値となる。また、ハイブリッド車両１００では、各決定装置７１０〜７４０は、駆動モータ５００の駆動出力が最大出力となるまでは、一様増加関数で表されるように制御する。
【０１４２】
図１２は、図１１に示すハイブリッド車両１００における駆動モータの駆動出力Ｋｗと、駆動力Ｎとの関係を示す図である。なお、図１２において、グラフＬ１５は図１１及び図１２に示すグラフＬ１２に対応する従来のエンジン駆動二輪車の実際の駆動力Ｎを示すグラフである。また、グラフＬ１６は、グラフＬ１１に対応するハイブリッド車両１００の駆動出力Ｎを示すグラフである。グラフＬ１７は、グラフＬ１０に対応する理想の駆動力Ｎを示すグラフである。
【０１４３】
図１２に示すように、ハイブリッド車両１００では、駆動モータ５００において、グラフＬ１１で示す駆動出力Ｎとなるように制御しているため、グラフＬ１６のように、中低速（約１０〜３０ｋｍ／ｈ）を大きく設定している。
【０１４４】
このようにハイブリッド車両１００では、各決定装置７１０〜７４０により制御される駆動モータ５００の駆動出力を示すグラフＬ１０は、最大出力値に至るまで作為的に無理のある出力カーブがなく、滑らかな右肩上がりの曲線である。
【０１４５】
よって、発進時から巡航時まで円滑な出力となるように、エンジン２２０と駆動モータ５００の出力が設定され、これらの駆動は制御されている。このため、グラフＬ１２に示す従来型のエンジン車と異なり、車速１０〜２０ｋｍ／ｈの低速域間で、排ガス、燃費及び騒音のため、駆動出力を下がる（図１１のｄ部分）部分がない。
【０１４６】
よって、ハイブリッド車両１００は、運転者が停止状態からアクセルを開き、走行を開始する際に、駆動モータ走行による特有の円滑で安定した立ち上がりから、静寂性を維持した状態で、最高速までスムーズな駆動輪回転を実現することができる。
【０１４７】
また、駆動モータ５００の制御と、エンジン２２０、発電機２１０及びバッテリ４００の制御とはそれぞれ独立で行うことができる。加えて、それぞれの制御における異常を各々個別に判定するエラー判定部７９０１〜７９０３が設けられている。
【０１４８】
これにより、ハイブリッド車両において、エンジン２２０及びエンジン駆動系に関する構成要素、発電機系２１０の構成要素、バッテリ４００及びバッテリ系に関する構成要素のそれぞれの系における構成要素に不具合が生じた場合、他の系を用いて車両を走行できる。
【０１４９】
これに加えて、それぞれの系における制御装置、例えば、理想車両状態決定装置７１０及び理想電源様態決定装置のうち一方の決定装置に不具合が生じる場合でも、他方の決定装置を用いて、正常な構成要素を用いて車両を駆動させることができる。
【０１５０】
また、エラー状態決定装置７９０において、モータ異常判定部７９０１、発電機異常判定部７９０２、エンジン異常判定部７９０３のうち少なくとも一つが異常状態となった場合、例えば、故障した場合でも、他のエラー判定部により対応できる。詳細には、故障したエラー判定部以外のエラー判定部が、故障したエラー判定部以外の他のエラー判定部や、これら判定部において、共有化された情報（故障したエラー判定部における入出力情報も得られる場合はこれも含む）を用いて、実際の運転状態を極力継続するように情報を出力する。
【０１５１】
このようにエンジン２２０の駆動、発電機２１０の駆動、駆動モータ５００の駆動及びバッテリの放充電を制御する要因となるエラー状態は、エンジン制御系、発電機制御系、モータ制御系の異常状態をそれぞれ個別に独立して判定し、判定した異常状態の異常度合から決定される。このため、エンジン２２０、発電機２１０、駆動モータ５００の駆動系に異常状態が生じても、他の駆動系を用いることによってエンジン２２０、発電機２１０、駆動モータ５００及びバッテリは制御され、これにより車両の運転が制御される。
【０１５２】
また、その異常度合に応じてエラー状態が決定されることによって、異常度合に応じてエンジン２２０、発電機２１０、駆動モータ５００及びバッテリが制御されることになる。
【０１５３】
また、ハイブリッド車両１００は、車両の構成要素、特に、走行駆動系を構成する機器に異常が発生した場合、車両における全ての機器を停止させることなく、異常度合に応じて各機器を駆動して、運転者の運転フィーリングに何ら影響を与えず、走行継続、該当機器の停止、機器の駆動を制限して、運転を安全に行うことができる。
【０１５４】
従来と異なり、バッテリの電力で駆動モータ５００を駆動して車両を走行させる低負荷側の故障時駆動領域の範囲が予め設定されていないため、エンジン２２０または発電機２１０の故障が発生した状況が、予め想定した所定の運転条件よりも厳しい状況にあった場合、例えば、坂道の勾配が所定値以上の坂道の途中である場合等においてもバッテリの蓄電力を十分用いて駆動力を不足させることなく対応できる。
【０１５５】
本発明の第１の態様に係るハイブリッド車両の駆動制御装置は、エンジンと、エンジンの駆動力により発電する発電機と、前記発電機の発電力を充電するバッテリと、前記発電機及びバッテリのうち少なくとも一方からの電力により動力を発生するモータと、前記モータの動力によって回転駆動される駆動輪とを有するハイブリッド車両の駆動制御装置であって、前記エンジンを含むエンジン駆動系、発電機を含む発電機駆動系、モータを含むモータ駆動系の異常状態に基づいて前記エンジン、発電機及びモータのエラー状態を決定するエラー状態決定部と、決定されるエラー状態に応じて前記エンジンの駆動、前記発電機の駆動、前記モータの駆動及び前記バッテリの放充電を制御する制御部とを有し、前記エラー状態決定部は、前記エンジンを含むエンジン駆動系の異常状態を判定するエンジン異常判定部と、前記発電機を含む発電機駆動系の異常状態を判定する発電機異常判定部と、前記モータを含むモータ駆動系の異常状態を判定するモータ異常判定部とを備え、これら前記エンジン異常判定部、前記発電機異常判定部及び前記モータ異常判定部は、それぞれ独立して異常状態を判定して前記エラー状態を決定するとともに、それぞれが決定した前記エラー状態を共有する構成を採る。
【０１５６】
この構成によれば、エンジン異常判定部、発電機異常判定部及びモータ異常判定部は、それぞれ独立して、エンジン、発電機、モータ及びバッテリ及びこれらを含む駆動系の異常状態からエンジン、発電機及びモータのエラー状態を決定し、それぞれが決定したエラー状態を共有する。なお、これら決定されたエラー状態に応じてエンジンの駆動、発電機の駆動、モータの駆動及びバッテリの放充電は制御される。
【０１５７】
つまり、エンジンの駆動、発電機の駆動、モータの駆動及びバッテリの放充電を制御する要因となるエラー状態は、エンジン制御系、発電機制御系、モータ制御系の異常状態をそれぞれ個別に独立して判定し、判定した異常状態の異常度合から決定される。
【０１５８】
このため、エンジン、発電機、モータの駆動系のうち、ある駆動系に異常状態が生じても、全ての駆動系を停止することなく、他の駆動系の駆動力を利用することによってエンジン、発電機、モータ及びバッテリが制御され、車両の運転を正常に制御することができる。
【０１５９】
本発明の第２の態様に係るハイブリッド車両の駆動制御装置は、上記構成において、前記エンジン異常判定部、前記発電機異常判定部及び前記モータ異常判定部は、判定した異常状態の異常度合からエラー状態を決定する構成を採る。
【０１６０】
この構成によれば、エンジン異常判定部、発電機異常判定部及びモータ異常判定部は、異常度合に応じてエラー状態を決定するため、異常度合に応じてエンジン、発電機、モータ及びバッテリが制御されることになる。
【０１６１】
このように、判定した異常状態の異常度合に応じて、エンジン、発電機、モータ及びバッテリが制御されるため、異常が発生しても運転フィーリングに影響を与えることなく車両の運転を制御できる。
【０１６２】
具体的には、車両の構成要素、特に、走行駆動系を構成する機器に異常が発生した場合、車両における全ての機器を停止させることなく、異常度合に応じて各機器を駆動して、車両の運転を正常に制御できる。
【０１６３】
また、エンジンまたは発電機が故障してモータに十分な電力を供給できない場合でも、従来と異なり、バッテリの電力でモータを駆動して車両を走行させる低負荷側の故障時駆動領域の範囲が予め設定されていないため、エンジンまたは発電機の故障が発生した状況が、予め想定した所定の運転条件よりも厳しい状況にあった場合、例えば、坂道の勾配が所定値以上の坂道の途中である場合等においてもバッテリの蓄電力を十分用いて駆動力を不足させることなく対応できる。
【０１６４】
これにより、二輪車に適用された場合でも、発電機、エンジンが故障する等して車両異常が生じた場合に、異常が生じた箇所及び異常度合いに応じて、車両を極力正常走行させるとともに、正常な状態で停止させる等、好適に対応して、運転者の運転状況に影響を与えることなく安全に運転させることができる。
【０１６５】
本発明の第３の態様に係るハイブリッド車両の駆動制御装置は、上記構成において、前記エラー状態は、前記エンジン、発電機及びモータのそれぞれに対して運転継続、制限運転、停止、再起動不能停止のいずれかの指示情報を含む構成を採る。
【０１６６】
この構成によれば、エラー状態は、エンジン、発電機及びモータのそれぞれに対して運転継続、制限運転、停止、再起不能停止のいずれかの指示情報を含むため、このエラー情報を受けて、正確に、確実にエンジン、発電機及びモータはそれぞれ運転継続、制限運転、停止、再起不能停止の制御を行うことができる。
【０１６７】
本発明の第４の態様に係るハイブリッド車両の駆動制御装置は、上記構成において、前記指示情報を表示する表示装置を更に有する構成を採る。
【０１６８】
この構成によれば、エンジン、発電機及びモータのそれぞれに対して運転継続、制限運転、停止、再起不能停止のいずれかの指示情報を表示装置が表示するため、車両駆動系において異常が生じた場合、駆動制御装置自体でそれに対応するとともに、運転者にエラー状態を視認させることができる。
【０１６９】
本発明の第５の態様に係るハイブリッド二輪車は、上記構成のハイブリッドの駆動制御装置を備える構成を採る。
【０１７０】
この構成によれば、エンジン異常判定部、発電機異常判定部及びモータ異常判定部は、それぞれ独立して、エンジン、発電機、モータ及びバッテリ及びこれらを含む駆動系の異常状態の異常度合からエンジン、発電機及びモータのエラー状態を決定し、これら決定されたエラー状態に応じてエンジンの駆動、発電機の駆動、モータの駆動及びバッテリの放充電は制御される。
【０１７１】
つまり、エンジンの駆動、発電機の駆動、モータの駆動及びバッテリの放充電を制御する要因となるエラー状態は、エンジン制御系、発電機制御系、モータ制御系の異常状態をそれぞれ個別に独立して判定し、判定した異常状態の異常度合から決定される。このため、第１の態様に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置と同様の効果を有するハイブリッド車両二輪車となる。
【産業上の利用可能性】
【０１７２】
本発明に係るハイブリッド車両の駆動制御装置は、発電機、エンジンが故障する等して車両異常が生じた場合、異常が生じた箇所及び異常度合いに応じて、車両を極力正常走行させるとともに、正常な状態で停止させる等、好適に対応して、運転者に、運転状況に影響を与えることなく安全に運転させることができる効果を有し、ハイブリッド車両、おもにハイブリッド二輪車の駆動制御装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１７３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る駆動制御装置を備えるハイブリッド車両の側面図
【図２】図１のＦ−Ｆ線矢視断面図
【図３】本発明に係る電動車両の備える駆動制御装置である制御システム全体を示すブロック図
【図４】バッテリ充放電効率分布マップの一例を示す図
【図５】発電機運転効率分布マップの一例を示す図
【図６】エンジン運転効率分布マップの一例を示す図
【図７】図３に示す理想電源状態決定装置の要部構成を示す図
【図８】図３に示すエラー状態決定装置の要部構成を示す図
【図９】図８に示すモータ異常判定部の有する駆動モータ異常制御テーブルの一例を示す図
【図１０】図８に示す発電機異常判定部の有するエンジン・発電機異常制御テーブルの一例を示す図
【図１１】本発明の一実施の形態に係る駆動装置の制御部によって制御されるエンジンとモータの設定出力比を示す図
【図１２】図１１に示すハイブリッド車両における駆動モータの駆動出力Ｋｗと、駆動力Ｎとの関係を示す図
【符号の説明】
【０１７４】
１００  ハイブリッド車両
１０２  後輪（駆動輪）
２００  駆動ユニット
２１０  発電機
２２０  エンジン
４００  バッテリ
５００  駆動モータ
６１０  アクセル状態検出装置
６１２  アクセル
６２８  車両状態検出装置
６３４  後輪回転状態検出装置
６３５  前輪回転状態検出装置
７００  制御部
７１０  理想車両状態決定装置
７２０  指示車両状態決定装置
７３０  理想電源状態決定装置
７４０  指示電源状態決定装置
７５０  メモリ
７９０  エラー状態決定装置
７９０１  モータ異常判定部
７９０２  発電機異常判定部
７９０３  エンジン異常判定部
【図１】
2007145254.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2007145254.tif 000006
【図５】
2007145254.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007145254.tif 000009
【図８】
2007145254.tif 000010
【図９】
2007145254.tif 000011
【図１０】
2007145254.tif 000012
【図１１】
2007145254.tif 000013
【図１２】
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