車両制御装置
【課題】エネルギーの利用効率を向上できる車両制御装置を提供すること。
【解決手段】車両１００の運動エネルギーを作動流体の圧力に変換して蓄圧すること、および蓄圧された作動流体の圧力を車両の動力に変換して出力することが可能な変換装置３２と、車両の運動エネルギーを電力に変換して蓄電すること、および蓄電された電力を車両の動力に変換して出力することが可能なモータジェネレータ４と、を備え、車両が長時間停止すると予測される所定状況において、変換装置による力行をモータジェネレータによる力行よりも優先すること、あるいは変換装置による回生よりもモータジェネレータによる回生を優先することの少なくともいずれか一方を実行する。
【解決手段】車両１００の運動エネルギーを作動流体の圧力に変換して蓄圧すること、および蓄圧された作動流体の圧力を車両の動力に変換して出力することが可能な変換装置３２と、車両の運動エネルギーを電力に変換して蓄電すること、および蓄電された電力を車両の動力に変換して出力することが可能なモータジェネレータ４と、を備え、車両が長時間停止すると予測される所定状況において、変換装置による力行をモータジェネレータによる力行よりも優先すること、あるいは変換装置による回生よりもモータジェネレータによる回生を優先することの少なくともいずれか一方を実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の運動エネルギーを圧力に変換して蓄圧することが提案されている。特許文献１には、車両の回生ブレーキ時に駆動軸の回転によりコンプレッサを回生駆動して、燃料ガスをバッファタンクに蓄圧する燃料電池車両の制御装置の技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２３５１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両の運動エネルギーを圧力に変換して蓄圧することが可能な車両において、エネルギーの利用効率を向上できることが望まれている。例えば、蓄圧したエネルギーの損失を抑制できることが望まれている。
【０００５】
本発明の目的は、車両の運動エネルギーを圧力に変換して蓄圧することが可能な車両においてエネルギーの利用効率を向上できる車両制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両制御装置は、車両の運動エネルギーを作動流体の圧力に変換して蓄圧すること、および前記蓄圧された作動流体の圧力を前記車両の動力に変換して出力することが可能な変換装置と、前記車両の運動エネルギーを電力に変換して蓄電すること、および前記蓄電された電力を前記車両の動力に変換して出力することが可能なモータジェネレータと、を備え、前記車両が長時間停止すると予測される所定状況において、前記変換装置による力行を前記モータジェネレータによる力行よりも優先すること、あるいは前記変換装置による回生よりも前記モータジェネレータによる回生を優先することの少なくともいずれか一方を実行することを特徴とする。
【０００７】
上記車両制御装置において、前記所定状況は、前記車両が目的地に接近した状況、予め定められた駐車時刻に近づいた状況、あるいは現在までの走行距離が予め定められた走行距離に近づいた状況の少なくともいずれか一つを含むことが好ましい。
【０００８】
上記車両制御装置において、前記所定状況とは、前記車両が長時間停止するまでの走行距離が所定距離以下であると予測される状況、あるいは前記車両が長時間停止するまでの所要時間が所定時間以下であると予測される状況の少なくともいずれか一方を含むことが好ましい。
【０００９】
上記車両制御装置において、前記車両の現在位置から前記車両が長時間停止すると予測される位置までの距離が短い場合、前記距離が長い場合よりも、前記変換装置による力行を前記モータジェネレータによる力行よりも優先する度合い、あるいは前記変換装置による回生よりも前記モータジェネレータによる回生を優先する度合いの少なくともいずれか一方を高めることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかる車両制御装置は、車両の運動エネルギーを作動流体の圧力に変換して蓄圧すること、および蓄圧された作動流体の圧力を車両の動力に変換して出力することが可能な変換装置と、モータジェネレータと、を備え、車両が長時間停止すると予測される所定状況において、変換装置による力行をモータジェネレータによる力行よりも優先すること、あるいは変換装置による回生よりもモータジェネレータによる回生を優先することの少なくともいずれか一方を実行する。本発明にかかる車両制御装置によれば、エネルギーの利用効率を向上できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施形態の回生手段の選定フローを示すフローチャートである。
【図２】図２は、実施形態の力行手段の選定フローを示すフローチャートである。
【図３】図３は、実施形態に係るハイブリッド車両の概略構成を示す図である。
【図４】図４は、力行／回生についての判定パターンを示す図である。
【図５】図５は、第１変形例に係るハイブリッド車両の概略構成を示す図である。
【図６】図６は、第２変形例に係るハイブリッド車両の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施形態にかかる車両制御装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１３】
（実施形態）
図１から図６を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、車両制御装置に関する。図１は、実施形態における回生手段の選定フローを示すフローチャート、図２は、実施形態における力行手段の選定フローを示すフローチャート、図３は、実施形態に係るハイブリッド車両の概略構成を示す図である。
【００１４】
本実施形態のハイブリッドシステムは、例えば、大型車両に搭載される。ハイブリッド車両１００は、油圧式の力行／回生装置（油圧ポンプモータ３２）と、電気式の力行／回生装置（Ｍ／Ｇ４）とを備えている。大型車両では、電気式の動力源のみで必要な出力を得ようとすると、高コストとなりやすい。このため、本実施形態では、電気式のライトなハイブリッドシステムと、油圧エネルギーによりＨＶ走行可能なシステムとを組み合わせている。Ｍ／Ｇ４および油圧ポンプモータ３２をそれぞれ高効率となる領域で動作させることで、総合的なエネルギー利用効率の向上を図る。
【００１５】
具体的には、加速域では油圧エネルギーを使い油圧走行もしくはアシスト走行し、軽負荷域では電気エネルギーによりＥＶ走行もしくはアシスト走行することで燃費を向上させる。
【００１６】
回生時に油圧ポンプモータ３２によって運動エネルギーから変換された油圧エネルギーは、アキュームレータ３１に蓄圧される。ここで、アキュームレータ３１に蓄圧したままでハイブリッド車両１００を長時間停止させておくと、蓄圧した油圧の漏れによりエネルギー効率が低下する可能性がある。本実施形態の車両制御装置１−１は、目的地の近くでは電気による回生を優先し、油圧エネルギーは力行で使い切るように回生制御および走行制御を行う。これにより、長時間停止するときの油圧漏れによるロスを抑制してエネルギー利用効率の向上を図ることができる。
【００１７】
図３に示すように、ハイブリッド車両１００のハイブリッドシステム１００Ａは、エンジン１、トランスミッション（Ｔ／Ｍ）２、油圧システム３、モータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）４、バッテリー５、インバータ６およびＥＣＵ３０を備えている。また、本実施形態の車両制御装置１−１は、油圧システム３、Ｍ／Ｇ４およびＥＣＵ３０を備える。
【００１８】
エンジン１は、ハイブリッド車両１００の動力源である。エンジン１は、燃料の燃焼エネルギーを出力軸の回転運動に変換して出力する。エンジン１の出力軸は、第一クラッチＣ１を介してＴ／Ｍ２の入力軸２ａと接続されている。Ｔ／Ｍ２は、例えば、自動変速機であり、エンジン１から第一クラッチＣ１を介して入力される動力を変速して出力軸２ｂに出力する。Ｔ／Ｍ２の出力軸２ｂは、第一ギアＧ１に接続されている。第一ギアＧ１は、駆動輪７と接続されている。すなわち、Ｔ／Ｍ２の出力軸２ｂおよび第一ギアＧ１は、駆動輪７の回転と連動して回転する。
【００１９】
油圧システム３は、入力される動力を圧力に変換して蓄えることができると共に、蓄えた圧力を動力に変換して出力することができる。油圧システム３は、アキュームレータ３１、油圧ポンプモータ３２およびリザーブタンク３３を有する。
【００２０】
アキュームレータ３１は、作動流体を加圧状態で蓄える蓄圧装置である。本実施形態の油圧システム３における作動流体としては、例えば作動油を用いることができる。アキュームレータ３１は、高圧の作動油を蓄えることが可能な蓄圧容器であり、高圧油路３４を介して油圧ポンプモータ３２と接続されている。油圧ポンプモータ３２は、低圧油路３５を介してリザーブタンク３３と接続されている。リザーブタンク３３は、作動油を貯留する貯留タンクである。油圧ポンプモータ３２の回転軸３２ａは、第三クラッチＣ３を介して第三ギアＧ３と接続されている。
【００２１】
油圧ポンプモータ３２は、油圧ポンプとしての機能を有すると共に、油圧モータとしての機能も有している変換装置である。具体的には、油圧ポンプモータ３２は、油圧ポンプとして機能する場合、第三クラッチＣ３を介して回転軸３２ａに入力される動力によって駆動されることにより、低圧油路３５を介してリザーブタンク３３の作動油を吸引し、吸引した作動油を加圧して高圧油路３４に吐出する。高圧油路３４に吐出された作動油は、アキュームレータ３１に蓄圧される。油圧ポンプモータ３２は、ハイブリッド車両１００の走行時に駆動輪７から伝達される動力を圧力に変換して出力することができる。つまり、油圧ポンプモータ３２は、ハイブリッド車両１００の運動エネルギーを作動流体の圧力に変換して出力する圧力回生装置としての機能を有する。
【００２２】
また、油圧ポンプモータ３２は、油圧モータとして機能する場合、アキュームレータ３１に蓄圧された油圧によって駆動されることにより、圧力エネルギーを動力に変換して回転軸３２ａに出力する。第三クラッチＣ３が係合状態であると、油圧ポンプモータ３２が出力する動力は、第三クラッチＣ３、第三ギアＧ３および第一ギアＧ１を介して駆動輪７に伝達されてハイブリッド車両１００を走行させることができる。つまり、油圧ポンプモータ３２は、アキュームレータ３１に蓄えられた圧力をハイブリッド車両１００の走行用の動力に変換して駆動輪７に対して出力することができる。油圧ポンプモータ３２を駆動した作動油は、低圧油路３５を介してリザーブタンク３３に流入する。
【００２３】
油圧ポンプモータ３２は、油圧モータとして出力する動力の大きさ、および油圧ポンプとして機能するときの負荷の大きさを可変に制御することができる。油圧ポンプモータ３２は、例えば、斜板ポンプや斜軸ポンプ等の可変容量式のポンプモータとすることができる。油圧ポンプモータ３２は、例えば、容量０から最大容量まで無段階にポンプ容量／モータ容量を制御できるものとすることができる。油圧ポンプモータ３２は、ポンプ容量を増減させることによってポンプ負荷、すなわち負荷トルクを増減させることができる。また、油圧ポンプモータ３２は、モータ容量を増減させることによって回転軸３２ａに出力する動力、すなわち出力トルクを増減させることができる。
【００２４】
Ｍ／Ｇ４は、電力の供給により駆動する電動機としての機能（力行機能）と、機械エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えている。Ｍ／Ｇ４としては、例えば、交流同期型のモータジェネレータを用いることができる。Ｍ／Ｇ４は、インバータ６を介してバッテリー５と接続されている。バッテリー５は、充放電可能な蓄電装置である。インバータ６は、直流電流と交流電流との変換を行う電力変換装置である。また、インバータ６は、Ｍ／Ｇ４の出力トルクおよび発電量を制御することができる。
【００２５】
Ｍ／Ｇ４の回転軸４ａは、第二クラッチＣ２を介して第二ギアＧ２と接続されている。Ｍ／Ｇ４は、電動機として機能する場合、バッテリー５からインバータ６を介して供給される電力を動力に変換して回転軸４ａに出力する。第二クラッチＣ２が係合状態であると、Ｍ／Ｇ４が出力する動力は、第二ギアＧ２および第一ギアＧ１を介して駆動輪７に対して出力される。つまり、Ｍ／Ｇ４は、バッテリー５に蓄えられた電力をハイブリッド車両１００の走行用の動力に変換して駆動輪７に対して出力することができる。
【００２６】
また、Ｍ／Ｇ４は、発電機として機能する場合、第二クラッチＣ２を介して回転軸４ａに入力される動力によって駆動されて発電する。例えば、Ｍ／Ｇ４は、ハイブリッド車両１００の走行時に駆動輪７から第二クラッチＣ２を介して回転軸４ａに入力される動力により駆動されて発電することができる。つまり、Ｍ／Ｇ４は、ハイブリッド車両１００の運動エネルギーを電力に変換して出力する電力回生装置として機能することができる。Ｍ／Ｇ４によって発電された電力は、例えばバッテリー５に充電される。
【００２７】
第一ギアＧ１と第二ギアＧ２とは常時噛み合っており、相互に動力を伝達することができる。また、第一ギアＧ１と第三ギアＧ３とは常時噛み合っており、相互に動力を伝達することができる。従って、第二ギアＧ２と第三ギアＧ３とは第一ギアＧ１を介して相互に動力を伝達することができる。
【００２８】
ＥＣＵ３０は、コンピュータを有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ３０は、ハイブリッド車両１００の走行制御を行う走行制御装置としての機能を有している。また、本実施形態のＥＣＵ３０は、回生制御を行う回生制御装置としての機能を有している。ＥＣＵ３０には、エンジン１、Ｔ／Ｍ２、アキュームレータ３１、油圧ポンプモータ３２、バッテリー５、インバータ６および各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３が接続されている。エンジン１、Ｔ／Ｍ２、油圧ポンプモータ３２、インバータ６および各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、ＥＣＵ３０によって制御される。
【００２９】
バッテリー５には、バッテリー５の充放電状態や電圧等を検出するセンサが接続されている。ＥＣＵ３０は、このセンサによる検出結果に基づいて、バッテリー５の充電状態ＳＯＣを取得することができる。充電状態ＳＯＣは、バッテリー５の充電量を示すものである。アキュームレータ３１には、アキュームレータ３１内の圧力を検出する圧力センサが設けられている。ＥＣＵ３０は、圧力センサによる検出結果に基づいて、アキュームレータ３１内の油圧を取得することができる。
【００３０】
各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、それぞれ開放状態と係合状態とに切替え可能である。各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、油圧等によって開放状態と係合状態とを切替えるアクチュエータをそれぞれ有している。これらのアクチュエータがＥＣＵ３０から出力される指令に応じて作動することにより、各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３の状態が制御される。なお、各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、完全係合状態のみならず、半係合状態に制御することも可能であり、更に、半係合状態における動力の伝達度合いを制御することも可能である。
【００３１】
ナビゲーション装置４０は、自車両を所定の目的地に誘導することを基本的な機能としている。ナビゲーション装置４０は、位置検出部、地図データベース、演算部等を有する公知のナビゲーションシステムとすることができる。ナビゲーション装置４０は、入力された目的地に基づいて、目的地までの経路の検索や経路中の走行案内等を実行することができる。ナビゲーション装置４０は、ＥＣＵ３０と接続されており、ＥＣＵ３０と双方向の通信を行うことができる。
【００３２】
ＥＣＵ３０は、エンジン１、油圧システム３、Ｍ／Ｇ４の少なくともいずれか１つが出力する動力によってハイブリッド車両１００を走行させることができる。例えば、ＥＣＵ３０は、少なくともエンジン１の動力によってハイブリッド車両１００を走行させるエンジン走行を実行することができる。エンジン１が出力する動力を駆動輪７に出力する場合、第一クラッチＣ１を係合状態とする。また、ＥＣＵ３０は、エンジン走行において、シフトポジションや走行状態に応じてＴ／Ｍ２の変速比を制御する。
【００３３】
エンジン走行において、ＥＣＵ３０は、油圧システム３あるいはＭ／Ｇ４の少なくともいずれか一方が出力する動力を駆動輪７に伝達してハイブリッド車両１００を走行させることができる。ＥＣＵ３０は、例えば、ハイブリッド車両１００の加速時等にエンジン１のトルクが不足する場合に、油圧システム３あるいはＭ／Ｇ４の少なくとも一方にエンジン１をアシストさせる。
【００３４】
例えば、油圧システム３によって動力を出力させる場合、ＥＣＵ３０は、第三クラッチＣ３を係合状態とすると共に、アキュームレータ３１に蓄圧された油圧によって油圧ポンプモータ３２を駆動する。アキュームレータ３１内の加圧された作動油は、油圧ポンプモータ３２に供給され、油圧ポンプモータ３２を駆動して回転軸３２ａを回転させる。つまり、油圧ポンプモータ３２において、油圧エネルギーが回転軸３２ａの回転動作に変換される。回転軸３２ａに出力された動力は、第三クラッチＣ３、第三ギアＧ３、第一ギアＧ１を介して駆動輪７に伝達される。
【００３５】
ＥＣＵ３０は、Ｍ／Ｇ４によって動力を出力させる場合、第二クラッチＣ２を係合状態とすると共に、バッテリー５に充電された電力によってＭ／Ｇ４を駆動する。Ｍ／Ｇ４が出力する動力は、第二クラッチＣ２、第二ギアＧ２および第一ギアＧ１を介して駆動輪７に伝達される。ＥＣＵ３０は、油圧システム３およびＭ／Ｇ４にそれぞれ動力を出力させてエンジン１をアシストさせることもできる。
【００３６】
また、油圧システム３およびＭ／Ｇ４は、それぞれエンジン１の動力によらずに単独でハイブリッド車両１００を走行させることが可能である。例えば、ＥＣＵ３０は、エンジン１の動力によらずに油圧システム３が出力する動力によってハイブリッド車両１００を走行させる油圧走行を実行することができる。また、ＥＣＵ３０は、エンジン１の動力によらずにＭ／Ｇ４が出力する動力によってハイブリッド車両１００を走行させるＥＶ走行を実行することができる。また、ＥＣＵ３０は、エンジン１の動力によらずに油圧システム３およびＭ／Ｇ４が出力する動力によってハイブリッド車両１００を走行させることも可能である。
【００３７】
ＥＣＵ３０は、車速およびアクセル開度などの条件に基づいて、駆動輪７に伝達するべき要求トルクあるいは要求駆動力を算出し、その算出結果に基づいて、エンジン１、Ｔ／Ｍ２、油圧システム３、インバータ６およびクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３を制御する。要求トルクや要求駆動力は、ハイブリッド車両１００の走行負荷に対応する。
【００３８】
油圧システム３は、大きなパワーを出力する場合に有利である。これは、油圧式はバッテリーを使用する電気式と比較して高いパワー密度を確保可能であることによる。バッテリー５は、エネルギー密度は高いがパワー密度は低いという特性を有する。一方、油圧式は、バッテリーと比較してパワー密度が高いという特性を有する。
【００３９】
大きなパワーを得ようとする場合、ハイブリッドシステム１００Ａの大型化につながるが、油圧式は、電気式と比較してシステムの大型化を抑制しつつパワーアップを図ることが可能である。このため、油圧システム３は、例えば、大型車両に搭載される場合のハイブリッドシステム１００Ａのコンパクト化において有利である。
【００４０】
ＥＣＵ３０は、軽負荷でトルクの小さな領域は基本的にＭ／Ｇ４の動力でハイブリッド車両１００を走行させる。このとき、ＥＣＵ３０は、エンジン１を停止し、かつ第一クラッチＣ１および第三クラッチＣ３を開放状態としてＥＶ走行モードとする。
【００４１】
また、発進などの大きなトルクが必要な領域は油圧エネルギーでハイブリッド車両１００を走行させる。このとき、ＥＣＵ３０は、エンジン１を停止し、かつ第一クラッチＣ１および第二クラッチＣ２を開放状態とし、油圧走行モードとする。なお、ＥＣＵ３０は、エンジン１を停止させることに代えて、第二クラッチＣ２のみを開放状態としてエンジン１を油圧エネルギーでアシストさせてハイブリッド車両１００を走行させることもできる。
【００４２】
また、ＥＣＵ３０は、ハイブリッド車両１００の減速時に回生制御を行うことができる。回生制御は、例えば、ハイブリッド車両１００において制動要求が検出されている場合になされる。本実施形態のハイブリッド車両１００は、油圧システム３およびＭ／Ｇ４のそれぞれによって回生を行うことができる。例えば、ＥＣＵ３０は、Ｍ／Ｇ４に回生発電を行わせる場合、第二クラッチＣ２を係合状態とし、かつＭ／Ｇ４に発電を行わせる。また、ＥＣＵ３０は、油圧システム３に回生を行わせる場合、第三クラッチＣ３を係合状態とし、かつ油圧ポンプモータ３２を油圧ポンプとして作動させる。
【００４３】
図４は、力行／回生についての判定パターンを示す図である。ＥＣＵ３０は、油圧システム３の蓄圧状態やバッテリー５の充電状態に基づいて、力行／回生を実施するか否か、実施する場合にどの手段で実施するかを判定する。
【００４４】
ＥＣＵ３０は、アキュームレータ３１の蓄圧状態を示す油圧ＳＯＣに基づいて、油圧システム３による力行／回生が可能であるか否かを判定する。ここで、油圧ＳＯＣは、アキュームレータ３１の油圧そのものであっても、アキュームレータ３１において許容される油圧の最大値に対する実際に蓄圧された圧力の割合であってもよい。ＥＣＵ３０は、アキュームレータ３１の油圧ＳＯＣが低圧側の閾値Ａ以上である場合、油圧システム３による力行が可能と判定し、油圧ＳＯＣが閾値Ａ未満であれば油圧システム３による力行は不可と判定する。また、ＥＣＵ３０は、油圧ＳＯＣが高圧側の閾値Ｂ未満である場合、油圧システム３による回生が可能と判定し、油圧ＳＯＣが閾値Ｂ以上であれば油圧システム３による回生は不可と判定する。
【００４５】
ＥＣＵ３０は、バッテリー５の充電状態を示す充電ＳＯＣに基づいて、Ｍ／Ｇ４による力行／回生が可能であるか否かを判定する。充電ＳＯＣは、バッテリー５の充電量そのものであっても、バッテリー５において許容される充電量の最大値に対する実際の充電量の割合であってもよい。ＥＣＵ３０は、充電ＳＯＣが低充電側の閾値Ｃ以上である場合、Ｍ／Ｇ４による力行が可能と判定し、充電ＳＯＣが閾値Ｃ未満であればＭ／Ｇ４による力行は不可と判定する。また、ＥＣＵ３０は、充電ＳＯＣが高充電側の閾値Ｄ未満であればＭ／Ｇ４による回生が可能と判定し、充電ＳＯＣが閾値Ｄ以上であればＭ／Ｇ４による回生は不可と判定する。
【００４６】
従って、図４に示すように、力行に関しては、油圧による力行および電気による力行がそれぞれ可能なパターン１、電気による力行のみ可能なパターン２、油圧による力行のみ可能なパターン３、油圧による力行および電気による力行のいずれも不可であるパターン４の４つのパターンが存在する。
【００４７】
また、回生に関しては、油圧による回生および電気による回生がそれぞれ可能なパターン５、電気による回生のみ可能なパターン６、油圧による回生のみ可能なパターン７、油圧による回生および電気による回生のいずれも不可であるパターン８の４つのパターンが存在する。
【００４８】
回生時は、ＥＣＵ３０は、油圧を優先して回生を実施する。油圧での回生時は、第一クラッチＣ１および第二クラッチＣ２を開放状態とし、油圧ポンプモータ３２を油圧ポンプとして作動させてアキュームレータ３１に油圧を蓄圧する。油圧を優先して回生を行うことで、発進時等の大きなトルクが要求される場面に備えてアキュームレータ３１に蓄圧しておくことができる。
【００４９】
ＥＣＵ３０は、アキュームレータ３１の油圧が所定の圧力以上になると、第二クラッチＣ２を係合状態とし第三クラッチＣ３を開放状態として電気側で回生を実施する。ＥＣＵ３０は、油圧および電気のいずれのエネルギーも一杯となると、第一クラッチＣ１のみを係合状態とし、エンジンブレーキとブレーキ装置による機械的なブレーキで車両の運動エネルギーを消費する。なお、回生時には補機負荷などに応じてエンジン１を停止したまま回生したり、エンジン１を運転させたまま回生をしたりするなど、回生の態様を状況によって切替えてもよい。
【００５０】
上記のように、走行中に油圧ポンプモータ３２による回生を行ってアキュームレータ３１に油圧を蓄圧しておくことで、油圧によるアシストや油圧走行が可能となり、走行性能を向上できる。しかしながら、アキュームレータ３１に蓄圧したままでハイブリッド車両１００が長時間停止すると、蓄圧したエネルギーが減少してしまうという問題がある。長時間アキュームレータ３１に蓄圧したままにしておくと、油圧漏れによりアキュームレータ３１の油圧が低下してしまい、蓄圧したエネルギーが有効利用されなくなってしまう。
【００５１】
本実施形態の車両制御装置１−１は、ハイブリッド車両１００が長時間停止すると予測される状況において、油圧ポンプモータ３２による力行をＭ／Ｇ４による力行よりも優先すること、あるいは油圧ポンプモータ３２による回生よりもＭ／Ｇ４による回生を優先することの少なくともいずれか一方を実行する。これにより、アキュームレータ３１に蓄圧される油圧エネルギーの増加を抑制し、蓄圧された油圧エネルギーの減少を促進することができる。その結果、長時間の停止が開始される前にアキュームレータ３１の圧力を低下させることができる。よって、長時間停止するときの油圧エネルギーのロスを抑制し、ハイブリッド車両１００におけるエネルギー利用効率を向上させることができる。
【００５２】
図１および図２を参照して、本実施形態の制御について説明する。ＥＣＵ３０は、ハイブリッド車両１００の走行時に、図１に示す選定フローに基づいて回生手段を選定する。図１のフローは、例えば、回生要求がある場合に、所定の間隔で繰り返し実行される。
【００５３】
（回生手段の選定）
まず、ステップＳ１では、ＥＣＵ３０により、目的地の近くであるか否かが判定される。ＥＣＵ３０は、ナビゲーション装置４０において設定されている目的地と、ナビゲーション装置４０から取得した現在位置とに基づいてステップＳ１の判定を行う。一例として、ＥＣＵ３０は、ナビゲーション装置４０によって設定された現在位置から目的地までの案内経路の長さに基づいてステップＳ１の判定を行うことができる。現在位置が目的地に近い場合、すなわち、ナビゲーション装置４０の案内によって目的地に接近した状況は、ハイブリッド車両１００が長時間停止すると予測される状況である。
【００５４】
なお、現在位置から目的地までの予測所要時間に基づいてステップＳ１の判定がなされてもよい。ステップＳ１の判定の結果、目的地の近くであると判定された場合（ステップＳ１−Ｙ）にはステップＳ２に進み、そうでない場合（ステップＳ１−Ｎ）にはステップＳ４に進む。
【００５５】
ステップＳ２では、ＥＣＵ３０により、充電ＳＯＣが閾値Ｄ未満であるか否かが判定される。その判定の結果、充電ＳＯＣが閾値Ｄ未満であると判定された場合（ステップＳ２−Ｙ）にはステップＳ３に進み、そうでない場合（ステップＳ２−Ｎ）にはステップＳ６に進む。
【００５６】
ステップＳ３では、ＥＣＵ３０により、電気で回生すると決定される。ＥＣＵ３０は、Ｍ／Ｇ４による回生を油圧ポンプモータ３２による回生よりも優先すると決定する。ここで、Ｍ／Ｇ４による回生を優先するとは、例えば、現在位置が目的地の近くでない場合よりもＭ／Ｇ４による回生量を増加することである。例えば、油圧ポンプモータ３２およびＭ／Ｇ４のそれぞれが回生を行うときの合計回生量におけるＭ／Ｇ４による回生量の割合を可変として、現在位置が目的地の近くである場合は目的地の近くでない場合よりもＭ／Ｇ４による回生割合を高めるようにしてもよい。
【００５７】
また、現在位置が目的地に近いほどＭ／Ｇ４による回生割合を高めるようにしてもよい。言い換えると、現在位置からハイブリッド車両１００が長時間停止すると予測される位置までの距離が短い場合、当該距離が長い場合よりも油圧ポンプモータ３２による回生よりもＭ／Ｇ４による回生を優先する度合いを高めることができる。なお、Ｍ／Ｇ４による回生を優先する場合、油圧ポンプモータ３２による回生を禁止してもよい。ステップＳ３が実行されると、本フローは終了する。
【００５８】
ステップＳ４では、ＥＣＵ３０により、油圧ＳＯＣが閾値Ｂ以上であるか否かが判定される。その判定の結果、油圧ＳＯＣが閾値Ｂ以上であると判定された場合（ステップＳ４−Ｙ）にはステップＳ５に進み、そうでない場合（ステップＳ４−Ｎ）にはステップＳ７に進む。
【００５９】
ステップＳ５では、ＥＣＵ３０により、充電ＳＯＣが閾値Ｄ以上であるか否かが判定される。その判定の結果、充電ＳＯＣが閾値Ｄ以上であると判定された場合（ステップＳ５−Ｙ）にはステップＳ６に進み、そうでない場合（ステップＳ５−Ｎ）にはステップＳ８に進む。
【００６０】
ステップＳ６では、ＥＣＵ３０により、回生しないと決定される。ＥＣＵ３０は、油圧システム３およびＭ／Ｇ４のいずれによる回生も行わないと決定する。ステップＳ６が実行されると、本フローは終了する。
【００６１】
ステップＳ７では、ＥＣＵ３０により、油圧で回生すると決定される。ＥＣＵ３０は、油圧による回生を優先すると決定する。ここで、油圧による回生を優先するとは、例えば、油圧ポンプモータ３２による回生が可能な場合に、Ｍ／Ｇ４による回生が可能か否かにかかわらず、油圧ポンプモータ３２による回生を実行することである。ステップＳ７が実行されると、本フローは終了する。
【００６２】
ステップＳ８では、ＥＣＵ３０により、電気で回生すると決定される。ＥＣＵ３０は、電気による回生を優先すると決定する。ステップＳ８が実行されると、本フローは終了する。
【００６３】
ＥＣＵ３０は、回生手段の選定フローに基づいて回生手段を決定すると、決定された回生手段によって回生を実行する。
【００６４】
（力行手段の選定）
ＥＣＵ３０は、ハイブリッド車両１００の走行時に、図２に示す選定フローに基づいて力行手段を選定する。図２のフローは、例えば、加速要求がある場合に所定の間隔で繰り返し実行される。
【００６５】
まず、ステップＳ１１では、ＥＣＵ３０により、目的地の近くであるか否かが判定される。ＥＣＵ３０は、ステップＳ１と同様にしてステップＳ１１の判定を行うことができる。ステップＳ１１の判定の結果、目的地の近くであると判定された場合（ステップＳ１１−Ｙ）にはステップＳ１２に進み、そうでない場合（ステップＳ１１−Ｎ）にはステップＳ１４に進む。
【００６６】
ステップＳ１２では、ＥＣＵ３０により、油圧ＳＯＣが閾値Ａ以上であるか否かが判定される。その判定の結果、油圧ＳＯＣが閾値Ａ以上であると判定された場合（ステップＳ１２−Ｙ）にはステップＳ１３に進み、そうでない場合（ステップＳ１２−Ｎ）にはステップＳ１６に進む。
【００６７】
ステップＳ１３では、ＥＣＵ３０により、油圧で力行すると決定される。ＥＣＵ３０は、油圧による力行を電気による力行よりも優先すると決定する。ここで、油圧による力行を電気による力行よりも優先するとは、例えば、現在位置が目的地の近くでない場合よりも油圧ポンプモータ３２による力行の優先度合いを高めることである。例えば、油圧ポンプモータ３２およびＭ／Ｇ４にそれぞれ動力を出力させて走行するときに、現在位置が目的地の近くである場合は目的地の近くでない場合よりも油圧ポンプモータ３２の出力トルクの割合を高めるようにしてもよい。
【００６８】
また、現在位置が目的地に近いほど油圧ポンプモータ３２の出力トルクの割合を高めるようにしてもよい。言い換えると、現在位置からハイブリッド車両１００が長時間停止すると予測される位置までの距離が短い場合、当該距離が長い場合よりも油圧ポンプモータ３２による力行をＭ／Ｇ４による力行よりも優先する度合いを高めることができる。なお、油圧による力行を電気による力行よりも優先する場合、Ｍ／Ｇ４による力行を禁止してもよい。ステップＳ１３が実行されると、本フローは終了する。
【００６９】
ステップＳ１４では、ＥＣＵ３０により、油圧ＳＯＣが閾値Ａ未満であるか否かが判定される。その判定の結果、油圧ＳＯＣが閾値Ａ未満であると判定された場合（ステップＳ１４−Ｙ）にはステップＳ１５に進み、そうでない場合（ステップＳ１４−Ｎ）にはステップＳ１７に進む。
【００７０】
ステップＳ１５では、ＥＣＵ３０により、充電ＳＯＣが閾値Ｃ未満であるか否かが判定される。その判定の結果、充電ＳＯＣが閾値Ｃ未満であると判定された場合（ステップＳ１５−Ｙ）にはステップＳ１６に進み、そうでない場合（ステップＳ１５−Ｎ）にはステップＳ１８に進む。
【００７１】
ステップＳ１６では、ＥＣＵ３０により、力行しないと決定される。ＥＣＵ３０は、油圧システム３による力行およびＭ／Ｇ４による力行のいずれも行わないと決定する。ステップＳ１６が実行されると、本フローは終了する。
【００７２】
ステップＳ１７では、ＥＣＵ３０により、油圧で力行すると決定される。ＥＣＵ３０は、油圧による力行を優先すると決定する。ステップＳ１７が実行されると、本フローは終了する。
【００７３】
ステップＳ１８では、ＥＣＵ３０により、電気で力行すると決定される。ＥＣＵ３０は、電気による力行を優先すると決定する。ここで、電気による力行を優先するとは、例えば、Ｍ／Ｇ４による力行が可能な場合に、油圧ポンプモータ３２による力行が可能か否かにかかわらず、Ｍ／Ｇ４による力行を実行することである。ステップＳ１８が実行されると、本フローは終了する。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態の車両制御装置１−１は、ハイブリッド車両１００が長時間停止すると予測される状況（Ｓ１１−Ｙ）において、油圧システム３による力行をＭ／Ｇ４による力行よりも優先する（Ｓ１３）こと、あるいは長時間停止すると予測される状況（Ｓ１−Ｙ）において油圧システム３による回生よりもＭ／Ｇ４による回生を優先する（Ｓ３）ことの少なくともいずれか一方を実行する。よって、本実施形態の車両制御装置１−１によれば、ハイブリッド車両１００におけるエネルギー利用効率を向上させることができる。
【００７５】
なお、本実施形態では、ハイブリッド車両１００が長時間停止すると予測される状況を「所定状況」と記載する。所定状況は、ハイブリッド車両１００が駐車すると予測される状況や、ハイブリッド車両１００が継続的に停止すると予測される状況、ハイブリッド車両１００においてイグニッションがＯＦＦされるなど、ハイブリッドシステム１００Ａが停止すると予測される状況を含むものであってもよい。
【００７６】
また、本実施形態では、油圧システム３による力行をＭ／Ｇ４による力行よりも優先すること、あるいは油圧システム３による回生よりもＭ／Ｇ４による回生を優先することの少なくともいずれか一方を行う車両制御を「所定制御」と記載する。所定制御は、アキュームレータ３１に対する蓄圧を抑制する制御であり、また、アキュームレータ３１に蓄圧された油圧エネルギーの消費を促進する制御でもある。
【００７７】
本実施形態では、現在位置が、ナビゲーション装置４０において設定された目的地の近くである場合に、所定状況にあると判定されたが、これに代えて、現在位置が予め定められた登録地点の近くである場合に、所定状況にあると判定されてもよい。例えば、自家用車であれば自宅や職場等に到着すると長時間停止する可能性が高い。よって、自宅や職場等の長時間停止する可能性が高い登録地点にハイブリッド車両１００が接近している場合に、所定状況にあると判定することが可能である。また、過去に長時間停止した地点を予め学習しておき、当該地点に接近している場合に所定状況にあると判定してもよい。
【００７８】
また、バス、トラック等の輸送車両や営業車両は、営業所や駐車場等の特定の箇所において長時間停止する可能性が高い。よって、ハイブリッド車両１００が営業所等に接近している場合に、所定状況にあると判定することが可能である。営業所等の長時間停止する箇所は、予め登録された箇所であっても、過去に反復して長時間停止した箇所として学習された箇所であってもよい。
【００７９】
なお、ハイブリッド車両１００が長時間停止すると予測される所定状況は、上記のものには限定されない。例えば、所定状況は、時刻や、ハイブリッド車両１００の走行時間、走行距離等に基づくものであってもよい。
【００８０】
例えば、バス、トラック等の輸送車両や営業車両は、予め定められた時間帯に走行し、所定の時刻に営業所等に戻り、その後に長時間停止するものがある。こうした車両では、予め定められた駐車時刻や運行終了時刻（以下、「駐車時刻等」と記載する。）となれば長時間の停止が開始されると予測できる。したがって、現在時刻が駐車時刻等に近づいている状況は、所定状況に含まれる。
【００８１】
ＥＣＵ３０は、例えば、予め登録された駐車時刻等に基づいて、当該駐車時刻等に近づいた場合に所定制御を行うことができる。また、ＥＣＵ３０は、ハイブリッド車両１００が走行する時間帯や駐車時刻等を学習し、一定の時刻に長時間の停止を開始する車両であれば、その学習結果に基づいて所定制御を行うようにしてもよい。
【００８２】
また、バス、トラック等の輸送車両や営業車両は、予め定められたルート上の所定距離を走行して営業所等に戻り、その後に長時間停止するものがある。こうした車両では、走行開始してから現在までの走行距離が所定距離に近づいている状況は、所定状況に含まれる。
【００８３】
また、予め定められたルートを走行する車両では、走行開始してからの経過時間に基づいて、所定状況を判定することも可能である。例えば、走行開始してから定められたルートを経由して目的地に到着するまでに時間Ｔ１を要する場合、走行開始してからの経過時間が時間Ｔ１に近づいている状況は、所定状況に含まれる。
【００８４】
なお、上記の条件を組み合わせて所定状況が定められてもよい。例えば、所定状況は、現在位置が営業所等の近くであり、かつ予め定められた駐車時刻に近づいている状況とされてもよい。複数の条件を組み合わせたものが所定状況とされることで、ハイブリッド車両１００が長時間停止するか否かの予測精度が向上する。
【００８５】
また、所定状況は、現在位置から目的地や営業所、自宅、職場等までの走行距離に基づいて定められてもよい。例えば、所定状況は、現在位置から目的地等までの走行距離が所定距離以下である状況とされてもよい。このようにすれば、ハイブリッド車両１００が目的地等に到着して長時間停止するまでの走行距離が所定距離以下であると予測される状況に限り所定制御を行うことができる。所定距離は、一定値とされても可変とされてもよい。
【００８６】
所定距離は、例えば、目的地等に到着する前に消費すべき油圧エネルギーに基づいて定めることができる。例えば、単位距離あたりに消費することができる油圧エネルギーと、消費すべき油圧エネルギーとに基づいて所定距離を決定することが可能である。なお、消費すべき油圧エネルギーとは、油圧エネルギーの目標消費量である。例えば、長時間ハイブリッド車両１００を停止しておくときのアキュームレータ３１における許容圧力と、現在のアキュームレータ３１の油圧との差圧に基づいて、目的地等に到着するまでに消費すべき油圧エネルギーを算出することができる。
【００８７】
目的地等までのルートが、反復的に通行するルートである場合、学習制御によって所定距離を補正するようにしてもよい。目的地等に到着するまでに過不足なくアキュームレータ３１の油圧エネルギーを消費できるようにすれば、目的地等に到着する前に油圧が不足して力行の効率が低下することや、油圧エネルギーを消費しきれずに目的地等に到着してしまうことによるエネルギーの利用効率低下を抑制することができる。
【００８８】
また、所定状況は、現在位置から目的地や営業所、自宅、職場等までの所要時間に基づいて定められてもよい。例えば、所定状況は、現在位置から目的地等までの所要時間が所定時間以下である状況とされてもよい。このようにすれば、ハイブリッド車両１００が目的地等に到着して長時間停止するまでの所要時間が所定時間以下であると予測される状況に限り所定制御を行うことができる。所定時間は、一定値とされても可変とされてもよい。
【００８９】
所定時間は、例えば、所定距離と同様にして消費すべき油圧エネルギーに基づいて定めることができる。目的地等までのルートが、反復的に通行するルートである場合、学習制御によって所定時間を補正するようにしてもよい。
【００９０】
本実施形態の車両制御装置１−１は、システムＯＦＦとされたときにアキュームレータ３１の油圧を解放するハイブリッドシステム１００Ａにおいて特に有効である。走行中に蓄圧した油圧がシステムＯＦＦによって解放されるハイブリッド車両１００の場合、長時間停止する前に所定制御がなされて停止時のアキュームレータ３１の油圧が低減されることで、エネルギーのロスが効果的に抑制される。
【００９１】
本実施形態では、ハイブリッド車両１００がエンジン１を備えているが、これに限定されるものではなく、ハイブリッド車両１００はエンジン１を備えていなくてもよい。また、油圧システム３は、図示したものには限定されない。油圧システム３は、蓄圧された作動流体の圧力を動力に変換して出力すること、および入力される動力を作動流体の圧力に変換して蓄圧することができるものであればよい。
【００９２】
（実施形態の第１変形例）
実施形態の第１変形例について説明する。上記実施形態の車両制御装置１−１の適用対象は、図３に示すハイブリッド車両１００には限定されない。車両制御装置１−１は、例えば、図５に示すハイブリッド車両１１０に適用されてもよい。図５は、本変形例に係るハイブリッド車両の概略構成を示す図である。
【００９３】
ハイブリッド車両１１０のハイブリッドシステム１１０Ａにおいて、上記実施形態のハイブリッドシステム１００Ａと異なる点は、第一クラッチＣ１がＴ／Ｍ２と第一ギアＧ１との間に設けられている点である。このようにＴ／Ｍ２の後に第一クラッチＣ１を設けることで、Ｍ／Ｇ４や油圧システム３でＨＶ走行するときのエンジンフリクションやＴ／Ｍ２のロスを低減することができる。例えば、油圧走行時やＥＶ走行時に第一クラッチＣ１を開放状態とすることで、上記ロスを低減することができる。
【００９４】
（実施形態の第２変形例）
車両制御装置１−１は、図６に示すハイブリッド車両１２０に適用されてもよい。図６は、本変形例に係るハイブリッド車両の概略構成を示す図である。ハイブリッド車両１２０のハイブリッドシステム１２０Ａにおいて、上記実施形態のハイブリッドシステム１００Ａと異なる点は、ＴＨＳ（Ｔｏｙｏｔａ Ｈｙｂｒｉｄ Ｓｙｓｔｅｍ）８を備える点である。上記実施形態のハイブリッドシステム１００Ａと異なり、本変形例のハイブリッドシステム１２０Ａでは、Ｍ／ＧがＴＨＳ８内に設けられている。
【００９５】
本変形例のハイブリッドシステム１２０Ａは、ＴＨＳ８と１モータの油圧システム３が並列に配置されている。ＴＨＳ８は、図示しないＭ／Ｇおよび遊星歯車機構等の動力分割機構を有している。エンジン１が出力する動力は、動力分割機構においてＭ／Ｇと出力軸８ｂとに分割可能となっている。また、ＴＨＳ８のＭ／Ｇは、駆動輪７に動力を出力する電動機として機能すること、およびエンジン１や駆動輪７から伝達される動力によって駆動されて発電する発電機として機能することが可能である。
【００９６】
こうしたハイブリッドシステム１２０Ａにおいても、ハイブリッド車両１２０が長時間停止すると予測される所定状況において、所定制御を行うことで、ハイブリッド車両１２０におけるエネルギーの利用効率を向上させることができる。
【００９７】
上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
以上のように、本発明にかかる車両制御装置は、車両の運動エネルギーを圧力に変換して蓄圧することが可能な車両においてエネルギーの利用効率を向上するのに適している。
【符号の説明】
【００９９】
１−１ 車両制御装置
１ エンジン
３ 油圧システム
３１ アキュームレータ
３２ 油圧ポンプモータ
４ Ｍ／Ｇ（モータジェネレータ）
５ バッテリー
６ インバータ
７ 駆動輪
３０ ＥＣＵ
１００ ハイブリッド車両
１００Ａ ハイブリッドシステム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の運動エネルギーを圧力に変換して蓄圧することが提案されている。特許文献１には、車両の回生ブレーキ時に駆動軸の回転によりコンプレッサを回生駆動して、燃料ガスをバッファタンクに蓄圧する燃料電池車両の制御装置の技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２３５１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両の運動エネルギーを圧力に変換して蓄圧することが可能な車両において、エネルギーの利用効率を向上できることが望まれている。例えば、蓄圧したエネルギーの損失を抑制できることが望まれている。
【０００５】
本発明の目的は、車両の運動エネルギーを圧力に変換して蓄圧することが可能な車両においてエネルギーの利用効率を向上できる車両制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両制御装置は、車両の運動エネルギーを作動流体の圧力に変換して蓄圧すること、および前記蓄圧された作動流体の圧力を前記車両の動力に変換して出力することが可能な変換装置と、前記車両の運動エネルギーを電力に変換して蓄電すること、および前記蓄電された電力を前記車両の動力に変換して出力することが可能なモータジェネレータと、を備え、前記車両が長時間停止すると予測される所定状況において、前記変換装置による力行を前記モータジェネレータによる力行よりも優先すること、あるいは前記変換装置による回生よりも前記モータジェネレータによる回生を優先することの少なくともいずれか一方を実行することを特徴とする。
【０００７】
上記車両制御装置において、前記所定状況は、前記車両が目的地に接近した状況、予め定められた駐車時刻に近づいた状況、あるいは現在までの走行距離が予め定められた走行距離に近づいた状況の少なくともいずれか一つを含むことが好ましい。
【０００８】
上記車両制御装置において、前記所定状況とは、前記車両が長時間停止するまでの走行距離が所定距離以下であると予測される状況、あるいは前記車両が長時間停止するまでの所要時間が所定時間以下であると予測される状況の少なくともいずれか一方を含むことが好ましい。
【０００９】
上記車両制御装置において、前記車両の現在位置から前記車両が長時間停止すると予測される位置までの距離が短い場合、前記距離が長い場合よりも、前記変換装置による力行を前記モータジェネレータによる力行よりも優先する度合い、あるいは前記変換装置による回生よりも前記モータジェネレータによる回生を優先する度合いの少なくともいずれか一方を高めることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかる車両制御装置は、車両の運動エネルギーを作動流体の圧力に変換して蓄圧すること、および蓄圧された作動流体の圧力を車両の動力に変換して出力することが可能な変換装置と、モータジェネレータと、を備え、車両が長時間停止すると予測される所定状況において、変換装置による力行をモータジェネレータによる力行よりも優先すること、あるいは変換装置による回生よりもモータジェネレータによる回生を優先することの少なくともいずれか一方を実行する。本発明にかかる車両制御装置によれば、エネルギーの利用効率を向上できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施形態の回生手段の選定フローを示すフローチャートである。
【図２】図２は、実施形態の力行手段の選定フローを示すフローチャートである。
【図３】図３は、実施形態に係るハイブリッド車両の概略構成を示す図である。
【図４】図４は、力行／回生についての判定パターンを示す図である。
【図５】図５は、第１変形例に係るハイブリッド車両の概略構成を示す図である。
【図６】図６は、第２変形例に係るハイブリッド車両の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施形態にかかる車両制御装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１３】
（実施形態）
図１から図６を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、車両制御装置に関する。図１は、実施形態における回生手段の選定フローを示すフローチャート、図２は、実施形態における力行手段の選定フローを示すフローチャート、図３は、実施形態に係るハイブリッド車両の概略構成を示す図である。
【００１４】
本実施形態のハイブリッドシステムは、例えば、大型車両に搭載される。ハイブリッド車両１００は、油圧式の力行／回生装置（油圧ポンプモータ３２）と、電気式の力行／回生装置（Ｍ／Ｇ４）とを備えている。大型車両では、電気式の動力源のみで必要な出力を得ようとすると、高コストとなりやすい。このため、本実施形態では、電気式のライトなハイブリッドシステムと、油圧エネルギーによりＨＶ走行可能なシステムとを組み合わせている。Ｍ／Ｇ４および油圧ポンプモータ３２をそれぞれ高効率となる領域で動作させることで、総合的なエネルギー利用効率の向上を図る。
【００１５】
具体的には、加速域では油圧エネルギーを使い油圧走行もしくはアシスト走行し、軽負荷域では電気エネルギーによりＥＶ走行もしくはアシスト走行することで燃費を向上させる。
【００１６】
回生時に油圧ポンプモータ３２によって運動エネルギーから変換された油圧エネルギーは、アキュームレータ３１に蓄圧される。ここで、アキュームレータ３１に蓄圧したままでハイブリッド車両１００を長時間停止させておくと、蓄圧した油圧の漏れによりエネルギー効率が低下する可能性がある。本実施形態の車両制御装置１−１は、目的地の近くでは電気による回生を優先し、油圧エネルギーは力行で使い切るように回生制御および走行制御を行う。これにより、長時間停止するときの油圧漏れによるロスを抑制してエネルギー利用効率の向上を図ることができる。
【００１７】
図３に示すように、ハイブリッド車両１００のハイブリッドシステム１００Ａは、エンジン１、トランスミッション（Ｔ／Ｍ）２、油圧システム３、モータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）４、バッテリー５、インバータ６およびＥＣＵ３０を備えている。また、本実施形態の車両制御装置１−１は、油圧システム３、Ｍ／Ｇ４およびＥＣＵ３０を備える。
【００１８】
エンジン１は、ハイブリッド車両１００の動力源である。エンジン１は、燃料の燃焼エネルギーを出力軸の回転運動に変換して出力する。エンジン１の出力軸は、第一クラッチＣ１を介してＴ／Ｍ２の入力軸２ａと接続されている。Ｔ／Ｍ２は、例えば、自動変速機であり、エンジン１から第一クラッチＣ１を介して入力される動力を変速して出力軸２ｂに出力する。Ｔ／Ｍ２の出力軸２ｂは、第一ギアＧ１に接続されている。第一ギアＧ１は、駆動輪７と接続されている。すなわち、Ｔ／Ｍ２の出力軸２ｂおよび第一ギアＧ１は、駆動輪７の回転と連動して回転する。
【００１９】
油圧システム３は、入力される動力を圧力に変換して蓄えることができると共に、蓄えた圧力を動力に変換して出力することができる。油圧システム３は、アキュームレータ３１、油圧ポンプモータ３２およびリザーブタンク３３を有する。
【００２０】
アキュームレータ３１は、作動流体を加圧状態で蓄える蓄圧装置である。本実施形態の油圧システム３における作動流体としては、例えば作動油を用いることができる。アキュームレータ３１は、高圧の作動油を蓄えることが可能な蓄圧容器であり、高圧油路３４を介して油圧ポンプモータ３２と接続されている。油圧ポンプモータ３２は、低圧油路３５を介してリザーブタンク３３と接続されている。リザーブタンク３３は、作動油を貯留する貯留タンクである。油圧ポンプモータ３２の回転軸３２ａは、第三クラッチＣ３を介して第三ギアＧ３と接続されている。
【００２１】
油圧ポンプモータ３２は、油圧ポンプとしての機能を有すると共に、油圧モータとしての機能も有している変換装置である。具体的には、油圧ポンプモータ３２は、油圧ポンプとして機能する場合、第三クラッチＣ３を介して回転軸３２ａに入力される動力によって駆動されることにより、低圧油路３５を介してリザーブタンク３３の作動油を吸引し、吸引した作動油を加圧して高圧油路３４に吐出する。高圧油路３４に吐出された作動油は、アキュームレータ３１に蓄圧される。油圧ポンプモータ３２は、ハイブリッド車両１００の走行時に駆動輪７から伝達される動力を圧力に変換して出力することができる。つまり、油圧ポンプモータ３２は、ハイブリッド車両１００の運動エネルギーを作動流体の圧力に変換して出力する圧力回生装置としての機能を有する。
【００２２】
また、油圧ポンプモータ３２は、油圧モータとして機能する場合、アキュームレータ３１に蓄圧された油圧によって駆動されることにより、圧力エネルギーを動力に変換して回転軸３２ａに出力する。第三クラッチＣ３が係合状態であると、油圧ポンプモータ３２が出力する動力は、第三クラッチＣ３、第三ギアＧ３および第一ギアＧ１を介して駆動輪７に伝達されてハイブリッド車両１００を走行させることができる。つまり、油圧ポンプモータ３２は、アキュームレータ３１に蓄えられた圧力をハイブリッド車両１００の走行用の動力に変換して駆動輪７に対して出力することができる。油圧ポンプモータ３２を駆動した作動油は、低圧油路３５を介してリザーブタンク３３に流入する。
【００２３】
油圧ポンプモータ３２は、油圧モータとして出力する動力の大きさ、および油圧ポンプとして機能するときの負荷の大きさを可変に制御することができる。油圧ポンプモータ３２は、例えば、斜板ポンプや斜軸ポンプ等の可変容量式のポンプモータとすることができる。油圧ポンプモータ３２は、例えば、容量０から最大容量まで無段階にポンプ容量／モータ容量を制御できるものとすることができる。油圧ポンプモータ３２は、ポンプ容量を増減させることによってポンプ負荷、すなわち負荷トルクを増減させることができる。また、油圧ポンプモータ３２は、モータ容量を増減させることによって回転軸３２ａに出力する動力、すなわち出力トルクを増減させることができる。
【００２４】
Ｍ／Ｇ４は、電力の供給により駆動する電動機としての機能（力行機能）と、機械エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えている。Ｍ／Ｇ４としては、例えば、交流同期型のモータジェネレータを用いることができる。Ｍ／Ｇ４は、インバータ６を介してバッテリー５と接続されている。バッテリー５は、充放電可能な蓄電装置である。インバータ６は、直流電流と交流電流との変換を行う電力変換装置である。また、インバータ６は、Ｍ／Ｇ４の出力トルクおよび発電量を制御することができる。
【００２５】
Ｍ／Ｇ４の回転軸４ａは、第二クラッチＣ２を介して第二ギアＧ２と接続されている。Ｍ／Ｇ４は、電動機として機能する場合、バッテリー５からインバータ６を介して供給される電力を動力に変換して回転軸４ａに出力する。第二クラッチＣ２が係合状態であると、Ｍ／Ｇ４が出力する動力は、第二ギアＧ２および第一ギアＧ１を介して駆動輪７に対して出力される。つまり、Ｍ／Ｇ４は、バッテリー５に蓄えられた電力をハイブリッド車両１００の走行用の動力に変換して駆動輪７に対して出力することができる。
【００２６】
また、Ｍ／Ｇ４は、発電機として機能する場合、第二クラッチＣ２を介して回転軸４ａに入力される動力によって駆動されて発電する。例えば、Ｍ／Ｇ４は、ハイブリッド車両１００の走行時に駆動輪７から第二クラッチＣ２を介して回転軸４ａに入力される動力により駆動されて発電することができる。つまり、Ｍ／Ｇ４は、ハイブリッド車両１００の運動エネルギーを電力に変換して出力する電力回生装置として機能することができる。Ｍ／Ｇ４によって発電された電力は、例えばバッテリー５に充電される。
【００２７】
第一ギアＧ１と第二ギアＧ２とは常時噛み合っており、相互に動力を伝達することができる。また、第一ギアＧ１と第三ギアＧ３とは常時噛み合っており、相互に動力を伝達することができる。従って、第二ギアＧ２と第三ギアＧ３とは第一ギアＧ１を介して相互に動力を伝達することができる。
【００２８】
ＥＣＵ３０は、コンピュータを有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ３０は、ハイブリッド車両１００の走行制御を行う走行制御装置としての機能を有している。また、本実施形態のＥＣＵ３０は、回生制御を行う回生制御装置としての機能を有している。ＥＣＵ３０には、エンジン１、Ｔ／Ｍ２、アキュームレータ３１、油圧ポンプモータ３２、バッテリー５、インバータ６および各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３が接続されている。エンジン１、Ｔ／Ｍ２、油圧ポンプモータ３２、インバータ６および各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、ＥＣＵ３０によって制御される。
【００２９】
バッテリー５には、バッテリー５の充放電状態や電圧等を検出するセンサが接続されている。ＥＣＵ３０は、このセンサによる検出結果に基づいて、バッテリー５の充電状態ＳＯＣを取得することができる。充電状態ＳＯＣは、バッテリー５の充電量を示すものである。アキュームレータ３１には、アキュームレータ３１内の圧力を検出する圧力センサが設けられている。ＥＣＵ３０は、圧力センサによる検出結果に基づいて、アキュームレータ３１内の油圧を取得することができる。
【００３０】
各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、それぞれ開放状態と係合状態とに切替え可能である。各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、油圧等によって開放状態と係合状態とを切替えるアクチュエータをそれぞれ有している。これらのアクチュエータがＥＣＵ３０から出力される指令に応じて作動することにより、各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３の状態が制御される。なお、各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３は、完全係合状態のみならず、半係合状態に制御することも可能であり、更に、半係合状態における動力の伝達度合いを制御することも可能である。
【００３１】
ナビゲーション装置４０は、自車両を所定の目的地に誘導することを基本的な機能としている。ナビゲーション装置４０は、位置検出部、地図データベース、演算部等を有する公知のナビゲーションシステムとすることができる。ナビゲーション装置４０は、入力された目的地に基づいて、目的地までの経路の検索や経路中の走行案内等を実行することができる。ナビゲーション装置４０は、ＥＣＵ３０と接続されており、ＥＣＵ３０と双方向の通信を行うことができる。
【００３２】
ＥＣＵ３０は、エンジン１、油圧システム３、Ｍ／Ｇ４の少なくともいずれか１つが出力する動力によってハイブリッド車両１００を走行させることができる。例えば、ＥＣＵ３０は、少なくともエンジン１の動力によってハイブリッド車両１００を走行させるエンジン走行を実行することができる。エンジン１が出力する動力を駆動輪７に出力する場合、第一クラッチＣ１を係合状態とする。また、ＥＣＵ３０は、エンジン走行において、シフトポジションや走行状態に応じてＴ／Ｍ２の変速比を制御する。
【００３３】
エンジン走行において、ＥＣＵ３０は、油圧システム３あるいはＭ／Ｇ４の少なくともいずれか一方が出力する動力を駆動輪７に伝達してハイブリッド車両１００を走行させることができる。ＥＣＵ３０は、例えば、ハイブリッド車両１００の加速時等にエンジン１のトルクが不足する場合に、油圧システム３あるいはＭ／Ｇ４の少なくとも一方にエンジン１をアシストさせる。
【００３４】
例えば、油圧システム３によって動力を出力させる場合、ＥＣＵ３０は、第三クラッチＣ３を係合状態とすると共に、アキュームレータ３１に蓄圧された油圧によって油圧ポンプモータ３２を駆動する。アキュームレータ３１内の加圧された作動油は、油圧ポンプモータ３２に供給され、油圧ポンプモータ３２を駆動して回転軸３２ａを回転させる。つまり、油圧ポンプモータ３２において、油圧エネルギーが回転軸３２ａの回転動作に変換される。回転軸３２ａに出力された動力は、第三クラッチＣ３、第三ギアＧ３、第一ギアＧ１を介して駆動輪７に伝達される。
【００３５】
ＥＣＵ３０は、Ｍ／Ｇ４によって動力を出力させる場合、第二クラッチＣ２を係合状態とすると共に、バッテリー５に充電された電力によってＭ／Ｇ４を駆動する。Ｍ／Ｇ４が出力する動力は、第二クラッチＣ２、第二ギアＧ２および第一ギアＧ１を介して駆動輪７に伝達される。ＥＣＵ３０は、油圧システム３およびＭ／Ｇ４にそれぞれ動力を出力させてエンジン１をアシストさせることもできる。
【００３６】
また、油圧システム３およびＭ／Ｇ４は、それぞれエンジン１の動力によらずに単独でハイブリッド車両１００を走行させることが可能である。例えば、ＥＣＵ３０は、エンジン１の動力によらずに油圧システム３が出力する動力によってハイブリッド車両１００を走行させる油圧走行を実行することができる。また、ＥＣＵ３０は、エンジン１の動力によらずにＭ／Ｇ４が出力する動力によってハイブリッド車両１００を走行させるＥＶ走行を実行することができる。また、ＥＣＵ３０は、エンジン１の動力によらずに油圧システム３およびＭ／Ｇ４が出力する動力によってハイブリッド車両１００を走行させることも可能である。
【００３７】
ＥＣＵ３０は、車速およびアクセル開度などの条件に基づいて、駆動輪７に伝達するべき要求トルクあるいは要求駆動力を算出し、その算出結果に基づいて、エンジン１、Ｔ／Ｍ２、油圧システム３、インバータ６およびクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３を制御する。要求トルクや要求駆動力は、ハイブリッド車両１００の走行負荷に対応する。
【００３８】
油圧システム３は、大きなパワーを出力する場合に有利である。これは、油圧式はバッテリーを使用する電気式と比較して高いパワー密度を確保可能であることによる。バッテリー５は、エネルギー密度は高いがパワー密度は低いという特性を有する。一方、油圧式は、バッテリーと比較してパワー密度が高いという特性を有する。
【００３９】
大きなパワーを得ようとする場合、ハイブリッドシステム１００Ａの大型化につながるが、油圧式は、電気式と比較してシステムの大型化を抑制しつつパワーアップを図ることが可能である。このため、油圧システム３は、例えば、大型車両に搭載される場合のハイブリッドシステム１００Ａのコンパクト化において有利である。
【００４０】
ＥＣＵ３０は、軽負荷でトルクの小さな領域は基本的にＭ／Ｇ４の動力でハイブリッド車両１００を走行させる。このとき、ＥＣＵ３０は、エンジン１を停止し、かつ第一クラッチＣ１および第三クラッチＣ３を開放状態としてＥＶ走行モードとする。
【００４１】
また、発進などの大きなトルクが必要な領域は油圧エネルギーでハイブリッド車両１００を走行させる。このとき、ＥＣＵ３０は、エンジン１を停止し、かつ第一クラッチＣ１および第二クラッチＣ２を開放状態とし、油圧走行モードとする。なお、ＥＣＵ３０は、エンジン１を停止させることに代えて、第二クラッチＣ２のみを開放状態としてエンジン１を油圧エネルギーでアシストさせてハイブリッド車両１００を走行させることもできる。
【００４２】
また、ＥＣＵ３０は、ハイブリッド車両１００の減速時に回生制御を行うことができる。回生制御は、例えば、ハイブリッド車両１００において制動要求が検出されている場合になされる。本実施形態のハイブリッド車両１００は、油圧システム３およびＭ／Ｇ４のそれぞれによって回生を行うことができる。例えば、ＥＣＵ３０は、Ｍ／Ｇ４に回生発電を行わせる場合、第二クラッチＣ２を係合状態とし、かつＭ／Ｇ４に発電を行わせる。また、ＥＣＵ３０は、油圧システム３に回生を行わせる場合、第三クラッチＣ３を係合状態とし、かつ油圧ポンプモータ３２を油圧ポンプとして作動させる。
【００４３】
図４は、力行／回生についての判定パターンを示す図である。ＥＣＵ３０は、油圧システム３の蓄圧状態やバッテリー５の充電状態に基づいて、力行／回生を実施するか否か、実施する場合にどの手段で実施するかを判定する。
【００４４】
ＥＣＵ３０は、アキュームレータ３１の蓄圧状態を示す油圧ＳＯＣに基づいて、油圧システム３による力行／回生が可能であるか否かを判定する。ここで、油圧ＳＯＣは、アキュームレータ３１の油圧そのものであっても、アキュームレータ３１において許容される油圧の最大値に対する実際に蓄圧された圧力の割合であってもよい。ＥＣＵ３０は、アキュームレータ３１の油圧ＳＯＣが低圧側の閾値Ａ以上である場合、油圧システム３による力行が可能と判定し、油圧ＳＯＣが閾値Ａ未満であれば油圧システム３による力行は不可と判定する。また、ＥＣＵ３０は、油圧ＳＯＣが高圧側の閾値Ｂ未満である場合、油圧システム３による回生が可能と判定し、油圧ＳＯＣが閾値Ｂ以上であれば油圧システム３による回生は不可と判定する。
【００４５】
ＥＣＵ３０は、バッテリー５の充電状態を示す充電ＳＯＣに基づいて、Ｍ／Ｇ４による力行／回生が可能であるか否かを判定する。充電ＳＯＣは、バッテリー５の充電量そのものであっても、バッテリー５において許容される充電量の最大値に対する実際の充電量の割合であってもよい。ＥＣＵ３０は、充電ＳＯＣが低充電側の閾値Ｃ以上である場合、Ｍ／Ｇ４による力行が可能と判定し、充電ＳＯＣが閾値Ｃ未満であればＭ／Ｇ４による力行は不可と判定する。また、ＥＣＵ３０は、充電ＳＯＣが高充電側の閾値Ｄ未満であればＭ／Ｇ４による回生が可能と判定し、充電ＳＯＣが閾値Ｄ以上であればＭ／Ｇ４による回生は不可と判定する。
【００４６】
従って、図４に示すように、力行に関しては、油圧による力行および電気による力行がそれぞれ可能なパターン１、電気による力行のみ可能なパターン２、油圧による力行のみ可能なパターン３、油圧による力行および電気による力行のいずれも不可であるパターン４の４つのパターンが存在する。
【００４７】
また、回生に関しては、油圧による回生および電気による回生がそれぞれ可能なパターン５、電気による回生のみ可能なパターン６、油圧による回生のみ可能なパターン７、油圧による回生および電気による回生のいずれも不可であるパターン８の４つのパターンが存在する。
【００４８】
回生時は、ＥＣＵ３０は、油圧を優先して回生を実施する。油圧での回生時は、第一クラッチＣ１および第二クラッチＣ２を開放状態とし、油圧ポンプモータ３２を油圧ポンプとして作動させてアキュームレータ３１に油圧を蓄圧する。油圧を優先して回生を行うことで、発進時等の大きなトルクが要求される場面に備えてアキュームレータ３１に蓄圧しておくことができる。
【００４９】
ＥＣＵ３０は、アキュームレータ３１の油圧が所定の圧力以上になると、第二クラッチＣ２を係合状態とし第三クラッチＣ３を開放状態として電気側で回生を実施する。ＥＣＵ３０は、油圧および電気のいずれのエネルギーも一杯となると、第一クラッチＣ１のみを係合状態とし、エンジンブレーキとブレーキ装置による機械的なブレーキで車両の運動エネルギーを消費する。なお、回生時には補機負荷などに応じてエンジン１を停止したまま回生したり、エンジン１を運転させたまま回生をしたりするなど、回生の態様を状況によって切替えてもよい。
【００５０】
上記のように、走行中に油圧ポンプモータ３２による回生を行ってアキュームレータ３１に油圧を蓄圧しておくことで、油圧によるアシストや油圧走行が可能となり、走行性能を向上できる。しかしながら、アキュームレータ３１に蓄圧したままでハイブリッド車両１００が長時間停止すると、蓄圧したエネルギーが減少してしまうという問題がある。長時間アキュームレータ３１に蓄圧したままにしておくと、油圧漏れによりアキュームレータ３１の油圧が低下してしまい、蓄圧したエネルギーが有効利用されなくなってしまう。
【００５１】
本実施形態の車両制御装置１−１は、ハイブリッド車両１００が長時間停止すると予測される状況において、油圧ポンプモータ３２による力行をＭ／Ｇ４による力行よりも優先すること、あるいは油圧ポンプモータ３２による回生よりもＭ／Ｇ４による回生を優先することの少なくともいずれか一方を実行する。これにより、アキュームレータ３１に蓄圧される油圧エネルギーの増加を抑制し、蓄圧された油圧エネルギーの減少を促進することができる。その結果、長時間の停止が開始される前にアキュームレータ３１の圧力を低下させることができる。よって、長時間停止するときの油圧エネルギーのロスを抑制し、ハイブリッド車両１００におけるエネルギー利用効率を向上させることができる。
【００５２】
図１および図２を参照して、本実施形態の制御について説明する。ＥＣＵ３０は、ハイブリッド車両１００の走行時に、図１に示す選定フローに基づいて回生手段を選定する。図１のフローは、例えば、回生要求がある場合に、所定の間隔で繰り返し実行される。
【００５３】
（回生手段の選定）
まず、ステップＳ１では、ＥＣＵ３０により、目的地の近くであるか否かが判定される。ＥＣＵ３０は、ナビゲーション装置４０において設定されている目的地と、ナビゲーション装置４０から取得した現在位置とに基づいてステップＳ１の判定を行う。一例として、ＥＣＵ３０は、ナビゲーション装置４０によって設定された現在位置から目的地までの案内経路の長さに基づいてステップＳ１の判定を行うことができる。現在位置が目的地に近い場合、すなわち、ナビゲーション装置４０の案内によって目的地に接近した状況は、ハイブリッド車両１００が長時間停止すると予測される状況である。
【００５４】
なお、現在位置から目的地までの予測所要時間に基づいてステップＳ１の判定がなされてもよい。ステップＳ１の判定の結果、目的地の近くであると判定された場合（ステップＳ１−Ｙ）にはステップＳ２に進み、そうでない場合（ステップＳ１−Ｎ）にはステップＳ４に進む。
【００５５】
ステップＳ２では、ＥＣＵ３０により、充電ＳＯＣが閾値Ｄ未満であるか否かが判定される。その判定の結果、充電ＳＯＣが閾値Ｄ未満であると判定された場合（ステップＳ２−Ｙ）にはステップＳ３に進み、そうでない場合（ステップＳ２−Ｎ）にはステップＳ６に進む。
【００５６】
ステップＳ３では、ＥＣＵ３０により、電気で回生すると決定される。ＥＣＵ３０は、Ｍ／Ｇ４による回生を油圧ポンプモータ３２による回生よりも優先すると決定する。ここで、Ｍ／Ｇ４による回生を優先するとは、例えば、現在位置が目的地の近くでない場合よりもＭ／Ｇ４による回生量を増加することである。例えば、油圧ポンプモータ３２およびＭ／Ｇ４のそれぞれが回生を行うときの合計回生量におけるＭ／Ｇ４による回生量の割合を可変として、現在位置が目的地の近くである場合は目的地の近くでない場合よりもＭ／Ｇ４による回生割合を高めるようにしてもよい。
【００５７】
また、現在位置が目的地に近いほどＭ／Ｇ４による回生割合を高めるようにしてもよい。言い換えると、現在位置からハイブリッド車両１００が長時間停止すると予測される位置までの距離が短い場合、当該距離が長い場合よりも油圧ポンプモータ３２による回生よりもＭ／Ｇ４による回生を優先する度合いを高めることができる。なお、Ｍ／Ｇ４による回生を優先する場合、油圧ポンプモータ３２による回生を禁止してもよい。ステップＳ３が実行されると、本フローは終了する。
【００５８】
ステップＳ４では、ＥＣＵ３０により、油圧ＳＯＣが閾値Ｂ以上であるか否かが判定される。その判定の結果、油圧ＳＯＣが閾値Ｂ以上であると判定された場合（ステップＳ４−Ｙ）にはステップＳ５に進み、そうでない場合（ステップＳ４−Ｎ）にはステップＳ７に進む。
【００５９】
ステップＳ５では、ＥＣＵ３０により、充電ＳＯＣが閾値Ｄ以上であるか否かが判定される。その判定の結果、充電ＳＯＣが閾値Ｄ以上であると判定された場合（ステップＳ５−Ｙ）にはステップＳ６に進み、そうでない場合（ステップＳ５−Ｎ）にはステップＳ８に進む。
【００６０】
ステップＳ６では、ＥＣＵ３０により、回生しないと決定される。ＥＣＵ３０は、油圧システム３およびＭ／Ｇ４のいずれによる回生も行わないと決定する。ステップＳ６が実行されると、本フローは終了する。
【００６１】
ステップＳ７では、ＥＣＵ３０により、油圧で回生すると決定される。ＥＣＵ３０は、油圧による回生を優先すると決定する。ここで、油圧による回生を優先するとは、例えば、油圧ポンプモータ３２による回生が可能な場合に、Ｍ／Ｇ４による回生が可能か否かにかかわらず、油圧ポンプモータ３２による回生を実行することである。ステップＳ７が実行されると、本フローは終了する。
【００６２】
ステップＳ８では、ＥＣＵ３０により、電気で回生すると決定される。ＥＣＵ３０は、電気による回生を優先すると決定する。ステップＳ８が実行されると、本フローは終了する。
【００６３】
ＥＣＵ３０は、回生手段の選定フローに基づいて回生手段を決定すると、決定された回生手段によって回生を実行する。
【００６４】
（力行手段の選定）
ＥＣＵ３０は、ハイブリッド車両１００の走行時に、図２に示す選定フローに基づいて力行手段を選定する。図２のフローは、例えば、加速要求がある場合に所定の間隔で繰り返し実行される。
【００６５】
まず、ステップＳ１１では、ＥＣＵ３０により、目的地の近くであるか否かが判定される。ＥＣＵ３０は、ステップＳ１と同様にしてステップＳ１１の判定を行うことができる。ステップＳ１１の判定の結果、目的地の近くであると判定された場合（ステップＳ１１−Ｙ）にはステップＳ１２に進み、そうでない場合（ステップＳ１１−Ｎ）にはステップＳ１４に進む。
【００６６】
ステップＳ１２では、ＥＣＵ３０により、油圧ＳＯＣが閾値Ａ以上であるか否かが判定される。その判定の結果、油圧ＳＯＣが閾値Ａ以上であると判定された場合（ステップＳ１２−Ｙ）にはステップＳ１３に進み、そうでない場合（ステップＳ１２−Ｎ）にはステップＳ１６に進む。
【００６７】
ステップＳ１３では、ＥＣＵ３０により、油圧で力行すると決定される。ＥＣＵ３０は、油圧による力行を電気による力行よりも優先すると決定する。ここで、油圧による力行を電気による力行よりも優先するとは、例えば、現在位置が目的地の近くでない場合よりも油圧ポンプモータ３２による力行の優先度合いを高めることである。例えば、油圧ポンプモータ３２およびＭ／Ｇ４にそれぞれ動力を出力させて走行するときに、現在位置が目的地の近くである場合は目的地の近くでない場合よりも油圧ポンプモータ３２の出力トルクの割合を高めるようにしてもよい。
【００６８】
また、現在位置が目的地に近いほど油圧ポンプモータ３２の出力トルクの割合を高めるようにしてもよい。言い換えると、現在位置からハイブリッド車両１００が長時間停止すると予測される位置までの距離が短い場合、当該距離が長い場合よりも油圧ポンプモータ３２による力行をＭ／Ｇ４による力行よりも優先する度合いを高めることができる。なお、油圧による力行を電気による力行よりも優先する場合、Ｍ／Ｇ４による力行を禁止してもよい。ステップＳ１３が実行されると、本フローは終了する。
【００６９】
ステップＳ１４では、ＥＣＵ３０により、油圧ＳＯＣが閾値Ａ未満であるか否かが判定される。その判定の結果、油圧ＳＯＣが閾値Ａ未満であると判定された場合（ステップＳ１４−Ｙ）にはステップＳ１５に進み、そうでない場合（ステップＳ１４−Ｎ）にはステップＳ１７に進む。
【００７０】
ステップＳ１５では、ＥＣＵ３０により、充電ＳＯＣが閾値Ｃ未満であるか否かが判定される。その判定の結果、充電ＳＯＣが閾値Ｃ未満であると判定された場合（ステップＳ１５−Ｙ）にはステップＳ１６に進み、そうでない場合（ステップＳ１５−Ｎ）にはステップＳ１８に進む。
【００７１】
ステップＳ１６では、ＥＣＵ３０により、力行しないと決定される。ＥＣＵ３０は、油圧システム３による力行およびＭ／Ｇ４による力行のいずれも行わないと決定する。ステップＳ１６が実行されると、本フローは終了する。
【００７２】
ステップＳ１７では、ＥＣＵ３０により、油圧で力行すると決定される。ＥＣＵ３０は、油圧による力行を優先すると決定する。ステップＳ１７が実行されると、本フローは終了する。
【００７３】
ステップＳ１８では、ＥＣＵ３０により、電気で力行すると決定される。ＥＣＵ３０は、電気による力行を優先すると決定する。ここで、電気による力行を優先するとは、例えば、Ｍ／Ｇ４による力行が可能な場合に、油圧ポンプモータ３２による力行が可能か否かにかかわらず、Ｍ／Ｇ４による力行を実行することである。ステップＳ１８が実行されると、本フローは終了する。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態の車両制御装置１−１は、ハイブリッド車両１００が長時間停止すると予測される状況（Ｓ１１−Ｙ）において、油圧システム３による力行をＭ／Ｇ４による力行よりも優先する（Ｓ１３）こと、あるいは長時間停止すると予測される状況（Ｓ１−Ｙ）において油圧システム３による回生よりもＭ／Ｇ４による回生を優先する（Ｓ３）ことの少なくともいずれか一方を実行する。よって、本実施形態の車両制御装置１−１によれば、ハイブリッド車両１００におけるエネルギー利用効率を向上させることができる。
【００７５】
なお、本実施形態では、ハイブリッド車両１００が長時間停止すると予測される状況を「所定状況」と記載する。所定状況は、ハイブリッド車両１００が駐車すると予測される状況や、ハイブリッド車両１００が継続的に停止すると予測される状況、ハイブリッド車両１００においてイグニッションがＯＦＦされるなど、ハイブリッドシステム１００Ａが停止すると予測される状況を含むものであってもよい。
【００７６】
また、本実施形態では、油圧システム３による力行をＭ／Ｇ４による力行よりも優先すること、あるいは油圧システム３による回生よりもＭ／Ｇ４による回生を優先することの少なくともいずれか一方を行う車両制御を「所定制御」と記載する。所定制御は、アキュームレータ３１に対する蓄圧を抑制する制御であり、また、アキュームレータ３１に蓄圧された油圧エネルギーの消費を促進する制御でもある。
【００７７】
本実施形態では、現在位置が、ナビゲーション装置４０において設定された目的地の近くである場合に、所定状況にあると判定されたが、これに代えて、現在位置が予め定められた登録地点の近くである場合に、所定状況にあると判定されてもよい。例えば、自家用車であれば自宅や職場等に到着すると長時間停止する可能性が高い。よって、自宅や職場等の長時間停止する可能性が高い登録地点にハイブリッド車両１００が接近している場合に、所定状況にあると判定することが可能である。また、過去に長時間停止した地点を予め学習しておき、当該地点に接近している場合に所定状況にあると判定してもよい。
【００７８】
また、バス、トラック等の輸送車両や営業車両は、営業所や駐車場等の特定の箇所において長時間停止する可能性が高い。よって、ハイブリッド車両１００が営業所等に接近している場合に、所定状況にあると判定することが可能である。営業所等の長時間停止する箇所は、予め登録された箇所であっても、過去に反復して長時間停止した箇所として学習された箇所であってもよい。
【００７９】
なお、ハイブリッド車両１００が長時間停止すると予測される所定状況は、上記のものには限定されない。例えば、所定状況は、時刻や、ハイブリッド車両１００の走行時間、走行距離等に基づくものであってもよい。
【００８０】
例えば、バス、トラック等の輸送車両や営業車両は、予め定められた時間帯に走行し、所定の時刻に営業所等に戻り、その後に長時間停止するものがある。こうした車両では、予め定められた駐車時刻や運行終了時刻（以下、「駐車時刻等」と記載する。）となれば長時間の停止が開始されると予測できる。したがって、現在時刻が駐車時刻等に近づいている状況は、所定状況に含まれる。
【００８１】
ＥＣＵ３０は、例えば、予め登録された駐車時刻等に基づいて、当該駐車時刻等に近づいた場合に所定制御を行うことができる。また、ＥＣＵ３０は、ハイブリッド車両１００が走行する時間帯や駐車時刻等を学習し、一定の時刻に長時間の停止を開始する車両であれば、その学習結果に基づいて所定制御を行うようにしてもよい。
【００８２】
また、バス、トラック等の輸送車両や営業車両は、予め定められたルート上の所定距離を走行して営業所等に戻り、その後に長時間停止するものがある。こうした車両では、走行開始してから現在までの走行距離が所定距離に近づいている状況は、所定状況に含まれる。
【００８３】
また、予め定められたルートを走行する車両では、走行開始してからの経過時間に基づいて、所定状況を判定することも可能である。例えば、走行開始してから定められたルートを経由して目的地に到着するまでに時間Ｔ１を要する場合、走行開始してからの経過時間が時間Ｔ１に近づいている状況は、所定状況に含まれる。
【００８４】
なお、上記の条件を組み合わせて所定状況が定められてもよい。例えば、所定状況は、現在位置が営業所等の近くであり、かつ予め定められた駐車時刻に近づいている状況とされてもよい。複数の条件を組み合わせたものが所定状況とされることで、ハイブリッド車両１００が長時間停止するか否かの予測精度が向上する。
【００８５】
また、所定状況は、現在位置から目的地や営業所、自宅、職場等までの走行距離に基づいて定められてもよい。例えば、所定状況は、現在位置から目的地等までの走行距離が所定距離以下である状況とされてもよい。このようにすれば、ハイブリッド車両１００が目的地等に到着して長時間停止するまでの走行距離が所定距離以下であると予測される状況に限り所定制御を行うことができる。所定距離は、一定値とされても可変とされてもよい。
【００８６】
所定距離は、例えば、目的地等に到着する前に消費すべき油圧エネルギーに基づいて定めることができる。例えば、単位距離あたりに消費することができる油圧エネルギーと、消費すべき油圧エネルギーとに基づいて所定距離を決定することが可能である。なお、消費すべき油圧エネルギーとは、油圧エネルギーの目標消費量である。例えば、長時間ハイブリッド車両１００を停止しておくときのアキュームレータ３１における許容圧力と、現在のアキュームレータ３１の油圧との差圧に基づいて、目的地等に到着するまでに消費すべき油圧エネルギーを算出することができる。
【００８７】
目的地等までのルートが、反復的に通行するルートである場合、学習制御によって所定距離を補正するようにしてもよい。目的地等に到着するまでに過不足なくアキュームレータ３１の油圧エネルギーを消費できるようにすれば、目的地等に到着する前に油圧が不足して力行の効率が低下することや、油圧エネルギーを消費しきれずに目的地等に到着してしまうことによるエネルギーの利用効率低下を抑制することができる。
【００８８】
また、所定状況は、現在位置から目的地や営業所、自宅、職場等までの所要時間に基づいて定められてもよい。例えば、所定状況は、現在位置から目的地等までの所要時間が所定時間以下である状況とされてもよい。このようにすれば、ハイブリッド車両１００が目的地等に到着して長時間停止するまでの所要時間が所定時間以下であると予測される状況に限り所定制御を行うことができる。所定時間は、一定値とされても可変とされてもよい。
【００８９】
所定時間は、例えば、所定距離と同様にして消費すべき油圧エネルギーに基づいて定めることができる。目的地等までのルートが、反復的に通行するルートである場合、学習制御によって所定時間を補正するようにしてもよい。
【００９０】
本実施形態の車両制御装置１−１は、システムＯＦＦとされたときにアキュームレータ３１の油圧を解放するハイブリッドシステム１００Ａにおいて特に有効である。走行中に蓄圧した油圧がシステムＯＦＦによって解放されるハイブリッド車両１００の場合、長時間停止する前に所定制御がなされて停止時のアキュームレータ３１の油圧が低減されることで、エネルギーのロスが効果的に抑制される。
【００９１】
本実施形態では、ハイブリッド車両１００がエンジン１を備えているが、これに限定されるものではなく、ハイブリッド車両１００はエンジン１を備えていなくてもよい。また、油圧システム３は、図示したものには限定されない。油圧システム３は、蓄圧された作動流体の圧力を動力に変換して出力すること、および入力される動力を作動流体の圧力に変換して蓄圧することができるものであればよい。
【００９２】
（実施形態の第１変形例）
実施形態の第１変形例について説明する。上記実施形態の車両制御装置１−１の適用対象は、図３に示すハイブリッド車両１００には限定されない。車両制御装置１−１は、例えば、図５に示すハイブリッド車両１１０に適用されてもよい。図５は、本変形例に係るハイブリッド車両の概略構成を示す図である。
【００９３】
ハイブリッド車両１１０のハイブリッドシステム１１０Ａにおいて、上記実施形態のハイブリッドシステム１００Ａと異なる点は、第一クラッチＣ１がＴ／Ｍ２と第一ギアＧ１との間に設けられている点である。このようにＴ／Ｍ２の後に第一クラッチＣ１を設けることで、Ｍ／Ｇ４や油圧システム３でＨＶ走行するときのエンジンフリクションやＴ／Ｍ２のロスを低減することができる。例えば、油圧走行時やＥＶ走行時に第一クラッチＣ１を開放状態とすることで、上記ロスを低減することができる。
【００９４】
（実施形態の第２変形例）
車両制御装置１−１は、図６に示すハイブリッド車両１２０に適用されてもよい。図６は、本変形例に係るハイブリッド車両の概略構成を示す図である。ハイブリッド車両１２０のハイブリッドシステム１２０Ａにおいて、上記実施形態のハイブリッドシステム１００Ａと異なる点は、ＴＨＳ（Ｔｏｙｏｔａ Ｈｙｂｒｉｄ Ｓｙｓｔｅｍ）８を備える点である。上記実施形態のハイブリッドシステム１００Ａと異なり、本変形例のハイブリッドシステム１２０Ａでは、Ｍ／ＧがＴＨＳ８内に設けられている。
【００９５】
本変形例のハイブリッドシステム１２０Ａは、ＴＨＳ８と１モータの油圧システム３が並列に配置されている。ＴＨＳ８は、図示しないＭ／Ｇおよび遊星歯車機構等の動力分割機構を有している。エンジン１が出力する動力は、動力分割機構においてＭ／Ｇと出力軸８ｂとに分割可能となっている。また、ＴＨＳ８のＭ／Ｇは、駆動輪７に動力を出力する電動機として機能すること、およびエンジン１や駆動輪７から伝達される動力によって駆動されて発電する発電機として機能することが可能である。
【００９６】
こうしたハイブリッドシステム１２０Ａにおいても、ハイブリッド車両１２０が長時間停止すると予測される所定状況において、所定制御を行うことで、ハイブリッド車両１２０におけるエネルギーの利用効率を向上させることができる。
【００９７】
上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
以上のように、本発明にかかる車両制御装置は、車両の運動エネルギーを圧力に変換して蓄圧することが可能な車両においてエネルギーの利用効率を向上するのに適している。
【符号の説明】
【００９９】
１−１ 車両制御装置
１ エンジン
３ 油圧システム
３１ アキュームレータ
３２ 油圧ポンプモータ
４ Ｍ／Ｇ（モータジェネレータ）
５ バッテリー
６ インバータ
７ 駆動輪
３０ ＥＣＵ
１００ ハイブリッド車両
１００Ａ ハイブリッドシステム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運動エネルギーを作動流体の圧力に変換して蓄圧すること、および前記蓄圧された作動流体の圧力を前記車両の動力に変換して出力することが可能な変換装置と、
前記車両の運動エネルギーを電力に変換して蓄電すること、および前記蓄電された電力を前記車両の動力に変換して出力することが可能なモータジェネレータと、
を備え、
前記車両が長時間停止すると予測される所定状況において、前記変換装置による力行を前記モータジェネレータによる力行よりも優先すること、あるいは前記変換装置による回生よりも前記モータジェネレータによる回生を優先することの少なくともいずれか一方を実行する
ことを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記所定状況は、前記車両が目的地に接近した状況、予め定められた駐車時刻に近づいた状況、あるいは現在までの走行距離が予め定められた走行距離に近づいた状況の少なくともいずれか一つを含む
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記所定状況は、前記車両が長時間停止するまでの走行距離が所定距離以下であると予測される状況、あるいは前記車両が長時間停止するまでの所要時間が所定時間以下であると予測される状況の少なくともいずれか一方を含む
請求項１または２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記車両の現在位置から前記車両が長時間停止すると予測される位置までの距離が短い場合、前記距離が長い場合よりも、前記変換装置による力行を前記モータジェネレータによる力行よりも優先する度合い、あるいは前記変換装置による回生よりも前記モータジェネレータによる回生を優先する度合いの少なくともいずれか一方を高める
請求項１から３のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項１】
車両の運動エネルギーを作動流体の圧力に変換して蓄圧すること、および前記蓄圧された作動流体の圧力を前記車両の動力に変換して出力することが可能な変換装置と、
前記車両の運動エネルギーを電力に変換して蓄電すること、および前記蓄電された電力を前記車両の動力に変換して出力することが可能なモータジェネレータと、
を備え、
前記車両が長時間停止すると予測される所定状況において、前記変換装置による力行を前記モータジェネレータによる力行よりも優先すること、あるいは前記変換装置による回生よりも前記モータジェネレータによる回生を優先することの少なくともいずれか一方を実行する
ことを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記所定状況は、前記車両が目的地に接近した状況、予め定められた駐車時刻に近づいた状況、あるいは現在までの走行距離が予め定められた走行距離に近づいた状況の少なくともいずれか一つを含む
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記所定状況は、前記車両が長時間停止するまでの走行距離が所定距離以下であると予測される状況、あるいは前記車両が長時間停止するまでの所要時間が所定時間以下であると予測される状況の少なくともいずれか一方を含む
請求項１または２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記車両の現在位置から前記車両が長時間停止すると予測される位置までの距離が短い場合、前記距離が長い場合よりも、前記変換装置による力行を前記モータジェネレータによる力行よりも優先する度合い、あるいは前記変換装置による回生よりも前記モータジェネレータによる回生を優先する度合いの少なくともいずれか一方を高める
請求項１から３のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１０６６３０（Ｐ２０１２−１０６６３０Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５７２９７（Ｐ２０１０−２５７２９７）
【出願日】平成２２年１１月１７日（２０１０．１１．１７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１７日（２０１０．１１．１７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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