(57)【要約】【課題】回生ブレーキにより生じた電力を蓄えるバッテリが満充電状態であるときに、満充電状態でないときに対する減速度の低下を抑制できるようにした車両を提供する。【解決手段】  車両１０は、減速時に車両運動エネルギを回収して電力に変換する回生ブレーキシステム２０と、当該電力を蓄えるバッテリ３０と、エンジン振動を低減させるためのバランサ４２とオイルを外部に逃がすリリーフ機能を有するオイルポンプ５６とを含む内燃機関４０と、を備える。内燃機関４０は、バランサ４２の周囲にオイルを蓄えるためのバランサカバー５２と、オイルポンプ５６から逃がされるオイルをバランサカバー５２内に供給するオイル供給通路６０とを含む。車両１０は、バッテリ３０が満充電状態であるときにアクセルペダルがオフとされた場合に、オイルがオイルポンプ５６からオイル供給通路６０に逃がされるようにオイルポンプ５６を制御する制御装置をさらに備える。【選択図】図１
2019120153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
減速時に車両運動エネルギを回収して電力に変換する回生ブレーキシステムと、
前記電力を蓄えるバッテリと、
エンジン振動を低減させるためのバランサと、オイルを外部に逃がすリリーフ機能を有するオイルポンプとを含む内燃機関と、
を備える車両であって、
前記内燃機関は、
前記バランサの周囲にオイルを蓄えるためのバランサカバーと、
前記オイルポンプから逃がされるオイルを前記バランサカバー内に供給するオイル供給通路と、
を含み、
前記車両は、前記バッテリが満充電状態であるときにアクセルペダルがオフとされた場合に、オイルが前記オイルポンプから前記オイル供給通路に逃がされるように前記オイルポンプを制御する制御装置をさらに備える
ことを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両に関し、より詳細には、回生ブレーキシステムと、バランサを有する内燃機関とを備える車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、回生ブレーキシステムを備える電気自動車が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１３９８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のように回生ブレーキシステムを備える車両においては、アクセルペダルがオフとされたときに車両の制動のために回生ブレーキを利用することができる。しかしながら、回生ブレーキにより生じた電力を蓄えるバッテリが満充電状態であると、回生ブレーキによる充電が行えなくなる。その結果、満充電状態でないときと比べ、車両の減速度が低下し、車両のドライバに違和感を与えるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、回生ブレーキにより生じた電力を蓄えるバッテリが満充電状態であるときに、満充電状態でないときに対する減速度の低下を抑制できるようにした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】
【０００６】
本発明に係る車両は、
減速時に車両運動エネルギを回収して電力に変換する回生ブレーキシステムと、
前記電力を蓄えるバッテリと、
エンジン振動を低減させるためのバランサと、オイルを外部に逃がすリリーフ機能を有するオイルポンプとを含む内燃機関と、
を備える。
前記内燃機関は、
前記バランサの周囲にオイルを蓄えるためのバランサカバーと、
前記オイルポンプから逃がされるオイルを前記バランサカバー内に供給するオイル供給通路と、
を含む。
前記車両は、前記バッテリが満充電状態であるときにアクセルペダルがオフとされた場合に、オイルが前記オイルポンプから前記オイル供給通路に逃がされるように前記オイルポンプを制御する制御装置をさらに備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、バッテリが満充電状態であるときにアクセルペダルがオフとされた場合には、オイルがオイルポンプからオイル供給通路に逃がされるようにオイルポンプが制御される。その結果、オイルがバランサカバー内に導入されるので、バランサによるオイルの撹拌抵抗が増加し、エンジンフリクションが増加する。このため、バッテリが満充電状態であるときに、回生ブレーキが行われないことに伴う制動力の低下をエンジンフリクションに基づく制動力の増大によって補えるようになる。このため、バッテリの充電状態の変化に起因して、ドライバに対して減速度に関する違和感を与えることが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るシステムの構成例を模式的に説明するための図である。
【図２】減速時のエンジンフリクション（Ｎｍ）とエンジン回転速度Ｎｅとの関係を表した図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るオイルポンプ制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態２に係るシステムの構成例を模式的に説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係るオイルポンプ制御及び流路切替弁制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に説明される各実施の形態において、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略又は簡略する。また、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
【００１０】
実施の形態１．
まず、図１〜図３を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。
【００１１】
１−１．システムの構成例
図１は、本発明の実施の形態１に係るシステムの構成例を模式的に説明するための図である。図１に示すシステムは車両１０を備えている。車両１０は、回生ブレーキシステム２０とバッテリ３０と内燃機関４０とを備えている。
【００１２】
回生ブレーキシステム２０は、車両１０の車輪（図示省略）に連結された発電機２２を含み、減速時に車両運動エネルギを回収して電力に変換可能に構成されている。発電機２２の一例は、モータジェネレータである。バッテリ３０は、回生ブレーキシステム２０が得た上記電力を蓄える。
【００１３】
内燃機関４０は、エンジン振動を低減させるためのバランサ４２を備えている。バランサ４２は、一例として２本のバランスシャフト４４及び４６を備えている。バランスシャフト４４及び４６には、互いに噛み合うバランサギヤ４８及び５０がそれぞれ取り付けられている。一方、クランクシャフト５２には、バランサギヤ４８と噛み合うクランクギヤ５４が取り付けられている。バランスシャフト４４及び４６は、バランサギヤ４８及び５０、並びにクランクギヤ５４を介して、クランクシャフト５２の回転力を利用して駆動される。
【００１４】
また、内燃機関４０は、内燃機関４０の潤滑油（以下、単に「オイル」）を循環させるためのオイルポンプ５６を備えている。オイルポンプ５６に吸入されたオイルは、基本的には、吐出口５６ａを通って内燃機関４０の各部に供給される。オイルポンプ５６は、さらに、オイルを外部に逃がす際にオイルが通るリリーフ口５６ｂを備えている。すなわち、オイルポンプ５６は、リリーフ機能を有している。
【００１５】
本実施形態のオイルポンプ５６は、一例として可変容量式であり、オイルの吐出量（ポンプ容量）を変更可能とする公知の容量可変機構５６ｃを備えている。すなわち、オイルポンプ５６は、オイル吐出量可変機能を有している。そして、オイルポンプ５６は、最大オイル吐出量が要求された場合には、油圧が過大にならないようにするために、リリーフ口５６ｂから逃がされるオイル（以下、「リリーフオイル」とも称する）の量が増加するように構成されている。なお、本発明に係る「オイルポンプ」は、必要に応じてリリーフオイルを生じさせられるように構成されていれば、上記の例に限られない。
【００１６】
さらに、内燃機関４０は、バランサ４２（より詳細には、バランサギヤ４８、５０）の周囲にオイルを蓄えるためのバランサカバー５８を備えている。また、内燃機関４０は、オイルポンプ５６から逃がされるオイルをバランサカバー５８内に供給するオイル供給通路６０を備えている。より詳細には、オイル供給通路６０の一端はリリーフ口５６ｂに接続され、その他端はバランサカバー５８の上方に位置している。また、バランサカバー５８の下方には、オイルパン６２が配置されている。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態のシステムは、さらに、電子制御ユニット（ＥＣＵ）７０を備えている。ＥＣＵ７０には、車両１０に搭載された各種センサと、車両１０の運転を制御するための各種アクチュエータとが電気的に接続されている。
【００１８】
上記の各種センサは、アクセルポジションセンサ７２及びＳＯＣセンサ７４を含む。アクセルポジションセンサ７２は、車両１０のアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）に応じた信号を出力する。ＳＯＣセンサ７４は、バッテリ３０の充電率（ＳＯＣ：State Of Charge）を検出するために備えられている。また、上記の各種アクチュエータは、上述した発電機２２、及びオイルポンプ５６の容量可変機構５６ｃを含む。
【００１９】
ＥＣＵ７０は、プロセッサ、メモリおよび入出力インターフェースを備えている。入出力インターフェースは、上記の各種センサからセンサ信号を取り込むとともに、上記の各種アクチュエータに対して操作信号を出力する。メモリには、各種アクチュエータを制御するための各種の制御プログラムおよびマップが記憶されている。プロセッサは、制御プログラムをメモリから読み出して実行する。これにより、本実施形態に係る車両１０が備える「制御装置」の機能が実現される。
【００２０】
１−２．車両制御（オイルポンプ制御）
上記の回生ブレーキシステム２０によれば、アクセルペダルがオフとされたときに車両１０の制動のために回生ブレーキを利用することができる。しかしながら、回生ブレーキにより生じた電力を蓄えるバッテリ３０が満充電状態であると、回生ブレーキによる充電が行えなくなる。その結果、満充電状態でないときと比べ、車両１０の減速度が低下し、車両１０のドライバに違和感を与えるおそれがある。このような課題に鑑み、本実施形態では、次のようなオイルポンプ５６の制御が実行される。
【００２１】
図２は、減速時のエンジンフリクション（Ｎｍ）とエンジン回転速度Ｎｅとの関係を表した図である。図２中の曲線Ｃ１は、回生ブレーキによる電力回生が行われる場合に得られるエンジンフリクションについてのエンジン回転速度Ｎｅに対する特性を示している。この曲線Ｃ１に示すように、エンジンフリクションは、エンジン回転速度Ｎｅが高くなるにつれて大きくなる。エンジンフリクションが大きくなると、減速時に車両１０に作用するエンジンブレーキの制動力が大きくなる。
【００２２】
電力回生が行われる場合には、曲線Ｃ１に示すエンジンフリクションによるエンジンブレーキの制動力Ａと、電力回生に伴う発電機２２の抵抗に基づく制動力Ｂとが車両１０に作用する。したがって、バッテリ３０が満充電状態であるために電力回生が行われないとき（非回生時）には、特別な配慮がなされないと、車両１０に作用する制動力は、制動力Ａのみとなってしまう。
【００２３】
図２中の曲線Ｃ２は、非回生時（すなわち、発電機２２の回生負荷が無い時）に回生時と同等の車両１０の減速度をエンジンフリクションに基づく制動力のみで得ようとした場合に必要とされるエンジンフリクションの特性を示している。
【００２４】
より詳細には、本実施形態の電力回生は、一例として、次のような前提を有している。すなわち、バッテリ３０への電力回生量は、発電機２２の抵抗に基づく制動力Ｂがエンジンフリクションに基づく制動力Ａと同等になるように設定されている。したがって、曲線Ｃ２は、制動力ＡとＢの和に相当する制動力を得るために必要なエンジンフリクションの特性に相当する。
【００２５】
オイルポンプ５６の吐出量は、ＥＣＵ７０が容量可変機構５６ｃを制御することで変更することができる。上述のように、最大オイル吐出量が要求されると、油圧が過大にならないようにするために、リリーフ口５６ｂから逃がされるオイル（リリーフオイル）の量が増加する。その結果、オイル供給通路６０を通ってバランサ４２に供給されるリリーフオイルの量が増加する。バランサ４２に供給されたリリーフオイルはバランサカバー５２内に溜まっていく。このため、バランサギヤ４８、５０の撹拌抵抗が増加し、エンジンフリクションが増加する。
【００２６】
そこで、本実施形態では、最大オイル吐出量をオイルポンプ５６に指示した際に得られるリリーフオイルの量を適切に設定しておくことにより、上記の曲線Ｃ２に示すエンジンフリクションの特性が実現される。より詳細には、本実施形態の車両１０では、最大オイル吐出量が得られるように容量可変機構５６ｃを制御した結果として得られるリリーフオイルの量が、曲線Ｃ２に示すエンジンフリクションの特性（目標値）を満たせる値となるようにオイルポンプ５６が構成されている。
【００２７】
そのうえで、本実施形態では、ＥＣＵ７０は、バッテリ３０が満充電状態であるときにアクセルペダルがオフとされた場合に、最大オイル吐出量をオイルポンプ５６に指示する。これにより、図２中に示す曲線Ｃ３のエンジンフリクションの特性が得られる。すなわち、目標とする曲線Ｃ２に近づくように非回生時のエンジンフリクションを増加させることができる。その結果、非回生時に、回生時の発電機２２の抵抗に基づく制動力Ｂに相当する大きさ分だけ、エンジンフリクションに基づく制動力を高めることができる。
【００２８】
図３は、本発明の実施の形態１に係るオイルポンプ制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。ＥＣＵ７０は、車両１０の運転中に、本ルーチンを所定の周期で繰り返し実行する。
【００２９】
図３に示すルーチンでは、ＥＣＵ７０は、まず、アクセルポジションセンサ７２により検出されるアクセル開度に基づき、アクセルペダルがオフとされたか否かを判定する（ステップＳ１００）。その結果、ステップＳ１００の判定結果が否定的である場合には、ＥＣＵ７０は、今回の処理サイクルを終了する。
【００３０】
一方、ＥＣＵ７０は、ステップＳ１００の判定結果が肯定的である場合には、ステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２では、例えばＳＯＣセンサ７４によるＳＯＣの検出結果に基づき、バッテリ３０が満充電状態であるか否かを判定する。その結果、ステップＳ１０２の判定結果が否定的である場合には、ＥＣＵ７０は、今回の処理サイクルを終了する。なお、ステップＳ１００又はＳ１０２の判定結果が否定的となる場合には、容量可変機構５６ｃは、所定の目標吐出量が得られるように制御されることになる。
【００３１】
一方、ＥＣＵ７０は、ステップＳ１０２の判定結果が肯定的である場合には、ステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４では、ＥＣＵ７０は、オイルポンプ（可変オイルポンプ）５６の吐出量が最大吐出量となるように容量可変機構５６ｃを制御する。なお、リリーフ口５６ｂからバランサカバー５８に供給されたオイルの一部は、バランサギヤ４８、５０による撹拌によってバランサカバー５８の外に飛散していく。この点に関し、ステップＳ１００〜Ｓ１０４の処理によれば、リリーフオイル量の増加が必要とされている間は、バランサ４２に対してオイルを供給し続けることができる。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態のオイルポンプ制御によれば、バッテリ３０が満充電状態であるときにアクセルペダルがオフとされた場合には、オイルがオイルポンプ５６からオイル供給通路６０に逃がされるようにオイルポンプ５６が制御される。その結果、リリーフオイルがバランサカバー５８内に導入されるので、バランサ４２によるオイルの撹拌抵抗が増加し、エンジンフリクションが増加する。さらに付け加えると、本実施形態では、図２中の曲線Ｃ２によって示される目標とするエンジンフリクションの特性が得られる。これにより、バッテリ３０が満充電状態であるときに、回生時と同等の減速度が得られるようになる。このため、バッテリ３０の充電状態の変化に起因して、ドライバに対して減速度に関する違和感を与えることが抑制される。さらに付け加えると、本実施形態のオイルポンプ制御によれば、バッテリ３０の充電状態（満充電か否か）及び車両１０の制御状態（減速時か否か）に応じて撹拌抵抗が制御される。このため、通常の内燃機関１０の運転時（ファイアリング時）にエンジンフリクションを悪化させることなく（すなわち、燃費を悪化させることなく）、回生時と非回生時の減速度を一定に近づけることができる。
【００３３】
実施の形態２．
次に、図４及び図５を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
【００３４】
２−１．システムの構成例
図４は、本発明の実施の形態２に係るシステムの構成例を模式的に説明するための図である。図４に示すシステムは、車両８０を備えている。車両８０は、内燃機関９０が備えるオイル供給通路９２周りの構成において、実施の形態１の内燃機関４０を備える車両１０と相違している。
【００３５】
具体的には、本実施形態のオイル供給通路９２には、分岐通路９４が接続されている。そして、オイル供給通路９２には、流路切替弁９６が配置されている。流路切替弁９６は、オイルがリリーフ口５６ｂからバランサカバー５８に向かうオイル流路形態と、オイルがリリーフ口５６ｂからオイルパン６２に向かうオイル流路形態とを切り替え可能に構成されている。
【００３６】
２−２．車両制御（流路切替弁の制御を伴うオイルポンプ制御）
アクセルペダルがオンとされた場合には、オイルの吐出量として最大吐出量が要求されることがある。このため、実施の形態１のオイル供給通路６０を備える内燃機関４０が用いられていると、アクセルペダルの踏み込みに伴って最大吐出量が要求された場合にも、リリーフオイルがバランサカバー５８内に供給されてしまうことになる。
【００３７】
これに対し、上述した内燃機関９０によれば、流路切替弁９６を制御することにより、リリーフ口５６ｂからのオイル（リリーフオイル）の供給先を、バランサカバー５８とオイルパン６２との間で切り替えることができる。
【００３８】
そこで、本実施形態では、ＥＣＵ７０は、バッテリ３０が満充電状態であるときにアクセルペダルがオフとされた場合には、リリーフオイルがバランサカバー５８内に供給されるように流路切替弁９６を制御しつつ、実施の形態１と同様のオイルポンプ制御を実行する。一方、アクセルペダルがオンとされた場合には、ＥＣＵ７０は、リリーフオイルがオイルパン６２内に供給されるように流路切替弁９６を制御する。
【００３９】
図５は、本発明の実施の形態２に係るオイルポンプ制御及び流路切替弁９６の制御に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。図５に示すルーチン中のステップＳ１００〜Ｓ１０４の処理については、実施の形態１において既述した通りである。
【００４０】
図５に示すルーチンでは、ＥＣＵ７０は、ステップＳ１０４において最大吐出量が得られるように容量可変機構５６ｃを制御した後に、ステップＳ２００に進む。ステップＳ２００では、ＥＣＵ７０は、リリーフオイルがバランサカバー５８内に供給されるように流路切替弁９６を制御する。
【００４１】
また、ステップＳ１００の判定結果が否定的である場合、つまり、アクセルペダルがオンとされた場合には、ＥＣＵ７０は、ステップＳ２０２に進む。ステップＳ２０２では、ＥＣＵ７０は、リリーフオイルがオイルパン６２内に供給されるように流路切替弁９６を制御する。なお、図５に示すルーチンの例では、一例として、ステップＳ１０２の判定結果が否定的になった場合にも、処理がステップＳ２０２に進む。
【００４２】
以上説明したように、流路切替弁９６の制御を伴う本実施形態のオイルポンプ制御によれば、アクセルペダルがオンとされているときにオイルの吐出量として最大吐出量が要求されることがあっても、リリーフオイルがバランサカバー５８内に供給されないようにすることができる。このため、エンジンフリクションの増大が必要とされないときに、バランサギヤ４８、５０の撹拌抵抗が増加しないようにすることができる。
【００４３】
また、以上説明した各実施の形態に記載の例及び他の各変形例は、明示した組み合わせ以外にも可能な範囲内で適宜組み合わせてもよいし、また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１０、８０  車両
２０  回生ブレーキシステム
２２  発電機
３０  バッテリ
４０、９０  内燃機関
４２  バランサ
４４、４６  バランスシャフト
４８、５０  バランサギヤ
５２  クランクシャフト
５４  クランクギヤ
５６  オイルポンプ
５６ａ  オイルポンプの吐出口
５６ｂ  オイルポンプのリリーフ口
５６ｃ  オイルポンプの容量可変機構
５８  バランサカバー
６０、９２  オイル供給通路
６２  オイルパン
７０  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
７２  アクセルポジションセンサ
７４  ＳＯＣセンサ
９４  分岐通路
９６  流路切替弁
【図１】
2019120153.tif 000003
【図２】
2019120153.tif 000004
【図３】
2019120153.tif 000005
【図４】
2019120153.tif 000006
【図５】
2019120153.tif 000007