(57)【要約】【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】加圧された作動流体を蓄える蓄圧装置と、蓄圧装置に蓄えられた圧力エネルギーを動力に変換することができ、かつ当該動力を車両の駆動輪に対して出力することが可能な変換装置と、入力される動力を電力に変換して出力する発電機と、電力を蓄える蓄電装置と、を備え、車両が長時間停止すると予測される所定状況（Ｓ１−Ｙ，Ｓ２−Ｙ）において、蓄圧装置に蓄えられた圧力エネルギーを変換装置および発電機によって電力に変換して蓄電装置に蓄える（Ｓ３）。【選択図】図１
2012106631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧された作動流体を蓄える蓄圧装置と、
前記蓄圧装置に蓄えられた圧力エネルギーを動力に変換することができ、かつ当該動力を車両の駆動輪に対して出力することが可能な変換装置と、
入力される動力を電力に変換して出力する発電機と、
電力を蓄える蓄電装置と、
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、前記蓄圧装置に蓄えられた圧力エネルギーを前記変換装置および前記発電機によって電力に変換して前記蓄電装置に蓄える
ことを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記所定状況において前記変換装置および前記発電機によって前記蓄圧装置に蓄えられた圧力エネルギーを電力に変換するときに、前記変換装置および前記発電機と前記駆動輪との動力の伝達を遮断する
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記所定状況とは、前記車両が長時間停止すると予測される位置に到着した状況である
請求項１または２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記蓄圧装置に蓄えられた圧力エネルギーを電力に変換して前記蓄電装置に蓄える制御を前記車両の停止後に実行する
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５】
前記変換装置は、更に、入力される動力を圧力エネルギーに変換して前記蓄圧装置に出力する機能を有するポンプモータであり、
前記発電機は、更に、前記蓄電装置から供給される電力を動力に変換して前記駆動輪に対して出力する機能を有するモータジェネレータである
請求項１から４のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【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、蓄圧したエネルギーを利用する技術が提案されている。特許文献１には、液圧ポンプを電気モータにて駆動し、生成された液圧エネルギーを蓄圧手段で蓄圧し、その蓄圧された液圧エネルギーを用いて液圧モータを駆動することで発電機を駆動する液圧式発電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】特開平１０−３１３５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
圧力エネルギーを蓄積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、蓄積した圧力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、圧力エネルギーを蓄積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、加圧された作動流体を蓄える蓄圧装置と、前記蓄圧装置に蓄えられた圧力エネルギーを動力に変換することができ、かつ当該動力を車両の駆動輪に対して出力することが可能な変換装置と、入力される動力を電力に変換して出力する発電機と、電力を蓄える蓄電装置と、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、前記蓄圧装置に蓄えられた圧力エネルギーを前記変換装置および前記発電機によって電力に変換して前記蓄電装置に蓄えることを特徴とする。
【０００７】
上記車両制御装置において、前記所定状況において前記変換装置および前記発電機によって前記蓄圧装置に蓄えられた圧力エネルギーを電力に変換するときに、前記変換装置および前記発電機と前記駆動輪との動力の伝達を遮断することが好ましい。
【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と予測される位置に到着した状況であることが好ましい。
【０００９】
上記車両制御装置において、前記蓄圧装置に蓄えられた圧力エネルギーを電力に変換して前記蓄電装置に蓄える制御を前記車両の停止後に実行することが好ましい。
【００１０】
上記車両制御装置において、前記変換装置は、更に、入力される動力を圧力エネルギーに変換して前記蓄圧装置に出力する機能を有するポンプモータであり、前記発電機は、更に、前記蓄電装置から供給される電力を動力に変換して前記駆動輪に対して出力する機能を有するモータジェネレータであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にかかる車両制御装置は、車両が長時間停止すると予測される所定状況において、蓄圧装置に蓄えられた圧力エネルギーを変換装置および発電機によって電力に変換して蓄電装置に蓄える。よって、本発明にかかる車両制御装置は、長時間の停止による蓄圧装置における圧力エネルギーのロスを抑制し、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】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態に係る車両制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図２】図２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３】図３は、油圧システムおよびＭ／Ｇの回生効率の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
（実施形態）
図１から図３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、実施形態に係る車両制御装置の動作を示すフローチャート、図２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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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、目的地に到着した場合など、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、アキュームレータ３１に蓄えられた圧力エネルギーを電力に変換してバッテリー５に蓄電する。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。
【００１８】
図２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、ハイブリッド車両１００に搭載されてハイブリッド車両１００を制御するものであり、油圧システム３、Ｍ／Ｇ４、バッテリー５およびＥＣＵ３０を備える。
【００１９】
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、Ｔ／Ｍ２の入力軸と接続されている。Ｔ／Ｍ２は、例えば、自動変速機であり、エンジン１から入力される動力を変速して出力軸２ａに出力する。Ｔ／Ｍ２の出力軸２ａは、第一クラッチＣ１を介して第一ギアＧ１に接続されている。第一ギアＧ１は、第二クラッチＣ２を介して駆動輪７と接続されている。
【００２０】
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。
【００２１】
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を介して第二ギアＧ２と接続されている。
【００２２】
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。
【００２３】
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、第二ギアＧ２および第一ギアＧ１および第二クラッチＣ２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に蓄えられた圧力エネルギー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。
【００２４】
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。
【００２５】
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、電力を蓄えること、および蓄えた電力を放電することが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。
【００２６】
Ｍ／Ｇ４の回転軸４ａは、第四クラッチＣ４を介して第三ギアＧ３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。第四クラッチＣ４が係合状態であると、Ｍ／Ｇ４が出力する動力は、第三ギアＧ３、第二ギアＧ２、第一ギアＧ１および第二クラッチＣ２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。
【００２７】
また、Ｍ／Ｇ４は、発電機として機能する場合、第四クラッチＣ４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、第一ギアＧ１、第二ギアＧ２、第三ギアＧ３および第四クラッチＣ４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。
【００２８】
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、第二ギアＧ２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、第一ギアＧ１と第三ギアＧ３とは第二ギアＧ２を介して相互に動力を伝達することができる。
【００２９】
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，Ｃ４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，Ｃ４は、ＥＣＵ３０によって制御される。
【００３０】
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。
【００３１】
各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４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，Ｃ４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，Ｃ４の状態が制御される。なお、各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４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。
【００３２】
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。
【００３３】
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および第二クラッチＣ２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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、第二ギアＧ２、第一ギアＧ１および第二クラッチＣ２を介して駆動輪７に伝達される。
【００３６】
ＥＣＵ３０は、Ｍ／Ｇ４によって動力を出力させる場合、第四クラッチＣ４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、第四クラッチＣ４、第三ギアＧ３、第二ギアＧ２、第一ギアＧ１および第二クラッチＣ２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。
【００３７】
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。
【００３８】
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，Ｃ４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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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および第四クラッチＣ４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、第四クラッチＣ４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。
【００４３】
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、第四クラッチＣ４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。
【００４４】
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および第四クラッチＣ４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。
【００４５】
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、第四クラッチＣ４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を係合状態としかつ第三クラッチＣ３および第四クラッチＣ４を開放状態として、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。
【００４６】
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。
【００４７】
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、アキュームレータ３１に蓄えられた圧力エネルギーを電力に変換してバッテリー５に蓄える。これにより、車両停止中のエネルギーロスが抑制され、ハイブリッド車両１００におけるエネルギーの利用効率が向上する。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」とも記載する。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ことができる。
【００４８】
また、本実施形態では、アキュームレータ３１に蓄えられた圧力エネルギーを電力に変換してバッテリー５に蓄電する制御を「エネルギー変換制御」とも記載する。エネルギー変換制御は、長時間の停止に備えて、圧力エネルギーを他のエネルギーに変換して蓄積する制御であり、当該他のエネルギーは、蓄積した状態でのロスの発生が圧力エネルギーよりも相対的に少ないものである。
【００４９】
図１を参照して、本実施形態の制御について説明する。図１に示す制御フローは、例えば、ハイブリッドシステム１００Ａの作動中に繰り返し実行される。
【００５０】
まず、ステップＳ１では、ＥＣＵ３０により、目的地に到着した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、目的地と現在位置との距離が所定距離以内である場合にステップＳ１で肯定判定を行うことができる。ステップＳ１の判定の結果、目的地に到着したと判定された場合（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）には本制御フローは終了する。
【００５１】
ステップＳ２では、ＥＣＵ３０により、車両停止したか否かが判定される。ＥＣＵ３０は、例えば、ハイブリッド車両１００の車輪速を検出するセンサの検出結果に基づいてステップＳ２の判定を行うことができる。ステップＳ２の判定の結果、車両停止したと判定された場合（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）には本制御フローは終了する。
【００５２】
ステップＳ３では、ＥＣＵ３０により、油圧から電気へのエネルギー変換が実施される。ＥＣＵ３０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、かつ第三クラッチおよび第四クラッチＣ４を係合状態として、アキュームレータ３１の圧力を解放する。これにより、油圧ポンプモータ３２が油圧によって駆動されて回転軸３２ａに動力を出力する。油圧ポンプモータ３２によって出力された動力は、第三クラッチＣ３、第二ギアＧ２、第三ギアＧ３および第四クラッチＣ４を回してＭ／Ｇ４の回転軸４ａに入力される。Ｍ／Ｇ４は、油圧ポンプモータ３２から伝達される動力によって駆動されて発電し、バッテリー５を充電する。
【００５３】
ＥＣＵ３０は、アキュームレータ３１の圧力が予め定められた所定圧力に低下するまでエネルギー変換制御を行う。この所定圧力は、例えば、システムＯＦＦの状態においてアキュームレータ３１に蓄圧しておくことが許容される最大圧力である。所定圧力は、例えば、大気圧とされてもよい。あるいは、所定圧力は、大気圧よりも高圧とされてもよい。
【００５４】
このように、エネルギー変換制御では、アキュームレータ３１に蓄えられた圧力エネルギーが、油圧ポンプモータ３２によって動力に変換され、Ｍ／Ｇ４はその動力を電力に変換してバッテリー５に蓄える。エネルギー変換制御では、第二クラッチＣ２が開放状態とされていることで、油圧ポンプモータ３２およびＭ／Ｇ４と駆動輪７との動力の伝達が遮断されている。これにより、油圧ポンプモータ３２が出力する動力は、駆動輪７に伝達されることなくＭ／Ｇ４を駆動して発電させることができる。
【００５５】
なお、エネルギー変換制御を実施しているときに、エネルギー回収実施中等の表示をしてドライバーが認知できるようにしてもよい。例えば、エネルギー変換制御が実施中であることを示すインジケータを点灯させる等により、ドライバーに情報提供することができる。また、エネルギー変換制御において、第一クラッチＣ１が係合状態とされてもよい。ステップＳ３が実行されると、本制御フローは終了する。
【００５６】
エネルギー変換制御によって、アキュームレータ３１の圧力が低減されることで、ハイブリッド車両１００を長時間停止する間のアキュームレータ３１の油圧漏れによるエネルギーロスが抑制される。バッテリー５は、アキュームレータ３１と比較して、時間の経過に対して蓄えたエネルギーをロスする度合いが小さい。このため、アキュームレータ３１からバッテリー５にエネルギーを移動させることで、長時間停止する間のハイブリッド車両１００におけるエネルギーロスを抑制することができる。
【００５７】
なお、エネルギー変換制御の実行中に、ドライバーによってシステムＯＦＦの指令がなされた場合、エネルギー変換制御が完了するまでシステムＯＦＦへの切替えを遅らせるようにしてもよい。また、エネルギー変換制御は、ハイブリッドシステム１００ＡがＯＦＦの状態から実行されてもよい。
【００５８】
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所定状況において、蓄圧された油圧エネルギーを電気エネルギーに変換して蓄電することで、ハイブリッド車両１００のエネルギー利用効率を向上させることができる。ハイブリッド車両１００の停止後に所定状況にあると判定し、エネルギー変換制御を行うことで、長時間停止するか否かを精度よく判定することができる。
【００５９】
なお、エネルギー変換制御では、圧力エネルギーから電力への変換効率が高くなるように油圧ポンプモータ３２およびＭ／Ｇ４を制御することが望ましい。図３は、油圧システム３およびＭ／Ｇ４の回生効率の一例を示す図である。図３において、横軸はトルク、縦軸は回生効率を示す。実線は、油圧システム３の回生効率、すなわち油圧システム３において動力を油圧エネルギーに変換する際の変換効率を示す。また、破線は、Ｍ／Ｇ４の回生効率、すなわちＭ／Ｇ４において動力を電力に変換する際の変換効率を示している。
【００６０】
図３からわかるように、油圧システム３は、低トルクの領域、すなわち回生パワーが小さな領域では、回生効率が低下し、かつトルクが小さくなるほど回生効率が低下する。一方、Ｍ／Ｇ４の回生効率は、低トルクの領域であっても油圧システム３の回生効率ほどには低下しない。例えば、ＴＱ１よりも低トルクの領域では、油圧システム３の回生効率は、Ｍ／Ｇ４の回生効率よりも低く、かつトルクが小さくなるほど油圧システム３の回生効率とＭ／Ｇ４の回生効率との乖離が大きくなる。
【００６１】
また、高トルクの領域では、油圧システム３の回生効率が高く、かつトルクが大きくなるほど回生効率が高くなる。Ｍ／Ｇ４の回生効率は、高トルクの領域において油圧システム３の回生効率ほどには上昇しない。例えば、本実施形態では、ＴＱ２よりも高トルクの領域において、油圧システム３の回生効率がＭ／Ｇ４の回生効率を上回り、かつトルクが大きくなるほど油圧システム３の回生効率とＭ／Ｇ４の回生効率との乖離が大きくなる。なお、油圧システム３の出力効率は、実線の回生効率と同様の傾向を示し、Ｍ／Ｇ４の出力効率は、破線の回生効率と同様の傾向を示す。
【００６２】
ＥＣＵ３０は、例えば、エネルギー変換制御において、Ｍ／Ｇ４における回生効率が高い領域でＭ／Ｇ４に回生を行わせることができるように、回転数や油圧ポンプモータ３２の出力トルクを制御する。一例として、Ｍ／Ｇ４に入力されるトルクがＴＱ１以上のトルクとなるように、油圧ポンプモータ３２のモータ容量（吐出量）が制御される。更に、油圧ポンプモータ３２の出力効率が考慮されてもよい。例えば、油圧ポンプモータ３２の出力効率とＭ／Ｇ４の変換効率を含むエネルギー変換制御の総合効率が高くなるように油圧ポンプモータ３２およびＭ／Ｇ４が制御されてもよい。
【００６３】
本実施形態では、ナビゲーション装置４０における目的地に基づいて所定状況にあるか否かが判定されたが、これには限定されない。例えば、長時間停止する機会が多い地点に基づいて所定状況にあるか否かが判定されてもよい。例えば、自家用車であれば、自宅や職場等において長時間停止する機会が多い。よって、自宅や職場等の長時間停止する可能性が高い地点にハイブリッド車両１００が到着した場合に、所定状況にあると判定することが可能である。つまり、所定状況とは、目的地や長時間停止する機会が多い地点など、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に到着した状況である。
【００６４】
長時間停止する可能性が高い地点は、予めナビゲーション装置４０に登録されてもよく、あるいは長時間停止する可能性が高い地点を学習制御によって学習するようにしてもよい。なお、長時間停止する可能性が高い地点は、過去に長時間停止した回数が多い地点や、停止した場合にその停止が長時間のものとなった頻度が高い地点であってもよい。
【００６５】
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が営業所等に到着した場合に、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。
【００６６】
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。
【００６７】
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である状況、現在時刻が駐車時刻等を過ぎている状況は、所定状況に含まれる。
【００６８】
ＥＣＵ３０は、例えば、予め登録された駐車時刻等に基づいて、現在時刻が当該駐車時刻等である場合や駐車時刻等を過ぎている場合にエネルギー変換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エネルギー変換制御を行うようにしてもよい。
【００６９】
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達した状況は、所定状況に含まれる。
【００７０】
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に達した状況や、経過時間が時間Ｔ１を超えた状況は、所定状況に含まれる。
【００７１】
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であり、かつ現在時刻が予め定められた駐車時刻等以降の時刻であ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。
【００７２】
また、上記の各条件に加えて、あるいは上記の各条件に代えて、所定状況は、ハイブリッド車両１００が停止してからの経過時間を条件として含んでもよい。例えば、ハイブリッド車両１００が停止してから所定時間以上継続して停止している状況が所定状況とされてもよい。一定以上に長い時間継続して停止している場合、信号待ち等の一時的な停車ではなく、その後もハイブリッド車両１００が長時間停止すると予測することができる。
【００７３】
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、システムＯＦＦ時に解放する分の油圧が無駄となってしまう。本実施形態の車両制御装置１−１によれば、長時間停止する前にエネルギー変換制御によって油圧エネルギーが電力として回収され、アキュームレータ３１の油圧が低減することで、油圧解放によるエネルギーのロスが効果的に抑制される。
【００７４】
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。
【００７５】
本実施形態では、エネルギー変換制御において、Ｍ／Ｇ４によって発電がなされたが、これには限定されない。エネルギー変換制御において油圧エネルギーから変換された動力によって発電する装置は、Ｍ／Ｇ４以外の発電機であってもよい。
【００７６】
（実施形態の変形例）
上記実施形態では、ハイブリッド車両が停止したことが所定状況の条件とされたが、これには限定されない。所定状況は、ハイブリッド車両１００が停止したことを条件として含んでいなくてもよい。例えば、目的地や自宅、職場、営業所等の長時間停止すると予測される地点に接近している状況が所定状況とされてもよい。あるいは、現在時刻が予め定められた駐車時刻等に近づいている状況が所定状況とされてもよい。あるいは、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た状況や、走行開始してから現在までの経過時間が所定の時間に近づいた状況が所定状況とされてもよい。
【００７７】
このようにハイブリッド車両１００の停止前の段階でその後に長時間停止することを予測する場合、ハイブリッド車両１００の走行中にエネルギー変換制御がなされてもよい。例えば、目的地に接近している場合、目的地に到着する前にエネルギー変換制御を開始することが可能である。エネルギー変換制御は、減速時など、駆動輪７に対して動力を出力することが要求されていないときに実行されることが好ましい。
【００７８】
走行中にエネルギー変換制御を行う場合、ＥＣＵ３０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、第三クラッチＣ３および第四クラッチＣ４を係合状態とする。第二クラッチＣ２が開放状態とされることで、駆動輪７はエンジン１、油圧ポンプモータ３２およびＭ／Ｇ４から切り離され、エンジン１、油圧ポンプモータ３２およびＭ／Ｇ４との動力の伝達が遮断される。従って、ハイブリッド車両１００は、駆動輪７に対してエンジンブレーキ等の負荷が作用しないフリーランの状態となる。ＥＣＵ３０は、停車中のエネルギー変換制御と同様に、アキュームレータ３１に蓄えられた油圧エネルギーによって油圧ポンプモータ３２を駆動して動力を出力させ、Ｍ／Ｇ４に発電を行わせてバッテリー５に蓄電する。なお、エネルギー変換制御の実行中にハイブリッド車両１００が停止した場合、停止後も継続してエネルギー変換制御を実行することができる。
【００７９】
ハイブリッド車両１００の停止前にエネルギー変換制御を開始するようにすれば、車両停止後のエネルギー変換に要する時間を短縮することができる。
【００８０】
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】
【００８１】
以上のように、本発明にかかる車両制御装置は、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】
【００８２】
１−１  車両制御装置
１  エンジン
３  油圧システム
４  Ｍ／Ｇ
５  バッテリー
７  駆動輪
３０  ＥＣＵ
３１  アキュームレータ
３２  油圧ポンプモータ
１００  ハイブリッド車両
【図１】
2012106631.tif 000003
【図２】
2012106631.tif 000004
【図３】
2012106631.tif 000005