(57)【要約】【課題】減速によりモータが生じた回生電力をバッテリに十分に回収させることができる車輌制御システム及び車輌制御装置を提供する。【解決手段】車輌制御システムは、エンジン１１と、回生機能を有するモータ１２と、バッテリ１５とを備える車輌１に設けられており、走行中の車輌１の減速の可能性があるか否かを判定し、減速の可能性があると判定された場合、減速によりモータ１２が生じるべき回生電力量を推定する回生制御ＥＣＵ３０と、バッテリ１５の残容量を検出するバッテリＥＣＵ４０とを備え、回生制御ＥＣＵ３０は、推定された回生電力量及び検出されたバッテリの残容量の加算値が所定値以上になる場合、減速前にバッテリ１５に電力を供給させてモータ１２にて車輌を駆動するように制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輌を駆動するエンジンと、電力で車輌を駆動するとともに車輌の減速に応じて回生電力を生じる回生機能を有するモータと、該モータに電力を供給するとともに該モータによる回生電力を蓄積するバッテリとを備える車輌に設けられ、車輌の駆動を制御する車輌制御システムにおいて、
走行中の車輌の減速の可能性があるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により減速の可能性があると判定された場合、減速により前記モータが生じるべき回生電力量を推定する推定手段と、
前記バッテリの残容量を検出する残容量検出手段と、
前記推定手段により推定された回生電力量及び前記残容量検出手段により検出されたバッテリの残容量の加算値が所定値以上になる場合、減速前に前記バッテリに電力を供給させて前記モータにて車輌を駆動するように制御する制御手段と
を備えることを特徴とする車輌制御システム。
【請求項２】
前記推定手段により推定された回生電力量及び前記残容量検出手段により検出されたバッテリの残容量に基づいて、前記減速前に前記バッテリにより供給されるべき電力量を決定する決定手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の車輌制御システム。
【請求項３】
車輌が減速して停車した後の発車に必要な電力量を推定する第二推定手段を備え、
前記決定手段は、さらに、前記第二推定手段により推定された電力量に基づいて、前記減速前に前記バッテリにより供給される電力量を決定するようにしてあることを特徴とする請求項２に記載の車輌制御システム。
【請求項４】
車輌の進行方向の画像を取得する画像取得手段を備え、
前記判定手段は、前記画像取得手段により取得された画像に基づいて減速の可能性があるか否かを判定するようにしてあることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の車輌制御システム。
【請求項５】
走行経路上の交通情報を取得する交通情報取得手段を備え、
前記判定手段は、前記交通情報取得手段により取得された交通情報に基づいて減速の可能性があるか否かを判定するようにしてあることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の車輌制御システム。
【請求項６】
信号機の信号表示時間を取得する時間取得手段を備え、
前記判定手段は、前記時間取得手段により取得された信号表示時間に基づいて減速の可能性があるか否かを判定するようにしてあることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の車輌制御システム。
【請求項７】
車輌に搭載され、周辺車輌の状態情報を受信する通信手段を備え、
前記判定手段は、前記通信手段により受信された周辺車輌の状態情報に基づいて減速の可能性があるか否かを判定するようにしてあることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の車輌制御システム。
【請求項８】
車輌の位置を検出する位置検出手段を備え、
前記判定手段は、前記位置検出手段により検出された車輌の位置に基づいて減速の可能性があるか否かを判定するようにしてあることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一つに記載の車輌制御システム。
【請求項９】
車輌を駆動するエンジンと、電力で車輌を駆動するとともに車輌の減速に応じて回生電力を生じる回生機能を有するモータと、該モータに電力を供給するとともに該モータによる回生電力を蓄積するバッテリとを備える車輌に設けられ、車輌の駆動を制御する車輌制御装置において、
走行中の車輌の減速の可能性があるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により減速の可能性があると判定された場合、減速により前記モータが生じるべき回生電力量を推定する推定手段と、
前記バッテリの残容量を取得する残容量取得手段と、
前記推定手段により推定された回生電力量及び前記残容量取得手段により取得されたバッテリの残容量の加算値が所定値以上になる場合、減速前に前記バッテリに電力を供給させて前記モータにて車輌を駆動するように制御する制御手段と
を備えることを特徴とする車輌制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輌制御システム及び車輌制御装置に関し、特に減速の可能性を予測して減速前に車輌の動力源を切替える車輌制御システム及び車輌制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エンジンとモータとを組み合わせた動力源を使うハイブリッド車輌が普及し始めている。ハイブリッド車輌では、減速時にモータを発電機として使用してエネルギーの回生を行うことにより、燃料消費が低減化される。このようなハイブリッド車輌の制御装置は、特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示されている制御装置は、モータ及びバッテリを接続し、バッテリから放電される直流電力を交流電力に変換してモータに供給するとともに、モータの減速回生動作によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリに充電する。このような制御装置は、信号機の点灯色を識別し、車輌が信号機に接近すると共に、信号機の点灯色が赤であるとき、モータの減速回生量を増加させる。また、この制御装置は、車輌の進行方向前方に存在する障害物までの距離を検出し、車輌が障害物に接近するときも、モータの減速回生量を増加させる。これにより、運転者に違和感を与えることなく、燃費を低減させるようにした。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２４６３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示されている制御装置は、現時点の車輌前方の信号機の信号状態あるいは障害物に応じた減速回生制御しかできず、回生電力量とバッテリの容量との関係は考慮されていなかった。バッテリが満充電状態になると、回生電力が生じてもバッテリに蓄積できないことになる。よって、回生電力がバッテリに十分に回収できない問題がある。
【０００６】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、車輌が減速する前にその動力源を切替えることにより、減速によりモータが生じた回生電力をバッテリに十分に回収させることができる車輌制御システム及び車輌制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る車輌制御システムは、車輌を駆動するエンジンと、電力で車輌を駆動するとともに車輌の減速に応じて回生電力を生じる回生機能を有するモータと、該モータに電力を供給するとともに該モータによる回生電力を蓄積するバッテリとを備える車輌に設けられ、車輌の駆動を制御する車輌制御システムにおいて、走行中の車輌の減速の可能性があるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により減速の可能性があると判定された場合、減速により前記モータが生じるべき回生電力量を推定する推定手段と、前記バッテリの残容量を検出する残容量検出手段と、前記推定手段により推定された回生電力量及び前記残容量検出手段により検出されたバッテリの残容量の加算値が所定値以上になる場合、減速前に前記バッテリに電力を供給させて前記モータにて車輌を駆動するように制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明においては、減速前にモータにて車輌を駆動して、バッテリの電力を消費することにより、減速開始時におけるバッテリの電力蓄積可能な容量を増大することができる。
【０００９】
本発明に係る車輌制御システムは、前記推定手段により推定された回生電力量及び前記残容量検出手段により検出されたバッテリの残容量に基づいて、前記減速前に前記バッテリにより供給されるべき電力量を決定する決定手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、減速によりモータが生じた回生電力を全部回収することができる。
【００１１】
本発明に係る車輌制御システムは、車輌が減速して停車した後の発車に必要な電力量を推定する第二推定手段を備え、前記決定手段は、さらに、前記第二推定手段により推定された電力量に基づいて、前記減速前に前記バッテリにより供給される電力量を決定するようにしてあることを特徴とする。
【００１２】
本発明においては、発車時にモータに供給する電力量を確保することができる。
【００１３】
本発明に係る車輌制御システムは、車輌の進行方向の画像を取得する画像取得手段を備え、前記判定手段は、前記画像取得手段により取得された画像に基づいて減速の可能性があるか否かを判定するようにしてあることを特徴とする。
【００１４】
本発明においては、車輌の進行方向の画像に基づいて車輌の駆動を制御することができる。
【００１５】
本発明に係る車輌制御システムは、走行経路上の交通情報を取得する交通情報取得手段を備え、前記判定手段は、前記交通情報取得手段により取得された交通情報に基づいて減速の可能性があるか否かを判定するようにしてあることを特徴とする。
【００１６】
本発明においては、車輌の走行経路上の交通情報に基づいて車輌の駆動を制御することができる。
【００１７】
本発明に係る車輌制御システムは、信号機の信号表示時間を取得する時間取得手段を備え、前記判定手段は、前記時間取得手段により取得された信号表示時間に基づいて減速の可能性があるか否かを判定するようにしてあることを特徴とする。
【００１８】
本発明においては、信号機の信号表示時間に基づいて車輌の駆動を制御することができる。
【００１９】
本発明に係る車輌制御システムは、車輌に搭載され、周辺車輌の状態情報を受信する通信手段を備え、前記判定手段は、前記通信手段により受信された周辺車輌の状態情報に基づいて減速の可能性があるか否かを判定するようにしてあることを特徴とする。
【００２０】
本発明においては、周辺車輌の状態情報に基づいて車輌の駆動を制御することができる。
【００２１】
本発明に係る車輌制御システムは、車輌の位置を検出する位置検出手段を備え、前記判定手段は、前記位置検出手段により検出された車輌の位置に基づいて減速の可能性があるか否かを判定するようにしてあることを特徴とする。
【００２２】
本発明においては、車輌の位置に基づいて車輌の駆動を制御することができる。
【００２３】
本発明に係る車輌制御装置は、車輌を駆動するエンジンと、電力で車輌を駆動するとともに車輌の減速に応じて回生電力を生じる回生機能を有するモータと、該モータに電力を供給するとともに該モータによる回生電力を蓄積するバッテリとを備える車輌に設けられ、車輌の駆動を制御する車輌制御装置において、走行中の車輌の減速の可能性があるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により減速の可能性があると判定された場合、減速により前記モータが生じるべき回生電力量を推定する推定手段と、前記バッテリの残容量を取得する残容量取得手段と、前記推定手段により推定された回生電力量及び前記残容量取得手段により取得されたバッテリの残容量の加算値が所定値以上になる場合、減速前に前記バッテリに電力を供給させて前記モータにて車輌を駆動するように制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２４】
本発明においては、減速前にモータにて車輌を駆動して、バッテリの電力を消費することにより、減速開始時におけるバッテリの電力蓄積可能な容量を増大することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、減速によりモータが生じるべき回生電力量を推定し、バッテリの残容量及び推定された回生電力量に基づいて、減速前に車輌の動力源を切替えることにより、減速によりモータが生じた回生電力を十分に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る車輌制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る車輌制御システムによる車輌の走行例を説明する模式図である。
【図３】実施の形態１におけるカメラＥＣＵが実行する検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１における回生制御ＥＣＵが実行する制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２に係る車輌制御システムによる車輌の走行例を説明する模式図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る車輌制御システムによる車輌の走行例を説明する模式図である。
【図７】本発明の実施の形態４に係る車輌制御システムによる車輌の走行例を説明する模式図である。
【図８】実施の形態４における回生制御ＥＣＵが実行する制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】従来例及び本発明例における回生電力の回収状況を比較する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（実施の形態１）
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は本発明に係る車輌制御システムの構成を示すブロック図である。図１において、破線で示す１は車輌である。車輌１は、エンジン１１とモータ１２とを備える。
【００２８】
車輌１は、エンジン１１とモータ１２とを組み合わせた動力源を使ういわゆるハイブリッド車輌である。エンジン１１とモータ１２とは、駆動軸１３を介して接続されている。駆動軸１３は、エンジン１１によって駆動され、変速機構（図示しない）を介して車輌１の駆動輪（図示しない）を駆動することができる。モータ１２は、駆動軸１３を直接に回転駆動することができるように配されている。また、モータ１２は、駆動軸１３の回転に応じて回生電力を生じる回生機能を有する。
【００２９】
モータ１２は、充放電制御回路１４を介して、バッテリ１５に接続されている。バッテリ１５は蓄電池であり、充放電制御回路１４の制御により、モータ１２が駆動軸を駆動する時に、放電されてモータ１２に電力を供給するとともに、モータ１２が回生電力を生じる時に充電されて回生電力を蓄積する。充放電制御回路１４は、例えば双方向ＡＣ−ＤＣコンバータを備え、バッテリ１５による放電電力を直流から交流に変換してモータ１２に供給するとともに、モータ１２による回生電力を交流から直流に変換してバッテリ１５に供給する。
【００３０】
また、車輌１には、モータ１２の動作を制御するモータＥＣＵ（Electronic Controller Unit）１０、エンジン１１の動作を制御するエンジンＥＣＵ２０、充放電制御回路１４の動作を制御する回生制御ＥＣＵ３０、バッテリ１５の残容量を監視するバッテリＥＣＵ４０、及び複数の通信線を介して各車載装置を接続して車載装置同士間の通信を中継するゲートウェイ６０（以下、Ｇ／Ｗ６０と記す）が搭載されている。
【００３１】
バッテリＥＣＵ４０は、バッテリ１５の残容量を検出するものである。バッテリＥＣＵ４０は、例えばバッテリ１５の電圧及び電流を検出するセンサ（図示しない）に接続されており、センサにより検出された電圧及び電流に基づいて、バッテリ１５の残容量（電力量）を算出して回生制御ＥＣＵ３０に送信する。
【００３２】
また、Ｇ／Ｗ６０には、カメラＥＣＵ５０が接続されている。カメラＥＣＵ５０は、カメラ１７に接続されており、カメラ１７から出力された画像データを画像処理する。カメラ１７は、例えば車輌１のルームミラーの近傍に設けられており、車輌１の進行方向を撮影して進行方向の画像を取得し、画像データをカメラＥＣＵ５０に出力する。
【００３３】
カメラＥＣＵ５０は、カメラ１７から車輌１の進行方向の画像データが入力され、画像処理することにより、前方車輌の有無の判定、車輌１及び前方車輌の車間距離の推定、車輌１及び前方車輌の相対速度の検出、前方車輌のブレーキ操作の有無の判定、前方車輌のウインカー操作の有無の判定等を行って、車輌１の減速の可能性があるか否かを判定する。ここで、前方車輌の有無については、周知の画像認識方法を利用して、特徴点の有無に基づいて判定することができる。車輌１及び前方車輌の車間距離については、例えば、道路の幅及び車線が無限遠の地平線で一点（消点）に収束するという周知の遠近法の原理を利用して、前方車輌のタイヤが地面に接する位置と消点との距離に基づいて推定することができる。車輌１及び前方車輌の相対速度については、カメラ１７により取得された時系列画像に基づいて検出することができる。前方車輌のブレーキ操作の有無については、前方車輌のブレーキランプの点灯状態に基づいて判定することができる。前方車輌のウインカー操作の有無については、前方車輌のリアターンランプの点灯状態に基づいて判定することができる。なお、車輌１の減速の可能性があると判定した場合、カメラＥＣＵ５０は、車輌１及び前方車輌の車間距離に係る情報を回生制御ＥＣＵ３０に送信する。
【００３４】
また、Ｇ／Ｗ６０には、ナビケーション装置１６が接続されている。ナビケーション装置１６は、周知の加速度センサ、ジャイロスコープ、及びＧＰＳ（Global Positioning System）信号を受信するＧＰＳ受信機等を有し、車輌１の位置及び走行速度等を検出して、回生制御ＥＣＵ３０に送信する。また、ナビケーション装置１６は、車輌１の外部から目的地へのルート情報、地図情報、該ルートにおける交通情報及び信号機の信号情報等を取得してディスプレーに表示することができる。
【００３５】
また、Ｇ／Ｗ６０には、通信装置７０が接続されている。通信装置７０は、車外ネットワークを介して、車輌１の外部に設けられた情報サービス提供装置２及び路側機器３と通信する。
【００３６】
情報サービス提供装置２は、例えばテレマティクスサーバであり、車輌１の請求に応じて情報サービスをリアルタイムに提供する。例えば、車輌１に搭載されたナビケーション装置１６から通信装置７０を介して送信された車輌１の位置情報及び目的地情報を受信した場合、情報サービス提供装置２は、ナビゲーション装置１６からの車輌１の位置及び目的地情報に応じて、走行のルートを決定し、ルート情報、地図情報及び該ルートにおける交通情報等を車輌１に送信する。
【００３７】
路側機器３は、所定の領域に進入した車輌を感知し、これらの車輌の走行情報等を収集し、信号機の制御装置に送信するとともに、進行方向の情報等を各車輌に提供する機器である。実施の形態１では、路側機器３は、交差点の信号機付近の停止線から道路に沿って適長の離隔距離を隔てて設けられており、車輌１との交信地点において、例えば信号機の信号情報等を車輌１に送信する。なお、路側機器３は光ビーコンで実現してもよい。この場合、車輌１に光ビーコンからの赤外線信号を受信する受信部を設ければよい。
【００３８】
情報サービス提供装置２及び路側機器３から送信された各種情報は、通信装置７０により受信され、Ｇ／Ｗ６０を介して、ナビケーション装置１６に送信され表示される。
【００３９】
車輌１において、回生制御ＥＣＵ３０は、カメラＥＣＵ５０からの車輌１及び前方車輌の車間距離及びナビゲーション装置１６からの車速情報に基づいて、減速開始位置及び減速時に生じるべき回生電力量を推定する。ここで、減速開始位置及び回生電力量夫々の推定方法については、例えば、減速開始位置、回生電力量、車間距離、及び車速等が対応付けられたテーブルを回生制御ＥＣＵ３０に予め一又は複数記憶し、減速開始位置及び回生電力量夫々をテーブルから読み出す方法が挙げられる。
【００４０】
回生制御ＥＣＵ３０は、推定した回生電力量とバッテリＥＣＵ４０からのバッテリ残容量とを加算して、加算値から所定値を減算して、過剰電力量を算出する。ここで、所定値は、予め設定されており、バッテリ１５の定格蓄電容量の値であってもよいし、定格蓄電容量より小さい所定値であってもよい。回生制御ＥＣＵ３０は、過剰電力量が０より大きい場合、過剰の回生電力が生じると判定し、バッテリ１５に過剰電力量分の電力を放電させるように、充放電制御回路１４に放電指示を与えるとともに、モータＥＣＵ１０に駆動指示を与えて、減速前にモータ１２を車輌１の動力源とする。
【００４１】
図２は、本発明の実施の形態１に係る車輌制御システムによる車輌１の走行例を説明する模式図である。図２に示すように、車輌１はエンジン１１を動力源として走行しており、車輌１の前方車輌はその進行先の店舗に入るために減速している。車輌１は、前方車輌の画像データに基づいて、前方の減速開始位置Ｃで減速が必要であると判定され、減速から停止まで過剰の回生電力が生じると判定される。そして、車輌１は、動力源をエンジン１１からモータ１２に切替え、減速開始位置Ｃに達するまでに、バッテリ１５に過剰電力量分の電力を供給させて、モータ１２にて車輌１を駆動する。このように、過剰電力量分のバッテリ１５の電力は減速前にモータ１２による駆動に使用される。このため、減速によりモータ１２が生じた回生電力は、バッテリ１５に十分に蓄積され、過剰の回生電力の廃棄を避けることができる。また、減速前にエンジン１１の代わりにモータ１２にて車輌１を駆動するため、エンジン１１の駆動による燃料使用量が削減される。
【００４２】
図３は、実施の形態１におけるカメラＥＣＵ５０が実行する検出処理の手順を示すフローチャートである。カメラＥＣＵ５０は、所定の時間、例えば１００ｍｓごとに当該処理を実行する。
【００４３】
カメラＥＣＵ５０は、前方車輌が検出された否かを判定する（ステップＳ１）。前方車輌が検出されたと判定した場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、カメラＥＣＵ５０は、車輌１と前方車輌との車間距離を推定する（ステップＳ２）。
【００４４】
カメラＥＣＵ５０は、車輌１と前方車輌との相対速度を検出し（ステップＳ３）、検出した相対速度に基づいて車輌１が前方車輌に接近したか否かを判定する（ステップＳ４）。車輌１が前方車輌に接近したと判定した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、カメラＥＣＵ５０は、ステップＳ２にて推定した車間距離に係る情報を回生制御ＥＣＵ３０に送信し（ステップＳ５）、処理を終了する。車輌１が前方車輌に接近していないと判定した場合（ステップＳ４：ＮＯ）、カメラＥＣＵ５０は、前方車輌のブレーキ操作が検出されたか否かを判定する（ステップＳ６）。前方車輌のブレーキ操作が検出されたと判定した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、カメラＥＣＵ５０は、処理をステップＳ５に移行する。
【００４５】
前方車輌のブレーキ操作が検出されていないと判定した場合（ステップＳ６：ＮＯ）、カメラＥＣＵ５０は、前方車輌のウインカー操作が検出されたか否かを判定する（ステップＳ７）。前方車輌のウインカー操作が検出されたと判定した場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、カメラＥＣＵ５０は、前方車輌が左折するか否かを判定する（ステップＳ８）。
【００４６】
前方車輌が左折すると判定した場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、カメラＥＣＵ５０は、前方車輌の左前方向に人がいるか否かを判定する（ステップＳ９）。前方車輌の左前方向に人がいると判定した場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、カメラＥＣＵ５０は、処理をステップＳ５へ移行する。
【００４７】
前方車輌のウインカー操作が検出されていないと判定した場合（ステップＳ７：ＮＯ）、カメラＥＣＵ５０は、前方車輌の進行先に店舗があるか否かを判定する（ステップＳ１０）。前方車輌の進行先に店舗があると判定した場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、カメラＥＣＵ５０は、店舗の入口が混んでいるか否かを判定する（ステップＳ１１）。店舗の入口が混んでいると判定した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、カメラＥＣＵ５０は、処理をステップＳ５へ移行する。
【００４８】
また、カメラＥＣＵ５０は、前方車輌が検出されていないと判定した場合（ステップＳ１：ＮＯ）、前方車輌が左折しないと判定した場合（ステップＳ８：ＮＯ）、前方車輌の左前方向に人がいないと判定した場合（ステップＳ９：ＮＯ）、前方車輌の進行先に店舗がないと判定した場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、又は、店舗の入口が混まないと判定した場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、処理を終了する。
【００４９】
図４は、実施の形態１における回生制御ＥＣＵ３０が実行する制御処理の手順を示すフローチャートである。回生制御ＥＣＵ３０は、所定の時間、例えば１００ｍｓごとに当該処理を実行する。
【００５０】
回生制御ＥＣＵ３０は、カメラＥＣＵ５０からの車間距離に係る情報が受信されたか否かを判定する（ステップＳ２１）。受信されたと判定した場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、車輌１の減速開始位置Ｃを推定し（ステップＳ２２）、回生電力量を推定する（ステップＳ２３）。
【００５１】
回生制御ＥＣＵ３０は、過剰電力量を算出し（ステップＳ２４）、算出した過剰電力量が０より大きいか否かを判定する（ステップＳ２５）。過剰電力量が０より大きいと判定した場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、回生制御ＥＣＵ３０は、バッテリ１５を過剰電力量分放電させる指示を充放電制御回路１４に与え（ステップＳ２６）、モータ１２にて駆動する指示をモータＥＣＵ１０に与え（ステップＳ２７）、エンジン１１による駆動を停止する指示をエンジンＥＣＵ２０に与え（ステップＳ２８）、処理を終了する。
【００５２】
実施の形態１では、車輌１の減速の可能性がカメラＥＣＵ５０により判定されたが、カメラＥＣＵ５０から検出結果を回生ＥＣＵ３０に送信し、回生ＥＣＵ３０にて車輌１の減速の可能性を判定するようにしてもよい。
【００５３】
また、回生制御ＥＣＵ３０は、ナビゲーション装置１６からの車輌１の位置情報に基づいて、車輌１の減速の可能性があるか否かを判定するように構成されてもよい。例えば、回生制御ＥＣＵ３０は、車輌１が目的地に接近するか否かを判定する。車輌１が目的地に接近すると判定した場合、回生制御ＥＣＵ３０は、上記と同じように、減速開始位置Ｃ及び回生電力量を推定し、過剰電力量を算出し、車輌１が減速する前に過剰電力量分のバッテリ電力をモータによる駆動に使用する。
【００５４】
また、実施の形態１では、カメラＥＣＵ５０は、前方車輌の減速又は停車を検出することにより、車輌１の減速の可能性を判定するが、これに限らず、進行方向における障害物を検出することにより車輌１の減速の可能性を判定してもよい。
（実施の形態２）
【００５５】
実施の形態１では、回生制御ＥＣＵ３０が前方車輌の走行状況に基づいて動力源を切替える例について説明したが、実施の形態２では、回生制御ＥＣＵ３０が走行経路上の交通情報に基づいて動力源を切替える例について説明する。以下の説明において、実施の形態１と同様の構成については、実施の形態１を参照するものとし、その説明を省略する。
【００５６】
図５は本発明の実施の形態２に係る車輌制御システムによる車輌１の走行例を説明する模式図である。実施の形態２における情報サービス提供装置２は、実施の形態１における機能に加えて、車輌１の周辺を走行する車輌から例えば位置及び車速等の情報を収集し、これらの情報に基づいて、車輌１の走行経路上の交通状況を検出する機能を有する。情報サービス提供装置２は、例えば車輌１の複数台の前方車輌の車速がすべて所定車速以下になった場合、前方に渋滞が発生したと判定し、例えば渋滞の最後尾位置情報を含む交通情報を車輌１に送信する。ここで、最後尾位置情報は渋滞列の最後尾の車輌の位置情報である。
【００５７】
車輌１では、通信装置７０は、情報サービス提供装置２からの最後尾位置情報を受信し、Ｇ／Ｗ６０を介して回生制御ＥＣＵ３０に送信する。回生制御ＥＣＵ３０は、例えば、情報サービス提供装置２からの最後尾位置情報を受信した場合に、減速の可能性があると判定する。回生制御ＥＣＵ３０は、例えば、情報サービス提供装置２からの最後尾位置情報及びナビゲーション装置１６からの車輌１の位置情報に基づいて車輌１と渋滞の最後尾車輌との車間距離を算出し、実施の形態１と同様に、減速開始位置Ｃ及び減速による回生電力量を推定し、過剰電力量を算出し、充放電制御回路１４を制御し、動力源を切替える。
【００５８】
図５に示すように、車輌１は、走行経路上の交通情報に基づいて、前方の減速開始位置Ｃで減速が必要であると判定され、減速から停止まで過剰の回生電力が生じると判定される。そして、車輌１は、動力源をエンジン１１からモータ１２に切替え、減速開始位置Ｃに達するまでに、バッテリ１５に過剰電力量分の電力を供給させて、モータ１２にて車輌１を駆動する。このように、過剰電力量分のバッテリ１５の電力は減速前にモータ１２による駆動に使用される。このため、減速によりモータ１２が生じた回生電力は、バッテリ１５に十分に蓄積され、過剰の回生電力の廃棄を避けることができる。また、減速前にエンジン１１の代わりにモータ１２にて車輌１を駆動するため、エンジン１１の駆動による燃料使用量が削減される。
【００５９】
（実施の形態３）
実施の形態３では、回生制御ＥＣＵ３０が車輌１の周辺を走行する車輌（以下、周辺車輌と記す）から受信した周辺車輌の状態情報に基づいて動力源を切替える例について説明する。以下の説明において、実施の形態１と同様の構成については、実施の形態１を参照するものとし、その説明を省略する。
【００６０】
図６は本発明の実施の形態３に係る車輌制御システムによる車輌１の走行例を説明する模式図である。実施の形態３における通信装置７０は、実施の形態１における機能に加えて、周辺車輌と定期的に通信して、周辺車輌の位置、車速、直近の行き先（右左折する予定）、及びブレーキ操作量等の状態情報を受信する機能を有する。通信装置７０により受信された周辺車輌の状態情報は、Ｇ／Ｗ６０を介して回生制御ＥＣＵ３０に送信する。
【００６１】
回生制御ＥＣＵ３０は、周辺車輌からの周辺車輌の状態情報に基づいて、実施の形態1と同様に、前方車輌の有無の判定、車輌１及び前方車輌の車間距離の推定、車輌１及び前方車輌の相対速度の検出、前方車輌のブレーキ操作の有無の判定、前方車輌のウインカー操作の有無の判定等を行って、車輌１の減速の可能性があるか否かを判定する。また、回生制御ＥＣＵ３０は、例えば、周辺車輌の位置情報及びナビゲーション装置１６からの車輌１の位置情報に基づいて、車間距離を算出し、実施の形態１と同様に、減速開始位置Ｃ及び減速による回生電力量を推定し、過剰電力量を算出し、充放電制御回路１４を制御し、動力源を切替える。
【００６２】
図６に示すように、車輌１は、周辺車輌の状態情報に基づいて、前方の減速開始位置Ｃで減速が必要であると判定され、減速から停止まで過剰の回生電力が生じると判定される。そして、車輌１は、動力源をエンジン１１からモータ１２に切替え、減速開始位置Ｃに達するまでに、バッテリ１５に過剰電力量分の電力を供給させて、モータ１２にて車輌１を駆動する。このように、過剰電力量分のバッテリ１５の電力は減速前にモータ１２による駆動に使用される。このため、減速によりモータ１２が生じた回生電力は、バッテリ１５に十分に蓄積され、過剰の回生電力の廃棄を避けることができる。また、減速前にエンジン１１の代わりにモータ１２にて車輌１を駆動するため、エンジン１１の駆動による燃料使用量が削減される。
【００６３】
（実施の形態４）
実施の形態４では、回生制御ＥＣＵ３０が信号機の信号表示時間に基づいて動力源を切替える例について説明する。以下の説明において、実施の形態１と同様の構成については、実施の形態１を参照するものとし、その説明を省略する。
【００６４】
図７は本発明の実施の形態４に係る車輌制御システムによる車輌１の走行例を説明する模式図である。実施の形態４における路側機器３は、実施の形態１における機能に加えて、赤信号が表示されていない時に、直後の赤信号が表示されるまでの時間を示す信号表示時間、及び停止線Ａの位置情報を車輌１との交信地点において送信する機能を有する。車輌１では、通信装置７０を介して信号表示時間を受信し、Ｇ／Ｗ６０を介して回生制御ＥＣＵ３０へ送信する。
【００６５】
回生制御ＥＣＵ３０は、路側機器３からの停止線Ａの位置情報及びナビゲーション装置１６からの車輌１の位置情報に基づいて、車輌１から停止線Ａまでの距離を算出し、算出した距離及びナビゲーション装置１６からの車速情報に基づいて、停止線Ａまでの運転時間を算出する。回生制御ＥＣＵ３０は、算出された運転時間を信号表示時間と比較して、運転時間が信号表示時間より長い場合、車輌１が減速する可能性があると判定する。
【００６６】
車輌１が減速する可能性があると判定した場合、回生制御ＥＣＵ３０は、停止線Ａまでの距離及びナビゲーション装置１６からの車輌１の車速情報に基づいて、実施の形態１と同様に、減速開始位置Ｃ及び減速による回生電力量を推定し、過剰電力量を算出し、充放電制御回路１４を制御し、動力源を切替える。
【００６７】
図７に示すように、車輌１は、路側機器３からの信号表示時間に基づいて、前方の減速開始位置Ｃで減速が必要であると判定され、減速から停止まで過剰の回生電力が生じると判定される。そして、車輌１は、動力源をエンジン１１からモータ１２に切替え、減速開始位置Ｃに達するまでに、バッテリ１５に過剰電力量分の電力を供給させて、モータ１２にて車輌１を駆動する。このように、過剰電力量分のバッテリ１５の電力は減速前にモータ１２による駆動に使用される。このため、減速によりモータ１２が生じた回生電力は、バッテリ１５に十分に蓄積され、過剰の回生電力の廃棄を避けることができる。また、減速前にエンジン１１の代わりにモータ１２にて車輌１を駆動するため、エンジン１１の駆動による燃料使用量が削減される。
【００６８】
図８は実施の形態４における回生制御ＥＣＵ３０が実行する制御処理の手順を示すフローチャートである。回生制御ＥＣＵ３０は、所定の時間、例えば１００ｍｓごとに当該処理を実行する。
【００６９】
回生制御ＥＣＵ３０は、路側機器３からの信号表示時間に係る情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ４１）。情報を受信したと判定した場合（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、回生制御ＥＣＵ３０は、停止線Ａまでの運転時間を算出し（ステップＳ４２）、算出した運転時間が信号表示時間より大きいか否かを判定する（ステップＳ４３）。
【００７０】
運転時間が信号表示時間より大きいと判定した場合（ステップＳ４３：ＹＥＳ）、回生制御ＥＣＵ３０は、減速開始位置Ｃを推定し（ステップＳ４４）、回生電力量を推定する（ステップＳ４５）。
【００７１】
回生制御ＥＣＵ３０は、過剰電力量を算出し（ステップＳ４６）、算出した過剰電力量が０より大きいか否かを判定する（ステップＳ４７）。過剰電力量が０より大きいと判定した場合（ステップＳ４７：ＹＥＳ）、回生制御ＥＣＵ３０は、バッテリ１５を過剰電力量分放電させる指示を充放電制御回路１４に与え（ステップＳ４８）、モータ１２にて駆動する指示をモータＥＣＵ１０に与え（ステップＳ４９）、エンジン１１による駆動を停止する指示をエンジンＥＣＵ２０に与え（ステップＳ５０）、処理を終了する。
【００７２】
情報を受信していないと判定した場合（ステップＳ４１：ＮＯ）、運転時間が信号表示時間より大きくないと判定した場合（ステップＳ４３：ＮＯ）、又は過剰電力量が０より大きくないと判定した場合（ステップＳ４７：ＮＯ）、回生制御ＥＣＵ３０は処理を終了する。
【００７３】
図９は、従来例及び本発明例における回生電力の回収状況を比較する模式図であり、本発明例について、実施の形態４の場合を例として説明する。図９に示すように、従来例では、通常走行位置Ｂから減速開始位置Ｃまでは、車輌１００がエンジン１１の駆動により走行し、バッテリ１５の残容量が常に定格蓄電量の８０％であり、車輌１００が減速開始位置Ｃに達すると、減速され、停止線Ａに達すると、減速によりバッテリ１５の定格蓄電量の５０％分の回生電力が生じるが、回生電力のうち、定格蓄電量の３０％分の回生電力がバッテリ１５に蓄積できないため、廃棄される。一方で、本発明例では、通常走行位置Ｂから減速開始位置Ｃまでは、車輌１がモータ１２の駆動により走行し、バッテリ１５の残容量が定格蓄電量の８０％から５０％に下がり、車輌１が減速開始位置Ｃに達すると、減速され、減速により定格蓄電量の５０％分の回生電力が生じ、回生電力が全部バッテリ１５に蓄積される。
【００７４】
（実施の形態５）
実施の形態１〜４では、推定された回生電力量及びバッテリ１５の残容量に基づいて減速前にバッテリ１５により供給されるべき電力量を決定する例について説明するが、実施の形態４では、推定された回生電力量、バッテリ１５の残容量及び停止後の発車に必要な電力量に基づいて、減速前にバッテリ１５により供給されるべき電力量を決定する例について説明する。以下の説明において、実施の形態４と同様の構成については、実施の形態４を参照するものとし、その説明を省略する。
【００７５】
実施の形態５における路側機器３は、実施の形態４における機能に加えて、前述した赤信号が表示されるから直後の青信号が表示されるまでの時間を示す第二信号表示時間を送信する機能を有する。回生制御ＥＣＵ３０は、前方の減速開始位置Ｃで減速が必要であると判定された場合、さらに、第二信号表示時間に基づいて停車時間を算出し、停車後の発車に必要な電力量を推定する。ここで、推定方法については、発車に必要な電力量及び停車時間が対応付けられたテーブルを回生制御ＥＣＵ３０に予め記憶し、停車時間即ち第二信号表示時間に基づいて発車に必要な電力量をテーブルから読み出す方法が挙げられる。
【００７６】
回生制御ＥＣＵ３０は、車輌１が停止した時のバッテリ１５の残容量が発車に必要な電力量以上になるように、減速前のモータによる駆動に使用されるべき電力量を決定する。例えば、回生制御ＥＣＵ３０は、図８に示すステップＳ４５の後に停車時間を算出し、停車後の発車に必要な電力量を推定し、ステップＳ４６において、発車に必要な電力量の値を前述した所定値として、実施の形態１と同様に過剰電力量を算出すればよい。
【００７７】
実施の形態５では、実施の形態１〜４と同様に、減速によりモータ１２が生じた回生電力を、バッテリ１５に十分に蓄積させ、過剰の回生電力の廃棄を避けることができる。また、減速前にエンジン１１の代わりにモータ１２にて車輌１を駆動するため、エンジン１１の駆動による燃料使用量が削減される。
【００７８】
また、実施の形態５では、停車後の発車に必要な電力量は第二信号表示停車時間に基づいて推定されるが、これに限らず、発車時の走行条件（平地、上り坂、下り坂等）に基づいて推定してもよい。例えば、車輌１の傾斜角度を検出する傾斜センサを設け、発車に必要な電力量及び車輌１の傾斜角度が対応付けられたテーブルを回生制御ＥＣＵ３０に予め記憶し、回生制御ＥＣＵ３０が車輌１の傾斜角度に基づいて、発車に必要な電力量をテーブルから読み出すように構成されてよい。また、情報サービス提供装置２又は路側機器３等が停止線Ａ付近の道路傾斜角度情報を車輌１に送信し、発車に必要な電力量及び道路傾斜角度が対応付けられたテーブルを回生制御ＥＣＵ３０に予め記憶し、回生制御ＥＣＵ３０が停止線Ａ付近の道路傾斜角度に基づいて、発車に必要な電力量をテーブルから読み出すように構成されてもよい。
【００７９】
以上の各実施の形態では、減速前に、エンジン１１による駆動からモータ１２による駆動に切替えられる例について説明したが、必要に応じて、エンジン１１による駆動からエンジン１１及びモータ１２の駆動に切替えられてもよい。また、動力源を切替えるタイミングは、減速前であれば特に限定されない。
【００８０】
また、以上の各実施例は、組み合わせて車輌1に使用されてもよい。例えば、車輌1に、各実施の形態に対応する制御モードを切替えるスイッチを設け、スイッチの切替え操作により適宜な制御モードを選択するように構成されてもよい。
【００８１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８２】
１  車輌
１１  エンジン
１２  モータ
１５  バッテリ
１６  ナビゲーション装置（位置検出手段）
１７  カメラ（画像取得手段）
２  情報サービス提供装置（交通情報取得手段、定手段）
３  路側機器
３０  回生制御ＥＣＵ（判定手段、推定手段、制御手段、第二推定手段、残容量取得手段）
４０  バッテリＥＣＵ（残容量検出手段）
５０  カメラＥＣＵ（判定手段）
７０  通信装置（交通情報取得手段、時間取得手段、通信手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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