JP6084028B2 - 制御装置、車両、および制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、制御装置、車両、および制御方法に関する。

ＰＴＯ(Power Take Off)装置は、車両が走行するための動力源（エンジン等）から車両に搭載された補機の動力を取り出すための装置である（たとえば特許文献１参照）。補機の一例としては、たとえば塵芥車の積込機などがある。

塵芥車は、早朝からの作業や地下室における作業など、騒音や排気ガスが問題視される事例がある。このような用途では電動化された補機の使用が好ましい。補機を電動化するためには、ＰＴＯ装置を用いることなく、当初より電動補機を用いる方法がある（たとえば特許文献２参照）。

特開２００２−２９５５３５号公報 特開２００９−２５４２０８号公報

塵芥車の積込機のような比較的大きな馬力を必要とする補機を電動化しようとする場合、これに適用する電動機は、大きく重たい上に高価である。また、このような大きな電動機に電力を供給するためには、サブバッテリを別途搭載する必要がある。このようなサブバッテリは、容量を大きくする必要があるため、大きく重たい上に高価なものとなってしまう。

このように塵芥車の積込機のような比較的大きな馬力を必要とする補機については電動化が難しい。たとえば、大きく重たい上に高価な電動機やサブバッテリを車両に搭載するので、車両の価格が高価になると共に、車体重量が増加するため、燃費も悪化する。

本発明は、このような背景の下に行われたものであって、上述の課題の１つまたは複数を解決することができる制御装置、車両、および制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、車両の制御装置において、車両は、エンジンと電動機と電動機に電力を供給するバッテリとを有し、エンジンによる走行、電動機による走行、またはエンジンと電動機とが協働する走行のいずれかにより走行すると共に、エンジンまたは電動機を動力源とする補機を有し、補機を電動機で動作させる電動モードと、補機をエンジンにより動作させるエンジンモードとが切り替え可能であり、バッテリは、所定の充電目標値を達成するように充電制御され、電動モードへ切り替える操作にしたがって、バッテリの充電目標値を引き上げるように制御するものである。

さらに、本発明の制御装置は、エンジンモードで補機をエンジンにより動作させる際には、併せて電動機を発電機として動作させ、バッテリへの充電を実施するように制御することができる。

本発明の他の観点は、車両としての観点である。本発明は、エンジンと電動機と電動機に電力を供給するバッテリとを有し、エンジンによる走行、電動機による走行、またはエンジンと電動機とが協働する走行のいずれかにより走行すると共に、エンジンまたは電動機を動力源とする補機を有し、本発明の制御装置を有する車両である。

本発明のさらに他の観点は、制御方法としての観点である。本発明は、エンジンと電動機と電動機に電力を供給するバッテリとを有し、エンジンによる走行、電動機による走行、またはエンジンと電動機とが協働する走行のいずれかにより走行すると共に、エンジンまたは電動機を動力源とする補機を有する車両の制御装置が実行する制御方法において、補機を電動機で動作させる電動モードと、補機をエンジンにより動作させるエンジンモードとが切り替え可能であり、バッテリは、所定の充電目標値を達成するように充電制御され、電動モードへ切り替える操作にしたがって、バッテリの充電目標値を引き上げるように制御するステップを有するものである。
ことを特徴とする制御方法。

さらに、本発明の制御方法は、エンジンモードで補機を前記エンジンにより動作させる際には、併せて電動機を発電機として動作させ、バッテリへの充電を実施するように制御するステップを有することができる。

本発明によれば、補機の電動化を容易に実現することができると共に、電動化された補機に適した制御を行うことができる。

本発明の実施の形態に係る車両の主要部の構成を示す図である。 図１のトランスミッションおよびＰＴＯ装置の構成を示す図である。 図１のバッテリの目標ＳＯＣ(State of Charge)を示す図である。 図１の制御装置が行う図３に示す目標ＳＯＣの変更制御手順を示すフローチャートである。 図３に示す目標ＳＯＣに対応する図１の表示部の点灯または点滅パターンを示す図である。 図１の制御装置が行う図５に示す点灯または点滅パターンの制御手順を示すフローチャートである。 図１の制御装置が行うバッテリの充電制御手順を示すフローチャートである。

本発明の実施の形態に係る車両１について、図１を参照しながら説明する。車両１は、ハイブリッド自動車であり、エンジン２と電動機３とを有し、エンジン２による走行、電動機３による走行、またはエンジン２と電動機３とが協働する走行のいずれかにより走行する。さらに、エンジン２または電動機３を動力源とする補機としての塵芥装置Ｇを有する。

エンジン２と電動機３との間には、クラッチ４が設けられる。クラッチ４は、運転者の操作によって接断するものとは異なる。クラッチ４は、ハイブリッドＥＣＵ(Electric Control Unit)５によって、自動的に接断制御される。なお、ハイブリッドＥＣＵ５は、以降、ＨＶＥＣＵ５と記す。

車両１のハイブリッドシステム８は、電動機３、インバータ６、バッテリ７、およびＨＶＥＣＵ５によって構成される。

車両１がハイブリッド自動車であることから、電動機３とバッテリ７を有しており、その電力を塵芥装置Ｇの駆動に利用することができる。すなわちハイブリッド自動車では、塵芥装置Ｇのために別な電動機を設ける必要がないので、容易に、塵芥装置Ｇの電動の動力源を得ることができる。

エンジン２は、エンジンＥＣＵ９によって制御される。なお、エンジンＥＣＵ９は、以降、ＥＮＧＥＣＵ９と記す。ＥＮＧＥＣＵ９は、エンジン２の燃料噴射量を主に制御する。また、ＥＮＧＥＣＵ９は、ＨＶＥＣＵ５と連系する。これによりＥＮＧＥＣＵ９およびＨＶＥＣＵ５によって、ハイブリッドシステム８とエンジン２が協調して動作するように制御することができる。

また、このときにＨＶＥＣＵ５は、電動機３、インバータ６、およびバッテリ７の他に、クラッチ４についても制御する。たとえばクラッチ４が締結されていると、車両１は、エンジン２による走行またはエンジン２と電動機３とが協働する走行のいずれかが可能になる。または、クラッチ４が締結されていると、エンジン２が電動機３によって始動が可能になる。あるいは、クラッチ４が締結されていると、エンジン２によって電動機３を発電機として動作させ、バッテリ７に充電を行うことが可能になる。また、クラッチ４が締結されていると、塵芥装置Ｇは、エンジン２の動力またはエンジン２と電動機３とが協働する動力によって動作が可能になる。一方、クラッチ４が切り離されていると、車両１は、エンジン２を連れ回すことなく、エンジン２のフリクションの影響を受けずに電動機３のみによる走行が可能になる。また、クラッチ４が切り離されていると、塵芥装置Ｇは、エンジン２を連れ回すことなく、エンジン２のフリクションの影響を受けずに電動機３のみによる動力による動作が可能になる。

電動機３の出力軸には、トランスミッション１０が接続される。トランスミッション１０は、トランスミッションＥＣＵ１１によって制御されて自動変速を行う。なお、トランスミッションＥＣＵ１１は、以降、ＴＭＥＣＵ１１と記す。ＴＭＥＣＵ１１は、ＨＶＥＣＵ５と連系する。たとえばＴＭＥＣＵ１１がトランスミッション１０をローギア（発進段）に制御するとき、ＨＶＥＣＵ５は、発進時に多量に排出される排気ガスを無くすためなどの理由により、電動機３による発進となるように、エンジン２、電動機３、およびクラッチ４を制御する。また、ＴＭＥＣＵ１１がトランスミッション１０をトップギア（走行段）に制御するとき、ＨＶＥＣＵ５は、バッテリ７のＳＯＣを回復させるためなどに理由により、エンジン２による走行、またはエンジン２と電動機３とが協働する走行になるように、エンジン２、電動機３、およびクラッチ４を制御する。

ＰＴＯ装置１２は、トランスミッション１０に入力される動力を補機である塵芥装置Ｇの側に取り出すものである。ＰＴＯ装置１２は、車両１が停車中、且つトランスミッション１０がニュートラル状態であるなどの諸条件を満たすときに、トランスミッション１０に入力される動力を補機である塵芥装置Ｇの側に取り出すことができる。

塵芥装置Ｇは、ＰＴＯ装置１２の出力によって動作する油圧ポンプ１３と、油圧ポンプ１３から送り出される油圧によって動作する積込機１４と、塵芥装置Ｇを制御する塵芥ＥＣＵ１５と、モード切替スイッチ１６とを有する。

モード切替スイッチ１６は、スイッチ部１７と表示部１８とを有する。モード切替スイッチ１６は、塵芥ＥＣＵ１５に接続される。スイッチ部１７の出力信号は、塵芥ＥＣＵ１５の入力信号になる。また、表示部１８は、塵芥ＥＣＵ１５によって制御される。

塵芥ＥＣＵ１５は、ＨＶＥＣＵ５、ＥＮＧＥＣＵ９、およびＴＭＥＣＵ１１と連系し、油圧ポンプ１３、積込機１４、およびモード切替スイッチ１６の表示部１８を制御する。

スイッチ部１７は、電動機３によって塵芥装置Ｇを動作させるか否かを選択するためのスイッチである。たとえばスイッチ部１７がＯＦＦ状態のときには、電動機３によって塵芥装置Ｇを動作させず、エンジン２によって塵芥装置Ｇを動作させる。一方、スイッチ部１７がＯＮ状態のときには、動作が可能であれば電動機３によって塵芥装置Ｇを動作させる。

このようなモード切替スイッチ１６を有するので、運転者等（たとえば運転者または塵芥収集作業者）が塵芥装置Ｇをエンジン２によって動作させるか、または電動機３によって動作させるかを選択することができる。たとえば車両１が早朝に塵芥収集作業を実施するとき、または車両１が、換気が不十分な地下室などで塵芥収集作業を実施するときには、騒音および排気ガスを減らすために、電動機３によって塵芥装置Ｇを動作させるモードを選択することができる。

また、表示部１８は、塵芥ＥＣＵ１５の制御によって、塵芥装置Ｇが電動機３により動作が可能であるか否か、および動作が可能である場合にはバッテリ７のＳＯＣを表示する。表示パターンについては、詳しく後述する。

トランスミッション１０の出力は、ディファレンシャルギア１９に伝達される。ディファレンシャルギア１９の出力は、駆動輪２０に伝達される。

制御装置２１は、上述したＨＶＥＣＵ５、ＥＮＧＥＣＵ９、ＴＭＥＣＵ１１、および塵芥ＥＣＵ１５によって構成される。これらの各ＥＣＵは、互いに連系しながら制御を実施する。このときに、どのＥＣＵがどの役割をどの程度の割合で分担するかなどは、各ＥＣＵの設計上のポリシによって様々に変更が可能である。あるいは、各ＥＣＵの複数または全部の機能を１つのＥＣＵによって実現することも可能である。よって、以下の説明においては、個々のＥＣＵの動作を単独で説明する必要が無い場合には、各ＥＣＵを１つにまとめて制御装置２１として説明することとする。

なお、制御装置２１からその被制御対象への制御信号の伝達経路、および後述するＰＴＯメインスイッチおよび当該ＰＴＯメインスイッチからＰＴＯ装置１２への信号伝達経路については、図示を省略する。たとえば当該伝達経路は、車両１の車内におけるＣＡＮ(Control Area Network)通信等により行われる。

次に、トランスミッション１０およびＰＴＯ装置１２の内部構成を図２に模式的に示す。トランスミッション１０の内部構成は、電動機３の出力軸（これはトランスミッション１０の入力軸“インプットシャフト”でもあり、以下、インプットシャフト３０ｇと称する。）に設けられるドライブギア３０と、メインシャフト３１に設けられる１ｓｔギア３０ａ，２ｎｄギア３０ｂ，３ｒｄギア３０ｃ，５ｔｈギア３０ｄ，およびＲｅｖギア３０ｅと、インプットシャフト３０ｇとメインシャフト３１とを結合または切り離す直結機構３０ｆと、結合機３２を介してメインシャフト３１に結合されるアウトプットシャフト３３とを有して第一の系が構成される。さらにアウトプットシャフト３３はディファレンシャルギア１９に接続される。なお、ドライブギア３０およびカウンタギア３５を介し、インプットシャフト３０ｇの回転は、カウンタシャフト３４に伝達される。

メインシャフト３１に設けられる１ｓｔギア３０ａ，２ｎｄギア３０ｂ，３ｒｄギア３０ｃ，および５ｔｈギア３０ｄは、変速操作に応じてメインシャフト３１の回転に対し、自由状態または固定状態となる。すなわちメインシャフト３１に設けられるあるギアが自由状態であると、メインシャフト３１に設けられるこのギアは、メインシャフト３１の回転の如何に係わらずに自由な状態になる。メインシャフト３１の回転の如何に係わらず自由な状態となっているギアは、これに嵌合するカウンタギアを介してカウンタシャフト３４の回転をメインシャフト３１に伝達しない状態になる。一方、メインシャフト３１に設けられるあるギアが固定状態であると、メインシャフト３１に設けられるこのギアは、メインシャフト３１の回転と共に回転する。メインシャフト３１の回転に対し、固定状態となっているギアは、これに嵌合するカウンタギアを介してカウンタシャフト３４の回転をメインシャフト３１に伝達する。

このように変速操作に応じてメインシャフト３１の回転に対し、メインシャフト３１に設けられる１ｓｔギア３０ａ，２ｎｄギア３０ｂ，３ｒｄギア３０ｃ，または５ｔｈギア３０ｄを自由状態または固定状態とする機構は、一般的に、シンクロメッシュと呼ばれる機構である。なお、図２においては、シンクロメッシュの図示は省略する。

一方、Ｒｅｖギア３０ｅは、メインシャフト３１に固定され、メインシャフト３１と共に回転する。

さらに、上述の第一の系に対向し、カウンタシャフト３４に設けられるカウンタギア３５〜３５ｅを有して第二の系が構成される。カウンタギア３５〜３５ｅは、カウンタシャフト３４に固定され、カウンタシャフト３４と共に回転する。

さらに、上述の第二の系に対向し、ＰＴＯ駆動用シャフト３６に設けられるＰＴＯ駆動用ギア３７を有して第三の系が構成される。ＰＴＯ駆動用シャフト３６は、結合機３８を介して補機用アウトプットシャフト３９に結合される。さらに補機用アウトプットシャフト３９は油圧ポンプ１３に接続される。ＰＴＯ駆動用ギア３７は、ＰＴＯ駆動用シャフト３６に固定され、ＰＴＯ駆動用シャフト３６と共に回転する。

図２において、ドライブギア３０とカウンタギア３５、１ｓｔギア３０ａとカウンタギア３５ａ、２ｎｄギア３０ｂとカウンタギア３５ｂ、３ｒｄギア３０ｃとカウンタギア３５ｃ、および５ｔｈギア３０ｄとカウンタギア３５ｄは、嵌合している。ただし、１ｓｔギア３０ａ，２ｎｄギア３０ｂ，３ｒｄギア３０ｃ，および５ｔｈギア３０ｄは、変速操作に応じてメインシャフト３１に対し、自由状態または固定状態とされる。また、Ｒｅｖギア３０ｅとカウンタギア３５ｅとの間には、リバース操作に応じてヘリカルギア４０が挿入または抜去される。

たとえば、１ｓｔギア３０ａとカウンタギア３５ａ、２ｎｄギア３０ｂとカウンタギア３５ｂ、３ｒｄギア３０ｃとカウンタギア３５ｃ、および５ｔｈギア３０ｄとカウンタギア３５ｄを全て自由状態とし、Ｒｅｖギア３０ｅとカウンタギア３５ｅとの間にヘリカルギア４０が未挿入（すなわち抜去状態）であれば、トランスミッション１０は、ニュートラル状態になる。

また、１ｓｔギア３０ａを固定状態とすれば、１ｓｔギア３０ａを介してカウンタシャフト３４の回転がメインシャフトア３１に伝達されるので、トランスミッション１０のギア段数は１段目（１ｓｔ）になる。また、２ｎｄギア３０ｂを固定状態とすれば、２ｎｄギア３０ｂを介してカウンタシャフト３４の回転がメインシャフトア３１に伝達されるので、トランスミッション１０のギア段数は２段目（２ｎｄ）になる。また、３ｒｄギア３０ｃを固定状態とすれば、３ｒｄギア３０ｃを介してカウンタシャフト３４の回転がメインシャフトア３１に伝達されるので、トランスミッション１０のギア段数は３段目（３ｒｄ）になる。また、直結機構３０ｆによりインプットシャフト３０ｇとメインシャフト３１とを直結状態とすれば、トランスミッション１０のギア段数は４段目（４ｔｈ）になる。また、５ｔｈギア３０ｄを固定状態とすれば、５ｔｈギア３０ｄを介してカウンタシャフト３４の回転がメインシャフトア３１に伝達されるので、トランスミッション１０のギア段数は５段目（５ｔｈ）になる。また、Ｒｅｖギア３０ｅとカウンタギア３５ｅとの間にヘリカルギア４０を挿入すれば、トランスミッション１０はリバース状態（Ｒｅｖ）になる。

車両１は、図１に示す構成の他に、図示は省略するが運転席の付近にＰＴＯメインスイッチを有する。車両１が停車状態、且つ不図示のシフトレバーの位置がニュートラルまたはパーキングに操作されることによって、トランスミッション１０がニュートラル状態になっているなどの諸条件を満たしているときに、ＰＴＯメインスイッチがＯＮ状態に操作されると、ＰＴＯ接続用ヘリカルギア４１がカウンタギア３５ｂとＰＴＯ駆動用ギア３７との間に挿入され、ＰＴＯ駆動用シャフト３６にエンジン２または電動機３の出力軸から動力が伝達されて油圧ポンプ１３が動作する。その後、塵芥装置Ｇの始動スイッチ（不図示）がＯＮ状態に操作されると、塵芥装置Ｇが作業を開始する。

一方、ＰＴＯ接続用ヘリカルギア４１は、不図示のＰＴＯメインスイッチがＯＮ状態からＯＦＦ状態になると、少なくともトランスミッション１０がニュートラル状態から離脱する以前に、ＰＴＯ駆動用ギア３７とカウンタギア３５ｂとの間から抜去される。これにより、ＰＴＯ駆動用シャフト３６には、電動機３の出力軸からの動力は伝達されなくなり、塵芥装置Ｇと電動機３との間の動力伝達経路が切り離される。これにより油圧ポンプ１３は動作できない状態になる。なお、ＰＴＯ接続用ヘリカルギア４１の挿入抜去機構はソレノイドなどによって実現される。また、ＰＴＯメインスイッチがＯＮ状態のときには、運転室内などには、塵芥装置Ｇと電動機３との間で動力伝達が可能になったことが表示ランプの点灯または点滅あるいはスピーカからの音声出力（たとえば「ピーティーオーはオンです。」）などによって通知される。同様に、ＰＴＯメインスイッチがＯＦＦ状態のときには、運転室内などには、塵芥装置Ｇと電動機３との間で動力伝達が不可能になったことが表示ランプの消灯あるいはスピーカからの音声出力（たとえば「ピーティーオーはオフです。」）などによって通知される。

次に、制御装置２１の制御手順を、図３〜図７を参照しながら説明する。

バッテリ７の目標ＳＯＣを変更する制御について、図３および図４を参照しながら説明する。目標ＳＯＣとは、制御装置２１がバッテリ７の充放電を制御する際に、目標とするＳＯＣである。バッテリ７のＳＯＣは、バッテリ７が複数のセルから構成される場合、各セルの充電量とそのバラツキの程度など、複数のパラメータによって値が決められるが、ここでは説明を分かり易くするために、単純に、バッテリ７を単セルとみなし、その充電量がＳＯＣであるとして説明する。すなわち、ここでの目標ＳＯＣは、充電目標値である。

たとえばバッテリ７の寿命に配慮すれば、バッテリ７の温度上昇をなるべく抑える観点から、目標ＳＯＣは、低めに設定することが好ましい。一方、塵芥装置Ｇを電動機３により長い時間動作させることを考えた場合、目標ＳＯＣは、なるべく高いことが好ましい。

このように、塵芥装置Ｇを電動機３によって動作させることを前提とした目標ＳＯＣと、塵芥装置Ｇに係わらない目標ＳＯＣとでは、互いに異なる目標ＳＯＣとすることが好ましい。そこで、制御装置２１は、図３に示すように、２つの目標ＳＯＣ＃１および＃２を、状況に応じて設定するように制御する。

図３において、時刻ｔ０〜ｔ１および時刻ｔ３以降は、塵芥装置Ｇを電動機３によって動作させることを前提としない目標ＳＯＣ＃１が設定され、時刻ｔ１〜ｔ３は、塵芥装置Ｇを電動機３によって動作させることを前提とした目標ＳＯＣ＃２が設定されている。なお、「塵芥装置Ｇを電動機３によって動作させることを前提とする」という状況は、実際に塵芥装置Ｇを電動機３によって動作させている状況だけではなく、これから塵芥収集作業を実施するために現場に向かっている状況も含むものである。なお、以下の説明では、塵芥装置Ｇを電動機３の動力によって動作させるモードを「電動モード」と称し、塵芥装置Ｇをエンジン２の動力によって動作させるモードを「エンジンモード」と称することとする。

たとえば図３において、時刻ｔ１〜ｔ２は、車両１は、これから塵芥収集作業を実施するために現場に向かっている時間である。また、時刻ｔ２〜ｔ３は、車両１は、現場に到着し、実際に塵芥装置Ｇを電動機３によって動作させている時間である。

図３の下図の曲線は、目標ＳＯＣに対するバッテリ７の実際のＳＯＣ（すなわち、ここでは充電量）の変化を示している。図３の下図によれば、時刻ｔ０〜ｔ１では、バッテリ７のＳＯＣは、ほぼ目標ＳＯＣ＃１を満たしている。

時刻ｔ１で、車両１の運転者等がスイッチ部１７をＯＮ状態（すなわち電動モード設定）にしたことを制御装置２１が認識すると、目標ＳＯＣを＃１から＃２に変更する。目標ＳＯＣが＃１から＃２に上昇すると、制御装置２１は、バッテリ７のＳＯＣを高くするように制御するので、時刻ｔ１ａで、ＳＯＣは、目標ＳＯＣ＃２に達する。

続いて、制御装置２１は、時刻ｔ１ａ〜ｔ２まで、目標ＳＯＣ＃２を保つようにバッテリ７の充放電を制御する。

やがて車両１が塵芥収集現場に到着し、時刻ｔ２〜ｔ３まで、電動機３により塵芥装置Ｇを動作させて塵芥収集作業を実施する。これにより時刻ｔ２〜ｔ３の間に、バッテリ７のＳＯＣは、徐々に低減する。

時刻ｔ３に車両１は塵芥収集作業を終了し、事務所に帰還を開始する。このとき時刻ｔ３で、車両１の運転者等がスイッチ部１７をＯＦＦ状態（すなわち電動モード解除）にしたことを制御装置２１が認識すると、目標ＳＯＣを＃２から＃１に変更する。時刻ｔ４に車両１は事務所に帰還を完了する。車両１の帰還途中には、エンジン２による発電と回生発電とが実施されるので、時刻ｔ４では、バッテリ７のＳＯＣは、目標ＳＯＣ＃１まで回復する。

車両１は、事務所に帰還後は、その日の作業は全て終了したので、時刻ｔ４以降は、運行を休止する。したがって、バッテリ７のＳＯＣは、目標ＳＯＣ＃１のままである。

図３の制御手順を図４のフローチャートを参照しながら説明する。

なお、制御装置２１を構成するＨＶＥＣＵ５、ＥＮＧＥＣＵ９、ＴＭＥＣＵ１１、および塵芥ＥＣＵ１５などの各ＥＣＵは、情報処理装置の一例であり、予めインストールされている所定のプログラムを情報処理装置が実行することによって、その情報処理装置にＥＣＵの機能が実現される。たとえば情報処理装置は、メモリ、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、入出力ポートなどを有する。情報処理装置のＣＰＵは、メモリなどから所定のプログラムとして制御プログラムを読み込んで実行する。これにより、情報処理装置には、ＥＣＵの機能が実現される。なお、上述したＣＰＵの代わりにＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)などを用いてもよい。

図４のフローチャートにおいて、「ＳＴＡＲＴ」の条件は、車両１のキースイッチがＯＮ状態であり、制御装置２１は稼動中であるという条件である。「ＳＴＡＲＴ」の条件が整っているときに、フローは、ステップＳ１に進む。なお、図４の「ＳＴＡＲＴ」から「ＥＮＤ」までのフローは１周期分のフローであり、「ＥＮＤ」までフローが進んだときに、「ＳＴＡＲＴ」の条件が整っているときには、フローは、再度開始される。

ステップＳ１において、制御装置２１は、スイッチ部１７は電動モード（すなわちＯＮ状態に操作されている）か否かを判定する。ステップＳ１において、スイッチ部１７は電動モードであると判定されると、フローは、ステップＳ２に進む。一方、ステップＳ１において、スイッチ部１７は電動モードでない（すなわちＯＦＦ状態に操作されている）と判定されると、フローは、ステップＳ４に進む。

ステップＳ２において、制御装置２１は、目標ＳＯＣは＃１か否かを判定する。ステップＳ２において、目標ＳＯＣは＃１であると判定されると、フローは、ステップＳ３に進む。一方、ステップＳ２において、目標ＳＯＣは＃１ではない（すなわち＃２）と判定されると処理を終了する（ＥＮＤ）。

ステップＳ３において、制御装置２１は、目標ＳＯＣを＃２に引き上げて処理を終了する（ＥＮＤ）。

ステップＳ４において、制御装置２１は、目標ＳＯＣは＃２か否かを判定する。ステップＳ４において、目標ＳＯＣは＃２であると判定されると、フローは、ステップＳ５に進む。一方、ステップＳ４において、目標ＳＯＣは＃２でない（すなわち＃１）であると判定されると、フローは、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ５において、制御装置２１は、目標ＳＯＣを＃１に引き下げて処理を終了する（ＥＮＤ）。

このようにして、制御装置２１は、スイッチ部１７の操作にしたがって目標ＳＯＣを＃１から＃２に引き上げる。なお、ステップＳ１において、スイッチ部１７が電動モード（すなわちＯＮ状態）であっても不図示のＰＴＯメインスイッチがＯＦＦ状態であれば、塵芥装置Ｇは動作しない状態である。

次に、目標ＳＯＣ＃２に対する実際のバッテリ７のＳＯＣが現在どれくらいであるかを表示部１８に表示させる制御手順について、図５および図６を参照しながら説明する。塵芥装置Ｇの操作者は、以下に説明する表示部１８の表示パターンを確認することによって、現在のバッテリ７のＳＯＣを認識することができる。

これによれば、未だ塵芥収集作業を行う以前であれば、これからの塵芥収集作業に際し、電動機３による塵芥装置Ｇの動作が可能か否かを判断することができる。また、現在、塵芥収集作業中であり、電動機３により塵芥装置Ｇを動作中であれば、今後どれくらいの回数、電動機３による塵芥装置Ｇの動作が可能であるのかを推定することができる。

次に、所定のＳＯＣ（ＭＩＮ，ＡＬＴ）に対するバッテリ７のＳＯＣの変化の例を図５に示す。図５は、図３における時刻ｔ２〜ｔ４に対応する部分を示している。図５では、目標ＳＯＣ＃１および＃２に加え、所定のＳＯＣとして「ＡＬＴ（ＡＬＡＲＴ：警報）」および「ＭＩＮ（ＭＩＮＩＭＵＭ：下限）」が設定されている。所定のＳＯＣとしての「ＭＩＮ」は、バッテリ７のＳＯＣの下限であり、ＳＯＣがこれ以下になることはバッテリ７の性能維持のために避けなければならない。また、所定のＳＯＣとしての「ＡＬＴ」は、「ＭＩＮ」よりもＳＯＣが少し高く、バッテリ７のＳＯＣが「ＭＩＮ」に近いことをユーザに通知することが必要と考えられるＳＯＣである。

図５において、バッテリ７のＳＯＣが目標ＳＯＣ＃２以下であり＃１以上であるときには、表示部１８は連続的に点灯状態である。図５において、バッテリ７のＳＯＣが目標ＳＯＣ＃１未満であり「ＡＬＴ」以上であるときには、表示部１８はゆっくり点滅する。図５において、バッテリ７のＳＯＣが「ＡＬＴ」未満であり「ＭＩＮ」以上であるときには、表示部１８は、速く点滅する。さらに、バッテリ７のＳＯＣが「ＭＩＮ」未満となるときには、電動モードで塵芥装置Ｇが動作中であれば、電動モードを強制終了する。

以上の制御手順を図６のフローチャートを参照しながら説明する。図６のフローチャートにおいて、「ＳＴＡＲＴ」の条件は、車両１のキースイッチがＯＮ状態であり、制御装置２１は稼動中であるという条件である。「ＳＴＡＲＴ」の条件が整っているときに、フローは、ステップＳ１０に進む。なお、図６の「ＳＴＡＲＴ」から「ＥＮＤ」までのフローは１周期分のフローであり、「ＥＮＤ」までフローが進んだときに、「ＳＴＡＲＴ」の条件が整っているときには、フローは、再度開始される。

ステップＳ１０において、制御装置２１は、ＳＯＣ以外の条件は、電動モードに切替えが可能か否かを判定する。ここで、ＳＯＣ以外の条件とは、たとえばバッテリ７の温度、インバータ６の温度、または電動機３の温度などの条件であり、これらの条件に基づいて制御装置２１は、電動モードに切替えが可能か否かを判定する。たとえばバッテリ７の温度、インバータ６の温度、または電動機３の温度のいずれもが上限値を超えていなかったら、制御装置２１は、電動モードに切替えが可能であると判定する。ステップＳ１０において、ＳＯＣ以外の条件は、電動モードに切替えが可能であると判定されると、フローは、ステップＳ１１に進む。一方、ステップＳ１０において、ＳＯＣ以外の条件は、電動モードに切替えが可能でないと判定されると、フローは、ステップＳ１６に進む。

ステップＳ１１において、制御装置２１は、バッテリ７のＳＯＣが目標ＳＯＣ＃１以下か否かを判定する。ステップＳ１１において、バッテリ７のＳＯＣが目標ＳＯＣ＃１以下であると判定されると、フローは、ステップＳ１２に進む。一方、ステップＳ１１において、バッテリ７のＳＯＣが目標ＳＯＣ＃１以下ではないと判定されると、フローは、ステップＳ１７に進む。

ステップＳ１２において、制御装置２１は、バッテリ７のＳＯＣが「ＡＬＴ」以下か否かを判定する。ステップＳ１２において、バッテリ７のＳＯＣが「ＡＬＴ」以下であると判定されると、フローは、ステップＳ１３に進む。一方、ステップＳ１２において、バッテリ７のＳＯＣが「ＡＬＴ」以下ではないと判定されると、フローは、ステップＳ１８に進む。

ステップＳ１３において、制御装置２１は、バッテリ７のＳＯＣが「ＭＩＮ」以下か否かを判定する。ステップＳ１３において、バッテリ７のＳＯＣが「ＭＩＮ」以下であると判定されると、フローは、ステップＳ１４に進む。一方、ステップＳ１３において、バッテリ７のＳＯＣが「ＭＩＮ」以下ではないと判定されると、フローは、ステップＳ１９に進む。

ステップＳ１４において、制御装置２１は、塵芥装置Ｇが現在、電動モードで動作中か否かを判定する。ステップＳ１４において、塵芥装置Ｇが現在、電動モードで動作中であると判定されると、フローは、ステップＳ１５に進む。一方、ステップＳ１４において、塵芥装置Ｇが現在、電動モードで動作中ではないと判定されると、フローは、ステップＳ２０に進む。

ステップＳ１５において、制御装置２１は、塵芥装置Ｇの電動モードを強制終了して処理を終了する（ＥＮＤ）。

ステップＳ１６において、制御装置２１は、表示部１８がこれまで点灯していたら消灯し、または表示部１８が消灯していたらそのまま消灯の状態とし、フローは、ステップＳ１０に戻る。

ステップＳ１７において、制御装置２１は、表示部１８を連続的に点灯させて、フローは、ステップＳ１０に戻る。

ステップＳ１８において、制御装置２１は、表示部１８をゆっくりと点滅させて、フローは、ステップＳ１０に戻る。

ステップＳ１９において、制御装置２１は、表示部１８を速く点滅させて、フローは、ステップＳ１０に戻る。

ステップＳ２０において、制御装置２１は、表示部１８がこれまで点灯していたら消灯し、または表示部１８が消灯していたらそのまま消灯の状態とし、フローは、ステップＳ１０に戻る。

このように、制御装置２１は、表示部１８の点灯または点滅の表示パターンを変更することにより、電動モードへの切替えの可否と共に、バッテリ７のＳＯＣの状況を操作者に通知する。操作者は、表示部１８の表示パターンを確認することによって、電動モードへの切替えの可否とバッテリ７のＳＯＣの状態とを認識する。これにより、操作者は、塵芥装置Ｇを電動機３によって、動作させることができるか否か、または、塵芥装置Ｇを電動機３によって、動作させることができる場合、どれくらいの時間動作させることができるか、といったことを容易に推定することができる。さらに、バッテリ７のＳＯＣが極端に低い場合（すなわち「ＭＩＮ」以下）、電動モードを強制終了させることによって、バッテリ７を保護することができる。

なお、ステップＳ１５で、電動モードを強制終了させてからの処理については、たとえばエンジンモードに自動的に切替えてもよいし、あるいは操作者が手動でエンジンモードに切替えるなどの措置を講じるようにしてもよい。

また、車両１は、塵芥装置Ｇを可能な限り電動機３によって動作させることを目指している。このため、バッテリ７が過充電になってしまう場合を除き、塵芥装置Ｇをエンジン２によって動作させているときにも、併せてエンジン２によって電動機３を発電機として動作させ、いつでも電動モードに切替えが可能なように、バッテリ７に充電を行うようにする。この充電の制御手順を図７のフローチャートを参照しながら説明する。

図７のフローチャートにおいて、「ＳＴＡＲＴ」の条件は、車両１のキースイッチがＯＮ状態であり、制御装置２１は稼動中であるという条件である。「ＳＴＡＲＴ」の条件が整っているときに、フローは、ステップＳ２０に進む。なお、図７の「ＳＴＡＲＴ」から「ＥＮＤ」までのフローは１周期分のフローであり、「ＥＮＤ」までフローが進んだときに、「ＳＴＡＲＴ」の条件が整っているときには、フローは、再度開始される。

ステップＳ３０において、制御装置２１は、塵芥装置Ｇが現在、エンジンモードで動作中か否かを判定する。ステップＳ３０において、塵芥装置Ｇが現在、エンジンモードで動作中であると判定されると、フローは、ステップＳ３１に進む。一方、ステップＳ３０において、塵芥装置Ｇが現在、エンジンモードで動作中ではないと判定されると、フローは、ステップＳ３０を繰り返す。

ステップＳ３１において、制御装置２１は、バッテリ７のＳＯＣが目標ＳＯＣ＃２以下であるか否かを判定する。ステップＳ３１において、バッテリ７のＳＯＣが目標ＳＯＣ＃２以下であると判定されると、フローは、ステップＳ３２に進む。一方、ステップＳ３１において、バッテリ７のＳＯＣが目標ＳＯＣ＃２以下ではないと判定されると、処理を終了する（ＥＮＤ）。

このように、制御装置２１は、エンジンモードで塵芥装置Ｇが動作している間もバッテリ７のＳＯＣが目標ＳＯＣ＃２以下である場合には、電動機３による発電を実施し、バッテリ７に充電を行っている。これによれば、電動モードを常時スタンバイの状態とし、エンジンモードから電動モードへのモード切替えを任意のタイミングで行うことができる。

実際の運用では、通常の塵芥収集作業中には、スイッチ部１７をＯＮ状態とすることで、目標ＳＯＣ＃２を維持させておき、ＰＴＯメインスイッチの開閉によって、塵芥装置ＧをＯＮ／ＯＦＦさせることにより、バッテリ７のＳＯＣを高い状態に保つことができる。一方、塵芥作業のエリア変更等で、車両１が塵芥作業を行わずに長時間移動するようなときには、スイッチ部１７をＯＦＦ状態とすることで、目標ＳＯＣは＃１とされるので、バッテリ７のＳＯＣは、目標ＳＯＣ＃１に近い低い状態を保ち、長時間移動中のおけるバッテリ７の温度上昇を抑えることができる。

なお、図７の例のように、目標ＳＯＣが＃２以下であると自動的にバッテリ７の充電を行うように制御する他に、別途、バッテリ７の充電の実行を運転者等の操作により指示できるスイッチを設け、このスイッチの操作に応じてバッテリ７の充電を実行するようにしてもよい。あるいは、目標ＳＯＣ＃１，＃２の他に、エンジンモードで動作中にバッテリ７の充電を行うか否かを判定するための閾値を別に設けてもよい。このような閾値は、たとえば目標ＳＯＣ＃１と目標ＳＯＣ＃２との間のいずれかに設けるとよい。

なお、上述の図４、図６、および図７のフローチャートの処理は、制御装置２１によって、並列に処理されているものとする。

（その他の実施の形態）
上述した実施の形態は、その要旨を逸脱しない限り、様々に変更が可能である。たとえば、上述の実施の形態では、補機の一例として、塵芥装置Ｇを例示したが、補機の種類はどのようなものであってもよい。たとえば、塵芥装置Ｇの例では、油圧ポンプ１３をＰＴＯ装置１２によって駆動する例を示したが、補機がエアコンであればコンプレッサをＰＴＯ装置１２によって駆動するように構成できる。その他にも、補機は、コンクリートミキサやクレーンなど、様々な種類とすることができる。

上述した表示部１８の表示形態は、その他にもいろいろな表示形態とすることができる。たとえば、表示部１８を構成するランプの消灯、点灯または点滅に代えて、多色の発光ダイオード等により表示色を変えてもよい。あるいは、表示部１８を文字表示器で構成し、「電動モード可」、「電動モード不可」、「ＳＯＣ高」、「ＳＯＣ中」、または「ＳＯＣ低」などと文字表示させてもよい。もしくは、表示部１８をスピーカとし、音声情報によって、「電動モードは可能です。」、「電動モードは不可能です。」、「ＳＯＣは高いです。」、「ＳＯＣは中程度です。」、または「ＳＯＣは低いです。」などと合成音声で知らせてもよい。

また、上述の実施の形態では、「制御装置２１は、スイッチ部１７の操作にしたがって目標ＳＯＣを＃１から＃２に引き上げる。」と説明したが、これは一例であって、制御装置２１が目標ＳＯＣを引き上げる契機を、スイッチ部１７の操作に限定するものではない。たとえば目標ＳＯＣを変更するためのスイッチを別途設け、制御装置２１は、このスイッチの操作にしたがって目標ＳＯＣを引き上げてもよい。

もしくは、塵芥収集作業のスケジュールが予め分かっている場合には、制御装置２１は、運転者等による手動のスイッチの操作によらずに、タイマ等の装置に内蔵されている自動的なスイッチの入力にしたがって目標ＳＯＣを引き上げてもよい。たとえば１週間の中で、塵芥収集作業のスケジュールが予め決定している場合などでは、１週間の各曜日の時間帯毎にＯＮ／ＯＦＦの状態を設定できるスイッチを内蔵したタイマを設けておき、このタイマのスイッチがＯＮ状態では、目標ＳＯＣが＃２となり、このタイマのスイッチがＯＦＦ状態では目標ＳＯＣが＃１となるようにしておく。このタイマを用いて、たとえば１週間のうち月曜日から金曜日までの午前９時〜午後５時までは、目標ＳＯＣが＃２（タイマＯＮ）となり、それ以外の曜日と時間帯には目標ＳＯＣが＃１（タイマＯＦＦ）となるように、設定しておくようにしてもよい。

また、制御装置２１を構成する情報処理装置が実行するプログラムは、制御装置２１の出荷前に、情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであっても、制御装置２１の出荷後に、情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであってもよい。また、プログラムの一部が、制御装置２１の出荷後に、情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであってもよい。制御装置２１の出荷後に、情報処理装置のメモリなどに記憶されるプログラムは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に記憶されているものをインストールしたものであっても、インターネットなどの伝送媒体を介してダウンロードしたものをインストールしたものであってもよい。

また、プログラムは、情報処理装置によって直接実行可能なものだけでなく、ハードディスクなどにインストールすることによって実行可能となるものも含む。また、圧縮されたり、暗号化されたりしたものも含む。

このように、情報処理装置とプログラムによって制御装置２１の機能を実現することにより、大量生産や仕様変更（または設計変更）に対して柔軟に対応可能となる。

なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであってもよいし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであってもよい。

１…車両、２…エンジン、３…電動機、４…クラッチ、５…ＨＶＥＣＵ（制御装置の一部）、９…ＥＮＧＥＣＵ（制御装置の一部）、１１…ＴＭＥＣＵ（制御装置の一部）、１５…塵芥ＥＣＵ（制御装置の一部）、１６…モード切替スイッチ、１７…スイッチ部、１８…表示部、２１…制御装置、Ｇ…塵芥装置（補機）

Claims (5)

1. 車両の制御装置において、
   前記車両は、エンジンと電動機と前記電動機に電力を供給するバッテリとを有し、前記エンジンによる走行、前記電動機による走行、または前記エンジンと前記電動機とが協働する走行のいずれかにより走行すると共に、前記エンジンまたは前記電動機を動力源とする補機を有し、
   前記補機を前記電動機で動作させる電動モードと、前記補機を前記エンジンにより動作させるエンジンモードとが切り替え可能であり、
   前記バッテリは、所定の充電目標値を達成するように充電制御され、
   前記電動モードへ切り替える操作にしたがって、前記バッテリの充電目標値を引き上げるように制御する、
   ことを特徴とする制御装置。
2. 請求項１記載の制御装置において、
   前記エンジンモードで前記補機を前記エンジンにより動作させる際には、併せて前記電動機を発電機として動作させ、前記バッテリへの充電を実施するように制御する、
   ことを特徴とする制御装置。
3. エンジンと電動機と前記電動機に電力を供給するバッテリとを有し、前記エンジンによる走行、前記電動機による走行、または前記エンジンと前記電動機とが協働する走行のいずれかにより走行すると共に、前記エンジンまたは前記電動機を動力源とする補機を有し、
   請求項１または２記載の制御装置を有する、
   ことを特徴とする車両。
4. エンジンと電動機と前記電動機に電力を供給するバッテリとを有し、前記エンジンによる走行、前記電動機による走行、または前記エンジンと前記電動機とが協働する走行のいずれかにより走行すると共に、前記エンジンまたは前記電動機を動力源とする補機を有する車両の制御装置が実行する制御方法において、
   前記補機を前記電動機で動作させる電動モードと、前記補機を前記エンジンにより動作させるエンジンモードとが切り替え可能であり、
   前記バッテリは、所定の充電目標値を達成するように充電制御され、
   前記電動モードへ切り替える操作にしたがって、前記バッテリの充電目標値を引き上げるように制御するステップを有する、
   ことを特徴とする制御方法。
5. 請求項４記載の制御方法において、
   前記エンジンモードで前記補機を前記エンジンにより動作させる際には、併せて前記電動機を発電機として動作させ、前記バッテリへの充電を実施するように制御するステップを有する、
   ことを特徴とする制御方法。

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