JP7842646B2 - 車両 - Google Patents

Description

本発明は、車両に関する。

例えば、特許文献１には、クランクシャフトに連結されて回生ブレーキユニットとして機能する回生発電機と、空気を圧縮してシリンダに供給する電動過給機とを有するエンジンが開示されている。かかるエンジンでは、バッテリが満充電の場合、回生発電機の回生電力が電動過給機に供給される。

特開２００４－２７０６０２号公報

車両を制動させる制動力としては、機械的な制動装置による機械制動力の他、エンジンによるエンジン制動力、および、モータジェネレータの回生動作による回生制動力がある。例えば、バッテリのＳＯＣが比較的高い場合、モータジェネレータを回生動作させず、機械制動力とエンジン制動力とにより車両の制動が行われる。そうすると、例えば、降坂時のように制動を比較的長時間行う状況などでは、機械制動力による制動装置の負担が大きくなり、制動装置が早く劣化するおそれがある。

そこで、本発明は、降坂時に適切な制動を行うことが可能な車両を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る車両は、
駆動用のエンジンと、
駆動用のモータジェネレータと、
前記モータジェネレータと電気的に接続されるバッテリと、
前記バッテリから供給される電力を消費して、前記エンジンに供給する空気を圧縮して前記エンジンに供給する電動過給機と、
自車両の走行ルートを特定するナビゲーション装置と、
記憶装置と、
制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
１つまたは複数のプロセッサと、
前記プロセッサに接続される１つまたは複数のメモリと、
を有し、
前記プロセッサは、
特定された前記走行ルートにおける下り勾配の区間である降坂区間を特定することと、
前記降坂区間の走行が完了したとき、前記降坂区間の終点における前記バッテリのＳＯＣの実績値から、前記降坂区間の始点における前記バッテリのＳＯＣの実績値を減算してＳＯＣ差を導出し、前記ＳＯＣ差を前記降坂区間の距離で除算して、前記降坂区間における単位距離当たりのＳＯＣの増減量を示すＳＯＣ単位増減量を導出して前記記憶装置に記憶させることと、
前記降坂区間を走行しているとき、前記記憶装置に記憶されている過去の前記ＳＯＣ単位増減量を読み出し、読み出した過去の前記ＳＯＣ単位増減量に前記降坂区間における現在の位置から終点までの距離を乗算して、現在の位置から終点に到達するまでの区間におけるＳＯＣの増減量の推定値を示すＳＯＣ推定増減量を導出することと、
前記降坂区間を走行しているとき、前記バッテリの現在のＳＯＣに前記ＳＯＣ推定増減量を加算して、前記降坂区間の終点における前記バッテリのＳＯＣの推定値を示す終点推定ＳＯＣを導出することと、
前記終点推定ＳＯＣが所定のＳＯＣ基準値以上の場合、前記電動過給機をオン状態にさせることと、
を含む処理を実行する。

本発明によれば、降坂時に適切な制動を行うことが可能となる。

図１は、第１実施形態にかかる車両の構成を示す概略図である。 図２は、車両の減速時あるいは降坂時の制動力について説明する図である。 図３は、第１実施形態の車両の動作の一例を示す図である。 図４は、第１実施形態の制動制御部の動作の流れを説明するフローチャートである。 図５は、第２実施形態にかかる車両の構成を示す概略図である。 図６は、第２実施形態の制動制御部の動作の流れを説明するフローチャートである。 図７は、第３実施形態にかかる車両の構成を示す概略図である。 図８は、第３実施形態の制動制御部が事前に行っておく処理の概要を説明する図である。 図９は、第３実施形態の制動制御部が制動を制御するときの概要を説明する図である。 図１０は、第３実施形態の制動制御部が事前に行っておく処理の流れを説明するフローチャートである。 図１１は、第３実施形態の制動制御部が制動を制御するときの動作の流れを説明するフローチャートである。 図１２は、第３実施形態の制動制御部が制動を制御するときの動作の流れを説明するフローチャートである。 図１３は、第４実施形態にかかる車両の構成を示す概略図である。 図１４は、第４実施形態の制動制御部およびバルブ制御部の動作の流れを説明するフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す具体的な寸法、材料、数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態にかかる車両１の構成を示す概略図である。車両１は、駆動用のモータジェネレータ１０および駆動用のエンジン１２を備えるハイブリッド自動車である。以後、車両１を自車両という場合がある。

また、車両１は、モータジェネレータ１０に電力を供給するバッテリ１４を備える。バッテリ１４は、例えば、リチウムイオンバッテリなどであり、放電および充電が可能な２次電池である。

モータジェネレータ１０は、不図示のインバータを通じて、図１の一点鎖線で示すようにバッテリ１４に電気的に接続される。モータジェネレータ１０は、バッテリ１４から電力が供給されるとモータとして機能し、供給された電力に従って回転する。モータジェネレータ１０は、車輪１６に接続される。車両１は、モータジェネレータ１０の回転による駆動力を、車輪１６に伝達することが可能な構成となっている。

また、車両１の減速時や降坂時、モータジェネレータ１０は、車輪１６の回転に従って発電する発電機として機能する。モータジェネレータ１０は、生成した電力をバッテリ１４に供給することでバッテリ１４を充電することができる。すなわち、モータジェネレータ１０は、車輪１６の回転によるエネルギーを電気エネルギーに変換して回収する回生が可能となっている。モータジェネレータ１０が回生動作を行うことに伴って、車輪１６には、車両１を減速させる制動力が発生する。以後、モータジェネレータ１０の回生動作による制動力を、回生制動力という場合がある。

エンジン１２は、ピストン２０、シリンダ２２、吸気ポート２４、排気ポート２６、吸気バルブ２８および排気バルブ３０を有する。ピストン２０は、シリンダ２２の内部に摺動可能に収容される。吸気ポート２４および排気ポート２６は、シリンダ２２の内部に連通する。吸気バルブ２８は、吸気ポート２４を開閉する。排気バルブ３０は、排気ポート２６を開閉する。

吸気バルブ２８が開状態となると、吸気ポート２４を通じてシリンダ２２の内部に空気が送入される。また、シリンダ２２の内部には、燃料が噴射される。シリンダ２２の内部において、空気と燃料との混合気が燃焼することで、ピストン２０がシリンダ２２の内部で摺動する。ピストン２０が摺動すると、クランク軸３２が回転する。クランク軸３２は、車輪１６に接続される。車両１は、ピストン２０の摺動による駆動力を、クランク軸３２を通じて車輪１６に伝達することが可能な構成となっている。

また、負荷に対してエンジンの出力が小さくなると、車輪１６には、エンジン１２による車両１を減速させる制動力が発生する。以後、エンジン１２による制動力を、エンジン制動力という場合がある。

排気バルブ３０が開状態となると、排気ポート２６を通じてシリンダ２２の内部のガスがシリンダ２２の外部に排出される。

車両１は、吸気流路４０および排気流路４２を備える。吸気流路４０は、吸気ポート２４に繋がっている。吸気流路４０には、吸気ポート２４を通じてシリンダ２２の内部に送入される空気が流通する。排気流路４２は、排気ポート２６に繋がっている。排気流路４２には、排気ポート２６を通じてシリンダ２２の外部に排出されるガスが流通する。

吸気流路４０には、空気が流通する方向に沿った順に、エアクリーナ５０、インタークーラ５２、スロットルバルブ５４が設けられる。エアクリーナ５０は、吸気流路４０に取り込む空気から異物を取り除く。インタークーラ５２は、吸気流路４０を流通する空気を冷却する。スロットルバルブ５４は、運転者の加速操作に応じて、シリンダ２２の内部に送入する空気量を調整する。

排気流路４２には、触媒５６が設けられる。触媒５６は、例えば、三元触媒などであり、シリンダ２２から排出されたガスを浄化する。

車両１は、電動過給機６０を備える。電動過給機６０は、コンプレッサ６２、排気タービン６４、モータ６６を有する。コンプレッサ６２は、吸気流路４０に設けられ、吸気流路４０におけるエアクリーナ５０とインタークーラ５２との間に位置する。排気タービン６４は、排気流路４２に設けられ、排気流路４２における排気ポート２６と触媒５６との間に位置する。排気タービン６４は、排気流路４２をガスが流通することで回転する。

モータ６６は、コンプレッサ６２に接続される。排気タービン６４は、モータ６６を通じてコンプレッサ６２に接続される。モータ６６は、不図示のインバータを通じて、図１の一点鎖線で示すようにバッテリ１４に電気的に接続される。モータ６６は、バッテリ１４から供給される電力を消費してコンプレッサ６２を駆動する。また、電動過給機６０では、排気タービン６４の回転に従ってコンプレッサ６２を駆動させることもできる。

コンプレッサ６２は、エアクリーナ５０を通じて吸気流路４０に取り込まれた空気を圧縮し、圧縮した空気をインタークーラ５２に送出する。インタークーラ５２に供給された空気は、スロットルバルブ５４および吸気ポート２４を通じてシリンダ２２の内部に送入される。すなわち、電動過給機６０は、バッテリ１４から供給される電力を消費して、エンジン１２に供給する空気を圧縮してエンジン１２に供給する。

なお、図１で示す電動過給機６０は、モータ６６によりコンプレッサ６２を駆動する構成と、排気タービン６４によりコンプレッサ６２を駆動する構成とが一体となっていた。しかし、電動過給機６０は、少なくともモータ６６によりコンプレッサ６２を駆動する構成を含んでいればよく、排気タービン６４によりコンプレッサ６２を駆動する構成が省略されてもよい。また、モータ６６によりコンプレッサ６２を駆動する電動過給機６０とは別に、他のコンプレッサ６２と、当該他のコンプレッサを駆動する排気タービンとから構成される機械的な過給機が車両１に設けられてもよい。

車両１は、速度センサ７０、制動センサ７２、勾配センサ７４、電圧センサ７６および電流センサ７８を備える。速度センサ７０は、車両１の速度を検出する。制動センサ７２は、例えば、ブレーキペダルに設けられ、運転者によるブレーキペダルの操作量である制動操作量を検出する。勾配センサ７４は、慣性計測装置（ＩＭＵ）等を通じ、車両１が走行している路面の勾配を検出する。電圧センサ７６は、バッテリ１４の端子の電圧を検出する。電流センサ７８は、バッテリ１４の端子の電流を検出する。

車両１は、制動装置８０を備える。制動装置８０は、例えば、ディスク式制動装置またはドラム式制動装置などであり、車輪１６の回転を機械的に抑制する構成となっている。制動装置８０は、例えば、油圧によって駆動する。以後、制動装置８０による制動力を、機械制動力という場合がある。

車両１は、制御装置９０を備える。制御装置９０は、１つまたは複数のプロセッサ９２と、プロセッサ９２に接続される１つまたは複数のメモリ９４とを備える。メモリ９４は、プログラム等が格納されたＲＯＭおよびワークエリアとしてのＲＡＭを含む。プロセッサ９２は、プログラムを実行することで、車両１全体を制御する。例えば、プロセッサ９２は、エンジン１２の駆動およびモータジェネレータ１０の駆動を制御する。

プロセッサ９２は、プログラムを実行することで、制動制御部１００としても機能する。制動制御部１００は、運転者によってブレーキペダルが操作されたとき、制動センサ７２により検出された制動操作量に基づいて、運転者により要求された制動力を示す要求制動力を導出する。制動制御部１００は、要求制動力に従って車両１の制動を制御し、車両１を減速させる。制動制御部１００については、後に詳述する。

図２は、車両１の減速時あるいは降坂時の制動力について説明する図である。図２（ａ）は、バッテリ１４のＳＯＣ（State Of Charge）が比較的低い場合の一例を示す。図２（ｂ）は、バッテリ１４のＳＯＣが比較的高い場合の一例であり、かつ、減速時に電動過給機６０をオン状態にさせない比較例を示す。また、図２（ｃ）は、バッテリ１４のＳＯＣが比較的高い場合の一例であり、かつ、減速時に電動過給機６０をオン状態にさせる第１実施形態の例を示す。

制動制御部１００は、電圧センサ７６の検出値または電流センサ７８の検出値に基づいてバッテリ１４のＳＯＣを導出することができる。なお、ＳＯＣは、満充電容量に対する現在の充電容量を百分率で表したものであり、バッテリ１４の充電率を示す。

ＳＯＣが比較的低い場合、バッテリ１４は、モータジェネレータ１０が回生動作を行うことで生成された電力を受け入れることができる。この場合、図２（ａ）で示すように、要求制動力は、エンジン制動力、機械制動力および回生制動力に区分することができる。換言すると、要求制動力分の制動が、エンジン制動力、機械制動力および回生制動力の合計により実現される。

ところが、ＳＯＣが１００％に近い場合などでは、バッテリ１４に電力を供給しようとしても、バッテリ１４としては電力をほとんど受け入れることができない。このことから、図２（ｂ）で示す比較例では、モータジェネレータ１０を回生動作させず、要求制動力をエンジン制動力および機械制動力で区分している。

図２（ｂ）で示すように、回生制動力による制動を含まない場合、回生制動力による制動を含む場合と比べ、要求制動力における機械制動力の割合が多くなる。そうすると、例えば、降坂時のように制動を比較的長時間行う状況などでは、機械制動力による制動装置８０の負担が大きくなり、制動装置８０が早く劣化するおそれがある。

そこで、第１実施形態の車両１において、制動制御部１００は、所定の条件を満たす場合、電動過給機６０をオン状態にさせる。所定の条件は、制動センサ７２により制動操作が検出され、勾配センサ７４により検出された下り勾配の絶対値が所定の勾配基準以上であり、かつ、バッテリ１４のＳＯＣが所定のＳＯＣ基準値以上であるとする。

所定の勾配基準値は、例えば、５°などに設定されるが、この例に限らず、路面に勾配がないことと路面が下り勾配となっていることとを区別可能な任意の値に設定されてもよい。所定のＳＯＣ基準値は、例えば、７５％などに設定されるが、この例に限らず、ＳＯＣが比較的高い状態であることを区別可能な任意の値に設定されてもよい。つまり、第１実施形態の車両１では、運転者によって制動が要求され、下り勾配を走行しており、かつ、ＳＯＣが比較的高い状態であれば、電動過給機６０がオン状態とされる。

電動過給機６０がオン状態である場合、電動過給機６０は、バッテリ１４の電力を消費する。そうすると、ＳＯＣが１００％に近い状態であっても、電動過給機６０が電力を消費することになるため、モータジェネレータ１０は、電動過給機６０が消費する電力分だけ発電することが可能となる。

これにより、第１実施形態の車両１では、図２（ｃ）で示すように、ＳＯＣが比較的高い状態であっても、要求制動力に回生制動力を含ませることができる。その結果、第１実施形態の車両１では、図２（ｂ）の比較例と比べ、要求制動力における機械制動力の割合を抑制することができ、制動装置８０の劣化を抑制することが可能となる。

また、電動過給機６０がオン状態のとき、電動過給機６０により多くの空気がシリンダ２２の内部に送入される。そうすると、電動過給機６０がオフ状態のときと比べ、ピストン２０が摺動するときのシリンダ２２の内部の空気による抵抗が大きくなる。

これにより、図２（ｃ）で示すように、電動過給機６０がオン状態のとき、電動過給機６０がオフ状態のときと比べ、エンジン制動力が大きくなる。その結果、第１実施形態の車両１では、要求制動力における機械制動力の割合を、より抑制することができ、制動装置８０の劣化を、より抑制することが可能となる。

図３は、第１実施形態の車両１の動作の一例を示す図である。図３（ａ）は、制動センサ７２により検出された制動操作量の時間推移の一例を示す。図３（ｂ）は、速度センサ７０により検出された車両１の速度の時間推移の一例を示す。図３（ｃ）は、ＳＯＣの時間推移の一例を示す。図３（ｄ）は、電動過給機６０の消費電力の時間推移の一例を示す。図３（ｅ）は、モータジェネレータ１０が発電する回生電力の時間推移の一例を示す。図３（ａ）～図３（ｅ）の時間軸は共通しているとする。また、図３（ａ）～図３（ｅ）の例では、車両１が下り坂を走行して停止する場合を示す。

図３（ａ）で示すように、時点Ｔ１において、制動操作量が０から増加し、その後、制動操作量がＢｍａｘになったとする。

そうすると、図３（ｂ）で示すように、時点Ｔ１においてＶ１であった車両１の速度は、制動操作量に応じて低くなり、時点Ｔ４において０になったとする。

また、図３（ｃ）で示すように、時点Ｔ１のときのＳＯＣが、ＳＯＣ基準値であるＴｈ１より高いＳ１であったとする。

これらを踏まえると、時点Ｔ１において、制動操作が検出され、路面が下り勾配であり、かつ、ＳＯＣがＳＯＣ基準値以上の条件を満たす。このため、制動制御部１００は、図３（ｄ）で示すように、時点Ｔ１において電動過給機６０をオフ状態からオン状態に変化させる。電動過給機６０のオンとともに、制動制御部１００は、図３（ｅ）で示すように、モータジェネレータ１０の回生動作を開始させる。

より詳細には、電動過給機６０は、オン状態となると、モータ６６の回転数に従った電力を消費する。制動制御部１００は、電動過給機６０の消費電力と、モータジェネレータ１０の回生電力とが大凡同じになるように、モータジェネレータ１０を回生動作させる。モータジェネレータ１０の回生電力と電動過給機６０の消費電力とが大凡同じであるため、図３（ｃ）で示すように、時点Ｔ１以降のＳＯＣを、時点Ｔ１のときのＳＯＣに維持させつつ、回生制動力を発生させることができる。

例えば、時点Ｔ１の後、電動過給機６０の消費電力が増加し、時点Ｔ２において電動過給機６０の消費電力がＰ１となったとする。モータジェネレータ１０の回生電力は、電動過給機６０の消費電力の増加量と大凡同じ増加量で増加し、時点Ｔ２において、Ｐ１と大凡同じＲ１となる。電動過給機６０の消費電力は、時点Ｔ２から時点Ｔ３までＰ１で維持されたとする。時点Ｔ２から時点Ｔ３までの間の電動過給機６０の消費電力が一定であることから、モータジェネレータ１０の回生電力は、Ｒ１で維持される。

ここで、モータジェネレータ１０が発電できる電力、すなわち、回生電力は、車両１の速度の低下に従って小さくなる。例えば、図３（ｅ）で示すように、時点Ｔ３の後、モータジェネレータ１０の回生電力がＲ１から減少し、時点Ｔ４においてゼロになるとする。

これを踏まえ、制動制御部１００は、車両１の速度に基づいて、図３（ｄ）で示すように、時点Ｔ３の後、電動過給機６０の消費電力、換言すると、電動過給機６０の出力を、徐々に減少させる。これにより、車両１の速度が低くなる時点Ｔ３から時点Ｔ４の間においても、電動過給機６０の消費電力とモータジェネレータ１０の回生電力とを大凡同じにすることができる。

なお、ここでは、電動過給機６０の消費電力とモータジェネレータ１０の回生電力とが大凡同じになる制御例を説明していた。しかし、制動制御部１００は、電動過給機６０の消費電力とモータジェネレータ１０の回生電力とが異なるように制御してもよい。より詳細には、制動制御部１００は、電動過給機６０を駆動させるときの電動過給機６０の消費電力、すなわち、電動過給機６０の出力を、現在のＳＯＣに従って決定してもよい。

例えば、制動制御部１００は、現在のＳＯＣがＳＯＣ基準値以上のうち比較的低い場合、電動過給機６０の出力をモータジェネレータ１０の回生電力より大きくしてもよい。これにより、モータジェネレータ１０の回生電力から電動過給機６０の消費電力を減算した差分の電力によりバッテリ１４を充電しつつ、回生制動力を発生させることができる。

また、制動制御部１００は、現在のＳＯＣがＳＯＣ基準値以上のうち比較的高い場合、電動過給機６０の出力をモータジェネレータ１０の回生電力より小さくしてもよい。これにより、バッテリ１４に蓄積された電力のうち、モータジェネレータ１０の回生電力から電動過給機６０の消費電力を減算した差分の電力だけ消費させてバッテリ１４のＳＯＣを適切に減少させつつ、回生制動力を発生させることができる。

図４は、第１実施形態の制動制御部１００の動作の流れを説明するフローチャートである。制動制御部１００は、所定の周期で訪れる所定の割込みタイミングが到来するごとに、図４の一連の処理を繰り返し実行する。

所定の割込みタイミングが到来すると、制動制御部１００は、制動センサ７２から現在の制動操作量を取得する（Ｓ１０）。制動制御部１００は、取得した制動操作量が所定の制動基準値より大きいか否かを判定する（Ｓ１１）。所定の制動基準値は、運転者による制動操作が入力されたことを区別することが可能な任意の値に設定される。制動操作量が制動基準値以下の場合（Ｓ１１におけるＮＯ）、今回の一連の処理を終了する。

制動操作量が所定の制動基準値より大きい場合（Ｓ１１におけるＹＥＳ）、制動センサ７２により制動操作が検出されたことに相当し、制動制御部１００は、バッテリ１４の現在のＳＯＣを導出する（Ｓ１２）。例えば、制動制御部１００は、電圧センサ７６からバッテリ１４の入出力端子の電圧を取得し、取得した電圧に基づいてＳＯＣを導出する。次に、制動制御部１００は、速度センサ７０から自車両の現在の速度を取得する（Ｓ１３）。

次に、制動制御部１００は、現在の制動操作量および現在の速度に基づいて、現在の要求制動力を導出する（Ｓ１４）。

次に、制動制御部１００は、現在のＳＯＣがＳＯＣ基準値以上であるか否かを判定する（Ｓ１５）。現在のＳＯＣがＳＯＣ基準値以上である場合（Ｓ１５におけるＹＥＳ）、制動制御部１００は、自車両の現在位置における路面の勾配を勾配センサから取得する（Ｓ１７）。

制動制御部１００は、取得した現在の勾配が下り勾配を示し、現在の下り勾配の絶対値が勾配基準値以上であるか否かを判定する（Ｓ１７）。

現在の下り勾配の絶対値が勾配基準値以上である場合（Ｓ１７におけるＹＥＳ）、制動制御部１００は、自車両の現在の速度に基づいて電動過給機６０の出力を決定する（Ｓ１８）。そして、制動制御部１００は、電動過給機６０をオン状態にさせ（Ｓ１９）、ステップＳ２１の処理に進む。これにより、決定された出力で電動過給機６０が駆動することになる。なお、制動制御部１００は、自車両の現在の速度と現在のＳＯＣとに基づいて電動過給機６０の出力を決定してもよい。

ステップＳ１５において、現在のＳＯＣがＳＯＣ基準値未満である場合（Ｓ１５におけるＮＯ）、制動制御部１００は、電動過給機６０をオフ状態にさせ（Ｓ２０）、ステップＳ２１の処理に進む。また、ステップＳ１７において、現在の下り勾配の絶対値が勾配基準値未満である場合も（Ｓ１７におけるＮＯ）、制動制御部１００は、電動過給機６０をオフ状態にさせ（Ｓ２０）、ステップＳ２１の処理に進む。

なお、制動制御部１００は、制動操作量が制動基準値より大きい状態から制動基準値以下に減少した場合に、電動過給機６０をオフするようにしてもよい。

ステップＳ２１において、制動制御部１００は、要求制動力および電動過給機６０の出力に基づいて、回生制動力を決定する（Ｓ２１）。例えば、電動過給機６０がオン状態である場合、制動制御部１００は、要求制動力以下の制動力であり、かつ、モータジェネレータ１０の回生電力が電動過給機６０の出力に対応する電力となるように回生制動力を決定する。また、例えば、電動過給機６０がオフ状態である場合、制動制御部１００は、要求制動力以下であり、かつ、モータジェネレータ１０の回生電力が最大となるように回生制動力を決定する。

次に、制動制御部１００は、エンジン１２の回転数および電動過給機６０の出力に基づいて、エンジン制動力を決定する（Ｓ２２）。例えば、電動過給機６０がオン状態である場合、制動制御部１００は、エンジン１２の回転数に従った制動力に、電動過給機６０の出力に従った制動力を加算してエンジン制動力を決定する。また、例えば、電動過給機６０がオフ状態である場合、制動制御部１００は、エンジン１２の回転数に従った制動力をエンジン制動力とする。

次に、制動制御部１００は、要求制動力からエンジン制動力および回生制動力を減算して機械制動力を決定する（Ｓ２３）。

次に、制動制御部１００は、決定した回生制動力でモータジェネレータ１０に制動を実行させ、決定したエンジン制動力でエンジン１２に制動を実行させ、決定した機械制動力で制動装置８０に制動を実行させ（Ｓ２４）、一連の処理を終了する。

以上のように、第１実施形態の車両１では、制動操作が検出され、下り勾配の絶対値が所定の勾配基準値以上であり、かつ、ＳＯＣが所定のＳＯＣ基準値以上の場合、電動過給機６０がオン状態にされる。電動過給機６０がオン状態にされると、モータジェネレータ１０の回生電力を電動過給機６０で消費することができるため、モータジェネレータ１０による回生制動力を発生させることができる。

したがって、第１実施形態の車両１では、降坂時にＳＯＣが比較的高い状態であったとしても、適切な制動を行うことができる。

（第２実施形態）
図５は、第２実施形態にかかる車両２００の構成を示す概略図である。第２実施形態の車両２００は、スイッチ２１０を有する点、および、制動制御部１００の具体的な制御内容が、第１実施形態の車両１と異なる。第２実施形態の車両２００のその他の構成については、第１実施形態の車両１と同様の構成となっているため、説明を省略する。

スイッチ２１０は、例えば、ヒルディセントスイッチ（Hill Descent Switch）であり、運転者によるオンオフの入力操作が可能となっている。スイッチ２１０は、例えば、自車両が降坂を走行するときに運転者によってオン状態にされる。

制動制御部１００は、スイッチ２１０がオン状態である場合、自車両の速度を所定速度以下に抑制する。これにより、降坂時に運転者がスイッチ２１０をオンすることで、降坂時の自車両の速度が過度に高くなることを防止することができる。

スイッチ２１０がオン状態とされる状況は、自車両が降坂を走行するときと推測することができる。そこで、第２実施形態の制動制御部１００は、スイッチ２１０がオン状態であり、かつ、バッテリ１４のＳＯＣが所定のＳＯＣ基準値以上の場合、電動過給機６０をオン状態にさせる。すなわち、第２実施形態では、降坂時であると推測されるときであり、ＳＯＣが比較的高い状態であるときに、電動過給機６０がオン状態にされる。

図６は、第２実施形態の制動制御部１００の動作の流れを説明するフローチャートである。図６のフローチャートは、破線で囲まれた処理が、第１実施形態の図４のフローチャートと異なる。図６のその他の処理については、図４と同様の処理となっているため、説明を省略する。

図６で示すように、ステップＳ１４で要求駆動力を導出した後、制動制御部１００は、スイッチ２１０の現在の状態を取得する（Ｓ３０）。制動制御部１００は、スイッチ２１０がオン状態であるか否かを判定する（Ｓ３１）。

スイッチ２１０がオン状態である場合（Ｓ３１におけるＹＥＳ）、制動制御部１００は、車両２００の現在の速度に基づいて要求駆動力を補正し（Ｓ３２）、ステップＳ３２の処理に進む。例えば、制動制御部１００は、現在の速度が所定の上限速度を超えていた場合、速度が所定の上限速度以下となるように要求制動力を増加するように補正する。所定の上限速度は、降坂を安全に走行可能な適切な速度に設定される。なお、制動制御部１００は、スイッチ２１０がオン状態であっても、現在の速度が所定の上限速度以下であった場合には、要求制動力の補正を省略してもよい。

スイッチ２１０がオフ状態である場合（Ｓ３１におけるＮＯ）、制動制御部１００は、要求制動力の補正を行わず、ステップＳ３２の処理に進む。

ステップＳ３３において、制動制御部１００は、現在のＳＯＣが所定のＳＯＣ基準値以下であるか否かを判定する（Ｓ３３）。なお、所定のＳＯＣ基準値は、第１実施形態で説明した所定のＳＯＣ基準値と同じである。

現在のＳＯＣが所定のＳＯＣ基準値以上の場合（Ｓ３３におけるＹＥＳ）、制動制御部１００は、自車両の現在の速度に基づいて電動過給機６０の出力を決定する（Ｓ３４）。そして、制動制御部１００は、電動過給機６０をオン状態にさせ（Ｓ３５）、ステップＳ２１の処理に進む。これにより、決定された出力で電動過給機６０が駆動することになる。なお、制動制御部１００は、自車両の現在の速度と現在のＳＯＣとに基づいて電動過給機６０の出力を決定してもよい。

現在のＳＯＣが所定のＳＯＣ基準値未満の場合（Ｓ３３におけるＮＯ）、制動制御部１００は、電動過給機６０をオフ状態にさせ（Ｓ３６）、ステップＳ２１の処理に進む。

ステップＳ２１以降では、図４と同様に、制動制御部１００は、回生制動力を決定し（Ｓ２１）、エンジン制動力を決定し（Ｓ２２）、機械制動力を決定し（Ｓ２３）、決定したそれぞれの制動力により制動を実行させる（Ｓ２４）。

以上のように、第２実施形態の車両２００では、スイッチ２１０がオン状態であり、かつ、バッテリ１４のＳＯＣが所定のＳＯＣ基準値以上の場合、電動過給機６０がオン状態にされる。電動過給機６０がオン状態にされると、モータジェネレータ１０の回生電力を電動過給機６０で消費することができるため、モータジェネレータ１０による回生制動力を発生させることができる。また、スイッチ２１０は、運転者によって降坂時にオン状態にされる。

したがって、第２実施形態の車両２００では、降坂時にＳＯＣが比較的高い状態であったとしても、適切な制動を行うことができる。

（第３実施形態）
図７は、第３実施形態にかかる車両３００の構成を示す概略図である。第３実施形態の車両３００は、ナビゲーション装置３１０および記憶装置３２０を有する点、および、制動制御部１００の具体的な制御内容が、第１実施形態の車両１と異なる。第３実施形態の車両３００のその他の構成については、第１実施形態の車両１と同様の構成となっているため、説明を省略する。

ナビゲーション装置３１０は、運転者などによる入力操作を受け付ける入力装置を有する。ナビゲーション装置３１０は、各種の情報を表示する表示装置など、運転者などに各種の情報を提示する出力装置を有する。また、ナビゲーション装置３１０の内部メモリには、地図情報が記憶されている。地図情報は、各地点における緯度、経度および高度の３次元の位置情報を含むものとする。また、ナビゲーション装置３１０は、ＧＰＳなどにより自車両の現在位置を取得することができる。

ナビゲーション装置３１０は、自車両が走行する走行ルートを特定することができる。例えば、ナビゲーション装置３１０は、走行ルートの設定時において、自車両の現在位置を走行ルートの出発地とする。ナビゲーション装置３１０は、走行ルートの設定時において、入力装置を通じて目的地が入力されると、出発地、目的地および地図情報に基づいて、適切な走行ルートを設定する。

記憶装置３２０は、例えば、ハードディスクドライブなどであり、不揮発性の記憶素子で構成される。なお、不揮発性の記憶素子は、フラッシュメモリなどの電気的に読み書き可能な不揮発性の記憶素子などを含んでもよい。

図８は、第３実施形態の制動制御部１００が事前に行っておく処理の概要を説明する図である。例えば、ナビゲーション装置３１０により走行ルートが特定されたとする。制動制御部１００は、特定された走行ルートと地図情報とから、走行ルートにおける下り勾配の区間である降坂区間を特定する。例えば、制動制御部１００は、走行ルートにおける高度の推移に基づいて降坂区間を特定する。

車両３００が走行ルートを走行し、自車両が降坂区間の始点に到達すると、制動制御部１００は、当該始点に到達したときのＳＯＣの実績値である始点時ＳＯＣを取得する。車両３００が降坂区間を走行して降坂区間の終点に到達すると、制動制御部１００は、当該終点に到達したときのＳＯＣの実績値である終点時ＳＯＣを取得する。制動制御部１００は、終点ＳＯＣから始点時ＳＯＣを減算して、ＳＯＣ差を導出する。ＳＯＣ差は、降坂区間全体を走行したときのＳＯＣの増減量を示す。

そして、制動制御部１００は、導出したＳＯＣ差を、降坂区間の始点から終点までの距離である降坂距離で除算して、ＳＯＣ単位増減量を導出する。ＳＯＣ単位増減量は、降坂区間における単位距離当たりのＳＯＣの増減量を示す。制動制御部１００は、ＳＯＣ単位増減量を、降坂区間および降坂区間の勾配と関連付けて記憶装置３２０に記憶させる。降坂区間の勾配は、例えば、降坂区間の始点の高度と終点の高度との高度差と降坂距離とに基づいて特定することができる。ＳＯＣ単位増減量は、例えば、今回の降坂区間と同じ降坂区間を、自車両が今後走行するときに利用される。

なお、制動制御部１００は、降坂区間を走行する都度、ＳＯＣ単位増減量を記憶装置３２０に蓄積してもよい。

図９は、第３実施形態の制動制御部１００が制動を制御するときの概要を説明する図である。図９で示すように、車両３００が降坂区間を走行しており、自車両の現在位置が、走行ルートの降坂区間の途中にあるとする。

以後、降坂区間内の現在位置と、降坂区間の終点との間の区間を、残区間という場合がある。また、図９のハッチングで示すように、残区間の開始位置である現在位置から残区間の終了位置である終点までの距離を、残距離という場合がある。残区間および残距離は、降坂区間および現在位置から特定することができる。

降坂区間を走行しているとき、制動制御部１００は、現在走行している降坂区間と同じ降坂区間を過去に走行したときに記憶装置３２０に記憶されたＳＯＣ単位増減量を記憶装置３２０から読み出す。

なお、読み出すＳＯＣ単位増減量は、現在走行している降坂区間と同じ降坂区間を過去に走行したときのＳＯＣ単位増減量に限らない。例えば、制動制御部１００は、現在走行している降坂区間の勾配と同じ勾配の他の降坂区間を過去に走行したときのＳＯＣ単位増減量を読み出してもよい。現在走行している降坂区間の勾配は、例えば、現在走行している降坂区間の始点の高度と終点の高度との高度差と降坂距離とに基づいて特定することができる。

制動制御部１００は、読み出した過去のＳＯＣ単位増減量に、残距離を乗算して、残区間のＳＯＣ推定増減量を導出する。ＳＯＣ推定増減量は、残区間全体を将来走行する場合におけるＳＯＣの増減量の推定値を示す。

制動制御部１００は、現在のＳＯＣに、残区間のＳＯＣ推定増減量を加算して、終点推定ＳＯＣを導出する。終点推定ＳＯＣは、残区間を将来走行して終点に到達したときのＳＯＣの推定値を示す。

制動制御部１００は、終点推定ＳＯＣが所定のＳＯＣ基準値以上の場合、電動過給機６０をオン状態にさせる。所定のＳＯＣ基準値は、第１実施形態で説明した所定のＳＯＣ基準値と同じである。すなわち、第３実施形態の車両３００では、将来、降坂区間の終点に到達したときのＳＯＣがＳＯＣ基準値以上になると推定された場合に、電動過給機６０がオン状態とされる。これにより、第３実施形態の車両３００では、降坂区間の走行を完了したときのＳＯＣが過度に高くなることを未然に防止することができる。

図１０は、第３実施形態の制動制御部１００が事前に行っておく処理の流れを説明するフローチャートである。制動制御部１００は、所定の周期で訪れる所定の割込みタイミングが到来するごとに、図１０の一連の処理を繰り返し実行する。

所定の割込みタイミングが到来すると、制動制御部１００は、ナビゲーション装置３１０により特定された現在の走行ルートを、ナビゲーション装置３１０から取得する（Ｓ４０）。制動制御部１００は、現在の走行ルートに基づいて、現在の走行ルートに存在する降坂区間を特定する（Ｓ４１）。

次に、制動制御部１００は、今回の割込みタイミングが、特定された降坂区間の始点を通過したタイミングであるかを判定する（Ｓ４２）。例えば、制動制御部１００は、前回の自車両の位置が始点の位置よりも走行ルートにおける手前にあり、今回の自車両の位置が始点の位置よりも走行ルートにおける先にある場合、今回の割込みタイミングが始点を通過したタイミングであると判定する。

今回の割込みタイミングが、始点を通過したタイミングであると判定した場合（Ｓ４２におけるＹＥＳ）、制動制御部１００は、現在のＳＯＣを始点時ＳＯＣとして導出する（Ｓ４３）。そして、制動制御部１００は、導出した始点時ＳＯＣを降坂区間に関連付けて記憶装置３２０に記憶させ（Ｓ４４）、ステップＳ４５の処理に進む。

また、今回の割込みタイミングが始点を通過したタイミングではないと判定した場合（Ｓ４２におけるＮＯ）、制動制御部１００は、そのままステップＳ４５の処理に進む。

ステップＳ４５において、制動制御部１００は、今回の割込みタイミングが、降坂区間の終点を通過したタイミングであるかを判定する（Ｓ４５）。例えば、制動制御部１００は、前回の自車両の位置が終点の位置よりも走行ルートにおける手前にあり、今回の自車両の位置が終点の位置よりも走行ルートにおける先にある場合、今回の割込みタイミングが終点を通過したタイミングであると判定する。

今回の割込みタイミングが、終点を通過したタイミングであると判定した場合（Ｓ４５におけるＹＥＳ）、制動制御部１００は、現在のＳＯＣを終点時ＳＯＣとして導出する（Ｓ４６）。

次に、制動制御部１００は、導出した終点ＳＯＣから、降坂区間の始点を通過したタイミングにおいて記憶された始点時ＳＯＣを減算して、ＳＯＣ差を導出する（Ｓ４７）。次に、制動制御部１００は、ＳＯＣ差を降坂距離で除算して降坂区間のＳＯＣ単位増減量を導出する（Ｓ４８）。制動制御部１００は、終点時ＳＯＣ、ＳＯＣ差およびＳＯＣ単位増減量を、降坂区間および降坂区間の勾配に関連付けて記憶装置３２０に記憶させ、今回の一連の処理を終了する。すなわち、降坂区間の走行が完了したときに、ＳＯＣ単位増減量が記憶装置３２０に記憶される。

また、今回の割込みタイミングが、終点を通過したタイミングではないと判定した場合（Ｓ４５におけるＮＯ）、制動制御部１００は、そのまま今回の一連の処理を終了する。

図１１および図１２は、第３実施形態の制動制御部１００が制動を制御するときの動作の流れを説明するフローチャートである。図１１の「Ａ」は、図１２の「Ａ」に繋がっている。図１１および図１２のフローチャートは、破線で囲まれた処理が、第１実施形態の図４のフローチャートと異なる。図１１および図１２のその他の処理については、図４と同様の処理となっているため、説明を省略する。

図１１で示すように、ステップＳ１４で要求駆動力を導出した後、制動制御部１００は、自車両が現在走行している走行ルートをナビゲーション装置３１０から取得する（Ｓ５０）。制動制御部１００は、取得した走行ルートに基づいて、走行ルートに存在する降坂区間を特定する（Ｓ５１）。制動制御部１００は、自車両の現在位置をナビゲーション装置３１０から取得し（Ｓ５２）、図１２のステップＳ５３の処理に進む。

ステップＳ５３において、制動制御部１００は、自車両の現在位置が降坂区間内にあるかを判定する（Ｓ５３）。

自車両の現在位置が降坂区間内にあると判定した場合（Ｓ５３におけるＹＥＳ）、制動制御部１００は、過去のＳＯＣ単位増減量を記憶装置３２０から読み出す（Ｓ５４）。例えば、制動制御部１００は、現在位置が属する降坂区間と同じ降坂区間における過去のＳＯＣ単位増減量を読み出す。なお、現在位置が属する降坂区間における過去のＳＯＣ単位増減量が記憶装置３２０に記憶されていない場合には、制動制御部１００は、現在位置が属する降坂区間の勾配と同じ勾配の他の降坂区間における過去のＳＯＣ単位増減量を読み出してもよい。

次に、制動制御部１００は、現在位置および降坂区間から残区間を特定し、読み出したＳＯＣ単位増減量に残区間の残距離を乗算して、残区間のＳＯＣ推定増減量を導出する（Ｓ５５）。制動制御部１００は、現在のＳＯＣに、導出したＳＯＣ推定増減量を加算して、終点推定ＳＯＣを導出する（Ｓ５６）。

次に、制動制御部１００は、終点推定ＳＯＣがＳＯＣ基準値以上であるか否かを判定する（Ｓ５７）。

終点推定ＳＯＣがＳＯＣ基準値以上である場合（Ｓ５７におけるＹＥＳ）、制動制御部１００は、自車両の現在の速度に基づいて電動過給機６０の出力を決定する（Ｓ３４）。そして、制動制御部１００は、電動過給機６０をオン状態にさせ（Ｓ５９）、ステップＳ２１の処理に進む。これにより、決定された出力で電動過給機６０が駆動することになる。なお、制動制御部１００は、自車両の現在の速度と現在のＳＯＣとに基づいて電動過給機６０の出力を決定してもよい。

また、終点推定ＳＯＣがＳＯＣ基準値未満である場合（Ｓ５７におけるＮＯ）、制動制御部１００は、電動過給機６０をオフ状態にさせ（Ｓ６０）、ステップＳ２１の処理に進む。

ステップＳ２１以降では、図４と同様に、制動制御部１００は、回生制動力を決定し（Ｓ２１）、エンジン制動力を決定し（Ｓ２２）、機械制動力を決定し（Ｓ２３）、決定したそれぞれの制動力により制動を実行させる（Ｓ２４）。

以上のように、第３実施形態の車両３００では、降坂区間を走行しているとき、現在のＳＯＣに基づいて終点推定ＳＯＣが導出され、終点推定ＳＯＣが所定のＳＯＣ基準値以上の場合、電動過給機６０がオン状態にされる。電動過給機６０がオン状態にされると、モータジェネレータ１０の回生電力を電動過給機６０で消費することができるため、モータジェネレータ１０による回生制動力を発生させることができる。

したがって、第３実施形態の車両３００では、降坂時にＳＯＣが比較的高い状態であったとしても、適切な制動を行うことができる。

また、第３実施形態の車両３００では、終点推定ＳＯＣが所定のＳＯＣ基準値以上の場合に電動過給機６０がオン状態にされるため、降坂区間の走行を完了したときのＳＯＣが過度に高くなることを未然に防止することができる。

（第４実施形態）
図１３は、第４実施形態にかかる車両４００の構成を示す概略図である。第４実施形態の車両４００は、可変バルブタイミング機構４１０を有する点、および、プロセッサ９２がバルブ制御部４２０としても機能する点において、第１実施形態の車両１と異なる。第４実施形態の車両４００のその他の構成については、第１実施形態の車両１と同様の構成となっているため、説明を省略する。

可変バルブタイミング機構４１０は、エンジン１２の吸気バルブ２８および排気バルブ３０に接続されている。可変バルブタイミング機構４１０は、吸気バルブ２８の開閉タイミング、および、排気バルブ３０の開閉タイミングを変更可能な構成となっている。

バルブ制御部４２０は、電動過給機６０がオン状態である場合、電動過給機６０がオフ状態である場合と比べ、吸気バルブ２８を閉じるタイミングを早くし、排気バルブ３０を開くタイミングを遅くする。

これにより、電動過給機６０によってシリンダ２２の内部に送入された空気がシリンダ２２の内部に保持される時間が長くなる。そうすると、吸気バルブ２８および排気バルブ３０の開閉タイミングを変更する前と比べ、シリンダ２２の内部の空気によってピストン２０が抵抗を受ける時間が長くなる。すなわち、吸気バルブ２８および排気バルブ３０の開閉タイミングを変更することで、吸気バルブ２８および排気バルブ３０の開閉タイミングを変更する前と比べ、エンジン制動力が大きくなる。その結果、相対的に機械制動力をより抑制することが可能となる。

図１４は、第４実施形態の制動制御部１００およびバルブ制御部４２０の動作の流れを説明するフローチャートである。図１４のフローチャートは、破線で囲まれた処理が、第１実施形態の図４のフローチャートと異なる。図１４のその他の処理については、図４と同様の処理となっているため、説明を省略する。

図１４で示すように、ステップＳ１９で電動過給機６０がオン状態とされた後、バルブ制御部４２０は、可変バルブタイミング制御を行う（Ｓ７０）。より詳細には、バルブ制御部４２０は、電動過給機６０がオフ状態である場合と比べ、吸気バルブ２８を閉じるタイミングを早くし、排気バルブ３０を開くタイミングを遅くするように、可変バルブタイミング機構４１０を制御する。

なお、第４実施形態では、電動過給機６０がオン状態であれば可変バルブタイミング制御が行われるため、ステップＳ２２において、可変バルブタイミング制御によるエンジン制動力の増加分を考慮してエンジン駆動力が決定される。

以上のように、第４実施形態の車両４００では、電動過給機６０がオン状態である場合、電動過給機６０がオフ状態である場合と比べ、吸気バルブ２８を閉じるタイミングが早くされ、排気バルブ３０を開くタイミングが遅くされる。これにより、第４実施形態の車両４００では、エンジン制動力をより大きくすることができ、相対的に機械制動力をより抑制することができる。

したがって、第４実施形態の車両４００では、降坂時にＳＯＣが比較的高い状態であったとしても、より適切な制動を行うことができる。

なお、第４実施形態の車両４００は、第１実施形態の車両１に可変バルブタイミング機構４１０およびバルブ制御部４２０を適用した構成となっていた。しかし、第２実施形態の車両２００に可変バルブタイミング機構４１０およびバルブ制御部４２０を適用してもよいし、第３実施形態の車両３００に可変バルブタイミング機構４１０およびバルブ制御部４２０を適用してもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１、２００、３００、４００ 車両
１２ エンジン
１０ モータジェネレータ
１４ バッテリ
２８ 吸気バルブ
３０ 排気バルブ
６０ 電動過給機
７２ 制動センサ
７４ 勾配センサ
９０ 制御装置
９２ プロセッサ
９４ メモリ
３２０ 記憶装置
２１０ スイッチ
３１０ ナビゲーション装置
４１０ 可変バルブタイミング機構

Claims (2)

1. 駆動用のエンジンと、
   駆動用のモータジェネレータと、
   前記モータジェネレータと電気的に接続されるバッテリと、
   前記バッテリから供給される電力を消費して、前記エンジンに供給する空気を圧縮して前記エンジンに供給する電動過給機と、
   自車両の走行ルートを特定するナビゲーション装置と、
   記憶装置と、
   制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   １つまたは複数のプロセッサと、
   前記プロセッサに接続される１つまたは複数のメモリと、
   を有し、
   前記プロセッサは、
   特定された前記走行ルートにおける下り勾配の区間である降坂区間を特定することと、
   前記降坂区間の走行が完了したとき、前記降坂区間の終点における前記バッテリのＳＯＣの実績値から、前記降坂区間の始点における前記バッテリのＳＯＣの実績値を減算してＳＯＣ差を導出し、前記ＳＯＣ差を前記降坂区間の距離で除算して、前記降坂区間における単位距離当たりのＳＯＣの増減量を示すＳＯＣ単位増減量を導出して前記記憶装置に記憶させることと、
   前記降坂区間を走行しているとき、前記記憶装置に記憶されている過去の前記ＳＯＣ単位増減量を読み出し、読み出した過去の前記ＳＯＣ単位増減量に前記降坂区間における現在の位置から終点までの距離を乗算して、現在の位置から終点に到達するまでの区間におけるＳＯＣの増減量の推定値を示すＳＯＣ推定増減量を導出することと、
   前記降坂区間を走行しているとき、前記バッテリの現在のＳＯＣに前記ＳＯＣ推定増減量を加算して、前記降坂区間の終点における前記バッテリのＳＯＣの推定値を示す終点推定ＳＯＣを導出することと、
   前記終点推定ＳＯＣが所定のＳＯＣ基準値以上の場合、前記電動過給機をオン状態にさせることと、
   を含む処理を実行する、車両。
2. 前記エンジンの吸気バルブおよび排気バルブの開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構をさらに備え、
   前記プロセッサは、
   前記電動過給機がオン状態である場合、前記電動過給機がオフ状態である場合と比べ、前記吸気バルブを閉じるタイミングを早くし、前記排気バルブを開くタイミングを遅くすること、
   を含む処理を実行する、請求項１に記載の車両。