JP2009023599A - 車両用エンジンの暖機促進装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は斯車両用エンジンの暖機促進装置に係り、暖機促進時の車外騒音の低減を図った暖機促進装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 コントロールユニットは、エンジン回転センサとエンジン水温センサの計測値を基に、記憶手段に設定されたエンジン回転条件及び冷却水温条件下にて、暖機促進スイッチのＯＮ操作で、前記マイクロフォンで車外騒音の騒音レベルをモニタし乍ら前記エンジンカバーの開度を制御し、次いで排気シャッタの開度，エンジン回転数を順次制御して、車外騒音を予め設定された目標騒音レベルに抑えてエンジンの暖機促進を実施する。
【選択図】 図１

Description

本発明は車両用エンジンの暖機促進装置に係り、詳しくは暖機促進時の車外騒音（エンジン騒音）の低減を図った車両用エンジンの暖機促進装置に関する。

冬場のように外気温度の低い時期にエンジンをコールドスタートさせる場合、従来、特許文献１に開示されるように、排気通路に装着した排気シャッタ（排気絞り弁）を閉じ、排気抵抗（負荷）を増加させてエンジンの燃焼温度を上げたり、アイドリング回転数を上げる等の制御によって始動直後のエンジンの暖機促進を図っている。
特開平５−２１５００１号公報

而して、斯様に排気シャッタを閉じ、また、アイドリング回転数を上げる等の制御によって暖機促進を行うことができる反面、これらの制御に伴い、車外騒音（エンジン騒音）による周辺への環境問題が発生してしまう虞があり、暖機促進時の車外騒音の低減対策が望まれていた。

本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもので、暖機促進時の車外騒音の低減を図った車両用エンジンの暖機促進装置を提供することを目的とする。

斯かる目的を達成するため、請求項１に係る車両用エンジンの暖機促進装置は、暖機促進をＯＮ／ＯＦＦする手動の暖機促進スイッチと、エンジンの排気通路に装着された開度調整式の排気シャッタと、エンジンルームを開閉する開度調整式のエンジンカバーと、暖機促進時の車外騒音の騒音レベルを計測するマイクロフォンと、エンジンの回転数を計測するエンジン回転センサと、エンジンの冷却水温度を計測するエンジン水温センサと、車両の車速を計測する車速センサと、予め設定された目標騒音レベルとエンジン回転条件及び冷却水温条件を記憶した記憶手段と、前記暖機促進スイッチの操作信号と、前記マイクロフォン及び各センサの計測信号を入力するコントロールユニットとを備え、該コントロールユニットは、前記エンジン回転センサとエンジン水温センサの計測値を基に、前記記憶手段に設定されたエンジン回転条件及び冷却水温条件下にて、前記暖機促進スイッチのＯＮ操作で、前記マイクロフォンで車外騒音の騒音レベルをモニタし乍ら前記エンジンカバーの開度を制御し、次いで排気シャッタの開度，エンジン回転数を順次制御して、暖機促進時の騒音レベルを予め設定された目標騒音レベルに抑えてエンジンの暖機促進を実施することを特徴とする。

そして、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の車両用エンジンの暖機促進装置に於て、前記排気シャッタの排気シャッタ手動スイッチを備え、該排気シャッタ手動スイッチの操作で、前記排気シャッタの開度調整が行われることを特徴とし、請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の車両用エンジンの暖機促進装置に於て、前記エンジン回転数を制御するエンジン回転制御手動スイッチを備え、該エンジン回転制御手動スイッチの操作で、エンジンのアイドリング回転数が制御されることを特徴とする。

また、請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の車両用エンジンの暖機促進装置に於て、前記目標騒音レベルが前記記憶手段に複数設定，記憶されると共に、各目標騒音レベルに応じた前記エンジンカバーと排気シャッタの開度が記憶手段に設定，記憶され、前記暖機促進スイッチの操作で目標騒音レベルが選択可能であることを特徴とする。

更に、請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の車両用エンジンの暖機促進装置に於て、前記コントロールユニットは、前記車速センサの検出信号を基に、車両停止時に暖機促進を実施すると共に、車両の走行開始に伴い暖機促進を強制終了し、前記排気シャッタとエンジンカバーを全開させることを特徴としている。

請求項１乃至請求項３に係る発明によれば、暖機促進時の実際の騒音レベルをマイクロフォンでモニタし乍ら、暖機促進時の騒音レベルを任意の目標騒音レベルに抑えて暖機促進を実施するように構成したので、従来に比し暖機促進時の車外騒音の悪化を抑制でき、周辺に及ぼす環境悪化を防ぐことが可能となった。

そして、請求項４に係る発明は、目標騒音レベルが複数設定されているため、常時に応じた目標騒音レベルを選択して暖機促進を実施することができ、請求項５に係る発明によれば、暖機促進スイッチがＯＦＦ操作されずに車両が走行を開始した場合、暖機促進を強制終了して排気シャッタとエンジンカバーを全開させるように構成したため、通常走行にこれらが支障を来すことがない。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は請求項１，請求項４及び請求項５に係る暖機促進装置の一実施形態を示し、図に於て、１はキャブオーバ型トラック（以下、「トラック」という）３のキャブ５の底部に設けられたエンジンルーム、７はエンジンルーム１内に配置されたエンジンで、エンジン７の排気通路９に開度調整式の排気シャッタ１１が装着されている。

排気シャッタ１１は、通常走行時にコントロールユニット１３の指令を受けたアクチュエータ（図示せず）の駆動で排気通路９を開放し、後述する暖機促進時に、コントロールユニット１３の指令を受けたアクチュエータの駆動で排気通路９の開度を調整するようになっている。

また、エンジンルーム１は、上部がキャブ５のアンダーパネル５ａで、そして、左右両側部と後部及び底部が夫々騒音カバー１５で囲まれて（完全密閉ではない）、入口部１７がトラック３の前方に開口した構造となっており、該入口部１７にエンジンルーム１を開閉する開度調整式のエンジンカバー１９が装着されている。

エンジンカバー１９は、左右の騒音カバー１５の内周に上下方向に取り付く支柱２１間に、長尺な複数枚のフィン２３が、夫々、回転軸（図示せず）を介して上下方向に並列して構成されており、各フィン２３は、コントロールユニット１３の指令を受けたアクチュエータ（図示せず）によって同時に開閉駆動されるようになっている。

そして、各フィン２３が回転軸を中心に回転して隣接するフィン２３に当接すると、入口部１７が閉じられてエンジンルーム１が密閉され、また、図示するように各フィン２３が回転して互いに離間すると、入口部１７が開いてエンジンルーム１が開放されるようになっている。そして、エンジンカバー１９は、通常走行時にコントロールユニット１３の指令を受けたアクチュエータの駆動で入口部１７を開いてエンジンルーム１を開放し、後述するエンジン７の暖機促進時に、コントロールユニット１３の指令を受けたアクチュエータの駆動で入口部１７の開度を調整するようになっている。

また、図中、２５はエンジン７の回転数を計測するエンジン回転センサ、２７はエンジン７の冷却水温度を計測するエンジン水温センサで、これらの計測値がコントロールユニット１３に入力されている。更に、コントロールユニット１３には、トラック３の車速を計測する車速センサ２９と、本実施形態に係る暖機促進装置３１をＯＮ／ＯＦＦする手動の暖機促進スイッチ３３、そして、暖機促進時の車外騒音の騒音レベルを計測するマイクロフォン３５が接続されており、マイクロフォン３５はキャブ５の前側に装着されている。

そして、暖機促進時の車外騒音の低減を図るため、暖機促進装置３１は更に以下の如き特徴を有している。

即ち、先ず、コントロールユニット１３の記憶部（記憶手段）には、エンジン７の暖機促進を行う条件として、エンジン回転条件と冷却水温条件が予め設定，記憶されており、コントロールユニット１３は、エンジン回転センサ２５とエンジン水温センサ２７の計測値を基に、斯かる条件下にて前記暖機促進スイッチ３３がＯＮ操作されると、エンジン７の暖機促進を開始するようになっている。

尚、エンジン７の暖機促進を行う前提として、コントロールユニット１３は、車速センサ２９の検出信号を基にトラック３の停止時（車速＝０ｋｍ／ｈ）に暖機促進を実施する。

しかし、既述したように暖機促進時に、車外騒音によって周辺への環境問題が発生してしまう虞がある。

そこで、本実施形態は斯かる実情に鑑み、車外騒音を予め設定された目標騒音レベルに抑えて暖機促進を実施するもので、コントロールユニット１３の記憶部には、複数の目標騒音レベル、一例として目標騒音レベル（大），目標騒音レベル（中），目標騒音レベル（小）の３つが設定，記憶されている。

騒音レベルの大きさは、目標騒音レベル（大）＞目標騒音レベル（中）＞目標音レベル（小）の順に設定されているが、騒音レベルの最も大きい目標騒音レベル（大）にあっても、その騒音レベルは従来の暖機促進時の騒音レベルに比し低く設定されている。

そして、これらは、キャブ５内のインパネに装着したダイヤル式の暖機促進スイッチ３３の回動操作で選択可能で、暖機促進スイッチ３３は、「ＯＦＦ」，「騒音レベル大」，「騒音レベル中」，「騒音レベル小」の４つのポジションに操作ができ、「騒音レベル大」，「騒音レベル中」，「騒音レベル小」への操作が暖機促進スイッチ３３のＯＮ操作となり、「ＯＦＦ」への操作が暖機促進スイッチ３３のＯＦＦ操作となる。

更に、コントロールユニット１３の記憶部には、前記目標騒音レベル（大），（中），（小）に応じた排気シャッタ１１とエンジンカバー１９の開度が、夫々、設定，記憶されている。

そして、例えば、暖機促進スイッチ３３が「騒音レベル大」にＯＮ操作されると、コントロールユニット１３は、マイクロフォン３５で暖機促進時の騒音レベルをモニタし乍ら、先ず、目標騒音レベル（大）として記憶部に設定，記憶された開度までエンジンカバー１９を制御して（エンジンカバー１９を閉じて）、暖機促進を行い乍らエンジンルーム１から車外への騒音の流出を軽減し、次いで、目標騒音レベル（大）として記憶部に設定，記憶された開度まで排気シャッタ１１を制御し（排気シャッタ１１を閉じ）、最後に、燃料噴射量の調節等によりエンジン回転数を順次制御してエンジン７からの騒音を低下させることで、車外騒音を目標騒音レベル（大）に抑えてエンジン７の暖機促進を実施するようになっており、騒音レベルが目標騒音レベル以下まで下がると、その制御を維持する。

このように本実施形態は、暖機促進スイッチ３３が「騒音レベル大」，「騒音レベル中」，「騒音レベル小」のいずれかにＯＮ操作されると、コントロールユニット１３は、マイクロフォン３５で暖機促進時の騒音レベルをモニタし乍ら、先ず、選択された目標騒音レベルに応じて記憶部に設定，記憶された開度までエンジンカバー１９を閉じ、次いで、記憶部に設定，記憶された開度まで排気シャッタ１１を閉じ、最後にエンジン回転数を制御して、車外騒音を目標騒音レベルに抑えてエンジン７の暖機促進を実施するものである。

そして、暖機促進スイッチ３３がＯＦＦ操作されると、コントロールユニット１３は暖機促進を終了して排気シャッタ１１とエンジンカバー１９を全開し、また、車速センサ２９の検出信号を基に、暖機促進スイッチ３３がＯＦＦ操作されずにトラック３が走行を開始すると、コントロールユニット１３は、エンジン水温センサ２７の計測値が前記冷却水温条件下であるか否かを判断し、冷却水温が条件値以上になっていると判定すると、暖機促進を強制終了して排気シャッタ１１とエンジンカバー１９を全開させるようになっている。その他、図１中、３７はクーリングファンである。

本実施形態に係る暖機促進装置３１はこのように構成されているから、図２に示すようにエンジン７が始動して（ステップＳ１）、暖機促進スイッチ３３が「騒音レベル大」，「騒音レベル中」，「騒音レベル小」のいずれかにＯＮ操作されると（ステップＳ２）、コントロールユニット１３は、先ず、車速センサ２９の計測値を基にトラック３が停止状態であるか否かを判断する（ステップＳ３）。

そして、トラック３が停止状態にあると判定すると、コントロールユニット１３は、エンジン回転センサ２５とエンジン水温センサ２７の計測値を基に、エンジン７の暖機促進を行う条件として記憶部に設定，記憶されたエンジン回転条件と冷却水温条件下であるかを判断する（ステップＳ４）。そして、斯かる条件下であると判定すると、コントロールユニット１３は、マイクロフォン３５で暖機促進時の騒音レベルをモニタし乍ら、先ず、選択された目標騒音レベルに応じて記憶部に設定，記憶された開度までエンジンカバー１９を閉じて（ステップＳ５）、暖機促進を行い乍らエンジンルーム１から車外への騒音の流出を軽減し、次いで、記憶部に設定，記憶された開度まで排気シャッタ１１を閉じ（ステップＳ６）、最後に、燃料噴射量の調節等によりエンジン回転数を順次制御してエンジン７からの騒音を低下させることで（ステップＳ７）、車外騒音を選択した目標騒音レベルに抑えてエンジン７の暖機促進を実施する。そして、騒音レベルが目標騒音レベル以下まで下がれば、その制御を維持する。

また、コントロールユニット１３は、暖機促進中に暖機促進スイッチ３３がＯＦＦ操作されたか否を常時監視しており（ステップＳ８）、暖機促進スイッチ３３がＯＦＦ操作されると、コントロールユニット１３は暖機促進を終了して（ステップＳ９）、排気シャッタ１１とエンジンカバー１９を全開する（ステップＳ１０）。

一方、車速センサ２９の検出信号を基に、暖機促進スイッチ３３がＯＦＦ操作されずにトラック３が走行を開始したとステップＳ１１で判定すると、コントロールユニット１３は、エンジン水温センサ２７の計測値が前記冷却水温条件下であるか否か、即ち、冷却水温が斯かる条件値以上になっているか否かを判断し（ステップＳ１２）、冷却水温が条件値以上になっていると判定すると、暖機促進を強制終了して（ステップＳ１３）、排気シャッタ１１とエンジンカバー１９を全開させる（ステップＳ１４）。

そして、ステップＳ１２で冷却水温が未だ条件値以上になっていないと判定すると、コントロールユニット１３はステップＳ８に戻って暖機促進を継続させる。

このように本実施形態は、エンジン暖機促進時の実際の騒音レベルをマイクロフォン３５でモニタし乍ら、暖機促進時の騒音レベルを、暖機促進スイッチ３３で選択した任意の目標騒音レベルに抑えて暖機促進を実施するように構成したので、本実施形態によれば、従来に比し暖機促進時の車外騒音の悪化を抑制でき、周辺に及ぼす環境悪化を防ぐことが可能となった。

而も、複数の目標騒音レベルが設定されているため、常時に応じた目標騒音レベルを選択して暖機促進を実施することができる利点を有する。

また、暖機促進スイッチ３３がＯＦＦ操作されずにトラック３が走行を開始した場合、暖機促進を強制終了して排気シャッタ１１とエンジンカバー１９を全開させるように構成したので、通常走行にこれらが支障を来すこともない。

尚、前記実施形態では、マイクロフォン３５をキャブ５の前側に装着したが、マイクロフォン３５を、エンジンカバー１９より外側のエンジンルーム１の入口部１７に装着してもよい。

また、前記実施形態の構成に加え、例えば前記排気シャッタ１１の排気シャッタ手動スイッチや、エンジン回転数を制御するエンジン回転制御手動スイッチをインパネに装着し、これらの手動操作によっても、騒音レベルを目標騒音レベルまで誘導できるようにしてもよく、この請求項２及び請求項３に係る実施形態によっても、前記実施形態と同様、所期の目的を達成することが可能である。

更に、暖機促進制御時に、前記エンジンカバー１９を完全に閉じてエンジンルーム１内を密閉することで、クーリングファン３７による風の影響を受けずにエンジンルーム１内の温度上昇を高めることで、エンジン１の暖機促進を更に向上させることも可能である。

請求項１，請求項４及び請求項５の一実施形態に係る暖機促進装置の概略構成図である。 暖機促進装置の動作を示すフローチャートである。 暖機促進装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ エンジンルーム
３ トラック
５ キャブ
５ａ アンダーパネル
７ エンジン
９ 排気通路
１１ 排気シャッタ
１３ コントロールユニット
１５ 騒音カバー
１７ 入口部
１９ エンジンカバー
２３ フィン
２５ エンジン回転センサ
２７ エンジン水温センサ
２９ 車速センサ
３１ 暖機促進装置
３３ 暖機促進スイッチ
３５ マイクロフォン

Claims (5)

1. 暖機促進をＯＮ／ＯＦＦする手動の暖機促進スイッチと、
   エンジンの排気通路に装着された開度調整式の排気シャッタと、
   エンジンルームを開閉する開度調整式のエンジンカバーと、
   暖機促進時の車外騒音の騒音レベルを計測するマイクロフォンと、
   エンジンの回転数を計測するエンジン回転センサと、
   エンジンの冷却水温度を計測するエンジン水温センサと、
   車両の車速を計測する車速センサと、
   予め設定された目標騒音レベルとエンジン回転条件及び冷却水温条件を記憶した記憶手段と、
   前記暖機促進スイッチの操作信号と、前記マイクロフォン及び各センサの計測信号を入力するコントロールユニットとを備え、
   該コントロールユニットは、前記エンジン回転センサとエンジン水温センサの計測値を基に、前記記憶手段に設定されたエンジン回転条件及び冷却水温条件下にて、
   前記暖機促進スイッチのＯＮ操作で、前記マイクロフォンで車外騒音の騒音レベルをモニタし乍ら前記エンジンカバーの開度を制御し、次いで排気シャッタの開度，エンジン回転数を順次制御して、暖機促進時の騒音レベルを予め設定された目標騒音レベルに抑えてエンジンの暖機促進を実施することを特徴とする車両用エンジンの暖機促進装置。
2. 前記排気シャッタの排気シャッタ手動スイッチを備え、
   該排気シャッタ手動スイッチの操作で、前記排気シャッタの開度調整が行われることを特徴とする請求項１に記載の車両用エンジンの暖機促進装置。
3. 前記エンジン回転数を制御するエンジン回転制御手動スイッチを備え、
   該エンジン回転制御手動スイッチの操作で、エンジンのアイドリング回転数が制御されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用エンジンの暖機促進装置。
4. 前記目標騒音レベルが前記記憶手段に複数設定，記憶されると共に、各目標騒音レベルに応じた前記エンジンカバーと排気シャッタの開度が記憶手段に設定，記憶され、前記暖機促進スイッチの操作で目標騒音レベルが選択可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の車両用エンジンの暖機促進装置。
5. 前記コントロールユニットは、前記車速センサの検出信号を基に、車両停止時に暖機促進を実施すると共に、車両の走行開始に伴い暖機促進を強制終了し、前記排気シャッタとエンジンカバーを全開させることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の車両用エンジンの暖機促進装置。
   

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