JP2018123800A - エンジン制御装置、および、エンジン制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アイドリング発電時に発生するエンジン音を効果的に低減すること。【解決手段】車両がアイドリング状態にある場合にアイドリング状態における第１の回転数よりも高い第２の回転数でエンジンを回転させて発電を行うアイドリング発電を制御するエンジン制御装置は、車両の位置の情報を取得する情報取得部１８０と、車両の位置に応じて、アイドリング発電を行うか、または、エンジンの回転数を第２の回転数よりも低い回転数とするかの判定を行い、該判定の結果に基づいてエンジンの回転数を制御するエンジン制御部１２０と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、エンジン制御装置、および、エンジン制御方法に係わり、特に、アイドリング時の発電において発生するエンジン音を低減するエンジン制御装置、および、エンジン制御方法に関する。

自動車内に設置された発電機の発電動作によって得られた電力は、バッテリに蓄積され、車両内の必要な箇所に電力供給されるが、例えばバッテリの残容量が少なくなった時には、停車時であっても、エンジンを通常のアイドリング状態よりも高回転させてバッテリの充電動作を行っている。つまり、停車時には、エンジン回転数を通常のアイドリング回転よりも高い回転数で回転させることによって、発電機により発電を行わせてバッテリの充電（適宜「アイドリング発電」と記す）を行うようにしていた。

また、「停車中」において、バッテリ残容量が多くエアコン冷媒圧力が高い場合には、目標エンジン回転を低く設定する一方、バッテリ残容量が少なくエアコン冷媒圧力低い場合には、目標エンジン回転数を高く設定してバッテリ充電時間を短縮する制御装置が提案されていた（例えば特許文献１参照。）。つまり、この制御装置は、停車中の目標エンジン回転数の設定値を変更してアイドリング発電の制御を行っている。

特開２００１−２５４６４３号公報

上述したように、従来技術によれば、車両の停車位置に係わらずアイドリング発電が行われ、エンジン回転数が上がるため、アイドリング発電を行わない場合よりもエンジン音が大きくなる。そのため、アイドリング発電時に発生するエンジン音を低減することのできる技術の開発が望まれている。

本発明は、アイドリング発電時に発生するエンジン音を効果的に低減することができる車両制御装置、および、車両制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、車両がアイドリング状態にある場合にアイドリング状態における第１の回転数よりも高い第２の回転数でエンジンを回転させて発電を行うアイドリング発電を制御するエンジン制御装置であって、車両の位置の情報を取得する取得部と、車両の位置に応じて、アイドリング発電を行うか、または、エンジンの回転数を第２の回転数よりも低い回転数とするかの判定を行い、該判定の結果に基づいてエンジンの回転数を制御する制御部と、を備える。

また、本発明は、車両がアイドリング状態にある場合にアイドリング状態における第１の回転数よりも高い第２の回転数でエンジンを回転させて発電を行うアイドリング発電を制御するエンジン制御方法であって、車両の位置の情報を取得する取得ステップと、車両の位置に応じて、アイドリング発電を行うか、または、エンジンの回転数を第２の回転数よりも低い回転数とするかの判定を行い、該判定の結果に基づいてエンジンの回転数を制御する制御ステップと、を含む。

本発明によれば、アイドリング発電時に発生するエンジン音を効果的に低減することができるという効果が得られる。

車両の模式的な構成図である。 コントローラのブロック図である。 テーブルの説明図である。 動作の説明図である。 動作例１を説明するフローチャートである。 動作例２を説明するフローチャートである。 テーブルの説明図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。以下には、通常のディーゼルエンジン搭載車両に本発明を適用した実施形態について説明するが、発電機によるアイドリング発電を行う車両であれば、ＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）車等のその他の車にも本発明を適用できる。

（構成）
図１は、コントローラ１００が制御する車両の駆動系の模式的な構成図である。駆動系は、エンジン１と、クラッチ２と、変速機３とを有している。エンジン１は動力源であり、例えば直列６気筒のディーゼルエンジンである。但し、気筒数や気筒配列は様々なものを採用可能で、ガソリンエンジンを採用してもよい。

クラッチ２は、エンジン１と変速機３との間に設けられ、エンジン１のクランクシャフトと変速機３のインプットシャフト（不図示）とを接続したり、その接続を解いたりする断接動作を行う。変速機３は、速度等に応じて適宜の変速段になるように油圧等を利用してその内部のギア機構等を制御する。

エンジン１により生成された動力は、クラッチ２を介して、変速機３に伝達される。かくして、エンジン１を動力源として、変速機３からその動力を得ることができる。変速機３のアウトプットシャフト（不図示）は、推進軸としてのプロペラシャフト４に連結され、プロペラシャフト４は、差動装置５（デファレンシャルギア機構）に連結されている。

差動装置５にはドライブシャフト６が連結され、プロペラシャフト４の回転運動がドライブシャフト６の回転運動に変換される。ドライブシャフト６には、その左右両端に車輪７が固定されている。かくして、エンジン１を動力源として車輪７が回転することにより、車両が走行できる。

また、エンジン１のクランクシャフトに接続されたプーリ３６と、発電機１０の回転軸３７との間には、ベルト３５が張設されている。かくして、エンジン１が回転すると発電機１０の回転軸３７が回転駆動されるので、発電機１０により発電が行われる。

発電機１０には、インバータ１２が接続され、発電機１０が発電した交流電力を直流電力に変換する。インバータ１２には、バッテリ１４（畜電器）が接続され、インバータ１２から供給される直流電力を蓄積する。

バッテリ１４には、冷凍ユニット２０が接続され、電源供給されている。本車両は冷凍ユニット２０等の架装設備を備えている。冷凍ユニット２０は、例えば、「コンプレッサで圧縮されたガス冷媒をコンデンサへ送り液冷媒とし、液冷媒がエバポレータに供給されると再度ガス冷媒となる」という冷凍サイクルを繰り返す。冷媒が液体からガスになる時に周囲から温度を奪うので、当該サイクルを繰り返すことにより冷却効果を得ることができる。

冷凍ユニット２０は、架装設備の一例であり、架装設備としては他に塵介ユニット等が挙げられる。架装設備を備えた車両は特に電力消費が多いことから、バッテリ１４の蓄電量が少なくなり易いので、車両停止時にアイドル発電を行うことが多くなる。

コントローラ１００は、エンジン１等の制御を行う。ＧＰＳ装置２００は、車両位置を検出するための衛星からの情報を得る装置である。また、タッチディスプレイ３００は、タッチ操作に応じて所要の情報を入力する機能や所要の情報表示する表示機能を有する。

クランク角センサ４０は、クランクシャフトの回転数を検出することによりエンジン回転数に対応する情報を得るセンサである。ブレーキセンサ５０は、ブレーキペダルが踏まれたことに対応した信号を出力するセンサである。また、エンジン１の各気筒には、インジェクタ３０が設けられ、コントローラ１００で制御可能である。インジェクタ３０は、気筒の燃焼室内に直接燃料を噴射する。燃焼量、燃焼タイミング等がコントローラ１００からの制御指令で制御される。この燃料噴射制御等でエンジン１の回転数の制御や、エンジンの停止制御が行われる。

（コントローラ１００）
図２は、コントローラ１００の機能を示すブロック図である。コントローラ１００は、停止検出部１１０と、エンジン制御部１２０と、車両位置検出部１３０と、登録部１４０とを有する。コントローラ１００は更に、編集部１５０と、情報出力部１６０と、ＳＯＣ検出部１７０とを有する。ここで、車両位置検出部１３０と、登録部１４０とは、車両の位置の情報を取得する情報取得部１８０である。

ＳＯＣ検出部１７０は、バッテリ１４の蓄電量を検出する。蓄電量が所定値以下となった場合には、そのことを示す信号をエンジン制御部１２０に送る。車両位置検出部１３０は、ＧＰＳ装置２００からの情報に基づいて車両の位置（単に「車両位置」とも記す）を検出する。

登録部１４０は、特定位置とこれに対応する位置情報とを登録する。図３は、登録部１４０に格納されているテーブル１４５の説明図である。テーブル１４５は、特定位置である店舗の識別子と、店舗名と、位置情報とを関連付けて登録してある。例えば、店舗ＩＤが「００１」の店舗名は「Ｙ１」、位置情報は「Ｌ１」である。編集部１５０は、テーブル１２５の内容の追加・変更・削除等の編集を行う。

より具体的には、編集部１５０は、タッチディスプレイ３００の操作に応じて、テーブル１４５の内容の編集を行う。情報出力部１６０は、例えばエンジン停止制御を行っている間、注意喚起を行うためにタッチディスプレイ３００の表示エリアに注意喚起を促す注意喚起情報を出力する。例えば、タッチディスプレイの所定表示エリア内にエンジン停止制御中であること示すメッセージやアイコンを表示したり、その表示を点滅させたりする。このような情報出力だけでなく、車外の点灯部の点灯制御等もエンジン停止制御中であることを把握し易いので好ましい。

停止検出部１１０は、ブレーキセンサ５０からの信号に基づいて車両の停止状態を検出する。エンジン制御部１２０は、エンジン１の制御を行う。

例えば、エンジン制御部１２０は、エンジン１の回転数を設定回転数に制御するエンジン回転数制御、または、エンジン１を停止する停止制御等を行う。エンジン回転数制御を行うためには、クランク角センサ４０からの信号でエンジン回転数を検出し、これが「設定回転数」となるようにインジェクタ３０に制御指令を送る。これに応答して、インジェクタ３０は、燃料噴射量、燃料噴射タイミング等を変更して燃料噴射を行う。

図４を参照して「設定回転数」について説明する。図４の縦軸はエンジン回転を示し、横軸は時間を示す。「アイドリング回転数」は、停車時にエンジン１がアイドリング状態にある場合のエンジン回転数である。一方、「アイドリング発電回転数」は、車両がアイドリング状態にあり、かつ、ＳＯＣ検出部１７０により検出された蓄電量が所定値以下の場合に、アイドリング回転数よりもエンジン回転数を高くして、発電機１０による発電（アイドリング発電）を行う際のエンジン回転数である。

そして、「設定回転数」は、アイドリング回転数よりも高く、かつ、アイドリング発電回転数よりも低く設定したエンジン回転数である。設定回転数により設定されるエンジン回転数の範囲を図４の斜線で示している（「制御エンジン回転数」）。車両が特定位置で停止し、アイドリングを行う場合、エンジン回転数は、アイドリング発電時の回転数よりも低く設定されるので、特定位置において、アイドリング時の発電において発生するエンジン音を低減できる。

（動作例１）
次に、図５を参照して、「動作例１」について説明する。まず、ステップＳ５００において、車両位置検出部１３０は、車両位置を検出する。次に、ステップＳ５１０において、エンジン制御部１２０は、車両位置検出部１３０が検出した車両位置が、テーブル１４５に登録されている「位置情報」のいずれかと一致するか否かを判定する。一致しないと判断した場合（Ｎｏ）には、本処理を終了する。一方、一致すると判断した場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ５２０に進む。

ステップＳ５２０においては、エンジン制御部１２０は、停止検出部１１０が車両の停止を検出し、この停止状態が所定時間継続したか否かを判定する。停止状態が所定時間継続しない場合（Ｎｏ）には、ステップ５２０でウエイト状態となる。一方、停止状態が所定時間継続した場合（Ｙｅｓ）には、ステップ５３０に移行する。

ステップＳ５３０では、エンジン制御部１２０は、アイドリング時のエンジン回転数の制御を行う。図４を参照して説明したように、エンジン制御部１２０は、アイドリング状態での回転数（アイドリング回転数）よりも高く、かつ、アイドリング発電時の回転数（アイドリング発電回転数）よりも低く設定した設定回転数となるようエンジン回転数を制御する。

そして、ステップＳ５４０において、エンジン制御部１２０は、エンジン回転数制御を解除すべきか否かを判定する。解除すべきでないと判定された場合（Ｎｏ）には、ステップＳ５４０において、ウエイト状態になる。一方、解除すべきと判定された場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ５５０において、エンジン制御部１２０はエンジン回転数制御を解除し、本処理を終了する。ここで制御解除は、例えばアクセルペダルが踏まれたこと、シフトレバーの位置が変更されたこと、タッチディスプレイ３００をタッチ操作したこと等を検出したことを契機とすれば良い。

以上説明した「動作例１」によれば、車両位置検出部１３０が検出した車両位置が、登録部１４０に登録されている位置情報と一致する場合には、エンジン制御部１２０は、エンジン回転数をアイドリング時の回転数よりも高く、かつ、アイドリング発電時の回転数よりも低く設定した設定回転数となるようにエンジン制御を行う。この結果、アイドリング時のエンジン回転数が、アイドリング発電時の回転数よりも低くなり、特定位置でアイドリング発電において発生するエンジン音が低減されるという効果が得られる。

（動作例２）
次に、図６を参照して、「動作例２」について説明する。まず、ステップＳ６００において、車両位置検出部１３０は、車両位置を検出する。次に、ステップＳ６１０において、車両位置検出部１３０が検出した車両位置が、テーブル１４５に登録されている「位置情報」のいずれかと一致するか否かを判定する。一致しないと判断した場合（Ｎｏ）には、本処理を終了する。一方、一致すると判断した場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ６２０に進む。

ステップＳ６２０においては、エンジン制御部１２０は、停止検出部１１０が車両の停止を検出し、この停止状態が所定時間継続したか否かを判定する。停止状態が所定時間継続しない場合（Ｎｏ）には、ステップ６２０でウエイト状態となる。一方、停止状態が所定時間継続した場合（Ｙｅｓ）には、ステップ６３０に移行する。

ステップＳ６３０では、エンジン制御部１２０は、エンジン回転数を０にするエンジン停止制御を行う。ステップ６３０の制御が行われている場合には、情報出力部１６０は、注意喚起を促す情報をタッチディスプレイ３００等に出力する。エンジン停止した場合、例えば冷凍架装設備等を搭載した車両においては、電力供給が行われず冷凍機能が低減される場合等もあり得るため、ドライバに対して注意喚起を促す。

そして、ステップＳ６４０において、エンジン制御部１２０は、エンジン停止制御を解除すべきか否かを判定する。解除すべきでないと判定された場合（Ｎｏ）には、ステップＳ６４０において、ウエイト状態になる。一方、解除すべきと判定された場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ６５０において、エンジン制御部１２０はエンジン停止制御を解除し、本処理を終了する。ここで制御解除は、例えばアクセルペダルが踏まれたこと、シフトレバーの位置が変更されたこと、タッチディスプレイ３００をタッチ操作したこと等を検出したことを契機とすれば良い。

以上説明した「動作例２」によれば、「動作例１」のエンジン回転数制御に代えて、車両位置検出部１３０が検出した車両位置が、登録部１４０に登録されている位置情報と一致する場合には、エンジン制御部１２０は、エンジンを停止させるので特定位置においてエンジン音が発生することを防止できる。

（他の動作例）
図７は、テーブル１４５に対して、新たな項目「制限時間帯」、「回転数低下率」を加えたテーブル１４６の説明図である。このテーブル１４６は、「店舗識別子（ＩＤ）」と、「店舗名」と、「位置情報」と、「制限時間帯」と、「回転数低下率」とを関連付けて登録している。「制御時間帯」は、エンジン回転数制御を行わなければならない時間帯を示す情報である。場所によっては、制御が不要な時間帯がある一方、特にエンジン音の低減が望まれる時間帯もある。そこで、車両が特定位置に到来した場合に、エンジン制御部１２０が「制御時間帯」を参照し、車両の位置だけでなく、時間帯に応じて上述したエンジン回転数制御を行う構成もある。

また、「回転数低下率」は、図４に斜線で示した制御目標エンジン回転数領域において、どの程度エンジン回転数を低下させた制御を行うかを設定登録したものである。場所によっては、アイドリング発電回転数よりも相当回転数を低下させた設定回転数としなければならない一方で、アイドリング発電時に極めて近い高いエンジン回転数を設定回転数とできる場所もある。そこで、エンジン制御部１２０が、特定位置に応じて、設定回転数を変更制御する構成もある。

（他の構成例）
ＧＰＳ装置２００で位置情報を得る構成に代えて、ＷｉＦｉ、ビーコン等の電気的通信手段によって送信される特定位置情報等を得る構成等にしても良い。このように、本発明の実施形態に対し種々の変形例が挙げられる。

以上説明してきたように、本発明は、アイドリング発電を制御するエンジン制御装置に利用することができる。

１ エンジン
２ クラッチ
３ 変速機
４ プロペラシャフト
１０ 発電機
１２ インバータ
１４ バッテリ
２０ 冷凍ユニット
４０ クランク角センサ
５０ ブレーキセンサ
１００ コントローラ
１１０ 停止検出部
１２０ エンジン制御部
１３０ 車両位置検出部
１４０ 登録部
１４５ テーブル
１４６ テーブル
１７０ ＳＯＣ検出部
１８０ 情報取得部
２００ ＧＰＳ装置
３００ タッチディスプレイ

Claims (7)

1. 車両がアイドリング状態にある場合にアイドリング状態における第１の回転数よりも高い第２の回転数でエンジンを回転させて発電を行うアイドリング発電を制御するエンジン制御装置であって、
   前記車両の位置の情報を取得する取得部と、
   前記車両の位置に応じて、前記アイドリング発電を行うか、または、前記エンジンの回転数を前記第２の回転数よりも低い回転数とするかの判定を行い、該判定の結果に基づいて前記エンジンの回転数を制御する制御部と、
   を備えるエンジン制御装置。
2. 前記制御部は、前記エンジンの回転数を前記第２の回転数よりも低い回転数とする場合に、前記エンジンの回転数が前記第１の回転数よりも高く、かつ、前記第２の回転数よりも低い回転数となるよう制御する請求項１に記載のエンジン制御装置。
3. 前記制御部は、前記エンジンの回転数を前記第２の回転数よりも低い回転数とする場合に、前記車両の位置に応じて、前記エンジンの回転数を変更する請求項２に記載のエンジン制御装置。
4. 前記制御部は、前記エンジンの回転数を前記第２の回転数よりも低い回転数とする場合に、前記エンジンの回転数が０となるよう制御する請求項１に記載のエンジン制御装置。
5. 前記取得部は、
   前記車両の位置を検出する車両位置検出部と、
   特定位置の位置情報が登録された登録部と、を含み、
   前記制御部は、前記車両の位置と前記特定位置とが一致するか否かに応じて前記判定を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンジン制御装置。
6. 前記制御部は、前記車両の位置、および、時間帯に応じて、前記判定を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のエンジン制御装置。
7. 車両がアイドリング状態にある場合にアイドリング状態における第１の回転数よりも高い第２の回転数でエンジンを回転させて発電を行うアイドリング発電を制御するエンジン制御方法であって、
   前記車両の位置の情報を取得する取得ステップと、
   前記車両の位置に応じて、前記アイドリング発電を行うか、または、前記エンジンの回転数を前記第２の回転数よりも低い回転数とするかの判定を行い、該判定の結果に基づいて前記エンジンの回転数を制御する制御ステップと、
   を含むエンジン制御方法。

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