(57)【要約】【課題】過給の応答遅れを抑制することを目的とする。【解決手段】車両のエンジン１０へ空気を過給する過給システム１は、吸気路２０に設けられ、エンジン１０へ流れる空気を過給する電動過給機５０と、車両の前方の状況を検出する前方検出部８２と、車両のアクセルペダル６５のオン又はオフを検出するペダル検出部８４と、アクセルペダル６５のオフが検出された状態で、前方検出部８２によって検出された前方の状況に基づいて電動過給機５０に過給させる過給制御部９２とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のエンジンへ空気を過給する過給システムであって、
吸気路に設けられ、前記エンジンへ流れる空気を過給する電動式の過給機と、
前記車両の前方の状況を検出する前方検出部と、
前記車両のアクセルペダルのオン又はオフを検出するペダル検出部と、
前記アクセルペダルのオフが検出された状態で、前記前方検出部によって検出された前方の状況に基づいて前記過給機に過給させる過給制御部と、
を備える、過給システム。
【請求項２】
前記前方検出部は、走行中に前方の車両との車間距離を検出し、
前記過給制御部は、走行中に前記アクセルペダルのオフが検出された状態で、前記車間距離が所定値よりも大きいと前記過給機に過給させる、
請求項１に記載の過給システム。
【請求項３】
前記過給制御部は、前記アクセルペダルのオフが検出された状態で、過給圧が所定圧力になるまで段階的に前記過給機に過給させ前記所定圧力を保持させる、
請求項１又は２に記載の過給システム。
【請求項４】
前記アクセルペダルのオフが検出された状態の前記過給機の過給状態を通知させる通知制御部を更に備える、
請求項１から３のいずれか１項に記載の過給システム。
【請求項５】
前記通知制御部は、前記過給機の過給状態に応じて前記アクセルペダルの踏込みを促す情報を通知させる、
請求項４に記載の過給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のエンジンへ空気を過給する過給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のエンジンには、アクセルペダルがオンされると燃料が噴射されるが、エンジンの出力を大きくする観点から、エンジンへ空気を過給する過給システムが搭載されている。過給システムは、例えば、排気ガスの流れを利用して圧縮機を駆動してエンジンに吸入される空気の密度を高くするターボチャージャーを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−８８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の排気ガスの流れを利用するターボチャージャーの場合には、アクセルペダルのオンに対しての過給開始までの応答遅れが発生する。そして、過給の応答遅れが発生すると、ドライバビリティの悪化や、排気ガス中の煤の増加等の悪影響を招く可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、過給の応答遅れを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一の態様においては、車両のエンジンへ空気を過給する過給システムであって、吸気路に設けられ、前記エンジンへ流れる空気を過給する電動式の過給機と、前記車両の前方の状況を検出する前方検出部と、前記車両のアクセルペダルのオン又はオフを検出するペダル検出部と、前記アクセルペダルのオフが検出された状態で、前記前方検出部によって検出された前方の状況に基づいて前記過給機に過給させる過給制御部と、を備える、過給システムを提供する。
【０００７】
また、前記前方検出部は、走行中に前方の車両との車間距離を検出し、前記過給制御部は、走行中に前記アクセルペダルのオフが検出された状態で、前記車間距離が所定値よりも大きいと前記過給機に過給させることとしてもよい。
【０００８】
また、前記過給制御部は、前記アクセルペダルのオフが検出された状態で、過給圧が所定圧力になるまで段階的に前記過給機に過給させ前記所定圧力を保持させることとしてもよい。
【０００９】
また、前記過給システムは、前記アクセルペダルのオフが検出された状態の前記過給機の過給状態を通知させる通知制御部を更に備えることとしてもよい。
【００１０】
また、前記通知制御部は、前記過給機の過給状態に応じて前記アクセルペダルの踏込みを促す情報を通知させることとしてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、過給の応答遅れを抑制できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一の実施形態に係る過給システム１の構成を説明するための模式図である。
【図２】検出部８０及び制御装置９０の詳細を説明するためのブロック図である。
【図３】過給システム１の動作例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜過給システムの構成＞
本発明の一の実施形態に係る過給システムの構成について、図１を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、一の実施形態に係る過給システム１の構成を説明するための模式図である。過給システム１は、エンジンへ空気を過給するためのシステムであり、ここではトラック等の車両に搭載されている。過給システム１は、図１に示すように、エンジン１０と、発電装置１４と、吸気路２０と、排気路３０と、ターボチャージャー４０と、電動過給機５０と、通知部６０と、加熱装置７０と、検出部８０と、制御装置９０とを有する。
【００１５】
エンジン１０は、気筒（燃焼室）内に噴射された燃料と空気の混合気を燃焼、膨張させて、動力を発生させる。エンジン１０は、例えばディーゼルエンジンであるが、これに限定されず、例えばガソリンエンジンであってもよい。エンジン１０においては、空気が気筒内に吸入されると共に、燃焼後の排気ガスが気筒から排出される。
【００１６】
発電装置１４は、ここではエンジン１０と連結されたベルト１４ａを介して発電を行い、バッテリー１６に電力を供給する。発電装置１４は、ブレーキ回生（例えば、車両が下り坂を走行する際のブレーキ回生）時に、発電を行い、負荷となる電動過給機５０や加熱装置７０に電力を供給してもよい。なお、ブレーキ回生時には、エンジン１０内に燃料が噴射されない。
【００１７】
吸気路２０は、エンジン１０へ吸入される空気が流れる通路である。吸気路２０には、エアクリーナー２２と、ＣＡＣ（Charge Air Cooler）２４と、バルブ２６と、ＣＡＣ２８が設けられている。なお、ターボチャージャー４０のコンプレッサ４４及び電動過給機５０も、吸気路２０に設けられている。
【００１８】
エアクリーナー２２は、空気中の異物を除去する。ＣＡＣ２４は、コンプレッサ４４で圧縮されて温度が上昇した空気を冷却する。バルブ２６は、電動過給機５０を迂回する迂回路２６ａに設けられた開閉弁であり、開いた際に空気が迂回路２６ａを流れる。ＣＡＣ２８は、電動過給機５０よりもエンジン１０側に設けられ、例えば電動過給機５０で圧縮された空気を冷却する。
【００１９】
排気路３０は、エンジン１０の排気ガスが流れる通路である。排気路３０には、ＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst）３２と、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）３３と、噴射部３５と、ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）３６と、還流路３８が設けられている。ターボチャージャー４０のタービン４２及び加熱装置７０も、排気路３０に設けられている。
【００２０】
ＤＯＣ３２は、ディーゼル用酸化触媒であり、タービン４２を通過した排気ガスの炭化水素を効率的に酸化して排気ガスの温度を上昇させる。ＤＰＦ３３は、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルターである。噴射部３５は、アンモニアとなる尿素水を排気路３０に噴射する。ＳＣＲ３６は、排気ガス中のＮＯｘとアンモニアとを反応させて、無害な窒素と水に還元させる。還流路３８は、エンジン１０から排出された排気ガスの一部を吸気路２０に還流させる通路である。還流路３８には、排気ガスを冷却する冷却部３８ａと、排気ガスの還流量を調整するためのバルブ３８ｂとが設けられている。
【００２１】
ターボチャージャー４０は、排気ガスの流れを利用して空気の密度を高くする過給機である。ターボチャージャー４０は、排気路３０に設けられたタービン４２と、吸気路２０に設けられたコンプレッサ４４とを有する。タービン４２は、排気ガスのエネルギーを受けて回転する。コンプレッサ４４は、タービン４２に連結軸を介して連結されている。コンプレッサ４４がタービン４２と共に回転することで、空気が圧縮される。
【００２２】
電動過給機５０は、エンジン１０へ流れる空気を過給する電動式の過給機であり、ターボチャージャー４０とは別に設けられている。電動過給機５０は、吸気路２０においてエンジン１０の上流に設けられている。電動過給機５０は、バッテリー１６や発電装置１４から電力を受けて回転するモータ５１を有する。すなわち、電動過給機５０は、排気ガスを利用せずに、空気を圧縮してエンジン１０へ供給する。
【００２３】
通知部６０は、車両の運転者に各種情報を通知する。例えば、通知部６０は、点灯、音声出力、バーグラフ等の図形や文字の表示によって、運転者に通知を行う。詳細は後述するが、通知部６０は、アクセルペダルのオン前の電動過給機５０による過給時に、過給状態を運転者に通知する。これにより、運転者は、アクセルペダルを踏み込んでいないのに電動過給機５０が過給していることを、容易に把握できる。
【００２４】
加熱装置７０は、排気ガスを加熱する加熱部であり、排気路３０においてＳＣＲ３６の上流側に設けられている。加熱装置７０は、例えば電気ヒータであり、バッテリー１６や発電装置１４から電力を受けて排気ガスを加熱する。これにより、加熱装置７０によって加熱されて温度が上昇した排気ガスが、ＳＣＲ３６を通過することになる。
【００２５】
検出部８０は、車両の状態や、周囲の状況等を検出する。例えば、検出部８０は、車両のアクセルペダルのオン又はオフを検出したり、車両の前方の状況を検出したりする。また、検出部８０は、排気路３０の排気ガスの圧力を検出する。検出部８０の検出結果は、制御装置９０に出力される。
【００２６】
制御装置９０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有するマイクロコンピュータを備えた電子制御装置（Electric Control Unit）である。制御装置９０は、前述した各装置の動作を制御する。
【００２７】
本実施形態では、制御装置９０は、アクセルペダルのオフが検出された状態で、車両の前方の状況に基づいて電動過給機５０の動作を制御する。すなわち、制御装置９０は、検出部８０が検出した車両の前方の状況に基づいて、電動過給機５０による過給を制御する。また、制御装置９０は、電動過給機５０による過給状態を、通知部６０に通知させる。
【００２８】
図２は、検出部８０及び制御装置９０の詳細を説明するためのブロック図である。図２に示すように、検出部８０は、前方検出部８２と、ペダル検出部８４とを有する。また、制御装置９０は、過給制御部９２と、通知制御部９４とを有する。
【００２９】
前方検出部８２は、車両の前方の状況を検出する。例えば、前方検出部８２は、車両の前部に設けられたカメラによって、車両の前方の状況を検出する。また、前方検出部８２は、地図情報を取得し、地図情報から前方の状況（例えば、道路の勾配等）を検出してもよい。
【００３０】
前方検出部８２は、例えばレーダー等によって、前方の車両との車間距離を検出する。前方検出部８２は、走行中に、前方の車両との車間距離を検出する。ただし、これに限定されず、前方検出部８２は、例えば交通信号機で停止中に、前方の車両との車間距離を検出してもよい。
【００３１】
ペダル検出部８４は、車両のアクセルペダル６５のオン又はオフを検出する。すなわち、ペダル検出部８４は、運転者がアクセルペダル６５を踏み込んだ場合にはアクセルペダル６５のオンを検出し、運転者がアクセルペダル６５を踏み込んでいない場合にはアクセルペダル６５のオフを検出する。
【００３２】
過給制御部９２は、ターボチャージャー４０や電動過給機５０による過給を制御する。本実施形態では、過給制御部９２は、アクセルペダル６５のオフが検出された状態で、前方検出部８２によって検出された前方の状況に基づいて電動過給機５０に過給させる。例えば、過給制御部９２は、車両の前方が登坂になっていると検出された場合に、電動過給機５０に過給させる。これにより、登坂を走行するためのアクセルペダル６５のオン時の過給遅れを抑制できるので、ドライバビリティの低下を抑制できる。また、電動過給機５０によって早期に過給されるので、アクセルペダル６５のオン直後の燃焼噴射時の空気不足に起因する煤の発生を抑制できる。
【００３３】
過給制御部９２は、走行中にアクセルペダル６５のオフが検出された状態で、車間距離が所定値よりも大きいと電動過給機５０に過給させる。車間距離が大きい場合には、運転者がアクセルペダル６５をオンする可能性が高い。そこで、車間距離が大きい場合には、事前に電動過給機５０で過給しておくことで、アクセルペダル６５のオン時の応答遅れを抑制できる。
【００３４】
過給制御部９２は、アクセルペダル６５のオフが検出された状態で、過給圧が所定圧力になるまで段階的に電動過給機５０に過給させ所定圧力を保持させる。これにより、過給圧を保持しておくことで、アクセルペダル６５がオン時の応答遅れを有効に抑制できる。
【００３５】
通知制御部９４は、通知部６０による通知を制御する。通知制御部９４は、電動過給機５０が過給する際の過給状態を通知させる。例えば、通知制御部９４は、アクセルペダル６５のオフが検出された状態の電動過給機５０の過給状態を通知させる。通知制御部９４は、電動過給機５０による過給が開始されると、直ぐに通知させてもよい。
【００３６】
通知制御部９４は、電動過給機５０による過給圧の大きさに応じて、通知態様を異ならせてもよい。例えば、通知部６０がバーグラフを示す際には、通知制御部９４は、過給圧の大きさに応じてバーの長さを調整する。また、通知制御部９４は、過給圧の大きさに応じて、通知部６０が出力する音声の音量を変更してもよい。通知制御部９４が上記の通知を行うことで、運転者がアクセルペダル６５を踏み込んでいない状態で過給されている際に、運転者は、過給が行われていることを容易に把握できる。
【００３７】
通知制御部９４は、電動過給機５０の過給状態（例えば過給圧）に応じてアクセルペダル６５の踏込みを促す情報を通知させる。例えば、通知制御部９４は、過給圧が低い場合には少ない踏込み量を示す情報を通知させ、過給圧が高い場合には多い踏込み量を示す情報を通知させる。これにより、運転者は、現状の過給圧に対して、最適な踏込み量だけアクセルペダル６５を踏込むことになるので、ドライバビリティが向上する。
【００３８】
＜過給システムの動作例＞
上述した過給システム１の動作例について、図３を参照しながら説明する。
【００３９】
図３は、過給システム１の動作例を説明するためのフローチャートである。図３に示す処理は、制御装置９０のＣＰＵがプログラムを実行することで実現される。
【００４０】
図３の処理は、一例として、車両が停止しており、アクセルペダル６５がオフ状態であるところから開始される。また、ここでは、ターボチャージャー４０や電動過給機５０によって空気が過給されていないものとする。
【００４１】
まず、制御装置９０は、前方検出部８２によって車両の前方の状況を検出する（ステップＳ１０２）。すなわち、前方検出部８２は、カメラやレーダー等によって、車両の前方の状況を検出する。
【００４２】
次に、制御装置９０は、検出した前方の状況に基づいて、電動過給機５０による過給を行う（ステップＳ１０４）。具体的には、制御装置９０の過給制御部９２は、電動過給機５０によって所定の過給圧になるまで段階的に過給する。そして、過給制御部９２は、所定の過給圧を保持する。
【００４３】
次に、制御装置９０は、電動過給機５０による過給状態を通知させる（ステップＳ１０６）。具体的には、通知制御部９４は、電動過給機５０による過給が開始されると、通知部６０を介して運転者に過給状態を通知させる。これにより、運転者にアクセルペダル６５を踏み込むことを促すことができる。
【００４４】
次に、制御装置９０は、ペダル検出部８４によってアクセルペダル６５のオンが検出されたか否かを判定する（ステップＳ１０８）。そして、ステップＳ１０８でアクセルペダル６５がオンされたと検出された場合には（Ｙｅｓ）、制御装置９０は、エンジン１０内に燃料を噴射させる（ステップＳ１１０）。すなわち、所定の過給圧が保持された状態で、燃料が噴射される。
【００４５】
その後、制御装置９０は、検出部８０によって排気ガスの圧力が所定値よりも高くなると、ターボチャージャー４０による過給が可能と判断し、電動過給機５０に代えてターボチャージャー４０によって過給を行う（ステップＳ１１２）。
【００４６】
＜本実施形態における効果＞
上述した過給システム１は、吸気路２０に設けられた電動過給機５０と、車両の前方を検出する前方検出部８２とを備える。そして、過給システム１は、アクセルペダル６５のオフが検出された状態で、前方検出部８２によって検出された前方の状況に基づいて電動過給機５０に過給させる。
すなわち、運転者がアクセルペダル６５を踏み込む前に、車両の前方の状況（例えば、前方が登坂である場合や、前方の車両との車間距離が大きい場合）に応じて、電動過給機５０によって過給が行われる。これにより、例えば前方の登坂を走行するためのアクセルペダル６５のオン時の過給遅れを抑制できるので、ドライバビリティの低下を抑制できる。また、電動過給機５０によって早期に過給されるので、アクセルペダル６５のオン直後の燃焼噴射時の空気不足に起因する煤の発生を抑制できる。
【００４７】
なお、上記では、過給システム１は、車両のエンジンへ空気を過給することとしたが、これに限定されない。例えば、過給システム１は、発電装置等に搭載された定置式エンジンへ空気を過給し、又は建設機械や船舶等の産業装置に搭載されたエンジンに空気を過給してもよい。
【００４８】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。
【符号の説明】
【００４９】
１    過給システム
１０    エンジン
２０    吸気路
５０    電動過給機
６５    アクセルペダル
８２    前方検出部
８４    ペダル検出部
９２    過給制御部
９４    通知制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2020094528.tif 000005