(57)【要約】【課題】走行させるためのエンジンの動力変動を抑制してドバイバビリティを向上させるとともに、燃料消費量を抑制する。【解決手段】本発明の架装車は、エンジン１０と、エンジン制御手段１１と、発電電力を動力装置３に供給する発電機１３と、発電機１３を制御する発電機制御手段１７を有する。エンジン制御手段１１は、アクセルペダル２の踏み込み量に基づくドライバ要求トルクが出力効率の高い所定のトルク未満であるとエンジンに所定のトルクを出力させ、ドライバ要求トルクが所定のトルク以上であるとドライバ要求トルクを出力させる。発電機制御手段１７は、ドライバ要求トルクが所定のトルク未満であると所定のトルクとドライバ要求トルクの差を発電トルクとして発電させ、ドライバ要求トルクが所定のトルク以上であると発電させない。余剰の発電電力を充電し動力装置３に充電電力を供給するバッテリ２２が設けられる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン(10)と、前記エンジン(10)を制御するエンジン制御手段(11)と、前記エンジン(10)により駆動して発電電力を動力装置(3)に供給する発電機(13)と、前記発電機(13)を制御する発電機制御手段(17)を有する架装車において、
前記エンジン制御手段(11)は、アクセルペダル(2)の踏み込み量に基づくドライバ要求トルクが前記エンジン(10)の出力効率の高い所定のトルク未満であると前記エンジン(10)に前記所定のトルクを出力させ、前記ドライバ要求トルクが前記所定のトルク以上であると前記エンジン(10)に前記ドライバ要求トルクを出力させるように構成され、
前記発電機制御手段(17)は、前記ドライバ要求トルクが前記所定のトルク未満であると前記所定のトルクと前記ドライバ要求トルクの差を発電トルクとして前記発電機(13)による発電を行い、前記ドライバ要求トルクが前記所定のトルク以上であると前記発電機(13)による発電を停止させるように構成され、
前記動力装置(3)が使用しない前記発電機(13)からの余剰の発電電力を充電し前記発電機(13)からの発電電力が不足するときに前記動力装置(3)に充電電力を供給するバッテリ(22)が設けられた
ことを特徴とする架装車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、冷凍庫を備える冷凍車や、ごみ等の塵芥投入装置を備える塵芥収集車や、ミキサードラムを備えるコンクリートミキサー車等のように、走行中に架装物が動力を必要とする架装車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、架装物として冷凍庫を備える冷凍車のような架装車は、生鮮食品等の低温度運搬に使用される。このような冷凍車として、走行用のエンジンによって発電機を駆動し、その発電電力をインバータに供給し、そのインバータの出力によって動力装置である圧縮機（圧縮機モータ）を運転するようにしたものが提案されている。
【０００３】
このように、発電機を搭載した架装車では、発電電力がエンジン回転数に応じて変化するという特徴がある。このため、エンジン回転数が高い状態で動力装置である圧縮機を高能力運転している場合に、エンジン回転数が低域まで急激に下降すると、発電電力が急激に低下し、圧縮機が過負荷運転となってブレークダウンし、停止してしまう。こうなると、冷蔵室の冷却が中断してしまう不具合がある。
【０００４】
この点を解消するために、エンジンの回転数が減少方向に変化するときの変化の加速度が設定値以上の場合に、インバータの出力周波数を所定値に低減する制御手段を備えた装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この装置では、インバータの出力周波数を低減することにより、エンジン回転数が急激に下降した場合でも、動力装置である圧縮機の不要な停止を回避して、冷凍庫における冷却を継続することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−５６１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、図５に示すように、走行中におけるエンジンの動力により発電機を駆動して、架装物の動力装置を駆動するための動力を取り出すと、実線で示すように、アクセルペダルの踏み込み量に基づくドライバ要求トルクをエンジンが出力していても、そのエンジントルクから点線で示す発電トルクが発電機により消費されて、架装車を走行させる実際の走行トルクは一点鎖線で示すように減少する。これは、アクセルペダルの踏み込み量に基づくドライバ要求トルクに従って架装車を走行させることができない状態と成り、希望した速度で架装車を走行させるために、運転者はより深くアクセルペダルを踏み込む必要を生じさせる。
【０００７】
一方、冷凍車であればその冷凍庫が十分に冷却されると動力装置が停止し、発電機による発電も停止することになる。走行中に発電機による発電が停止すると、エンジントルクから消費された発電トルクがゼロに成り、架装車を走行させる実際の走行トルクは図５の実線で示すエンジントルクとなる。このため、アクセルペダルの踏み込み量が一定であっても、発電トルクの有無により、車両を走行させる動力が変動することに成り、車両の運転性（いわゆるドバイバビリティ）は低下する。
【０００８】
更に、近年の省エネルギーの観点から、可能な限り燃料消費量を抑制させることも求められる。
【０００９】
本発明の目的は、車両を走行させるための動力の低下を防止し、その動力変動を抑制してドバイバビリティを向上させるとともに、燃料消費量を抑制し得る架装車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、エンジンと、そのエンジンを制御するエンジン制御手段と、エンジンにより駆動して発電電力を動力装置に供給する発電機と、その発電機を制御する発電機制御手段を有する架装車の改良である。
【００１１】
その特徴ある構成は、エンジン制御手段は、アクセルペダルの踏み込み量に基づくドライバ要求トルクがエンジンの出力効率の高い所定のトルク未満であるとエンジンに所定のトルクを出力させ、ドライバ要求トルクが所定のトルク以上であるとエンジンにドライバ要求トルクを出力させるように構成され、発電機制御手段は、ドライバ要求トルクが所定のトルク未満であると所定のトルクとドライバ要求トルクの差を発電トルクとして発電機による発電を行い、ドライバ要求トルクが所定のトルク以上であると発電機による発電を停止させるように構成され、動力装置が使用しない発電機からの余剰の発電電力を充電し発電機からの発電電力が不足するときに動力装置に充電電力を供給するバッテリが設けられたところにある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の架装車では、発電機からの発電電力を充電し、動力装置にその充電電力を供給可能なバッテリを設けたので、発電機による発電をしなくても、そのバッテリにより架装物の動力装置を駆動することができる。
【００１３】
また、ドライバ要求トルクが所定のトルク未満であるときに、所定のトルクとドライバ要求トルクの差を発電トルクとして発電機が発電することにより、エンジンをその所定のトルクにより駆動させることができる。このため、発電機を駆動してバッテリに充電される電力を発生させるエンジンは、所定のトルクにおける駆動となるので、エンジンを効率よく動作させることができ、燃料消費量を従来より抑制することが可能になる。
【００１４】
そして、ドライバ要求トルクに発電トルクを加算したトルクをエンジンが出力するので、走行中におけるエンジンの動力により発電機を駆動しても、発電機を駆動する動力を除く動力により、架装車を十分に走行させることができる。このように、発電トルクを加算したトルクをエンジンが出力することにより、車両を走行させる動力が変動することはない。この結果、車両の運転性（いわゆるドバイバビリティ）は低下しない。
【００１５】
一方、ドライバ要求トルクが所定のトルク以上であると発電機による発電を停止させるので、発電トルクはゼロとなり、ドライバ要求トルクと同一のトルクをエンジンにより発生させて架装車を走行させることができる。この結果、車両を走行させるための動力の低下を防止することができる。この場合、発電機による発電はなくなるけれども、バッテリに充電された電力により動力装置を駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明実施形態においてバッテリを充電しかつ動力装置を駆動しつつ走行する架装車を示すブロック構成図である。
【図２】その発電機による発電により動力装置を駆動しつつ走行する架装車を示す図１に対応するブロック構成図である。
【図３】その発電機による発電を行わずにバッテリの電力により動力装置を駆動しつつ走行する架装車を示す図１に対応するブロック構成図である。
【図４】そのエンジントルクとドライバ要求トルクと発電トルクとの関係を示す図である。
【図５】従来の架装車におけるエンジントルクとドライバ要求トルクと発電トルクとの関係を示す図４に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１〜図３は、本発明の架装車１の構成の例を示すブロック図である。この架装車１は、これを走行させる動力を発生させるエンジン１０と、そのエンジン１０をアクセルペダル２の踏み込み量から求められるドライバ要求トルクに従って制御するエンジン制御手段であるエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１と、そのエンジン１０により駆動される発電機１３と、その発電機１３からの発電電力を動力装置３に供給するインバータ１４と、そのインバータ１４を介して発電機１３を制御する発電機制御手段である発電機ＥＣＵ１７とを有する。発電機１３はエンジン１０に連結され、この発電機１３には、クラッチ１２を介してトランスミッション１６が更に連結される。
【００１９】
エンジン１０は、内燃機関の一例であり、エンジンＥＣＵ１１によって制御され、ガソリン、軽油、ＣＮＧ(Compressed Natural Gas)、ＬＰＧ(Liquefied Petroleum Gas)、又は代替燃料等を内部で燃焼させて、軸を回転させる動力を発生させ、発生した動力を発電機１３を介してクラッチ１２に伝達するように構成される。図におけるエンジン１０は軽油を燃料とするディーゼルエンジンである場合を示し、符号１０ａは、その燃料である軽油を噴射する燃料噴射装置１０ａを示す。
【００２０】
このエンジン１０を制御するエンジンＥＣＵ１１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、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）などにより構成され、内部に、演算部、メモリ、及びＩ／Ｏ（Input/Output）ポートなどを有するコンピュータである。このエンジンＥＣＵ１１には、アクセルペダル２の踏み込み量を検出するアクセルセンサ４の検出出力が接続され、このエンジンＥＣＵ１１の制御出力は、エンジン１０の燃料噴射装置１０ａに連結される。そして、このエンジンＥＣＵ１１は、アクセルペダル２の踏み込み量から要求されるドライバ要求トルクに従って、発電機ＥＣＵ１７と連携動作し、燃料噴射量やバルブタイミングなど、エンジン１０を制御するように構成される。
【００２１】
発電機１３は、いわゆる、モータジェネレータであり、エンジン１０からの動力により発電して、その電力をインバータ１４に供給するものである。けれども、この実施の形態における発電機１３は、クラッチ１２を介してトランスミッション１６から供給された軸を回転させる動力によっても発電可能に構成されるものとする。
【００２２】
クラッチ１２は、エンジン１０からの軸出力を、発電機１３を介してトランスミッション１６に伝達するものである。図に示すクラッチ１２は、クラッチアクチュエータ２１により制御される油圧に従って機械的に制御されるものを例示する。そして、クラッチアクチュエータ２１は図示しないクラッチＥＣＵからの電気信号により制御されるものとする。
【００２３】
トランスミッション１６は、エンジン１０からの回転動力を変速してドライブシャフト１９に伝達し、ドライブシャフト１９の回転により車輪２０を回転させて、車両１０を走行させるように構成される。
【００２４】
インバータ１４は、発電機ＥＣＵ１７によって制御され、発電機１３からの交流電力を直流電力に変換して動力装置３に供給するものである。即ち、エンジン１０により駆動した発電機１３が発電すると、インバータ１４は、発電機１３からの交流電力を直流電力に変換して動力装置３に供給するように構成される。ここで、動力装置３とは、図示しない架装物の動力を発生させるものであり、例えば、架装物が冷凍庫である冷凍車では、冷媒を圧縮して循環させる圧縮機（圧縮機モータ）であり、架装物がごみ等の塵芥投入装置である塵芥収集車では、その塵芥投入装置を駆動させる駆動モータであり、架装物がミキサードラムであるコンクリートミキサー車では、そのミキサードラムを回転させる回転モータである。
【００２５】
発電機ＥＣＵ１７は、エンジンＥＣＵ１１と連携動作するコンピュータであり、インバータ１４を制御することによって発電機１３を制御するように構成される。そして、この発電機ＥＣＵ１７は、例えば、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰなどにより構成され、内部に、演算部、メモリ、及びＩ／Ｏポートなどを有するものが使用される。このエンジンＥＣＵ１１及び発電機ＥＣＵ１７は、図示しない他の制御ＥＣＵとともに、ＣＡＮ（Control Area Network）などの規格に準拠したバスなどにより相互に接続される。
【００２６】
エンジン制御手段であるエンジンＥＣＵ１１は、アクセル開度情報、車速情報、及びトランスミッション１６から取得したギア位置情報等を取得して、これらを参照して、エンジン１０を制御し、架装車１を走行させる。その具体的な走行状態は、図３に示すように、発電機１３による発電を行うことなく架装車１を走行させる無発電走行と、図１及び図２に示すように、エンジン１０により発電機１３を駆動して発電させながら架装車１を走行させる発電走行を採ることになる。
【００２７】
この実施の形態では、発電機制御手段である発電機ＥＣＵ１７には、メモリ１７ａが設けられ、このメモリ１７ａには、エンジン１０の出力効率の高い所定のトルクが記憶される。そして、エンジン制御手段であるエンジンＥＣＵ１１は、図４に示すように、アクセルペダル２の踏み込み量に基づくドライバ要求トルクがエンジン１０の出力効率の高い所定のトルク未満であるとエンジン１０に所定のトルクを出力させ、そのドライバ要求トルクがその所定のトルク以上であるとエンジン１０にドライバ要求トルクを出力させるように構成される。ここで、エンジン１０の出力効率の高い所定のトルクとは、この実施の形態では、単位出力あたりの燃料消費量が最も少ないトルク値を示すものとする。
【００２８】
一方、発電機制御手段である発電機ＥＣＵ１７は、そのドライバ要求トルクが所定のトルク未満であると所定のトルクとドライバ要求トルクの差を発電トルクとして発電機１３による発電を行い、そのドライバ要求トルクが所定のトルク以上であると発電機１３による発電を停止させるように構成される。具体的に、発電機制御手段である発電機ＥＣＵ１７は、ドライバ要求トルクが所定のトルク未満であると、その効率マップに記載された所定のトルクとドライバ要求トルクの差を発電トルクとして、発電機１３を制御して発電させる。その一方で、ドライバ要求トルクが所定のトルク以上であると、発電トルクをゼロとして発電機１３による発電を行わないように構成される。
【００２９】
動力装置３が使用しない発電機１３からの余剰の発電電力を充電し、その発電機１３からの発電電力が不足するときに動力装置３に充電電力を供給するバッテリ２２が設けられる。このバッテリ２２は、充放電可能な二次電池であり、配電盤２３を介してインバータ１４に接続される。そして、このバッテリ２２は、図３に示すように、発電機１３が発電していないとき、動力装置３に配電盤２３を介して充電電力を供給するか、又は、図１に示すように、発電機１３が発電しているとき、発電機１３が発電する電力によって充電されるものである。
【００３０】
次に、このように構成された架装車における動作を説明する。
【００３１】
架装車１は、走行中に架装物が動力を必要とするものであり、例えば、架装物として冷凍庫を備え、生鮮食品等の低温度運搬に使用される冷凍車では、図２に示すように、走行用のエンジン１０によって発電機１３を駆動し、その発電電力をインバータ１４に供給し、そのインバータ１４からの出力によって動力装置３である圧縮機（圧縮機モータ）を運転する。
【００３２】
ここで、本発明の架装車１では、発電機１３からの発電電力を充電し、動力装置３にその充電電力を供給可能なバッテリ２２を設けたので、図１に示すように、発電機１３が動力装置３を駆動する以上の電力を発電している場合には、その余剰電力をバッテリ２２に充電することができる。これにより発電機１３が発電を停止しても、図３に示すように、そのバッテリ２２により動力装置３を駆動させることができるので、発電機１３が発電を停止した状態における動力装置３の駆動を確保することができる。そして、バッテリ２２が満充電されている場合には、そのバッテリ２２の出力により動力装置３である圧縮機を駆動して、発電機１３による発電を行うことなく架装車１１を走行させる無発電走行を行うことができる。
【００３３】
この実施の形態では、発電機制御手段である発電機ＥＣＵ１７のメモリ１７ａにエンジン１０の出力効率の高い所定のトルクが記憶され、エンジン制御手段であるエンジンＥＣＵ１１及び発電機制御手段である発電機ＥＣＵ１７は、アクセルペダル２の踏み込み量に基づくドライバ要求トルクが所定のトルク未満であるかを判断する。そして、ドライバ要求トルクが所定のトルク未満であると、エンジンＥＣＵ１１はエンジン１０に所定のトルクを出力させ、発電機ＥＣＵ１７は所定のトルクとドライバ要求トルクの差を発電トルクとして発電機１３により発電させる。
【００３４】
即ち、発電機ＥＣＵ１７は、所定のトルクとドライバ要求トルクの差を発電トルクとして発電させ、エンジンＥＣＵ１１は、その通知された発電トルクをドライバ要求トルクに加算したトルクを出力するようにエンジン１０を制御する。この場合、発電トルクとドライバ要求トルクの和は所定のトルクとなるので、図４の実線で示すように、エンジン１０は所定のトルクを出力するように制御されることになる。そして、図４の点線で示す発電トルクにより発電機１３は駆動して発電し、図１に示すように、その電力により動力装置３を駆動するとともに、余剰の電力をバッテリ２２に充電することになる。ここで、所定のトルクとは、単位出力あたりの燃料消費量が最も少ないトルクであるので、燃料消費量を抑制した状態でバッテリ２２を充電できることになる。
【００３５】
一方、エンジン制御手段であるエンジンＥＣＵ１１及び発電機制御手段である発電機ＥＣＵ１７が、アクセルペダル２の踏み込み量に基づくドライバ要求トルクが所定のトルク未満であるか否かを判断した結果、ドライバ要求トルクが所定のトルク以上であると、エンジンＥＣＵ１１はエンジン１０にドライバ要求トルクを出力させ、発電機ＥＣＵ１７は発電トルクをゼロとして発電機１３による発電を行わない。すると、ドライバ要求トルクと実際に架装車１を走行させる走行トルクは一致することになり、それらが一致しないことに起因して、車両の運転性（いわゆるドバイバビリティ）が低下するようなことはない。
【００３６】
そして、ドライバ要求トルクが所定のトルク以上であると、発電機制御手段である発電機ＥＣＵ１７は、発電機１３による発電を停止するので、図３に示すように、バッテリ２２の出力により動力装置３である圧縮機を駆動して、発電機１３による発電を行うことなく架装車１１を走行させる無発電走行となる。これにより、発電トルクを加えた所定のトルクからかけ離れたトルクをエンジン１０に出力させて、発電機１３による発電を行うことを防止し、単位出力あたりの燃料消費量が比較的多い状態における発電を禁止することができる。
【００３７】
特に、この発電機１３には、クラッチ１２を介して車輪２０が連結されるので、減速時にクラッチ１２を接続して、回転する車輪２０により発電機１３を駆動させて発電し、その電力をバッテリ２２に充電することにより、エンジン１０により発電機１３を駆動させて発電する頻度を減少させることもできる。このように、エンジン１０により発電機１３を駆動させる頻度を減少させれば、発電に供する燃料の消費量を更に抑制することができる。
【００３８】
なお、上述した実施の形態では、発電機ＥＣＵ１７に設けられたメモリ１７ａに所定のトルクが記憶される場合を説明したけれども、エンジン制御手段であるエンジンＥＣＵ１１及び発電機制御手段である発電機ＥＣＵ１７が、ドライバ要求トルクとエンジンを高出力で駆動し得る所定のトルクとを比較し得る限り、この所定のトルクは、エンジンＥＣＵ１１のメモリに記憶してもよく、他のＥＣＵのメモリに記憶するようにしても良い。
【符号の説明】
【００３９】
１  架装車
２  アクセルペダル
３  動力装置
１０  エンジン
１１  エンジンＥＣＵ(エンジン制御手段）
１３  発電機
１７  発電機ＥＣＵ（発電機制御手段）
２２  バッテリ
【図１】
2014202191.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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