(57)【要約】【課題】アイドリング回転時での燃料消費量を抑える。【解決手段】エンジン回転数の目標Ｎｅを、アイドリング時には通常アイドリング回転数とする（Ｓ２）。イグニッションスイッチがＯＦＦされていない場合（Ｓ３）、車両の状態を検出する各センサからの信号を用いてエンジンが低負荷のアイドリング状態であるか否かの判断を開始する（Ｓ４〜Ｓ１０）。エンジンが低負荷のアイドリング状態の場合、Ａ／Ｃ信号がＯＦＦか否かを判断し（Ｓ１１）、Ａ／Ｃ信号３１がＯＦＦの場合、目標Ｎｅを通常アイドリング回転数より低い第１の低アイドリング回転数（Ｎｅ１）に変更する（Ｓ１２）。Ａ／Ｃ信号がＯＮの場合、目標Ｎｅを第１の低アイドリング回転数（Ｎｅ１）よりやや高い第２の低アイドリング回転数（Ｎｅ２）に変更する（Ｓ１３）。【選択図】図２
2007224763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたエンジンの回転数が目標値となるように制御され、アイドリング時に前記目標値がアイドリング回転数に設定されるエンジン制御装置において、
前記エンジンが低負荷のアイドリング状態であるか否かを判断する低負荷アイドル判断手段と、
前記エンジンが低負荷のアイドリング状態であると判断した際に、前記アイドリング回転数より低い低アイドリング回転数に前記目標値を変更するアイドルダウン手段と、
を備えたことを特徴とするエンジン制御装置。
【請求項２】
前記低負荷アイドル判断手段は、当該車両の状態を検出するセンサからの信号を用いて低負荷か否かを判断することを特徴とした請求項１記載のエンジン制御装置。
【請求項３】
前記エンジンへの負荷の増大を検出した際に、前記低アイドリング回転数に設定された前記目標値を前記アイドリング回転数に戻すダウン制御解除手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のエンジン制御装置。
【請求項４】
前記車両に搭載されたエアコンディショナによる負荷状態に応じて前記低アイドリング回転数に設定された前記目標値を変更するエアコン対応変更手段を備えたことを特徴とする請求項１、２又は３記載のエンジン制御装置。
【請求項５】
前記エンジンの回転数の変動率に応じて前記低アイドリング回転数に設定された前記目標値を変更する変動対応変更手段を備えたことを特徴とする請求項１から４にいずれか記載のエンジン制御装置。
【請求項６】
前記車両への乗車を検出した際に前記低アイドリング回転数に設定された前記目標値を前記アイドリング回転数に戻す乗車時ダウン制御解除手段を備えたことを特徴とする請求項１から５にいずれか記載のエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの回転数を制御するエンジン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内燃機関を備えた車両において、低燃費化が進められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、タクシー等の車両にあっては、一般車両と比較して停車時間が長くなる傾向にあり、アイドリング時間が長くなる。
【０００４】
このため、このアイドリング回転時での燃料消費量の低減が要求されている。
【０００５】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、アイドリング回転時での燃料消費量を抑えることができるエンジン制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために本発明の請求項１のエンジン制御装置にあっては、車両に搭載されたエンジンの回転数が目標値となるように制御され、アイドリング時に前記目標値がアイドリング回転数に設定されるエンジン制御装置において、前記エンジンが低負荷のアイドリング状態であるか否かを判断する低負荷アイドル判断手段と、前記エンジンが低負荷のアイドリング状態であると判断した際に、前記アイドリング回転数より低い低アイドリング回転数に前記目標値を変更するアイドルダウン手段と、を備えている。
【０００７】
すなわち、停車時には、エンジンが低負荷のままアイドリング状態に保たれていることがあり、この場合、前記エンジンが低負荷のアイドリング状態であると判断される。すると、通常時に目標値として設定されたアイドリング回転数が、該アイドリング回転数より低い低アイドリング回転数に変更され、エンジン回転数が前記目標値となるように制御される。
【０００８】
これにより、エンジンが低負荷時でのアイドリング状態では、エンジン回転数が通常時より低い回転数に保たれる。
【０００９】
また、請求項２のエンジン制御装置においては、前記低負荷アイドル判断手段は、当該車両の状態を検出するセンサからの信号を用いて低負荷か否かを判断する。
【００１０】
すなわち、車両には、当該車両の状態を検出するセンサが設けられており、このセンサからエンジンの負荷状態を把握することができる。
【００１１】
このため、前記センサからの信号を用いることによって、エンジンへの負荷状態が検出される。
【００１２】
さらに、請求項３のエンジン制御装置では、前記エンジンへの負荷の増大を検出した際に、前記低アイドリング回転数に設定された前記目標値を前記アイドリング回転数に戻すダウン制御解除手段を備えている。
【００１３】
すなわち、前記エンジンへの負荷の増大が検出された際には、前記低アイドリング回転数に設定された前記目標値が通常のアイドリング回転数に戻され、アイドリング回転数を低下させるダウン制御が解除される。
【００１４】
加えて、請求項４のエンジン制御装置にあっては、前記車両に搭載されたエアコンディショナによる負荷状態に応じて前記低アイドリング回転数に設定された前記目標値を変更するエアコン対応変更手段を備えている。
【００１５】
すなわち、前記車両に搭載されたエアコンディショナによる負荷状態に応じて前記低アイドリング回転数に設定された前記目標値が変更される。
【００１６】
これにより、エアコンディショナ作動時において、エンジン停止、所謂エンストを発生しない回転数までエンジン回転数を上昇することができる。
【００１７】
また、請求項５のエンジン制御装置においては、前記エンジンの回転数の変動率に応じて前記低アイドリング回転数に設定された前記目標値を変更する変動対応変更手段を備えている。
【００１８】
すなわち、前記エンジンの回転数の変動率に応じて前記低アイドリング回転数に設定された前記目標値が変更される。
【００１９】
これにより、エンジン回転数の変動幅が大きい場合には、これに応じてエンジン回転数を変更することで、エンジン回転が安定化される。
【００２０】
さらに、請求項６のエンジン制御装置では、前記車両への乗車を検出した際に前記低アイドリング回転数に設定された前記目標値を前記アイドリング回転数に戻す乗車時ダウン制御解除手段を備えている。
【００２１】
すなわち、前記車両への乗車が検出された際には、前記低アイドリング回転数に設定された前記目標値が前記アイドリング回転数に戻され、アイドリング回転数を低下させるダウン制御が解除される。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように本発明の請求項１のエンジン制御装置にあっては、エンジンが低負荷のアイドリング状態において、エンジン回転数を通常時より低い回転数に低下させることができる。
【００２３】
このため、エンジンへの負荷が低負荷であっても、常に同じ回転数でアイドリング状態が維持される従来と比較して、アイドリング回転時での燃料消費量を抑えることができる。
【００２４】
したがって、一般車両と比較して停車時間が長く、アイドリング時間も長くなりがちなタクシー等にあっては、大幅な低燃費化を実現することができる。
【００２５】
また、請求項２のエンジン制御装置においては、車両の状態を検出する為に予め設置されたセンサを用いて、エンジンの負荷状態を把握することができ、このセンサーからの信号を用いることによって、エンジンへの負荷状態を検出することができる。
【００２６】
これにより、既設のセンサーを有効活用することができる。
【００２７】
さらに、請求項３のエンジン制御装置では、前記エンジンへの負荷の増大に基づいて、前記低アイドリング回転数に設定された前記目標値を前記アイドリング回転数に戻し、アイドリング回転数を低下させたダウン制御を解除することができる。
【００２８】
これにより、エンジン回転数のさらなる低下に起因した不具合を未然に回避することができる。
【００２９】
加えて、請求項４のエンジン制御装置にあっては、前記車両に搭載されたエアコンディショナによる負荷状態に応じて前記低アイドリング回転数に設定された前記目標値を変更することができる。
【００３０】
これにより、エアコンディショナ作動時において、エンジン停止、所謂エンストを発生しない回転数までエンジン回転数を上昇することができる。
【００３１】
また、請求項５のエンジン制御装置においては、前記エンジンの回転数の変動率に応じて前記低アイドリング回転数に設定された前記目標値を変更することができる。
【００３２】
このため、エンジン回転数の変動幅が大きい場合には、これに応じてエンジン回転数を変更することで、エンジン回転の安定化を図ることができ、搭乗者への不快なエンジン振動を低減することができる。
【００３３】
さらに、請求項６のエンジン制御装置では、前記車両への乗車が検出された際に、アイドリング回転数を低下させるダウン制御を解除することができる。
【００３４】
これにより、車両走行やエアコンディショナによる負荷の増大に備えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図１は、本実施の形態にかかるエンジン制御装置１を示す図であり、該エンジン制御装置１は、タクシー等の車両に搭載されている。
【００３６】
このエンジン制御装置１は、エンジンコントロールユニット１１を中心として構成されており、該エンジンコントロールユニット１１は、当該車両に搭載されたエンジン１２を制御するように構成されている。このため、前記エンジンコントロールユニット１１には、前記エンジンに設けられた各センサー類からの信号が入力されるように構成されている。
【００３７】
すなわち、前記エンジンコントロールユニット１１には、シフトレバーがＰレンジにシフトされた際にＯＦＦ作動するＰレンジスイッチからのＰレンジスイッチ信号２１と、フットブレーキペダルが操作された際にＯＮ作動するフットブレーキスイッチからのフットブレーキ信号２２と、パワーステアリングが作動した際にＯＮ作動するパワーステアリングスイッチからのＰ／Ｓ信号２３とが入力されており、運転状態を検出できるように構成されている。
【００３８】
また、前記エンジンコントロールユニット１１には、エアコンディショナを作動する際にＯＮ操作されるエアコンスイッチからＡ／Ｃ信号３１と、当該車両に搭載されたバッテリーの電圧や電流を検出して出力するセンサーからのバッテリー信号３２と、前記エンジンの冷却水の温度を測定するセンサーからの水温信号３３と、前記エンジンの回転数を検出して出力するセンサーからのＲＥＦ信号３４と、その他の信号３５とが入力されており、前記エンジン１２の状態等を検出できるように構成されている。
【００３９】
この車両には、乗車時にＯＮ操作される乗車スイッチが設けられており、該乗車スイッチからの乗車信号４１も、前記エンジンコントロールユニット１１に入力されている。前記乗車スイッチとしては、走行距離等をカウントするメータのスイッチが挙げられ、当該乗車スイッチの状態によって、乗客が乗車したことを把握することができるように構成されている。
【００４０】
一方、このエンジンコントロールユニット１１からは、スロットルモータ信号５１が前記エンジン１２に出力されており、当該スロットルモータ信号５１に基づいて作動するスロットルモータによって、前記エンジン１２に吸入される吸入空気流量を制御できるように構成されている。これにより、前記吸入空気量を増加することで、エンジン回転数を上昇する一方、前記吸入空気量を減少することで、エンジン回転数を低下できるように構成されている。
【００４１】
そして、前記エンジンコントロールユニット１１は、ＲＯＭやＲＡＭを内蔵したマイコンを中心に構成されており、このマイコンが前記ＲＯＭに記憶されたプログラムに従って動作することで、エンジン回転数がＲＡＭに設定された目標値である目標Ｎｅとなるように前記エンジン１２を制御するように構成されている。
【００４２】
以上の構成にかかる本実施の形態の動作を、図２に示すフローチャートに従って説明する。
【００４３】
すなわち、イグニッションスイッチがＯＮされ、前記エンジンコントロールユニット１１がエンジン制御を開始すると、先ず前記ＲＡＭに設定されたアイドルダウン制御フラグをクリアする等してアイドルダウン制御をＯＦＦとして（Ｓ１）、エンジン回転数の目標値を示す目標Ｎｅを通常の制御値とする（Ｓ２）。
【００４４】
そして、前記イグニッションスイッチがＯＦＦされたか否かを判断し（Ｓ３）、前記イグニッションスイッチがＯＦＦされた場合には、当該処理を終了する一方、前記イグニッションスイッチがＯＦＦされていない場合には、当該車両の状態を検出する各センサからの信号を用いて前記エンジン１２が低負荷のアイドリング状態であるか否かの判断を開始する。
【００４５】
具体的には、前記エンジン１２からのＰレンジスイッチ信号２１よりシフトレバーがＰレンジにシフトされているか否かを判断し（Ｓ４）、Ｐレンジで無い場合には、すぐに走行しエンジン負荷の増大が予想されるので、前記ステップＳ１へ分岐して前記アイドルダウン制御フラグをクリアする等してアイドルダウン制御を解除する。これにより、前記ステップＳ２において、エンジン回転数の目標値を示す前記目標Ｎｅが通常の制御値、つまりアイドリング時には、前記通常アイドリング回転数が前記目標Ｎｅに設定される。一方、Ｐレンジの場合には、前記エンジン１２からのフットブレーキ信号２２よりフットブレーキが操作されているか否かを判断する（Ｓ５）。
【００４６】
前記フットブレーキが操作されている場合には、すぐに走行しエンジン負荷の増大が予想されるので、前記ステップＳ１へ分岐して前記アイドルダウン制御フラグをクリアする等してアイドルダウン制御を解除する。これにより、前記ステップＳ２において、エンジン回転数の目標値を示す前記目標Ｎｅが通常の制御値、つまりアイドリング時には、前記通常アイドリング回転数が前記目標Ｎｅに設定される。一方、前記フットブレーキが操作されてい無い場合には、前記エンジン１２からのＰ／Ｓ信号２３からパワーステアリングが作動しているか否かを判断する（Ｓ６）。
【００４７】
前記パワーステアリングが作動している場合には、前記エンジン１２への負荷が大きいため、前記ステップＳ１へ分岐して前記アイドルダウン制御フラグをクリアする等してアイドルダウン制御を解除する。これにより、前記ステップＳ２において、エンジン回転数の目標値を示す前記目標Ｎｅが通常の制御値、つまりアイドリング時には、前記通常アイドリング回転数が前記目標Ｎｅに設定される。一方、前記パワーステアリングが操作されていない場合には、前記バッテリー信号３２から当該車両に搭載されたバッテリーの電圧や電流を検出してバッテリー負荷を算出するとともに、このバッテリー負荷が予め設定された目標値より大きいか否かを判断する（Ｓ７）。
【００４８】
前記バッテリー負荷が前記目標値より大きい場合には、発電機による発電量を維持するととももに、発電機によるエンジン負荷の増大が予想されるので、前記ステップＳ１へ分岐して前記アイドルダウン制御フラグをクリアする等してアイドルダウン制御を解除する。これにより、前記ステップＳ２において、エンジン回転数の目標値を示す前記目標Ｎｅが通常の制御値、つまりアイドリング時には、前記通常アイドリング回転数が前記目標Ｎｅに設定される。一方、前記バッテリー負荷が前記目標値以下の場合には、車両に設けられた乗車スイッチからの乗車信号４１を検出して当該車両に乗客が乗車したか否かを判断する（Ｓ８）。
【００４９】
前記乗車信号４１がＯＮで当該車両に乗客が乗車している場合には、まもなく走行する又はエアコンディショナーの負荷が増大する等が考えられるため、前記ステップＳ１へ分岐して前記アイドルダウン制御フラグをクリアする等してアイドルダウン制御を解除する。これにより、前記ステップＳ２において、エンジン回転数の目標値を示す前記目標Ｎｅが通常の制御値、つまりアイドリング時には、前記通常アイドリング回転数が前記目標Ｎｅに設定される。一方、前記乗車信号４１がＯＦＦで当該車両に乗客が乗車していない場合には、前記エンジン１２からの水温信号３３を検出して冷却水の温度が予め設定された目標水温以上であるか否かを判断する（Ｓ９）。
【００５０】
前記水温信号３３が前記目標水温未満の場合には、暖機運転が完了しておらず、前記冷却水を前記目標温度以上にする必要があるため、前記ステップＳ１へ分岐する一方、前記水温信号３３が前記目標水温以上の場合には暖機運転が完了しているので、前記ＲＥＦ信号３４によるエンジン回転数やアクセル開度やスロットル開度等を検出して、該エンジン回転数がアイドリング状態であるか否かを判断する（Ｓ１０）。
【００５１】
前記ＲＥＦ信号３４によるエンジン回転数やアクセル開度やスロットル開度等からアイドリング状態で無いと判断した際には、前記ステップＳ１へ分岐する一方、アイドリング状態であると判断した際には、Ａ／Ｃ信号３１がＯＦＦか否かを判断する（Ｓ１１）。
【００５２】
前記Ａ／Ｃ信号３１がＯＦＦで前記エアコンディショナが切られている場合には、前記目標Ｎｅを、前記通常アイドリング回転数より低い第１の低アイドリング回転数（Ｎｅ１）に変更して（Ｓ１２）、ステップＳ１４へ移行する一方、前記エアコンディショナが入れられ該エアコンディショナによるエンジン１２への負荷が予想される場合には、前記目標Ｎｅを前記第１の低アイドリング回転数（Ｎｅ１）よりやや高い第２の低アイドリング回転数（Ｎｅ２）に変更して（Ｓ１３）、前記ステップＳ１４に移行する。
【００５３】
このステップＳ１４では、前記ＲＥＦ信号３４の変化からエンジン回転変動率「エンジン回転変動率＝「｛（１サイクルの回転数のＭａｘ値）−（１サイクルの回転数ｍｉｎ）｝／（ある時間内の回転数の平均値）を算出するとともに、このエンジン回転変動率が予め設定された目標回転変動率以下であるか否かを判断する（Ｓ１４）。
【００５４】
このとき、前記エンジン回転変動率が前記目標回転変動率を越えエンジン回転数の最大値と最小値との差が大きい場合には、エンジン回転が安定していないと判断できるため、前記目標Ｎｅに予め定められた加算値αを加算して前記目標Ｎｅを更新して（Ｓ１５）、前記ステップＳ３へ移行する。一方、前記エンジン回転変動率が前記目標回転変動率以下でエンジン回転数の最大値と最小値との差が小さい場合には、エンジン回転が安定しているため、前記目標Ｎｅを変更すること無く、前記ステップＳ３へ移行する。
【００５５】
このような各ステップ（Ｓ１〜Ｓ１５）を繰り返し実行することにより、乗客待ち等でエンジン１２が低負荷のままアイドリング状態に長時間保たれている場合には、通常時に目標Ｎｅとして設定される通常アイドリング回転数を、該通常アイドリング回転数より低い第１又は第２の低アイドリング回転数に変更することができる。
【００５６】
すると、エンジン回転数が前記目標Ｎｅとなるようにスロットルモータ信号５１が制御され、これに伴って、前記エンジン１２への吸入空気流量が制御される。これにより、前記エンジン回転数を、通常時より低い回転数に低下させることができる。
【００５７】
このため、前記エンジン１２への負荷が低負荷であっても、常時同じ回転数でアイドリング状態が維持される従来と比較して、アイドリング回転時での燃料消費量を抑えることができる。
【００５８】
したがって、一般車両と比較して停車時間が長く、アイドリング時間も長くなりがちなタクシー等にあっては、大幅な低燃費化を実現することができる。
【００５９】
また、車両の状態を検出する為に予め設置されたセンサー類を用いて、前記エンジン１２の負荷状態を把握することができ、これらのセンサーからの信号を用いることによって、前記エンジン１２への負荷状態を検出することができる。
【００６０】
これにより、既設のセンサー類を有効活用することができる。
【００６１】
さらに、前記エンジン１２への負荷が増大した際には、これに基づいて前記第１及び第２の低アイドリング回転数に設定された前記目標Ｎｅを前記通常アイドリング回転数に戻し、アイドリング回転数を低下させたダウン制御を解除することができる。
【００６２】
これにより、エンジン回転数のさらなる低下に起因した不具合を未然に回避することができる。
【００６３】
すなわち、パーキングブレーキやＰレンジスイッチやフットブレーキや乗車スイッチによって発進が予測される発進直前時や、パワーステアリングスイッチやエアコンディショナスイッチの操作から補機負荷の増大が予想される場合には、アイドリング回転数のダウン制御を解除してアイドリング回転数を上昇することで、エンストを回避することができる。
【００６４】
また、バッテリー信号３２から電気負荷が大きいと想定される場合には、アイドリング回転数のダウン制御を解除してアイドリング回転数を上昇することで、バッテリー上がりを回避することができる。このとき、電気負荷の状態は、パワーステアリングスイッチやヘッドライト点灯スイッチ等で判定することができる。
【００６５】
加えて、前記車両に搭載されたエアコンディショナによる負荷状態に応じて前記第１又は第２の低アイドリング回転数に設定された前記目標Ｎｅを変更することができる。
【００６６】
これにより、エアコンディショナの能力低下を未然に防止することができる。
【００６７】
また、前記エンジン回転数変動率に応じて前記第１及び第２の低アイドリング回転数に設定された前記目標Ｎｅに加算値αを加算することができる。
【００６８】
このため、エンジン回転数の変動幅が大きい場合には、これに応じてエンジン回転数を上昇することができる。これにより、エンジン回転の安定化を図ることができ、搭乗者への不快なエンジン振動を低減することができる。
【００６９】
また、エンジン回転変動率に基づいてエンジン回転数を制御することにより、エンジン機差や経時劣化が発生した場合も最適なアイドリング回転数に制御することができる。
【００７０】
なお、エンジン回転変動率は、ＲＥＦ信号３４の他にＰＯＳ信号などのエンジン回転信号により判定することができる。
【００７１】
さらに、前記車両への乗客の乗車が検出された際には、アイドリング回転数を低下させるダウン制御を解除することができる。
【００７２】
これにより、車両走行やエアコンディショナによる負荷の増大に備えることができる。
【００７３】
なお、本実施の形態では、乗車スイッチからの乗車信号４１によって乗車状態を検出したが、これに限定されるものでは無く、前記乗車スイッチの代わりに、サスペンションのストローク変化を検出するセンサーからの信号や、後部座席への乗員検知センサからの信号や、室内ボリュームの変化を共振振動数などを利用して検出するセンサーからの信号によって、乗車状態を検出しても良い。
【００７４】
また、前記目標Ｎｅや前記エンジン回転変動率は、バリアブル装置を設置し、運転手による制御を可能にしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】同実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７６】
１    エンジン制御装置
１１    エンジンコントロールユニット
１２    エンジン
２１    Ｐレンジスイッチ信号
２２    フットブレーキ信号
２３    Ｐ／Ｓ信号
３１    Ａ／Ｃ信号
３２    バッテリー信号
３３    水温信号
３４    ＲＥＦ信号
４１    乗車信号
５１    スロットルモータ信号
【図１】
2007224763.tif 000003
【図２】
2007224763.tif 000004