電気駆動式車両
【課題】車両に新たな遮音手段を搭載することなく、車両に生じるノイズ又は振動を低減することができる電気駆動式車両を提供する。
【解決手段】脱着可能な発電装置１１Ａを搭載する電気駆動式車両１Ａにおいて、電気駆動式車両１Ａ内の車両側ＥＣＵ３０が、電気駆動式車両１Ａに生じるノイズ又は振動と逆位相のノイズ又は振動を発生させるように、発電装置１１Ａの運転状態（例えば、エンジンの回転数、エンジンの出力及び発電機の発電電力のうち少なくとも１つ）を制御する。
【解決手段】脱着可能な発電装置１１Ａを搭載する電気駆動式車両１Ａにおいて、電気駆動式車両１Ａ内の車両側ＥＣＵ３０が、電気駆動式車両１Ａに生じるノイズ又は振動と逆位相のノイズ又は振動を発生させるように、発電装置１１Ａの運転状態（例えば、エンジンの回転数、エンジンの出力及び発電機の発電電力のうち少なくとも１つ）を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気駆動式車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンで発電する発電機を搭載し、車両の停車時にバッテリに電力を充電する電気駆動式車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１１７４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種の車両では、ノイズや振動が少なからず存在する。特に、発電装置を搭載する電気駆動式車両では、発電装置が発するノイズや振動が車両本体に伝播することがある。このため、ノイズや振動の対策として、電気駆動式車両に遮音材が搭載される場合がある。しかし、この場合、遮音材の分だけ電気駆動式車両の製造コストが上昇してしまう。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、新たな遮音手段を搭載することなく、電気駆動式車両に生じるノイズ又は振動を低減することができる電気駆動式車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、電気駆動式車両は、脱着可能な発電装置を搭載する電気駆動式車両であって、前記電気駆動式車両に生じるノイズ又は振動と逆位相のノイズ又は振動を発生させるように、前記発電装置の運転状態を制御する制御手段を備えることを特徴とする。かかる構成によれば、電気駆動式車両に生じるノイズ又は振動が発電装置のノイズ又は振動で相殺されるので、新たな遮音手段を搭載することなしに、電気駆動式車両に生じるノイズ又は振動を低減することができる。
【０００７】
好ましくは、前記発電装置は、エンジン及び当該エンジンによって発電される発電機を備え、前記発電装置の運転状態は、前記エンジンの回転数、前記エンジンの出力及び前記発電機の発電電力のうち少なくとも１つであることを特徴とする。かかる構成によれば、発電装置内のエンジンや発電機を制御することにより、容易に電気駆動式車両に生じるノイズ又は振動を低減することができる。
【０００８】
好ましくは、前記電気駆動式車両は前記発電装置を複数備えることを特徴とする。かかる構成によれば、複数の発電装置を用いて電気駆動式車両に生じるノイズ又は振動を低減することができる。
【０００９】
より好ましくは、前記制御手段は、前記複数の発電装置に含まれる一方のエンジンの回転位相を他方のエンジンの回転位相で相殺するように、少なくとも１つのエンジンの回転数を調整することを特徴とする。かかる構成によれば、複数のエンジンで生じるノイズ又は振動を互いに相殺することで、電気駆動式車両に生じるノイズ又は振動を低減することができる。
【００１０】
より好ましくは、電気駆動式車両は、前記複数の発電装置に含まれる複数のエンジンから排出される排気は同一の排気系を介して車外へ排出され、前記複数のエンジンの吸気弁又は排気弁の少なくとも一方を開閉駆動するカム軸の位相を調整する位相調整手段を備えることを特徴とする。かかる構成によれば、カム軸の位相を調整することにより、排気系における排気干渉を抑制することができる。
【００１１】
好ましくは、前記制御手段は、前記電気駆動式車両に搭載されている電動モータが発するノイズ音の音圧を前記エンジンが発する音の音圧で相殺するように、前記エンジンの回転数を制御することを特徴とする。かかる構成によれば、電動モータが発するノイズ音を低減することができる。
【００１２】
好ましくは、前記制御手段は、前記電気駆動式車両に搭載されている電動モータに供給される電力量を制御することにより、前記エンジンの回転変動又はトルク変動を減少させることを特徴とする。かかる構成によれば、エンジンで生じるノイズ又は振動が減少するので、電気駆動式車両に生じるノイズ又は振動を低減することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、新たな遮音手段を搭載することなく、電気駆動式車両に生じるノイズ又は振動を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】電気駆動式車両１Ａを模式的に示す図である。
【図２】発電装置１１Ａを模式的に示す図である。
【図３】車両側ＥＣＵ３０の構成を示す図である。
【図４】電気駆動式車両１Ａの変形例を模式的に示す図である。
【図５】電気駆動式車両１Ａの排気管の搭載例を示す図である。
【図６】エンジン１１１の概略構成図である。
【図７】第１のノイズ・振動低減処理を示すフローチャートである。
【図８】車両側ＥＣＵ３０のＲＯＭ３１Ｂが備える第１のテーブル情報の一例を示す図である。
【図９】第２のノイズ・振動低減処理を示すフローチャートである。
【図１０】エンジン回転数の調整前後の両エンジンの回転位相と時間との関係を示す図である。
【図１１】排気干渉抑制処理を示すフローチャートである。
【図１２】車両側ＥＣＵ３０のＲＯＭ３１Ｂが備える第２のテーブル情報の一例を示す図である。
【図１３】電動モータ１３が発するノイズ音の低減処理を示すフローチャートである。
【図１４】車両側ＥＣＵ３０のＲＯＭ３１Ｂが備える第３のテーブル情報の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。
【００１６】
図１は、電気駆動式車両１Ａを模式的に示す図である。図１に示すように、電気駆動式車両１Ａは、発電装置１１Ａと、バッテリ１２と、電動モータ１３とを備えている。電気駆動式車両１Ａは、発電装置１１Ａを脱着可能に搭載している。発電装置１１Ａを脱着可能に搭載した電気駆動式車両１Ａは、発電装置１１Ａを搭載していない状態で、且つ発電装置１１Ａとの電気的な接続が切り離された状態でも運転が可能になっている。電気駆動式車両１Ａのうち、脱着可能に搭載される発電装置１１Ａ以外の部分は、車両本体を構成している。発電装置１１Ａはエンジン駆動式の発電装置である。
【００１７】
図２は、発電装置１１Ａを模式的に示す図である。図２に示すように、発電装置１１Ａは、エンジン１１１と、発電機１１２と、発電装置側ＥＣＵ（Electronic control unit：電子制御装置）１１３Ａと、運転スイッチ１１４とを備えている。発電機１１２は例えば、オルタネータである。
【００１８】
エンジン１１１は発電機１１２を駆動し、駆動された発電機１１２は交流を発生させる。そして発生した交流は、バッテリ１２に充電される前に図示しない整流回路（例えば、発電機１１２に内蔵されている、又は電気駆動式車両１Ａに搭載されている）によって直流に整流される。発電装置側ＥＣＵ１１３Ａは主にエンジン１１１を制御するために設けられている。また、発電装置側ＥＣＵ１１３Ａは、発電装置１１Ａの発電状態を検出し、当該発電状態を調整又は変更することができる。発電装置１１Ａの発電状態とは、エンジン１１１の回転数、エンジン１１１の出力、及び発電機１１２の発電電力の少なくとも１つである。運転スイッチ１１４は、発電装置１１Ａを運転又は停止するために設けられている。具体的には運転スイッチ１１４は車両本体との電気的な接続が切り離された状態において、発電装置１１Ａを単体で運転又は停止することが可能なスイッチとなっている。運転スイッチ１１４は発電装置側ＥＣＵ１１３Ａに電気的に接続されている。また、発電装置側ＥＣＵ１１３Ａは、接続信号を後述する車両側ＥＣＵ３０に定期的に送信する。車両側ＥＣＵ３０は、接続信号を発電装置側ＥＣＵ１１３Ａから受信することにより発電装置１１３Ａが電気駆動式車両１Ａに搭載されたことを認識する。また、発電装置側ＥＣＵ１１３Ａは、車両側ＥＣＵ３０から応答信号を受信することにより、車両側ＥＣＵ３０と接続したことを認識する。
【００１９】
図１に戻り、バッテリ１２は直流バッテリであり、発電装置１１Ａと電気的に且つ脱着可能に接続されている。バッテリ１２には、例えば定格電圧ＤＣ１２Ｖのバッテリを直列に複数接続したものを適用できる。電動モータ１３は走行駆動源であり、直流モータとなっている。電動モータ１３はバッテリ１２から電力の供給を受け、出力軸１４を回転する。そして、その回転出力がトランスミッション１５を介して駆動輪である左右一対の後輪２に伝達され、この結果、後輪２が駆動する。このように、電気駆動式車両１Ａはシリーズハイブリッド方式の電気駆動式車両となっている。
【００２０】
電気駆動式車両１Ａは、駆動輪である左右一対の後輪２のほか、操舵輪である左右一対の前輪３と、前輪３を手動操舵するためのハンドル４と、電動モータ１３のモータ回転数を変えるためのアクセルペダル５と、車両に制動を付与するためのブレーキペダル６およびブレーキユニット７と、ブレーキペダル６にワイヤ結合されているとともにブレーキユニット７に連結され、各前輪２、各後輪３にそれぞれ設けられたドラムブレーキ８とを備えている。アクセルペダル５には、アクセルペダル５の踏み込み量を検知するアクセル開度センサ２５が、ブレーキベダル６には、ブレーキペダル６の踏み込みの有無を検知するブレーキスイッチ２６がそれぞれ設けられている。
【００２１】
さらに、電気駆動式車両１Ａはキースイッチ２１を備えている。キースイッチ２１はＯＮ、ＯＦＦ間の選択的な切換操作が可能なスイッチとなっている。キースイッチ２１は、発電装置１１Ａおよび電動モータ１３に対する運転要求をするための操作手段となっている。具体的にはキースイッチ２１がＯＮである場合には運転要求が有りの状態になる。またキースイッチ２１がＯＦＦである場合には運転要求が無しの状態になる。
【００２２】
さらに電気式駆動車両１Ａは車両側ＥＣＵ３０を備えている。図３は、車両側ＥＣＵ３０の構成を示す図である。尚、発電装置側ＥＣＵ１１３Ａの構成は車両側ＥＣＵ３０の構成と同様である。図３において、車両側ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ３１Ａ、ＲＯＭ３１Ｂ、ＲＡＭ３１Ｃ等を含むマイクロコンピュータ３１と入出力回路３２とを備えている。ＲＯＭ３１ＢはＣＰＵ３１Ａが実行する種々の処理が記述されたプログラムやマップデータなどを格納する。ＣＰＵ３１Ａは、ＲＯＭ３１Ｂに格納されたプログラムに基づき、必要に応じてＲＡＭ３１Ｃの一時記憶領域を利用しつつ処理を実行することで、車両側ＥＣＵ３０や発電装置側ＥＣＵ１１３Ａでは、制御手段又は位相調整手段が機能的に実現される。
【００２３】
入出力回路３２は、不図示のセンサやスイッチから信号を入力すると共に、電動モータ１３へ駆動信号を出力する。車両側ＥＣＵ３０には、発電装置１１Ａ（具体的には発電装置側ＥＣＵ１１３Ａ）が電気的に且つ脱着可能に接続されている。車両側ＥＣＵ３０には電動モータ１３などの各種の制御対象が電気的に接続されているほか、キースイッチ２１や、アクセル開度センサ２５や、ブレーキスイッチ２６などの各種のセンサ・スイッチ類が電気的に接続されている。
【００２４】
また、車両側ＥＣＵ３０は、バッテリ１２から電動モータ１３に供給される電力量を制御する。さらに、車両側ＥＣＵ３０は、発電装置１１Ａが電気式駆動車両１Ａに搭載されている場合に、発電装置側ＥＣＵ１１３Ａを介して、発電装置１１Ａの発電状態を検出し、当該発電装置１１Ａの発電状態を調整又は変更することができる。
【００２５】
キースイッチ２１がＯＦＦの場合、車両側ＥＣＵ３０は各種の制御動作を必要に応じて適宜実行可能な待機状態とされる。待機状態において、車両側ＥＣＵ３０は具体的には例えばセンサ・スイッチ類の状態検出や、電動モータ１３以外の各種の制御対象の制御や、運転要求信号の出力などを行うことができる。例えばバッテリ１２を構成する複数の定格電圧ＤＣ１２Ｖのバッテリがある場合に、これらのバッテリのうちいずれか一つのバッテリは電動モータ１３に電力を供給することができる。
【００２６】
また、電気式駆動車両１Ａは、車両のノイズ又は振動を検出するセンサ４１と、電動モータ１３が発するノイズ音の音圧を検出するマイク４２とを備えている。センサ４１及びマイク４２は車両側ＥＣＵ３０に接続されている。尚、センサ４１及びマイク４２の個数は、１つに限定されず、複数のセンサ４１及びマイク４２が電気式駆動車両１Ａに搭載されてもよい。
【００２７】
図４は、電気駆動式車両１Ａの変形例を模式的に示す図である。図４に示すように、電気駆動式車両１Ａは、発電装置１１Ａに加えて発電装置１１Ｂを備えている。このように、電気駆動式車両１Ａは、１つ以上の発電装置を備えることができる。発電装置１１Ｂの構成は、発電装置１１Ａの構成と同様である。この場合、バッテリ１２は、発電装置１１Ａ及び１１Ｂの一方又は両方から電力を充電することができる。
【００２８】
図５は、電気駆動式車両１Ａの排気管の搭載例を示す図である。図５に示すように、発電装置１１Ａ及び１１Ｂを搭載する電気駆動式車両１Ａでは、搭載性及び触媒低減のため、車両側に設置されている複数の排気管が排気管５０として１本の排気系にまとめられている。排気管５０は、発電装置１１Ａ及び１１Ｂ内のエンジン１１１から出力される排気ガスを外部へ排出する。尚、車両側ＥＣＵ３０は、発電装置１１Ａ及び／又は１１Ｂの発電装置側ＥＣＵ１１３Ａと通信することにより、発電装置１１Ａ及び／又は１１Ｂの発電状態（即ち、エンジン１１１の回転数、エンジン１１１の出力、及び発電機１１２の発電電力の少なくとも１つ）を検出し、当該発電装置１１Ａ及び／又は１１Ｂの発電状態を調整又は変更することができる。
【００２９】
図６は、エンジン１１１の概略構成図である。図６に示すように、エンジン１１１は、各気筒を開閉する吸気弁１２１及び排気弁１２２と、吸気弁１２１及び排気弁１２２をそれぞれ開閉駆動するカム軸１２３及び１２４と、カム軸１２３を回転駆動するモータ１２５と、カム軸１２４を回転駆動するモータ１２６とを備えている。さらに、エンジン１１１は、ピストン１２７と、ピストン１２７を上下動するクランク１２８と、クランク軸１２９の回転角を検出する回転センサ１３０と、クランク軸１２９を回転する動力源１３１を備えている。
【００３０】
発電装置側ＥＣＵ１１３Ａは、モータ１２５及び１２６と、回転センサ１３０と、動力源１３１とに接続されている。発電装置側ＥＣＵ１１３Ａは、モータ１２５の動作を制御することにより、カム軸１２３の位相を調整する。また、発電装置側ＥＣＵ１１３Ａは、モータ１２６の動作を制御することにより、カム軸１２４の位相を調整する。発電装置側ＥＣＵ１１３Ａは、回転センサ１３０からの信号に従って吸気弁１２１及び／又は排気弁１２２の作動タイミングを制御する。また、発電装置側ＥＣＵ１１３Ａは、クランク軸１２９を回転する動力源１３１を制御することにより、ピストン１２７の上下運動を制御する。
【００３１】
尚、車両側ＥＣＵ３０が、発電装置側ＥＣＵ１１３Ａを介してモータ１２５の動作を制御することにより、カム軸１２３の位相を調整してもよい。同様に、車両側ＥＣＵ３０が、発電装置側ＥＣＵ１１３Ａを介してモータ１２６の動作を制御することにより、カム軸１２４の位相を調整してもよい。また、車両側ＥＣＵ３０が、発電装置側ＥＣＵ１１３Ａを介して回転センサ１３０からの信号を受信し、その受信した信号に従って吸気弁１２１及び／又は排気弁１２２の作動タイミングを制御してもよい。さらに、車両側ＥＣＵ３０は、発電装置側ＥＣＵ１１３Ａを介してクランク軸１２９を回転する動力源１３１を制御することにより、ピストン１２７の上下運動を制御してもよい。
【００３２】
図７は、車両側ＥＣＵ３０で実行される第１のノイズ・振動低減処理を示すフローチャートである。まず、車両側ＥＣＵ３０は、発電装置側ＥＣＵ１１３Ａから接続信号を受信したか否かを判別する（ステップＳ１）。発電装置側ＥＣＵ１１３Ａから接続信号を受信していない場合には（ステップＳ１でＮＯ）、電気駆動式車両１Ａは、発電装置１１Ａ及び／又は１１Ｂを搭載していないので、本処理を終了する。一方、発電装置側ＥＣＵ１１３Ａから接続信号を受信した場合には（ステップＳ１でＹＥＳ）、車両側ＥＣＵ３０は、センサ４１で検出された車両のノイズ又は振動の値を取得する（ステップＳ２）。車両側ＥＣＵ３０は、発電装置１１Ａ及び／又は１１Ｂがセンサ４１で検出されたノイズ又は振動の位相と逆位相のノイズ又は振動を発生するように、発電装置１１Ａ及び／又は１１Ｂの運転状態（即ち、エンジン１１１の回転数、エンジン１１１の出力、及び発電機１１２の発電電力の少なくとも１つ）を制御する（ステップＳ３）。これにより、センサ４１で検出されたノイズ又は振動の位相がエンジンの回転振動の逆位相により相殺されるので、センサ４１で検出されたノイズ又は振動は低減する。
【００３３】
車両側ＥＣＵ３０のＲＯＭ３１Ｂが、図８に示すような、検出されたノイズ又は振動の値と、制御後のエンジン１１１の回転数と、制御後のエンジン１１１の出力と、制御後の発電機１１２の発電電力との関係を示す第１のテーブル情報を備えていてもよい。この場合、ステップＳ３では、車両側ＥＣＵ３０は、センサ４１で検出されたノイズ又は振動の値と図８の第１のテーブル情報とに基づいて、発電装置１１Ａの運転状態（即ち、エンジン１１１の回転数、エンジン１１１の出力、及び発電機１１２の発電電力の少なくとも１つ）を制御する。尚、図８の第１のテーブル情報は、これに限定されるものではなく、検出されたノイズ又は振動の値と、制御後のエンジン１１１の回転数、制御後のエンジン１１１の出力、及び制御後の発電機１１２の発電電力の少なくとも１つとの関係を示せばよい。また、図８において、ｘ１〜ｘ３、ｙ１〜ｙ３、ｚ１〜ｚ３及びｗ１〜ｗ３の値は、電気駆動式車両１Ａや発電装置１１Ａ及び／又は１１Ｂの種類や仕様によって定まる値である。
【００３４】
図７の第１のノイズ・振動低減処理によれば、センサ４１で検出されたノイズ又は振動がエンジンの回転振動により相殺されるので、新たな遮音手段を搭載することなく、電気駆動式車両１Ａに生じるノイズ又は振動を低減することができる。
【００３５】
図９は、車両側ＥＣＵ３０で実行される第２のノイズ・振動低減処理を示すフローチャートである。まず、車両側ＥＣＵ３０は、発電装置１１Ａ及び１１Ｂの両方の発電装置側ＥＣＵ１１３Ａから接続信号を受信したか否かを判別する（ステップＳ１１）。両方の発電装置側ＥＣＵ１１３Ａから接続信号を受信していない場合には（ステップＳ１１でＮＯ）、当該判別を繰り返す。両方の発電装置側ＥＣＵ１１３Ａから接続信号を受信した場合には（ステップＳ１１でＹＥＳ）、車両側ＥＣＵ３０は、発電装置１１Ａ及び１１Ｂの両方のエンジンを稼働する制御信号を入力したか否かを判別する（ステップＳ１２）。尚、車両側ＥＣＵ３０は、エンジンを稼働する制御信号を発電装置１１Ａ及び１１Ｂの両方の発電装置側ＥＣＵ１１３Ａから入力してもよいし、又はユーザが操作する入力装置（不図示）から入力してもよい。両方のエンジンを稼働する制御信号を入力していない場合には（ステップＳ１２でＮＯ）、当該判別を繰り返す。両方のエンジンを稼働する制御信号を入力した場合には（ステップＳ１２でＹＥＳ）、車両側ＥＣＵ３０は、両方のエンジンが備える回転センサ１３０から、両方の発電装置側ＥＣＵ１１３Ａを介してクランク軸１２９の回転角を取得する（ステップＳ１３）。車両側ＥＣＵ３０は、クランク軸１２９の回転角を取得することにより、エンジンの回転位相又はピストン運動の位相を把握することができる。車両側ＥＣＵ３０は、取得したクランク軸１２９の回転角に基づいて一方のエンジンの回転位相を他方のエンジンの回転位相で相殺するように、即ち、一方のエンジンのピストン運動の位相が他方のエンジンのピストン運動の位相と逆になるように、少なくとも１つのエンジンの回転数を調整する（ステップＳ１４）。図１０に、エンジン回転数の調整前後の両エンジンの回転位相と時間との関係を示す。
【００３６】
図９の第２のノイズ・振動低減処理によれば、少なくとも１つのエンジンの回転数を調整することによりエンジン駆動で生じる両発電装置の振動を互いに相殺するので、新たな遮音手段を搭載することなく、電気駆動式車両１Ａに生じるノイズ又は振動を低減することができる。電気駆動式車両１Ａが発電装置を搭載しないで走行する場合と、電気駆動式車両１Ａが２つのエンジンを駆動して走行する場合とで、エンジン駆動による車両の振動に大きな差違は生じなくなる。
【００３７】
図１１は、車両側ＥＣＵ３０で実行される排気干渉抑制処理を示すフローチャートである。まず、車両側ＥＣＵ３０は、各発電装置側ＥＣＵ１１３Ａと通信し、電気駆動式車両１Ａに搭載されたエンジン１１１の台数と場所を把握する（ステップＳ２１）。ここでは、電気駆動式車両１Ａに複数の発電装置、即ち複数のエンジン１１１が搭載されているものとする。その後、車両側ＥＣＵ３０は、各発電装置側ＥＣＵ１１３Ａを介して、エンジンのバルブタイミングを制御する（ステップＳ２２）。具体的には、車両側ＥＣＵ３０は、複数の発電装置側ＥＣＵ１１３Ａを介して、モータ１２５又は１２６の少なくとも一方の動作を制御することにより、複数のエンジンに含まれる、吸気弁１２１を開閉駆動するカム軸１２３又は排気弁１２２を開閉駆動するカム軸１２４の少なくとも一方の位相を調整する。尚、車両側ＥＣＵ３０は、複数の発電装置側ＥＣＵ１１３Ａにモータ１２５又は１２６の少なくとも一方の動作を制御する動作制御信号を出力し、複数の発電装置側ＥＣＵ１１３Ａの各々が当該動作制御信号に応じて、エンジンの吸気弁１２１を開閉駆動するカム軸１２３又は排気弁１２２を開閉駆動するカム軸１２４の少なくとも一方の位相を調整してもよい。
【００３８】
例えば、車両側ＥＣＵ３０は、一方のエンジンの排気弁１２２の開期間が他方のエンジンの排気弁１２２の開期間と一致しないように、一方のエンジンのカム軸１２４の位相を調整する。これにより、一方のエンジンから排出された排気ガスの圧力が、他方のエンジンからの排気の邪魔をしないようになる、即ち、排気干渉が抑制される。同様の効果は、一方のエンジンの吸気弁１２１の開期間が他方のエンジンの吸気弁１２１の開期間と一致しないように一方のエンジンのカム軸１２３の位相が調整された場合でも得られる。
【００３９】
図１１の排気干渉抑制処理によれば、複数のエンジンに含まれる、カム軸１２３又はカム軸１２４の少なくとも一方の位相が調整されるので、排気干渉が抑制される。
【００４０】
図１２は、車両側ＥＣＵ３０のＲＯＭ３１Ｂが備える第２のテーブル情報を示す図である。図１２の第２のテーブル情報は、測定音圧と、目標音圧と、エンジン１１１の回転数と、エンジン１１１の出力との関係を示す。測定音圧の欄は、電動モータ１３が発するノイズ音の音圧を示す。目標音圧の欄は、測定音圧の値を減少させる場合の目標値を示す。エンジン１１１の回転数の欄は、目標音圧を達成するエンジン１１１の回転数の値を示す。エンジン１１１の出力の欄は、目標音圧を達成するエンジン１１１の出力の値を示す。目標音圧は、エンジン１１１から発する音の音圧で電動モータ１３が発するノイズ音の音圧を相殺することにより達成される。尚、図１２の第２のテーブル情報は、これに限定されるものではなく、測定音圧と、目標音圧と、エンジン１１１の回転数及びエンジン１１１の出力の少なくとも１つとの関係を示せばよい。また、図１２において、Ｍ１〜Ｍ２、Ｎ１〜Ｎ３、Ｏ１〜Ｏ３及びＰ１〜Ｐ３の値は、電動モータ１３や発電装置１１Ａ及び／又は１１Ｂの種類や仕様によって定まる値である。
【００４１】
図１３は、車両側ＥＣＵ３０で実行される電動モータ１３が発するノイズ音の低減処理を示すフローチャートである。まず、車両側ＥＣＵ３０は、マイク４２を使って、電動モータ１３が発するノイズ音の音圧を測定する（ステップＳ３１）。次に、車両側ＥＣＵ３０は、測定されたノイズ音の音圧と、図１２の第２のテーブル情報とに基づいて、目標音圧と、エンジン１１１の回転数又は出力とを決定する（ステップＳ３２）。それから、車両側ＥＣＵ３０は、決定されたエンジン１１１の回転数又は出力に応じて、発電装置１１Ａ及び／又は１１Ｂを介してエンジン１１１の回転数又は出力を調整する（ステップＳ３３）。尚、車両側ＥＣＵ３０は、決定されたエンジン１１１の回転数又は出力を示す信号を発電装置１１Ａ及び／又は１１Ｂに出力し、発電装置１１Ａ及び／又は１１Ｂの発電装置側ＥＣＵ１１３Ａがエンジン１１１の回転数又は出力を示す信号に応じて、エンジン１１１の回転数又は出力を調整してもよい。
【００４２】
図１３のノイズ音の低減処理によれば、エンジン１１１の回転数又は出力を調整することによりエンジン１１１から発する音の音圧で電動モータ１３が発するノイズ音の音圧を相殺するので、電動モータ１３が発するノイズ音を低減することができる。
【００４３】
ところで、エンジン１１１の回転変動又はトルク変動が大きくなると、発電装置１１Ａ及び／又は１１Ｂの発電効率は悪化する。そこで、車両側ＥＣＵ３０は、電動モータ１３に供給される電力量を制御することにより、エンジン１１１の回転変動又はトルク変動を減少させるようにしてもよい（以下、回転変動又はトルク変動の低減処理という）。これにより、電気駆動式車両１Ａに生じるノイズ又は振動を低減することができる。また、この場合、車両側ＥＣＵ３０のＲＯＭ３１Ｂが、図１４に示すような、エンジン１１１の回転変動又はトルク変動と電動モータ１３に供給される電力量との関係を示す第３のテーブル情報を有し、車両側ＥＣＵ３０は、第３のテーブル情報と、実際の検出されたエンジン１１１の回転変動又はトルク変動とに基づいて電動モータ１３に供給される電力量を制御する。エンジン１１１の回転変動は、回転センサ１３０からの出力によって検出される。また、エンジン１１１のトルク変動は、エンジン１１１にトルクセンサを装着することによって（具体的には、発電装置側ＥＣＵ１１３Ａにトルクセンサを接続する）、トルクセンサからの出力によって検出される。
【００４４】
車両側ＥＣＵ３０は、図７の第１のノイズ・振動低減処理、図９の２のノイズ・振動低減処理、図１１の排気干渉抑制処理、図１３のノイズ音の低減処理、及び上述した回転変動又はトルク変動の低減処理を適宜組み合わせて実行してもよい。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、センサ４１で検出されたノイズ又は振動をエンジン１１１の回転振動により相殺するので、新たな遮音手段を搭載することなしに、電気駆動式車両１Ａに生じるノイズ又は振動を低減することができる。
【００４６】
上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１Ａ 電気駆動式車両
１１Ａ 発電装置
１２ バッテリ
１３ 電動モータ
３０ 車両側ＥＣＵ
３１ マイクロコンピュータ
３２ 入出力回路
４１ センサ
４２ マイク
１１１ エンジン
１１２ 発電機
１１３Ａ 発電装置側ＥＣＵ
１２１ 吸気弁
１２２ 排気弁
１２３，１２４ カム軸
１２５，１２６ モータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気駆動式車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンで発電する発電機を搭載し、車両の停車時にバッテリに電力を充電する電気駆動式車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１１７４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種の車両では、ノイズや振動が少なからず存在する。特に、発電装置を搭載する電気駆動式車両では、発電装置が発するノイズや振動が車両本体に伝播することがある。このため、ノイズや振動の対策として、電気駆動式車両に遮音材が搭載される場合がある。しかし、この場合、遮音材の分だけ電気駆動式車両の製造コストが上昇してしまう。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、新たな遮音手段を搭載することなく、電気駆動式車両に生じるノイズ又は振動を低減することができる電気駆動式車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、電気駆動式車両は、脱着可能な発電装置を搭載する電気駆動式車両であって、前記電気駆動式車両に生じるノイズ又は振動と逆位相のノイズ又は振動を発生させるように、前記発電装置の運転状態を制御する制御手段を備えることを特徴とする。かかる構成によれば、電気駆動式車両に生じるノイズ又は振動が発電装置のノイズ又は振動で相殺されるので、新たな遮音手段を搭載することなしに、電気駆動式車両に生じるノイズ又は振動を低減することができる。
【０００７】
好ましくは、前記発電装置は、エンジン及び当該エンジンによって発電される発電機を備え、前記発電装置の運転状態は、前記エンジンの回転数、前記エンジンの出力及び前記発電機の発電電力のうち少なくとも１つであることを特徴とする。かかる構成によれば、発電装置内のエンジンや発電機を制御することにより、容易に電気駆動式車両に生じるノイズ又は振動を低減することができる。
【０００８】
好ましくは、前記電気駆動式車両は前記発電装置を複数備えることを特徴とする。かかる構成によれば、複数の発電装置を用いて電気駆動式車両に生じるノイズ又は振動を低減することができる。
【０００９】
より好ましくは、前記制御手段は、前記複数の発電装置に含まれる一方のエンジンの回転位相を他方のエンジンの回転位相で相殺するように、少なくとも１つのエンジンの回転数を調整することを特徴とする。かかる構成によれば、複数のエンジンで生じるノイズ又は振動を互いに相殺することで、電気駆動式車両に生じるノイズ又は振動を低減することができる。
【００１０】
より好ましくは、電気駆動式車両は、前記複数の発電装置に含まれる複数のエンジンから排出される排気は同一の排気系を介して車外へ排出され、前記複数のエンジンの吸気弁又は排気弁の少なくとも一方を開閉駆動するカム軸の位相を調整する位相調整手段を備えることを特徴とする。かかる構成によれば、カム軸の位相を調整することにより、排気系における排気干渉を抑制することができる。
【００１１】
好ましくは、前記制御手段は、前記電気駆動式車両に搭載されている電動モータが発するノイズ音の音圧を前記エンジンが発する音の音圧で相殺するように、前記エンジンの回転数を制御することを特徴とする。かかる構成によれば、電動モータが発するノイズ音を低減することができる。
【００１２】
好ましくは、前記制御手段は、前記電気駆動式車両に搭載されている電動モータに供給される電力量を制御することにより、前記エンジンの回転変動又はトルク変動を減少させることを特徴とする。かかる構成によれば、エンジンで生じるノイズ又は振動が減少するので、電気駆動式車両に生じるノイズ又は振動を低減することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、新たな遮音手段を搭載することなく、電気駆動式車両に生じるノイズ又は振動を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】電気駆動式車両１Ａを模式的に示す図である。
【図２】発電装置１１Ａを模式的に示す図である。
【図３】車両側ＥＣＵ３０の構成を示す図である。
【図４】電気駆動式車両１Ａの変形例を模式的に示す図である。
【図５】電気駆動式車両１Ａの排気管の搭載例を示す図である。
【図６】エンジン１１１の概略構成図である。
【図７】第１のノイズ・振動低減処理を示すフローチャートである。
【図８】車両側ＥＣＵ３０のＲＯＭ３１Ｂが備える第１のテーブル情報の一例を示す図である。
【図９】第２のノイズ・振動低減処理を示すフローチャートである。
【図１０】エンジン回転数の調整前後の両エンジンの回転位相と時間との関係を示す図である。
【図１１】排気干渉抑制処理を示すフローチャートである。
【図１２】車両側ＥＣＵ３０のＲＯＭ３１Ｂが備える第２のテーブル情報の一例を示す図である。
【図１３】電動モータ１３が発するノイズ音の低減処理を示すフローチャートである。
【図１４】車両側ＥＣＵ３０のＲＯＭ３１Ｂが備える第３のテーブル情報の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。
【００１６】
図１は、電気駆動式車両１Ａを模式的に示す図である。図１に示すように、電気駆動式車両１Ａは、発電装置１１Ａと、バッテリ１２と、電動モータ１３とを備えている。電気駆動式車両１Ａは、発電装置１１Ａを脱着可能に搭載している。発電装置１１Ａを脱着可能に搭載した電気駆動式車両１Ａは、発電装置１１Ａを搭載していない状態で、且つ発電装置１１Ａとの電気的な接続が切り離された状態でも運転が可能になっている。電気駆動式車両１Ａのうち、脱着可能に搭載される発電装置１１Ａ以外の部分は、車両本体を構成している。発電装置１１Ａはエンジン駆動式の発電装置である。
【００１７】
図２は、発電装置１１Ａを模式的に示す図である。図２に示すように、発電装置１１Ａは、エンジン１１１と、発電機１１２と、発電装置側ＥＣＵ（Electronic control unit：電子制御装置）１１３Ａと、運転スイッチ１１４とを備えている。発電機１１２は例えば、オルタネータである。
【００１８】
エンジン１１１は発電機１１２を駆動し、駆動された発電機１１２は交流を発生させる。そして発生した交流は、バッテリ１２に充電される前に図示しない整流回路（例えば、発電機１１２に内蔵されている、又は電気駆動式車両１Ａに搭載されている）によって直流に整流される。発電装置側ＥＣＵ１１３Ａは主にエンジン１１１を制御するために設けられている。また、発電装置側ＥＣＵ１１３Ａは、発電装置１１Ａの発電状態を検出し、当該発電状態を調整又は変更することができる。発電装置１１Ａの発電状態とは、エンジン１１１の回転数、エンジン１１１の出力、及び発電機１１２の発電電力の少なくとも１つである。運転スイッチ１１４は、発電装置１１Ａを運転又は停止するために設けられている。具体的には運転スイッチ１１４は車両本体との電気的な接続が切り離された状態において、発電装置１１Ａを単体で運転又は停止することが可能なスイッチとなっている。運転スイッチ１１４は発電装置側ＥＣＵ１１３Ａに電気的に接続されている。また、発電装置側ＥＣＵ１１３Ａは、接続信号を後述する車両側ＥＣＵ３０に定期的に送信する。車両側ＥＣＵ３０は、接続信号を発電装置側ＥＣＵ１１３Ａから受信することにより発電装置１１３Ａが電気駆動式車両１Ａに搭載されたことを認識する。また、発電装置側ＥＣＵ１１３Ａは、車両側ＥＣＵ３０から応答信号を受信することにより、車両側ＥＣＵ３０と接続したことを認識する。
【００１９】
図１に戻り、バッテリ１２は直流バッテリであり、発電装置１１Ａと電気的に且つ脱着可能に接続されている。バッテリ１２には、例えば定格電圧ＤＣ１２Ｖのバッテリを直列に複数接続したものを適用できる。電動モータ１３は走行駆動源であり、直流モータとなっている。電動モータ１３はバッテリ１２から電力の供給を受け、出力軸１４を回転する。そして、その回転出力がトランスミッション１５を介して駆動輪である左右一対の後輪２に伝達され、この結果、後輪２が駆動する。このように、電気駆動式車両１Ａはシリーズハイブリッド方式の電気駆動式車両となっている。
【００２０】
電気駆動式車両１Ａは、駆動輪である左右一対の後輪２のほか、操舵輪である左右一対の前輪３と、前輪３を手動操舵するためのハンドル４と、電動モータ１３のモータ回転数を変えるためのアクセルペダル５と、車両に制動を付与するためのブレーキペダル６およびブレーキユニット７と、ブレーキペダル６にワイヤ結合されているとともにブレーキユニット７に連結され、各前輪２、各後輪３にそれぞれ設けられたドラムブレーキ８とを備えている。アクセルペダル５には、アクセルペダル５の踏み込み量を検知するアクセル開度センサ２５が、ブレーキベダル６には、ブレーキペダル６の踏み込みの有無を検知するブレーキスイッチ２６がそれぞれ設けられている。
【００２１】
さらに、電気駆動式車両１Ａはキースイッチ２１を備えている。キースイッチ２１はＯＮ、ＯＦＦ間の選択的な切換操作が可能なスイッチとなっている。キースイッチ２１は、発電装置１１Ａおよび電動モータ１３に対する運転要求をするための操作手段となっている。具体的にはキースイッチ２１がＯＮである場合には運転要求が有りの状態になる。またキースイッチ２１がＯＦＦである場合には運転要求が無しの状態になる。
【００２２】
さらに電気式駆動車両１Ａは車両側ＥＣＵ３０を備えている。図３は、車両側ＥＣＵ３０の構成を示す図である。尚、発電装置側ＥＣＵ１１３Ａの構成は車両側ＥＣＵ３０の構成と同様である。図３において、車両側ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ３１Ａ、ＲＯＭ３１Ｂ、ＲＡＭ３１Ｃ等を含むマイクロコンピュータ３１と入出力回路３２とを備えている。ＲＯＭ３１ＢはＣＰＵ３１Ａが実行する種々の処理が記述されたプログラムやマップデータなどを格納する。ＣＰＵ３１Ａは、ＲＯＭ３１Ｂに格納されたプログラムに基づき、必要に応じてＲＡＭ３１Ｃの一時記憶領域を利用しつつ処理を実行することで、車両側ＥＣＵ３０や発電装置側ＥＣＵ１１３Ａでは、制御手段又は位相調整手段が機能的に実現される。
【００２３】
入出力回路３２は、不図示のセンサやスイッチから信号を入力すると共に、電動モータ１３へ駆動信号を出力する。車両側ＥＣＵ３０には、発電装置１１Ａ（具体的には発電装置側ＥＣＵ１１３Ａ）が電気的に且つ脱着可能に接続されている。車両側ＥＣＵ３０には電動モータ１３などの各種の制御対象が電気的に接続されているほか、キースイッチ２１や、アクセル開度センサ２５や、ブレーキスイッチ２６などの各種のセンサ・スイッチ類が電気的に接続されている。
【００２４】
また、車両側ＥＣＵ３０は、バッテリ１２から電動モータ１３に供給される電力量を制御する。さらに、車両側ＥＣＵ３０は、発電装置１１Ａが電気式駆動車両１Ａに搭載されている場合に、発電装置側ＥＣＵ１１３Ａを介して、発電装置１１Ａの発電状態を検出し、当該発電装置１１Ａの発電状態を調整又は変更することができる。
【００２５】
キースイッチ２１がＯＦＦの場合、車両側ＥＣＵ３０は各種の制御動作を必要に応じて適宜実行可能な待機状態とされる。待機状態において、車両側ＥＣＵ３０は具体的には例えばセンサ・スイッチ類の状態検出や、電動モータ１３以外の各種の制御対象の制御や、運転要求信号の出力などを行うことができる。例えばバッテリ１２を構成する複数の定格電圧ＤＣ１２Ｖのバッテリがある場合に、これらのバッテリのうちいずれか一つのバッテリは電動モータ１３に電力を供給することができる。
【００２６】
また、電気式駆動車両１Ａは、車両のノイズ又は振動を検出するセンサ４１と、電動モータ１３が発するノイズ音の音圧を検出するマイク４２とを備えている。センサ４１及びマイク４２は車両側ＥＣＵ３０に接続されている。尚、センサ４１及びマイク４２の個数は、１つに限定されず、複数のセンサ４１及びマイク４２が電気式駆動車両１Ａに搭載されてもよい。
【００２７】
図４は、電気駆動式車両１Ａの変形例を模式的に示す図である。図４に示すように、電気駆動式車両１Ａは、発電装置１１Ａに加えて発電装置１１Ｂを備えている。このように、電気駆動式車両１Ａは、１つ以上の発電装置を備えることができる。発電装置１１Ｂの構成は、発電装置１１Ａの構成と同様である。この場合、バッテリ１２は、発電装置１１Ａ及び１１Ｂの一方又は両方から電力を充電することができる。
【００２８】
図５は、電気駆動式車両１Ａの排気管の搭載例を示す図である。図５に示すように、発電装置１１Ａ及び１１Ｂを搭載する電気駆動式車両１Ａでは、搭載性及び触媒低減のため、車両側に設置されている複数の排気管が排気管５０として１本の排気系にまとめられている。排気管５０は、発電装置１１Ａ及び１１Ｂ内のエンジン１１１から出力される排気ガスを外部へ排出する。尚、車両側ＥＣＵ３０は、発電装置１１Ａ及び／又は１１Ｂの発電装置側ＥＣＵ１１３Ａと通信することにより、発電装置１１Ａ及び／又は１１Ｂの発電状態（即ち、エンジン１１１の回転数、エンジン１１１の出力、及び発電機１１２の発電電力の少なくとも１つ）を検出し、当該発電装置１１Ａ及び／又は１１Ｂの発電状態を調整又は変更することができる。
【００２９】
図６は、エンジン１１１の概略構成図である。図６に示すように、エンジン１１１は、各気筒を開閉する吸気弁１２１及び排気弁１２２と、吸気弁１２１及び排気弁１２２をそれぞれ開閉駆動するカム軸１２３及び１２４と、カム軸１２３を回転駆動するモータ１２５と、カム軸１２４を回転駆動するモータ１２６とを備えている。さらに、エンジン１１１は、ピストン１２７と、ピストン１２７を上下動するクランク１２８と、クランク軸１２９の回転角を検出する回転センサ１３０と、クランク軸１２９を回転する動力源１３１を備えている。
【００３０】
発電装置側ＥＣＵ１１３Ａは、モータ１２５及び１２６と、回転センサ１３０と、動力源１３１とに接続されている。発電装置側ＥＣＵ１１３Ａは、モータ１２５の動作を制御することにより、カム軸１２３の位相を調整する。また、発電装置側ＥＣＵ１１３Ａは、モータ１２６の動作を制御することにより、カム軸１２４の位相を調整する。発電装置側ＥＣＵ１１３Ａは、回転センサ１３０からの信号に従って吸気弁１２１及び／又は排気弁１２２の作動タイミングを制御する。また、発電装置側ＥＣＵ１１３Ａは、クランク軸１２９を回転する動力源１３１を制御することにより、ピストン１２７の上下運動を制御する。
【００３１】
尚、車両側ＥＣＵ３０が、発電装置側ＥＣＵ１１３Ａを介してモータ１２５の動作を制御することにより、カム軸１２３の位相を調整してもよい。同様に、車両側ＥＣＵ３０が、発電装置側ＥＣＵ１１３Ａを介してモータ１２６の動作を制御することにより、カム軸１２４の位相を調整してもよい。また、車両側ＥＣＵ３０が、発電装置側ＥＣＵ１１３Ａを介して回転センサ１３０からの信号を受信し、その受信した信号に従って吸気弁１２１及び／又は排気弁１２２の作動タイミングを制御してもよい。さらに、車両側ＥＣＵ３０は、発電装置側ＥＣＵ１１３Ａを介してクランク軸１２９を回転する動力源１３１を制御することにより、ピストン１２７の上下運動を制御してもよい。
【００３２】
図７は、車両側ＥＣＵ３０で実行される第１のノイズ・振動低減処理を示すフローチャートである。まず、車両側ＥＣＵ３０は、発電装置側ＥＣＵ１１３Ａから接続信号を受信したか否かを判別する（ステップＳ１）。発電装置側ＥＣＵ１１３Ａから接続信号を受信していない場合には（ステップＳ１でＮＯ）、電気駆動式車両１Ａは、発電装置１１Ａ及び／又は１１Ｂを搭載していないので、本処理を終了する。一方、発電装置側ＥＣＵ１１３Ａから接続信号を受信した場合には（ステップＳ１でＹＥＳ）、車両側ＥＣＵ３０は、センサ４１で検出された車両のノイズ又は振動の値を取得する（ステップＳ２）。車両側ＥＣＵ３０は、発電装置１１Ａ及び／又は１１Ｂがセンサ４１で検出されたノイズ又は振動の位相と逆位相のノイズ又は振動を発生するように、発電装置１１Ａ及び／又は１１Ｂの運転状態（即ち、エンジン１１１の回転数、エンジン１１１の出力、及び発電機１１２の発電電力の少なくとも１つ）を制御する（ステップＳ３）。これにより、センサ４１で検出されたノイズ又は振動の位相がエンジンの回転振動の逆位相により相殺されるので、センサ４１で検出されたノイズ又は振動は低減する。
【００３３】
車両側ＥＣＵ３０のＲＯＭ３１Ｂが、図８に示すような、検出されたノイズ又は振動の値と、制御後のエンジン１１１の回転数と、制御後のエンジン１１１の出力と、制御後の発電機１１２の発電電力との関係を示す第１のテーブル情報を備えていてもよい。この場合、ステップＳ３では、車両側ＥＣＵ３０は、センサ４１で検出されたノイズ又は振動の値と図８の第１のテーブル情報とに基づいて、発電装置１１Ａの運転状態（即ち、エンジン１１１の回転数、エンジン１１１の出力、及び発電機１１２の発電電力の少なくとも１つ）を制御する。尚、図８の第１のテーブル情報は、これに限定されるものではなく、検出されたノイズ又は振動の値と、制御後のエンジン１１１の回転数、制御後のエンジン１１１の出力、及び制御後の発電機１１２の発電電力の少なくとも１つとの関係を示せばよい。また、図８において、ｘ１〜ｘ３、ｙ１〜ｙ３、ｚ１〜ｚ３及びｗ１〜ｗ３の値は、電気駆動式車両１Ａや発電装置１１Ａ及び／又は１１Ｂの種類や仕様によって定まる値である。
【００３４】
図７の第１のノイズ・振動低減処理によれば、センサ４１で検出されたノイズ又は振動がエンジンの回転振動により相殺されるので、新たな遮音手段を搭載することなく、電気駆動式車両１Ａに生じるノイズ又は振動を低減することができる。
【００３５】
図９は、車両側ＥＣＵ３０で実行される第２のノイズ・振動低減処理を示すフローチャートである。まず、車両側ＥＣＵ３０は、発電装置１１Ａ及び１１Ｂの両方の発電装置側ＥＣＵ１１３Ａから接続信号を受信したか否かを判別する（ステップＳ１１）。両方の発電装置側ＥＣＵ１１３Ａから接続信号を受信していない場合には（ステップＳ１１でＮＯ）、当該判別を繰り返す。両方の発電装置側ＥＣＵ１１３Ａから接続信号を受信した場合には（ステップＳ１１でＹＥＳ）、車両側ＥＣＵ３０は、発電装置１１Ａ及び１１Ｂの両方のエンジンを稼働する制御信号を入力したか否かを判別する（ステップＳ１２）。尚、車両側ＥＣＵ３０は、エンジンを稼働する制御信号を発電装置１１Ａ及び１１Ｂの両方の発電装置側ＥＣＵ１１３Ａから入力してもよいし、又はユーザが操作する入力装置（不図示）から入力してもよい。両方のエンジンを稼働する制御信号を入力していない場合には（ステップＳ１２でＮＯ）、当該判別を繰り返す。両方のエンジンを稼働する制御信号を入力した場合には（ステップＳ１２でＹＥＳ）、車両側ＥＣＵ３０は、両方のエンジンが備える回転センサ１３０から、両方の発電装置側ＥＣＵ１１３Ａを介してクランク軸１２９の回転角を取得する（ステップＳ１３）。車両側ＥＣＵ３０は、クランク軸１２９の回転角を取得することにより、エンジンの回転位相又はピストン運動の位相を把握することができる。車両側ＥＣＵ３０は、取得したクランク軸１２９の回転角に基づいて一方のエンジンの回転位相を他方のエンジンの回転位相で相殺するように、即ち、一方のエンジンのピストン運動の位相が他方のエンジンのピストン運動の位相と逆になるように、少なくとも１つのエンジンの回転数を調整する（ステップＳ１４）。図１０に、エンジン回転数の調整前後の両エンジンの回転位相と時間との関係を示す。
【００３６】
図９の第２のノイズ・振動低減処理によれば、少なくとも１つのエンジンの回転数を調整することによりエンジン駆動で生じる両発電装置の振動を互いに相殺するので、新たな遮音手段を搭載することなく、電気駆動式車両１Ａに生じるノイズ又は振動を低減することができる。電気駆動式車両１Ａが発電装置を搭載しないで走行する場合と、電気駆動式車両１Ａが２つのエンジンを駆動して走行する場合とで、エンジン駆動による車両の振動に大きな差違は生じなくなる。
【００３７】
図１１は、車両側ＥＣＵ３０で実行される排気干渉抑制処理を示すフローチャートである。まず、車両側ＥＣＵ３０は、各発電装置側ＥＣＵ１１３Ａと通信し、電気駆動式車両１Ａに搭載されたエンジン１１１の台数と場所を把握する（ステップＳ２１）。ここでは、電気駆動式車両１Ａに複数の発電装置、即ち複数のエンジン１１１が搭載されているものとする。その後、車両側ＥＣＵ３０は、各発電装置側ＥＣＵ１１３Ａを介して、エンジンのバルブタイミングを制御する（ステップＳ２２）。具体的には、車両側ＥＣＵ３０は、複数の発電装置側ＥＣＵ１１３Ａを介して、モータ１２５又は１２６の少なくとも一方の動作を制御することにより、複数のエンジンに含まれる、吸気弁１２１を開閉駆動するカム軸１２３又は排気弁１２２を開閉駆動するカム軸１２４の少なくとも一方の位相を調整する。尚、車両側ＥＣＵ３０は、複数の発電装置側ＥＣＵ１１３Ａにモータ１２５又は１２６の少なくとも一方の動作を制御する動作制御信号を出力し、複数の発電装置側ＥＣＵ１１３Ａの各々が当該動作制御信号に応じて、エンジンの吸気弁１２１を開閉駆動するカム軸１２３又は排気弁１２２を開閉駆動するカム軸１２４の少なくとも一方の位相を調整してもよい。
【００３８】
例えば、車両側ＥＣＵ３０は、一方のエンジンの排気弁１２２の開期間が他方のエンジンの排気弁１２２の開期間と一致しないように、一方のエンジンのカム軸１２４の位相を調整する。これにより、一方のエンジンから排出された排気ガスの圧力が、他方のエンジンからの排気の邪魔をしないようになる、即ち、排気干渉が抑制される。同様の効果は、一方のエンジンの吸気弁１２１の開期間が他方のエンジンの吸気弁１２１の開期間と一致しないように一方のエンジンのカム軸１２３の位相が調整された場合でも得られる。
【００３９】
図１１の排気干渉抑制処理によれば、複数のエンジンに含まれる、カム軸１２３又はカム軸１２４の少なくとも一方の位相が調整されるので、排気干渉が抑制される。
【００４０】
図１２は、車両側ＥＣＵ３０のＲＯＭ３１Ｂが備える第２のテーブル情報を示す図である。図１２の第２のテーブル情報は、測定音圧と、目標音圧と、エンジン１１１の回転数と、エンジン１１１の出力との関係を示す。測定音圧の欄は、電動モータ１３が発するノイズ音の音圧を示す。目標音圧の欄は、測定音圧の値を減少させる場合の目標値を示す。エンジン１１１の回転数の欄は、目標音圧を達成するエンジン１１１の回転数の値を示す。エンジン１１１の出力の欄は、目標音圧を達成するエンジン１１１の出力の値を示す。目標音圧は、エンジン１１１から発する音の音圧で電動モータ１３が発するノイズ音の音圧を相殺することにより達成される。尚、図１２の第２のテーブル情報は、これに限定されるものではなく、測定音圧と、目標音圧と、エンジン１１１の回転数及びエンジン１１１の出力の少なくとも１つとの関係を示せばよい。また、図１２において、Ｍ１〜Ｍ２、Ｎ１〜Ｎ３、Ｏ１〜Ｏ３及びＰ１〜Ｐ３の値は、電動モータ１３や発電装置１１Ａ及び／又は１１Ｂの種類や仕様によって定まる値である。
【００４１】
図１３は、車両側ＥＣＵ３０で実行される電動モータ１３が発するノイズ音の低減処理を示すフローチャートである。まず、車両側ＥＣＵ３０は、マイク４２を使って、電動モータ１３が発するノイズ音の音圧を測定する（ステップＳ３１）。次に、車両側ＥＣＵ３０は、測定されたノイズ音の音圧と、図１２の第２のテーブル情報とに基づいて、目標音圧と、エンジン１１１の回転数又は出力とを決定する（ステップＳ３２）。それから、車両側ＥＣＵ３０は、決定されたエンジン１１１の回転数又は出力に応じて、発電装置１１Ａ及び／又は１１Ｂを介してエンジン１１１の回転数又は出力を調整する（ステップＳ３３）。尚、車両側ＥＣＵ３０は、決定されたエンジン１１１の回転数又は出力を示す信号を発電装置１１Ａ及び／又は１１Ｂに出力し、発電装置１１Ａ及び／又は１１Ｂの発電装置側ＥＣＵ１１３Ａがエンジン１１１の回転数又は出力を示す信号に応じて、エンジン１１１の回転数又は出力を調整してもよい。
【００４２】
図１３のノイズ音の低減処理によれば、エンジン１１１の回転数又は出力を調整することによりエンジン１１１から発する音の音圧で電動モータ１３が発するノイズ音の音圧を相殺するので、電動モータ１３が発するノイズ音を低減することができる。
【００４３】
ところで、エンジン１１１の回転変動又はトルク変動が大きくなると、発電装置１１Ａ及び／又は１１Ｂの発電効率は悪化する。そこで、車両側ＥＣＵ３０は、電動モータ１３に供給される電力量を制御することにより、エンジン１１１の回転変動又はトルク変動を減少させるようにしてもよい（以下、回転変動又はトルク変動の低減処理という）。これにより、電気駆動式車両１Ａに生じるノイズ又は振動を低減することができる。また、この場合、車両側ＥＣＵ３０のＲＯＭ３１Ｂが、図１４に示すような、エンジン１１１の回転変動又はトルク変動と電動モータ１３に供給される電力量との関係を示す第３のテーブル情報を有し、車両側ＥＣＵ３０は、第３のテーブル情報と、実際の検出されたエンジン１１１の回転変動又はトルク変動とに基づいて電動モータ１３に供給される電力量を制御する。エンジン１１１の回転変動は、回転センサ１３０からの出力によって検出される。また、エンジン１１１のトルク変動は、エンジン１１１にトルクセンサを装着することによって（具体的には、発電装置側ＥＣＵ１１３Ａにトルクセンサを接続する）、トルクセンサからの出力によって検出される。
【００４４】
車両側ＥＣＵ３０は、図７の第１のノイズ・振動低減処理、図９の２のノイズ・振動低減処理、図１１の排気干渉抑制処理、図１３のノイズ音の低減処理、及び上述した回転変動又はトルク変動の低減処理を適宜組み合わせて実行してもよい。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、センサ４１で検出されたノイズ又は振動をエンジン１１１の回転振動により相殺するので、新たな遮音手段を搭載することなしに、電気駆動式車両１Ａに生じるノイズ又は振動を低減することができる。
【００４６】
上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１Ａ 電気駆動式車両
１１Ａ 発電装置
１２ バッテリ
１３ 電動モータ
３０ 車両側ＥＣＵ
３１ マイクロコンピュータ
３２ 入出力回路
４１ センサ
４２ マイク
１１１ エンジン
１１２ 発電機
１１３Ａ 発電装置側ＥＣＵ
１２１ 吸気弁
１２２ 排気弁
１２３，１２４ カム軸
１２５，１２６ モータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱着可能な発電装置を搭載する電気駆動式車両であって、
前記電気駆動式車両に生じるノイズ又は振動と逆位相のノイズ又は振動を発生させるように、前記発電装置の運転状態を制御する制御手段を備えることを特徴とする電気駆動式車両。
【請求項２】
前記発電装置は、エンジン及び当該エンジンによって発電される発電機を備え、
前記発電装置の運転状態は、前記エンジンの回転数、前記エンジンの出力及び前記発電機の発電電力のうち少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載の電気駆動式車両。
【請求項３】
前記電気駆動式車両は前記発電装置を複数備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気駆動式車両。
【請求項４】
前記制御手段は、前記複数の発電装置に含まれる一方のエンジンの回転位相を他方のエンジンの回転位相で相殺するように、少なくとも１つのエンジンの回転数を調整することを特徴とする請求項３に記載の電気駆動式車両。
【請求項５】
前記複数の発電装置に含まれる複数のエンジンから排出される排気は同一の排気系を介して車外へ排出され、
前記複数のエンジンの吸気弁又は排気弁の少なくとも一方を開閉駆動するカム軸の位相を調整する位相調整手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の電気駆動式車両。
【請求項６】
前記制御手段は、前記電気駆動式車両に搭載されている電動モータが発するノイズ音の音圧を前記エンジンが発する音の音圧で相殺するように、前記エンジンの回転数を制御することを特徴とする請求項２に記載の電気駆動式車両。
【請求項７】
前記制御手段は、前記電気駆動式車両に搭載されている電動モータに供給される電力量を制御することにより、前記エンジンの回転変動又はトルク変動を減少させることを特徴とする請求項２に記載の電気駆動式車両。
【請求項１】
脱着可能な発電装置を搭載する電気駆動式車両であって、
前記電気駆動式車両に生じるノイズ又は振動と逆位相のノイズ又は振動を発生させるように、前記発電装置の運転状態を制御する制御手段を備えることを特徴とする電気駆動式車両。
【請求項２】
前記発電装置は、エンジン及び当該エンジンによって発電される発電機を備え、
前記発電装置の運転状態は、前記エンジンの回転数、前記エンジンの出力及び前記発電機の発電電力のうち少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載の電気駆動式車両。
【請求項３】
前記電気駆動式車両は前記発電装置を複数備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気駆動式車両。
【請求項４】
前記制御手段は、前記複数の発電装置に含まれる一方のエンジンの回転位相を他方のエンジンの回転位相で相殺するように、少なくとも１つのエンジンの回転数を調整することを特徴とする請求項３に記載の電気駆動式車両。
【請求項５】
前記複数の発電装置に含まれる複数のエンジンから排出される排気は同一の排気系を介して車外へ排出され、
前記複数のエンジンの吸気弁又は排気弁の少なくとも一方を開閉駆動するカム軸の位相を調整する位相調整手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の電気駆動式車両。
【請求項６】
前記制御手段は、前記電気駆動式車両に搭載されている電動モータが発するノイズ音の音圧を前記エンジンが発する音の音圧で相殺するように、前記エンジンの回転数を制御することを特徴とする請求項２に記載の電気駆動式車両。
【請求項７】
前記制御手段は、前記電気駆動式車両に搭載されている電動モータに供給される電力量を制御することにより、前記エンジンの回転変動又はトルク変動を減少させることを特徴とする請求項２に記載の電気駆動式車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−１３１８０３（Ｐ２０１１−１３１８０３Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９４４３７（Ｐ２００９−２９４４３７）
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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