内燃機関を搭載した車両及びその制御方法
【課題】機械式の過給装置のように内燃機関側の駆動損失を発生することなく、車両を制動する際の制動エネルギーを利用して加圧された空気を補助空気貯蔵タンクに貯蔵することができ、また、車両の発進時において、この貯蔵した高圧の空気を用いることで、ターボチャージャのような時間遅れが発生することなく、発進トルクを大きくできて、車両の発進を迅速に行うことができる内燃機関を搭載した車両及びその制御方法を提供する。
【解決手段】エンジンブレーキ使用時または制動ブレーキ使用時の少なくとも一方においては、クラッチ機構を接続にして車軸に設けたコンプレッサを稼働して補助空気タンクに空気を貯蔵し、車両の発進時においては、補助空気タンクから貯蔵された空気を吸気通路に導入して過給補助を行う。
【解決手段】エンジンブレーキ使用時または制動ブレーキ使用時の少なくとも一方においては、クラッチ機構を接続にして車軸に設けたコンプレッサを稼働して補助空気タンクに空気を貯蔵し、車両の発進時においては、補助空気タンクから貯蔵された空気を吸気通路に導入して過給補助を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両を制動する際の制動エネルギーを利用して、車両を発進する際に発進トルクを大きくできて、車両の発進を迅速に行うことができる内燃機関を搭載した車両及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の内燃機関の技術の傾向（トレンド）としては、燃費向上を行う手法として、エンジンの小排気量化と高平均有効圧（高Ｐｍｅ）化が実施されている。しかし、内燃機関の小排気量化（ダウンサイジング）を遂行した場合、この内燃機関を搭載した車両の発進時及び低速域での運転時において、内燃機関の出力トルクが低く、乗り心地性（ドライビングフィーリング）が悪化するという問題がある。
【０００３】
この対策として、高圧段ターボチャージャと低圧段ターボチャージャを用いた２ステージターボを採用した２段過給システムで、車両の低速運転領域では、小型ターボを用いて過給したり、スーパーチャージャを採用した過給システムで、内燃機関の動力を用いてメカニカルな過給による過給補助を行ったりしている。そして、これら過給補助により、内燃機関を小排気量化した場合に問題となる発進時トルクの不足を解消しようとしている。
【０００４】
しかしながら、２段過給システムにおいても、積載量の多い状態におけるゼロ発進時の発進トルク不足は解消できず、またスーパーチャージャを採用した過給システムにおいては、スーパーチャージャの駆動損失が大きい等の問題がある。
【０００５】
また、最近ではターボチャージャに電動機（モータ）を取り付け、発進時にターボチャージャを電動機運転することにより、このターボチャージャのコンプレッサで過給を行う方式も検討されているが、この電動機運転による電力消費は燃費の悪化を招くという問題がある。
【０００６】
また、スーパーチャージャ等で過給した空気を一時的に補助空気タンクに貯蔵しておき、発進時にこの補助空気タンクから空気を過給する方法も検討されているが、空気の圧縮方法として、エンジンクランクの回転力を利用してスーパーチャージャを駆動するため、このエンジンにおける駆動損失が増大する等の問題がある。
【０００７】
また、エンジンブレーキ作動時に制動エネルギーを回収してエアコンプレッサを作動させて、燃料消費量を低減するために、内燃機関の回転軸にエアコンプレッサを設け、エンジンブレーキ作動時におけるエアコンプレッサの出力で得られる圧縮空気をエアタンクに貯える自動車のエア機構が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭５７−１３１８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、機械式の過給装置のように内燃機関側の駆動損失を発生することなく、車両を制動する際の制動エネルギーを利用して加圧された補助空気を補助空気貯蔵タンクに貯蔵することができ、また、車両の発進時において、この貯蔵した高圧の補助空気を用いることで、ターボチャージャのような時間遅れ（タイムラグ）が発生することなく、発進トルクを大きくできて、車両の発進を迅速に行うことができる内燃機関を搭載した車両及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するための本発明の内燃機関を搭載した車両は、内燃機関を搭載した車両において、該車両の車軸にクラッチ機構を介して接続されたコンプレッサと、該コンプレッサで加圧された空気を貯蔵する補助空気タンクと、前記コンプレッサと前記補助空気タンクとを接続する補助空気貯蔵用配管を備えると共に、前記補助空気タンクから貯蔵された空気を内燃機関の吸気通路に導入するための補助空気導入用配管と、前記補助空気タンクから前記吸気通路に導入する空気の圧力を調整する補助空気圧調整弁と、前記吸気通路に導入する空気を外気と前記貯蔵された空気のいずれか一方に切り換える流路切換機構と、前記クラッチ機構と前記流路切換機構を制御する制御装置を備えて構成され、前記制御装置が、エンジンブレーキ使用時または制動ブレーキ使用時の少なくとも一方において、前記クラッチ機構を接続にして前記コンプレッサを稼働して空気を前記補助空気タンクに貯蔵し、車両の発進時においては、前記補助空気タンクから貯蔵した空気を前記吸気通路に導入する制御を行うように構成される。
【００１１】
つまり、車両の車軸に取り付けられたコンプレッサを利用して空気を圧縮し、この空気を高圧のまま補助空気タンクに貯蔵して、車両のゼロ発進時で低速トルクが必要な状態の時に、内燃機関の吸気通路に過給補助（過給アシスト）として空気を強制的に供給するように構成される。
【００１２】
この構成によれば、機械式の過給装置のようにエンジン側の駆動損失を発生することなく、車両を制動する際の制動エネルギーを利用して加圧された補助空気を補助空気貯蔵タンクに貯蔵することができる。また、車両の発進時において、この貯蔵した高圧の補助空気を用いることで、ターボチャージャのような時間遅れが発生することなく、発進トルクを大きくでき、車両の発進を迅速に行うことができるようになる。
【００１３】
上記の内燃機関を搭載した車両において、車両の積車状態を検知する荷重計を各車軸に設けると共に、前記制御装置が、前記荷重計で検出した積車状態によって車両の発進時に必要な過給圧を算出し、該算出された過給圧になるように、前記補助空気圧調整弁を調整する制御を行うように構成すると、この構成により、積車状態に対して最適となる過給圧で貯蔵された空気をエンジンに供給できるので最適な発進トルクを発生することができるようになる。
【００１４】
そして、上記の目的を達成するための内燃機関を搭載した車両の制御方法は、車両の車軸にクラッチ機構を介して接続されたコンプレッサと、該コンプレッサで加圧された空気を貯蔵する補助空気タンクと、前記コンプレッサと前記補助空気タンクとを接続する補助空気貯蔵用配管を備えると共に、前記補助空気タンクから貯蔵された空気を内燃機関の吸気通路に導入するための補助空気導入用配管と、前記補助空気タンクから前記吸気通路に導入する空気の圧力を調整する補助空気圧調整弁と、前記吸気通路に導入する空気を外気と前記貯蔵された補助空気のいずれか一方に切り換える流路切換機構と、前記クラッチ機構と前記流路切換機構を制御する制御装置を備えて構成された内燃機関を搭載した車両の制御方法において、エンジンブレーキ使用時または制動ブレーキ使用時の少なくとも一方において、前記クラッチ機構を接続にして前記コンプレッサを稼働して前記補助空気タンクに空気を貯蔵し、車両の発進時においては、前記補助空気タンクから貯蔵された空気を前記吸気通路に導入することを特徴とする方法である。
【００１５】
この方法によれば、車両を制動する際において、制動エネルギーを利用して加圧された空気を補助空気貯蔵タンクに貯蔵することができ、また、車両の発進時において、この貯蔵した高圧の空気を用いることで、発進トルクを大きくでき、車両の発進を迅速に行うことができるようになる。
【００１６】
上記の内燃機関を搭載した車両の制御方法において、各車軸に設けた本車両の積車状態を検知する荷重計で検出した積車状態によって車両の発進時の必要な過給圧を算出し、該算出された過給圧になるように、前記補助空気圧調整弁を調整すると、積車状態に対して最適となる過給圧で補助空気をエンジンに供給できるので最適な発進トルクを発生することができるようになる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る内燃機関を搭載した車両及びその制御方法によれば、車軸にクラッチ機構を介して接続されたコンプレッサを利用して吸入空気を加圧し、一時的に補助空気タンクに貯蔵するが、この吸入空気（補助空気）を貯蔵するための加圧は、エンジンブレーキ使用時、又は、制動ブレーキ使用時となるため、基本的に制動エネルギーを利用して吸入空気を補助空気タンクに加圧して貯蔵することができる。従って、機械式の過給装置とは異なり、エンジン側における駆動損失の増大の問題は生じない。
【００１８】
また、過給する空気を予め補助空気タンクに貯蔵しておき、車両の発進時に流路切換機構の操作で過給補助を行うため、ターボチャージャのような過給時の時間遅れが無くなり、発進トルクの増大も可能となるため、車両のゼロ発進を迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る実施の形態の内燃機関を搭載した車両の構成を示した図である。
【図２】補助空気の貯蔵の制御フローの一例を示した図である。
【図３】補助過給の制御フローの一例を示した図である。
【図４】必要発進トルクと車両重量の関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る実施の形態の内燃機関を搭載した車両とその制御方法について、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１に示すように、本発明に係る実施の形態の内燃機関（以下エンジンという）を搭載した車両１においては、エンジン本体２に吸気マニホールド２ａと排気マニホールド２ｂが設けられ、この吸気マニホールド２ａには、吸気ＡとＥＧＲガスが流れる吸気通路３が接続されている。また、排気マニホールド２ｂには排気ガスＧが流れる排気通路４が接続されている。
【００２２】
吸気通路３には、上流側から、エアクリーナ５、吸気空気量センサ（図示しない）、吸気絞り弁（図示しない）、ターボチャージャ６のコンプレッサ６ａ、インタークーラ７等が設けられている。また、排気通路４には、上流側から、ターボチャージャ６のタービン６ｂ、酸化触媒装置等で構成される前段排気ガス浄化装置８ａ、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒や触媒付きＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）等で形成される排気ガス浄化装置８ｂ、消音装置（図示しない）等が設けられている。
【００２３】
なお、ＥＧＲ弁とＥＧＲクーラを備えたＥＧＲ通路が排気マニホールド２ｂ又は排気通路４と吸気マニホールド２ａ又は吸気通路３とを接続して設けられ、排気ガスＧの一部を排気側から吸気側に再循環するが、図面を簡略化するために、図１では記載していない。
【００２４】
また、エンジンの出力を車輪（タイヤ）９に伝達するために、エンジン本体２の出力軸に変速機（トランスミッション）１０を設け、この変速機１０にプロペラシャフト１１を接続し、このプロペラシャフト１１に、ディファレンシャルギア（デフ）１２を介して車軸１３が設けられている。
【００２５】
また、燃料タンク１４と車両１の運転状態に応じて、内燃機関２を制御するためのＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）＆ＶＣＵ（ビークルコントロールユニット）と呼ばれる制御装置１５が設けられている。この制御装置１５には、アクセル１６とブレーキ１７からの信号が入力される。
【００２６】
そして、本発明においては、更に、クラッチ機構付きコンプレッサ２０が車輪９を支持する車軸１３に設けられる。また、このコンプレッサ２０で加圧された吸入空気Ｂを貯蔵する補助空気タンク２１と、コンプレッサ２０と補助空気タンク２１とを接続する補助空気貯蔵用配管２２が設けられる。この補助空気タンク２１には、タンク内の補助空気Ｃの圧力が必要以上に上昇するのを防止するために、リリーフバルブ２３が設けられ、また、補助空気貯蔵用配管２２には、補助空気タンク２１内の加圧された空気Ｃがコンプレッサ２０側に逆流しないように逆止弁２４が設けられる。
【００２７】
また、補助空気タンク２１から補助空気Ｃを内燃機関２の吸気通路３に導入するための補助空気導入用配管２５が設けられ、この補助空気導入用配管２５には、補助空気タンク２１から吸気通路３に導入する補助空気Ｃの圧力を調整する補助空気圧調整弁２６が設けられる。
【００２８】
また、吸気通路３に導入する空気を外気（吸気）Ａと補助空気Ｃとに切り換えるために流路切換機構２７、２８が設けられる。この流路切換機構は、吸気通路３に設けられ、吸気量を調整する吸気調整弁２７と、補助空気導入用配管２５に設けられ、補助空気量を調整する補助空気調整弁２８とで構成される。
【００２９】
更に、吸気マニホールド２ａに吸気圧（ブースト）センサ３１を、排気マニホールド２ｂに排気圧（排圧）センサ３２を、補助空気タンク２１にタンク圧センサ３３を設け、これらの出力信号を制御装置１５に入力するように配線する。
【００３０】
また、車両１の積車状態を検知する荷重計（ロードセル）３４を各車軸１３に計４箇所に設けると共に、この荷重計３４の出力信号を制御装置１５に入力するように構成する。つまり、車両１の各車軸１３に車両１の積車状態を認識するための荷重計３４を設置し、現状での車両１の積載状態を制御装置１５に認識させる。これにより、制御装置１５が、この荷重計３４で検出した積車状態によって車両１の発進時の必要な過給圧（ブースト圧）を算出し、この算出された過給圧になるように、補助空気圧調整弁２６を調整する制御を行うように構成される。
【００３１】
更に、制御装置１５で、クラッチ機構付きコンプレッサ２０のクラッチ機構２０ａと流路切換機構２７、２８を制御するように構成する。この構成により、高圧の補助空気Ｃの供給元として、車軸１３に設置されたクラッチ機構付きコンプレッサ２０が設置されることになり、また、このクラッチ機構付きコンプレッサ２０が、車両１に搭載された制御装置（ＥＣＵ＆ＶＣＵ）１５からの信号により、クラッチ機構２０ａの切り換えを行い、クラッチ機構付きコンプレッサ２０の稼動状態を制限できるようになる。
【００３２】
次に、上記の内燃機関を搭載した車両１における制御方法について、図２の制御フローと図３の制御フローを参照しながら説明する。これらの制御フローは、エンジンの運転がスタートすると共に、上級の制御フローから呼ばれてスタートし、エンジンの運転の終了に伴う割り込みにより、上級フローに戻り、上級フローと共に終了するものとして示してある。
【００３３】
最初に、補助空気Ｃの貯蔵に関して、図２の制御フローを参照しながら説明する。この図２の制御フローがスタートすると、ステップＳ１１で、補助空気タンク２１が満タンであるか否かを判定する。このステップＳ１１の判定で、タンク圧が予め設定した設定圧力以上になっていれば（ＹＥＳ）、補助空気タンク２１は満タンであるとして、補助空気Ｃの貯蔵は不要と判断して、予め設定された時間（補助空気の貯蔵か否かを判定するインターバルに関係する時間）を経過した後に、ステップＳ１１に戻る。また、このステップＳ１１の判定で、タンク圧が予め設定した設定圧力以上になっていなければ（ＮＯ）、補助空気タンク２１は満タンではないとして、補助空気Ｃの貯蔵が必要であるとして、ステップＳ１２に行く。
【００３４】
ステップＳ１２では、補助空気Ｃを貯蔵するときであるか否かを判定する。つまり、車速センサで車両速度が予め設定した速度（例えば、３０ｋｍ／ｈ）以上で、且つ、アクセル１６の開度がゼロのエンジンブレーキ時であれば、補助空気Ｃを貯蔵するときであり、また、ブレーキ１７が踏まれている制動時（ブレーキランプの点灯時）であれば、補助空気Ｃを貯蔵するときである。
【００３５】
ステップＳ１２の判定で、エンジンブレーキ作動時とブレーキ作動時のいずれでもない場合（ＮＯ）には、予め設定された時間（補助空気の貯蔵か否かを判定するインターバルに関係する時間）を経過した後に、ステップＳ１２に戻る。ステップＳ１２の判定で、エンジンブレーキ作動時か、ブレーキ作動時かのいずれか場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ１３に行き、クラッチ機構付きコンプレッサ２０のクラッチ機構２０ａを接続し、クラッチ機構付きコンプレッサ２０を車軸１３の回転制動力で駆動して、吸入空気Ｂを補助空気Ｃとして補助空気タンク２１に貯蔵する。この貯蔵は予め設定された時間（補助空気の貯蔵終了を判定するインターバルに関係する時間）の間行われる。その後、ステップＳ１４に行く。
【００３６】
このステップＳ１４では、補助空気Ｃの貯蔵終了か否かを、補助空気タンク２１に設けたタンク圧センサ３３で検出したタンク圧が予め設定した設定圧力（規定圧力）以上になったか否かで判定する。このステップＳ１４の判定で、タンク圧が予め設定した設定圧力以上になっていなければ（ＮＯ）、補助空気Ｃの貯蔵は終了していないとして、更に吸入空気Ｂを加圧して補助空気タンク２１に供給するために、ステップＳ１２に戻る。なお、補助空気タンク２１の内部の補助空気Ｃが必要以上の圧力になった場合は、爆発防止のために補助空気タンク２１に設置してあるリリーフバルブ２３が開放し補助空気Ｃを大気中に放出し、補助空気タンク２１が安全になるように内部の圧力を調整する。
【００３７】
また、ステップＳ１４の判定で、タンク圧が予め設定した設定圧力以上になっていれば（ＹＥＳ）、補助空気タンク２１は満タンになったと判断して、ステップＳ１５に行く。このステップＳ１５では、クラッチ機構付きコンプレッサ２０のクラッチ機構２０ａを開放して断絶し、クラッチ機構付きコンプレッサ２０を車軸１３の回転とは切り離し、クラッチ機構付きコンプレッサ２０の稼動を止めて、吸入空気Ｂの補助空気タンク２１への供給を終了する。なお、クラッチ機構付きコンプレッサ２０を停止した場合には、逆止弁２４により、補助空気タンク２１から貯蔵された補助空気Ｃが逆流することを防止される。
【００３８】
その後、ステップＳ１１に戻る。なお、エンジンの停止などの場合には、割り込みが生じてリターンに入って上級の制御フローに戻り、上級の制御フローの終了と共に、この図２の制御フローも終了する。
【００３９】
次に、図３を参照しながら、車両１の発進加速状態における過給補助（過給アシスト）について説明する。エンジンの運転が開始されると、図３の制御フローが上位の制御フローから呼ばれてスタートし、ステップＳ２１で、車両１の車軸１３に設置した荷重計３４からの検出信号により、車両１の積車状態を判定する。ステップＳ２２で、この判定を基に車両発進時に必要な必要発進トルクと必要過給圧（ブースト圧）を算出し、ステップＳ２３で、吸気通路３に供給する補助空気Ｃの圧力が必要過給圧になるように補助空気圧調整弁２６を調整する。この必要過給圧に関係する必要発進トルクと車両重量の関係を図４に示す。
【００４０】
次に、ステップＳ２４で、過給補助の開始か、否かを、つまり、車両１が発進状態にあるか否かを、車速センサやアクセル１６の踏み込み量（アクセルＯＮ）などから判定する。車両１が発進状態にあり、過給補助が必要である（ＹＥＳ）と判定されると、ステップＳ２５で、補助空気調整弁２６を開弁し、吸気調整弁２７を閉弁する。これにより、補助空気タンク２１に加圧して貯蔵してある補助空気Ｃを吸気通路３に供給し、過給補助を行う。また、ステップＳ２４で、過給補助の開始でない（ＮＯ）の場合には、ステップＳ２１に戻る。
【００４１】
ステップＳ２５の過給補助を所定の時間（ステップＳ２６の過給補助の終了の判定のインターバルに関係する時間）の間行った後、ステップＳ２６に行き、過給補助の終了か否かを判定する。この判定は、補助空気タンク２１の内部の圧力が低くなったことをタンク圧センサ３３又は吸気圧センサ３１で検出したり、ターボチャージャ６のタービン６ｂの入口圧が十分に高くなり、ターボチャージャ６による過給が十分に可能な状態になったことを排気圧センサ３２で検出したりした場合には、過給補助の終了と判定し、その他の場合には過給補助の継続と判定する。
【００４２】
ステップＳ２６で、過給補助の終了（ＹＥＳ）と判定された時には、ステップＳ２７に行き、補助空気調整弁２６を閉弁し、吸気調整弁２７を開弁し、過給補助を終了する。つまり、補助空気調整弁２６と吸気調整弁２７を切り替えて、エンジン本体２の排気系に取り付けられたタービン６ｂを駆動して、コンプレッサ６ａで過給を行う。また、過給補助の終了でない（ＮＯ）と判定された時には、ステップＳ２５に戻り、過給補助を継続する。
【００４３】
ステップＳ２７の過給補助の終了操作が終了すると、ステップＳ２１に戻り、ステップＳ２１〜ステップＳ２３で、補助空気圧調整弁２８を制御しながら、次の過給補助の開始を待つ。また、エンジンの停止などにより、割り込みが生じてリターンに入り、上級の制御フローに戻り、上級の制御フローの終了と共に、この図３の制御フローも終了する。
【００４４】
上記の制御方法においては、エンジンブレーキ使用時または制動ブレーキ使用時の少なくとも一方において、クラッチ機構付きコンプレッサ２０のクラッチ機構２０ａを接続にしてコンプレッサ２０を稼働して補助空気タンク２１に吸入空気Ｂを補助空気Ｃとして貯蔵し、車両１の発進時においては、補助空気タンク２１から補助空気Ｃを吸気通路３に導入する制御を行う。
【００４５】
これにより、車軸１３等に取り付けられたクラッチ機構付きコンプレッサ２０を利用して吸入空気を圧縮し、この吸入空気Ｂを補助空気Ｃとして高圧のまま補助空気タンク２１に貯蔵して、車両のゼロ発進時等で低速トルクが必要な状態の時に、内燃機関の吸気通路３に過給補助でこの補助空気Ｃを強制的に供給することができる。
【００４６】
そして、その後、車両１がエンジンブレーキ使用状態、若しくは制動ブレーキ使用状態になった時に、補助空気タンク２１内に車軸１３に接続したクラッチ機構付きコンプレッサ２０により吸入空気Ｂを加圧して供給する。これを繰り返す。
【００４７】
上記の構成によれば、補助空気タンク２１に吸入空気Ｂを補助空気Ｃとして貯蔵するための加圧は、車軸１３に取り付けられたクラッチ機構２０ａを持つクラッチ機構付きコンプレッサ２０を使用して、エンジンブレーキ使用時、または制動ブレーキ使用時となるため、基本的に制動エネルギーを利用して吸入空気Ｂを補助空気タンク２１に加圧して貯蔵することができる。これにより、機械式の過給装置（スーパーチャージャ）とは異なり、エンジン側において駆動損失が増大しない。
【００４８】
また、過給する補助空気Ｃを予め補助空気タンク２１に貯蔵しておき、アクセル１６のオンの信号による調整弁２６、２７の切換え操作等で補助空気Ｃの過給を行うため、ターボチャージャのように過給時時間遅れ（タイムラグ）が発生せず、発進トルクも増加できるので、車両１のゼロ発進を迅速に行うことができる。
【００４９】
更に、荷重計３４を車軸１３に設置し、車両１の重量の状態を監視することにより、最適となる発進トルクを検知し、必要なだけの補助空気Ｃをエンジン側に供給することができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明の内燃機関を搭載した車両及びその制御方法よれば、車軸に取り付けられたコンプレッサを使用して、制動エネルギーを利用して補助空気を補助空気タンクに加圧して貯蔵するので、機械式の過給装置のようなエンジン側における駆動損失が増大せず、また、この補助空気を用いて車両発進時に過給補助を行うので、ターボチャージャのような過給時の時間遅れが無くなり、ゼロ発進を迅速に行うことができるようになるので、トラックやバス等の内燃機関を搭載した車両に利用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１ 車両
２ エンジン本体
３ 吸気通路
６ ターボチャージャ
６ａ コンプレッサ
６ｂ タービン
９ 車輪（タイヤ）
１３ 車軸
１５ 制御装置
１６ アクセル
１７ ブレーキ
２０ クラッチ機構付きのコンプレッサ
２１ 補助空気タンク
２２ 補助空気貯蔵用配管
２３ リリーフバルブ
２４ 逆止弁
２５ 補助空気導入用配管
２６ 補助空気圧調整弁
２７ 吸気調整弁（流路切換機構）
２８ 補助空気調整弁（流路切換機構）
３１ 吸気圧（ブースト）センサ
３２ 排気圧（排圧）センサ
３３ タンク圧センサ
３４ 荷重計（ロードセル）
Ａ 吸気
Ｂ 吸入空気
Ｃ 補助空気
Ｇ 排気ガス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両を制動する際の制動エネルギーを利用して、車両を発進する際に発進トルクを大きくできて、車両の発進を迅速に行うことができる内燃機関を搭載した車両及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の内燃機関の技術の傾向（トレンド）としては、燃費向上を行う手法として、エンジンの小排気量化と高平均有効圧（高Ｐｍｅ）化が実施されている。しかし、内燃機関の小排気量化（ダウンサイジング）を遂行した場合、この内燃機関を搭載した車両の発進時及び低速域での運転時において、内燃機関の出力トルクが低く、乗り心地性（ドライビングフィーリング）が悪化するという問題がある。
【０００３】
この対策として、高圧段ターボチャージャと低圧段ターボチャージャを用いた２ステージターボを採用した２段過給システムで、車両の低速運転領域では、小型ターボを用いて過給したり、スーパーチャージャを採用した過給システムで、内燃機関の動力を用いてメカニカルな過給による過給補助を行ったりしている。そして、これら過給補助により、内燃機関を小排気量化した場合に問題となる発進時トルクの不足を解消しようとしている。
【０００４】
しかしながら、２段過給システムにおいても、積載量の多い状態におけるゼロ発進時の発進トルク不足は解消できず、またスーパーチャージャを採用した過給システムにおいては、スーパーチャージャの駆動損失が大きい等の問題がある。
【０００５】
また、最近ではターボチャージャに電動機（モータ）を取り付け、発進時にターボチャージャを電動機運転することにより、このターボチャージャのコンプレッサで過給を行う方式も検討されているが、この電動機運転による電力消費は燃費の悪化を招くという問題がある。
【０００６】
また、スーパーチャージャ等で過給した空気を一時的に補助空気タンクに貯蔵しておき、発進時にこの補助空気タンクから空気を過給する方法も検討されているが、空気の圧縮方法として、エンジンクランクの回転力を利用してスーパーチャージャを駆動するため、このエンジンにおける駆動損失が増大する等の問題がある。
【０００７】
また、エンジンブレーキ作動時に制動エネルギーを回収してエアコンプレッサを作動させて、燃料消費量を低減するために、内燃機関の回転軸にエアコンプレッサを設け、エンジンブレーキ作動時におけるエアコンプレッサの出力で得られる圧縮空気をエアタンクに貯える自動車のエア機構が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭５７−１３１８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、機械式の過給装置のように内燃機関側の駆動損失を発生することなく、車両を制動する際の制動エネルギーを利用して加圧された補助空気を補助空気貯蔵タンクに貯蔵することができ、また、車両の発進時において、この貯蔵した高圧の補助空気を用いることで、ターボチャージャのような時間遅れ（タイムラグ）が発生することなく、発進トルクを大きくできて、車両の発進を迅速に行うことができる内燃機関を搭載した車両及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するための本発明の内燃機関を搭載した車両は、内燃機関を搭載した車両において、該車両の車軸にクラッチ機構を介して接続されたコンプレッサと、該コンプレッサで加圧された空気を貯蔵する補助空気タンクと、前記コンプレッサと前記補助空気タンクとを接続する補助空気貯蔵用配管を備えると共に、前記補助空気タンクから貯蔵された空気を内燃機関の吸気通路に導入するための補助空気導入用配管と、前記補助空気タンクから前記吸気通路に導入する空気の圧力を調整する補助空気圧調整弁と、前記吸気通路に導入する空気を外気と前記貯蔵された空気のいずれか一方に切り換える流路切換機構と、前記クラッチ機構と前記流路切換機構を制御する制御装置を備えて構成され、前記制御装置が、エンジンブレーキ使用時または制動ブレーキ使用時の少なくとも一方において、前記クラッチ機構を接続にして前記コンプレッサを稼働して空気を前記補助空気タンクに貯蔵し、車両の発進時においては、前記補助空気タンクから貯蔵した空気を前記吸気通路に導入する制御を行うように構成される。
【００１１】
つまり、車両の車軸に取り付けられたコンプレッサを利用して空気を圧縮し、この空気を高圧のまま補助空気タンクに貯蔵して、車両のゼロ発進時で低速トルクが必要な状態の時に、内燃機関の吸気通路に過給補助（過給アシスト）として空気を強制的に供給するように構成される。
【００１２】
この構成によれば、機械式の過給装置のようにエンジン側の駆動損失を発生することなく、車両を制動する際の制動エネルギーを利用して加圧された補助空気を補助空気貯蔵タンクに貯蔵することができる。また、車両の発進時において、この貯蔵した高圧の補助空気を用いることで、ターボチャージャのような時間遅れが発生することなく、発進トルクを大きくでき、車両の発進を迅速に行うことができるようになる。
【００１３】
上記の内燃機関を搭載した車両において、車両の積車状態を検知する荷重計を各車軸に設けると共に、前記制御装置が、前記荷重計で検出した積車状態によって車両の発進時に必要な過給圧を算出し、該算出された過給圧になるように、前記補助空気圧調整弁を調整する制御を行うように構成すると、この構成により、積車状態に対して最適となる過給圧で貯蔵された空気をエンジンに供給できるので最適な発進トルクを発生することができるようになる。
【００１４】
そして、上記の目的を達成するための内燃機関を搭載した車両の制御方法は、車両の車軸にクラッチ機構を介して接続されたコンプレッサと、該コンプレッサで加圧された空気を貯蔵する補助空気タンクと、前記コンプレッサと前記補助空気タンクとを接続する補助空気貯蔵用配管を備えると共に、前記補助空気タンクから貯蔵された空気を内燃機関の吸気通路に導入するための補助空気導入用配管と、前記補助空気タンクから前記吸気通路に導入する空気の圧力を調整する補助空気圧調整弁と、前記吸気通路に導入する空気を外気と前記貯蔵された補助空気のいずれか一方に切り換える流路切換機構と、前記クラッチ機構と前記流路切換機構を制御する制御装置を備えて構成された内燃機関を搭載した車両の制御方法において、エンジンブレーキ使用時または制動ブレーキ使用時の少なくとも一方において、前記クラッチ機構を接続にして前記コンプレッサを稼働して前記補助空気タンクに空気を貯蔵し、車両の発進時においては、前記補助空気タンクから貯蔵された空気を前記吸気通路に導入することを特徴とする方法である。
【００１５】
この方法によれば、車両を制動する際において、制動エネルギーを利用して加圧された空気を補助空気貯蔵タンクに貯蔵することができ、また、車両の発進時において、この貯蔵した高圧の空気を用いることで、発進トルクを大きくでき、車両の発進を迅速に行うことができるようになる。
【００１６】
上記の内燃機関を搭載した車両の制御方法において、各車軸に設けた本車両の積車状態を検知する荷重計で検出した積車状態によって車両の発進時の必要な過給圧を算出し、該算出された過給圧になるように、前記補助空気圧調整弁を調整すると、積車状態に対して最適となる過給圧で補助空気をエンジンに供給できるので最適な発進トルクを発生することができるようになる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る内燃機関を搭載した車両及びその制御方法によれば、車軸にクラッチ機構を介して接続されたコンプレッサを利用して吸入空気を加圧し、一時的に補助空気タンクに貯蔵するが、この吸入空気（補助空気）を貯蔵するための加圧は、エンジンブレーキ使用時、又は、制動ブレーキ使用時となるため、基本的に制動エネルギーを利用して吸入空気を補助空気タンクに加圧して貯蔵することができる。従って、機械式の過給装置とは異なり、エンジン側における駆動損失の増大の問題は生じない。
【００１８】
また、過給する空気を予め補助空気タンクに貯蔵しておき、車両の発進時に流路切換機構の操作で過給補助を行うため、ターボチャージャのような過給時の時間遅れが無くなり、発進トルクの増大も可能となるため、車両のゼロ発進を迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る実施の形態の内燃機関を搭載した車両の構成を示した図である。
【図２】補助空気の貯蔵の制御フローの一例を示した図である。
【図３】補助過給の制御フローの一例を示した図である。
【図４】必要発進トルクと車両重量の関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る実施の形態の内燃機関を搭載した車両とその制御方法について、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１に示すように、本発明に係る実施の形態の内燃機関（以下エンジンという）を搭載した車両１においては、エンジン本体２に吸気マニホールド２ａと排気マニホールド２ｂが設けられ、この吸気マニホールド２ａには、吸気ＡとＥＧＲガスが流れる吸気通路３が接続されている。また、排気マニホールド２ｂには排気ガスＧが流れる排気通路４が接続されている。
【００２２】
吸気通路３には、上流側から、エアクリーナ５、吸気空気量センサ（図示しない）、吸気絞り弁（図示しない）、ターボチャージャ６のコンプレッサ６ａ、インタークーラ７等が設けられている。また、排気通路４には、上流側から、ターボチャージャ６のタービン６ｂ、酸化触媒装置等で構成される前段排気ガス浄化装置８ａ、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒や触媒付きＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）等で形成される排気ガス浄化装置８ｂ、消音装置（図示しない）等が設けられている。
【００２３】
なお、ＥＧＲ弁とＥＧＲクーラを備えたＥＧＲ通路が排気マニホールド２ｂ又は排気通路４と吸気マニホールド２ａ又は吸気通路３とを接続して設けられ、排気ガスＧの一部を排気側から吸気側に再循環するが、図面を簡略化するために、図１では記載していない。
【００２４】
また、エンジンの出力を車輪（タイヤ）９に伝達するために、エンジン本体２の出力軸に変速機（トランスミッション）１０を設け、この変速機１０にプロペラシャフト１１を接続し、このプロペラシャフト１１に、ディファレンシャルギア（デフ）１２を介して車軸１３が設けられている。
【００２５】
また、燃料タンク１４と車両１の運転状態に応じて、内燃機関２を制御するためのＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）＆ＶＣＵ（ビークルコントロールユニット）と呼ばれる制御装置１５が設けられている。この制御装置１５には、アクセル１６とブレーキ１７からの信号が入力される。
【００２６】
そして、本発明においては、更に、クラッチ機構付きコンプレッサ２０が車輪９を支持する車軸１３に設けられる。また、このコンプレッサ２０で加圧された吸入空気Ｂを貯蔵する補助空気タンク２１と、コンプレッサ２０と補助空気タンク２１とを接続する補助空気貯蔵用配管２２が設けられる。この補助空気タンク２１には、タンク内の補助空気Ｃの圧力が必要以上に上昇するのを防止するために、リリーフバルブ２３が設けられ、また、補助空気貯蔵用配管２２には、補助空気タンク２１内の加圧された空気Ｃがコンプレッサ２０側に逆流しないように逆止弁２４が設けられる。
【００２７】
また、補助空気タンク２１から補助空気Ｃを内燃機関２の吸気通路３に導入するための補助空気導入用配管２５が設けられ、この補助空気導入用配管２５には、補助空気タンク２１から吸気通路３に導入する補助空気Ｃの圧力を調整する補助空気圧調整弁２６が設けられる。
【００２８】
また、吸気通路３に導入する空気を外気（吸気）Ａと補助空気Ｃとに切り換えるために流路切換機構２７、２８が設けられる。この流路切換機構は、吸気通路３に設けられ、吸気量を調整する吸気調整弁２７と、補助空気導入用配管２５に設けられ、補助空気量を調整する補助空気調整弁２８とで構成される。
【００２９】
更に、吸気マニホールド２ａに吸気圧（ブースト）センサ３１を、排気マニホールド２ｂに排気圧（排圧）センサ３２を、補助空気タンク２１にタンク圧センサ３３を設け、これらの出力信号を制御装置１５に入力するように配線する。
【００３０】
また、車両１の積車状態を検知する荷重計（ロードセル）３４を各車軸１３に計４箇所に設けると共に、この荷重計３４の出力信号を制御装置１５に入力するように構成する。つまり、車両１の各車軸１３に車両１の積車状態を認識するための荷重計３４を設置し、現状での車両１の積載状態を制御装置１５に認識させる。これにより、制御装置１５が、この荷重計３４で検出した積車状態によって車両１の発進時の必要な過給圧（ブースト圧）を算出し、この算出された過給圧になるように、補助空気圧調整弁２６を調整する制御を行うように構成される。
【００３１】
更に、制御装置１５で、クラッチ機構付きコンプレッサ２０のクラッチ機構２０ａと流路切換機構２７、２８を制御するように構成する。この構成により、高圧の補助空気Ｃの供給元として、車軸１３に設置されたクラッチ機構付きコンプレッサ２０が設置されることになり、また、このクラッチ機構付きコンプレッサ２０が、車両１に搭載された制御装置（ＥＣＵ＆ＶＣＵ）１５からの信号により、クラッチ機構２０ａの切り換えを行い、クラッチ機構付きコンプレッサ２０の稼動状態を制限できるようになる。
【００３２】
次に、上記の内燃機関を搭載した車両１における制御方法について、図２の制御フローと図３の制御フローを参照しながら説明する。これらの制御フローは、エンジンの運転がスタートすると共に、上級の制御フローから呼ばれてスタートし、エンジンの運転の終了に伴う割り込みにより、上級フローに戻り、上級フローと共に終了するものとして示してある。
【００３３】
最初に、補助空気Ｃの貯蔵に関して、図２の制御フローを参照しながら説明する。この図２の制御フローがスタートすると、ステップＳ１１で、補助空気タンク２１が満タンであるか否かを判定する。このステップＳ１１の判定で、タンク圧が予め設定した設定圧力以上になっていれば（ＹＥＳ）、補助空気タンク２１は満タンであるとして、補助空気Ｃの貯蔵は不要と判断して、予め設定された時間（補助空気の貯蔵か否かを判定するインターバルに関係する時間）を経過した後に、ステップＳ１１に戻る。また、このステップＳ１１の判定で、タンク圧が予め設定した設定圧力以上になっていなければ（ＮＯ）、補助空気タンク２１は満タンではないとして、補助空気Ｃの貯蔵が必要であるとして、ステップＳ１２に行く。
【００３４】
ステップＳ１２では、補助空気Ｃを貯蔵するときであるか否かを判定する。つまり、車速センサで車両速度が予め設定した速度（例えば、３０ｋｍ／ｈ）以上で、且つ、アクセル１６の開度がゼロのエンジンブレーキ時であれば、補助空気Ｃを貯蔵するときであり、また、ブレーキ１７が踏まれている制動時（ブレーキランプの点灯時）であれば、補助空気Ｃを貯蔵するときである。
【００３５】
ステップＳ１２の判定で、エンジンブレーキ作動時とブレーキ作動時のいずれでもない場合（ＮＯ）には、予め設定された時間（補助空気の貯蔵か否かを判定するインターバルに関係する時間）を経過した後に、ステップＳ１２に戻る。ステップＳ１２の判定で、エンジンブレーキ作動時か、ブレーキ作動時かのいずれか場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ１３に行き、クラッチ機構付きコンプレッサ２０のクラッチ機構２０ａを接続し、クラッチ機構付きコンプレッサ２０を車軸１３の回転制動力で駆動して、吸入空気Ｂを補助空気Ｃとして補助空気タンク２１に貯蔵する。この貯蔵は予め設定された時間（補助空気の貯蔵終了を判定するインターバルに関係する時間）の間行われる。その後、ステップＳ１４に行く。
【００３６】
このステップＳ１４では、補助空気Ｃの貯蔵終了か否かを、補助空気タンク２１に設けたタンク圧センサ３３で検出したタンク圧が予め設定した設定圧力（規定圧力）以上になったか否かで判定する。このステップＳ１４の判定で、タンク圧が予め設定した設定圧力以上になっていなければ（ＮＯ）、補助空気Ｃの貯蔵は終了していないとして、更に吸入空気Ｂを加圧して補助空気タンク２１に供給するために、ステップＳ１２に戻る。なお、補助空気タンク２１の内部の補助空気Ｃが必要以上の圧力になった場合は、爆発防止のために補助空気タンク２１に設置してあるリリーフバルブ２３が開放し補助空気Ｃを大気中に放出し、補助空気タンク２１が安全になるように内部の圧力を調整する。
【００３７】
また、ステップＳ１４の判定で、タンク圧が予め設定した設定圧力以上になっていれば（ＹＥＳ）、補助空気タンク２１は満タンになったと判断して、ステップＳ１５に行く。このステップＳ１５では、クラッチ機構付きコンプレッサ２０のクラッチ機構２０ａを開放して断絶し、クラッチ機構付きコンプレッサ２０を車軸１３の回転とは切り離し、クラッチ機構付きコンプレッサ２０の稼動を止めて、吸入空気Ｂの補助空気タンク２１への供給を終了する。なお、クラッチ機構付きコンプレッサ２０を停止した場合には、逆止弁２４により、補助空気タンク２１から貯蔵された補助空気Ｃが逆流することを防止される。
【００３８】
その後、ステップＳ１１に戻る。なお、エンジンの停止などの場合には、割り込みが生じてリターンに入って上級の制御フローに戻り、上級の制御フローの終了と共に、この図２の制御フローも終了する。
【００３９】
次に、図３を参照しながら、車両１の発進加速状態における過給補助（過給アシスト）について説明する。エンジンの運転が開始されると、図３の制御フローが上位の制御フローから呼ばれてスタートし、ステップＳ２１で、車両１の車軸１３に設置した荷重計３４からの検出信号により、車両１の積車状態を判定する。ステップＳ２２で、この判定を基に車両発進時に必要な必要発進トルクと必要過給圧（ブースト圧）を算出し、ステップＳ２３で、吸気通路３に供給する補助空気Ｃの圧力が必要過給圧になるように補助空気圧調整弁２６を調整する。この必要過給圧に関係する必要発進トルクと車両重量の関係を図４に示す。
【００４０】
次に、ステップＳ２４で、過給補助の開始か、否かを、つまり、車両１が発進状態にあるか否かを、車速センサやアクセル１６の踏み込み量（アクセルＯＮ）などから判定する。車両１が発進状態にあり、過給補助が必要である（ＹＥＳ）と判定されると、ステップＳ２５で、補助空気調整弁２６を開弁し、吸気調整弁２７を閉弁する。これにより、補助空気タンク２１に加圧して貯蔵してある補助空気Ｃを吸気通路３に供給し、過給補助を行う。また、ステップＳ２４で、過給補助の開始でない（ＮＯ）の場合には、ステップＳ２１に戻る。
【００４１】
ステップＳ２５の過給補助を所定の時間（ステップＳ２６の過給補助の終了の判定のインターバルに関係する時間）の間行った後、ステップＳ２６に行き、過給補助の終了か否かを判定する。この判定は、補助空気タンク２１の内部の圧力が低くなったことをタンク圧センサ３３又は吸気圧センサ３１で検出したり、ターボチャージャ６のタービン６ｂの入口圧が十分に高くなり、ターボチャージャ６による過給が十分に可能な状態になったことを排気圧センサ３２で検出したりした場合には、過給補助の終了と判定し、その他の場合には過給補助の継続と判定する。
【００４２】
ステップＳ２６で、過給補助の終了（ＹＥＳ）と判定された時には、ステップＳ２７に行き、補助空気調整弁２６を閉弁し、吸気調整弁２７を開弁し、過給補助を終了する。つまり、補助空気調整弁２６と吸気調整弁２７を切り替えて、エンジン本体２の排気系に取り付けられたタービン６ｂを駆動して、コンプレッサ６ａで過給を行う。また、過給補助の終了でない（ＮＯ）と判定された時には、ステップＳ２５に戻り、過給補助を継続する。
【００４３】
ステップＳ２７の過給補助の終了操作が終了すると、ステップＳ２１に戻り、ステップＳ２１〜ステップＳ２３で、補助空気圧調整弁２８を制御しながら、次の過給補助の開始を待つ。また、エンジンの停止などにより、割り込みが生じてリターンに入り、上級の制御フローに戻り、上級の制御フローの終了と共に、この図３の制御フローも終了する。
【００４４】
上記の制御方法においては、エンジンブレーキ使用時または制動ブレーキ使用時の少なくとも一方において、クラッチ機構付きコンプレッサ２０のクラッチ機構２０ａを接続にしてコンプレッサ２０を稼働して補助空気タンク２１に吸入空気Ｂを補助空気Ｃとして貯蔵し、車両１の発進時においては、補助空気タンク２１から補助空気Ｃを吸気通路３に導入する制御を行う。
【００４５】
これにより、車軸１３等に取り付けられたクラッチ機構付きコンプレッサ２０を利用して吸入空気を圧縮し、この吸入空気Ｂを補助空気Ｃとして高圧のまま補助空気タンク２１に貯蔵して、車両のゼロ発進時等で低速トルクが必要な状態の時に、内燃機関の吸気通路３に過給補助でこの補助空気Ｃを強制的に供給することができる。
【００４６】
そして、その後、車両１がエンジンブレーキ使用状態、若しくは制動ブレーキ使用状態になった時に、補助空気タンク２１内に車軸１３に接続したクラッチ機構付きコンプレッサ２０により吸入空気Ｂを加圧して供給する。これを繰り返す。
【００４７】
上記の構成によれば、補助空気タンク２１に吸入空気Ｂを補助空気Ｃとして貯蔵するための加圧は、車軸１３に取り付けられたクラッチ機構２０ａを持つクラッチ機構付きコンプレッサ２０を使用して、エンジンブレーキ使用時、または制動ブレーキ使用時となるため、基本的に制動エネルギーを利用して吸入空気Ｂを補助空気タンク２１に加圧して貯蔵することができる。これにより、機械式の過給装置（スーパーチャージャ）とは異なり、エンジン側において駆動損失が増大しない。
【００４８】
また、過給する補助空気Ｃを予め補助空気タンク２１に貯蔵しておき、アクセル１６のオンの信号による調整弁２６、２７の切換え操作等で補助空気Ｃの過給を行うため、ターボチャージャのように過給時時間遅れ（タイムラグ）が発生せず、発進トルクも増加できるので、車両１のゼロ発進を迅速に行うことができる。
【００４９】
更に、荷重計３４を車軸１３に設置し、車両１の重量の状態を監視することにより、最適となる発進トルクを検知し、必要なだけの補助空気Ｃをエンジン側に供給することができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明の内燃機関を搭載した車両及びその制御方法よれば、車軸に取り付けられたコンプレッサを使用して、制動エネルギーを利用して補助空気を補助空気タンクに加圧して貯蔵するので、機械式の過給装置のようなエンジン側における駆動損失が増大せず、また、この補助空気を用いて車両発進時に過給補助を行うので、ターボチャージャのような過給時の時間遅れが無くなり、ゼロ発進を迅速に行うことができるようになるので、トラックやバス等の内燃機関を搭載した車両に利用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１ 車両
２ エンジン本体
３ 吸気通路
６ ターボチャージャ
６ａ コンプレッサ
６ｂ タービン
９ 車輪（タイヤ）
１３ 車軸
１５ 制御装置
１６ アクセル
１７ ブレーキ
２０ クラッチ機構付きのコンプレッサ
２１ 補助空気タンク
２２ 補助空気貯蔵用配管
２３ リリーフバルブ
２４ 逆止弁
２５ 補助空気導入用配管
２６ 補助空気圧調整弁
２７ 吸気調整弁（流路切換機構）
２８ 補助空気調整弁（流路切換機構）
３１ 吸気圧（ブースト）センサ
３２ 排気圧（排圧）センサ
３３ タンク圧センサ
３４ 荷重計（ロードセル）
Ａ 吸気
Ｂ 吸入空気
Ｃ 補助空気
Ｇ 排気ガス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を搭載した車両において、
該車両の車軸にクラッチ機構を介して接続されたコンプレッサと、該コンプレッサで加圧された空気を貯蔵する補助空気タンクと、前記コンプレッサと前記補助空気タンクとを接続する補助空気貯蔵用配管を備えると共に、
前記補助空気タンクから貯蔵された空気を内燃機関の吸気通路に導入するための補助空気導入用配管と、前記補助空気タンクから前記吸気通路に導入する空気の圧力を調整する補助空気圧調整弁と、前記吸気通路に導入する空気を外気と前記貯蔵された空気のいずれか一方に切り換える流路切換機構と、前記クラッチ機構と前記流路切換機構を制御する制御装置を備えて構成され、
前記制御装置が、エンジンブレーキ使用時または制動ブレーキ使用時の少なくとも一方において、前記クラッチ機構を接続にして前記コンプレッサを稼働して空気を前記補助空気タンクに貯蔵し、車両の発進時においては、前記補助空気タンクから貯蔵した空気を前記吸気通路に導入する制御を行うことを特徴とする内燃機関を搭載した車両。
【請求項２】
車両の積車状態を検知する荷重計を各車軸に設けると共に、前記制御装置が、前記荷重計で検出した積車状態によって車両の発進時に必要な過給圧を算出し、該算出された過給圧になるように、前記補助空気圧調整弁を調整する制御を行うことを特徴とする請求項１記載の内燃機関を搭載した車両。
【請求項３】
車両の車軸にクラッチ機構を介して接続されたコンプレッサと、該コンプレッサで加圧された空気を貯蔵する補助空気タンクと、前記コンプレッサと前記補助空気タンクとを接続する補助空気貯蔵用配管を備えると共に、前記補助空気タンクから貯蔵された空気を内燃機関の吸気通路に導入するための補助空気導入用配管と、前記補助空気タンクから前記吸気通路に導入する空気の圧力を調整する補助空気圧調整弁と、前記吸気通路に導入する空気を外気と前記貯蔵された補助空気のいずれか一方に切り換える流路切換機構と、前記クラッチ機構と前記流路切換機構を制御する制御装置を備えて構成された内燃機関を搭載した車両の制御方法において、
エンジンブレーキ使用時または制動ブレーキ使用時の少なくとも一方において、前記クラッチ機構を接続にして前記コンプレッサを稼働して前記補助空気タンクに空気を貯蔵し、車両の発進時においては、前記補助空気タンクから貯蔵された空気を前記吸気通路に導入することを特徴とする内燃機関を搭載した車両の制御方法。
【請求項４】
各車軸に設けた本車両の積車状態を検知する荷重計で検出した積車状態によって車両の発進時の必要な過給圧を算出し、該算出された過給圧になるように、前記補助空気圧調整弁を調整することを特徴とする請求項３記載の内燃機関を搭載した車両の制御方法。
【請求項１】
内燃機関を搭載した車両において、
該車両の車軸にクラッチ機構を介して接続されたコンプレッサと、該コンプレッサで加圧された空気を貯蔵する補助空気タンクと、前記コンプレッサと前記補助空気タンクとを接続する補助空気貯蔵用配管を備えると共に、
前記補助空気タンクから貯蔵された空気を内燃機関の吸気通路に導入するための補助空気導入用配管と、前記補助空気タンクから前記吸気通路に導入する空気の圧力を調整する補助空気圧調整弁と、前記吸気通路に導入する空気を外気と前記貯蔵された空気のいずれか一方に切り換える流路切換機構と、前記クラッチ機構と前記流路切換機構を制御する制御装置を備えて構成され、
前記制御装置が、エンジンブレーキ使用時または制動ブレーキ使用時の少なくとも一方において、前記クラッチ機構を接続にして前記コンプレッサを稼働して空気を前記補助空気タンクに貯蔵し、車両の発進時においては、前記補助空気タンクから貯蔵した空気を前記吸気通路に導入する制御を行うことを特徴とする内燃機関を搭載した車両。
【請求項２】
車両の積車状態を検知する荷重計を各車軸に設けると共に、前記制御装置が、前記荷重計で検出した積車状態によって車両の発進時に必要な過給圧を算出し、該算出された過給圧になるように、前記補助空気圧調整弁を調整する制御を行うことを特徴とする請求項１記載の内燃機関を搭載した車両。
【請求項３】
車両の車軸にクラッチ機構を介して接続されたコンプレッサと、該コンプレッサで加圧された空気を貯蔵する補助空気タンクと、前記コンプレッサと前記補助空気タンクとを接続する補助空気貯蔵用配管を備えると共に、前記補助空気タンクから貯蔵された空気を内燃機関の吸気通路に導入するための補助空気導入用配管と、前記補助空気タンクから前記吸気通路に導入する空気の圧力を調整する補助空気圧調整弁と、前記吸気通路に導入する空気を外気と前記貯蔵された補助空気のいずれか一方に切り換える流路切換機構と、前記クラッチ機構と前記流路切換機構を制御する制御装置を備えて構成された内燃機関を搭載した車両の制御方法において、
エンジンブレーキ使用時または制動ブレーキ使用時の少なくとも一方において、前記クラッチ機構を接続にして前記コンプレッサを稼働して前記補助空気タンクに空気を貯蔵し、車両の発進時においては、前記補助空気タンクから貯蔵された空気を前記吸気通路に導入することを特徴とする内燃機関を搭載した車両の制御方法。
【請求項４】
各車軸に設けた本車両の積車状態を検知する荷重計で検出した積車状態によって車両の発進時の必要な過給圧を算出し、該算出された過給圧になるように、前記補助空気圧調整弁を調整することを特徴とする請求項３記載の内燃機関を搭載した車両の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−９４５８９（Ｐ２０１１−９４５８９Ａ）
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５１８６７（Ｐ２００９−２５１８６７）
【出願日】平成２１年１１月２日（２００９．１１．２）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２日（２００９．１１．２）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
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