JPH09137732A - 機械式過給機付車両用エンジン - Google Patents
機械式過給機付車両用エンジンInfo
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- JPH09137732A JPH09137732A JP7330976A JP33097695A JPH09137732A JP H09137732 A JPH09137732 A JP H09137732A JP 7330976 A JP7330976 A JP 7330976A JP 33097695 A JP33097695 A JP 33097695A JP H09137732 A JPH09137732 A JP H09137732A
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- Japan
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- engine
- gear ratio
- temperature
- transmission
- mechanical supercharger
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Supercharger (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 機械式過給機付車両用エンジンの暖機を促進
して車両の稼働性を向上すると共に、特に寒冷時の白煙
発生を防止又は少くとも白煙発生時間を短縮する。ま
た、同エンジンに圧縮開放型制動装置を設け、機械式過
給機と協働し、エンジンブレーキ効果の大巾な向上を図
る。 【解決手段】 エンジンの排気により駆動される排気タ
ービンのロータ軸を第1変速装置を介して機械式過給機
の駆動軸に連結すると共に、同過給機の駆動軸を無段変
速装置を介してエンジンのクランク軸に連結する。エン
ジンの暖機運転時に、無段変速装置の変速比を増速側の
最大変速比とし、吸気を過給することにより吸気温度の
上昇と、過給機駆動負荷の増大により暖機を促進する。
また、圧縮開放型制動装置を有するエンジンのエンジン
ブレーキ走行時に、トランスミッションのシフト位置に
応じて、動力伝達系部材の破損を生じない限度で変速比
を増速側に制御し、耐久性、信頼性を確保しながら、最
大限のエンジンブレーキ効果を生起させる。
して車両の稼働性を向上すると共に、特に寒冷時の白煙
発生を防止又は少くとも白煙発生時間を短縮する。ま
た、同エンジンに圧縮開放型制動装置を設け、機械式過
給機と協働し、エンジンブレーキ効果の大巾な向上を図
る。 【解決手段】 エンジンの排気により駆動される排気タ
ービンのロータ軸を第1変速装置を介して機械式過給機
の駆動軸に連結すると共に、同過給機の駆動軸を無段変
速装置を介してエンジンのクランク軸に連結する。エン
ジンの暖機運転時に、無段変速装置の変速比を増速側の
最大変速比とし、吸気を過給することにより吸気温度の
上昇と、過給機駆動負荷の増大により暖機を促進する。
また、圧縮開放型制動装置を有するエンジンのエンジン
ブレーキ走行時に、トランスミッションのシフト位置に
応じて、動力伝達系部材の破損を生じない限度で変速比
を増速側に制御し、耐久性、信頼性を確保しながら、最
大限のエンジンブレーキ効果を生起させる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、機械式過給機を備
えた車両用エンジンに関するものである。
えた車両用エンジンに関するものである。
【0002】
【従来の技術】車両用エンジンに、例えばルーツ式コン
プレッサ等の容積型過給機又は機械式過給機が用いられ
ている。この種の機械式過給機は、車両の発進時に、エ
ンジンにより駆動されて吸気を加圧し過給を行なうこと
ができるので発進加速性が優れ、またエンジンの高速高
負荷運転時に、燃焼室に供給される吸気量を増大してエ
ンジン出力の増大を達成し得る利点がある。
プレッサ等の容積型過給機又は機械式過給機が用いられ
ている。この種の機械式過給機は、車両の発進時に、エ
ンジンにより駆動されて吸気を加圧し過給を行なうこと
ができるので発進加速性が優れ、またエンジンの高速高
負荷運転時に、燃焼室に供給される吸気量を増大してエ
ンジン出力の増大を達成し得る利点がある。
【0003】また、エンジンの排気ガスにより駆動され
る排気タービンを設けて排気エネルギを回収し、エンジ
ン出力の向上を図るようにした所謂ターボコンパウンド
エンジンも既に提案されている。この種のターボコンパ
ウンドエンジンの吸気系に、上記機械式過給機を介装す
ると共に、エンジンのクランク軸と機械式過給機との間
の伝動系内に無段変速装置を介装し、エンジンの運転状
態に応じて同無段変速装置の変速比を制御することによ
り、上記排気タービンを高効率で運転し、エンジンの出
力及び燃費の向上を効果的に達成し得るようにした機械
式過給機付ターボコンパウンドエンジンも既に本出願人
により提唱されている。
る排気タービンを設けて排気エネルギを回収し、エンジ
ン出力の向上を図るようにした所謂ターボコンパウンド
エンジンも既に提案されている。この種のターボコンパ
ウンドエンジンの吸気系に、上記機械式過給機を介装す
ると共に、エンジンのクランク軸と機械式過給機との間
の伝動系内に無段変速装置を介装し、エンジンの運転状
態に応じて同無段変速装置の変速比を制御することによ
り、上記排気タービンを高効率で運転し、エンジンの出
力及び燃費の向上を効果的に達成し得るようにした機械
式過給機付ターボコンパウンドエンジンも既に本出願人
により提唱されている。
【0004】しかしながら、エンジンの冷態始動後の暖
機運転に際して、上記無段変速装置の変速比を制御し機
械式過給機を利用して暖機時間の短縮を図る技術に関し
ては、未だ提案されていない。
機運転に際して、上記無段変速装置の変速比を制御し機
械式過給機を利用して暖機時間の短縮を図る技術に関し
ては、未だ提案されていない。
【0005】さらに、車両用エンジンにおいて、エンジ
ンブレーキ効果を向上することにより常用ブレーキの負
担を軽減するために、従来から、エンジンの各シリンダ
に通常の排気弁及び吸気弁とは別個の第3弁を設け、同
第3弁を圧縮上死点付近で開き圧縮された吸気を排気系
に排出することにより、エンジンブレーキの吸収仕事量
を増大させるようにした制動装置(例えば特開昭56−
126640号公報参照)、及び上記第3弁を車両のエ
ンジンブレーキ走行時に開状態に保持することによっ
て、上記同様にエンジンブレーキの吸収仕事量を増大す
るようにした制動装置(例えば実開昭59−28641
号公報参照)、並びに上記第3弁に代え排気弁をエンジ
ンブレーキ走行時に開放するようにした排気弁駆動圧縮
開放ブレーキ装置(特公昭61−14335号公報参
照)〔以下この種のエンジンブレーキ装置を総称して圧
縮開放型制動装置という〕が、提案されている。
ンブレーキ効果を向上することにより常用ブレーキの負
担を軽減するために、従来から、エンジンの各シリンダ
に通常の排気弁及び吸気弁とは別個の第3弁を設け、同
第3弁を圧縮上死点付近で開き圧縮された吸気を排気系
に排出することにより、エンジンブレーキの吸収仕事量
を増大させるようにした制動装置(例えば特開昭56−
126640号公報参照)、及び上記第3弁を車両のエ
ンジンブレーキ走行時に開状態に保持することによっ
て、上記同様にエンジンブレーキの吸収仕事量を増大す
るようにした制動装置(例えば実開昭59−28641
号公報参照)、並びに上記第3弁に代え排気弁をエンジ
ンブレーキ走行時に開放するようにした排気弁駆動圧縮
開放ブレーキ装置(特公昭61−14335号公報参
照)〔以下この種のエンジンブレーキ装置を総称して圧
縮開放型制動装置という〕が、提案されている。
【0006】この種の圧縮開放型制動装置を上記機械式
過給機付エンジンに適用した場合、エンジンの高速運転
時は、過給機によりシリンダ内に十分な過給圧の吸気が
供給されて圧縮仕事が増大するので、十分なエンジンブ
レーキ効果が生起されるが、エンジンの低速運転時は、
通常、作動空気量が少ないため、十分なエンジンブレー
キ効果を生起することができない。そこで、エンジンの
低速運転時に、そのクランク軸と機械式過給機の入力軸
との間に介装された前記無段変速装置又は多段変速装置
の変速比を制御して機械式過給機の回転数を増大させる
ことにより、上記圧縮開放型制動装置の制動効果、即ち
エンジンの吸収仕事量を増大させることができるが、こ
の場合、エンジンのクランク軸から駆動車輪にいたる動
力伝達系の強度及び耐久性を考慮して、最大限のエンジ
ンブレーキ効果を生起させようとする技術は、未だ提案
されていない。
過給機付エンジンに適用した場合、エンジンの高速運転
時は、過給機によりシリンダ内に十分な過給圧の吸気が
供給されて圧縮仕事が増大するので、十分なエンジンブ
レーキ効果が生起されるが、エンジンの低速運転時は、
通常、作動空気量が少ないため、十分なエンジンブレー
キ効果を生起することができない。そこで、エンジンの
低速運転時に、そのクランク軸と機械式過給機の入力軸
との間に介装された前記無段変速装置又は多段変速装置
の変速比を制御して機械式過給機の回転数を増大させる
ことにより、上記圧縮開放型制動装置の制動効果、即ち
エンジンの吸収仕事量を増大させることができるが、こ
の場合、エンジンのクランク軸から駆動車輪にいたる動
力伝達系の強度及び耐久性を考慮して、最大限のエンジ
ンブレーキ効果を生起させようとする技術は、未だ提案
されていない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑み創案されたもので、上記機械式過給機を具備した車
両用エンジンにおいて、前記無段変速装置又は多段変速
装置の変速比を制御して、同エンジンの暖機を促進し
て、暖機時間を短縮して、車両の稼働性を向上すると共
に、自煙の発生量又は発生時間を低減することを、第1
の目的とするものである。また本発明は、上記圧縮開放
型制動装置を具備した機械式過給機付車両用エンジンに
おいて、前記無段変速装置又は多段変速装置の変速比を
制御して、同エンジンのエンジンブレーキ効果、特にエ
ンジンの低速運転時におけるエンジンブレーキ効果を向
上して、常用ブレーキの負担を軽減すると共に、走行安
全性の向上を図ることを、第2の目的とするものであ
る。
鑑み創案されたもので、上記機械式過給機を具備した車
両用エンジンにおいて、前記無段変速装置又は多段変速
装置の変速比を制御して、同エンジンの暖機を促進し
て、暖機時間を短縮して、車両の稼働性を向上すると共
に、自煙の発生量又は発生時間を低減することを、第1
の目的とするものである。また本発明は、上記圧縮開放
型制動装置を具備した機械式過給機付車両用エンジンに
おいて、前記無段変速装置又は多段変速装置の変速比を
制御して、同エンジンのエンジンブレーキ効果、特にエ
ンジンの低速運転時におけるエンジンブレーキ効果を向
上して、常用ブレーキの負担を軽減すると共に、走行安
全性の向上を図ることを、第2の目的とするものであ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るため、本発明は、エンジンの排気系に介装された排気
タービン、上記エンジンの吸気系に介装され上記排気タ
ービンのロータ軸に第1の変速装置を介して連結された
機械式過給機、同機械式過給機と上記エンジンのクラン
ク軸との間に介装され変速比制御部材を有する可変変速
比の第2変速装置、上記エンジンの負荷を検出するエン
ジン負荷検出手段、上記エンジンの冷却水温度を検出す
る冷却水温検出手段、及び、上記エンジン負荷検出手段
により検出されたエンジン負荷に基づき走行時における
上記第2変速装置の変速比を設定する走行変速比設定部
と、上記冷却水温検出手段により検出された冷却水温に
基づき暖機運転時における上記第2変速装置の変速比を
設定する暖機運転変速比設定部とを有し、上記エンジン
負荷検出手段により検出されたエンジン負荷が設定負荷
より低く、かつ上記冷却水温検出手段より検出された冷
却水温が設定温度より低い上記エンジンの暖機運転領域
では、上記暖機運転変速比設定部により設定された変速
比が達成されるように上記変速比制御部材を駆動すると
共に、暖機運転領域以外のエンジン運転領域では、上記
走行変速比設定部により設定された変速比が達成される
ように上記変速比制御部材を駆動するコントロールユニ
ットを備えたことを特徴とする機械式過給機付車両用エ
ンジン(以下場合により、第1発明という)を提案する
ものである。
るため、本発明は、エンジンの排気系に介装された排気
タービン、上記エンジンの吸気系に介装され上記排気タ
ービンのロータ軸に第1の変速装置を介して連結された
機械式過給機、同機械式過給機と上記エンジンのクラン
ク軸との間に介装され変速比制御部材を有する可変変速
比の第2変速装置、上記エンジンの負荷を検出するエン
ジン負荷検出手段、上記エンジンの冷却水温度を検出す
る冷却水温検出手段、及び、上記エンジン負荷検出手段
により検出されたエンジン負荷に基づき走行時における
上記第2変速装置の変速比を設定する走行変速比設定部
と、上記冷却水温検出手段により検出された冷却水温に
基づき暖機運転時における上記第2変速装置の変速比を
設定する暖機運転変速比設定部とを有し、上記エンジン
負荷検出手段により検出されたエンジン負荷が設定負荷
より低く、かつ上記冷却水温検出手段より検出された冷
却水温が設定温度より低い上記エンジンの暖機運転領域
では、上記暖機運転変速比設定部により設定された変速
比が達成されるように上記変速比制御部材を駆動すると
共に、暖機運転領域以外のエンジン運転領域では、上記
走行変速比設定部により設定された変速比が達成される
ように上記変速比制御部材を駆動するコントロールユニ
ットを備えたことを特徴とする機械式過給機付車両用エ
ンジン(以下場合により、第1発明という)を提案する
ものである。
【0009】上記第1発明では、上記暖機運転領域にお
いて、上記暖機運転変速比設定部により設定される変速
比は、上記クランク軸の回転速度が増速されて機械式過
給機に伝達される増速側変速比であることが好ましい。
また、上記第1発明において、上記機械式過給機に、そ
の軸受部の温度を検出する軸受温度検出手段が設けら
れ、上記エンジンが暖機運転領域で運転し、かつ上記軸
受温度検出手段により検出された軸受部の温度が設定温
度以下の場合、上記暖機運転変速比設定部により設定さ
れる変速比が、増速側の最大変速比であることが望まし
い。さらに、上記機械式過給機に、その軸受部の温度を
検出する軸受温度検出手段が設けられ、上記エンジンが
暖機運転領域で運転し、かつ上記軸受温度検出手段によ
り検出された軸受部の温度が設定温度以下の場合、上記
暖機運転変速比設定部により設定される変速比は、エン
ジンの冷却水温度が上記設定温度より低い設定低温度以
下で増速側の最大変速比であり、同設定低温度から上記
設定温度までは上記最大変速比から漸減する変速比であ
ることが好ましい。
いて、上記暖機運転変速比設定部により設定される変速
比は、上記クランク軸の回転速度が増速されて機械式過
給機に伝達される増速側変速比であることが好ましい。
また、上記第1発明において、上記機械式過給機に、そ
の軸受部の温度を検出する軸受温度検出手段が設けら
れ、上記エンジンが暖機運転領域で運転し、かつ上記軸
受温度検出手段により検出された軸受部の温度が設定温
度以下の場合、上記暖機運転変速比設定部により設定さ
れる変速比が、増速側の最大変速比であることが望まし
い。さらに、上記機械式過給機に、その軸受部の温度を
検出する軸受温度検出手段が設けられ、上記エンジンが
暖機運転領域で運転し、かつ上記軸受温度検出手段によ
り検出された軸受部の温度が設定温度以下の場合、上記
暖機運転変速比設定部により設定される変速比は、エン
ジンの冷却水温度が上記設定温度より低い設定低温度以
下で増速側の最大変速比であり、同設定低温度から上記
設定温度までは上記最大変速比から漸減する変速比であ
ることが好ましい。
【0010】なおまた、第1発明において、上記エンジ
ンの吸気系に上記機械式過給機の吸入側と吐出側とを連
結するバイパス通路を設けると共に、同バイパス通路内
に通路面積を制御する吸気バイパス弁を設け、上記暖機
運転領域において、上記コントロールユニットがエンジ
ンの冷却水温度に応じて上記吸気バイパス弁の開度を制
御するように構成することが好ましく、さらに、上記吸
気系における機械式過給機下流側の吸気通路内に通路面
積を制御する吸気絞り弁を設け、上記暖機運転領域にお
いて、上記コントロールユニットがエンジンの冷却水温
度に応じて上記吸気絞り弁の開度を制御するように構成
することが望ましい。
ンの吸気系に上記機械式過給機の吸入側と吐出側とを連
結するバイパス通路を設けると共に、同バイパス通路内
に通路面積を制御する吸気バイパス弁を設け、上記暖機
運転領域において、上記コントロールユニットがエンジ
ンの冷却水温度に応じて上記吸気バイパス弁の開度を制
御するように構成することが好ましく、さらに、上記吸
気系における機械式過給機下流側の吸気通路内に通路面
積を制御する吸気絞り弁を設け、上記暖機運転領域にお
いて、上記コントロールユニットがエンジンの冷却水温
度に応じて上記吸気絞り弁の開度を制御するように構成
することが望ましい。
【0011】上記第1発明において、上記エンジンの回
転数を検出する回転数検出手段と、上記エンジンのクラ
ンク軸からの駆動力を駆動車輪に伝達する動力伝達系内
に介装されたトランスミッションのシフト位置を検出す
るシフト位置検出手段と、上記エンジンにシリンダ内で
圧縮された吸気を排出することによって制動力を生起す
る圧縮開放型制動装置とが設けられ、さらに、上記コン
トロールユニットが、上記エンジン回転数及びシフト位
置に基づき同エンジンの限界吸収トルクに対応する上記
第2変速装置の変速比を設定する減速走行変速比設定部
を有し、車両の減速走行時には、上記圧縮開放型制動装
置を作動させると共に、上記減速走行変速比設定部によ
り設定された変速比が達成されるように上記変速比制御
部材を駆動するように構成されることが好ましい。
転数を検出する回転数検出手段と、上記エンジンのクラ
ンク軸からの駆動力を駆動車輪に伝達する動力伝達系内
に介装されたトランスミッションのシフト位置を検出す
るシフト位置検出手段と、上記エンジンにシリンダ内で
圧縮された吸気を排出することによって制動力を生起す
る圧縮開放型制動装置とが設けられ、さらに、上記コン
トロールユニットが、上記エンジン回転数及びシフト位
置に基づき同エンジンの限界吸収トルクに対応する上記
第2変速装置の変速比を設定する減速走行変速比設定部
を有し、車両の減速走行時には、上記圧縮開放型制動装
置を作動させると共に、上記減速走行変速比設定部によ
り設定された変速比が達成されるように上記変速比制御
部材を駆動するように構成されることが好ましい。
【0012】本発明はまた、上記第2の目的を達成する
ため、エンジンの排気系に介装された排気タービン、上
記エンジンの吸気系に介装され上記排気タービンのロー
タ軸に第1の変速装置を介して連結された機械式過給
機、同機械式過給機と上記エンジンのクランク軸との間
に介装され変速比制御部材を有する可変変速比の第2変
速装置、上記エンジンの負荷を検出するエンジン負荷検
出手段、上記エンジンの回転数を検出する回転数検出手
段、上記エンジンのクランク軸からの駆動力を駆動車輪
に伝達する動力伝達系内に介装されたトランスミッショ
ンのシフト位置を検出するシフト位置検出手段、上記エ
ンジンに設けられ同エンジンのシリンダ内で圧縮された
吸気を排出することによって制動力を生起する圧縮開放
型制動装置、及び、上記エンジン負荷検出手段により検
出されたエンジン負荷に基づき車両の定常及び加速走行
時における上記第2変速装置の変速比を設定する定常及
び加速走行変速比設定部と、上記エンジンの回転数及び
シフト位置に基づき同エンジンの限界吸収トルクに対応
する上記第2変速装置の変速比を設定する減速走行変速
比設定部とを有し、車両の減速走行時には、上記圧縮開
放型制動装置を作動させると共に、上記減速走行変速比
設定部により設定された変速比に応じて上記変速比制御
部材を駆動し、かつ車両の定常及び加速走行時には、上
記定常及び加速走行変速比設定部により設定された変速
比に応じて上記変速比制御部材を駆動するコントロール
ユニットを備えたことを特徴とする機械式過給機付車両
用エンジン(以下、場合により、第2発明という)を提
案するものである。上記第2発明においては、上記第2
変速装置が、変速比を無段階に制御し得る無段変速装置
であることが好ましい。
ため、エンジンの排気系に介装された排気タービン、上
記エンジンの吸気系に介装され上記排気タービンのロー
タ軸に第1の変速装置を介して連結された機械式過給
機、同機械式過給機と上記エンジンのクランク軸との間
に介装され変速比制御部材を有する可変変速比の第2変
速装置、上記エンジンの負荷を検出するエンジン負荷検
出手段、上記エンジンの回転数を検出する回転数検出手
段、上記エンジンのクランク軸からの駆動力を駆動車輪
に伝達する動力伝達系内に介装されたトランスミッショ
ンのシフト位置を検出するシフト位置検出手段、上記エ
ンジンに設けられ同エンジンのシリンダ内で圧縮された
吸気を排出することによって制動力を生起する圧縮開放
型制動装置、及び、上記エンジン負荷検出手段により検
出されたエンジン負荷に基づき車両の定常及び加速走行
時における上記第2変速装置の変速比を設定する定常及
び加速走行変速比設定部と、上記エンジンの回転数及び
シフト位置に基づき同エンジンの限界吸収トルクに対応
する上記第2変速装置の変速比を設定する減速走行変速
比設定部とを有し、車両の減速走行時には、上記圧縮開
放型制動装置を作動させると共に、上記減速走行変速比
設定部により設定された変速比に応じて上記変速比制御
部材を駆動し、かつ車両の定常及び加速走行時には、上
記定常及び加速走行変速比設定部により設定された変速
比に応じて上記変速比制御部材を駆動するコントロール
ユニットを備えたことを特徴とする機械式過給機付車両
用エンジン(以下、場合により、第2発明という)を提
案するものである。上記第2発明においては、上記第2
変速装置が、変速比を無段階に制御し得る無段変速装置
であることが好ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】以下本発明の好ましい実施形態を
添付図面について具体的に説明する。先ず、第1発明の
好ましい実施形態を示す図1の概略構成図において、符
号10は機械式過給機付車両用エンジンを総括的に示
す。同エンジン10は、図中に一点鎖線で示されている
6個の直列に配置されたシリンダ12と、各シリンダ1
2に吸気を供給する吸気マニホールド14と、各シリン
ダ12の排気を受容して排気タービン16に供給する排
気マニホールド18を具えている。上記吸気マニホール
ド14は、途中に吸気冷却用のインタクーラ20を設け
た吸気通路22を介して適宜の機械式過給機24の吐出
側に接続されている。同機械式過給機24には、例え
ば、一対のまゆ型ロータを有するルーツ式コンプレッサ
が好適である。
添付図面について具体的に説明する。先ず、第1発明の
好ましい実施形態を示す図1の概略構成図において、符
号10は機械式過給機付車両用エンジンを総括的に示
す。同エンジン10は、図中に一点鎖線で示されている
6個の直列に配置されたシリンダ12と、各シリンダ1
2に吸気を供給する吸気マニホールド14と、各シリン
ダ12の排気を受容して排気タービン16に供給する排
気マニホールド18を具えている。上記吸気マニホール
ド14は、途中に吸気冷却用のインタクーラ20を設け
た吸気通路22を介して適宜の機械式過給機24の吐出
側に接続されている。同機械式過給機24には、例え
ば、一対のまゆ型ロータを有するルーツ式コンプレッサ
が好適である。
【0014】上記機械式過給機24の吸入側吸気通路2
6は、図示を省略されているエアクリーナを介して外気
に連通し、同吸入側吸気通路26と吐出側吸気通路22
との間に、機械式過給機24をバイパスする吸気バイパ
ス通路28が設けられ、同バイパス通路28内には、吸
気バイパス弁30が設けられている。一方、上記排気タ
ービン16のロータ軸32は、適宜の一方向クラッチ装
置34及び第1の変速装置36を介して、上記機械式過
給機24の駆動軸38に連結されている。上記第1変速
装置36は、図示の場合、2段減速の減速歯車装置によ
って構成されている。
6は、図示を省略されているエアクリーナを介して外気
に連通し、同吸入側吸気通路26と吐出側吸気通路22
との間に、機械式過給機24をバイパスする吸気バイパ
ス通路28が設けられ、同バイパス通路28内には、吸
気バイパス弁30が設けられている。一方、上記排気タ
ービン16のロータ軸32は、適宜の一方向クラッチ装
置34及び第1の変速装置36を介して、上記機械式過
給機24の駆動軸38に連結されている。上記第1変速
装置36は、図示の場合、2段減速の減速歯車装置によ
って構成されている。
【0015】また、上記機械式過給機24の駆動軸38
は、総括的に符号40で示した第2の変速装置と、流体
継手42及び減速歯車装置44とを介して、エンジン1
0のクランク軸46に連結されている。上記第2変速装
置40は、一対の同軸的に配設された入力プーリ48及
び出力プーリ50と、両プーリ48及び50間に介装さ
れた回転伝達用のローラ52とを具え、同ローラ52の
軸線を、変速比制御部材を構成する適宜のアクチュエー
タ54により傾動させることにより、入力及び出力プー
リ48及び50とローラ52とが当接する半径比を変化
させることによって、無段階に変速比を制御することが
可能な無段変速装置(以下場合により、CVTという)
である。上記変速比制御用のアクチュエータ54は、コ
ントロールユニット又は制御装置56によって駆動さ
れ、同コントロールユニット又は制御装置56は、エン
ジン10の冷却水の温度を検知する温度センサ58の出
力信号、TW、及び同エンジン10の負荷を表わすアク
セル開度センサ60の出力信号ACとを受容して、上記
アクチュエータ54に駆動出力を提供する。なお、図1
において、符号62はエンジン10の冷却水を冷却する
ラジエータ、64は上記クランク軸46に連動して駆動
される冷却ファン、66は同クランク軸46の出力側端
部に装着されたフライホイールである。
は、総括的に符号40で示した第2の変速装置と、流体
継手42及び減速歯車装置44とを介して、エンジン1
0のクランク軸46に連結されている。上記第2変速装
置40は、一対の同軸的に配設された入力プーリ48及
び出力プーリ50と、両プーリ48及び50間に介装さ
れた回転伝達用のローラ52とを具え、同ローラ52の
軸線を、変速比制御部材を構成する適宜のアクチュエー
タ54により傾動させることにより、入力及び出力プー
リ48及び50とローラ52とが当接する半径比を変化
させることによって、無段階に変速比を制御することが
可能な無段変速装置(以下場合により、CVTという)
である。上記変速比制御用のアクチュエータ54は、コ
ントロールユニット又は制御装置56によって駆動さ
れ、同コントロールユニット又は制御装置56は、エン
ジン10の冷却水の温度を検知する温度センサ58の出
力信号、TW、及び同エンジン10の負荷を表わすアク
セル開度センサ60の出力信号ACとを受容して、上記
アクチュエータ54に駆動出力を提供する。なお、図1
において、符号62はエンジン10の冷却水を冷却する
ラジエータ、64は上記クランク軸46に連動して駆動
される冷却ファン、66は同クランク軸46の出力側端
部に装着されたフライホイールである。
【0016】上記コントロールユニット又は制御装置5
6の詳細な作動態様は、図14のフローチャートを参照
して、後に詳細かつ綜合的に説明するので、ここでは図
1に示した機械式過給機付車両用エンジン10の暖機運
転態様の概略を説明する。先ず、図示を省略されている
スタータモータが付勢され、エンジン10の始動が行な
われるが、このとき無段変速装置即ちCVT40は、コ
ントロールユニット又は制御装置56の指令により、ア
クチュエータ54によって最小の変速比に制御され、始
動時において機械式過給機24の負荷が最小の状態に保
持される。
6の詳細な作動態様は、図14のフローチャートを参照
して、後に詳細かつ綜合的に説明するので、ここでは図
1に示した機械式過給機付車両用エンジン10の暖機運
転態様の概略を説明する。先ず、図示を省略されている
スタータモータが付勢され、エンジン10の始動が行な
われるが、このとき無段変速装置即ちCVT40は、コ
ントロールユニット又は制御装置56の指令により、ア
クチュエータ54によって最小の変速比に制御され、始
動時において機械式過給機24の負荷が最小の状態に保
持される。
【0017】エンジン10が始動すると、クランク軸4
6が回転し減速歯車装置44及び流体継手42を介して
無段変速装置40が駆動され、同無段変速装置40の出
力軸即ち機械式過給機24の駆動軸38を介して、同過
給機24が変速比制御部材即ちアクチュエータ54によ
り設定された変速比に応じた回転数で駆動される。機械
式過給機24の回転により、吸入側吸気通路26から吸
入された外気が吐出側吸気通路22及びインタクーラ2
0を通り吸気マニホールド14に供給され、エンジン1
0の各シリンダ12に供給される。各シリンダ12から
排出された排気は、排気マニホールド18から排気ター
ビン16に供給されるが、始動直後の無負荷運転中は、
排気の圧力及び温度が低くかつ流量も少ないので、その
ロータ軸32の回転数は十分低く、従って第1変速装置
36を経て機械式過給機24に同排気タービン16の出
力が供給されることはなく、またロータ軸32と第1変
速装置36の入力軸との間には、適所に一方向クラッチ
装置34が介装されているので、排気タービン16がエ
ンジン10の負荷となることはない。なお、上記吸気バ
イパス通路28に設けられたバイパス弁30は、通常閉
止している。
6が回転し減速歯車装置44及び流体継手42を介して
無段変速装置40が駆動され、同無段変速装置40の出
力軸即ち機械式過給機24の駆動軸38を介して、同過
給機24が変速比制御部材即ちアクチュエータ54によ
り設定された変速比に応じた回転数で駆動される。機械
式過給機24の回転により、吸入側吸気通路26から吸
入された外気が吐出側吸気通路22及びインタクーラ2
0を通り吸気マニホールド14に供給され、エンジン1
0の各シリンダ12に供給される。各シリンダ12から
排出された排気は、排気マニホールド18から排気ター
ビン16に供給されるが、始動直後の無負荷運転中は、
排気の圧力及び温度が低くかつ流量も少ないので、その
ロータ軸32の回転数は十分低く、従って第1変速装置
36を経て機械式過給機24に同排気タービン16の出
力が供給されることはなく、またロータ軸32と第1変
速装置36の入力軸との間には、適所に一方向クラッチ
装置34が介装されているので、排気タービン16がエ
ンジン10の負荷となることはない。なお、上記吸気バ
イパス通路28に設けられたバイパス弁30は、通常閉
止している。
【0018】冷態始動後、エンジン10は、その冷却水
温度TWが予め設定された一定の温度T1、例えば65
℃に達するまで通常は無負荷状態で暖機運転が行なわれ
る。暖機運転中、コントロールユニット又は制御装置5
6の暖機運転変速比設定部に内蔵された図2の暖機用の
変速比制御マップに従がいアクチュエータ54が駆動さ
れ、無段変速装置40の変速比が制御される。図2のマ
ップに実線a1−a2−a3で示されているように、冷
却水温TWが、暖機温度T1より低い或る温度T0ま
で、無段変速装置40の変速比は、増速側で、かつ同変
速装置及び機械式過給機24に通常許容される最大の変
速比に制御され、機械式過給機24は高速度で運転され
る。その後、冷却水温の上昇に伴ない変速比は線a2に
沿って漸減し、暖機温度T1以上になると、変速比が通
常走行時の基本変速比a3となる。冷態時から中間の冷
却水温T0にいたるまで、機械式過給機24が最大変速
比で高速回転することによって、吸気が圧縮されてその
温度が上昇し、一方、過給機24を駆動する仕事分だけ
エンジン10の負荷が増加するので、暖機が有効に促進
される。この結果、車両の早期稼働が可能となると共
に、特に寒冷時における白煙の発生を防止し又はその発
生時間を効果的に短縮することができる。
温度TWが予め設定された一定の温度T1、例えば65
℃に達するまで通常は無負荷状態で暖機運転が行なわれ
る。暖機運転中、コントロールユニット又は制御装置5
6の暖機運転変速比設定部に内蔵された図2の暖機用の
変速比制御マップに従がいアクチュエータ54が駆動さ
れ、無段変速装置40の変速比が制御される。図2のマ
ップに実線a1−a2−a3で示されているように、冷
却水温TWが、暖機温度T1より低い或る温度T0ま
で、無段変速装置40の変速比は、増速側で、かつ同変
速装置及び機械式過給機24に通常許容される最大の変
速比に制御され、機械式過給機24は高速度で運転され
る。その後、冷却水温の上昇に伴ない変速比は線a2に
沿って漸減し、暖機温度T1以上になると、変速比が通
常走行時の基本変速比a3となる。冷態時から中間の冷
却水温T0にいたるまで、機械式過給機24が最大変速
比で高速回転することによって、吸気が圧縮されてその
温度が上昇し、一方、過給機24を駆動する仕事分だけ
エンジン10の負荷が増加するので、暖機が有効に促進
される。この結果、車両の早期稼働が可能となると共
に、特に寒冷時における白煙の発生を防止し又はその発
生時間を効果的に短縮することができる。
【0019】図4は、上記図2の基本マップに僅かな修
正を施した暖機用マップの変形例を示す。この変形例で
は、冷態始動後暖機温度T1にいたるまでの間、上記無
段変速機40の変速比は、増速側の最大値a1に保た
れ、冷却水温TWが暖機温度T1に達すると変速比は、
通常走行時の基本変速比a3となる。この修正マップに
よっても、図2のマップと同様の暖機促進効果が得られ
ることが明らかである。
正を施した暖機用マップの変形例を示す。この変形例で
は、冷態始動後暖機温度T1にいたるまでの間、上記無
段変速機40の変速比は、増速側の最大値a1に保た
れ、冷却水温TWが暖機温度T1に達すると変速比は、
通常走行時の基本変速比a3となる。この修正マップに
よっても、図2のマップと同様の暖機促進効果が得られ
ることが明らかである。
【0020】上記のようにして暖機を終了したのちの無
段変速装置40の変速比は、コントロールユニット又は
制御装置56の走行変速比設定部に内蔵されている図3
のマップに示されているように、エンジン10の負荷に
応じて制御される。この例の場合、負荷50%以下で
は、変速比は図中に実線a3で示されているように、1
より僅かに小さい減速側の基本変速比に保たれ、機械式
過給機24は低速で運転し吸気の過給は、殆んど行なわ
れない。このとき機械式過給機24の駆動のために、エ
ンジン10の出力が費されることがないか、又は少くと
も出力の消費量が僅少であるので、燃費が優れた運転が
行なわれる。車両の発進、走行中の加速等により、エン
ジン負荷が50%を超えると、図中に線a4で示されて
いるように、変速比が増速側に急速に増大し、この結
果、機械式過給機24によって過給が行なわれ、エンジ
ン10の出力が増大し、優れた加速性が確保される。一
方、エンジン負荷の増大と共に、排気タービン16の回
転数も増大し、そのロータ軸32のタービン出力トルク
は、第1変速装置36を経て機械式過給機24に供給さ
れるので、排気エネルギの回収が効果的に行なわれ、燃
費の悪化が抑制される。
段変速装置40の変速比は、コントロールユニット又は
制御装置56の走行変速比設定部に内蔵されている図3
のマップに示されているように、エンジン10の負荷に
応じて制御される。この例の場合、負荷50%以下で
は、変速比は図中に実線a3で示されているように、1
より僅かに小さい減速側の基本変速比に保たれ、機械式
過給機24は低速で運転し吸気の過給は、殆んど行なわ
れない。このとき機械式過給機24の駆動のために、エ
ンジン10の出力が費されることがないか、又は少くと
も出力の消費量が僅少であるので、燃費が優れた運転が
行なわれる。車両の発進、走行中の加速等により、エン
ジン負荷が50%を超えると、図中に線a4で示されて
いるように、変速比が増速側に急速に増大し、この結
果、機械式過給機24によって過給が行なわれ、エンジ
ン10の出力が増大し、優れた加速性が確保される。一
方、エンジン負荷の増大と共に、排気タービン16の回
転数も増大し、そのロータ軸32のタービン出力トルク
は、第1変速装置36を経て機械式過給機24に供給さ
れるので、排気エネルギの回収が効果的に行なわれ、燃
費の悪化が抑制される。
【0021】次に、図5は、コントロールユニット又は
制御装置56の暖機運転変速比設定部に設けられ、暖機
時に無段変速装置40の変速比を制御するマップの他の
例を示したものである。通常、機械式過給機24の回転
数は、同過給機の吸入側及び吐出側の圧力比によって制
限され、或る許容圧力比以上の高圧力比で運転すると、
効率が低下するため過給機各部の温度が上昇し、ベアリ
ング等の耐久性が劣化して早期に破損する恐れがある。
そこで、図1に符号68で示されているように、過給機
24の軸受部に温度センサを追加して設け、その出力信
号TBをコントロールユニット又は制御装置56に供給
する。コントロールユニット56は、軸受部の温度が設
定温度t0より低いときは、通常定められている上記図
2の基本マップより、暖機中の変速比を更に大きく増速
側に設定し、図中に一点鎖線で示したa1’、a2’と
したものである。これによって、一層の暖機促進が達成
される。(なお、上記図2及び図4に示した暖機用の基
本及びこれに若干の修正を加えたマップで表わされる暖
機態様を、場合により暖機モード2と称し、図5に示さ
れた暖機態様を、暖機モード1と称する。)
制御装置56の暖機運転変速比設定部に設けられ、暖機
時に無段変速装置40の変速比を制御するマップの他の
例を示したものである。通常、機械式過給機24の回転
数は、同過給機の吸入側及び吐出側の圧力比によって制
限され、或る許容圧力比以上の高圧力比で運転すると、
効率が低下するため過給機各部の温度が上昇し、ベアリ
ング等の耐久性が劣化して早期に破損する恐れがある。
そこで、図1に符号68で示されているように、過給機
24の軸受部に温度センサを追加して設け、その出力信
号TBをコントロールユニット又は制御装置56に供給
する。コントロールユニット56は、軸受部の温度が設
定温度t0より低いときは、通常定められている上記図
2の基本マップより、暖機中の変速比を更に大きく増速
側に設定し、図中に一点鎖線で示したa1’、a2’と
したものである。これによって、一層の暖機促進が達成
される。(なお、上記図2及び図4に示した暖機用の基
本及びこれに若干の修正を加えたマップで表わされる暖
機態様を、場合により暖機モード2と称し、図5に示さ
れた暖機態様を、暖機モード1と称する。)
【0022】上記のとおり、機械式過給機24の吸入側
と吐出側の圧力比は、通常過給機の効率により制限され
る。従って、エンジン10の低回転運転領域では、機械
式過給機24の回転速度が低くても、上記圧力比限界に
より回転数が制限される。そこで、図1に符号70で示
されているように、吸気バイパス通路28内に設けられ
ているバイパス弁30に弁開度を制御するための弁アク
チュエータ70を追加して設け、暖機期間中、コントロ
ールユニット又は制御装置56から上記弁アクチュエー
タ70に駆動出力を供給して、吸気バイパス弁30を或
る程度開くようにする。このときの無段変速装置40の
変速比制御及び吸気バイパス弁30の開度制御マップの
一例が図6に示されている。
と吐出側の圧力比は、通常過給機の効率により制限され
る。従って、エンジン10の低回転運転領域では、機械
式過給機24の回転速度が低くても、上記圧力比限界に
より回転数が制限される。そこで、図1に符号70で示
されているように、吸気バイパス通路28内に設けられ
ているバイパス弁30に弁開度を制御するための弁アク
チュエータ70を追加して設け、暖機期間中、コントロ
ールユニット又は制御装置56から上記弁アクチュエー
タ70に駆動出力を供給して、吸気バイパス弁30を或
る程度開くようにする。このときの無段変速装置40の
変速比制御及び吸気バイパス弁30の開度制御マップの
一例が図6に示されている。
【0023】吸気バイパス弁30を或る程度開き、機械
式過給機24により圧縮された吐出吸気の一部を吸入側
に戻すことによって、圧力比が低下するため、同過給機
24をさらに高回転数で作動させることができる。この
結果、機械式過給機24の過給仕事が増加し、エンジン
負荷が増大するので、燃料噴射量が増加し、暖機が促進
される。これと同時に、上記過給仕事の増加分に応じ吸
気温度が上昇するため、さらに暖機が促進されることと
なる。図6において、上半部分に吸気バイパス弁30の
開度制御が示され、下半部分に無段変速装置40の変速
比制御態様が示されている。エンジン10の冷却水温T
WがT1より低い或る設定温度T0まで、バイパス弁3
0の開度は大きい開度b1に保たれ、冷却水温がT0か
ら暖機水温T1に達するまで同弁の開度は漸減する開度
b2に制御され、暖機完了の水温T1では全閉b3とな
る。一方、下半部分に示されている変速比制御パターン
は、基本的には図2と同様であるが、バイパス弁30を
開くことによる上記圧力比の低下に相応した分だけ変速
比を増速側に増大し、水温T0までは最大変速比
a1’’、水温T0から暖機完了水温T1までは漸減す
る変速比a2’’とし、水温T1以降は通常走行の基本
変速比a3となる。
式過給機24により圧縮された吐出吸気の一部を吸入側
に戻すことによって、圧力比が低下するため、同過給機
24をさらに高回転数で作動させることができる。この
結果、機械式過給機24の過給仕事が増加し、エンジン
負荷が増大するので、燃料噴射量が増加し、暖機が促進
される。これと同時に、上記過給仕事の増加分に応じ吸
気温度が上昇するため、さらに暖機が促進されることと
なる。図6において、上半部分に吸気バイパス弁30の
開度制御が示され、下半部分に無段変速装置40の変速
比制御態様が示されている。エンジン10の冷却水温T
WがT1より低い或る設定温度T0まで、バイパス弁3
0の開度は大きい開度b1に保たれ、冷却水温がT0か
ら暖機水温T1に達するまで同弁の開度は漸減する開度
b2に制御され、暖機完了の水温T1では全閉b3とな
る。一方、下半部分に示されている変速比制御パターン
は、基本的には図2と同様であるが、バイパス弁30を
開くことによる上記圧力比の低下に相応した分だけ変速
比を増速側に増大し、水温T0までは最大変速比
a1’’、水温T0から暖機完了水温T1までは漸減す
る変速比a2’’とし、水温T1以降は通常走行の基本
変速比a3となる。
【0024】次に、図7は第1発明の他の変形実施形態
の要部を示したものである。この実施形態では、無段変
速装置40として、一対の入力及び出力側円錐プーリ7
2及び74と、両プーリ72及び74間に捲装されたベ
ルト76とを有する自体公知のベルト式無段変速装置が
採用され、その変速比は変速比制御部材を構成する変速
比制御用アクチュエータ78により、各円錐プーリ7
2、74と上記ベルト76とが当接する半径比を変更す
ることによって、無段階に制御される。一方機械式過給
機24の吐出側吸気通路22内に、吸気絞り弁80が追
加して設けられ、同吸気絞り弁80の開度は弁アクチュ
エータ82によって制御される。さらに、上記変速比制
御用アクチュエータ78及び吸気バイパス弁開度制御用
弁アクチュエータ70、並びに吸気絞り弁開度制御用弁
アクチュエータ82は、図1と略同様に、エンジン負荷
を表わすアクセル開度センサの出力信号又は情報A
C(勿論、燃料噴射ポンプのコントロールラックの位置
を示すラック位置センサの出力信号又は情報でもよい)
と、エンジン10の冷却水温TWを示す信号又は情報を
受容して、必要な駆動出力を供与するコントロールユニ
ット又は制御装置56によって夫々作動される。
の要部を示したものである。この実施形態では、無段変
速装置40として、一対の入力及び出力側円錐プーリ7
2及び74と、両プーリ72及び74間に捲装されたベ
ルト76とを有する自体公知のベルト式無段変速装置が
採用され、その変速比は変速比制御部材を構成する変速
比制御用アクチュエータ78により、各円錐プーリ7
2、74と上記ベルト76とが当接する半径比を変更す
ることによって、無段階に制御される。一方機械式過給
機24の吐出側吸気通路22内に、吸気絞り弁80が追
加して設けられ、同吸気絞り弁80の開度は弁アクチュ
エータ82によって制御される。さらに、上記変速比制
御用アクチュエータ78及び吸気バイパス弁開度制御用
弁アクチュエータ70、並びに吸気絞り弁開度制御用弁
アクチュエータ82は、図1と略同様に、エンジン負荷
を表わすアクセル開度センサの出力信号又は情報A
C(勿論、燃料噴射ポンプのコントロールラックの位置
を示すラック位置センサの出力信号又は情報でもよい)
と、エンジン10の冷却水温TWを示す信号又は情報を
受容して、必要な駆動出力を供与するコントロールユニ
ット又は制御装置56によって夫々作動される。
【0025】上記図7に要部のみを示し、その他の構成
は図1と実質的に同等の車両用エンジンの暖機運転時に
おける上記無段変速装置40の変速比制御、吸気バイパ
ス弁30の開度制御、及び吸気絞り弁80の開度制御の
一例が、図8に示されている。図示のように、冷態始動
時の冷却水温が、暖機完了の冷却水温T1より低い或る
設定温度T0に達するまで、図の最上段に記載されてい
る絞り弁80の開度は、小さい開度c1に保たれ、冷却
水温がT0からT1までは、漸増する開度c2となり、
暖機完了水温T1を超える温度範囲では全開c3に設定
される。
は図1と実質的に同等の車両用エンジンの暖機運転時に
おける上記無段変速装置40の変速比制御、吸気バイパ
ス弁30の開度制御、及び吸気絞り弁80の開度制御の
一例が、図8に示されている。図示のように、冷態始動
時の冷却水温が、暖機完了の冷却水温T1より低い或る
設定温度T0に達するまで、図の最上段に記載されてい
る絞り弁80の開度は、小さい開度c1に保たれ、冷却
水温がT0からT1までは、漸増する開度c2となり、
暖機完了水温T1を超える温度範囲では全開c3に設定
される。
【0026】また、図8の中段に示されている吸気バイ
パス弁300の開度は、冷却水温がT0に達するまでは
大きな開度b1に保持され、中間の温度T0から暖機完
了温度T1までは、漸減する開度b2に制御され、暖機
完了温度T1以上の温度では全閉b3に制御される。さ
らに、最下段に示されている無段変速機40の変速比
は、上記水温T0までは、増速側の最大変速比
a1’’’に、また水温T0からT1の間は、漸減する
変速比a2’’’に、また暖機完了水温T1以上の温度
範囲では、通常走行時における基本変速比a3’’’に
設定される。
パス弁300の開度は、冷却水温がT0に達するまでは
大きな開度b1に保持され、中間の温度T0から暖機完
了温度T1までは、漸減する開度b2に制御され、暖機
完了温度T1以上の温度では全閉b3に制御される。さ
らに、最下段に示されている無段変速機40の変速比
は、上記水温T0までは、増速側の最大変速比
a1’’’に、また水温T0からT1の間は、漸減する
変速比a2’’’に、また暖機完了水温T1以上の温度
範囲では、通常走行時における基本変速比a3’’’に
設定される。
【0027】上記構成によれば、暖機運転時に、機械式
過給機24の吐出側吸気通路22の通路面積を吸気絞り
弁80により絞ると共に、吸気バイパス弁30を開い
て、吐出吸気の相当量を吸入側吸気通路26に還流させ
ることにより、過給機24の圧力比を相対的に低下させ
て、その高速回転を可能とし、過給機駆動の仕事を増加
させると共に、吸気温度の上昇を図ることができること
と、エンジンの吸入吸気量を少なくすることにより、シ
リンダ内吸気の熱容量が小さくなるため、同一燃料噴射
量に対する筒内温度の上昇が大きくなることとの複合効
果により、暖機を促進することができ、この結果、車両
の稼働性を向上し、白煙の発生を効果的に抑制し得る利
点がある。
過給機24の吐出側吸気通路22の通路面積を吸気絞り
弁80により絞ると共に、吸気バイパス弁30を開い
て、吐出吸気の相当量を吸入側吸気通路26に還流させ
ることにより、過給機24の圧力比を相対的に低下させ
て、その高速回転を可能とし、過給機駆動の仕事を増加
させると共に、吸気温度の上昇を図ることができること
と、エンジンの吸入吸気量を少なくすることにより、シ
リンダ内吸気の熱容量が小さくなるため、同一燃料噴射
量に対する筒内温度の上昇が大きくなることとの複合効
果により、暖機を促進することができ、この結果、車両
の稼働性を向上し、白煙の発生を効果的に抑制し得る利
点がある。
【0028】上記図1及び図7には、夫々第2変速装置
40として、摩擦ローラ式の無段変速装置及びベルト式
の無段変速装置が示されているが、無断変速装置に代
え、多段変速装置を用いて、その変速比を上記に準じて
制御することにより、上記各実施形態と略同様の利点又
は効果を収めることができる。上記多段変速装置の一例
として、乗用自動車等に広く採用されている複数段の自
動変速装置を略そのまま利用し、シフトレバーの操作を
適宜のアクチュエータによって行なうようにすれば良
い。また、何等かの緊急の事由のため、十分な暖機を行
なう時間がなく、車両の走行が必要となった場合、例え
ば、図9に示されているように、無段変速装置40の変
速比制御に関し、図3に示した通常の走行モードa3〜
a4に対して、図9に一点鎖線α3,α4で示されてい
るように、増速側に補正を行ない、走行しながら暖機を
早めることもできる。なお、この場合、図9のα4は、
冷却水温が暖機完了温度T1に達した時点ではa4に一
致することは、謂うまでもないことである。
40として、摩擦ローラ式の無段変速装置及びベルト式
の無段変速装置が示されているが、無断変速装置に代
え、多段変速装置を用いて、その変速比を上記に準じて
制御することにより、上記各実施形態と略同様の利点又
は効果を収めることができる。上記多段変速装置の一例
として、乗用自動車等に広く採用されている複数段の自
動変速装置を略そのまま利用し、シフトレバーの操作を
適宜のアクチュエータによって行なうようにすれば良
い。また、何等かの緊急の事由のため、十分な暖機を行
なう時間がなく、車両の走行が必要となった場合、例え
ば、図9に示されているように、無段変速装置40の変
速比制御に関し、図3に示した通常の走行モードa3〜
a4に対して、図9に一点鎖線α3,α4で示されてい
るように、増速側に補正を行ない、走行しながら暖機を
早めることもできる。なお、この場合、図9のα4は、
冷却水温が暖機完了温度T1に達した時点ではa4に一
致することは、謂うまでもないことである。
【0029】次に、第2発明の好ましい実施形態を、図
10ないし図13を参照して説明する。(なお、第1発
明と実質的に同一又は対応する部材及び部分には、同一
の符号を用い、重複説明は省略する。) 先ず、図10の概略構成図において、符号84は、エン
ジン10のクランク軸46の出力端に隣接して配設さ
れ、同クランク軸46に固着されたフライホイール66
と協働して、エンジン10の出力をトランスミッション
86を介してプロペラシャフト(図示せず)に伝達する
クラッチ装置である。上記フライホイール86を囲むフ
ライホイールハウジングに、フライホイールの回転数、
即ちクランク軸46の回転数を検知する非接触型の回転
数センサ88が装着され、その出力信号又は情報Ne
は、コントロールユニット又は制御装置56に供給され
る。また、上記トランスミッション86には、任意時点
において如何なる変速段にシフトされているかを検知す
るシフト位置検出手段又はセンサ90が設けられ、その
出力信号又は情報Mpは上記コントロールユニット56
に供給される。さらに、上記クラッチ装置84には、そ
の係合及び解放即ち動力伝達の遮断を検知するクラッチ
スイッチ等のクラッチ断接検知手段又はセンサ92が設
けられ、その出力信号又は情報C1は、上記コントロー
ルユニット56に供給される。なお、図では上記シフト
位置検出手段90及びクラッチ断接検知手段92が、何
れも夫々のハウジングに装着されているが、勿論、車両
の還転席に隣接して配置されているトランスミッション
操作用レバー、クラッチ操作用ペダルの変位を検知する
ようにしても良く、また回転数センサ88も、直接又は
間接にクランク軸46の回転数を検知し得る任意の位置
に設けることができる。
10ないし図13を参照して説明する。(なお、第1発
明と実質的に同一又は対応する部材及び部分には、同一
の符号を用い、重複説明は省略する。) 先ず、図10の概略構成図において、符号84は、エン
ジン10のクランク軸46の出力端に隣接して配設さ
れ、同クランク軸46に固着されたフライホイール66
と協働して、エンジン10の出力をトランスミッション
86を介してプロペラシャフト(図示せず)に伝達する
クラッチ装置である。上記フライホイール86を囲むフ
ライホイールハウジングに、フライホイールの回転数、
即ちクランク軸46の回転数を検知する非接触型の回転
数センサ88が装着され、その出力信号又は情報Ne
は、コントロールユニット又は制御装置56に供給され
る。また、上記トランスミッション86には、任意時点
において如何なる変速段にシフトされているかを検知す
るシフト位置検出手段又はセンサ90が設けられ、その
出力信号又は情報Mpは上記コントロールユニット56
に供給される。さらに、上記クラッチ装置84には、そ
の係合及び解放即ち動力伝達の遮断を検知するクラッチ
スイッチ等のクラッチ断接検知手段又はセンサ92が設
けられ、その出力信号又は情報C1は、上記コントロー
ルユニット56に供給される。なお、図では上記シフト
位置検出手段90及びクラッチ断接検知手段92が、何
れも夫々のハウジングに装着されているが、勿論、車両
の還転席に隣接して配置されているトランスミッション
操作用レバー、クラッチ操作用ペダルの変位を検知する
ようにしても良く、また回転数センサ88も、直接又は
間接にクランク軸46の回転数を検知し得る任意の位置
に設けることができる。
【0030】さらに、エンジン10には、前述した自体
公知の圧縮開放式の制動装置94が設けられ(図ではエ
ンジン本体上の長方形の一点鎖線で略示されている)、
その作動又は休止はコントロールユニット56により制
御される。即ち、上記クラッチ断接検知手段92により
クラッチ装置84が係合しており、またシフト位置検出
手段90によりトランスミッション86がニュートラル
以外の何れかの走行段にシフトされていることが検知さ
れ、さらに、アクセル開度センサ60により、実質的に
エンジン10の負荷が負の負荷であることが検知された
とき、コントロールユニット56は車両がエンジンブレ
ーキ走行状態であると判断して、上記圧縮開放式制動装
置94を作動させ、良く知られているエンジンブレーキ
効果を生起させる。なお、車両の定常走行又は加速走行
時は、上記コントロールユニット56の定常及び加速走
行変速比設定部に設けられた上記第1発明の図3に示し
たマップに従がい無段変速装置40の変速比が制御され
る。
公知の圧縮開放式の制動装置94が設けられ(図ではエ
ンジン本体上の長方形の一点鎖線で略示されている)、
その作動又は休止はコントロールユニット56により制
御される。即ち、上記クラッチ断接検知手段92により
クラッチ装置84が係合しており、またシフト位置検出
手段90によりトランスミッション86がニュートラル
以外の何れかの走行段にシフトされていることが検知さ
れ、さらに、アクセル開度センサ60により、実質的に
エンジン10の負荷が負の負荷であることが検知された
とき、コントロールユニット56は車両がエンジンブレ
ーキ走行状態であると判断して、上記圧縮開放式制動装
置94を作動させ、良く知られているエンジンブレーキ
効果を生起させる。なお、車両の定常走行又は加速走行
時は、上記コントロールユニット56の定常及び加速走
行変速比設定部に設けられた上記第1発明の図3に示し
たマップに従がい無段変速装置40の変速比が制御され
る。
【0031】さて、上記圧縮開放式制動装置94の作動
と共に、コントロールユニット56内の減速走行変速比
設定部から、無段変速装置40の変速比制御部材を構成
するアクチュエータ54に駆動出力が供給され、同アク
チュエータ54によってローラ52が増速側に駆動され
る。無段変速装置40の変速比が増速側に制御されるの
で、機械式過給機24の回転数が上昇し、エンジン10
のシリンダ12に供給される吸気の圧力が増大し、従っ
て上記圧縮開放式制動装置94の制動効果が増大し、エ
ンジン10の制動吸収トルクが増加し、車両の常用ブレ
ーキの負担を軽減し、走行安全性の向上を図ることがで
きる。
と共に、コントロールユニット56内の減速走行変速比
設定部から、無段変速装置40の変速比制御部材を構成
するアクチュエータ54に駆動出力が供給され、同アク
チュエータ54によってローラ52が増速側に駆動され
る。無段変速装置40の変速比が増速側に制御されるの
で、機械式過給機24の回転数が上昇し、エンジン10
のシリンダ12に供給される吸気の圧力が増大し、従っ
て上記圧縮開放式制動装置94の制動効果が増大し、エ
ンジン10の制動吸収トルクが増加し、車両の常用ブレ
ーキの負担を軽減し、走行安全性の向上を図ることがで
きる。
【0032】この際、機械式過給機24からエンジン1
0の各シリンダ12に供給される吸気圧力が高い程、上
記制動吸収トルクが増大するが、同過給機24の回転数
はその構成部材の耐久性、強度等の観点から、許容し得
る最高回転数が制限されると共に、上記第1発明に関し
既に説明したように、同過給機の回転数は、吸入側と吐
出側の圧力比によっても制限されるので、過給機24を
駆動する無段変速装置40の変速比は、エンジン10の
回転数Neが低いときには増速側に大きく、エンジン回
転数Neが高いときは小さく設定されることが好まし
い。一方、エンジンブレーキ走行時に、エンジンによっ
て吸収されるトルクは、駆動輪からディファレンシャ
ル、プロペラシャフト及びトランスミッション86、ク
ラッチ装置84を経てエンジン10に到る動力伝達系内
の各部材、特に、通常最も破損し易いディファレンシャ
ルの伝達トルクを、耐久性の観点から問題がない範囲で
可能な限り大きい伝達トルクとして、上記圧縮開放式制
動装置94の能力を活用することが有利である。
0の各シリンダ12に供給される吸気圧力が高い程、上
記制動吸収トルクが増大するが、同過給機24の回転数
はその構成部材の耐久性、強度等の観点から、許容し得
る最高回転数が制限されると共に、上記第1発明に関し
既に説明したように、同過給機の回転数は、吸入側と吐
出側の圧力比によっても制限されるので、過給機24を
駆動する無段変速装置40の変速比は、エンジン10の
回転数Neが低いときには増速側に大きく、エンジン回
転数Neが高いときは小さく設定されることが好まし
い。一方、エンジンブレーキ走行時に、エンジンによっ
て吸収されるトルクは、駆動輪からディファレンシャ
ル、プロペラシャフト及びトランスミッション86、ク
ラッチ装置84を経てエンジン10に到る動力伝達系内
の各部材、特に、通常最も破損し易いディファレンシャ
ルの伝達トルクを、耐久性の観点から問題がない範囲で
可能な限り大きい伝達トルクとして、上記圧縮開放式制
動装置94の能力を活用することが有利である。
【0033】そこで、第2発明では、上記コントロール
ユニット56の減速走行変速比設定部により変速比制御
用アクチュエータ54を介して無段変速装置40の変速
比を、図11に示すように制御する。同図は、横軸にエ
ンジン回転数Neをとり、縦軸の下半部に無段変速装置
40の変速比を、また上半部に制動力を表わすクランク
軸46での吸収トルクTqをとって示した変速比制御マ
ップ及び吸収トルク特性図である。上記トランスミッシ
ョン86のシフト位置検出手段90により、例えば変速
段が1速に設定されていることが検知された場合、ディ
ファレンシャルを含む動力伝達系の伝達トルクが最も大
きいので、エンジン回転数NeがN1に低下するまでの
間、図中に符号e1で示されている線に沿って変速比が
制御され、回転数がN1より低い運転領域では、右下り
の直線で示されたエンジン回転数毎の最大変速比を表わ
す線e0に沿って変速比の制御が行なわれる。このと
き、エンジンブレーキ効果を生起する吸収トルクT
qは、1速の線f1からエンジン回転数毎の最大吸収ト
ルクを表わす線f0に沿って変化し、この結果、トラン
スミッション86が1速の場合において、動力伝達系内
の各部材、特にディファレンシャルの破損を防止しなが
ら、最大限のエンジンブレーキ効果が生起されることと
なる。
ユニット56の減速走行変速比設定部により変速比制御
用アクチュエータ54を介して無段変速装置40の変速
比を、図11に示すように制御する。同図は、横軸にエ
ンジン回転数Neをとり、縦軸の下半部に無段変速装置
40の変速比を、また上半部に制動力を表わすクランク
軸46での吸収トルクTqをとって示した変速比制御マ
ップ及び吸収トルク特性図である。上記トランスミッシ
ョン86のシフト位置検出手段90により、例えば変速
段が1速に設定されていることが検知された場合、ディ
ファレンシャルを含む動力伝達系の伝達トルクが最も大
きいので、エンジン回転数NeがN1に低下するまでの
間、図中に符号e1で示されている線に沿って変速比が
制御され、回転数がN1より低い運転領域では、右下り
の直線で示されたエンジン回転数毎の最大変速比を表わ
す線e0に沿って変速比の制御が行なわれる。このと
き、エンジンブレーキ効果を生起する吸収トルクT
qは、1速の線f1からエンジン回転数毎の最大吸収ト
ルクを表わす線f0に沿って変化し、この結果、トラン
スミッション86が1速の場合において、動力伝達系内
の各部材、特にディファレンシャルの破損を防止しなが
ら、最大限のエンジンブレーキ効果が生起されることと
なる。
【0034】同様に、トランスミッション86が2速に
設定されているときは、エンジン回転数Neが、上記N
1より高い回転数N2までは、図中にe2で示した線に
沿い無段変速装置40の変速比が制御され、エンジン回
転数NeがN2より低い運転領域では、上記e0線に沿
い変速比の制御が行なわれる。このとき、吸収トルクT
qは、f2線からf0線に沿って変化し、動力伝達系の
2速における安全な伝達トルクの範囲内で最大のエンジ
ンブレーキ効果が生起される。なお、この例では、トラ
ンスミッション86の変速段が3速以上の場合、動力伝
達系内の各部材のトルク伝達限界に格別の問題がないの
で、すべてのエンジン回転数Neにおいて、e0線に沿
い変速比が制御されるが、必要に応じ3速以上でも同様
の線e3…enを設定することができる。
設定されているときは、エンジン回転数Neが、上記N
1より高い回転数N2までは、図中にe2で示した線に
沿い無段変速装置40の変速比が制御され、エンジン回
転数NeがN2より低い運転領域では、上記e0線に沿
い変速比の制御が行なわれる。このとき、吸収トルクT
qは、f2線からf0線に沿って変化し、動力伝達系の
2速における安全な伝達トルクの範囲内で最大のエンジ
ンブレーキ効果が生起される。なお、この例では、トラ
ンスミッション86の変速段が3速以上の場合、動力伝
達系内の各部材のトルク伝達限界に格別の問題がないの
で、すべてのエンジン回転数Neにおいて、e0線に沿
い変速比が制御されるが、必要に応じ3速以上でも同様
の線e3…enを設定することができる。
【0035】次に、無段変速装置40に、構造上変速比
の上限がある場合、図12に示されているように、最大
変速比の線e0が、図示のように横軸に平行な直線とな
り、トランスミッション86の変速段が1速又は2速の
場合、夫々e1又はe2線に沿い変速比の制御が行なわ
れ、動力伝達系部材の破損を防止し、耐久性も確保しな
がら、実質的に最大限のエンジンブレーキ効果が生起さ
れる。
の上限がある場合、図12に示されているように、最大
変速比の線e0が、図示のように横軸に平行な直線とな
り、トランスミッション86の変速段が1速又は2速の
場合、夫々e1又はe2線に沿い変速比の制御が行なわ
れ、動力伝達系部材の破損を防止し、耐久性も確保しな
がら、実質的に最大限のエンジンブレーキ効果が生起さ
れる。
【0036】また、図13は無段変速装置40に代え、
第1発明において説明したと同様の多段変速装置、例え
ば3段変速装置を用いた場合の変速比制御マップ及び吸
収トルク特性Tqを、エンジン回転数Neとの関係にお
いて示したものである。図から明らかなように、多段変
速装置が1速にシフトされているとき、エンジン回転数
Neが、或る高い回転数n1以上の回転数域では、最小
の変速比g1で機械式過給機24が駆動され、エンジン
ブレーキ効果により、エンジン回転数Neがn1より低
くなったのちn2に達するまでは、中間の変速比g1’
で同過給機24が駆動され、さらにエンジン回転数Ne
がn2より低い低回転数域では、最大の変速比g0で同
過給機24が駆動される。この結果、吸収トルクT
qは、同図の上半部に示されているように、鋸歯状の特
性線h1となる。
第1発明において説明したと同様の多段変速装置、例え
ば3段変速装置を用いた場合の変速比制御マップ及び吸
収トルク特性Tqを、エンジン回転数Neとの関係にお
いて示したものである。図から明らかなように、多段変
速装置が1速にシフトされているとき、エンジン回転数
Neが、或る高い回転数n1以上の回転数域では、最小
の変速比g1で機械式過給機24が駆動され、エンジン
ブレーキ効果により、エンジン回転数Neがn1より低
くなったのちn2に達するまでは、中間の変速比g1’
で同過給機24が駆動され、さらにエンジン回転数Ne
がn2より低い低回転数域では、最大の変速比g0で同
過給機24が駆動される。この結果、吸収トルクT
qは、同図の上半部に示されているように、鋸歯状の特
性線h1となる。
【0037】同様に、多段変速装置が2速にシフトされ
ているときは、エンジン回転数Neがn3を超える回転
数域で中間の変速比g2(図の場合、1速の中間変速比
g1’と実質的に同一)で機械式過給機24が駆動さ
れ、上記n3より低い低回転領域では最大変速比g0で
同過給機が駆動される。このとき、吸収トルクTqは、
図示の鋸歯状特性線h2となる。最後に、多段変速装置
が3速にシフトされているときは、最大変速比g0で機
械式過給機24が駆動され、このとき吸収トルクTqは
図示のように、右上りの傾斜線h3となる。上記のよう
に、無段変速装置40に代え多段変速装置を用いた場合
にも、動力伝達系内の各部材、特にトルク伝達容量が相
対的に小さいディファレンシャルの破損を防止し、その
耐久性を確保しながら、略最大限に近いエンジンブレー
キ効果を生起することができる。
ているときは、エンジン回転数Neがn3を超える回転
数域で中間の変速比g2(図の場合、1速の中間変速比
g1’と実質的に同一)で機械式過給機24が駆動さ
れ、上記n3より低い低回転領域では最大変速比g0で
同過給機が駆動される。このとき、吸収トルクTqは、
図示の鋸歯状特性線h2となる。最後に、多段変速装置
が3速にシフトされているときは、最大変速比g0で機
械式過給機24が駆動され、このとき吸収トルクTqは
図示のように、右上りの傾斜線h3となる。上記のよう
に、無段変速装置40に代え多段変速装置を用いた場合
にも、動力伝達系内の各部材、特にトルク伝達容量が相
対的に小さいディファレンシャルの破損を防止し、その
耐久性を確保しながら、略最大限に近いエンジンブレー
キ効果を生起することができる。
【0038】なお、上記第1発明と第2発明とを、同一
のエンジン10に対し適用することによって、上述した
暖機促進の効果と、エンジンブレーキ効果の向上とを、
共に達成し得ることは明らかである。
のエンジン10に対し適用することによって、上述した
暖機促進の効果と、エンジンブレーキ効果の向上とを、
共に達成し得ることは明らかである。
【0039】上記第1発明及び第2発明を組合わせた車
両用エンジン10におけるコントロールユニット又は制
御装置56の作動態様を、図14のフローチャートを参
照して説明する。エンジン10の始動のため、メーンキ
ーが挿入されON位置に操作されるとプログラムがスタ
ートし、先ず、ステップS1において無段変速装置40
即ちCVTが最小変速比に初期設定される。スタータが
起動され、エンジンが始動してスタータがOFFされる
かどうかが、ステップS2で調べられる。エンジンが始
動し自立運転状態になると、ステップはS3に進み、エ
ンジン負荷が調べられる。エンジン負荷が0の無負荷状
態のときは、ステップはS4に進み、エンジンの冷却水
温TWが設定温度T1より低いかどうかが判定される。
両用エンジン10におけるコントロールユニット又は制
御装置56の作動態様を、図14のフローチャートを参
照して説明する。エンジン10の始動のため、メーンキ
ーが挿入されON位置に操作されるとプログラムがスタ
ートし、先ず、ステップS1において無段変速装置40
即ちCVTが最小変速比に初期設定される。スタータが
起動され、エンジンが始動してスタータがOFFされる
かどうかが、ステップS2で調べられる。エンジンが始
動し自立運転状態になると、ステップはS3に進み、エ
ンジン負荷が調べられる。エンジン負荷が0の無負荷状
態のときは、ステップはS4に進み、エンジンの冷却水
温TWが設定温度T1より低いかどうかが判定される。
【0040】冷却水温TWが設定温度T1より低いとき
は、暖機運転中と判断され、次のステップS5で、機械
式過給機24の軸受部の温度TBが温度センサ68によ
り検知されて、前記設定温度t0より低いかどうかが調
べられる。もしTB<t0の場合、ステップはS6に進
み、無段変速装置40は、通常より高い最大変速比の前
記暖機モード1で運転される。同ステップS5で、軸受
部の温度TBが設定温度t0より高いN0の場合、ステ
ップはS7に進み、無段変速装置40は、前記通常の最
大変速比の暖機モード2で運転される。
は、暖機運転中と判断され、次のステップS5で、機械
式過給機24の軸受部の温度TBが温度センサ68によ
り検知されて、前記設定温度t0より低いかどうかが調
べられる。もしTB<t0の場合、ステップはS6に進
み、無段変速装置40は、通常より高い最大変速比の前
記暖機モード1で運転される。同ステップS5で、軸受
部の温度TBが設定温度t0より高いN0の場合、ステ
ップはS7に進み、無段変速装置40は、前記通常の最
大変速比の暖機モード2で運転される。
【0041】上記ステップS3において、エンジン負荷
が0より大きい走行時と判断されたとき、及びステップ
S4において冷却水温TWが設定水温T1より高いとき
は暖機が終了しているので、ステップはS8に進み、無
段変速装置40は、図3に示した通常走行用のマップに
基づき変速比を制御される。
が0より大きい走行時と判断されたとき、及びステップ
S4において冷却水温TWが設定水温T1より高いとき
は暖機が終了しているので、ステップはS8に進み、無
段変速装置40は、図3に示した通常走行用のマップに
基づき変速比を制御される。
【0042】一方、ステップS3において、エンジン負
荷が0より小さい、即ちエンジンブレーキ走行状態と判
定されたときは、ステップはS9に進み、前記シフト位
置検出手段90によりトランスミッション86の変速段
が検知され、続いてステップS10に進み、図11又は
図12に示したマップに基づき無段変速装置の変速比制
御が行なわれる。
荷が0より小さい、即ちエンジンブレーキ走行状態と判
定されたときは、ステップはS9に進み、前記シフト位
置検出手段90によりトランスミッション86の変速段
が検知され、続いてステップS10に進み、図11又は
図12に示したマップに基づき無段変速装置の変速比制
御が行なわれる。
【0043】勿論、第1発明のみの実施に際しては、上
記フローチャートのステップS9、ステップS10は省
略され、第2発明のみの実施に際してはステップS4な
いしステップS8が省略される。なお、このフローチャ
ートでは、無段変速装置が例示されているが、多段変速
装置の場合も、略同様のフローチャートが適用されるこ
とは、明らかである。さらに、第1発明においても、機
械式過給機24の軸受部の温度を考慮する必要がない場
合は、ステップS5は省略しても良い。
記フローチャートのステップS9、ステップS10は省
略され、第2発明のみの実施に際してはステップS4な
いしステップS8が省略される。なお、このフローチャ
ートでは、無段変速装置が例示されているが、多段変速
装置の場合も、略同様のフローチャートが適用されるこ
とは、明らかである。さらに、第1発明においても、機
械式過給機24の軸受部の温度を考慮する必要がない場
合は、ステップS5は省略しても良い。
【0044】
【発明の効果】叙上のように、第1発明に係る機械式過
給機付車両用エンジンは、エンジンの排気系に介装され
た排気タービン、上記エンジンの吸気系に介装され上記
排気タービンのロータ軸に第1の変速装置を介して連結
された機械式過給機、同機械式過給機と上記エンジンの
クランク軸との間に介装され変速比制御部材を有する可
変変速比の第2変速装置、上記エンジンの負荷を検出す
るエンジン負荷検出手段、上記エンジンの冷却水温度を
検出する冷却水温検出手段、及び、上記エンジン負荷検
出手段により検出されたエンジン負荷に基づき走行時に
おける上記第2変速装置の変速比を設定する走行変速比
設定部と、上記冷却水温検出手段により検出された冷却
水温に基づき暖機運転時における上記第2変速装置の変
速比を設定する暖機運転変速比設定部とを有し、上記エ
ンジン負荷検出手段により検出されたエンジン負荷が設
定負荷より低く、かつ上記冷却水温検出手段により検出
された冷却水温が設定温度より低い上記エンジンの暖機
運転領域では、上記暖機運転変速比設定部により設定さ
れた変速比が達成されるように上記変速比制御部材を駆
動すると共に、暖機運転領域以外のエンジン運転領域で
は、上記走行変速比設定部により設定された変速比が達
成されるように上記変速比制御部材を駆動するコントロ
ールユニットを備えたことを特徴とし、冷態始動後の暖
機を促進して車両の稼働性を向上すると共に、特に寒冷
時に発生し易い白煙の生成を抑止し又は白煙発生時間を
短縮し得る利点がある。
給機付車両用エンジンは、エンジンの排気系に介装され
た排気タービン、上記エンジンの吸気系に介装され上記
排気タービンのロータ軸に第1の変速装置を介して連結
された機械式過給機、同機械式過給機と上記エンジンの
クランク軸との間に介装され変速比制御部材を有する可
変変速比の第2変速装置、上記エンジンの負荷を検出す
るエンジン負荷検出手段、上記エンジンの冷却水温度を
検出する冷却水温検出手段、及び、上記エンジン負荷検
出手段により検出されたエンジン負荷に基づき走行時に
おける上記第2変速装置の変速比を設定する走行変速比
設定部と、上記冷却水温検出手段により検出された冷却
水温に基づき暖機運転時における上記第2変速装置の変
速比を設定する暖機運転変速比設定部とを有し、上記エ
ンジン負荷検出手段により検出されたエンジン負荷が設
定負荷より低く、かつ上記冷却水温検出手段により検出
された冷却水温が設定温度より低い上記エンジンの暖機
運転領域では、上記暖機運転変速比設定部により設定さ
れた変速比が達成されるように上記変速比制御部材を駆
動すると共に、暖機運転領域以外のエンジン運転領域で
は、上記走行変速比設定部により設定された変速比が達
成されるように上記変速比制御部材を駆動するコントロ
ールユニットを備えたことを特徴とし、冷態始動後の暖
機を促進して車両の稼働性を向上すると共に、特に寒冷
時に発生し易い白煙の生成を抑止し又は白煙発生時間を
短縮し得る利点がある。
【0045】また、上記暖機運転領域において、上記暖
機運転変速比設定部により設定される変速比は、上記ク
ランク軸の回転速度が増速されて機械式過給機に伝達さ
れる増速側変速比であることにより、過給による吸気温
度の上昇とエンジンの過給機運転負荷の増大により、暖
機の促進が効果的に達成される効果がある。さらに、上
記機械式過給機に、その軸受部の温度を検出する軸受温
度検出手段が設けられ、上記エンジンが暖機運転領域で
運転し、かつ上記軸受温度検出手段により検出された軸
受部の温度が設定温度以下の場合、上記暖機運転変速比
設定部により設定される変速比が、増速側の最大変速比
であること、及び上記機械式過給機に、その軸受部の温
度を検出する軸受温度検出手段が設けられ、上記エンジ
ンが暖機運転領域で運転し、かつ上記軸受温度検出手段
により検出された軸受部の温度が設定温度以下の場合、
上記暖機運転変速比設定部により設定される変速比は、
エンジンの冷却水温度が上記設定温度より低い設定低温
度以下で増速側の最大変速比であり、同設定低温度から
上記設定温度までは上記最大変速比から漸減する変速比
であることによって、機械的過給機の破損を防止し、そ
の耐久性を確保しながら、エンジンの暖機を有効に促進
し得る格別の利点がある。なおまた、上記エンジンの吸
気系に上記機械式過給機の吸入側と吐出側とを連結する
バイパス通路を設けると共に、同バイパス通路内に通路
面槓を制御する吸気バイパス弁を設け、上記暖機運転領
域において、上記コントロールユニットがエンジンの冷
却水温度に応じて上記吸気バイパス弁の開度を制御する
ように構成することにより、過給仕事の増加による吸気
温度の上昇及び過給機を駆動するためのエンジン負荷の
増大、これに伴なう燃料噴射量の増加によって、一層の
暖機促進が行なわれる利点があり、更に、上記吸気系に
おける機械式過給機下流側の吸気通路内に通路面積を制
御する吸気絞り弁を設け、上記暖機運転領域において、
上記コントロールユニットがエンジンの冷却水温度に応
じて上記吸気絞り弁の開度を制御するように構成するこ
とによって第2変速装置の変速比制御の効果と吸気絞り
による複合効果によって更に一層の暖機促進効果が達成
される。
機運転変速比設定部により設定される変速比は、上記ク
ランク軸の回転速度が増速されて機械式過給機に伝達さ
れる増速側変速比であることにより、過給による吸気温
度の上昇とエンジンの過給機運転負荷の増大により、暖
機の促進が効果的に達成される効果がある。さらに、上
記機械式過給機に、その軸受部の温度を検出する軸受温
度検出手段が設けられ、上記エンジンが暖機運転領域で
運転し、かつ上記軸受温度検出手段により検出された軸
受部の温度が設定温度以下の場合、上記暖機運転変速比
設定部により設定される変速比が、増速側の最大変速比
であること、及び上記機械式過給機に、その軸受部の温
度を検出する軸受温度検出手段が設けられ、上記エンジ
ンが暖機運転領域で運転し、かつ上記軸受温度検出手段
により検出された軸受部の温度が設定温度以下の場合、
上記暖機運転変速比設定部により設定される変速比は、
エンジンの冷却水温度が上記設定温度より低い設定低温
度以下で増速側の最大変速比であり、同設定低温度から
上記設定温度までは上記最大変速比から漸減する変速比
であることによって、機械的過給機の破損を防止し、そ
の耐久性を確保しながら、エンジンの暖機を有効に促進
し得る格別の利点がある。なおまた、上記エンジンの吸
気系に上記機械式過給機の吸入側と吐出側とを連結する
バイパス通路を設けると共に、同バイパス通路内に通路
面槓を制御する吸気バイパス弁を設け、上記暖機運転領
域において、上記コントロールユニットがエンジンの冷
却水温度に応じて上記吸気バイパス弁の開度を制御する
ように構成することにより、過給仕事の増加による吸気
温度の上昇及び過給機を駆動するためのエンジン負荷の
増大、これに伴なう燃料噴射量の増加によって、一層の
暖機促進が行なわれる利点があり、更に、上記吸気系に
おける機械式過給機下流側の吸気通路内に通路面積を制
御する吸気絞り弁を設け、上記暖機運転領域において、
上記コントロールユニットがエンジンの冷却水温度に応
じて上記吸気絞り弁の開度を制御するように構成するこ
とによって第2変速装置の変速比制御の効果と吸気絞り
による複合効果によって更に一層の暖機促進効果が達成
される。
【0046】また、第2発明に係る機械式過給機付車両
用エンジンは、エンジンの排気系に介装された排気ター
ビン、上記エンジンの吸気系に介装され上記排気タービ
ンのロータ軸に第1の変速装置を介して連結された機械
式過給機、同機械式過給機と上記エンジンのクランク軸
との間に介装され変速比制御部材を有する可変変速比の
第2変速装置、上記エンジンの負荷を検出するエンジン
負荷検出手段、上記エンジンの回転数を検出する回転数
検出手段、上記エンジンのクランク軸からの駆動力を駆
動車輪に伝達する動力伝達系内に介装されたトランスミ
ッションのシフト位置を検出するシフト位置検出手段、
上記エンジンに設けられ同エンジンのシリンダ内で圧縮
された吸気を排出することによって制動力を生起する圧
縮開放型制動装置、及び、上記エンジン負荷検出手段に
より検出されたエンジン負荷に基づき車両の定常及び加
速走行時における上記第2変速装置の変速比を設定する
定常及び加速走行変速比設定部と、上記エンジンの回転
数及びシフト位置に基づき同エンジンの限界吸収トルク
に対応する上記第2変速装置の変速比を設定する減速走
行変速比設定部とを有し、車両の減速走行時には、上記
圧縮開放型制動装置を作動させると共に、上記減速走行
変速比設定部により設定された変速比に応じて上記変速
比制御部材を駆動し、かつ車両の定常及び加速走行時に
は、上記定常及び加速走行変速比設定部により設定され
た変速比に応じて上記変速比制御部材を駆動するコント
ロールユニットを備えたことを特徴とし、エンジンから
駆動輪にいたる動力伝達系各部材の破損を防止し、耐久
性を確保しながら、エンジンブレーキ効果を、大巾に向
上し得る利点がある。また、上記第1発明と第2発明と
を、同一の車両用エンジンに組み合わせ適用することに
よって、上記暖機促進の効果及び利点、並びに伝動系部
材の耐久性を確保しながら優れたエンジンブレーキ効果
を得られる利点が得られることは、明らかである。
用エンジンは、エンジンの排気系に介装された排気ター
ビン、上記エンジンの吸気系に介装され上記排気タービ
ンのロータ軸に第1の変速装置を介して連結された機械
式過給機、同機械式過給機と上記エンジンのクランク軸
との間に介装され変速比制御部材を有する可変変速比の
第2変速装置、上記エンジンの負荷を検出するエンジン
負荷検出手段、上記エンジンの回転数を検出する回転数
検出手段、上記エンジンのクランク軸からの駆動力を駆
動車輪に伝達する動力伝達系内に介装されたトランスミ
ッションのシフト位置を検出するシフト位置検出手段、
上記エンジンに設けられ同エンジンのシリンダ内で圧縮
された吸気を排出することによって制動力を生起する圧
縮開放型制動装置、及び、上記エンジン負荷検出手段に
より検出されたエンジン負荷に基づき車両の定常及び加
速走行時における上記第2変速装置の変速比を設定する
定常及び加速走行変速比設定部と、上記エンジンの回転
数及びシフト位置に基づき同エンジンの限界吸収トルク
に対応する上記第2変速装置の変速比を設定する減速走
行変速比設定部とを有し、車両の減速走行時には、上記
圧縮開放型制動装置を作動させると共に、上記減速走行
変速比設定部により設定された変速比に応じて上記変速
比制御部材を駆動し、かつ車両の定常及び加速走行時に
は、上記定常及び加速走行変速比設定部により設定され
た変速比に応じて上記変速比制御部材を駆動するコント
ロールユニットを備えたことを特徴とし、エンジンから
駆動輪にいたる動力伝達系各部材の破損を防止し、耐久
性を確保しながら、エンジンブレーキ効果を、大巾に向
上し得る利点がある。また、上記第1発明と第2発明と
を、同一の車両用エンジンに組み合わせ適用することに
よって、上記暖機促進の効果及び利点、並びに伝動系部
材の耐久性を確保しながら優れたエンジンブレーキ効果
を得られる利点が得られることは、明らかである。
【図1】第1発明の好ましい実施形態を示す概略構成図
である。
である。
【図2】図1における無段変速装置40の暖機時におけ
る変速比制御マップを示す線図である。
る変速比制御マップを示す線図である。
【図3】図1における無段変速装置40の通常走行時に
おける変速比制御マップである。
おける変速比制御マップである。
【図4】図2に示した暖機用変速比制御マップの一部を
修正した制御マップを示す線図である。
修正した制御マップを示す線図である。
【図5】図1における機械式過給機の軸受部温度を考慮
して修正を施した暖機用変速比制御マップを示す線図で
ある。
して修正を施した暖機用変速比制御マップを示す線図で
ある。
【図6】図1における無段変速装置40の変速比制御及
び吸気バイパス弁30の開度制御用マップを示す線図で
ある。
び吸気バイパス弁30の開度制御用マップを示す線図で
ある。
【図7】第1発明の変形実施形態を示す要部構成図であ
る。
る。
【図8】図7に示した実施形態における無段変速装置4
0の変速比制御、並びに吸気バイパス弁30及び吸気絞
り弁80の開度制御用マップを示す線図である。
0の変速比制御、並びに吸気バイパス弁30及び吸気絞
り弁80の開度制御用マップを示す線図である。
【図9】車両が暖機完了前に走行する場合の補正を加え
た走行時変速比制御マップを示す線図である。
た走行時変速比制御マップを示す線図である。
【図10】第2発明の好ましい実施形態を示す概略平面
図である。
図である。
【図11】図10における無段変速装置40のエンジン
ブレーキ走行時における変速比制御マップ及び吸収トル
クを示した線図である。
ブレーキ走行時における変速比制御マップ及び吸収トル
クを示した線図である。
【図12】図10における無段変速装置40に最大変速
比の制限がある場合の修正変速比制御マップを示した線
図である。
比の制限がある場合の修正変速比制御マップを示した線
図である。
【図13】図10における無段変速装置40を多段変速
装置に代えた場合の変速比制御マップ及び吸収トルクを
示した線図である。
装置に代えた場合の変速比制御マップ及び吸収トルクを
示した線図である。
【図14】第1発明及び第2発明におけるコントロール
ユニット又は制御装置56の作動態様を示したフローチ
ャートである。
ユニット又は制御装置56の作動態様を示したフローチ
ャートである。
10…車両用エンジン、12…シリンダ、14…吸気マ
ニホールド、16…排気タービン、18…排気マニホー
ルド、22…吐出側の吸気通路、24…機械式過給機、
26…吸入側吸気通路、28…吸気バイパス通路、30
…吸気バイパス弁、36…第1変速装置、40…無段変
速装置、44…減速歯車装置、46…クランク軸、54
…アクチュエータ(変速比制御部材)、56…コントロ
ールユニット又は制御装置、58…冷却水温検出用温度
センサ、60…アクセル開度センサ、70…吸気バイパ
ス弁開度制御用アクチュエータ、80…吸気絞り弁、8
2…吸気絞り弁開度制御用アクチュエータ、84…クラ
ッチ装置、86…トランスミッション、88…エンジン
回転数センサ、90…シフト位置検出手段、92…クラ
ッチ断接検知手段、94…圧縮開放型制動装置。
ニホールド、16…排気タービン、18…排気マニホー
ルド、22…吐出側の吸気通路、24…機械式過給機、
26…吸入側吸気通路、28…吸気バイパス通路、30
…吸気バイパス弁、36…第1変速装置、40…無段変
速装置、44…減速歯車装置、46…クランク軸、54
…アクチュエータ(変速比制御部材)、56…コントロ
ールユニット又は制御装置、58…冷却水温検出用温度
センサ、60…アクセル開度センサ、70…吸気バイパ
ス弁開度制御用アクチュエータ、80…吸気絞り弁、8
2…吸気絞り弁開度制御用アクチュエータ、84…クラ
ッチ装置、86…トランスミッション、88…エンジン
回転数センサ、90…シフト位置検出手段、92…クラ
ッチ断接検知手段、94…圧縮開放型制動装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 41/06 310 F02D 41/06 310 315 315 43/00 301 43/00 301R 301Z 45/00 312 45/00 312B 312F 312Q
Claims (9)
- 【請求項1】 エンジンの排気系に介装された排気ター
ビン、上記エンジンの吸気系に介装され上記排気タービ
ンのロータ軸に第1の変速装置の介して連結された機械
式過給機、同機械式過給機と上記エンジンのクランク軸
との間に介装され変速比制御部材を有する可変変速比の
第2変速装置、上記エンジンの負荷を検出するエンジン
負荷検出手段、上記エンジンの冷却水温度を検出する冷
却水温検出手段、及び、上記エンジン負荷検出手段によ
り検出されたエンジン負荷に基づき走行時における上記
第2変速装置の変速比を設定する走行変速比設定部と、
上記冷却水温検出手段により検出された冷却水温に基づ
き暖機運転時における上記第2変速装置の変速比を設定
する暖機運転変速比設定部とを有し、上記エンジン負荷
検出手段により検出されたエンジン負荷が設定負荷より
低く、かつ上記冷却水温検出手段より検出された冷却水
温が設定温度より低い上記エンジンの暖機運転領域で
は、上記暖機運転変速比設定部により設定された変速比
が達成されるように上記変速比制御部材を駆動すると共
に、暖機運転領域以外のエンジン運転領域では、上記走
行変速比設定部により設定された変速比が達成されるよ
うに上記変速比制御部材を駆動するコントロールユニッ
トを備えたことを特徴とする機械式過給機付車両用エン
ジン。 - 【請求項2】 上記暖機運転領域において、上記暖機運
転変速比設定部により設定される変速比は、上記クラン
ク軸の回転速度が増速されて機械式過給機に伝達される
増速側変速比であることを特徴とする請求項1記載の機
械式過給機付車両用エンジン。 - 【請求項3】 上記機械式過給機に、その軸受部の温度
を検出する軸受温度検出手段が設けられ、上記エンジン
が暖機運転領域で運転し、かつ上記軸受温度検出手段に
より検出された軸受部の温度が設定温度以下の場合、上
記暖機運転変速比設定部により設定される変速比が、増
速側の最大変速比であることを特徴とする請求項1記載
の機械式過給機付車両用エンジン。 - 【請求項4】 上記機械式過給機に、その軸受部の温度
を検出する軸受温度検出手段が設けられ、上記エンジン
が暖機運転領域で運転し、かつ上記軸受温度検出手段に
より検出された軸受部の温度が設定温度以下の場合、上
記暖機運転変速比設定部により設定される変速比は、エ
ンジンの冷却水温度が上記設定温度より低い設定低温度
以下で増速側の最大変速比であり、同設定低温度から上
記設定温度までは上記最大変速比から漸減する変速比で
あることを特徴とする請求項3記載の機械式過給機付車
両用エンジン。 - 【請求項5】 上記エンジンの吸気系に上記機械式過給
機の吸入側と吐出側とを連結するバイパス通路を設ける
と共に、同バイパス通路内に通路面積を制御する吸気バ
イパス弁を設け、上記暖機運転領域において、上記コン
トロールユニットがエンジンの冷却水温度に応じて上記
吸気バイパス弁の開度を制御するように構成されたこと
を特徴とする請求項1又は請求項3記載の機械式過給機
付車両用エンジン。 - 【請求項6】 上記吸気系における機械式過給機下流側
の吸気通路内に通路面積を制御する吸気絞り弁を設け、
上記暖機運転領域において、上記コントロールユニット
がエンジンの冷却水温度に応じて上記吸気絞り弁の開度
を制御するように構成されたことを特徴とする請求項
1、請求項3又は請求項5記載の機械式過給機付車両用
エンジン。 - 【請求項7】 上記エンジンの回転数を検出する回転数
検出手段と、上記エンジンのクランク軸からの駆動力を
駆動車輪に伝達する動力伝達系内に介装されたトランス
ミッションのシフト位置を検出するシフト位置検出手段
と、上記エンジンにシリンダ内で圧縮された吸気を排出
することによって制動力を生起する圧縮開放型制動装置
とが設けられ、さらに、上記コントロールユニットが、
上記エンジン回転数及びシフト位置に基づき同エンジン
の限界吸収トルクに対応する上記第2変速装置の変速比
を設定する減速走行変速比設定部を有し、車両の減速走
行時には、上記圧縮開放型制動装置を作動させると共
に、上記減速走行変速比設定部により設定された変速比
が達成されるように上記変速比制御部材を駆動するよう
に構成されたことを特徴とする請求項1記載の機械式過
給機付車両用エンジン。 - 【請求項8】 エンジンの排気系に介装された排気ター
ビン、上記エンジンの吸気系に介装され上記排気タービ
ンのロータ軸に第1の変速装置を介して連結された機械
式過給機、同機械式過給機と上記エンジンのクランク軸
との間に介装され変速比制御部材を有する可変変速比の
第2変速装置、上記エンジンの負荷を検出するエンジン
負荷検出手段、上記エンジンの回転数を検出する回転数
検出手段、上記エンジンのクランク軸からの駆動力を駆
動車輪に伝達する動力伝達系内に介装されたトランスミ
ッションのシフト位置を検出するシフト位置検出手段、
上記エンジンに設けられ同エンジンのシリンダ内で圧縮
された吸気を排出することによって制動力を生起する圧
縮開放型制動装置、及び、上記エンジン負荷検出手段に
より検出されたエンジン負荷に基づき車両の定常及び加
速走行時における上記第2変速装置の変速比を設定する
定常及び加速走行変速比設定部と、上記エンジンの回転
数及びシフト位置に基づき同エンジンの限界吸収トルク
に対応する上記第2変速装置の変速比を設定する減速走
行変速比設定部とを有し、車両の減速走行時には、上記
圧縮開放型制動装置を作動させると共に、上記減速走行
変速比設定部により設定された変速比に応じて上記変速
比制御部材を駆動し、かつ車両の定常及び加速走行時に
は、上記定常及び加速走行変速比設定部により設定され
た変速比に応じて上記変速比制御部材を駆動するコント
ロールユニットを備えたことを特徴とする機械式過給機
付車両用エンジン。 - 【請求項9】 上記第2変速装置が、変速比を無段階に
制御し得る無段変速装置であることを特徴とする請求項
8記載の機械式過給機付車両用エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33097695A JP3166592B2 (ja) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | 機械式過給機付車両用エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33097695A JP3166592B2 (ja) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | 機械式過給機付車両用エンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09137732A true JPH09137732A (ja) | 1997-05-27 |
| JP3166592B2 JP3166592B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=18238457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33097695A Expired - Fee Related JP3166592B2 (ja) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | 機械式過給機付車両用エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3166592B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001042625A1 (en) * | 1999-12-08 | 2001-06-14 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Drive device |
| WO2001098641A1 (en) * | 2000-05-31 | 2001-12-27 | Volvo Lastvagnar Ab | Method for controlling air flow to an engine |
| WO2006079433A1 (de) * | 2005-01-26 | 2006-08-03 | Robert Bosch Gmbh | Turbocompound-aufladesystem mit zuschaltbarem verdichter |
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| JP2012097631A (ja) * | 2010-11-01 | 2012-05-24 | Isuzu Motors Ltd | 内燃機関のエンジンブレーキシステム及びその制御方法 |
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| JP2016020662A (ja) * | 2014-07-15 | 2016-02-04 | 日本精工株式会社 | エンジンの出力増大装置 |
| WO2020158614A1 (ja) * | 2019-01-29 | 2020-08-06 | 京セラ株式会社 | カメラ清浄装置および制御方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3129732U (ja) | 2006-09-20 | 2007-03-08 | 鈴木 榮 | 丸太・角材簡易切断機 |
-
1995
- 1995-11-14 JP JP33097695A patent/JP3166592B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
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|---|---|---|---|---|
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| US6725662B2 (en) | 1999-12-08 | 2004-04-27 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Drive device |
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| JP2020121605A (ja) * | 2019-01-29 | 2020-08-13 | 京セラ株式会社 | カメラ清浄装置および制御方法 |
| CN113365887A (zh) * | 2019-01-29 | 2021-09-07 | 京瓷株式会社 | 摄像头清洁装置以及控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3166592B2 (ja) | 2001-05-14 |
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