JPH07156696A - Power unit for vehicle - Google Patents

Power unit for vehicle

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JPH07156696A
JPH07156696A JP5306777A JP30677793A JPH07156696A JP H07156696 A JPH07156696 A JP H07156696A JP 5306777 A JP5306777 A JP 5306777A JP 30677793 A JP30677793 A JP 30677793A JP H07156696 A JPH07156696 A JP H07156696A
Authority
JP
Japan
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automatic transmission
engine
shift
exhaust
air
Prior art date
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Pending
Application number
JP5306777A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuo Hitomi
光夫 人見
Noriyuki Iwata
典之 岩田
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP5306777A priority Critical patent/JPH07156696A/en
Publication of JPH07156696A publication Critical patent/JPH07156696A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Supercharger (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

PURPOSE:To attain improving accelerating performance or the like without causing busy shifting an automatic transmission, in a power unit for a vehicle provided with an engine with exhaust turbosupercharger and the automatic transmission. CONSTITUTION:An assist means 20 for assisting an exhaust turbosupercharger driven by energy, except exhaust energy, is provided relating to the exhaust turbo supercharger. Also by a control means 54 for receiving outputs of a speed change shift detecting means 55 and acceleration detecting means 56, by driving the assist means 20 only in an accelerating condition further with a speed change shift of an automatic transmission 40 in a high speed shift, at acceleration time in the high speed shift apt to lack horse power, supercharge action is improved to earn the horse power, so that accelerating performance can be improved even not by a shift down.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、排気ターボ過給機を設
けたエンジンと自動変速機とからなる車両のパワーユニ
ットに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle power unit including an engine equipped with an exhaust turbocharger and an automatic transmission.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に車両のパワーユニットは、エンジ
ンと変速機とを備えている。この車両のパワーユニット
におけるエンジンに、排気エネルギーにより駆動されて
吸気を過給する排気ターボ過給機を設けることにより、
出力の向上を図るようにしたものは一般に知られてい
る。
2. Description of the Related Art Generally, a vehicle power unit includes an engine and a transmission. By providing the engine in the power unit of this vehicle with an exhaust turbocharger that is driven by exhaust energy and supercharges intake air,
Those designed to improve the output are generally known.

【0003】また、上記排気ターボ過給機は排気エネル
ギーが小さい低速域等で充分な過給性能が得られにくい
ことから、例えば特公昭59−51649号公報に示さ
れるように、高圧オイルポンプから与えられる作動油の
エネルギーによって排気ターボ過給機の駆動を補助する
アシスト手段を設けたものも提案されている。この過給
機は、アシスト手段として、排気タービンとコンプレッ
サとを連結するシャフトに取付けられた油圧タービン
と、この油圧タービンに対して作動油を供給するための
高圧オイルポンプとを備えるとともに、この高圧オイル
ポンプと上記油圧タービンとの間の作動油供給経路に、
過給圧に応じて作動する制御弁を備えている。そして、
過給圧が所定値より低いときに、アシスト手段を駆動
し、つまり上記高圧オイルポンプからの作動油を上記油
圧タービンに供給することにより、上記シャフトの回転
を助勢して過給圧を高めるようになっている。
Further, since the exhaust turbo supercharger is difficult to obtain sufficient supercharging performance in a low speed range where exhaust energy is small, for example, as shown in Japanese Patent Publication No. 59-51649, a high pressure oil pump is used. It is also proposed to provide an assist means for assisting the drive of the exhaust turbocharger by the energy of the supplied hydraulic oil. This supercharger includes, as assisting means, a hydraulic turbine attached to a shaft connecting an exhaust turbine and a compressor, and a high-pressure oil pump for supplying hydraulic oil to the hydraulic turbine. In the hydraulic oil supply path between the oil pump and the hydraulic turbine,
A control valve that operates according to the boost pressure is provided. And
When the boost pressure is lower than a predetermined value, the assist means is driven, that is, the working oil from the high pressure oil pump is supplied to the hydraulic turbine to assist the rotation of the shaft and increase the boost pressure. It has become.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
示された排気ターボ過給機では過給圧が低いときにアシ
スト手段を駆動しているが、変速機に自動変速機を用い
たパワーユニットにおいては、自動変速機の特性や走行
状態との関係で次のような課題が残されていた。
By the way, in the exhaust turbo supercharger disclosed in the above publication, the assist means is driven when the boost pressure is low. However, in a power unit using an automatic transmission as the transmission. Had the following problems in relation to the characteristics of the automatic transmission and the running state.

【0005】すなわち、エンジンの馬力を増大させるこ
とが要求される運転状態となったとき、具体的にはアク
セル操作によってエンジンが加速状態となったときに、
自動変速機が低速段にあれば、エンジン回転数が比較的
速やかに上昇して、この回転数上昇により馬力が稼がれ
るので、排気ターボ過給機の過給性能が比較的低くても
充分な加速性能が得られる。一方、自動変速機が高速段
にある状態でエンジンが加速状態となったときには、排
気ターボ過給機の過給性能が低いと、高速段のままでは
充分に馬力を稼ぐことができない。
That is, when the engine is in an operating state where it is required to increase the horsepower, specifically, when the engine is in an accelerating state due to an accelerator operation,
If the automatic transmission is in the low speed stage, the engine speed increases relatively quickly, and horsepower is earned by this increase in speed, so it is sufficient even if the turbocharger has a relatively low supercharging performance. Acceleration performance can be obtained. On the other hand, when the engine is accelerated while the automatic transmission is in the high gear, if the exhaust turbocharger has a low supercharging performance, the horsepower cannot be sufficiently obtained in the high gear.

【0006】このように高速段での加速時に馬力が不足
する場合に、シフトダウンが行なわれるように自動変速
機の変速マップを設定しておいて、シフトダウンにより
馬力を稼ぐようにすることが考えられる。しかし、高速
段での加速時にその都度シフトダウンが行なわれると、
変速段のシフトが著しく頻繁になる所謂シフトビジーを
招き、運転者に変速ショック等による違和感を与えると
ともに、自動変速機の制御性や信頼性にとっても好まし
くない。
As described above, when the horsepower is insufficient at the time of acceleration at a high speed, the shift map of the automatic transmission is set so that the downshift is performed, and the horsepower is earned by the downshift. Conceivable. However, if you downshift each time when accelerating at high speed,
This causes so-called shift busy, in which shifting of gears becomes extremely frequent, which gives the driver a feeling of strangeness due to a shift shock or the like, and is not preferable in terms of controllability and reliability of the automatic transmission.

【0007】本発明は、上記の事情に鑑み、排気ターボ
過給機付エンジンと自動変速機とを備えたものにおい
て、自動変速機のシフトビジーを招くことなく、加速性
能等を良好にすることができる車両のパワーユニットを
提供することを目的とするものである。
In view of the above circumstances, the present invention provides an engine equipped with an exhaust turbocharger and an automatic transmission, and improves acceleration performance and the like without causing shift busy of the automatic transmission. It is an object of the present invention to provide a vehicle power unit capable of performing the above.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、排気エネルギーにより駆動されて吸気を
過給する排気ターボ過給機を設けたエンジンと、複数の
変速段を有する多段式の自動変速機とを備えた車両のパ
ワーユニットであって、上記排気ターボ過給機に対し
て、排気エネルギー以外のエネルギーにより上記排気タ
ーボ過給機の駆動を補助するアシスト手段を設けるとと
もに、上記自動変速機が最低速段特定変速段にある状態
においてエンジンの馬力を増大させることが要求される
運転状態となったときに、上記アシスト手段を駆動する
制御手段を設けたものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides an engine provided with an exhaust turbocharger which is driven by exhaust energy to supercharge intake air, and a multi-stage having a plurality of shift speeds. A power unit of a vehicle including an automatic transmission, and the exhaust turbocharger is provided with assist means for assisting driving of the exhaust turbocharger with energy other than exhaust energy, and A control means for driving the assist means is provided when the automatic transmission is in the operating state in which it is required to increase the horsepower of the engine in the state where the automatic transmission is in the lowest gear.

【0009】この発明において、好ましくは、上記自動
変速機の変速段状態を検出する変速段検出手段と、エン
ジンの加速状態を検出する加速検出手段とを設けるとと
もに、上記変速段検出手段および加速検出手段の出力に
応じ、加速状態で、かつ上記自動変速機の変速段が高速
段にあるときにのみ上記アシスト手段を駆動するように
上記制御手段を構成する。
In the present invention, it is preferable to provide a gear shift stage detecting means for detecting a shift stage state of the automatic transmission and an acceleration detecting means for detecting an acceleration state of the engine, and the shift stage detecting means and the acceleration detection. According to the output of the means, the control means is configured to drive the assist means only in an accelerating state and when the shift stage of the automatic transmission is in the high speed stage.

【0010】さらに、上記自動変速機の特性を、高速段
において低速高負荷域で平坦路のときの定常走行が行な
われるように設定することが好ましい。
Further, it is preferable that the characteristics of the automatic transmission are set such that steady running is performed on a flat road in a low speed and high load region in a high speed stage.

【0011】このように自動変速機の特性を設定する場
合に、エンジンの燃焼室に供給する混合気の空燃比を、
少なくとも低速高負荷域で理論空燃比よりも大きい値に
設定することが効果的である。
When setting the characteristics of the automatic transmission in this way, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber of the engine is
It is effective to set the value larger than the theoretical air-fuel ratio at least in the low speed and high load region.

【0012】あるいは、上記空燃比を、少なくとも低速
高負荷域で理論空燃比に設定することも効果的である。
Alternatively, it is also effective to set the air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio at least in the low speed and high load region.

【0013】また、少なくとも低速高負荷域で有効圧縮
比が膨張比よりも小さくなるようにエンジンの吸気弁閉
時期を設定することが好ましい。
Further, it is preferable to set the intake valve closing timing of the engine so that the effective compression ratio becomes smaller than the expansion ratio at least in the low speed and high load region.

【0014】[0014]

【作用】本発明によると、上記自動変速機が特定変速段
にある状態においてエンジンの馬力を増大させることが
要求される運転状態となったときに、排気エネルギーに
よる排気ターボ過給機の駆動だけでは馬力が不足するよ
うな場合でも、上記アシスト手段の駆動によって過給作
用が高められることにより、充分に馬力が稼がれる。そ
して、このようにすることで上記特定変速段において要
求馬力が確保される場合に、自動変速機のシフトダウン
が不要となり、シフトビジーが避けられる。
According to the present invention, when the automatic transmission is in the operating state where it is required to increase the horsepower of the engine while the automatic transmission is in the specific shift stage, only the exhaust turbocharger is driven by the exhaust energy. Then, even if the horsepower is insufficient, the supercharging action is enhanced by the driving of the assist means, so that the horsepower is sufficiently earned. By doing so, when the required horsepower is ensured at the specific gear, the downshift of the automatic transmission becomes unnecessary, and shift busy can be avoided.

【0015】この発明において、とくに、加速状態で、
かつ上記自動変速機の変速段が高速段にあるときにのみ
上記アシスト手段を駆動するようにすると、馬力が不足
し易い高速段での加速時に、過給作用が高められて馬力
が稼がれる。従って、高速段での加速時にシフトダウン
を必要とする場合が少なくなり、シフトビジーが避けら
れる。また、低速段での加速時にはエンジン回転数が比
較的速やかに上昇することで馬力が稼がれることから、
このような場合は上記アシスト手段の駆動が停止される
ことにより、アシスト手段がエンジンの駆動抵抗となる
ことが避けられる。
In the present invention, particularly in the acceleration state,
Further, if the assist means is driven only when the shift stage of the automatic transmission is in the high speed stage, the supercharging action is enhanced and the horsepower is earned at the time of acceleration in the high speed stage where the horsepower tends to be insufficient. Therefore, it is less likely that downshifting will be required when accelerating at a high speed, and shift busy can be avoided. In addition, since the engine speed increases relatively quickly during acceleration at low speeds, horsepower is earned,
In such a case, the driving of the assisting means is stopped, so that the assisting means can be prevented from becoming a driving resistance of the engine.

【0016】上記自動変速機の特性を、高速段において
低速高負荷域で平坦路のときの定常走行が行なわれるよ
うに設定すると、低速高負荷側の低燃費領域で運転され
ることが多くなって、燃費改善に有利となる。そしてこ
のように設定すると、高速段において低速高負荷域で定
常走行が行なわれている状態から加速が行なわれる場合
も多くなり、この場合にその都度シフトダウンが行なわ
れればシフト頻度が著しく増大するが、このような事態
が上記アシスト手段の駆動によって避けられる。
When the characteristics of the above-mentioned automatic transmission are set such that steady running is performed on a flat road in a low speed and high load region at a high speed stage, the automatic transmission is often operated in a low fuel consumption region on the low speed and high load side. This is advantageous for improving fuel efficiency. With this setting, acceleration often occurs from the state where steady running is performed in the low speed and high load range in the high speed stage, and in this case, if downshifting is performed each time, the shift frequency remarkably increases. However, such a situation can be avoided by driving the assist means.

【0017】また、空燃比を少なくとも低速高負荷域で
理論空燃比よりも大きい値(リーン)に設定すると、低
燃費化に有利となり、しかも、高速段での加速時には上
記アシスト手段が駆動することによりリーンバーン状態
でも充分に馬力が増大される。
Further, if the air-fuel ratio is set to a value (lean) larger than the theoretical air-fuel ratio at least in the low speed and high load range, it is advantageous in reducing fuel consumption, and moreover, the assist means is driven during acceleration at a high speed stage. As a result, the horsepower is sufficiently increased even in the lean burn state.

【0018】空燃比を少なくとも低速高負荷域で理論空
燃比に設定すると、低速高負荷域で燃料を増量するよう
な場合と比べてエミッションの向上および低燃費化に有
利となり、かつ、このようにする場合も高速段での加速
時には上記アシスト手段が駆動することにより充分に馬
力が増大される。
When the air-fuel ratio is set to the theoretical air-fuel ratio at least in the low speed and high load range, it is advantageous to the improvement of the emission and the fuel consumption as compared with the case where the amount of fuel is increased in the low speed and high load range. In this case as well, the horsepower is sufficiently increased by driving the assist means during acceleration at the high speed stage.

【0019】また、少なくとも低速高負荷域で有効圧縮
比が膨張比よりも小さくなるようにすると、低速高負荷
域において、圧縮時の温度上昇が抑制されることにより
耐ノック性が高められ、上記アシスト手段の駆動によっ
て過給圧が高められた場合でも充分にノッキングが抑制
される。
Further, if the effective compression ratio is made smaller than the expansion ratio at least in the low speed and high load region, the temperature rise during compression is suppressed in the low speed and high load region, so that the knock resistance is enhanced, Even when the boost pressure is increased by driving the assisting means, knocking is sufficiently suppressed.

【0020】[0020]

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の一実施例による車両のパワーユニットを
概略的に示している。このパワーユニットにおけるエン
ジンは、エンジン本体1、吸気通路10、排気通路12
等を有している。上記エンジン本体1は複数の気筒2を
備え、その各気筒2の燃焼室3に吸気ポート4および排
気ポート5が開口し、図示の例では2つの吸気ポート4
と2つの排気ポート5が開口している。上記各吸気ポー
ト4および各排気ポート5は吸気弁6および排気弁7に
よりそれぞれ開閉されるようになっている。上記吸気ポ
ート4には吸気通路10の下流側の気筒別吸気通路11
が接続され、排気ポート5には排気通路12の上流側の
気筒別排気通路13が接続されいる。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 schematically shows a power unit of a vehicle according to an embodiment of the present invention. The engine in this power unit includes an engine body 1, an intake passage 10, and an exhaust passage 12.
And so on. The engine body 1 includes a plurality of cylinders 2, and an intake port 4 and an exhaust port 5 are opened in a combustion chamber 3 of each cylinder 2, and two intake ports 4 are provided in the illustrated example.
And two exhaust ports 5 are open. The intake ports 4 and the exhaust ports 5 are opened and closed by intake valves 6 and exhaust valves 7, respectively. The intake port 4 includes a cylinder-specific intake passage 11 downstream of the intake passage 10.
Is connected, and the exhaust port 5 is connected to the cylinder-by-cylinder exhaust passage 13 on the upstream side of the exhaust passage 12.

【0021】また、エンジンには排気ターボ過給機15
が設けられている。この排気ターボ過給機15は、排気
通路12に配置されたタービン16と、吸気通路10に
配置されて、上記タービン16にシャフト18を介して
連結されたコンプレッサ17とを備え、排気エネルギー
により駆動されてタービン16が回転し、これに連動し
てコンプレッサ17が回転することにより吸気を過給す
るようになっている。
Further, the engine has an exhaust turbocharger 15
Is provided. The exhaust turbocharger 15 includes a turbine 16 arranged in the exhaust passage 12 and a compressor 17 arranged in the intake passage 10 and connected to the turbine 16 via a shaft 18, and is driven by exhaust energy. Then, the turbine 16 rotates, and the compressor 17 rotates in conjunction with this, so that the intake air is supercharged.

【0022】上記排気ターボ過給機15に対し、排気エ
ネルギー以外のエネルギーにより上記排気ターボ過給機
15の駆動を補助するアシスト手段20が設けられてい
る。当実施例においてこのアシスト手段20は、油圧に
よるエネルギーを排気ターボ過給機15のシャフト18
に与えるための油圧タービン21を備え、この油圧ター
ビン21に作動油が噴射供給されるようになっている。
すなわち、図2にも示すように、排気ターボ過給機15
のハウジング19内において上記シャフト18に油圧タ
ービン21が取り付けられるとともに、上記ハウジング
19には、上記油圧タービン21に向けて作動油を噴射
する作動油噴射ノズル22と、ハウジング19内のオイ
ルを排出する排出ポート23とが設けられている。
The exhaust turbocharger 15 is provided with assist means 20 for assisting the drive of the exhaust turbocharger 15 with energy other than exhaust energy. In the present embodiment, the assisting means 20 transfers energy by hydraulic pressure to the shaft 18 of the exhaust turbocharger 15.
The hydraulic turbine 21 for supplying the hydraulic fluid to the hydraulic turbine 21 is supplied with hydraulic oil.
That is, as shown in FIG. 2, the exhaust turbocharger 15
A hydraulic turbine 21 is attached to the shaft 18 in the housing 19, and a hydraulic oil injection nozzle 22 for injecting hydraulic oil toward the hydraulic turbine 21 is discharged to the housing 19 and the oil in the housing 19 is discharged. A discharge port 23 is provided.

【0023】上記作動油噴射ノズル22および排出ポー
ト23は、図1中に示した作動油供給通路24およびオ
イル戻し通路25に接続されている。上記作動油供給通
路24は、エンジンにより駆動されて高圧のオイルを吐
出するオイルポンプ26に、制御弁27を介して接続さ
れている。この制御弁27は、オイルポンプ26から吐
出されたオイルを上記作動油供給通路24に送る状態と
図外のリリーフ通路に逃がす状態とに切り変え可能とさ
れ、制御信号に応じて作動するようになっている。
The hydraulic oil injection nozzle 22 and the discharge port 23 are connected to the hydraulic oil supply passage 24 and the oil return passage 25 shown in FIG. The hydraulic oil supply passage 24 is connected via a control valve 27 to an oil pump 26 that is driven by the engine and discharges high-pressure oil. The control valve 27 can be switched between a state in which the oil discharged from the oil pump 26 is sent to the hydraulic oil supply passage 24 and a state in which the oil is released to a relief passage (not shown), and operates according to a control signal. Has become.

【0024】図1において、上記吸気通路10における
コンプレッサ17の下流には、過給気を冷却するインタ
ークーラ31が設けられている。さらに吸気通路10に
は、エアクリーナ32、吸気流量を検出するエアフロー
メータ33、アクセル操作等に応じて吸気流量を調節す
るスロットル弁34、燃料を噴射供給するインジェクタ
35等が配設されている。
In FIG. 1, an intercooler 31 for cooling the supercharged air is provided downstream of the compressor 17 in the intake passage 10. Further, in the intake passage 10, an air cleaner 32, an air flow meter 33 for detecting the intake air flow rate, a throttle valve 34 for adjusting the intake air flow rate according to an accelerator operation, and an injector 35 for injecting and supplying fuel are arranged.

【0025】また、上記エンジンの出力軸には、多段式
の自動変速機40が接続されており、この自動変速機4
0の出力側に終減速機43が接続され、この終減速機4
3に車軸44を介して車輪45が連結されている。
A multi-stage automatic transmission 40 is connected to the output shaft of the engine.
The final reducer 43 is connected to the output side of 0, and the final reducer 4
A wheel 45 is connected to the wheel 3 via an axle 44.

【0026】上記自動変速機40は、トルクコンバータ
41と、その出力側に設けられた変速装置42とを備え
ている。上記変速装置42は、ラビニヨ型等の遊星歯車
機構と、各種のクラッチ、ブレーキ等の摩擦要素とを有
している。そして、上記摩擦要素に対する油圧の給排に
応じた摩擦要素の締結、開放により段階的に変速比が変
えられて、例えば前進4段、後進1段の変速段が得られ
るようになっている。なお、このような多段式の自動変
速機は従来から知られているものであるため、上記変速
装置42等の詳細についての図示および説明は省略す
る。
The automatic transmission 40 has a torque converter 41 and a transmission 42 provided on the output side thereof. The transmission 42 has a planetary gear mechanism such as a Ravigneaux type and friction elements such as various clutches and brakes. Then, the gear ratio is changed stepwise by engaging and releasing the friction element according to the supply and discharge of the hydraulic pressure to the friction element, so that, for example, four forward gears and one reverse gear can be obtained. Since such a multi-stage automatic transmission is conventionally known, illustration and description of details of the transmission 42 and the like are omitted.

【0027】上記自動変速機40およびエンジンの制御
はコントロールユニット(ECU)50により行なわれ
る。上記コントロールユニット50には、上記エアフロ
ーメータ33、スロットル弁の開度を検出するスロット
ル開度センサ46、エンジン回転数を検出するエンジン
回転数センサ47、車速を検出する車速センサ48、自
動変速機40のレンジを検出するインヒビタスイッチ4
9等からの信号が入力されている。
A control unit (ECU) 50 controls the automatic transmission 40 and the engine. The control unit 50 includes the air flow meter 33, a throttle opening sensor 46 for detecting an opening of a throttle valve, an engine speed sensor 47 for detecting an engine speed, a vehicle speed sensor 48 for detecting a vehicle speed, and an automatic transmission 40. Inhibitor switch 4 to detect the range of
The signal from 9 etc. is input.

【0028】上記コントロールユニット50は、図3に
示すように、変速機制御部51およびエンジン制御部5
2を有している。変速機制御部51は、スロットル開度
センサ46、車速センサ48、インヒビタスイッチ49
等の信号を受け、車両の運転状態(スロットル開度およ
び車速等)を予め定められた変速マップと照合すること
で変速段を決定して、その変速段となるように自動変速
機40を制御する。
As shown in FIG. 3, the control unit 50 includes a transmission control section 51 and an engine control section 5.
Have two. The transmission control unit 51 includes a throttle opening sensor 46, a vehicle speed sensor 48, and an inhibitor switch 49.
And the like, and determines the gear stage by collating the operating state of the vehicle (throttle opening degree, vehicle speed, etc.) with a predetermined gear shift map, and controls the automatic transmission 40 to attain that gear stage. To do.

【0029】上記エンジン制御部52は、吸入空気量お
よびエンジン回転数等に応じてインジェクタ35からの
燃料噴射量を制御することにより空燃比を予め設定され
た値となるように制御する空燃比制御手段53を有する
とともに、上記アシスト手段20の制御を行なう制御手
段54を有している。この制御手段54は、上記自動変
速機40が特定変速段にある場合においてエンジンの馬
力を増大させることが要求される運転状態になったとき
に、上記アシスト手段20を駆動する。具体的には、エ
ンジン制御部52に含まれる変速段検出手段55および
加速検出手段56の出力に応じ、加速状態で、かつ上記
自動変速機40の変速段が高速段(前進4段の自動変速
機にあっては4速)にあるときにのみ上記アシスト手段
20を駆動するように、上記制御手段54が構成されて
いる。
The engine control unit 52 controls the air-fuel ratio to a preset value by controlling the fuel injection amount from the injector 35 according to the intake air amount, the engine speed, etc. In addition to having the means 53, it also has the control means 54 for controlling the assist means 20. The control means 54 drives the assist means 20 when the automatic transmission 40 is in a specific shift speed and the operating state is required to increase the horsepower of the engine. Specifically, in accordance with the outputs of the gear shift detecting means 55 and the acceleration detecting means 56 included in the engine control unit 52, the automatic transmission 40 is in the accelerating state and the shift speed of the automatic transmission 40 is a high speed gear (four forward gear automatic shifts). The control means 54 is configured so as to drive the assist means 20 only when in the fourth gear).

【0030】上記変速段検出手段55は、変速機制御部
51からの情報に基づき、自動変速機40がどの変速段
にあるかという変速段状態を検出する。また、加速検出
手段56は、例えばスロットル開度センサ46によって
検出されるスロットル開度の変化率を演算し、この変化
率が所定値以上となる加速状態を検出する。
Based on the information from the transmission control unit 51, the shift speed detecting means 55 detects the shift speed state of which shift speed the automatic transmission 40 is in. Further, the acceleration detecting means 56 calculates the rate of change of the throttle opening detected by, for example, the throttle opening sensor 46, and detects an acceleration state in which the rate of change becomes a predetermined value or more.

【0031】上記制御手段54等によるアシスト手段2
0の制御をフローチャートで示すと、図4のようにな
る。すなわち、ステップS1で自動変速機40の変速段
およびスロットル開度θが読み込まれ、ステップS2で
変速段が4速か否かが判定され、その判定がYESであ
れば、ステップS3でスロットル開度変化率dθ/dt
が所定値α以上か否かが判定される。そして、上記ステ
ップS2およびステップS3がともにYESのときはア
シスト手段20が駆動され(ステップS4)、それ以外
のときはアシスト手段20が停止される(ステップS
5)。
Assisting means 2 by the control means 54 and the like
The control of 0 is shown in the flow chart of FIG. That is, the gear and the throttle opening θ of the automatic transmission 40 are read in step S1, and it is determined in step S2 whether or not the gear is the fourth speed. If the determination is YES, the throttle opening is calculated in step S3. Change rate dθ / dt
Is determined to be equal to or greater than the predetermined value α. Then, if YES at both steps S2 and S3, the assisting means 20 is driven (step S4), and otherwise, the assisting means 20 is stopped (step S).
5).

【0032】また、上記パワーユニットにおけるエンジ
ンおよび自動変速機40は、次のような設定となってい
る。
The engine and the automatic transmission 40 in the power unit are set as follows.

【0033】エンジンの空燃比は、とくに燃費改善に重
点をおく設定としては、少なくとも低速高負荷域(低速
域の過給域)で、理論空燃比よりも大きい値に設定さ
れ、好ましくはA/F>17に設定される。なお、空燃
比はエンジンの全運転域で理論空燃比よりも大きい値に
設定してもよく、また高回転高負荷域では理論空燃比も
しくはそれ以下に設定して、それ以外の領域で理論空燃
比よりも大きい値に設定してもよい。
The engine air-fuel ratio is set to a value larger than the theoretical air-fuel ratio at least in the low speed and high load range (supercharging range of the low speed range), and is preferably set to A / It is set to F> 17. Note that the air-fuel ratio may be set to a value larger than the theoretical air-fuel ratio in all operating regions of the engine, and may be set to the theoretical air-fuel ratio or lower in the high rotation and high load region, and in other regions. It may be set to a value larger than the fuel ratio.

【0034】また、有効圧縮比が膨張比よりも小さくな
るように吸気弁閉時期が設定される。例えば図5に示す
ごとく、膨張比が略幾何学的圧縮比となるように排気弁
は下死点付近で開き、上死点付近で閉じるように設定さ
れる一方、吸気弁は上死点付近で開いて下死点よりもあ
る程度以上遅い時期に閉じるように設定され、具体的に
は、1mmリフト時をもって定義した吸気弁閉時期ICが
クランク角で下死点後50°以上に遅く設定される。
Further, the intake valve closing timing is set so that the effective compression ratio becomes smaller than the expansion ratio. For example, as shown in FIG. 5, the exhaust valve is set to open near the bottom dead center and close near the top dead center so that the expansion ratio becomes a substantially geometric compression ratio, while the intake valve closes to the top dead center. It is set to open at a time later than a certain time later than the bottom dead center, and specifically, the intake valve closing timing IC defined with a 1 mm lift is set to a crank angle of 50 ° or more after the bottom dead center. It

【0035】当実施例では吸・排気弁の開閉タイミング
を固定としているが、吸気弁もしくは吸・排気弁の双方
に対してその開閉タイミングを変更可能とするバルブタ
イミング可変機構を設け、少なくとも上記低速高負荷過
給域における低速域で有効圧縮比が膨張比よりも小さく
なるようにしつつ、運転状態に応じて上記開閉タイミン
グを制御してもよい。また、有効圧縮比が膨張比よりも
小さくなるような設定としては、吸気弁閉時期を下死点
よりも早い時期に設定するようにしてもよい。
In the present embodiment, the opening / closing timing of the intake / exhaust valve is fixed, but a valve timing variable mechanism for changing the opening / closing timing of both the intake valve and the intake / exhaust valve is provided, and at least the low speed The opening / closing timing may be controlled according to the operating state while making the effective compression ratio smaller than the expansion ratio in the low speed region in the high load supercharging region. Further, as the setting such that the effective compression ratio becomes smaller than the expansion ratio, the intake valve closing timing may be set earlier than the bottom dead center.

【0036】なお、膨張比を稼ぐために、エンジンの幾
何学的圧縮比は一般の過給エンジン(8.5以下)と比
べて大きくして、9以上の高圧縮比とすることが好まし
い。
In order to obtain a high expansion ratio, it is preferable that the geometrical compression ratio of the engine is made larger than that of a general supercharged engine (8.5 or less) so that the compression ratio is 9 or higher.

【0037】一方、自動変速機40の特性は、高速段に
おいて上記低速高負荷域で平坦路のときの定常走行状態
が得られるように設定される。つまり、後に詳述するよ
うな図6に示す運転状態のマップにおいて、低速高負荷
側の低燃費領域を通るラインA(太い実線で示したライ
ン)が4速(高速段)での定常走行ラインとなるよう
に、自動変速機40の4速のギヤ比が設定されるととも
に、このラインA上の低速高負荷域において4速での定
常走行が実現されるように、変速マップが設定されてい
る。
On the other hand, the characteristics of the automatic transmission 40 are set so that a steady running state can be obtained on a flat road in the low speed and high load range at the high speed stage. That is, in the operation state map shown in FIG. 6, which will be described in detail later, a line A (line indicated by a thick solid line) passing through the low fuel consumption region on the low speed and high load side is a steady running line at the fourth speed (high speed stage). The gear ratio of the fourth speed of the automatic transmission 40 is set so that the gear shift map is set such that steady running at the fourth speed is realized in the low speed and high load range on the line A. There is.

【0038】なお、低速高負荷域とは、具体的には、エ
ンジン回転数が少なくとも3000rpm(定格回転数
の1/2)以下で、かつ、上記アシスト手段20を駆動
させなかったときの全開トルクの1/2のトルクとなる
負荷以上にエンジン負荷が高い領域をいう。
The low speed and high load range is specifically the full open torque when the engine speed is at least 3000 rpm (1/2 of rated speed) and the assist means 20 is not driven. A region in which the engine load is higher than the load at which the torque becomes ½ of the above.

【0039】以上のような当実施例のパワーユニットに
よると、自動変速機40が高速段にある状態で、スロッ
トル開度変化率が所定値以上の加速状態となった時に
は、ターボ過給機15に対して設けられたアシスト手段
20が駆動される。つまり、上記制御弁27が作動油供
給状態に切換えられ、オイルポンプ26から作動油供給
通路24を経て作動油噴射ノズル22に送られた高圧の
作動油が油圧タービン21に向けて噴射され、そのエネ
ルギーが排気ターボ過給機15のシャフト18に与えら
れる。これにより排気ターボ過給機15の駆動が助勢さ
れ、排気エネルギーが比較的小さい低速域でも、上記ア
シスト手段20によって過給圧が充分に高められる。
According to the power unit of the present embodiment as described above, when the automatic transmission 40 is in the high speed stage and the throttle opening change rate is in an acceleration state of a predetermined value or more, the turbocharger 15 is operated. The assisting means 20 provided for the drive is driven. That is, the control valve 27 is switched to the hydraulic oil supply state, the high-pressure hydraulic oil sent from the oil pump 26 to the hydraulic oil injection nozzle 22 via the hydraulic oil supply passage 24 is injected toward the hydraulic turbine 21, and Energy is provided to the shaft 18 of the exhaust turbocharger 15. As a result, the drive of the exhaust turbocharger 15 is assisted, and the boost pressure is sufficiently increased by the assist means 20 even in the low speed range where the exhaust energy is relatively small.

【0040】従って、自動変速機40が高速段にある状
態での加速時に、排気ターボ過給機15の駆動が上記ア
シスト手段20による過給助勢作用でトルクが高めら
れ、充分な加速性能が得られる。このため、シフトダウ
ンによりトルク不足を補うことが必要となる場合が少な
くなり、シフトビジーが避けられる。
Therefore, during acceleration in a state where the automatic transmission 40 is in the high speed stage, the torque of the drive of the exhaust turbocharger 15 is increased by the supercharging assisting action of the assist means 20 and sufficient acceleration performance is obtained. To be Therefore, it becomes less necessary to compensate for the torque shortage by downshifting, and shift busy can be avoided.

【0041】とくに当実施例では、自動変速機40の特
性を高速段において低速高負荷域で平坦路のときの定常
走行が行なわれるように設定することにより燃費を改善
しつつ、このような条件下でもシフトビジーを招くこと
なく加速性能を確保する作用が得られるもので、この作
用を、図6を参照しつつ説明する。
In particular, in the present embodiment, the characteristics of the automatic transmission 40 are set so that steady running can be performed on a flat road in a low speed and high load region at a high speed stage, while improving fuel efficiency and satisfying such conditions. Even under the condition, the action of ensuring the acceleration performance can be obtained without inducing the shift busy, and this action will be described with reference to FIG.

【0042】図6は、正味燃費率の等燃費率ライン(細
い実線で示す多数の曲線)と、等馬力ライン(破線で示
す多数の曲線)と、上記のように自動変速機40の特性
を設定した場合の高速段での定常走行ライン(太い実
線)Aと、従来の一般的な自動変速機の設定による高速
段での定常走行ライン(一点鎖線)Bとを示している。
FIG. 6 shows the equal fuel consumption rate line of the net fuel consumption rate (a large number of curves indicated by thin solid lines), the equal horsepower line (a plurality of curves indicated by broken lines), and the characteristics of the automatic transmission 40 as described above. A steady running line (thick solid line) A at a high speed when set, and a steady running line (dashed line) B at a high speed by setting a conventional general automatic transmission are shown.

【0043】この図中に示すように、正味燃費率は、低
速域における高負荷側の領域で最小値bmin となる。と
くにターボ過給機15による過給が行なわれつつ、リー
ンバーン(空燃比が理論空燃比より大)とされることに
より、低速高負荷域の燃費がより一層低くなる。すなわ
ち、図示燃費率(ピストンに対する仕事の燃費率)をb
i 、平均有効圧力をPe 、摩擦損失平均有効圧力(ピス
トン等の摺動部分の摩擦や各種補機の駆動等による損失
分の平均有効圧力)をPf とすると、エンジンの正味燃
費率be は、
As shown in the figure, the net fuel consumption rate has the minimum value bmin in the high load region in the low speed region. In particular, while the turbocharger 15 is supercharging, the lean burn (the air-fuel ratio is larger than the stoichiometric air-fuel ratio) is set to further reduce the fuel consumption in the low speed and high load range. That is, the indicated fuel consumption rate (fuel consumption rate of work for the piston) is calculated as b
i, the average effective pressure is Pe, and the average friction loss effective pressure (average effective pressure of loss due to friction of sliding parts such as pistons and driving of various auxiliary machines) is Pf.

【0044】[0044]

【数1】be ={(Pe +Pf )/Pe }×bi となり、過給を行ないつつリーンバーンとすると、この
式中の平均有効圧力Peは大きく、図示燃費率bi は小
さくなり、かつ、機械式過給機などと比べて低抵抗の排
気ターボ過給機15を用いることで摩擦損失平均有効圧
力Pf が小さく保たれることから、正味燃費率be が低
減されることとなる。
[Mathematical formula-see original document] be = {(Pe + Pf) / Pe} * bi, and if lean burn is performed while supercharging is performed, the average effective pressure Pe in this equation is large, the indicated fuel consumption rate bi is small, and the mechanical Since the friction loss average effective pressure Pf is kept small by using the exhaust turbocharger 15 having a resistance lower than that of the type supercharger or the like, the net fuel consumption rate be is reduced.

【0045】また、従来の一般的な自動変速機の特性に
よると、定常走行ラインBが最適燃費領域から大きくか
け離れた運転領域を通るのに対し、当実施例のような自
動変速機40の特性によると、定常走行ラインAが低速
高負荷側の低燃費領域を通ることにより、この領域での
運転の機会が多くなる。これにより、燃費が大幅に改善
されることとなる。
Further, according to the characteristics of the conventional general automatic transmission, while the steady running line B passes through the operation area greatly separated from the optimum fuel consumption area, the characteristics of the automatic transmission 40 as in the present embodiment. According to this, since the steady traveling line A passes through the low fuel consumption region on the low speed and high load side, there are many opportunities for driving in this region. As a result, the fuel efficiency is greatly improved.

【0046】ところで、自動変速機40の特性が当実施
例のような設定となっていると、馬力余裕量(定常走行
状態から最高トルクまでの馬力増加量)の面では不利と
なる。つまり、図6中に示すように、低速域において或
る馬力で高速段による定常走行が行なわれている状態か
ら加速操作が行なわれたときに、排気ターボ過給機15
による過給だけでは、自動変速機40の特性が当実施例
のように設定されている場合の馬力余裕量P1が、従来
の一般的な自動変速機の特性による場合の馬力余裕量P
2と比べて小さくなる。また、このように高速段で馬力
余裕量P1が小さい場合に、シフトダウンを行なえば馬
力を稼ぐことができるが、シフトビジーを招く。
By the way, if the characteristics of the automatic transmission 40 are set as in this embodiment, it is disadvantageous in terms of the horsepower margin (the amount of increase in horsepower from the steady running state to the maximum torque). That is, as shown in FIG. 6, when the acceleration operation is performed from the state where steady running is performed at a high speed in a low speed range with a certain horsepower, the exhaust turbocharger 15
With only supercharging by, the horsepower margin P1 when the characteristic of the automatic transmission 40 is set as in the present embodiment is equal to the horsepower margin P1 when the characteristic of the conventional general automatic transmission is used.
It becomes smaller than 2. In addition, when the horsepower margin P1 is small at the high speed, the horsepower can be gained by downshifting, but this causes shift busy.

【0047】これに対し、高速段にある場合の加速時に
上記アシスト手段20が駆動されると、二点鎖線のよう
に低速域の最高トルクが高められることから、高速段の
ままでも充分な馬力余裕量P3が得られ、良好な加速性
能が確保されることとなる。
On the other hand, when the assist means 20 is driven at the time of acceleration in the high speed stage, the maximum torque in the low speed region is increased as indicated by the chain double-dashed line. The surplus amount P3 is obtained, and good acceleration performance is secured.

【0048】この場合に、少なくとも低速高負荷域で有
効圧縮比が膨張比よりも小さくなるように吸気弁閉時期
が設定されていると、圧縮時の温度上昇が抑制されるこ
とによりノッキングが防止され、とくに上記アシスト手
段20の駆動によって過給圧が高められたときにも耐ノ
ック性が確保される。
In this case, if the intake valve closing timing is set so that the effective compression ratio becomes smaller than the expansion ratio at least in the low speed and high load region, knocking is prevented by suppressing the temperature rise during compression. In particular, the knock resistance is ensured even when the boost pressure is increased by driving the assist means 20.

【0049】また、当実施例において上記アシスト手段
20が駆動されるのは、加速時で、かつ自動変速機40
が高速段にある場合のみであって、それ以外はアシスト
手段20の駆動が停止されることにより、燃費および走
行性が良好に保たれる。つまり、自動変速機40が低速
段にある場合は、加速時に比較的速やかにエンジン回転
数が上昇することで馬力が稼がれ、このような場合にア
シスト手段20が駆動されれば、これがエンジンの駆動
抵抗となることにより、却って加速性が悪化し、燃費も
悪くなる。そこで、加速時であっても低速段ではアシス
ト手段20の駆動が停止される。
In the present embodiment, the assist means 20 is driven during acceleration and the automatic transmission 40.
Is only in the high speed stage, and the driving of the assisting means 20 is stopped in other cases, so that the fuel economy and the traveling performance are kept good. That is, when the automatic transmission 40 is in the low speed stage, horsepower is earned by the engine speed increasing relatively quickly during acceleration, and in such a case, if the assist means 20 is driven, this is the engine speed. The driving resistance rather deteriorates the acceleration performance and the fuel consumption. Therefore, the driving of the assist means 20 is stopped at the low speed stage even during acceleration.

【0050】なお、本発明のパワーユニットの具体的構
造は上記実施例に限定されず、種々変更可能であり、以
下に変形例を説明する。
The concrete structure of the power unit of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, but various modifications can be made. A modification will be described below.

【0051】上記実施例では自動変速機40の最高速段
である4速においてのみ加速時にアシスト手段20を駆
動しているが、これに加えて3速等でも加速性能向上に
有効であればアシスト手段20を駆動するようにしても
よい。ただし、少なくとも最低速段(1速)ではアシス
ト手段の駆動を停止する。
In the above embodiment, the assist means 20 is driven at the time of acceleration only at the fourth speed, which is the highest speed stage of the automatic transmission 40. However, in addition to this, if the third speed or the like is effective for improving the acceleration performance, the assist is performed. The means 20 may be driven. However, the driving of the assisting means is stopped at least at the lowest speed (first speed).

【0052】また、上記実施例では混合気の空燃比を少
なくとも低速高負荷域で理論空燃比よりも大きくしてい
るが、空燃比を少なくとも低速高負荷域で理論空燃比に
設定し、例えば全運転域で理論空燃比に設定するように
しもよい。この場合、排気通路には三元触媒を設けてお
く。
Further, in the above embodiment, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is made larger than the theoretical air-fuel ratio at least in the low speed and high load region, but the air-fuel ratio is set to the stoichiometric air fuel ratio in at least the low speed and high load region. The stoichiometric air-fuel ratio may be set in the operating range. In this case, a three-way catalyst is provided in the exhaust passage.

【0053】このように少なくとも低速高負荷域で理論
空燃比に設定すると、高負荷域で燃料を増量してリッチ
状態とするような場合と比べ、燃費が低減されるととも
に、HC、CO等の排出量が少なくなり、さらに上記三
元触媒の浄化率が理論空燃比で高められることからも、
エミッションが向上される。そして、このように低速高
負荷域で理論空燃比とされ、あるいは上記実施例のよう
にリーンとされていても、高速段での加速時にはアシス
ト手段の駆動によって充分にトルクが高められる。
As described above, when the stoichiometric air-fuel ratio is set at least in the low speed and high load region, the fuel consumption is reduced and the HC, CO, etc. are reduced as compared with the case where the fuel amount is increased in the high load region to make the fuel rich. Since the amount of emission is reduced and the purification rate of the three-way catalyst is increased by the theoretical air-fuel ratio,
Emissions are improved. Even when the stoichiometric air-fuel ratio is set in the low speed and high load region or the lean air fuel ratio is set as in the above embodiment, the torque is sufficiently increased by driving the assist means during acceleration in the high speed stage.

【0054】また、排気ターボ過給機15の駆動を補助
するアシスト手段は、例えば図7に示すようなもの、あ
るいは図8に示すようなものでもよい。
The assisting means for assisting the drive of the exhaust turbocharger 15 may be, for example, one shown in FIG. 7 or one shown in FIG.

【0055】すなわち、図7に示す実施例では、吸気通
路10における排気ターボ過給機15のコンプレッサ1
7の下流に、電磁クラッチ(図示せず)を介してエンジ
ン出力軸に連結された機械式過給機60が設けられると
ともに、この機械式過給機60をバイパスするバイパス
通路61と、このバイパス通路61を開閉する開閉弁6
2が設けられており、上記機械式過給機60によってア
シスト手段が構成されている。そして、図外のコントロ
ールユニットにより、所定時(高速段での加速時)に
は、上記電磁クラッチがONとされて機械式過給機60
が駆動されるとともに上記開閉弁62が閉じられ、所定
時以外は電磁クラッチがOFFとされて機械式過給機6
0の駆動が停止されるとともに上記開閉弁62が開かれ
るようになっている。
That is, in the embodiment shown in FIG. 7, the compressor 1 of the exhaust turbocharger 15 in the intake passage 10
7, a mechanical supercharger 60 connected to an engine output shaft via an electromagnetic clutch (not shown) is provided, and a bypass passage 61 that bypasses the mechanical supercharger 60 and the bypass passage 61. Open / close valve 6 for opening / closing the passage 61
2 is provided, and the mechanical supercharger 60 constitutes an assist means. Then, by a control unit (not shown), the electromagnetic clutch is turned on at a predetermined time (acceleration at a high speed stage) to turn on the mechanical supercharger 60.
Is driven and the opening / closing valve 62 is closed, and the electromagnetic clutch is turned off except at a predetermined time.
The drive of 0 is stopped and the on-off valve 62 is opened.

【0056】図8に示す実施例では、排気ターボ過給機
15のシャフトに対して電磁エネルギーを与える電磁式
アシスト手段70が設けられ、図外のコントロールユニ
ットにより、所定時にはこの電磁式アシスト手段70に
通電され、所定時以外は電磁式アシスト手段70への通
電が遮断されるようになっている。
In the embodiment shown in FIG. 8, an electromagnetic assist means 70 for applying electromagnetic energy to the shaft of the exhaust turbocharger 15 is provided, and this electromagnetic assist means 70 is provided at a predetermined time by a control unit (not shown). Power is supplied to the electromagnetic assisting means 70, and the power supply to the electromagnetic assisting means 70 is cut off except at a predetermined time.

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明は、排気ターボ過給機に対して、
排気エネルギー以外のエネルギーにより上記排気ターボ
過給機の駆動を補助するアシスト手段を設けるととも
に、自動変速機が最低速段以外の特定変速段にある状態
においてエンジンの馬力を増大させることが要求される
運転状態となったときに、上記アシスト手段を駆動する
ようにしている(請求項1)ため、上記特定変速段で、
排気エネルギーによる排気ターボ過給機の駆動だけでは
馬力が不足するような場合でも、上記アシスト手段の駆
動によって過給作用が高められることにより、充分に馬
力を稼ぐことができる。従って、自動変速機のシフトダ
ウンによって馬力を稼ぐことが必要となる場合を少なく
して、シフトビジーを防止することができる。しかも、
上記特定変速段で馬力の増大が要求される運転状態に限
って上記アシスト手段を駆動し、それ以外は低抵抗のタ
ーボ過給機のみで過給を行なうようにしているため、燃
費を改善することができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention relates to an exhaust turbocharger,
It is required to provide assist means for assisting the drive of the exhaust turbocharger with energy other than exhaust energy, and to increase the horsepower of the engine when the automatic transmission is in a specific gear other than the lowest gear. When the vehicle is in the operating state, the assist means is driven (claim 1).
Even when the horsepower is insufficient only by driving the exhaust turbocharger by the exhaust energy, the supercharging action is enhanced by driving the assist means, so that the horsepower can be sufficiently earned. Therefore, it is possible to reduce the case where it is necessary to earn horsepower by downshifting the automatic transmission and prevent shift busy. Moreover,
Since the assist means is driven only in an operating state in which the horsepower is required to be increased at the specific shift speed, and other than that, supercharging is performed only by a low resistance turbocharger, thereby improving fuel efficiency. be able to.

【0058】この発明において、とくに請求項2に記載
のように、加速状態で、かつ上記自動変速機の変速段が
高速段にあるときにのみ上記アシスト手段を駆動するよ
うにすると、馬力が不足し易い高速段での加速時に、過
給作用が高められて馬力が稼がれることにより、高速段
での加速時にシフトダウンを必要とする場合が少なくな
って、効果的にシフトビジーを防止することができる。
一方、エンジン回転数が比較的速やかに上昇する低速段
での加速時には、上記アシスト手段の駆動を停止するこ
とにより、アシスト手段がエンジンの駆動抵抗となるこ
とをさけて加速性を良好に保つとともに、燃費を改善す
ることができる。
In this invention, when the assist means is driven only when the automatic transmission is in the high speed stage in the accelerating state, the horsepower is insufficient. By increasing the supercharging effect and increasing horsepower when accelerating at high speeds, it is less likely that a downshift will be required when accelerating at high speeds, effectively preventing shift busy. You can
On the other hand, at the time of acceleration at a low speed stage where the engine speed rises relatively quickly, the driving of the assisting means is stopped to prevent the assisting means from becoming a driving resistance of the engine, and to maintain good acceleration performance. , Can improve fuel economy.

【0059】さらに、上記請求項2の構成に加えて請求
項3に記載のように、上記自動変速機の特性を、高速段
において低速高負荷域で平坦路のときの定常走行が行な
われるように設定すると、低燃費領域が多用されるよう
になることによって燃費をより一層改善することがで
き、かつ、このような自動変速機の設定によっても、高
速段での加速時にアシスト手段を駆動することにより、
シフトビジーを防止しつつ、加速性能を良好にすること
ができる。
Further, in addition to the structure of claim 2, as described in claim 3, the characteristics of the automatic transmission are set so that steady running can be performed on a flat road in a low speed and a high load region in a high speed stage. When set to, fuel efficiency can be further improved by increasing the use of the low fuel consumption region, and even with such automatic transmission setting, the assist means is driven during acceleration at a high speed stage. By
It is possible to improve the acceleration performance while preventing shift busy.

【0060】さらに、請求項4に記載のように、空燃比
を、少なくとも低速高負荷域で理論空燃比よりも大きい
値に設定すると、燃費改善効果を高めることができ、ま
た、請求項5に記載のように、空燃比を、少なくとも低
速高負荷域で理論空燃比に設定すると、エミッションを
向上することができる。そして、このように空燃比を低
速高負荷域で理論空燃比またはこれより大きい値として
も、高速域での加速時には上記アシスト手段の駆動によ
りトルクが充分に高められて、上述の効果が得られる。
Further, as described in claim 4, when the air-fuel ratio is set to a value larger than the stoichiometric air-fuel ratio at least in the low speed and high load region, the fuel efficiency improving effect can be enhanced, and in claim 5 As described above, when the air-fuel ratio is set to the stoichiometric air-fuel ratio at least in the low speed and high load region, the emission can be improved. Then, even if the air-fuel ratio is set to the stoichiometric air-fuel ratio or a value larger than this in the low speed and high load range, the torque is sufficiently increased by driving the assist means during acceleration in the high speed range, and the above-described effect is obtained. .

【0061】また、請求項6に記載のように、少なくと
も低速高負荷域で有効圧縮比が膨張比よりも小さくなる
ようにエンジンの吸気弁閉時期を設定すると、低速高負
荷域で過給圧が高められたときにも充分に耐ノック性を
確保することができ、高速段での加速時にアシスト手段
の駆動によるトルクアップを効果的に行なうことができ
る。
When the intake valve closing timing of the engine is set so that the effective compression ratio becomes smaller than the expansion ratio at least in the low speed and high load range, the boost pressure is increased in the low speed and high load range. Even when the torque is increased, the knock resistance can be sufficiently ensured, and the torque can be effectively increased by driving the assist means during acceleration at the high speed stage.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例によるパワーユニットの全体
構造の概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of an overall structure of a power unit according to an embodiment of the present invention.

【図2】アシスト手段の構造を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of assisting means.

【図3】コントロールユニットの構成を示す機能ブロッ
ク図である。
FIG. 3 is a functional block diagram showing a configuration of a control unit.

【図4】アシスト手段の制御を示すフローチャートであ
る。
FIG. 4 is a flowchart showing control of assisting means.

【図5】バルブタイミングを示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing valve timing.

【図6】定常走行ライン、等燃費ラインおよび等馬力ラ
インを示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a steady running line, an equal fuel consumption line, and an equal horsepower line.

【図7】アシスト手段の別の例を示す概略図である。FIG. 7 is a schematic view showing another example of the assist means.

【図8】アシスト手段のさらに別の例を示す概略図であ
る。
FIG. 8 is a schematic view showing still another example of the assist means.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン本体 15 排気ターボ過給機 20 アシスト手段 40 自動変速機 50 コントロールユニット 54 制御手段 55 変速段検出手段 56 加速検出手段 1 Engine Main Body 15 Exhaust Turbocharger 20 Assisting Means 40 Automatic Transmission 50 Control Unit 54 Control Means 55 Gear Shift Detecting Means 56 Acceleration Detecting Means

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 排気エネルギーにより駆動されて吸気を
過給する排気ターボ過給機を設けたエンジンと、複数の
変速段を有する多段式の自動変速機とを備えた車両のパ
ワーユニットであって、上記排気ターボ過給機に対し
て、排気エネルギー以外のエネルギーにより上記排気タ
ーボ過給機の駆動を補助するアシスト手段を設けるとと
もに、上記自動変速機が最低速段以外の特定変速段にあ
る場合においてエンジンの馬力を増大させることが要求
される運転状態となったときに、上記アシスト手段を駆
動する制御手段を設けたことを特徴とする車両のパワー
ユニット。
1. A power unit for a vehicle, comprising: an engine provided with an exhaust turbocharger that is driven by exhaust energy to supercharge intake air; and a multi-stage automatic transmission having a plurality of shift stages. In the case where the exhaust turbo supercharger is provided with assist means for assisting the drive of the exhaust turbo supercharger with energy other than exhaust energy, and the automatic transmission is in a specific gear stage other than the lowest speed stage, A power unit for a vehicle, comprising: a control means for driving the assist means when an operating state in which the horsepower of the engine is required to be increased is provided.
【請求項2】 上記自動変速機の変速段状態を検出する
変速段検出手段と、エンジンの加速状態を検出する加速
検出手段とを設けるとともに、上記変速段検出手段およ
び加速検出手段の出力に応じ、加速状態で、かつ上記自
動変速機の変速段が高速段にあるときにのみ上記アシス
ト手段を駆動するように上記制御手段を構成したことを
特徴とする請求項1記載の車両のパワーユニット。
2. A shift speed detecting means for detecting a shift speed state of the automatic transmission, and an acceleration detecting means for detecting an acceleration state of the engine are provided, and the shift speed detecting means and the acceleration detecting means are provided in response to the outputs. 2. The power unit for a vehicle according to claim 1, wherein the control means is configured to drive the assist means only in an accelerating state and when the shift stage of the automatic transmission is in a high shift stage.
【請求項3】 上記自動変速機の特性を、高速段におい
て低速高負荷域で平坦路のときの定常走行が行なわれる
ように設定したことを特徴とする請求項2記載の車両の
パワーユニット。
3. The power unit for a vehicle according to claim 2, wherein the characteristic of the automatic transmission is set so that steady running is performed on a flat road in a low speed and a high load region at a high speed stage.
【請求項4】 エンジンの燃焼室に供給する混合気の空
燃比を、少なくとも低速高負荷域で理論空燃比よりも大
きい値に設定したことを特徴とする請求項3記載の車両
のパワーユニット。
4. The power unit for a vehicle according to claim 3, wherein the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber of the engine is set to a value larger than the theoretical air-fuel ratio at least in the low speed and high load region.
【請求項5】 エンジンの燃焼室に供給する混合気の空
燃比を、少なくとも低速高負荷域で理論空燃比に設定し
たことを特徴とする請求項4記載の車両のパワーユニッ
ト。
5. The power unit for a vehicle according to claim 4, wherein the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber of the engine is set to a stoichiometric air-fuel ratio at least in a low speed and high load range.
【請求項6】 少なくとも低速高負荷域で有効圧縮比が
膨張比よりも小さくなるようにエンジンの吸気弁閉時期
を設定したことを特徴とする請求項3乃至5のいずれか
に記載の車両のパワーユニット。
6. The vehicle according to claim 3, wherein the intake valve closing timing of the engine is set so that the effective compression ratio becomes smaller than the expansion ratio at least in the low speed and high load range. Power unit.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008144736A (en) * 2006-12-13 2008-06-26 Toyota Motor Corp Control device for internal combustion engine with supercharger
JP2008255947A (en) * 2007-04-06 2008-10-23 Toyota Motor Corp Control device of internal combustion engine
WO2013156108A1 (en) * 2012-04-18 2013-10-24 Mtu Friedrichshafen Gmbh Method for controlling an internal combustion engine having an engine and a turbocharger assembly and having a transmission; control device and internal combustion engine

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