JP2011094589A - Vehicle mounted with internal combustion engine, and method for controlling the same - Google Patents
Vehicle mounted with internal combustion engine, and method for controlling the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011094589A JP2011094589A JP2009251867A JP2009251867A JP2011094589A JP 2011094589 A JP2011094589 A JP 2011094589A JP 2009251867 A JP2009251867 A JP 2009251867A JP 2009251867 A JP2009251867 A JP 2009251867A JP 2011094589 A JP2011094589 A JP 2011094589A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- auxiliary air
- air
- vehicle
- internal combustion
- combustion engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/04—Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump
- F02B37/10—Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump at least one pump being alternatively or simultaneously driven by exhaust and other drive, e.g. by pressurised fluid from a reservoir or an engine-driven pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B21/00—Engines characterised by air-storage chambers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
-
- Y—GENERAL 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
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
Description
本発明は、車両を制動する際の制動エネルギーを利用して、車両を発進する際に発進トルクを大きくできて、車両の発進を迅速に行うことができる内燃機関を搭載した車両及びその制御方法に関する。 The present invention relates to a vehicle equipped with an internal combustion engine that can increase the starting torque when the vehicle is started by using braking energy when braking the vehicle, and can quickly start the vehicle, and a control method thereof. About.
最近の内燃機関の技術の傾向(トレンド)としては、燃費向上を行う手法として、エンジンの小排気量化と高平均有効圧(高Pme)化が実施されている。しかし、内燃機関の小排気量化(ダウンサイジング)を遂行した場合、この内燃機関を搭載した車両の発進時及び低速域での運転時において、内燃機関の出力トルクが低く、乗り心地性(ドライビングフィーリング)が悪化するという問題がある。 As a recent trend of internal combustion engine technology, as a technique for improving fuel efficiency, engine displacement and high average effective pressure (high Pme) have been implemented. However, when the internal combustion engine has a small displacement (downsizing), the output torque of the internal combustion engine is low and the ride comfort (driving fee) is low when the vehicle equipped with the internal combustion engine starts and operates in a low speed range. There is a problem that the ring) gets worse.
この対策として、高圧段ターボチャージャと低圧段ターボチャージャを用いた2ステージターボを採用した2段過給システムで、車両の低速運転領域では、小型ターボを用いて過給したり、スーパーチャージャを採用した過給システムで、内燃機関の動力を用いてメカニカルな過給による過給補助を行ったりしている。そして、これら過給補助により、内燃機関を小排気量化した場合に問題となる発進時トルクの不足を解消しようとしている。 As a countermeasure, this is a two-stage turbocharging system that uses a two-stage turbocharger that uses a high-pressure turbocharger and a low-pressure turbocharger. In the low-speed operation area of the vehicle, a supercharger is used or a supercharger is used. In such a supercharging system, supercharging assistance by mechanical supercharging is performed using the power of the internal combustion engine. And with these supercharging assistances, it is trying to solve the shortage of starting torque which becomes a problem when the internal combustion engine is reduced in displacement.
しかしながら、2段過給システムにおいても、積載量の多い状態におけるゼロ発進時の発進トルク不足は解消できず、またスーパーチャージャを採用した過給システムにおいては、スーパーチャージャの駆動損失が大きい等の問題がある。 However, even with a two-stage supercharging system, the shortage of starting torque at the time of zero starting with a large load capacity cannot be resolved, and in a supercharging system employing a supercharger, there is a problem such as a large driving loss of the supercharger. There is.
また、最近ではターボチャージャに電動機(モータ)を取り付け、発進時にターボチャージャを電動機運転することにより、このターボチャージャのコンプレッサで過給を行う方式も検討されているが、この電動機運転による電力消費は燃費の悪化を招くという問題がある。 Recently, a method of supercharging with a turbocharger compressor by attaching a motor to the turbocharger and operating the turbocharger at the start of the motor is also being studied. There is a problem of causing deterioration in fuel consumption.
また、スーパーチャージャ等で過給した空気を一時的に補助空気タンクに貯蔵しておき、発進時にこの補助空気タンクから空気を過給する方法も検討されているが、空気の圧縮方法として、エンジンクランクの回転力を利用してスーパーチャージャを駆動するため、このエンジンにおける駆動損失が増大する等の問題がある。 In addition, a method of temporarily storing air supercharged by a supercharger or the like in an auxiliary air tank and supercharging air from the auxiliary air tank at the time of starting is also being studied. Since the supercharger is driven using the rotational force of the crank, there are problems such as an increase in driving loss in the engine.
また、エンジンブレーキ作動時に制動エネルギーを回収してエアコンプレッサを作動させて、燃料消費量を低減するために、内燃機関の回転軸にエアコンプレッサを設け、エンジンブレーキ作動時におけるエアコンプレッサの出力で得られる圧縮空気をエアタンクに貯える自動車のエア機構が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 In addition, in order to reduce the fuel consumption by collecting braking energy when the engine brake is activated and reducing the fuel consumption, an air compressor is provided on the rotating shaft of the internal combustion engine, which is obtained from the output of the air compressor when the engine brake is activated. An automobile air mechanism that stores compressed air to be stored in an air tank has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、機械式の過給装置のように内燃機関側の駆動損失を発生することなく、車両を制動する際の制動エネルギーを利用して加圧された補助空気を補助空気貯蔵タンクに貯蔵することができ、また、車両の発進時において、この貯蔵した高圧の補助空気を用いることで、ターボチャージャのような時間遅れ(タイムラグ)が発生することなく、発進トルクを大きくできて、車両の発進を迅速に行うことができる内燃機関を搭載した車両及びその制御方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described situation, and an object of the present invention is to provide braking energy for braking a vehicle without generating a driving loss on the internal combustion engine side like a mechanical supercharger. The auxiliary air that has been pressurized can be stored in the auxiliary air storage tank, and when the vehicle is started, the stored high-pressure auxiliary air is used to delay the time lag (time lag) like a turbocharger. In other words, the present invention provides a vehicle equipped with an internal combustion engine that can increase the starting torque without causing the occurrence of the occurrence of the problem and can quickly start the vehicle, and a control method therefor.
上記の目的を達成するための本発明の内燃機関を搭載した車両は、内燃機関を搭載した車両において、該車両の車軸にクラッチ機構を介して接続されたコンプレッサと、該コンプレッサで加圧された空気を貯蔵する補助空気タンクと、前記コンプレッサと前記補助空気タンクとを接続する補助空気貯蔵用配管を備えると共に、前記補助空気タンクから貯蔵された空気を内燃機関の吸気通路に導入するための補助空気導入用配管と、前記補助空気タンクから前記吸気通路に導入する空気の圧力を調整する補助空気圧調整弁と、前記吸気通路に導入する空気を外気と前記貯蔵された空気のいずれか一方に切り換える流路切換機構と、前記クラッチ機構と前記流路切換機構を制御する制御装置を備えて構成され、前記制御装置が、エンジンブレーキ使用時または制動ブレーキ使用時の少なくとも一方において、前記クラッチ機構を接続にして前記コンプレッサを稼働して空気を前記補助空気タンクに貯蔵し、車両の発進時においては、前記補助空気タンクから貯蔵した空気を前記吸気通路に導入する制御を行うように構成される。 In order to achieve the above object, a vehicle equipped with an internal combustion engine of the present invention includes a compressor connected to an axle of the vehicle via a clutch mechanism in the vehicle equipped with the internal combustion engine, and pressurized by the compressor. An auxiliary air tank for storing air, an auxiliary air storage pipe for connecting the compressor and the auxiliary air tank, and an auxiliary for introducing the air stored from the auxiliary air tank into the intake passage of the internal combustion engine An air introduction pipe, an auxiliary air pressure adjusting valve that adjusts the pressure of air introduced from the auxiliary air tank into the intake passage, and the air introduced into the intake passage are switched between the outside air and the stored air. A flow path switching mechanism; and a control device that controls the clutch mechanism and the flow path switching mechanism. The compressor is operated with at least one of the clutch mechanism connected and the compressor is operated to store air in the auxiliary air tank at the time of use or when the brake is used, and the air stored from the auxiliary air tank at the start of the vehicle Is configured to perform control to introduce the air into the intake passage.
つまり、車両の車軸に取り付けられたコンプレッサを利用して空気を圧縮し、この空気を高圧のまま補助空気タンクに貯蔵して、車両のゼロ発進時で低速トルクが必要な状態の時に、内燃機関の吸気通路に過給補助(過給アシスト)として空気を強制的に供給するように構成される。 That is, air is compressed using a compressor attached to the axle of the vehicle, this air is stored in an auxiliary air tank with high pressure, and the internal combustion engine is in a state where low speed torque is required at the time of zero start of the vehicle. The air is forcibly supplied to the intake passage as supercharging assistance (supercharging assistance).
この構成によれば、機械式の過給装置のようにエンジン側の駆動損失を発生することなく、車両を制動する際の制動エネルギーを利用して加圧された補助空気を補助空気貯蔵タンクに貯蔵することができる。また、車両の発進時において、この貯蔵した高圧の補助空気を用いることで、ターボチャージャのような時間遅れが発生することなく、発進トルクを大きくでき、車両の発進を迅速に行うことができるようになる。 According to this configuration, the auxiliary air pressurized using the braking energy when braking the vehicle is not supplied to the auxiliary air storage tank without causing a driving loss on the engine side unlike the mechanical supercharger. Can be stored. Further, when the vehicle is started, the stored high-pressure auxiliary air is used, so that the start torque can be increased without causing a time delay like a turbocharger, and the vehicle can be started quickly. become.
上記の内燃機関を搭載した車両において、車両の積車状態を検知する荷重計を各車軸に設けると共に、前記制御装置が、前記荷重計で検出した積車状態によって車両の発進時に必要な過給圧を算出し、該算出された過給圧になるように、前記補助空気圧調整弁を調整する制御を行うように構成すると、この構成により、積車状態に対して最適となる過給圧で貯蔵された空気をエンジンに供給できるので最適な発進トルクを発生することができるようになる。 In a vehicle equipped with the above-described internal combustion engine, a load meter for detecting the vehicle loading state is provided on each axle, and the supercharging required by the control device when starting the vehicle according to the loading state detected by the load meter. If the pressure is calculated and the control for adjusting the auxiliary air pressure adjusting valve is performed so that the calculated supercharging pressure is obtained, this configuration makes it possible to obtain a supercharging pressure that is optimal for the loaded state. Since the stored air can be supplied to the engine, an optimum starting torque can be generated.
そして、上記の目的を達成するための内燃機関を搭載した車両の制御方法は、車両の車軸にクラッチ機構を介して接続されたコンプレッサと、該コンプレッサで加圧された空気を貯蔵する補助空気タンクと、前記コンプレッサと前記補助空気タンクとを接続する補助空気貯蔵用配管を備えると共に、前記補助空気タンクから貯蔵された空気を内燃機関の吸気通路に導入するための補助空気導入用配管と、前記補助空気タンクから前記吸気通路に導入する空気の圧力を調整する補助空気圧調整弁と、前記吸気通路に導入する空気を外気と前記貯蔵された補助空気のいずれか一方に切り換える流路切換機構と、前記クラッチ機構と前記流路切換機構を制御する制御装置を備えて構成された内燃機関を搭載した車両の制御方法において、エンジンブレーキ使用時または制動ブレーキ使用時の少なくとも一方において、前記クラッチ機構を接続にして前記コンプレッサを稼働して前記補助空気タンクに空気を貯蔵し、車両の発進時においては、前記補助空気タンクから貯蔵された空気を前記吸気通路に導入することを特徴とする方法である。 And the control method of the vehicle which mounts the internal combustion engine for achieving said objective is the compressor connected to the axle of the vehicle via the clutch mechanism, and the auxiliary air tank which stores the air pressurized by this compressor And an auxiliary air storage pipe for connecting the compressor and the auxiliary air tank, and an auxiliary air introduction pipe for introducing the air stored from the auxiliary air tank into an intake passage of an internal combustion engine, An auxiliary air pressure adjusting valve that adjusts the pressure of air introduced from the auxiliary air tank into the intake passage, and a flow path switching mechanism that switches the air introduced into the intake passage to either one of outside air or the stored auxiliary air; In a control method for a vehicle equipped with an internal combustion engine comprising a control device for controlling the clutch mechanism and the flow path switching mechanism, an engine block is provided. When at least one of the use of the brake or the brake is used, the clutch mechanism is connected and the compressor is operated to store air in the auxiliary air tank. When the vehicle starts, the air is stored from the auxiliary air tank. The method is characterized in that introduced air is introduced into the intake passage.
この方法によれば、車両を制動する際において、制動エネルギーを利用して加圧された空気を補助空気貯蔵タンクに貯蔵することができ、また、車両の発進時において、この貯蔵した高圧の空気を用いることで、発進トルクを大きくでき、車両の発進を迅速に行うことができるようになる。 According to this method, when the vehicle is braked, the air pressurized using the braking energy can be stored in the auxiliary air storage tank, and the stored high-pressure air can be stored when the vehicle starts. By using, the starting torque can be increased and the vehicle can be started quickly.
上記の内燃機関を搭載した車両の制御方法において、各車軸に設けた本車両の積車状態を検知する荷重計で検出した積車状態によって車両の発進時の必要な過給圧を算出し、該算出された過給圧になるように、前記補助空気圧調整弁を調整すると、積車状態に対して最適となる過給圧で補助空気をエンジンに供給できるので最適な発進トルクを発生することができるようになる。 In the control method of the vehicle equipped with the internal combustion engine, the required supercharging pressure at the start of the vehicle is calculated according to the loaded state detected by the load meter that detects the loaded state of the vehicle provided on each axle, When the auxiliary air pressure adjusting valve is adjusted so that the calculated supercharging pressure is obtained, the auxiliary air can be supplied to the engine at a supercharging pressure that is optimal for the loaded state, so that an optimal starting torque is generated. Will be able to.
本発明に係る内燃機関を搭載した車両及びその制御方法によれば、車軸にクラッチ機構を介して接続されたコンプレッサを利用して吸入空気を加圧し、一時的に補助空気タンクに貯蔵するが、この吸入空気(補助空気)を貯蔵するための加圧は、エンジンブレーキ使用時、又は、制動ブレーキ使用時となるため、基本的に制動エネルギーを利用して吸入空気を補助空気タンクに加圧して貯蔵することができる。従って、機械式の過給装置とは異なり、エンジン側における駆動損失の増大の問題は生じない。 According to the vehicle mounted with the internal combustion engine according to the present invention and the control method thereof, the intake air is pressurized using the compressor connected to the axle via the clutch mechanism, and temporarily stored in the auxiliary air tank. Since the pressurization for storing the intake air (auxiliary air) is when the engine brake is used or when the brake is used, basically, the intake air is pressurized to the auxiliary air tank using the braking energy. Can be stored. Therefore, unlike a mechanical supercharger, there is no problem of increase in drive loss on the engine side.
また、過給する空気を予め補助空気タンクに貯蔵しておき、車両の発進時に流路切換機構の操作で過給補助を行うため、ターボチャージャのような過給時の時間遅れが無くなり、発進トルクの増大も可能となるため、車両のゼロ発進を迅速に行うことができる。 In addition, since the air to be supercharged is stored in the auxiliary air tank in advance and supercharging assistance is performed by operating the flow path switching mechanism when the vehicle starts, there is no time delay at the time of supercharging like a turbocharger. Since torque can be increased, the vehicle can be quickly started at zero.
以下、本発明に係る実施の形態の内燃機関を搭載した車両とその制御方法について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a vehicle equipped with an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention and a control method thereof will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、本発明に係る実施の形態の内燃機関(以下エンジンという)を搭載した車両1においては、エンジン本体2に吸気マニホールド2aと排気マニホールド2bが設けられ、この吸気マニホールド2aには、吸気AとEGRガスが流れる吸気通路3が接続されている。また、排気マニホールド2bには排気ガスGが流れる排気通路4が接続されている。
As shown in FIG. 1, in a vehicle 1 equipped with an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) according to an embodiment of the present invention, an
吸気通路3には、上流側から、エアクリーナ5、吸気空気量センサ(図示しない)、吸気絞り弁(図示しない)、ターボチャージャ6のコンプレッサ6a、インタークーラ7等が設けられている。また、排気通路4には、上流側から、ターボチャージャ6のタービン6b、酸化触媒装置等で構成される前段排気ガス浄化装置8a、NOx吸蔵還元型触媒や触媒付きDPF(ディーゼルパティキュレートフィルタ)等で形成される排気ガス浄化装置8b、消音装置(図示しない)等が設けられている。
An
なお、EGR弁とEGRクーラを備えたEGR通路が排気マニホールド2b又は排気通路4と吸気マニホールド2a又は吸気通路3とを接続して設けられ、排気ガスGの一部を排気側から吸気側に再循環するが、図面を簡略化するために、図1では記載していない。
An EGR passage provided with an EGR valve and an EGR cooler is provided by connecting the
また、エンジンの出力を車輪(タイヤ)9に伝達するために、エンジン本体2の出力軸に変速機(トランスミッション)10を設け、この変速機10にプロペラシャフト11を接続し、このプロペラシャフト11に、ディファレンシャルギア(デフ)12を介して車軸13が設けられている。
In order to transmit the engine output to the wheels (tires) 9, a
また、燃料タンク14と車両1の運転状態に応じて、内燃機関2を制御するためのECU(エンジンコントロールユニット)&VCU(ビークルコントロールユニット)と呼ばれる制御装置15が設けられている。この制御装置15には、アクセル16とブレーキ17からの信号が入力される。
Further, a
そして、本発明においては、更に、クラッチ機構付きコンプレッサ20が車輪9を支持する車軸13に設けられる。また、このコンプレッサ20で加圧された吸入空気Bを貯蔵する補助空気タンク21と、コンプレッサ20と補助空気タンク21とを接続する補助空気貯蔵用配管22が設けられる。この補助空気タンク21には、タンク内の補助空気Cの圧力が必要以上に上昇するのを防止するために、リリーフバルブ23が設けられ、また、補助空気貯蔵用配管22には、補助空気タンク21内の加圧された空気Cがコンプレッサ20側に逆流しないように逆止弁24が設けられる。
And in this invention, the
また、補助空気タンク21から補助空気Cを内燃機関2の吸気通路3に導入するための補助空気導入用配管25が設けられ、この補助空気導入用配管25には、補助空気タンク21から吸気通路3に導入する補助空気Cの圧力を調整する補助空気圧調整弁26が設けられる。
Further, an auxiliary
また、吸気通路3に導入する空気を外気(吸気)Aと補助空気Cとに切り換えるために流路切換機構27、28が設けられる。この流路切換機構は、吸気通路3に設けられ、吸気量を調整する吸気調整弁27と、補助空気導入用配管25に設けられ、補助空気量を調整する補助空気調整弁28とで構成される。
Further, in order to switch the air introduced into the intake passage 3 between the outside air (intake air) A and the auxiliary air C, flow
更に、吸気マニホールド2aに吸気圧(ブースト)センサ31を、排気マニホールド2bに排気圧(排圧)センサ32を、補助空気タンク21にタンク圧センサ33を設け、これらの出力信号を制御装置15に入力するように配線する。
Further, an intake pressure (boost)
また、車両1の積車状態を検知する荷重計(ロードセル)34を各車軸13に計4箇所に設けると共に、この荷重計34の出力信号を制御装置15に入力するように構成する。つまり、車両1の各車軸13に車両1の積車状態を認識するための荷重計34を設置し、現状での車両1の積載状態を制御装置15に認識させる。これにより、制御装置15が、この荷重計34で検出した積車状態によって車両1の発進時の必要な過給圧(ブースト圧)を算出し、この算出された過給圧になるように、補助空気圧調整弁26を調整する制御を行うように構成される。
In addition, load meters (load cells) 34 for detecting the loading state of the vehicle 1 are provided at a total of four locations on each
更に、制御装置15で、クラッチ機構付きコンプレッサ20のクラッチ機構20aと流路切換機構27、28を制御するように構成する。この構成により、高圧の補助空気Cの供給元として、車軸13に設置されたクラッチ機構付きコンプレッサ20が設置されることになり、また、このクラッチ機構付きコンプレッサ20が、車両1に搭載された制御装置(ECU&VCU)15からの信号により、クラッチ機構20aの切り換えを行い、クラッチ機構付きコンプレッサ20の稼動状態を制限できるようになる。
Further, the
次に、上記の内燃機関を搭載した車両1における制御方法について、図2の制御フローと図3の制御フローを参照しながら説明する。これらの制御フローは、エンジンの運転がスタートすると共に、上級の制御フローから呼ばれてスタートし、エンジンの運転の終了に伴う割り込みにより、上級フローに戻り、上級フローと共に終了するものとして示してある。 Next, a control method in the vehicle 1 equipped with the internal combustion engine will be described with reference to the control flow of FIG. 2 and the control flow of FIG. These control flows are shown as starting from the advanced control flow as the engine starts, returning to the advanced flow due to an interruption upon completion of engine operation, and ending with the advanced flow. .
最初に、補助空気Cの貯蔵に関して、図2の制御フローを参照しながら説明する。この図2の制御フローがスタートすると、ステップS11で、補助空気タンク21が満タンであるか否かを判定する。このステップS11の判定で、タンク圧が予め設定した設定圧力以上になっていれば(YES)、補助空気タンク21は満タンであるとして、補助空気Cの貯蔵は不要と判断して、予め設定された時間(補助空気の貯蔵か否かを判定するインターバルに関係する時間)を経過した後に、ステップS11に戻る。また、このステップS11の判定で、タンク圧が予め設定した設定圧力以上になっていなければ(NO)、補助空気タンク21は満タンではないとして、補助空気Cの貯蔵が必要であるとして、ステップS12に行く。
First, the storage of the auxiliary air C will be described with reference to the control flow of FIG. When the control flow in FIG. 2 starts, it is determined in step S11 whether or not the
ステップS12では、補助空気Cを貯蔵するときであるか否かを判定する。つまり、車速センサで車両速度が予め設定した速度(例えば、30km/h)以上で、且つ、アクセル16の開度がゼロのエンジンブレーキ時であれば、補助空気Cを貯蔵するときであり、また、ブレーキ17が踏まれている制動時(ブレーキランプの点灯時)であれば、補助空気Cを貯蔵するときである。
In step S12, it is determined whether it is time to store the auxiliary air C. That is, when the vehicle speed is equal to or higher than a speed (for example, 30 km / h) set in advance by the vehicle speed sensor and the opening degree of the
ステップS12の判定で、エンジンブレーキ作動時とブレーキ作動時のいずれでもない場合(NO)には、予め設定された時間(補助空気の貯蔵か否かを判定するインターバルに関係する時間)を経過した後に、ステップS12に戻る。ステップS12の判定で、エンジンブレーキ作動時か、ブレーキ作動時かのいずれか場合(YES)には、ステップS13に行き、クラッチ機構付きコンプレッサ20のクラッチ機構20aを接続し、クラッチ機構付きコンプレッサ20を車軸13の回転制動力で駆動して、吸入空気Bを補助空気Cとして補助空気タンク21に貯蔵する。この貯蔵は予め設定された時間(補助空気の貯蔵終了を判定するインターバルに関係する時間)の間行われる。その後、ステップS14に行く。
If it is determined in step S12 that neither the engine brake operation nor the brake operation is performed (NO), a preset time (time related to an interval for determining whether or not auxiliary air is stored) has elapsed. Later, the process returns to step S12. If it is determined in step S12 that the engine brake is applied or the brake is applied (YES), the process goes to step S13, the
このステップS14では、補助空気Cの貯蔵終了か否かを、補助空気タンク21に設けたタンク圧センサ33で検出したタンク圧が予め設定した設定圧力(規定圧力)以上になったか否かで判定する。このステップS14の判定で、タンク圧が予め設定した設定圧力以上になっていなければ(NO)、補助空気Cの貯蔵は終了していないとして、更に吸入空気Bを加圧して補助空気タンク21に供給するために、ステップS12に戻る。なお、補助空気タンク21の内部の補助空気Cが必要以上の圧力になった場合は、爆発防止のために補助空気タンク21に設置してあるリリーフバルブ23が開放し補助空気Cを大気中に放出し、補助空気タンク21が安全になるように内部の圧力を調整する。
In this step S14, it is determined whether or not the storage of the auxiliary air C has been completed based on whether or not the tank pressure detected by the
また、ステップS14の判定で、タンク圧が予め設定した設定圧力以上になっていれば(YES)、補助空気タンク21は満タンになったと判断して、ステップS15に行く。このステップS15では、クラッチ機構付きコンプレッサ20のクラッチ機構20aを開放して断絶し、クラッチ機構付きコンプレッサ20を車軸13の回転とは切り離し、クラッチ機構付きコンプレッサ20の稼動を止めて、吸入空気Bの補助空気タンク21への供給を終了する。なお、クラッチ機構付きコンプレッサ20を停止した場合には、逆止弁24により、補助空気タンク21から貯蔵された補助空気Cが逆流することを防止される。
If it is determined in step S14 that the tank pressure is equal to or higher than a preset pressure (YES), it is determined that the
その後、ステップS11に戻る。なお、エンジンの停止などの場合には、割り込みが生じてリターンに入って上級の制御フローに戻り、上級の制御フローの終了と共に、この図2の制御フローも終了する。 Then, it returns to step S11. In the case of engine stop or the like, an interrupt is generated and a return is entered to return to the advanced control flow, and the control flow of FIG.
次に、図3を参照しながら、車両1の発進加速状態における過給補助(過給アシスト)について説明する。エンジンの運転が開始されると、図3の制御フローが上位の制御フローから呼ばれてスタートし、ステップS21で、車両1の車軸13に設置した荷重計34からの検出信号により、車両1の積車状態を判定する。ステップS22で、この判定を基に車両発進時に必要な必要発進トルクと必要過給圧(ブースト圧)を算出し、ステップS23で、吸気通路3に供給する補助空気Cの圧力が必要過給圧になるように補助空気圧調整弁26を調整する。この必要過給圧に関係する必要発進トルクと車両重量の関係を図4に示す。
Next, supercharging assistance (supercharging assistance) in the start acceleration state of the vehicle 1 will be described with reference to FIG. When the operation of the engine is started, the control flow of FIG. 3 is called from the upper control flow and starts, and in step S21, the detection signal from the
次に、ステップS24で、過給補助の開始か、否かを、つまり、車両1が発進状態にあるか否かを、車速センサやアクセル16の踏み込み量(アクセルON)などから判定する。車両1が発進状態にあり、過給補助が必要である(YES)と判定されると、ステップS25で、補助空気調整弁26を開弁し、吸気調整弁27を閉弁する。これにより、補助空気タンク21に加圧して貯蔵してある補助空気Cを吸気通路3に供給し、過給補助を行う。また、ステップS24で、過給補助の開始でない(NO)の場合には、ステップS21に戻る。
Next, in step S24, it is determined whether or not supercharging assistance is started, that is, whether or not the vehicle 1 is in a starting state, from the vehicle speed sensor, the depression amount of the accelerator 16 (accelerator ON), and the like. If it is determined that the vehicle 1 is in a starting state and supercharging assistance is required (YES), the auxiliary
ステップS25の過給補助を所定の時間(ステップS26の過給補助の終了の判定のインターバルに関係する時間)の間行った後、ステップS26に行き、過給補助の終了か否かを判定する。この判定は、補助空気タンク21の内部の圧力が低くなったことをタンク圧センサ33又は吸気圧センサ31で検出したり、ターボチャージャ6のタービン6bの入口圧が十分に高くなり、ターボチャージャ6による過給が十分に可能な状態になったことを排気圧センサ32で検出したりした場合には、過給補助の終了と判定し、その他の場合には過給補助の継続と判定する。
After performing supercharging assistance in step S25 for a predetermined time (time related to the determination interval of supercharging assistance in step S26), the process goes to step S26 to determine whether supercharging assistance is completed. . In this determination, it is detected by the
ステップS26で、過給補助の終了(YES)と判定された時には、ステップS27に行き、補助空気調整弁26を閉弁し、吸気調整弁27を開弁し、過給補助を終了する。つまり、補助空気調整弁26と吸気調整弁27を切り替えて、エンジン本体2の排気系に取り付けられたタービン6bを駆動して、コンプレッサ6aで過給を行う。また、過給補助の終了でない(NO)と判定された時には、ステップS25に戻り、過給補助を継続する。
When it is determined in step S26 that the supercharging assistance is finished (YES), the process goes to step S27, the auxiliary
ステップS27の過給補助の終了操作が終了すると、ステップS21に戻り、ステップS21〜ステップS23で、補助空気圧調整弁28を制御しながら、次の過給補助の開始を待つ。また、エンジンの停止などにより、割り込みが生じてリターンに入り、上級の制御フローに戻り、上級の制御フローの終了と共に、この図3の制御フローも終了する。
When the supercharging assistance end operation in step S27 is completed, the process returns to step S21, and the start of the next supercharging assistance is awaited while controlling the auxiliary air
上記の制御方法においては、エンジンブレーキ使用時または制動ブレーキ使用時の少なくとも一方において、クラッチ機構付きコンプレッサ20のクラッチ機構20aを接続にしてコンプレッサ20を稼働して補助空気タンク21に吸入空気Bを補助空気Cとして貯蔵し、車両1の発進時においては、補助空気タンク21から補助空気Cを吸気通路3に導入する制御を行う。
In the above control method, at least one of the engine brake and the brake brake is used, the
これにより、車軸13等に取り付けられたクラッチ機構付きコンプレッサ20を利用して吸入空気を圧縮し、この吸入空気Bを補助空気Cとして高圧のまま補助空気タンク21に貯蔵して、車両のゼロ発進時等で低速トルクが必要な状態の時に、内燃機関の吸気通路3に過給補助でこの補助空気Cを強制的に供給することができる。
As a result, the intake air is compressed using the compressor mechanism-equipped
そして、その後、車両1がエンジンブレーキ使用状態、若しくは制動ブレーキ使用状態になった時に、補助空気タンク21内に車軸13に接続したクラッチ機構付きコンプレッサ20により吸入空気Bを加圧して供給する。これを繰り返す。
Thereafter, when the vehicle 1 is in the engine brake use state or the brake brake use state, the intake air B is pressurized and supplied into the
上記の構成によれば、補助空気タンク21に吸入空気Bを補助空気Cとして貯蔵するための加圧は、車軸13に取り付けられたクラッチ機構20aを持つクラッチ機構付きコンプレッサ20を使用して、エンジンブレーキ使用時、または制動ブレーキ使用時となるため、基本的に制動エネルギーを利用して吸入空気Bを補助空気タンク21に加圧して貯蔵することができる。これにより、機械式の過給装置(スーパーチャージャ)とは異なり、エンジン側において駆動損失が増大しない。
According to the above configuration, the pressurization for storing the intake air B as the auxiliary air C in the
また、過給する補助空気Cを予め補助空気タンク21に貯蔵しておき、アクセル16のオンの信号による調整弁26、27の切換え操作等で補助空気Cの過給を行うため、ターボチャージャのように過給時時間遅れ(タイムラグ)が発生せず、発進トルクも増加できるので、車両1のゼロ発進を迅速に行うことができる。
Further, the auxiliary air C to be supercharged is stored in the
更に、荷重計34を車軸13に設置し、車両1の重量の状態を監視することにより、最適となる発進トルクを検知し、必要なだけの補助空気Cをエンジン側に供給することができるようになる。
Further, by installing a
本発明の内燃機関を搭載した車両及びその制御方法よれば、車軸に取り付けられたコンプレッサを使用して、制動エネルギーを利用して補助空気を補助空気タンクに加圧して貯蔵するので、機械式の過給装置のようなエンジン側における駆動損失が増大せず、また、この補助空気を用いて車両発進時に過給補助を行うので、ターボチャージャのような過給時の時間遅れが無くなり、ゼロ発進を迅速に行うことができるようになるので、トラックやバス等の内燃機関を搭載した車両に利用することができる。 According to the vehicle equipped with the internal combustion engine of the present invention and its control method, the auxiliary air is pressurized and stored in the auxiliary air tank using the braking energy using the compressor attached to the axle. Driving loss on the engine side like a supercharger does not increase, and supercharging assistance is used when starting the vehicle using this auxiliary air, so there is no time delay during supercharging like a turbocharger and zero start Can be quickly performed, and can be used for a vehicle equipped with an internal combustion engine such as a truck or a bus.
1 車両
2 エンジン本体
3 吸気通路
6 ターボチャージャ
6a コンプレッサ
6b タービン
9 車輪(タイヤ)
13 車軸
15 制御装置
16 アクセル
17 ブレーキ
20 クラッチ機構付きのコンプレッサ
21 補助空気タンク
22 補助空気貯蔵用配管
23 リリーフバルブ
24 逆止弁
25 補助空気導入用配管
26 補助空気圧調整弁
27 吸気調整弁(流路切換機構)
28 補助空気調整弁(流路切換機構)
31 吸気圧(ブースト)センサ
32 排気圧(排圧)センサ
33 タンク圧センサ
34 荷重計(ロードセル)
A 吸気
B 吸入空気
C 補助空気
G 排気ガス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
13
28 Auxiliary air regulating valve (flow path switching mechanism)
31 Intake Pressure (Boost)
A Intake B Intake air C Auxiliary air G Exhaust gas
Claims (4)
該車両の車軸にクラッチ機構を介して接続されたコンプレッサと、該コンプレッサで加圧された空気を貯蔵する補助空気タンクと、前記コンプレッサと前記補助空気タンクとを接続する補助空気貯蔵用配管を備えると共に、
前記補助空気タンクから貯蔵された空気を内燃機関の吸気通路に導入するための補助空気導入用配管と、前記補助空気タンクから前記吸気通路に導入する空気の圧力を調整する補助空気圧調整弁と、前記吸気通路に導入する空気を外気と前記貯蔵された空気のいずれか一方に切り換える流路切換機構と、前記クラッチ機構と前記流路切換機構を制御する制御装置を備えて構成され、
前記制御装置が、エンジンブレーキ使用時または制動ブレーキ使用時の少なくとも一方において、前記クラッチ機構を接続にして前記コンプレッサを稼働して空気を前記補助空気タンクに貯蔵し、車両の発進時においては、前記補助空気タンクから貯蔵した空気を前記吸気通路に導入する制御を行うことを特徴とする内燃機関を搭載した車両。 In a vehicle equipped with an internal combustion engine,
A compressor connected to the axle of the vehicle via a clutch mechanism; an auxiliary air tank for storing air pressurized by the compressor; and an auxiliary air storage pipe for connecting the compressor and the auxiliary air tank. With
An auxiliary air introduction pipe for introducing air stored from the auxiliary air tank into an intake passage of an internal combustion engine, an auxiliary air pressure adjusting valve for adjusting the pressure of air introduced from the auxiliary air tank into the intake passage, A flow path switching mechanism that switches the air introduced into the intake passage to either one of outside air or the stored air, and a control device that controls the clutch mechanism and the flow path switching mechanism.
The control device connects the clutch mechanism and operates the compressor to store air in the auxiliary air tank when the engine brake is used or when the brake is used, and stores the air in the auxiliary air tank. A vehicle equipped with an internal combustion engine that performs control to introduce air stored from an auxiliary air tank into the intake passage.
エンジンブレーキ使用時または制動ブレーキ使用時の少なくとも一方において、前記クラッチ機構を接続にして前記コンプレッサを稼働して前記補助空気タンクに空気を貯蔵し、車両の発進時においては、前記補助空気タンクから貯蔵された空気を前記吸気通路に導入することを特徴とする内燃機関を搭載した車両の制御方法。 A compressor connected to a vehicle axle via a clutch mechanism; an auxiliary air tank for storing air pressurized by the compressor; and an auxiliary air storage pipe for connecting the compressor and the auxiliary air tank An auxiliary air introduction pipe for introducing air stored in the auxiliary air tank into an intake passage of an internal combustion engine, and an auxiliary air pressure adjusting valve for adjusting the pressure of air introduced from the auxiliary air tank into the intake passage; An internal combustion engine comprising a flow path switching mechanism that switches the air introduced into the intake passage to either one of outside air or the stored auxiliary air, and a control device that controls the clutch mechanism and the flow path switching mechanism. In a method for controlling a vehicle equipped with an engine,
When at least one of the engine brake and the braking brake is used, the clutch mechanism is connected to operate the compressor to store air in the auxiliary air tank, and when the vehicle starts, the air is stored from the auxiliary air tank. A control method for a vehicle equipped with an internal combustion engine, wherein the air is introduced into the intake passage.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009251867A JP2011094589A (en) | 2009-11-02 | 2009-11-02 | Vehicle mounted with internal combustion engine, and method for controlling the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009251867A JP2011094589A (en) | 2009-11-02 | 2009-11-02 | Vehicle mounted with internal combustion engine, and method for controlling the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011094589A true JP2011094589A (en) | 2011-05-12 |
Family
ID=44111764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009251867A Pending JP2011094589A (en) | 2009-11-02 | 2009-11-02 | Vehicle mounted with internal combustion engine, and method for controlling the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011094589A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013096397A (en) * | 2011-11-07 | 2013-05-20 | Isuzu Motors Ltd | Start acceleration assistance device |
JP2013096398A (en) * | 2011-11-07 | 2013-05-20 | Isuzu Motors Ltd | Assist device for starting and acceleration |
JP2013160111A (en) * | 2012-02-03 | 2013-08-19 | Isuzu Motors Ltd | Failure diagnostic method of supercharging assist device of internal combustion engine and supercharging assist system of internal combustion engine |
JP2013170455A (en) * | 2012-02-17 | 2013-09-02 | Isuzu Motors Ltd | Internal combustion engine, exhaust circulating method therefor, and control method therefor |
WO2014002793A1 (en) * | 2012-06-28 | 2014-01-03 | いすゞ自動車株式会社 | Internal combustion engine, vehicle equipped with same, and control method therefor |
-
2009
- 2009-11-02 JP JP2009251867A patent/JP2011094589A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013096397A (en) * | 2011-11-07 | 2013-05-20 | Isuzu Motors Ltd | Start acceleration assistance device |
JP2013096398A (en) * | 2011-11-07 | 2013-05-20 | Isuzu Motors Ltd | Assist device for starting and acceleration |
JP2013160111A (en) * | 2012-02-03 | 2013-08-19 | Isuzu Motors Ltd | Failure diagnostic method of supercharging assist device of internal combustion engine and supercharging assist system of internal combustion engine |
JP2013170455A (en) * | 2012-02-17 | 2013-09-02 | Isuzu Motors Ltd | Internal combustion engine, exhaust circulating method therefor, and control method therefor |
WO2014002793A1 (en) * | 2012-06-28 | 2014-01-03 | いすゞ自動車株式会社 | Internal combustion engine, vehicle equipped with same, and control method therefor |
JP2014009599A (en) * | 2012-06-28 | 2014-01-20 | Isuzu Motors Ltd | Internal combustion engine, vehicle mounting the same and method of controlling the same |
US9739219B2 (en) | 2012-06-28 | 2017-08-22 | Isuzu Motors Limited | Internal combustion engine, vehicle equipped with same, and control method therefor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2012057065A1 (en) | Turbocharge system | |
WO2012057191A1 (en) | Turbocharge system | |
WO2015083493A1 (en) | Turbo compound system control device | |
JP5724296B2 (en) | Engine system | |
WO2012057189A1 (en) | Internal combustion engine exhaust brake control method and device | |
JP4844342B2 (en) | Vehicle control device | |
JP5115630B2 (en) | Accumulation system for internal combustion engines | |
WO2017111086A1 (en) | Engine control device | |
JP2013181393A (en) | Supercharging system for engine | |
JP2011094589A (en) | Vehicle mounted with internal combustion engine, and method for controlling the same | |
JP2013181392A (en) | Supercharging system for engine | |
EP2634410B1 (en) | Engine system | |
JP2014074356A (en) | Engine condensed water discharge device | |
JP4136990B2 (en) | Control method for starting hybrid vehicle | |
JP2010190052A (en) | Supercharging system for internal combustion engine | |
EP2651735B2 (en) | Method for controlling a compressed air generation system of an automotive vehicle, compressed air generation system adapted to such a method and automotive vehicle comprising such a system | |
JPH0423095Y2 (en) | ||
JP4840410B2 (en) | Exhaust gas recovery device | |
JP2011157881A (en) | Control device of supercharger with motor | |
JP5397291B2 (en) | Start control device for turbocharged engine | |
JP2007077906A (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2006307649A (en) | Hybrid car for regenerating nox adsorbing catalyst by using engine stopping or idling request | |
JP5565378B2 (en) | Internal combustion engine control system | |
JP4582054B2 (en) | Control device for vehicle engine system | |
US20140373818A1 (en) | Air supply system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20120815 |