JP3315549B2 - 差動駆動過給装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、差動駆動過給装置及び
その制御方法に係わり、特に、建設機械等の車両用のエ
ンジンの給気を過給し、エンジン出力の増加を図るエン
ジンの差動駆動過給装置及びその制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、乗用車、トラック、ホィールロー
ダ、クレーン車等、主に車輪をもって走行する車両用エ
ンジンにおいては、加速性を確保しつつ、小型高出力化
するために過給機が用いられている。この過給機には、
エンジン出力の一部又は他の機関の動力を用いる機械式
過給方式と、排気ガスを用いるターボチャージャによる
過給方式とがある。機械式過給方式としては、過給機２
１０をエンジン２１１から、図７２に示すように、ギヤ
２１２、２１３又はベルト等を介して機械的に直結駆動
式にしている。この直結駆動式では、図７３に示すよう
な空気供給状態となり、エンジン回転速度の低速高負荷
領域（Ａ）ではエンジンへの空気の供給は不足状態とな
り、高速低負荷領域（Ｂ）では供給は超過状態となり、
過給機２１０の駆動ロスが増大する。

【０００３】これを解消するために、図７４に示すよう
な差動駆動方式にて過給機２１０を駆動させる方法が提
案されている。図７４の差動駆動方式（イ）では、エン
ジン２１１の出力軸２１１ａにはプラネットキャリア２
１３が固設して連結され、キャリア２１３には通常３個
のプラネタリギヤ２１４が等間隔に回転自在に取着され
ている。３個のプラネタリギヤ２１４の内方にはサンギ
ヤ２１５が、また、外方にはリングギヤ２１６が噛合し
ている。サンギヤ２１５の内方にはエンジン２１１の出
力軸２１１ａが回転自在に配設されている。また、サン
ギヤ２１５の一端にはギヤ２１７が設けられ、このギヤ
２１７には機械式過給機２１０用の駆動ギヤ２１８が噛
合している。リングギヤ２１６には車両の動力伝動系２
２０の軸が連結され、動力伝動系の負荷により機械式過
給機２１０は変動して回転している。

【０００４】また、同じ差動駆動方式にて過給機を駆動
させる方法の図７５の差動駆動方式（ロ）では、上記と
ほぼ同じ構成（同一部品には同一符号を付設）よりな
り、差動駆動方式（ロ）ではリングギヤ２１６に、電
気、乾式及び油圧等を利用したブレーキ２１６ａを配設
している。このブレーキ２１６ａによるひきずり抵抗の
強弱で機械式過給機２１０の回転力を制御している。

【０００５】また、建設機械及び運搬機械等では、使用
する機械によりエンジン出力性能は低速・中速回転速度
側で高出力を望まれるもの及び高速回転速度側で高出力
を望まれるものがある。例えば、パワーショベル等で
は、図７６に示すごとく、エンジンが高回転速度で高出
力のもの、即ち、領域Ｑａで使用されるのでこの範囲で
高出力を出すエンジンが望まれている。また、ブルドー
ザ、ダンプトラック、ホィールローダ、モータグレーダ
及びオンロードトラック等では、図７７に示すごとく、
特に中・低速回転時に高出力（実線ＥＬ）を出すエンジ
ンが望まれている。しかしながら、現状のエンジンで
は、図７７の点線ＥＬ−１に示すごとく、中・低速回転
時の出力が低いという問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の差動
駆動方式（イ）では、ゼロ発進からの加速（車両停止か
らの加速）の場合には車両負荷が大きいので、先ず、機
械式過給機２１０の回転速度が高まり、エンジンに十分
な空気が入ってからやっと車両が動きだす。このため、
オペレータはアクセル踏み込み初期における停滞感、即
ち、応答性が悪いという不満が生ずる。差動駆動方式
（ロ）では、エンジン駆動力の一部がブレーキ等のひき
ずり抵抗により熱のロスとして失われ、燃費が悪化する
という問題がある。現状のエンジンでは、図７７の点線
ＥＬに示すごとく、中・低速回転時に迅速に高出力を出
力するものがないという問題がある。

【０００７】これは、現状のエンジンでは、次の問題が
あり達成されない。中・低速回転域で吸入空気量の限
界がある。筒内圧の最大燃焼圧力にＰｍａｘの限界が
ある。参考ながら、低温時に圧縮比を低くとると、始
動が悪く始動性に限界がある。（始動性より、圧縮比は
直接噴射式で１５〜１７位である。）図７８は、前記
、の二つの問題を説明する図である。図７８におい
て、横軸にエンジン回転速度を示し、縦軸に正味平均有
効圧力Ｐｍｅを示し、双曲線（Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ
３）でエンジンの要求する等空気量を示している。ま
た、一点鎖線（Ａｒａ）で現在のエンジン吸入空気量の
限界を示し、二点鎖線（Ｐｍｌ）で現在のエンジンの設
計の構造上のバランスからの最大燃焼圧力（Ｐｍａｘ）
の限界を示している。このため、現在では点線（Ｔｃ
ａ）に示す出力トルクが得られている。

【０００８】さらに、高出力を得るためにターボ過給機
を採用しているが、従来のターボ過給機は図７９に示す
ようなトルクカーブ（Ｔｃａ）では低速度時（Ｎａ）に
は働かない。従って、定格点（Ｒａ）と最大トルク点
（Ｔｍａｘ）との、エンジンに供給されるべき要求空気
量の差が大きくなり、ワイドレンジのコンプレッサマッ
プが必要となる。このために、コンプレッサはベーンレ
スタイプとしてワイドレンジ化を図るためコンプレッサ
効率が悪いと共に、空気量の差が大きいため図８０に示
すように最高の効率範囲（Ｌａａ）を使えない。もし、
定格点（Ｒａ）をこの最高の効率範囲（Ｌａａ）に入れ
ると、最大トルク点（Ｔｍａｘ）がサージング域（サー
ジングラインＳａａ）に入り使用不可となる。また、最
大トルク点（Ｔｍａｘ）をこの最高の効率範囲（Ｌａ
ａ）に入れると、定格点（Ｒａ）がチョーク域（チョー
クラインＣａａ）に入り、コンプレッサ効率が異常に低
下する問題がある。また、機械式過給機により、低速で
高いトルクを出力する高トルク型エンジンを作ると、筒
内圧力が高くなり、設計上の許容限界を越えてしまい、
信頼性、耐久性を確保できない。これを解決するために
圧縮比を低くとると、低温始動性が悪くなるという相反
する問題がある。さらに、低速領域で正味平均有効圧力
を大きくとると、低速トルクが大幅に増加し主運動部分
の潤滑不良又は低速域出力増大に各部の冷却不足が生
じ、耐久性、信頼性が低下する問題がある。

【０００９】本発明は、上記従来の問題点に着目し、差
動駆動過給装置及びその制御方法に係わり、特に、建設
機械等の車両用エンジンで、加速性の良い、小型で高出
力、かつ低速トルクが大きく、また、燃費が良く得られ
るための車両用のエンジンの過給方法及びその装置の提
供を目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の発明では、 差動駆動装置を介して
エンジン出力で駆動される機械式過給機を用いた差動駆
動過給装置において、差動駆動装置のプラネットキャリ
アにエンジン出力の動力軸を、サンギヤに機械式過給機
を、かつリングギヤに回転負荷可変体を連結し、キャリ
アからのエンジン回転速度の変化に合わせて、リングギ
ヤに接続した回転負荷可変体を増減速し、機械式過給機
をほぼ一定の回転速度にすることを特徴とする。

【００１１】第２の発明では、差動駆動装置を介してエ
ンジン出力で駆動される機械式過給機を用いた差動駆動
過給装置において、差動駆動装置のプラネットキャリア
にエンジン出力の動力軸を、サンギヤに機械式過給機
を、かつリングギヤに回転負荷可変体を連結し、機械式
過給機の回転速度を停止させたときに、回転負荷可変体
のエネルギーロスを低減するため回転負荷可変体への負
荷を低減し、回転負荷可変体を空転するか又は回転負荷
可変体のエネルギーを蓄圧することを特徴とする。

【００１２】第２の発明を主体とする第３の発明では、
前記回転負荷可変体のエネルギーロスを低減する手段
は、固定型及び可変容量型ポンプ、固定型及び可変容量
型モータ、固定型及び可変容量型でポンプとモータとを
兼ねるポンプ・モータ並びに蓄圧器のいずれか一であ
る。

【００１３】第４の発明では、差動駆動装置を介してエ
ンジン出力で駆動される機械式過給機を用いた差動駆動
過給装置において、差動駆動装置のプラネットキャリア
にエンジン出力の動力軸を、サンギヤに機械式過給機
を、リングギヤに回転負荷可変体を、かつエンジン出力
軸に回転負荷可変体を駆動する動力源を連結したことを
特徴とする。

【００１４】第４の発明を主体とする第５の発明では、
回転負荷可変体を駆動する動力源が固定型及び可変容量
型ポンプ、発電機並びに空気圧縮機のいずれかであり、
及び／又は、回転負荷可変体と回転負荷可変体を駆動す
る動力源との間に蓄圧器を設けている。

【００１５】第６の発明では、差動駆動装置を介してエ
ンジン出力で駆動される機械式過給機を用いた差動駆動
過給装置において、差動駆動装置のプラネットキャリア
にエンジン出力の動力軸を、サンギヤに機械式過給機
を、リングギヤに回転負荷可変体を、かつ回転負荷可変
体を駆動する動力源にアキュムレータ又はバッテリ等の
蓄圧器を連結したことを特徴とする。

【００１６】第１、第４、第５又は第６の発明を主体と
する第７の発明では、機械式過給機の回転速度を停止さ
せたときに回転負荷可変体のエネルギーロスを低減する
ため、リングギヤと回転負荷可変体とをクラッチを介し
て連結する。

【００１７】第８の発明では、差動駆動装置を介してエ
ンジン出力で駆動される機械式過給機を用いた差動駆動
過給装置において、差動駆動装置のプラネットキャリア
にエンジン出力の動力軸を、サンギヤに機械式過給機
を、リングギヤに回転負荷可変体を、かつ車両の駆動力
伝達系の出力軸に回転負荷可変体により生ずる動力源を
受ける駆動装置を連結したことを特徴とする。

【００１８】第８の発明を主体とする第９の発明では、
回転負荷可変体が固定型及び可変容量型ポンプ、発電機
並びに空気圧縮機のいずれかであり、かつ駆動装置が固
定型及び可変容量型モータ、並びに電動モータのいずれ
かである。

【００１９】第１、第２、第４、第６又は第８の発明を
主体とする第１０の発明では、機械式過給機とエンジン
との間及び大気とエンジンとの間のそれぞれの吸気管に
エンジンへの空気を断続する開閉弁と、エンジン回転速
度を検出するエンジン回転速度センサと、エンジン回転
速度センサからの所定の回転速度の信号を受けて開閉弁
を開閉する信号を出力する制御装置とを備える。

【００２０】第１０の発明を主体とする第１１の発明で
は、制御装置は、機械式過給機の回転速度を停止させた
ときに、機械式過給機とエンジンとの間の開閉弁を閉
じ、大気とエンジンとの間の開閉弁を開き、エンジンへ
の空気を自然吸気とする信号を開閉弁に出力してなる。

【００２１】第１、第２、第４、第６又は第８の発明を
主体とする第１２の発明では、回転速度を制御するアク
セルと、アクセルの移動量を検出するアクセル量検出セ
ンサと、エンジンへの燃料の噴射量を制御する噴射ポン
プのソレノイドと、噴射ポンプの噴射量を検出するラッ
ク位置センサと、機械式過給機とエンジンとの間及び大
気とエンジンとの間のそれぞれの吸気管にエンジンへの
空気を断続する開閉弁と、エンジン回転速度を検出する
エンジン回転速度センサと、回転負荷可変体の容量を増
減するサーボ体と、回転負荷可変体に動力を与える切換
弁と、アクセル量検出センサ、ラック位置センサ及びエ
ンジン回転速度センサからの所定の信号を受けて、ソレ
ノイド、切換弁及びサーボ体に信号を出力し、エンジン
及び機械式過給機の回転速度を制御する制御装置とから
なる。

【００２２】第１２の発明を主体とする第１３の発明で
は、制御装置は、機械式過給機を増減速するときに、機
械式過給機とエンジンとの間の開閉弁を開き、大気とエ
ンジンとの間の開閉弁を閉じ、エンジンへの空気を過給
する信号を出力し、かつ切換弁に切り換え信号と、回転
負荷可変体のサーボ体に容量を増加する信号とを出力し
てなる。

【００２３】第１３の発明を主体とする第１４の発明で
は、制御装置は、機械式過給機をほぼ一定の回転速度に
するときに、機械式過給機とエンジンとの間の開閉弁を
開き、大気とエンジンとの間の開閉弁を閉じ、エンジン
への空気を過給する信号を開閉弁に出力し、かつ噴射ポ
ンプのソレノイドにエンジン回転速度を増減する信号
と、切換弁に切り換え信号と、回転負荷可変体のサーボ
体に回転速度の増減を与える信号とを出力してなる。

【００２４】第１５の発明では、エンジン回転速度を制
御するアクセルと、アクセルの移動量を検出するアクセ
ル量検出センサと、噴射ポンプの噴射量を検出するラッ
ク位置センサと、エンジン回転速度を検出するエンジン
回転速度センサと、機械式過給機とエンジンとの間及び
大気とエンジンとの間のそれぞれの吸気管にエンジンへ
の空気を断続する開閉弁と、リングギヤと回転負荷可変
体又は回転負荷可変体を駆動する動力源とを断続するク
ラッチと、制御装置とを備え、制御装置は、アクセル量
検出センサ、ラック位置センサ及びエンジン回転速度セ
ンサからの所定の信号を受けて、大気とエンジンとの間
の開閉弁に開き信号と、クラッチに遮断する信号とを出
力し、エンジンへの吸気を自然吸気にして回転負荷可変
体のエネルギーロスを低減することを特徴とする。

【００２５】第１６の発明では、エンジン回転速度を制
御するアクセルと、アクセルの移動量を検出するアクセ
ル量検出センサと、噴射ポンプの噴射量を検出するラッ
ク位置センサと、エンジン回転速度を検出するエンジン
回転速度センサと、回転負荷可変体の容量を増減するサ
ーボ体と、車両の駆動力伝達系の出力軸に回転負荷可変
体により生ずる動力源を受ける駆動装置のサーボ体と、
回転負荷可変体と駆動装置とを断続する切換弁と、エン
ジンの出力軸と動力伝達系の出力軸との間の動力を断続
するクラッチと、制御装置とを備え、制御装置は、アク
セル量検出センサ、ラック位置センサ及びエンジン回転
速度センサからの所定の信号を受けて、クラッチに遮断
する信号と、切換弁に回転負荷可変体と駆動装置とを接
続する信号と、回転負荷可変体に容量を増減する信号
と、駆動装置に容量を増減する信号とを出力し、エンジ
ンの出力を回転負荷可変体から駆動装置を経て車両の駆
動力伝達系の出力軸に出力することを特徴とする。

【００２６】第１７の発明では、差動駆動装置を介して
エンジン出力で駆動される機械式過給機を用いた差動駆
動過給装置において、差動駆動装置のプラネットキャリ
アにエンジン出力の動力軸を、サンギヤに機械式過給機
を、リングギヤにブレーキとクラッチを介したフライホ
イールとを配設することを特徴とする。

【００２７】第１７の発明を主体とする第１８の発明で
は、クラッチとフライホイールとの間に正転・逆転の切
換のリバースギヤを配設を配設している。

【００２８】第１９の発明では、差動駆動装置を介して
エンジン出力で駆動される機械式過給機を用いた差動駆
動過給装置において、差動駆動装置のプラネットキャリ
アにエンジン出力の動力軸を、サンギヤに機械式過給機
を、かつリングギヤに車両の駆動力伝達系の変速機又は
変速機の後方の出力軸からの駆動軸を連結したことを特
徴とする。

【００２９】第１９の発明を主体とする第２０の発明で
は、リングギヤと、変速機又は変速機の後方の出力軸と
の間に過給機用変速機を配設している。

【００３０】第１９又は第２０の発明を主体とする第２
１の発明では、サンギヤと機械式過給機との間にワンウ
ェイクラッチを配設している。

【００３１】第２０の発明を主体とする第２２の発明で
は、過給機用変速機が、歯車列、プーリ列、ベルト式無
段変速機、トロイダル式無段変速機、油圧ポンプと油圧
モータ、油圧ポンプと油圧モータと切換バルブ、発電機
と電気モータ、及び、可変容量型流体継手のいずれかで
ある。

【００３２】第１９、第２０、第２１又は第２２の発明
を主体とする第２３の発明では、変速機又は変速機の後
方の出力軸と機械式過給機との間にクラッチを配設して
いる。

【００３３】第２４の発明では、差動駆動装置を介して
エンジン出力で駆動される機械式過給機を用いた差動駆
動過給装置において、差動駆動装置のプラネットキャリ
アにエンジン出力の動力軸を、サンギヤに機械式過給機
を、かつエンジン出力の動力軸とリングギヤとの間にリ
ングギヤ用無段変速機を配設したことを特徴とする。

【００３４】第２５の発明では、差動駆動装置を介して
エンジン出力で駆動される機械式過給機を用いた差動駆
動過給装置において、差動駆動装置のプラネットキャリ
アにエンジン出力の動力軸を、サンギヤに機械式過給機
を、かつリングギヤにブレーキを配設すると共に、ブレ
ーキを遮断、高速断続及び接続のいずれかを行う高速電
磁バルブを設けたことを特徴とする。

【００３５】第２６の発明では、差動駆動装置を介して
エンジン出力で駆動される機械式過給機を用いた差動駆
動過給装置において、エンジンの吸気回路中に、外部よ
り動力を受ける差動駆動装置付機械式過給機とターボ過
給機とを直列に付設し、エンジンが差動駆動装置付機械
式過給機によりほぼ等馬力を出力して低速回転速度から
高速回転速度までほぼ等しい排気エネルギーをターボ過
給機に供給してなることを特徴とする。

【００３６】第２７の発明では、エンジン回転速度を差
動駆動装置により増速して過給機を駆動し、エンジンへ
の空気を過給する差動駆動過給装置の制御方法におい
て、リングギヤに外部より回転を与えてサンギヤに取着
した機械式過給機の回転速度の増減を制御し、及び／又
は、リングギヤを空転させてサンギヤに取着した機械式
過給機の回転速度の停止し、かつ機械式過給機の回転速
度の増速時に蓄えられたエネルギーを用いることを特徴
とする。

【００３７】第２８の発明では、エンジン回転速度を差
動駆動装置により増速して過給機を駆動し、エンジンへ
の空気を過給する差動駆動過給装置の制御方法におい
て、リングギヤに外部より回転を与えてサンギヤに取着
した機械式過給機の回転速度の増減を制御し、及び／又
は、リングギヤを空転させてサンギヤに取着した機械式
過給機の回転速度の停止し、かつリングギヤの空転時に
エンジンの動力を蓄えることを特徴とする。

【００３８】第２９の発明では、エンジンの回転速度を
差動駆動装置により増速して過給機を駆動し、エンジン
への空気を過給する差動駆動過給装置の制御方法におい
て、エンジンの回転速度及び負荷を検出し、所定の回転
速度及び負荷のときにリングギヤを空転させてサンギヤ
に取着した機械式過給機の回転速度を停止し、及び／又
は、所定の回転速度及び負荷のときに外部の回転負荷可
変体とリングギヤとを遮断してリングギヤを空転させ、
サンギヤに取着した機械式過給機の回転速度を停止する
ことを特徴とする。

【００３９】第３０の発明では、エンジン回転速度を差
動駆動装置により増速して過給機を駆動し、エンジンへ
の空気を過給する差動駆動過給装置の制御方法におい
て、プラネットキャリアからのエンジン回転速度の変化
に合わせてリングギヤに外部より変化する回転を与えて
機械式過給機をほぼ一定の回転速度に制御することを特
徴とする。

【００４０】第３１の発明では、エンジン回転速度を差
動駆動装置により増速して過給機を駆動し、エンジンへ
の空気を過給する差動駆動過給装置の制御方法におい
て、エンジンの動力より生じた動力源によりリングギヤ
に外部より回転を与えて、サンギヤに取着した機械式過
給機の回転速度の増減を制御することを特徴とする。

【００４１】第３２の発明では、エンジン回転速度を差
動駆動装置により増速して過給機を駆動し、エンジンへ
の空気を過給する差動駆動過給装置の制御方法におい
て、エンジン回転速度及び噴射ポンプの噴射量を検出
し、回転速度及び噴射ポンプの噴射量に応じて機械式過
給機とエンジンとの間及び大気とエンジンとの間のそれ
ぞれの吸気管に設けた開閉弁を開閉し、エンジンへ供給
する空気を自然吸気又は過給吸気に制御することを特徴
とする。

【００４２】第３３の発明では、エンジン回転速度を差
動駆動装置により増速して過給機を駆動し、エンジンへ
の空気を過給する差動駆動過給装置の制御方法におい
て、エンジン回転速度及び噴射ポンプの噴射量を検出
し、回転速度及び噴射ポンプが所定範囲内の値にあると
きに、エンジン出力軸と動力伝達系の出力軸との間の動
力を遮断し、エンジンの動力を差動駆動装置を経て回転
負荷可変体で圧力又は電力に変換し、駆動装置で圧力又
は電力より動力に戻して車両の駆動力伝達系の出力軸に
出力することを特徴とする。

【００４３】第３４の発明では、エンジン回転速度を差
動駆動装置により増速して過給機を駆動し、エンジンへ
の空気を過給する差動駆動過給装置の制御方法におい
て、リングギヤに外部より回転を与えてサンギヤに取着
した機械式過給機の回転速度の増減を制御するとき、エ
ンジン回転速度及びアクセルペダルの踏み込み量を検出
し、エンジン回転速度及びアクセルペダルの踏み込み量
に応じて、リングギヤに付設した回転負荷可変体に最大
負荷を掛けるか、リングギヤに付設したフライホイール
にブレーキを掛けるか、リングギヤに接続したクラッチ
を接続するか及びリングギヤに接続した無段変速機の減
速比を最大にするかのいずれかを行うことを特徴とす
る。

【００４４】第３５の発明では、エンジン回転速度を差
動駆動装置により増速して過給機を駆動し、エンジンへ
の空気を過給する差動駆動過給装置の制御方法におい
て、機械式過給機の回転速度及び／又は仕事量に応じ
て、エンジンにより駆動されるエンジンの噴射ポンプ、
潤滑用ポンプ及び冷却用ポンプ等の補機の回転速度とエ
ンジン回転速度との比を可変にすることを特徴とする。

【００４５】

【作用】上記構成によれば、機械式過給機を差動駆動方
式にて駆動し、プラネットキャリアにエンジンの駆動力
を入力し、サンギヤに機械式過給機を、また、リングギ
ヤに回転負荷可変体、即ち、固定型及び可変容量型ポン
プ、固定型及び可変容量型モータ、固定型及び可変容量
型のポンプとモータ兼用のポンプ・モータ、発電機、モ
ータ、発電機とモータ兼用の発電機・モータ並びに空気
圧縮機のいずれかを接続し、回転負荷可変体を制御する
ことにより機械式過給機の回転力、回転速度を外部より
制御する。これにより、 （１）ポンプ若しくはモータの吐出容積の可変容量化
（例えば、斜板の制御により吐出量の可変化）若しくは
吐出圧力の可変化又は発電機若しくは空気圧縮機の負荷
を可変化することにより、機械式過給機の回転力、回転
速度を外部より制御してエンジンへの空気の供給量を制
御する。これにより、ゼロ発進からの加速も含めて応答
性の良い車両運動性能が得られる。 （２）ポンプ若しくはモータの吐出容積の可変容量化若
しくは吐出圧力の可変化又は発電機の負荷の可変化によ
り機械式過給機を外部より制御するので、ひきずり抵抗
がなく、エネルギーロスがほとんどない。さらに、エネ
ルギーはアキュムレータ又はバッテリに保存される。 （３）車両の急発進時に、例えば機械式過給機を急激に
加速させたいときにはアキュムレータ又はバッテリに蓄
えられたエネルギーを放出して機械式過給機の加速を援
助でき、エネルギーを有効に活用できる。 （４）所定の回転速度では、車両の駆動力に回転負荷可
変体を駆動源として用いることができるので、エネルギ
ーを有効に活用できる。 （５）産業車両及び建設機械等の作業用の油圧源を用い
ることにより、構造が簡単で、安価で、高効率の機械式
過給機の差動駆動方式が得られる。

【００４６】（６）リングギヤにブレーキ及びクラッチ
を介してフライホイール等の慣性体を付設することによ
り車両の低速時にフライホイール等の慣性体を用いて機
械式過給機を急激に加速することができ、低速時のエン
ジン出力を高くする。また、高速時には、クラッチを切
断することにより機械式過給機を停止でき、高速時のエ
ンジン出力を低くして燃費を向上する。また、車両の減
速時にクラッチを接続してフライホイール等の慣性体に
エネルギーを蓄え、再発進時にそのエネルギーを用いて
機械式過給機をさらに急激に加速することができ、低速
時のエンジン出力をさらに高くする。また、長時間運転
時又は登坂時にブレーキを作動することにより機械式過
給機を回転することができ、加速時のエンジン出力を高
くする。 （７）リングギヤの駆動に車両駆動系の変速機の後方の
出力軸から駆動力を得ることにより低速時には、機械式
過給機を急激に加速することができ、高速時には機械式
過給機の回転を一定に保つことができる。また、機械過
給機にワンウェイクラッチを付設することにより段階的
な変速機の変速にも係らず機械過給機の回転を滑らかに
変速する。 （８）リングギヤの駆動に車両駆動系の変速機の後方の
出力軸から駆動力を得ると共に、過給機用変速機を介し
て駆動することにより作業等の用途に応じて機械過給機
の回転を選択でき、最適所要のエンジンの低速時の出力
が得られる。 （９）エンジン出力軸とリングギヤとの間にリングギヤ
用無段変速機を挿入することにより差動駆動装置の増速
比を可変にでき、加速初期には増速比を大きくして加速
力を増し、また、加速後期には増速比を小さくして機械
過給機をゆっくり回し、定常走行への移行をスムーズに
する。上記のごとく、低速高トルク型で、燃料経済性の
高い、しかも、小型で安価な応答性のよいパワートレイ
ンを得ることができる。

【００４７】（１０）リングギヤにクラッチを装着し
て、このクラッチを高速電磁バルブによりクラッチを遮
断、高速断続及び接続のいずれかを行ない低速高トルク
を得るため、小型で安価な応答性のよいパワートレイン
を得られると共に、ゼロ発進からの加速も含めて応答性
の良い車両運動性能が得られる。また、高速遮断又は接
続をしているので、従来のようにブレーキをひきずるこ
となく、耐久性、信頼性がある。 （１１）機械過給機とターボ過給機とを組み合わせると
共に、差動駆動装置により機械過給機を駆動して等出力
を出力している。 （１２）機械過給機とターボ過給機とを組み合わせると
共に、差動駆動装置により機械過給機を駆動して等出力
を出力して排気エネルギーを一定にしている。この一定
の排気エネルギーによりターボ過給機の回転速度を一定
化できるため、ロウレンジのマップのディフューザ付き
のコンプレッサを使用できる。従って、コンプレッサ効
率を最高の効率範囲（Ｌａａ）で使える。 （１３）低速時に、高速で機械過給機により過給し、も
って亜断熱圧縮により吸気温度を上昇させるため、圧縮
比を下げても低温始動性を確保できる。 （１４）圧縮比が下げられるために正味平均有効圧力は
高く設定でき、低速時の高トルクを出力するエンジンが
得られる。 （１５）差動駆動装置により機械過給機が駆動され、常
に等量の空気を過給してエンジンに送り込むことができ
るので、低速域では従来のターボチャージャ付きエンジ
ンでは問題となるターボラグ、即ち、加速時の初期に過
給遅れからくる停滞感を解消できる。また、中高速では
ターボチャージャにかわって機械過給機による高出力化
を実現できる。 （１６）機械過給機回転速度がエンジン回転速度によら
ず差動駆動装置により任意に制御することが可能とな
り、また、必要に応じた機械過給機の増減速を行なうこ
とで必要時の高い過給圧の確保と、軽負荷時の駆動ロス
低減とを両立できる。これにより、高出力、高トルク化
と総合燃料消費率の低減とを同時に実現できる。 （１７）エンジン回転速度が低速時に補機類を高速で回
転させるため、潤滑、冷却又は燃料噴射が十分行える。

【００４８】

【実施例】以下、本発明に係わる差動駆動過給装置及び
その制御方法の実施例を図を参照して詳細に説明する。
図１は、第１実施例なる差動駆動過給装置の概念図であ
る。エンジン出力軸１Ａには、差動駆動装置なる差動遊
星歯車装置１０が付設され、差動遊星歯車装置１０には
機械式過給機２０及び可変容量型油圧モータ３０（以
下、可変油圧モータ３０という。）が付設されている。
また、エンジン出力軸１Ｂには車両の駆動力伝達系４０
が接続され、さらに、出力軸１Ｂからギヤ２、３を介し
て可変容量型油圧ポンプ５０（以下、可変油圧ポンプ５
０という。）が配設されている。可変油圧ポンプ５０か
らの配管５１には可変油圧モータ３０へ圧油を給排する
電磁切換弁５２が、また、配管５１から分岐した配管５
１ａには掘削、積み込み等の作業機のシリンダ５３への
切換弁５４が接続されている。また、可変油圧モータ３
０と電磁切換弁５２との間は配管３３、３５で接続さ
れ、シリンダ５３と切換弁５４との間は配管５５で接続
されている。可変油圧ポンプ５０からの吸い込み配管５
６と、可変油圧モータ３０から電磁切換弁５２を経た戻
り配管５７とは油圧タンク５８に接続されている。可変
油圧モータ３０と電磁切換弁５２との間の配管３３には
吸込弁３４が配設され、配管３５には安全弁３６が配設
されている。可変油圧ポンプ５０及び可変油圧モータ３
０には、吐出容積を変えるサーボ弁５０ａ及びサーボ弁
３０ａが付設され、制御装置６０からの指令によりサー
ボ弁５０ａ、３０ａが作動し、吐出容積を変える。切換
弁５４（クローズドセンタ・ロードセンシング弁）は操
作レバー５９に接続され、運転手の操作により切り換え
られる。操作レバー５９は油圧パイロット方式を示して
いるが、直引レバー及び電気レバー等を用いても良い。

【００４９】機械式過給機２０の吸入側は図示しないフ
ィルタを経て大気Ｕに、また、機械式過給機２０と図示
しないフィルタとの間の配管２１より分岐した配管２１
ａには開閉弁２２が配設され、配管２１ａはエンジン１
の吸気管２３に接続している。機械式過給機２０の吐出
側の配管２４には開閉弁２５が配設され、配管２４はエ
ンジン１の吸気管２３に接続している。開閉弁２２、２
５は制御装置６０に接続し、制御装置６０からの指令に
より開閉し、大気から図示しないフィルタを介して配管
２１ａ、開閉弁２２及び吸気管２３から直ちに空気をエ
ンジンに供給するか又は機械式過給機２０を経て配管２
４、開閉弁２５及び吸気管２３から空気をエンジン１に
供給するかの切り換えを行う。

【００５０】制御装置６０には、アクセル６１の踏み込
み量を検出するアクセル量検出センサ６２、エンジン回
転数を検出するエンジン回転数センサ６３、車両の駆動
力伝達系４０からタイヤの間の回転速度を検出し車速を
検出する車速検出センサ６４、エンジンの燃料噴射量を
制御する噴射ポンプ６５のラック位置を検出するラック
位置センサ６６、操作レバー５９の位置を検出する操作
レバー位置センサ６７及びシフトレバー６８に付設して
あるシフト位置センサ６９からの信号が入る。また、制
御装置６０には、エンジン１の燃料の噴射量を制御する
噴射ポンプ６５のソレノイド７０と、前記の可変油圧ポ
ンプ及び可変油圧モータのサーボ弁５０ａ、３０ａと、
前記の機械式過給機２０の開閉弁２２及び開閉弁２５と
が接続され、制御装置６０からの指令によりそれぞれ作
動する。

【００５１】差動遊星歯車装置１０はサンギヤ１１、プ
ラネタリギヤ１２、プラネットキャリア１３（以下、キ
ャリア１３という。）及びリングギヤ１４からなり、差
動遊星歯車装置１０には、エンジン出力軸１Ａに固設さ
れたギヤ６から、ギヤ６に噛み合い、かつキャリア１３
に固設されたギヤ７を経てエンジン１の動力が入力され
る。キャリア１３には通常３個のプラネタリギヤ１２が
等間隔に回転自在に取着されている。３個のプラネタリ
ギヤ１２の内方にサンギヤ１１が噛み合い、外方にリン
グギヤ１４が噛み合っている。サンギヤ１１には機械式
過給機２０が配設されている。リングギヤ１４の内方に
はキャリア１３の軸１３ａが回転自在に配設されてい
る。リングギヤ１４の外方のギヤ１４ａにギヤ８が噛み
合い、このギヤ８に可変油圧モータ３０が配設されてい
る。

【００５２】駆動力伝達系４０は各種のミッション等が
あるが、遊星歯車装置と油圧クラッチ等とでなるミッシ
ョン又は遊星歯車装置と電磁クラッチ等とでなるミッシ
ョンでも良い。駆動力伝達系４０は最終的にはタイヤ４
１に伝達される。タイヤ部にはブレーキ４２が付設され
ている。

【００５３】上記構成において、次に作動について説明
する。先ず、図２及び図３を用いてエンジン１、差動遊
星歯車装置１０、機械式過給機２０及び可変油圧モータ
３０の回転速度の相互関係を説明する。図２は差動遊星
歯車装置１０の噛み合い側面図であり、真ん中のサンギ
ヤ１１に機械式過給機２０が取着され、その外側の３個
のプラネタリギヤ１２は、キャリア１３を介して（図１
ではさらにギヤ６、７を介して）エンジン１に連結さ
れ、外側のリングギヤ１４に可変油圧モータ３０が取着
されている（図１では、ギヤ１４ａを介してギヤ８に取
着されている）。図３は相互の回転速度関係を示す図で
あり、横軸に可変油圧モータ３０の回転速度を示し、縦
軸に機械式過給機２０の回転速度を示し、さらに、エン
ジン回転速度の一部を実線の斜線で示している。

【００５４】図３において、（１）の位置ではエンジン
１が回転速度７００ｒｐｍで回転していることを示し、
このとき機械式過給機２０の回転速度はゼロ（停止）で
あり、かつ可変油圧モータ３０は可変油圧ポンプ５０か
ら電磁切換弁５２の中立位置（チ）を介して油を供給さ
れて所定の回転速度で空転していることを示す。このと
き、可変油圧モータ３０は斜板を立てて押し退け容積
（吐出容積）をゼロにしておくと、エネルギーロスが低
減される。また、このとき、エンジン１への空気の供給
は、開閉弁２２が開き、自然吸気（過給されない状態）
により行われている。この状態は、図２では、エンジン
回転速度７００ｒｐｍがキャリア１３の回転速度とな
り、図では（Ｅｅ）で表している。可変油圧モータ３０
の回転速度は、リングギヤ１４の回転速度となり、図で
は（ａ）の位置で表している。機械式過給機２０の回転
速度は、サンギヤ１１の回転速度となり、図では（１）
の位置で表している。

【００５５】以下において、図３の位置の符号（１）、
（２）・・は、図２での機械式過給機２０の回転速度
（１）、（２）・・に対応し、また、図３の位置の符号
（１）、（２）・・・は、図２での可変油圧モータ３０
の回転速度（ａ）、（ｂ）・・・に対応する。次に、エ
ンジン回転速度を上昇させるためアクセルペダル６１を
操作すると、アクセル量検出センサ６２の検出により制
御装置６０は可変油圧モータ３０のサーボ弁３０ａに指
令を送ると共に、電磁切換弁５２に指令を出力する。サ
ーボ弁３０ａは指令を受けて可変油圧モータ３０に所定
量の押し退け容積を出すために斜板を傾け、電磁切換弁
５２は位置（リ）に切り換わる。これにより、可変油圧
モータ３０からの戻り配管３５が電磁切換弁５２により
遮断されて可変油圧モータ３０に圧力が掛かり、可変油
圧モータ３０の回転は停止する。可変油圧モータ３０の
停止により、機械式過給機２０は所定速度で回転を始め
る。このとき、機械式過給機２０の吐出側の開閉弁２５
は、制御装置６０からの指令により開く。この時の可変
油圧モータ３０の回転速度は、図２では（ｂ）の位置に
あり、機械式過給機２０の回転速度は、図３及び図２で
は（２）の位置にある。

【００５６】機械式過給機２０が回転してエンジン１に
空気を供給すると、さらにエンジン１はアクセルペダル
６１の操作量に応じて急速に回転速度を増す。エンジン
回転速度が所定速度に増したのをエンジン回転数センサ
６３で検出し、制御装置６０は可変油圧ポンプ５０のサ
ーボ弁５０ａに指令を送り、可変油圧ポンプ５０から圧
油を吐出させると共に、サーボ弁３０ａは指令を受けて
可変油圧モータ３０に所定量の押し退け容積を出すため
に斜板を傾ける。また、このとき、制御装置６０は電磁
切換弁５２に指令を出力し、電磁切換弁５２は位置
（ヌ）に切り換わる。可変油圧ポンプ５０からの圧油は
電磁切換弁５２を介して可変油圧モータ３０に送られ、
所定の回転速度で可変油圧モータ３０を回転させる。こ
の時の可変容油圧モータ３０の回転速度は、図２では
（ｃ）の位置にあり、機械式過給機２０の回転速度は、
図３及び図２では（３）の位置にある。

【００５７】さらに、エンジン回転速度が増し、例えば
１４００ｒｐｍに達すると、上記と同様に、エンジン回
転数センサ６３で検出し、制御装置６０は可変油圧ポン
プ５０のサーボ弁５０ａに指令を送り、可変油圧ポンプ
５０から圧油を増加させ、さらに高い所定の回転速度で
可変油圧モータ３０を回転させる。これによりエンジン
回転速度の増加と共に、可変油圧モータ３０の駆動によ
り機械式過給機２０の回転速度は急速に増加する。この
位置は図２では（ｄ）の位置にあり、図３及び図２では
（４）の位置にある。

【００５８】さらに、エンジン回転速度が例えば１４０
０ｒｐｍ以上になると、上記と同様に、エンジン回転数
センサ６３で検出し、制御装置６０は可変油圧ポンプ５
０のサーボ弁５０ａに指令を送り、可変油圧ポンプ５０
からの圧油を減少させて可変油圧モータ３０の回転速度
を所定の回転速度に低下させる。これにより、可変油圧
モータ３０の回転速度により駆動される機械式過給機２
０の回転速度は減少するが、エンジン回転速度の増加に
より機械式過給機２０の回転速度が増加するために機械
式過給機２０の回転速度はほぼ一定速度で回転し、エン
ジン１への空気の供給量はほぼ一定となる。このため、
過剰な空気の供給がなくなり、エネルギーロスを低減で
きる。この位置は、図２では（ｅ）の位置にあり、図３
及び図２では（５）の位置にある。

【００５９】さらに、エンジン回転速度が例えば２１０
０ｒｐｍに達すると、上記と同様に、可変油圧ポンプ５
０から圧油をさらに減少させ、可変油圧モータ３０の回
転速度をさらに低い所定の回転速度に低下させる。これ
により、機械式過給機２０の回転速度も減少し、エンジ
ン１への空気の供給量はさらに少なくなる。この位置は
図２では（ｆ）の位置にあり、図３及び図２では（６）
の位置にある。

【００６０】エンジン回転速度が、例えば２１００ｒｐ
ｍ以上で安定すると、過剰な空気の供給をなくすと共
に、機械式過給機２０の機械エネルギーの損失を防止す
るために機械式過給機２０の回転速度はゼロ（停止）に
する。７００ｒｐｍのときと同様に、可変油圧モータ３
０は可変油圧ポンプ５０から電磁切換弁５２の中立位置
（チ）を介して油を供給され、所定の回転速度で空転し
ていることを示す。このとき、可変油圧モータ３０は前
記と同様に斜板を立てて押し退け容積をゼロにしておく
と、エネルギーロスが低減される。また、このとき、機
械式過給機２０の吐出側の開閉弁２５は制御装置６０か
らの指令により閉じると共に、開閉弁２２を開き、自然
吸気をさせる。これにより、過剰な空気の供給がなくな
り、エネルギーロスを低減できる。この位置は、図２で
は（ｇ）の位置にあり、図３及び図２では（７）の位置
にある。

【００６１】次に、車両、例えばホイールローダ等の建
設車両に用いた場合について説明する。図４は、ホイー
ルローダの作業状態を示す図であり、停止状態から砂山
等に突っ込み、ローデイング作業を行い、後退後に停止
し（１）、その後に前進加速し〔（２）から（６）〕な
がらダンプ等に接近し停止して（７）排土する作業を示
している。図５はホイールローダの作業状態時のエンジ
ンと空気供給の状態を示し、横軸にエンジン回転速度
を、縦軸にエンジンの１サイクルにおける正味平均有効
圧Ｐｍｅをとり、実線にて機械式過給機２０及び自然吸
気による空気の供給量の区分を図示している。尚、図２
から図５に用いた記号の位置（１）、（２）・・は対応
しているために、以下では、エンジン１、機械式過給機
２０、可変油圧モータ３０の回転速度の相互関係の重複
説明は省略し、機械式過給機２０の回転速度と正味平均
有効圧Ｐｍｅとについて説明する。

【００６２】図４において、（１）の位置ではホイール
ローダは後退後に停止している状態であり、機械式過給
機２０の回転速度もゼロ（停止）になり、エンジン１は
自然吸気を行ない正味平均有効圧Ｐｍｅは線（イ）以下
である。次に、図４の（２）から（３）へ、即ち、前記
「前進加速し〔（２）から（６）〕ながらダンプ等に接
近」するために、シフトレバー６８を前進に切り換えつ
つ、かつエンジン回転速度を上昇させるためアクセルペ
ダル１を操作しつつ、操作レバー５９を操作し、切換弁
５４を作動させてバケットを上昇して車両の加速を行う
と、エンジン１には図５の自然吸気の領域の（１）の位
置から二点鎖線に沿って機械式過給機２０からの空気の
供給が始まり、正味平均有効圧Ｐｍｅは（２）の領域か
ら（３）領域へと増加して、エンジン回転速度及び出力
は急速に増加し、車速を増していく。

【００６３】さらに、車速を増し、一定の走行速度にな
るまでは、機械式過給機２０からの空気の供給を増加し
て、正味平均有効圧Ｐｍｅを高めて（４）の領域にい
き、エンジン回転速度及び出力を増加し、車速も増して
いく。車速が増し、エンジン回転速度も高速になるに従
い過剰な空気の供給を避けるために機械式過給機２０か
らの空気量をほぼ一定に保つ。また、このとき、エンジ
ン回転数センサ６３からのエンジン回転速度と、車速検
出センサ６４からの車速との関係から制御装置６０は噴
射ポンプ６５のソレノイド７０に指令を送ってエンジン
の燃料の噴射量を制御し、正味平均有効圧Ｐｍｅを下げ
て（５）の領域に移行していく。

【００６４】車速が増し、一定の走行速度になると、エ
ンジン回転速度と車速との関係から制御装置６０は機械
式過給機２０からの空気の供給を減少するために機械式
過給機２０の回転速度を減少していき、正味平均有効圧
Ｐｍｅを（６）の領域に移行し、そこからさらにエンジ
ン回転速度が所定の回転速度に達すると、機械式過給機
２０を停止して自然吸気を行ない、正味平均有効圧Ｐｍ
ｅは線（イ）以下のエンジン高速（７）の領域に移行す
る。これにより、応答性、燃費の良い車両が得られる。

【００６５】図６は、第２実施例なる差動駆動過給装置
の概念図である。第２実施例は、第１実施例に対し、差
動遊星歯車装置７０の配置及び機械式過給機２０がギヤ
を介して駆動されている点が異なる。以下、第２実施例
について説明するが、以下では第１実施例及び他の実施
例と同一部品には同一符号を付して重複説明は省略す
る。また、以下では、差動遊星歯車装置７０の構成並び
に可変油圧ポンプ及び可変油圧モータの配置のみを示
し、他の構成部材の説明は省略する。

【００６６】差動遊星歯車装置７０は車両の駆動力伝達
系４０を駆動するエンジン出力軸１Ｂに配設されてい
る。差動遊星歯車装置７０には、エンジン出力軸１Ｂに
固設されたキャリア７１からエンジン１の動力が入力さ
れる。キャリア７１には通常３個のプラネタリギヤ１２
が等間隔に回転自在に取着され、３個のプラネタリギヤ
１２の内方にサンギヤ７２が噛み合い、外方にリングギ
ヤ１４が噛み合っている。サンギヤ７２の分岐したギヤ
７２ａにはギヤ７３が噛み合い、ギヤ７３には機械式過
給機２０が配設されている。

【００６７】上記構成において、作動については第１実
施例と同一のため重複説明は省略する。

【００６８】図７は、第３実施例なる差動駆動過給装置
の概念図である。第３実施例は、第２実施例に対し、エ
ンジン出力軸１Ｂで、かつ差動遊星歯車装置７０と駆動
力伝達系４０との間にクラッチ８０を配設し、さらに、
可変油圧ポンプ５０を差動遊星歯車装置７０に、可変油
圧モータ３０をクラッチ８０後の駆動力伝達系４０側の
ギヤ３に入れ換えて配設している。クラッチ８０は制御
装置６０からの指令により電磁バルブ８１を介した油圧
により断続を行う。クラッチ８０に接続された出力軸１
Ｃには車両の駆動力伝達系４０が接続されている。

【００６９】上記構成において、次に作動について説明
する。先ず、図８及び図９を用いて、エンジン１、差動
遊星歯車装置７０、機械式過給機２０及び可変油圧モー
タ３０の回転速度の相互関係を説明する。図８は差動遊
星歯車装置７０の噛み合いの側面図であり、本実施例は
サンギヤ７２の分岐したギヤ７２ａにギヤ７３が噛み合
い、ギヤ７３に機械式過給機２０が取着されているが、
図では真ん中のサンギヤ７２に機械式過給機２０が取着
されている。その外側の３個のプラネタリギヤ１２は、
キャリア７１を介してエンジン１に連結され、外側のリ
ングギヤ１４に可変油圧ポンプ５０が取着（噛み合って
いる）されている。図９は相互の回転速度関係を示す図
であり、横軸に可変油圧ポンプ５０の回転速度を、縦軸
に機械式過給機２０の回転速度を示し、さらに、エンジ
ン回転速度の一部を実線の斜線で示している。

【００７０】図９において、（１ａ）の位置ではエンジ
ン１が回転速度７００ｒｐｍで回転していることを示
し、このとき機械式過給機２０の回転速度はゼロ（停
止）であり、かつ可変油圧ポンプ５０は所定の回転速度
で空転していることを示す。このとき、可変油圧ポンプ
５０は斜板を立てて押し退け容積をゼロにしておくと、
エネルギーロスが低減される。また、クラッチ８０は制
御装置６０からの指令により電磁バルブ８１が中立位置
にあり、接続していない。また、このとき、エンジン１
への空気の供給は開閉弁２２が開き自然吸気により行わ
れている。この状態は図８では、可変容量型油圧ポンプ
５０の回転速度が（ｐ）の位置で示され、機械式過給機
２０の回転速度が（１ａ）の位置で示されている。

【００７１】以下において、図８では機械式過給機２０
の回転速度は（１ａ）、（２ａ）・・で示し、可変油圧
ポンプ５０の回転速度は図２では符号（ｐ）、（ｑ）・
・・で示している。次に、エンジン回転速度を上昇させ
るためアクセルペダル６１を操作すると、アクセル量検
出センサ６２の検出により制御装置６０はサーボ弁５０
ａに指令を送る。サーボ弁５０ａは指令を受けて可変油
圧ポンプ５０に所定量の押し退け容積を出すために斜板
を傾ける。これにより、可変油圧ポンプ５０に圧力が掛
かりポンプの回転は停止する。可変油圧ポンプ５０の停
止により機械式過給機２０は所定速度で回転を始める。
このとき、機械式過給機２０の吐出側の開閉弁２５は制
御装置６０からの指令により開く。クラッチ８０は制御
装置６０からの指令により電磁バルブ８１は、中立位置
にあり、接続していない。エンジン出力トルクは駆動力
伝達系４０に伝達されていない。この時の可変油圧ポン
プ５０の回転速度は図８では（ｑ）の位置にあり、機械
式過給機２０の回転速度は図９及び図８では（２ａ）の
位置にある。

【００７２】機械式過給機２０が回転しエンジン１に空
気を供給すると、さらにエンジン１はアクセルペダル６
１の操作量に応じて急速に回転速度を増す。エンジン回
転速度が増加するのをエンジン回転数センサ６３で検出
しながら、制御装置６０はサーボ弁５０ａに指令を送
り、ポンプの回転を依然として停止させ続ける。このと
き、機械式過給機２０の回転速度はエンジン回転速度の
増速に伴い増加する。これは、例えば１４００ｒｐｍに
達するまで続けられる。この時の可変油圧ポンプ５０の
回転速度は図８では（ｑ）の位置にあり、機械式過給機
２０の回転速度は図９及び図８では（３ａ）の位置にあ
る。

【００７３】さらに、エンジン回転速度が増し、例えば
１４００ｒｐｍ以上になると、上記と同様に、エンジン
回転数センサ６３で検出し、制御装置６０はサーボ弁５
０ａ、切換弁５３ａ及び可変油圧モータ３０のサーボ弁
３０ａに指令を送る。これにより、切換弁５３ａが作動
して切り替わり、可変油圧ポンプ５０は回転を始めて圧
油を可変油圧モータ３０に送る。サーボ弁３０ａは指令
を受けて可変油圧モータ３０の斜板を所定量の押し退け
容積を出すために傾ける。これにより、可変油圧モータ
３０は回転を始めて出力トルクをギヤ２、３を介して出
力軸１Ｃから車両の駆動力伝達系４０に出力する。これ
により車両へのトルク供給が急激に開始され加速良く車
両が発進する。また、このとき、エンジン回転速度の増
加と、可変油圧ポンプ５０の回転開始とに伴い、機械式
過給機２０の回転速度はほぼ一定の回転速度になり、エ
ンジン１への空気の供給量もほぼ一定になる。このた
め、過剰な空気の供給がなくなり、エネルギーロスを低
減できる。この位置は図９及び図８では（４ａ）の位置
にあり、図８では（ｒ）の位置にある。

【００７４】さらに、エンジン回転速度が例えば２１０
０ｒｐｍに達すると、上記と同様に、エンジン回転数セ
ンサ６３で検出し、制御装置６０からの指令により電磁
バルブ８１を操作位置に切り換え、クラッチ８０を接続
する。これによりエンジン出力は、クラッチ８０を介し
て車両の駆動力伝達系４０から出力する直結駆動に切り
換えられる。このため、油圧駆動よりも効率がよくな
る。また、このとき、車両駆動負荷が高いうちは、機械
式過給機２０の回転速度はそれに見合う高速で安定し、
エンジン１への空気の供給量を確保し続ける。この位置
は図９及び図８では（５ａ）、（ｒ）の位置にある。こ
のとき可変油圧ポンプ５０は斜板を立てて、押し退け容
積をゼロとし、空転状態としておくことでエネルギーロ
スをゼロとしておく。

【００７５】次に車両が一定走行となり、負荷の高い高
速運転、例えば２１００ｒｐｍ以上で安定すると、機械
式過給機２０の負荷抵抗が相対的に増加するので、機械
式過給機２０の回転速度はほぼゼロ（停止）となってバ
ランスする。また、このとき、機械式過給機２０の吐出
側の開閉弁２５は制御装置６０からの指令により閉じる
と共に、開閉弁２２を開き自然吸気をさせる。これによ
り過剰な空気の供給がなくなり、エネルギーロスを低減
できる。この位置は図８、図９では（６ａ）、（Ｓ）の
位置にある。

【００７６】次に、前記と同様に図４に示した車両（ホ
イールローダ）に用いた場合について説明する。図１０
は、図５と同様に、横軸にエンジン回転速度をとり、縦
軸にエンジンの１サイクルにおける正味平均有効圧Ｐｍ
ｅをとり、実線にて機械式過給機２０及び自然吸気によ
る空気の供給量の区分を図示しており、２点鎖線に沿っ
てエンジン１が上昇した場合について説明する。尚、図
９に用いた記号の位置（１ａ）、（２ａ）・・と図１０
の記号は対応しているために、以下では、エンジン１、
機械式過給機２０及び可変油圧モータ３０の回転速度の
相互関係の重複説明は省略し、機械式過給機の回転速度
と正味平均有効圧Ｐｍｅについて説明する。

【００７７】（い）のエンジン回転速度が低い領域で
は、ホイールローダは停止している状態であり、機械式
過給機２０の回転速度もゼロ（停止）になり、エンジン
１は自然吸気を行ない正味平均有効圧Ｐｍｅは線（ィ）
以下である。 （ろ）領域では、機械式過給機２０からの空気の供給が
始まり、正味平均有効圧Ｐｍｅは増加してエンジン回転
速度及び出力は急速に増加し、車速を増していく。 （は）の領域では、車速を増し、一定の走行速度になる
までは、機械式過給機２０からの空気の供給を増加し
て、エンジン回転速度及び出力を増加し、車速も増し、
さらに、一定の走行速度になると、エンジン回転速度と
車速との関係から制御装置６０は機械式過給機２０から
の空気の供給を減少するために機械式過給機２０の回転
速度を減少して行く。エンジン回転速度が所定の回転速
度に達すると、機械式過給機２０を停止して自然吸気を
行ない正味平均有効圧Ｐｍｅは線（イ）以下のエンジン
１の高速領域（い）に移行する。

【００７８】図１１は、第４実施例なる差動駆動過給装
置の概念図である。第１実施例は、リングギヤ１４の外
方のギヤ１４ａにはギヤ８が噛み合い、このギヤ８には
可変油圧モータ３０が配設されているのに対し、第４実
施例では可変油圧モータ３０の代わりに可変容量型油圧
ポンプ・モータ９０（以下、油圧ポンプ・モータ９０と
いう。）が配設され、さらに、油圧ポンプ・モータ９０
には電磁制御弁１００を介してアキュムレータ１１０が
接続されている。

【００７９】上記構成において、次に作動について説明
する。図１３はエンジン１、差動遊星歯車装置７０、機
械式過給機２０及び油圧ポンプ・モータ９０の回転速度
の相互関係を示す。図１２は差動遊星歯車装置７０の噛
み合いの側面図である。図１３の（１ａ）の位置ではエ
ンジン１は回転速度７００ｒｐｍで回転していることを
示し、このとき、機械式過給機２０の回転速度はゼロ
（停止）であり、かつ油圧ポンプ・モータ９０は油圧ポ
ンプとして所定速度で回転し、アキュムレータ１１０に
蓄圧する。この状態は、油圧ポンプ・モータ９０の回転
速度が（ｓ）の位置で示され、機械式過給機２０の回転
速度が（１ａ）の位置で示されている。

【００８０】次に、（２ａ）の位置では、エンジン回転
速度を上昇させるためアクセルペダル等を操作すると、
アクセル量検出センサ６２の検出により制御装置６０は
油圧ポンプ・モータ９０のサーボ弁９０ａに指令を送
る。サーボ弁９０ａは指令を受けて油圧ポンプ・モータ
９０に可変油圧ポンプとして所定量の押し退け容積を出
すために斜板を傾ける。これにより、油圧ポンプ・モー
タ９０に圧力が掛かり油圧ポンプ・モータ９０は油圧ポ
ンプとして作用しその回転は停止する。ポンプの停止に
より機械式過給機２０は所定速度で回転を始める。この
とき、機械式過給機２０の吐出側の開閉弁２５は制御装
置６０からの指令により開く。この状態は、油圧ポンプ
・モータ９０の回転速度が（ｔ）の位置で示され、機械
式過給機２０の回転速度が（２ａ）の位置で示されてい
る。

【００８１】機械式過給機２０が回転しエンジン１に空
気を供給すると、さらにエンジン１はアクセルペダル等
の操作量に応じて急速に回転速度を増す。エンジン回転
速度が増加するのをエンジン回転数センサ６３で検出し
ながら、制御装置６０は電磁制御弁１００に指令を出力
し、油圧ポンプ・モータ９０とアキュムレータ１１０を
接続する。それと同時に油圧ポンプ・モータ９０のサー
ボ弁９０ａに指令を送り、サーボ弁９０ａは指令を受け
て油圧ポンプ・モータ９０に可変油圧モータとして所定
量の押し退け容積を出すために斜板を傾ける。これによ
り、油圧ポンプ・モータ９０はアキュムレータ１１０か
らの圧油を受けて油圧モータとして回転を始め、機械式
過給機２０の回転速度を急加速で（２ａ）から（３ａ）
に増速する。この状態は、油圧ポンプ・モータ９０の回
転速度が（ｖ）の位置で示され、機械式過給機２０の回
転速度が（３ａ）の位置で示されている。

【００８２】さらに、エンジン回転速度が増し、例えば
２１００ｒｐｍ迄は、上記と同様に、エンジン回転数セ
ンサ６３で検出し、制御装置６０は油圧ポンプ・モータ
９０のサーボ弁９０ａに指令を送り、サーボ弁９０ａは
斜板の傾きを大きくして押し退け容積を多くし、油圧ポ
ンプ・モータ９０の油圧モータとしての回転速度を減速
し、エンジン１への空気量を調整する。この状態は、油
圧ポンプ・モータ９０の回転速度が（ｗ）の位置で示さ
れ、機械式過給機２０の回転速度が（４ａ）の位置で示
されている。

【００８３】エンジン回転速度が例えば２１００ｒｐｍ
以上で安定すると、油圧ポンプ・モータ９０は可変油圧
ポンプとして所定速度で回転し、アキュムレータ１１０
に蓄圧する。アキュムレータ１１０の蓄圧が所定量に達
すると、油圧ポンプ・モータ９０は空転する。この状態
は、油圧ポンプ・モータ９０の回転速度が（ｙ）の位置
で示され、機械式過給機２０の回転速度が（５ａ）の位
置で示されている。このとき、機械式過給機２０の機械
エネルギーの損失を防止するため、機械式過給機２０の
回転速度はほぼゼロ（停止）にする。また、このとき、
機械式過給機２０の吐出側の開閉弁２５は制御装置６０
からの指令により閉じると共に、開閉弁２２を開き自然
吸気をさせる。これにより過剰な空気の供給がなくなり
エネルギーロスを低減できる。尚、機械式過給機２０か
らの過給圧力を図示しない電磁リリーフ弁にて低圧と
し、アンロードさせてもよい。

【００８４】次に、図１４に機械式過給機の回転速度と
正味平均有効圧Ｐｍｅについて示すが、前記と同様に、
図４に示す車両に用いた場合についての機械式過給機２
０及び自然吸気による空気の供給量の区分は、第３実施
例に対して、区分を多くしたのみであるため重複説明は
省略する。

【００８５】図１５は、第５実施例なる差動駆動過給装
置の概念図であり、第２実施例に第４実施例で用いたア
キュムレータを装着している。第５実施例では、可変油
圧ポンプ５０と切換弁５３ａとの間にアキュムレータ１
１０が配設されている。機械式過給機２０の回転速度を
急加速で増速するときには、制御装置６０は切換弁５３
ａを作動する図示しない電磁比例弁に指令を出力し、可
変油圧ポンプ５０及びアキュムレータ１１０と可変油圧
モータ３０とを接続し、可変油圧ポンプ５０からの圧油
の供給と共に、アキュムレータ１１０からも圧油を供給
して可変油圧モータ３０を回転させ、リングギヤ１４を
介して機械式過給機２０を回転させる。

【００８６】機械式過給機２０の回転速度がゼロのとき
は、可変油圧ポンプ５０からの圧油はアキュムレータ１
１０に蓄圧し、アキュムレータ１１０の蓄圧が所定量に
達すると、可変油圧ポンプ５０は空転する。その他の相
互の回転速度関係及び車両に用いた場合についての説明
は第４実施例とほぼ同一のため省略する。

【００８７】図１６は、第６実施例なる差動駆動過給装
置の概念図であり、第４実施例の油圧ポンプ・モータ９
０を第６実施例では発電機・電動モータ１２０に置換す
ると共に、アキュムレータ１１０をバッテリ１３０に置
換している。発電機・電動モータ１２０の制御部１２１
及び切換えスイッチ１２２は制御装置６０に接続されて
作動し、発電又は電動モータの切り換えが行われる。切
り換えは、第４実施例と同様に、機械式過給機２０の回
転速度を急加速で増速するときは、電動モータとして作
動する。機械式過給機２０の回転速度をゼロにするとき
は、発電機として作動して作動装置に負荷を与える。そ
の他の相互の回転速度関係及び車両に用いた場合につい
ての説明は第４実施例とほぼ同一のため省略する。

【００８８】図１７は、第７実施例なる差動駆動過給装
置の概念図である。例えば第１実施例ではリングギヤ１
４の外方のギヤ１４ａと噛み合うギヤ８に可変容量型油
圧モータ３０が配設されているのに対して、第７実施例
では、リングギヤ１４とギヤ８との間にクラッチ１４０
とクラッチ１４０に連結されたギヤ１４１とが配設さ
れ、クラッチ１４０が接続しているとき可変油圧モータ
３０を回転させる。また、クラッチ１４０は制御装置６
０からの指令により電磁バルブ１５０を介した油圧によ
り断続を行う。さらに、油圧ポンプは固定容量型油圧ポ
ンプ１６０を用いている。

【００８９】クラッチ１４０の接続時は、可変油圧モー
タ３０としてリングギヤ１４を介して回転を始め、機械
式過給機２０の回転速度を急加速で増速する場合であ
る。この場合の可変油圧モータ３０の回転速度の制御は
固定容量型油圧ポンプ１６０の一定の吐出量を受けて、
可変油圧モータ３０のサーボ弁３０ａにより行われる。
クラッチ１４０の断絶時は、前記では可変油圧モータ３
０は所定の回転速度で空転していたが、第７実施例では
クラッチ１４０を切ることにより可変油圧モータ３０を
回転させずにエネルギーロスを低減する。この場合は、
エンジン回転速度が低速時又は高速時であり、このと
き、エンジン１への空気の供給は開閉弁２２が開き自然
吸気（過給されない状態）により行われている。

【００９０】図１８は、第８実施例なる差動駆動過給装
置の概念図である。例えば第７実施例では可変油圧モー
タ３０が配設されている対し、第８実施例では固定容量
型油圧ポンプ１６０が配設され、クラッチ１４０が接続
しているときには固定容量型油圧ポンプ１６０を回転す
る。また、クラッチ１４０は制御装置６０からの指令に
より電磁バルブ１５０を介した油圧により断続を行う。

【００９１】クラッチ１４０の接続時は、固定容量型油
圧ポンプ１６０に圧力が掛かりポンプの回転は停止し、
ポンプの停止により機械式過給機２０は所定速度で回転
を始める。また、油圧ポンプ・モータの場合には、可変
油圧ポンプを油圧モータとして回転させて機械式過給機
２０を急加速する。さらに、エンジン回転速度が低速時
及び高速時では、アキュムレータ１１０に蓄圧し、アキ
ュムレータ１１０の蓄圧が所定量に達すると、クラッチ
１４０を断絶する。

【００９２】クラッチ１４０の断絶時は、前記では可変
油圧ポンプ５０は所定の回転速度で空転したが、第８実
施例ではクラッチ１４０を切ることにより固定容量型油
圧ポンプ１６０を回転させずにエネルギーロスを低減す
る。この場合も、エンジン回転速度が低速時又は高速時
であり、このとき、エンジン１への空気の供給は開閉弁
２２が開き自然吸気（過給されない状態）により行われ
ている。

【００９３】尚、第８実施例において、固定容量型油圧
ポンプ１６０を用いた回転負荷可変体の例を示したが、
回転負荷可変体は、固定型及び可変容量型ポンプ、固定
型及び可変容量型モータ、固定型及び可変容量型のポン
プとモータ兼用のポンプ・モータ、発電機、電動モー
タ、発電機とモータとの兼用の発電機・モータ並びに空
気圧縮機から用いても良い。また、油圧で説明したが空
圧でも良いことは言うまでもない。上記実施例を互いに
組み合わせても良い。上記実施例では、主として油圧を
用いて説明したが、発電機と電動モータとを別々に用い
て第１実施例の可変油圧ポンプに発電機を、また、可変
油圧モータに電動モータを置換して使用すれば同一の作
動が得られる。上記実施例では、一段の差動遊星駆動方
式を用いたが、２段以上の差動遊星駆動方式を用いても
良い。

【００９４】図１９は、第９実施例なる差動駆動過給装
置の概念図である。第１実施例では差動遊星歯車装置１
０に機械式過給機２０と、可変油圧モータ３０とが付設
されていたのに対し、第９実施例は差動遊星歯車装置１
０に機械式過給機２０と、ブレーキ部１７２と、クラッ
チ部１７０を介してのフライホイール１７１とが付設さ
れている。以下、第９実施例について説明するが、以下
では同様に、第１実施例及び他の実施例と同一部品には
同一符号を付して重複説明は省略する。また、制御装置
６０に付設されたセンサ等の部品は簡略化のため図示す
るのは省略する。また、以下では、差動遊星歯車装置１
０の構成と、可変油圧ポンプ及び可変油圧モータの配置
とのみを示し、他の構成部材は省略する。差動遊星歯車
装置１０のリングギヤ１４の外方のギヤ１４ａにはギヤ
１７５を介してギヤ８が噛み合い、このギヤ８の軸８ａ
にはクラッチ部１７０が配設され、さらに、このクラッ
チ部１７０を介してフライホイール１７１が配設されて
いる。また、リングギヤ１４の外方には、ブレーキ部１
７２のブレーキ板１７２ａがリングギヤ１４に、さら
に、ブレーキ板１７２ａを挟んで固定側ブレーキ板１７
２ｂが固定ケース１７２ｃに、軸方向摺動自在に付設さ
れている。クラッチ部１７０は制御装置６０からの指令
により、クラッチ用電磁バルブ１７３を介した油圧によ
りクラッチ１７０ａの断続を行ない、また、ブレーキ部
１７２はブレーキ用電磁バルブ１７４を介した油圧によ
り、ブレーキ板１７２ａと固定側ブレーキ板１７２ｂと
の断続を行なう。

【００９５】上記構成において、次に作動について説明
する。先ず、図２０及び図２１を用いて説明する。図２
０は差動遊星歯車装置１０の噛み合いの側面図であり、
エンジン１、差動遊星歯車装置１０、機械式過給機２
０、クラッチ部１７０、フライホイール１７１及びブレ
ーキ部１７２の回転速度の相互関係を示す。図２１も相
互の回転速度関係を示す図であり、横軸に時間を示し、
縦軸にエンジン１、機械式過給機２０及びフライホイー
ル１７１の回転速度を示す。

【００９６】（Ａ−１）車両停止の状態 図２１において、（１）の時間では車両停止でエンジン
１は、例えばローアイドルの回転速度７００ｒｐｍで回
転していることを示し、このとき機械式過給機２０及び
フライホイール１７１の回転速度はゼロ（停止）であ
る。このとき、制御装置６０は、アクセル量検出センサ
６２、車速検出センサ６４及び操作レバー位置センサ６
７からの信号により、クラッチ用電磁バルブ１７３に指
令を出力してクラッチ部１７０のクラッチ１７０ａを断
絶し、フライホイール１７１の回転をフリーにしてい
る。ブレーキ部１７２も同様に、ブレーキ用電磁バルブ
１７４に指令を出力してブレーキ部１７２を回転フリー
にしている。これにより、差動遊星歯車装置１０のプラ
ネタリギヤ１２、キャリア１３及びリングギヤ１４はエ
ンジン回転速度に応じると共に、ギヤ８とリングギヤ１
４との割合により変化し空転している。

【００９７】 （Ｂ−１）停止状態から車両を発進するときの状態 次に、停止状態から車両を発進するときの説明をする。
（１）の時間の停止状態から発進するときには、オペレ
ータは、シフトレバー６８を操作し、アクセル６１の踏
み込みを実施しようとしている。この時間では、制御装
置６０は、アクセル量検出センサ６２、車速検出センサ
６４及びシフト位置センサ６９からの信号により、クラ
ッチ用電磁バルブ１７３に指令を出力してクラッチ１７
０ａを接続する。クラッチ１７０ａの接続により、フラ
イホイール１７１は回転を始めようとするが、慣性モー
メントがあるので簡単には加速しないで回転はまだ位置
１Ｆでは停止している。これによりエンジン１の回転速
度７００ｒｐｍの位置１Ｅは、キャリア１３、プラネタ
リギヤ１２及びサンギヤ１１を経て機械式過給機２０を
図２１に示すように位置１Ｓで回転させ始める。

【００９８】 （Ｃ−１）発進状態から車両を加速するときの状態 （２）の時間の状態では、オペレータは、アクセル６１
の踏み込みを増している。このときの（２）の時間は、
ローアイドルの回転速度７００ｒｐｍから加速しようと
している状態を示す。この時間では、クラッチ１７０ａ
は接続されており、フライホイール１７１は回転を始め
ようとしている。また、ブレーキ部１７２は、前と同様
に、ブレーキ用電磁バルブ１７４に指令を出力してブレ
ーキ部１７２を回転フリーにしている。クラッチ１７０
ａの接続により、フライホイール１７１は回転を始めよ
うとするが、慣性モーメントがあるので簡単には加速し
ないで回転はまだ位置２Ｆでは停止している。これによ
りエンジン回転速度７００ｒｐｍの位置２Ｅは、キャリ
ア１３、プラネタリギヤ１２及びサンギヤ１１を経て機
械式過給機２０を、図２０、図２１に示すように、急速
に位置２Ｓで回転させる。

【００９９】 （Ｄ−１）アクセルを踏み込み車両をさらに加速すると
きの状態 さらに、アクセル６１を踏み込み車両を加速すると、図
２１の（３）の時間の状態となる。このときの（３）の
時間では、エンジン回転速度は位置３Ｅに上昇し、フラ
イホイール１７１は位置３Ｆで回転を始める。このと
き、機械式過給機２０はエンジン回転速度が位置３Ｅに
上昇することにより、さらに回転速度が位置３Ｓでまで
上昇し急速に回転している。

【０１００】 （Ｅ−１）アクセルをさらに踏み込み車両が加速終了時
点のときの状態 さらに、アクセル６１を踏み込み車両を加速すると、図
２１の（４）の時間の状態となる。この時間では、エン
ジン回転速度は位置４Ｅに上昇し、フライホイール１７
１は位置４Ｆで回転している。これにより、リングギヤ
１４は、（３）の時間では位置３Ｆで回転していたの
が、より増速した図２０の位置４Ｆで回転しているた
め、機械式過給機２０は図２１の（３）の位置３Ｓと同
じ回転速度のほぼ同じ速度の位置４Ｓの状態で回転して
いる。

【０１０１】 （Ｆ−１）エンジン回転速度又は車速が所定のほぼ一定
のときの状態 さらにエンジン回転速度又は車速が所定のほぼ一定の位
置５Ｅまで上昇すると、制御装置６０は、アクセル量検
出センサ６２、エンジン回転数センサ６３及び車速検出
センサ６４からの信号により、クラッチ用電磁バルブ１
７３に指令を出力してクラッチ部１７０のクラッチ１７
０ａを断絶し、フライホイール１７１への回転トルクの
伝達を停止する。これにより、図２１の（６）の時間で
は、フライホイール１７１は慣性モーメントによる回転
を始め暫時停止していく。リングギヤ１４はフライホイ
ール１７１を回転する駆動トルクがなくなるためさらに
増速され位置６Ｆで回転する。このため、機械式過給機
２０は図２０、図２１に示すように急速に減速し、ほぼ
ゼロの位置６Ｓで回転する。上記のように、リングギヤ
１４の回転速度をフライホイール１７１により制御して
差動遊星歯車装置１０の増速比を可変にしている。これ
により、停止から加速までのエンジン１の低速トルクが
必要な所では、機械式過給機２０を急速に回転し、エン
ジン１のトルクがあまり必要でない所では機械式過給機
２０を停止している。

【０１０２】 （Ｇ−１）定常走行に入った直後にさらに車両を加速す
るとき又は長い登坂等のときの状態 次に、定常走行に入った直後にさらに車両を加速すると
き、又は、長い登坂等長時間、機械式過給機２０を作動
させたいときの説明をする。図２１の（５）及び（６）
の間の時間の状態では、フライホイール１７１は慣性モ
ーメントにより回転（リングギヤ１４も回転している）
しているため、機械式過給機２０を急速に増速できな
い。このため、制御装置６０は、アクセル量検出センサ
６２及びエンジン回転数センサ６３からの信号により、
その随時の変化率等により急加速の必要性を演算し、ク
ラッチ用電磁バルブ１７３に指令を出力してクラッチ部
１７０のクラッチ１７０ａを断絶する。同時に、制御装
置６０は、ブレーキ用電磁バルブ１７４に指令を出力し
て、ブレーキ用電磁バルブ１７４を介した油圧により、
ブレーキ板１７２ａと固定側ブレーキ板１７２ｂとの接
続を行なう。これにより、リングギヤ１４の回転速度は
停止し、エンジン回転速度は、キャリア１３、プラネタ
リギヤ１２及びサンギヤ１１を経て、機械式過給機２０
を急速に回転させると共に、長時間回転させることがで
きる。上記によれば、ブレーキのみに頼ると、ブレーキ
の負荷、特に過渡期に滑らせる状態となり、摩擦熱の発
生によるクリープ状態又は耐久性の低下が発生する問題
が、フライホイールの慣性力を利用することでブレーキ
の負荷を軽減できる。また、車両の加速時の機械式過給
機２０を急速に回転させることができる。

【０１０３】図２２は、第１０実施例なる差動駆動過給
装置の概念図である。第９実施例では、差動遊星歯車装
置１０にブレーキ部１７２と、クラッチ部１７０を介し
てのフライホイール１７１とが付設されているのに対
し、第１０実施例ではクラッチ部１７０とフライホイー
ル１７１との間に、正逆転を切り換えるリバースギヤ１
８０が配設されている。以下では、同様に、第１実施例
及び他の実施例と同一部品には同一符号を付して重複説
明は省略するが、特別記載しない限り以下も同様であ
る。

【０１０４】上記構成において、次に作動について説明
するが、従来と同様に、車両が長時間停止している状態
から発進、加速状態での以下の各状態、即ち、 （Ａ−２）車両停止の状態 （Ｂ−２）停止状態から車両を発進するときの状態 （Ｃ−２）発進状態から車両を加速するときの状態 （Ｄ−２）アクセルを踏み込み車両を加速するときの状
態 （Ｅ−２）アクセルをさらに踏み込み車両が加速終了時
点のときの状態 （Ｆ−２）エンジン回転速度又は車速が所定のほぼ一定
のときの状態以上の６状態 は、第９実施例の（Ａ−１）、（Ｂ−
１）、（Ｃ−１）、（Ｄ−１）、（Ｅ−１）、（Ｆ−
１）と同一のため重複説明は省略する。

【０１０５】（Ｈ−２）減速時から車両停止までの状態
先ず、図２３及び図２４を用いて説明するが、図２３は
図２０と同様の図であり、図２４は図２１と同様の図で
あるため、図の縦軸及び横軸の意味の重複説明は省略す
る。また、特別記載しない限り以下も同様である。尚、
図２４において、フライホイール１７１の回転速度が横
軸の下側にあるのは、逆方向に回転していることを示
す。

【０１０６】車両減速時が所定時間経過すると、制御装
置６０は、アクセル量検出センサ６２と、車速検出セン
サ６４と、ブレーキペダル７７の近傍に配設されたブレ
ーキ踏み込み量検出センサ７７ａとからの信号により、
クラッチ用電磁バルブ１７３に指令を出力してクラッチ
部１７０のクラッチ１７０ａを接続する。これによりエ
ンジン回転速度を先ず正転でフライホイール１７１に蓄
える。次に、車両が減速し所定の停止前の速度になった
ことを車速検出センサ６４により検出して、制御装置６
０は、クラッチ用電磁バルブ１７３に指令を出力してク
ラッチ１７０ａを断絶し、フライホイール１７１に慣性
モーメントを蓄えたままとして車両は停止する。この状
態を（１）の時間、即ち、車両停止状態で示す。尚、例
えば、車両減速時が所定時間経過しても車速検出センサ
６４からの信号により減速が続行しないときには、制御
装置６０は、クラッチ用電磁バルブ１７３に指令を出力
してクラッチ１７０ａを断絶する。

【０１０７】 （Ｊ−２）減速時から車両を停止した後に再発進する状
態 次に、（１）の時間から再発進するときには、オペレー
タはアクセル６１の踏み込みを実施している。制御装置
６０はアクセル量検出センサ６２、車速検出センサ６４
及びフライホイール回転センサ１７１ａからの信号によ
り、リバースギヤ１８０を逆転に切り換える。これによ
り、フライホイール１７１はリングギヤ１４を逆方向に
回転した状態にする。このときの状態を示す図２４の
（１）の時間は、例えばディーゼルエンジン１はローア
イドルの回転速度７００ｒｐｍで回転し、フライホイー
ル１７１は減速時の所定の回転速度でリングギヤ１４を
逆方向に回転し、さらに、機械式過給機２０はまだ停止
している。

【０１０８】 （Ｋ−２）再発進状態から車両を加速するときの状態 （２）の時間の状態では、オペレータは、アクセル６１
の踏み込みを増している。このときの（２）の時間は、
ローアイドルの回転速度７００ｒｐｍから加速しようと
している状態を示す。この時間では、クラッチ１７２ａ
は接続されており、フライホイール１７１は、即ちリン
グギヤ１４の逆方向回転を減速し始めようとしている。
また、ブレーキ部１７２は、前と同様に、ブレーキ用電
磁バルブ１７４に指令を出力してブレーキ部１７２を回
転フリーにしている。機械式過給機２０はリングギヤ１
４の逆方向の回転により、第９実施例を示す図２１の回
転上昇よりも急勾配で、図２４に示すように位置２Ｓま
で増速する。

【０１０９】 （Ｌ−２）再発進のときでアクセルを踏み込み車両をさ
らに加速するときの状態 さらに、アクセル６１を踏み込み車両を加速すると、図
２４の（３）の時間の状態となる。このときの（３）の
時間では、エンジン回転速度は位置３Ｅに上昇し、フラ
イホイール１７１及びリングギヤ１４は、（２）の時間
からの減速により位置３Ｆになり、ほぼ停止の状態とな
る。このとき、機械式過給機２０はエンジン回転速度が
位置３Ｅまで上昇しても、フライホイール１７１の減速
により、即ちリングギヤ１４の減速により、回転速度は
位置３Ｓまで低下して回転している。

【０１１０】 （Ｍ−２）再発進のときでアクセルをさらに踏み込み車
両が加速終了時点のときの状態 また、さらに、アクセル６１を踏み込み車両を加速する
と、図２４の（４）の時間の状態となる。この時間で
は、エンジン回転速度は位置４Ｅに上昇し、フライホイ
ール１７１は正方向（先のリングギヤ１４の逆転方向の
回転と同方向）に回転し、位置４Ｆで回転している。こ
れにより、リングギヤ１４は、（３）の時間の位置３Ｆ
のほぼゼロから増速した図２４の位置４Ｆで回転してい
るため、機械式過給機２０は図２４の（３）の時間の位
置３Ｓと同じ回転速度の位置４Ｓの状態で回転してい
る。

【０１１１】 （Ｎ−２）再発進のときでエンジン回転速度又は車速が
所定のほぼ一定のときの状態 （Ｏ−２）再発進のときで定常走行に入った直後にさら
に車両を加速するとき又は長い登坂等のときの状態以上の２状態 は、第９実施例の（Ｆ−１）及び（Ｇ−
１）と同様なため、重複説明は省略する。

【０１１２】次に、第１１実施例及び第１２実施例なる
差動駆動過給装置を、図２５（図２５〜図２７）及び図
２８（図２８〜図３０）を参照し、説明する。第１１実
施例及び第１２実施例は、エンジン１、駆動力伝達系４
０及びタイヤ４１からなる駆動系において、機械式過給
機２０の駆動は、第１実施例と同様に、エンジン出力軸
１Ａから差動遊星歯車装置１０を介して行うものの、差
動遊星歯車装置１０のリングギヤ１４の回転は、駆動力
伝達系４０の変速機４０ａから得るか又は変速機４０ａ
とタイヤ４１との間から動力を得ている。尚、以下の図
２５及び図２８では、後者の「変速機４０ａとタイヤ４
１との間から動力を得ている例」を示している。本実施
例は、本来車両が持っている変速機を利用して機械式過
給機２０の増速比を可変化しているため、構造が簡単に
なり、安価にできる。第１１実施例は、図２５に示す通
り、駆動力伝達系４０は、トルクコンバータ４０ｂ及び
オートマチックトランスミッション４０ｃからなってい
る。第１２実施例は、図２８に示す通り、駆動力伝達系
４０は、メインクラッチ４０ｄ及びマニュアルトランス
ミッション４０ｅからなっている。

【０１１３】図２５は、第１１実施例なる差動駆動過給
装置の概念図である。駆動力伝達系４０は、オートマチ
ックトランスミッション４０ｃの出力軸１８１には、ギ
ヤ１８２が配設されている。ギヤ１８２には、ギヤ１８
３が噛み合い、ギヤ１８３は軸１８４を介してリングギ
ヤ１４を駆動するギヤ１８５に結合している。ギヤ１８
５は、差動遊星歯車装置１０のリングギヤ１４の外方の
ギヤ１４ａに噛み合っている。変速時には、例えば、制
御装置６０はオートマチックミッション用電磁バルブ４
０ｆに指令を出力して図示しない各速度段のクラッチを
接続する。

【０１１４】上記構成において、次に作動について説明
する。先ず、図２６及び図２７を用いて説明する。図２
６は差動遊星歯車装置１０の噛み合いの側面図であり、
エンジン１、差動遊星歯車装置１０及び機械式過給機２
０の回転速度の相互関係を説明する。図２７も相互の回
転速度関係を示す図であり、横軸に時間を示し、縦軸に
エンジン１、機械式過給機２０及びリングギヤ１４の回
転速度を示している。

【０１１５】（Ａ−３）車両停止の状態 第９実施例の（Ａ−１）の「車両停止の状態」と同様
に、エンジン１は、ローアイドル速度で回転している。
また、車両が停止しているためにリングギヤ１４も停止
している。これにより、機械式過給機２０も低速で回転
している。このため、発進時には、急速に機械式過給機
２０が加速回転され、車両も良い加速が得られる。

【０１１６】 （Ｂ−３）停止状態から車両を発進するときの状態図２７の （１）の時間の停止状態から発進するときに
は、オペレータは、シフトレバー６８（図１に示す。）
を操作し、アクセル６１の踏み込みを実施しようとして
いる。この位置では、制御装置６０は、アクセル量検出
センサ６２と、車速検出センサ６４と、及び、シフト位
置センサ６９からの信号により、オートマチックトラン
スミッション４０ｃに指令を出力して図示しないクラッ
チを１速に接続している。この１速の車速の遅い位置で
は、トルクコンバータ４０ｂに、図示しないエンジン側
のポンプインペラーと出力軸側のタービンインペラーと
の間に滑りがあり、エンジン１は回転しているが、当初
はオートマチックトランスミッション４０ｃの出力軸１
８１は回転していない。つまり、停止状態から１速に接
続した瞬間から暫しの間（当初）は、トルクコンバータ
４０ｂがストール状態となって出力軸１８１は回転して
いない。このため、リングギヤ１４は回転せずに位置１
Ｆで停止している。これにより、例えばエンジン１の位
置１Ｅの回転速度７００ｒｐｍは、キャリア１３、プラ
ネタリギヤ１２及びサンギヤ１１を経て機械式過給機２
０を、図２７に示すように、位置１Ｓで上記（Ａ−３）
と同様回転させる。

【０１１７】 （Ｃ−３）発進状態から車両を加速するときの状態 第９実施例の（Ｃ−１）の「発進状態から車両を加速す
るときの状態」と同様なため、重複説明は省略する。

【０１１８】 （Ｄ−３）アクセルを踏み込み車両をさらに加速すると
きの状態 さらにアクセル６１を踏み込み車両を加速すると、図２
７の（３）の時間の状態となる。このときの（３）の時
間では、エンジン回転速度は位置３Ｅに上昇し、この位
置３Ｅでは、制御装置６０は、アクセル量検出センサ６
２及び車速検出センサ６４からの信号により、オートマ
チックミッション用電磁バルブ４０ｆに指令を出力して
図示しないクラッチを２速に接続している。この２速の
車速の位置では、トルクコンバータ４０ｂに、図示しな
いエンジン側のポンプインペラーと出力軸側のタービン
インペラーとの間に滑りがなくなり、オートマチックト
ランスミッション４０ｃの出力軸１８１は所定速度で回
転している。このため、リングギヤ１４は、出力軸１８
１、ギヤ１８２、ギヤ１８３及び軸１８４を介して位置
３Ｆで回転を始めている。これによりエンジン回転速度
の位置３Ｅは、キャリア１３、プラネタリギヤ１２及び
サンギヤ１１を経て機械式過給機２０を、図２６及び図
２７に示すように、位置３Ｓで回転させるが、回転の増
加は低減している。

【０１１９】 （Ｅ−３）アクセルをさらに踏み込み車両が加速終了時
点のときの状態 第９実施例の（Ｅ−１）と同様なため、詳細な重複説明
は省略する。尚、この実施例では、制御装置６０からの
指令によりオートマチックトランスミッション４０ｃの
出力軸１８１は自動的に変化しているため、リングギヤ
１４も自動的に変化している。これにより、機械式過給
機２０は、図２６及び図２７に示すように、位置３Ｓか
ら速度が低減すると共に、所定の所から一定の速度にな
る。

【０１２０】 （Ｆ−３）エンジン回転速度又は車速が所定のほぼ一定
のときの状態 本実施例では、機械式過給機２０は６Ｓの位置以降で
も、所定速度で回転している。

【０１２１】 （Ｇ−３）定常走行に入った直後にさらに車両を加速す
るとき又は長い登坂等のときの状態 定常走行より、さらにアクセル６１を踏み込み車両を加
速すると、オートマチックトランスミッション４０ｃの
シフトアップにより車両を加速する。このとき、車両の
加速遅れにより、リングギヤ１４の回転速度の加速が遅
れる。このため、機械式過給機２０は増速され、多量の
空気をエンジン１に供給し、エンジン出力は増加する。
これにより、車両の加速が増加される。また、長い登坂
時も同様に、シフトアップによりエンジン出力が増加さ
れ、車両を加速する。

【０１２２】図２８は、第１２実施例なる差動駆動過給
装置の概念図である。駆動力伝達系４０のマニュアルト
ランスミッション４０ｅの出力軸１８１ａには、第１１
実施例と同様に、ギヤ１８２が配設されている。以下
は、機械式過給機２０の駆動は第１１実施例と同様なた
め、重複説明は省略する。

【０１２３】上記構成において、次に作動について説明
する。先ず、図２９及び図３０を用いて説明する。図２
９は差動遊星歯車装置１０の噛み合いの側面図であり、
エンジン１、差動遊星歯車装置１０及び機械式過給機２
０の回転速度の相互関係を示す。図３０も相互の回転速
度関係を示す図であり、横軸に時間を示し、縦軸にエン
ジン１、機械式過給機２０及びリングギヤ１４の回転速
度を示している。

【０１２４】（Ａ−４）車両停止の状態 第１１実施例（Ａ−３）と同様なため、重複説明は省略
する。

【０１２５】 （Ｂ−４）停止状態から車両を発進するときの状態図３０の （１）の時間の停止状態から発進するときに
は、オペレータは、シフトレバー６８を操作し、アクセ
ル６１の踏み込みを実施しようとしている。また、オペ
レータは、図示しないメインクラッチペダルから足を離
してメインクラッチを接続する。車両停止からの発進に
おいて、クラッチの繋ぎ始めでは、メインクラッチ４０
ｄに滑りがあり、エンジン１は回転しているが、当初は
マニュアルトランスミッション４０ｅの出力軸１８１ａ
は回転していない。このため、リングギヤ１４は回転せ
ずに位置１Ｆで停止している。これによりエンジン回転
速度７００ｒｐｍの位置１Ｅは、キャリア１３、プラネ
タリギヤ１２及びサンギヤ１１を経て機械式過給機２０
を、図３０に示すように、位置１Ｓで急速に回転させ始
める。

【０１２６】 （Ｃ−４）発進状態から車両を加速するときの状態 第１１実施例の（Ｃ−３）と同様なため、重複説明は省
略する。

【０１２７】 （Ｄ−４）アクセルを踏み込み車両をさらに加速すると
きの状態 さらにアクセル６１を踏み込み車両を加速すると、図３
０の（３）の時間の状態となる。このときの（３）の時
間では、エンジン回転速度は位置３Ｅに上昇し、すでに
メインクラッチ４０ｃに滑りがなくなり、マニュアルト
ランスミッション４０ｅの出力軸１８１ａは所定速度で
回転している。このため、リングギヤ１４は、出力軸１
８１ａ、ギヤ１８２、ギヤ１８３及び軸１８４を介して
位置３Ｆで回転を始めている。これによりエンジン回転
速度の位置３Ｅは、キャリア１３、プラネタリギヤ１２
及びサンギヤ１１を経て機械式過給機２０を、図２９及
び図３０に示すように、位置３Ｓで回転させている。こ
のとき、エンジン回転速度の位置３Ｅへ急上昇している
ため、機械式過給機２０は位置１Ｓから位置２Ｓまでの
上昇よりも勾配が低下しているが、さらに回転を増して
位置３Ｓまで上昇している。また、この時間（３）で
は、オペレータは車速に合わせてシフトレバー６８を１
速から２速への切換操作を行う。この２速への操作によ
り、マニュアルトランスミッション４０ｅは２速ギヤの
噛み合わせが行なわれ、回転を接続している。この切り
換え過程において、ニュートラル状態が存在し、この瞬
間オペレータはアクセルペダル６１の踏み込みを解除す
るので、時間（３−ａ）までの瞬間において、エンジン
１は回転速度の位置３Ｅから減速し、回転速度の位置３
Ｅａまで低下する。上記のエンジン回転速度の瞬間の低
下により、機械式過給機２０は図３０に示すように位置
３Ｓで回転していたのが、位置３Ｓａの位置まで瞬間に
低下して回転する。

【０１２８】 （Ｅ−４）アクセルをさらに踏み込み車両が加速終了時
点のときの状態 また、さらに、アクセル６１を踏み込み車両を加速する
と、図３０の（４）の時間の状態となる。この位置で
は、エンジン回転速度は、位置３Ｅａから位置４Ｅまで
上昇しているが、ほぼ、１速時の３Ｅの位置と同じ位置
まで上昇している。また、マニュアルトランスミッショ
ン４０ｅの出力軸１８１ａはエンジン回転速度の増加に
合わせて変化しているため、リングギヤ１４もこれに合
わせて変化している。これにより、リングギヤ１４は、
（３）の時間の位置３Ｆより増速した図３０の位置４Ｆ
で回転しているため、機械式過給機２０は図３０の
（３）の時間の位置３Ｓよりも低い回転速度の位置４Ｓ
の状態で回転している。また、この時間（４）では、オ
ペレータは車速に合わせてシフトレバー６８を２速から
３速への切換操作を行う。これによりエンジン１、マニ
ュアルトランスミッション４０ｅ及び機械式過給機２０
は（Ｄ−４）の「アクセルを踏み込み車両をさらに加速
するときの状態」と同様に変化するため、重複説明は省
略する。

【０１２９】 （Ｆ−４）エンジン回転速度又は車速が所定のほぼ一定
のときの状態 第１１実施例と同様なため、重複説明は省略する。

【０１３０】 （Ｇ−４）定常走行に入った直後にさらに車両を加速す
るとき又は長い登坂等のときの状態 第１１実施例では、オートマチックトランスミッション
４０ｃの変速により車両を増速したが、第１２実施例で
は、マニュアルトランスミッション４０ｅの変速により
車両を増速する。第１２実施例では、オペレータの操作
により、シフトアップ、シフトダウンの変速が行われて
増減速を行ない、それに合わせて機械式過給機２０も対
応し、エンジン出力を増減する。

【０１３１】図３１は、第１３実施例なる差動駆動過給
装置の概念図である。第１３実施例は、第１２実施例の
差動駆動過給装置に対し、差動遊星歯車装置１０と機械
式過給機２０との間にワンウェイクラッチ１８６を挿入
している所が異なる。これにより、第１２実施例ではマ
ニュアルトランスミッション４０ｅを変速すると機械式
過給機２０は一時的に回転が低下するが、第１３実施例
では、ワンウェイクラッチ１８６により機械式過給機２
０は一時的な回転の低下を回避している。

【０１３２】上記構成において、次に作動について説明
する。エンジン１、差動遊星歯車装置１０及び機械式過
給機２０の回転速度の相互関係は第１２実施例の図２９
と同じため図示しない。図３２は相互の回転速度関係を
示す図であり、横軸に時間を示し、縦軸にエンジン１、
機械式過給機２０及びリングギヤ１４の回転速度を示し
ている。

【０１３３】（Ａ−５）車両停止の状態 第１２実施例の（Ａ−４）と同様なため、重複説明は省
略する。

【０１３４】 （Ｂ−５）停止状態から車両を発進するときの状態 第１２実施例の（Ｂ−４）と同様なため、重複説明は省
略する。

【０１３５】 （Ｃ−５）発進状態から車両を加速するときの状態 第１２実施例の（Ｃ−４）と同様なため、重複説明は省
略する。

【０１３６】 （Ｄ−５）アクセルを踏み込み車両をさらに加速すると
きの状態 アクセル６１を踏み込み車両の加速により、図３２の
（３）の時間の状態まで第１２実施例と同様に、エンジ
ン１、機械式過給機２０及びリングギヤ１４の回転速度
は変化する。この時間（３）でオペレータは車速に合わ
せて１速から２速への切換操作を行なうと、エンジン１
及びリングギヤ１４は、第１２実施例と同様に、エンジ
ン１及びリングギヤ１４の回転速度は瞬間に低下する。
このとき、第１２実施例では機械式過給機２０は位置３
Ｓａまで瞬間に低下していた。しかし、第１３実施例で
は差動遊星歯車装置１０（詳しくは、サンギヤ１１）の
回転速度は低下するが、ワンウェイクラッチ１８６によ
り機械式過給機２０が差動遊星歯車装置１０から分離さ
れて差動遊星歯車装置１０による駆動が無くなる。この
とき、機械式過給機２０は慣性モーメントにより回転を
維持し回転速度はほとんど低下しない。次に、２速時の
エンジン１及びリングギヤ１４の回転速度が増加するこ
とにより差動遊星歯車装置１０（詳しくは、サンギヤ１
１）の回転速度が増す。この差動遊星歯車装置１０（詳
しくは、サンギヤ１１）の回転速度が機械式過給機２０
の回転速度より早くなると、再び、ワンウェイクラッチ
１８６により機械式過給機２０は差動遊星歯車装置１０
に接続して差動遊星歯車装置１０により駆動される。こ
のため、機械式過給機２０は、第１２実施例のように瞬
間的にその回転速度が変化することがなくスムーズな回
転が維持されると共に、加速時間の短縮、エネルギーの
節約が図れる。

【０１３７】（Ｅ−５）アクセルをさらに踏み込み車両
が加速終了時点のときの状態 （Ｆ−５）エンジン回転速度又は車速が所定のほぼ一定
のときの状態 （Ｇ−５）定常走行に入った直後にさらに車両を加速す
るとき又は長い登坂等のときの状態以上の３状態 は、機械式過給機２０の回転速度の瞬間的
の低下が無くなることを除き、第１２実施例と同様なた
め、重複説明は省略する。

【０１３８】図３３は、第１４実施例及び第１５実施例
なる差動駆動過給装置の概念図である。第１１実施例及
び第１２実施例の差動駆動過給装置が駆動力伝達系４０
の変速機４０ａから動力を得て、又は、変速機４０ａと
タイヤ４１の間から動力を得てギヤ、軸及びギヤを介し
て差動遊星歯車装置１０のリングギヤ１４を回転してい
た。これに対し、第１４実施例及び第１５実施例は、ギ
ヤ、過給機用変速機１９０及びギヤを介して差動遊星歯
車装置１０のリングギヤ１４を可変に回転する。制御装
置６０は、過給機用変速機１９０の電磁バルブ１９１に
指令を出力して図示しない変速用の各クラッチを接続す
る。制御装置６０は走行速度又は作業負荷に合わせて制
御信号を出力し、過給機用変速機１９０に減速比の選択
の指令を出力する。また、他の例として、オペレータが
過給機用変速機１９０の回転速度を過給機選択用スイッ
チ１９２により、高速時に用いるか又は用いないかを選
択する。このように、過給機用変速機１９０を使い分け
ることにより、高速道路等の高速走行時の機械式過給機
２０の必要でない所では変速比を大きくし、一方、市街
地等のような低速走行の機械式過給機２０の必要な所で
は変速比を小さくする等の使い分けできる。また、建設
機械等でも、発進、停止及び低速・中速相走行の多い作
業現場では機械式過給機２０を使用し、一方、「自走時
のように高速で走行する」必要でない所では使用しない
等の使い分けできる。これにより、作業効率が向上する
と共に、燃費が向上する。

【０１３９】図３４は第１４実施例であり、駆動力伝達
系４０が、第１１実施例と同様に、トルクコンバータ４
０ｂ及びオートマチックトランスミッション４０ｃを用
いた場合のエンジン１、機械式過給機２０及びリングギ
ヤ１４の相互の回転速度関係を示す図である。

【０１４０】図３５は第１５実施例であり、駆動力伝達
系４０が、第１２実施例と同様に、メインクラッチ４０
ｄ及びマニュアルトランスミッション４０ｅを用いた場
合の相互の回転速度関係を示す図である。また、この第
１５実施例では、第１３実施例と同様に、差動遊星歯車
装置１０と機械式過給機２０との間にワンウェイクラッ
チ１８６を挿入している。図３４及び図３５では、横軸
に時間を示し、縦軸にエンジン１、機械式過給機２０及
びリングギヤ１４の回転速度を示している。

【０１４１】上記構成において、次にオートマチックト
ランスミッション４０ｃを用いた場合の第１４実施例の
作動について図３４を用いて説明する。 （Ａ−６）車両停止の状態 第１１実施例の（Ａ−３）と同様なため、重複説明は省
略する。 （Ｂ−６）停止状態から車両を発進するときの状態 第１１実施例の（Ｂ−３）と同様なため、重複説明は省
略する。

【０１４２】 （Ｃ−６）発進状態から車両を加速するときの状態図３４の （２）の時間の状態では、オペレータは、アク
セル６１の踏み込みを増している。このときの（２）の
時間は、ローアイドルの回転速度７００ｒｐｍから加速
しようとしている状態を示す。この（２）の時間では、
制御装置６０は走行速度又は作業負荷に合わせて制御信
号を出力し、過給機用変速機１９０に減速比の選択の指
令を出力する。この減速比に応じて過給機用変速機１９
０は、オートマチックトランスミッション４０ｃで変速
された出力軸１８１からの回転速度をさらに変速し、軸
１８４を介してリングギヤ１４を回転させる。このとき
の（２）の時間では、図３４に示すように、機械式過給
機２０の回転速度は線ＳＣ−１に行き、リングギヤ１４
の回転速度は線３Ｆ−１に行く。上記図３４では、機械
式過給機２０の回転速度の線ＳＣ−１はリングギヤ１４
の回転速度の線３Ｆ−１に対応し、回転速度の線ＳＣ−
２はリングギヤ１４の回転速度の線３Ｆ−２に対応し、
かつ回転速度の線ＳＣ−３はリングギヤ１４の回転速度
の線３Ｆ−３に対応している。

【０１４３】 （Ｄ−６）アクセルを踏み込み車両をさらに加速すると
きの状態 さらに、アクセル６１を踏み込み車両を加速すると、図
３４の（３）の時間の状態となる。この（３）の時間で
は、エンジン回転速度は位置３Ｅに上昇し、また、リン
グギヤ１４も過給機用変速機１９０の減速比に合わせた
回転速度３Ｆ−３で回転している。これによりエンジン
回転速度の位置３Ｅは、キャリア１３、プラネタリギヤ
１２及びサンギヤ１１を経て機械式過給機２０を、図３
４に示すように、高速の回転速度の線ＳＣ−３で回転す
る。

【０１４４】 （Ｅ−６）アクセルをさらに踏み込み車両が加速終了時
点のときの状態 制御装置６０からの指令によりオートマチックトランス
ミッション４０ｃの出力軸１８１は自動的に変化し、か
つ過給機用変速機１９０も車速に合わせて減速比を変化
させるために、リングギヤ１４も自動的に変化してい
る。これにより、機械式過給機２０は、図３４に示すよ
うに、走行速度又は作業負荷等に合わせて選択された制
御装置６０の指令により、リングギヤ１４は低速の回転
速度の線３Ｆ−３（点５Ｆ）から中速の回転速度の線３
Ｆ−２（点５Ｆａ）に切り換わる。また、これにより、
機械式過給機２０は高速の回転速度の線ＳＣ−３（点５
Ｓ）から中速の回転速度の線ＳＣ−２（点５Ｓａ）に切
り換わる。

【０１４５】 （Ｆ−６）エンジン回転速度又は車速が所定のほぼ一定
のときの状態 本実施例では、機械式過給機２０は（６）の時間以降で
は、（Ｅ−６）と同様に、リングギヤ１４は中速の回転
速度の線３Ｆ−２（点６Ｆａ）から、高速の回転速度の
線３Ｆ−１（点６Ｆｂ）に切り換わる。これにより、機
械式過給機２０は中速の回転速度の線ＳＣ−２（点６Ｓ
ａ）から低速の回転速度の線ＳＣ−１（点６Ｓｂ）に切
り換わる。このため、車速が所定のほぼ一定のときに
は、機械式過給機２０は余分な空気の供給を行わず、エ
ンジン出力は制限され、燃費が向上する。

【０１４６】 （Ｇ−６）定常走行に入った直後にさらに車両を加速す
るとき又は長い登坂等のときの状態 第１１実施例の（Ｇ−３）と同様なため、重複説明は省
略する。

【０１４７】尚、上記では途中で車速に合わせて過給機
用変速機１９０の減速比を変化させたが、機械式過給機
２０は、回転速度の線ＳＣ−１、線ＳＣ−２又は線ＳＣ
−３をそのまま継続しても良い。このとき、（２）の時
間で、制御装置６０はオペレータの機械式過給機２０の
速度を選択する過給機選択用スイッチ１９２からの信号
により、過給機用変速機１９０に減速比の選択の指令を
出力する。これにより、（２）の時間で、例えば線ＳＣ
−１、線ＳＣ−２及び線ＳＣ−３のいずれかが選択され
る。つまり、リングギヤ１４の回転速度が例えば線３Ｆ
−１、線３Ｆ−２及び線３Ｆ−３のいずれかを選択す
る。

【０１４８】上記構成において、次にマニュアルトラン
スミッション４０ｅを用いた場合の第１５実施例の作動
について図３５を用いて説明する。 （Ａ−７）車両停止の状態 第１２実施例の（Ａ−４）と同様なため、重複説明は省
略する。 （Ｂ−７）停止状態から車両を発進するときの状態 第１２実施例の（Ｂ−４）と同様なため、重複説明は省
略する。

【０１４９】 （Ｃ−７）発進状態から車両を加速するときの状態図３５の （２）の時間の状態では、オペレータは、アク
セル６１の踏み込みを増している。このときの（２）の
時間は、ローアイドルの回転速度７００ｒｐｍから加速
しようとしている状態を示す。オペレータは、車速に合
わせてシフトレバー６８を操作し、また、アクセル６１
の踏み込みを実施している。この（２）の時間では、オ
ペレータのシフトレバー６８の操作により、マニュアル
トランスミッション４０ｅを１速としている。制御装置
６０は、アクセル量検出センサ６２、車速検出センサ６
４及びシフト位置センサ６９からの信号により、過給機
用変速機１９０に減速比の選択の指令を出力する。この
減速比に応じて過給機用変速機１９０は、マニュアルト
ランスミッション４０ｅで変速された出力軸１８１ａか
らの回転速度をさらに変速し、軸１８４を介してリング
ギヤ１４を回転させる。このときの（２）の時間では、
図３５に示すように、機械式過給機２０の回転速度は線
ＳＣ−１Ａに行き、リングギヤ１４の回転速度は線３Ｆ
−１Ａに行く。上記図３５では、機械式過給機２０の回
転速度の線ＳＣ−１Ａはリングギヤ１４の回転速度の線
３Ｆ−１Ａに対応し、回転速度の線ＳＣ−２Ａはリング
ギヤ１４の回転速度の線３Ｆ−２Ａに対応し、かつ回転
速度の線ＳＣ−３Ａはリングギヤ１４の回転速度の線３
Ｆ−３Ａに対応している。

【０１５０】 （Ｄ−７）アクセルを踏み込み車両をさらに加速すると
きの状態 第１４実施例の（Ｄ−６）と同様なため、詳細な重複説
明は省略する。この時間（３）でオペレータが車速に合
わせて１速から２速への切換操作を行なうと、エンジン
１及びリングギヤ１４は、第１２実施例と同様に、エン
ジン１、リングギヤ１４及び機械式過給機２０の回転速
度は瞬間に低下する。これを図３５では、鋸歯の形状の
点線（Ａａｐ）で図示している。ところが、第１５実施
例では、第１３実施例と同様に、機械式過給機２０と差
動遊星歯車装置１０の間にワンウェイクラッチ１８６を
挿入して機械式過給機２０の回転速度の瞬間の低下を防
いでいる。これを図３５では、機械式過給機２０の回転
速度は線ＳＣ−１Ａ、線ＳＣ−２Ａ及び線ＳＣ−３Ａで
示している。

【０１５１】 （Ｅ−７）アクセルをさらに踏み込み車両が加速終了時
点のときの状態 オペレータの車速に合わせた車速の切換操作により、マ
ニュアルトランスミッション４０ｅの出力軸１８１ａの
回転速度が変化し、かつ制御装置６０がアクセル量検出
センサ６２、車速検出センサ６４及びシフト位置センサ
６９からの信号により過給機用変速機１９０に減速比の
選択の指令を出力する。この減速比に応じて過給機用変
速機１９０は、マニュアルトランスミッション４０ｅで
変速された出力軸１８１ａからの回転速度をさらに変速
し、軸１８４を介してリングギヤ１４を回転させる。こ
れにより、機械式過給機２０は、図３５に示すように、
走行速度又は作業負荷等に合わせて選択された制御装置
６０の指令により、リングギヤ１４は低速の回転速度の
線３Ｆ−３Ａ（点５Ｆ）から、中速の回転速度の線３Ｆ
−２Ａ（点５Ｆａ）に切り換わる。また、これにより、
機械式過給機２０は高速の回転速度の線ＳＣ−３Ａ（点
５Ｓ）から中速の回転速度の線ＳＣ−２Ａ（点５Ｓａ）
に切り換わる。

【０１５２】 （Ｆ−７）エンジン回転速度又は車速が所定のほぼ一定
のときの状態 本実施例では、機械式過給機２０は（６）の時間以降で
は、（Ｆ−６）と同様に、リングギヤ１４は中速の回転
速度の線３Ｆ−２Ａ（点６Ｆａ）から、高速の回転速度
の線３Ｆ−１Ａ（点６Ｆｂ）に切り換わる。これによ
り、機械式過給機２０は中速の回転速度の線ＳＣ−２Ａ
（点６Ｓａ）から低速の回転速度の線ＳＣ−１Ａ（点６
Ｓｂ）に切り換わる。このため、車速が所定のほぼ一定
のときには、機械式過給機２０は余分な空気の供給を行
わず、エンジン出力は制限され、燃費が向上する。

【０１５３】 （Ｇ−７）定常走行に入った直後にさらに車両を加速す
るとき又は長い登坂等のときの状態 第１２実施例の（Ｇ−４）と同様なため、重複説明は省
略する。尚、上記において、過給機用変速機１９０の減
速比の変化は、第１２実施例と同様に、オペレータの選
択する過給機選択用スイッチ１９２によっても良い。

【０１５４】次に、第１４実施例及び第１５実施例に示
す差動駆動過給装置の過給機用変速機１９０の具体例を
概念図説明する。図３６は、過給機用変速機１９０とし
て歯車列３０１、３０２、３０３の組合せを用いた例を
示す。減速比は、制御装置６０からの指令によりシンク
ロメッシュ等による歯車列３０１、３０２及び３０３の
いずれかの噛み合いが選択されて行われる。図３７は、
過給機用変速機１９０としてプーリ列３０１ａ、３０２
ａ、３０３ａの組合せを用いた例を示す。減速比は、制
御装置６０からの指令によりクラッチ等の接合によるプ
ーリ列３０１ａ、３０２ａ及び３０３ａのいずれかが選
択されて行われる。図３８は、過給機用変速機１９０と
してベルト式無段変速機（ＣＶＴ）３０４を用いた例を
示す。減速比は、制御装置６０からの指令によりベルト
式無段変速機３０４のプーリ３０４ａ、３０４ｂの径が
変化されて行われる。図３９は、過給機用変速機１９０
としてトロイダル式無段変速機３０５を用いた例を示
す。減速比は、制御装置６０からの指令によりトロイダ
ル式無段変速機３０５の接触子３０５ａが変化されて行
われる。図４０は、過給機用変速機１９０として油圧式
を用いた例であり、切換バルブ３０６、固定型ポンプ３
０７及び固定型モータ３０８の組合せにより行う。減速
比は、制御装置６０からの指令により切換バルブ３０６
の切換又は流量制御が行われて固定型モータ３０８の回
転速度が変化して行なう。図４１もまた、過給機用変速
機１９０として油圧式を用いた例である。これは、可変
型ポンプ３０９及び固定型モータ３０８の組合せにより
行う。減速比は、制御装置６０からの指令により、可変
型ポンプ３０９の吐出容積の制御を行い、固定型モータ
３０８の回転速度を変化させて行なう。図４２もまた、
過給機用変速機１９０として油圧式を用いた例であり、
可変型ポンプ３０９及び可変型モータ３１０の組合せに
より行う。減速比は、制御装置６０からの指令により、
可変型ポンプ３０９又は可変型モータ３１０の吐出容積
の可変制御を行い、可変型モータ３１０の回転速度を変
化させて行なう。図４３は、過給機用変速機１９０とし
て可変容量型流体継手３１１を用いた例である。減速比
は、制御装置６０からの指令により流体継手への作動油
量の制御を行い、可変容量型流体継手３１１の回転速度
を変化させて行なう。図４４は、過給機用変速機１９０
として電気式を用いた例であり、発電機３１２及び電気
モータ３１３の組合せにより行う。減速比は、制御装置
６０からの指令により、発電機３１２又は電気モータ３
１３の電流又は電圧の制御を行い、電気モータ３１３の
回転速度を変化させて行なう。

【０１５５】次に、第１６実施例及び第１７実施例なる
差動駆動過給装置について説明する。第１１実施例及び
第１２実施例では、差動遊星歯車装置１０のリングギヤ
１４の回転には駆動力伝達系４０の変速機４０ａから、
又は、変速機４０ａとタイヤ４１との間から動力を得て
いる。また、第１４実施例及び第１５実施例は第１１実
施例及び第１２実施例に過給機用変速機１９０を挿入し
た。 ところが、第１６実施例及び第１７実施例は、上記
実施例に対しさらにリングギヤ１４への回転を断続制御
する過給機用クラッチ３１５を挿入している。以下の図
では、変速機４０ａとタイヤ４１との間から動力を得て
いる例を示している。本実施例は、定常走行時に車両負
荷が低く、従って機械式過給機２０によるエンジン出力
トルクのアップが不要であることに着目し、定常走行時
に過給機用クラッチ３１５を切断する。これにより、リ
ングギヤ１４の負荷が軽くなり、リングギヤ１４が空転
し、機械式過給機２０の回転は停止し、駆動力の損失が
なくなる。

【０１５６】図４５は、第１６実施例なる差動駆動過給
装置の概念図である。駆動力伝達系４０は、変速機４０
ａとタイヤ４１との出力軸１８１にギヤ１８２が配設さ
れている。ギヤ１８２には、ギヤ１８３が噛み合い、ギ
ヤ１８３は軸１８４及び過給機用クラッチ３１５を介し
てリングギヤ１４を駆動するギヤ１８５に結合してい
る。ギヤ１８５は、差動遊星歯車装置１０のリングギヤ
１４の外方のギヤ１４ａに噛み合っている。

【０１５７】上記構成において、図２７を参照して作動
を説明する。 （Ａ−８）車両停止の状態 （Ｂ−８）停止状態から車両を発進するときの状態 （Ｃ−８）発進状態から車両を加速するときの状態 （Ｄ−８）アクセルを踏み込み車両をさらに加速すると
きの状態以上の４状態 では、制御装置６０は、アクセル量検出セ
ンサ６２及び車速検出センサ６４（又はさらに、シフト
位置センサ６９）からの信号により過給機用クラッチ３
１５を接続する。これにより、低速・中速時に機械式過
給機２０は回転し、エンジン出力トルクのアップが図ら
れる。

【０１５８】 （Ｅ−８）アクセルをさらに踏み込み車両が加速終了時
点のときの状態又 は （Ｆ−８）エンジン回転速度又は車速が所定のほぼ一定
のときの状態 は、制御装置６０はアクセル量検出センサ６２及び車速
検出センサ６４（又はさらに、シフト位置センサ６９）
からの信号により過給機用クラッチ３１５を切断する。
これにより、リングギヤ１４の駆動力はなくなり、リン
グギヤ１４が空転し、機械式過給機２０の回転は停止
し、機械式過給機２０の駆動力の損失がなくなり、燃費
の向上が図れる。

【０１５９】図４６は、第１７実施例なる差動駆動過給
装置の概念図である。駆動力伝達系４０は、変速機４０
ａとタイヤ４１との出力軸１８１にギヤ１８２が配設さ
れている。ギヤ１８２には、ギヤ１８３が噛み合い、ギ
ヤ１８３は軸１８４、過給機用変速機１９０及び過給機
用クラッチ３１５を介してリングギヤ１４を駆動するギ
ヤ１８５に結合している。ギヤ１８５は、差動遊星歯車
装置１０のリングギヤ１４の外方のギヤ１４ａに噛み合
っている。

【０１６０】上記構成において、図３４を参照して作動
を説明する。 （Ａ−９）車両停止の状態 （Ｂ−９）停止状態から車両を発進するときの状態 （Ｃ−９）発進状態から車両を加速するときの状態 （Ｄ−９）アクセルを踏み込み車両をさらに加速すると
きの状態以上の４状態 では、制御装置６０は、アクセル量検出セ
ンサ６２、車速検出センサ６４及びシフト位置センサ６
９（又はさらに、過給機選択用スイッチ１９２）からの
信号により過給機用変速機１９０の減速比を選択すると
共に、過給機用変速機１９０及び過給機用クラッチ３１
５を接続する。これにより、低速・中速時に機械式過給
機２０は回転し、エンジン出力トルクのアップが図られ
る。

【０１６１】 （Ｅ−９）アクセルをさらに踏み込み車両が加速終了時
点のときの状態又 は （Ｆ−９）エンジン回転速度又は車速が所定のほぼ一定
のときの状態 は、制御装置６０はアクセル量検出センサ６２、車速検
出センサ６４及びシフト位置センサ６９（又はさらに、
過給機選択用スイッチ１９２）からの信号により過給機
用クラッチ３１５を切断する。これにより、リングギヤ
１４の駆動力はなくなり、リングギヤ１４が空転し、機
械式過給機２０の回転は停止し、機械式過給機２０の駆
動力の損失がなくなり、燃費の向上が図れる。上記実施
例では、変速機４０ａについては特定していないが、オ
ートマチックトランスミッション４０ｃ及びマニュアル
トランスミッション４０ｅのいずれにも用いることがで
きる。また、機械式過給機２０と差動遊星歯車装置１０
との間にワンウェイクラッチ１８６を挿入している例で
図示（図４５及び図４６）しているが、省略してもよ
い。

【０１６２】次に、第１８実施例なる差動駆動過給装置
を図４７を参照し説明する。図４７において、ギヤ７と
リングギヤ１４との間には、リングギヤ用無段変速機３
２０が配設され、このリングギヤ用無段変速機３２０は
ギヤ７に固設されている。リングギヤ用無段変速機３２
０は、制御装置６０からの指令により、リングギヤ用電
磁バルブ３２０ａを介した油圧により、詳細を後述する
例えばベルト式無段変速機（ＣＶＴ）のプーリ及びトロ
イダル式無段変速機の接触子の制御を行い、リングギヤ
１４の回転速度を可変としている。

【０１６３】また、ブレーキ部１７２は、制御装置６０
からの指令により、ブレーキ用電磁バルブ１７４を介し
た油圧により、ブレーキ板１７２ａと固定側ブレーキ板
１７２ｂとの断続を行う。上記のように、エンジン１と
差動遊星歯車装置１０のリングギヤ１４との間にリング
ギヤ用無段変速機３２０を挿入することにより、差動遊
星歯車装置１０の減速比が利用でき、リングギヤ用無段
変速機３２０を小容量で、小型で安価にできる。

【０１６４】上記構成において、次に、図３４を参照し
作動を説明する。 （Ａ−１０）車両停止の状態 （Ｂ−１０）の停止状態から車両を発進するときの状態 （Ｃ−１０）の発進状態から車両を加速するときの状態 （Ｄ−１０）のアクセルを踏み込み車両をさらに加速す
るときの状態以上の４状態 では、制御装置６０はアクセル量検出セン
サ６２、車速検出センサ６４及びシフト位置センサ６９
（又はさらに過給機選択用スイッチ１９２）からの信号
により、リングギヤ用無段変速機３２０の減速比を選択
し、機械式過給機２０を高速で回転する。これにより、
低速・中速時には機械式過給機２０は高速回転し、エン
ジン出力トルクのアップが図られる。

【０１６５】 （Ｅ−１０）アクセルをさらに踏み込み車両が加速終了
時点のときの状態 又は （Ｆ−１０）エンジン回転速度又は車速が所定のほぼ一
定のときの状態 は、制御装置６０は、アクセル量検出センサ６２、車速
検出センサ６４及びシフト位置センサ６９（又はさらに
過給機選択用スイッチ１９２）からの信号によりリング
ギヤ用無段変速機３２０を回転し、機械式過給機２０を
低速で回転する。上記において、加速初期には増速比を
大きくして機械式過給機２０を早く回して加速力を上げ
る。また、加速後期には増速比を小さくして機械式過給
機２０をゆっくり回し定常走行へ移行すると共に、機械
式過給機２０の駆動力の損失が少なくなり、燃費の向上
が図られる。

【０１６６】次に、第１８実施例に示す差動駆動過給装
置のリングギヤ用無段変速機３２０の具体例を概念図で
説明する。図４８はリングギヤ用無段変速機３２０とし
て、トロイダル式無段変速機３２１を用いた例を示す。
減速比は、制御装置６０からの指令によりトロイダル式
無段変速機３２１の接触子３２１ａの変化により行われ
る。図４９はリングギヤ用無段変速機３２０として、ベ
ルト式無段変速機（ＣＶＴ）３２２を用いた例を示す。
減速比は、制御装置６０からの指令によりベルト式無段
変速機３２２のプーリ径３２２ａ、３２２ｂの変化によ
り行われる。

【０１６７】上記の差動駆動過給装置の作動を纏める
と、図５０に示すフローチャートが得られる。 （ステップ１）エンジン回転数センサ６３からの信号に
よりエンジン回転速度を検出する。 （ステップ２）オペレータからエンジン１への負荷指令
をアクセル量検出センサ６２又はラック位置センサ６６
からの信号により検出する。 （ステップ３）エンジン回転数センサ６３及びアクセル
量検出センサ６２（又はラック位置センサ６６）からの
信号により、制御装置６０は機械式過給機２０からエン
ジン１への過給空気量、即ち、機械式過給機２０の回転
速度の目標値を図示しない記憶装置に記憶されているマ
ップより求める。 （ステップ４）制御装置６０は、回転速度の目標値に応
じて、リングギヤ１４に付設した油圧モータ３０等の回
転負荷可変体に最大負荷を掛けるか、リングギヤ１４に
付設したフライホイール１７１にブレーキを掛けるか、
リングギヤ１４に接続したクラッチ３１５等を接続する
か、又はリングギヤ１４に接続した無段変速機３２０の
減速比を最大にするかの指令を回転負荷可変体、フライ
ホイール１７１、クラッチ３１５又は無段変速機３２０
に出力する。 （ステップ５）制御装置６０は、開閉弁２２を閉じる指
令と、開閉弁２５を開く指令とを出力する。

【０１６８】図５１は、第１９実施例なる差動駆動過給
装置の概念図である。 リングギヤ１４にクラッチ部３５
５を付設してある。クラッチ部３５５は、高速電磁バル
ブ３５０を介した油圧により、リングギヤ１４側に付設
された可動側クラッチ板３５６とリングギヤ１４の外方
のケースに固定されている固定側クラッチ板３５７との
接続、接続と遮断との間での高速交互切り換え及び遮断
を行っている。高速電磁バルブ３５０は制御装置６０に
接続され、指令を受けてパイロットポンプ３５１からの
油圧をクラッチ部３５５に供給する。制御装置６０に
は、エンジン回転数センサ６３及びラック位置センサ６
６からの信号が入力する。

【０１６９】上記構成において、次に作動について説明
する。図５２を用いて説明する。図５２は横軸にエンジ
ン回転速度を、縦軸にエンジン１の正味平均有効圧力を
示す。図５２において、エンジン回転数センサ６３から
の信号により回転速度が定格負荷回転速度位置（Ｎａ
点）であることを検出し、かつラック位置センサ６６か
らの信号によりエンジン１への負荷指令が定格無過給最
大出力点近傍（Ｐｍａ点）であることを制御装置６０が
判断すると、制御装置６０は高速電磁バルブ３５０に指
令を出力せずに、ポート位置３５０ａに位置させてパイ
ロットポンプ３５１からの油圧をクラッチ部３５５に供
給しない。このため、クラッチ板３５６と固定側クラッ
チ板３５７との遮断を行っている。これにより、リング
ギヤ１４は自在回転するため、差動遊星歯車装置１０の
減速比はゼロとなり機械式過給機２０は停止し、エンジ
ン１への空気の過給は行なわれない。次に、エンジン回
転速度が中速回転速度位置近傍（Ｎｂ点）であり、かつ
ラック位置センサ６６からの信号によりエンジン１への
負荷指令がさらに高い出力点近傍（Ｐｍｂ点）であるこ
とを制御装置６０が判断すると、制御装置６０は高速電
磁バルブ３５０に、図５３に示すＯＮ−ＯＦＦ高速切換
指令を出力してポート位置３５０ａと３５０ｂとを高速
で交互に切り換え、パイロットポンプ３５１からの油圧
をクラッチ部３５５に高速に断続供給する。このため、
クラッチ板３５６と固定側クラッチ板３５７とは高速で
遮断と接続とを交互に繰り返し、リングギヤ１４を高速
電磁バルブ３５０の切換制御速度に応じて減速して回転
させる。これにより、リングギヤ１４の回転は規制さ
れ、差動遊星歯車装置１０の減速比は中減速となり、機
械式過給機２０は中速度で回転し、エンジン１への空気
過給を行う。これに伴い、エンジン１の正味平均有効圧
力は、定格無過給最大出力点近傍（Ｐｍａ点）よりも高
い中速回転速度位置（Ｐｍｂ点）まで高まり、発生トル
クも上昇する。さらに、エンジン回転速度が低速回転速
度位置近傍（Ｎｃ点）であり、かつラック位置センサ６
６からの信号によりエンジン１への負荷指令がさらに高
い出力点近傍（Ｐｍｃ点）であることを制御装置６０が
判断すると、制御装置６０は高速電磁バルブ３５０に一
定の指令を出力してポート位置３５０ｂに切り換え、パ
イロットポンプ３５１からの油圧をクラッチ部３５５に
連続して供給する。このため、クラッチ板３５６と固定
側クラッチ板３５７とは接続し、クラッチ板３５６の回
転は停止する。これにより、リングギヤ１４は停止し、
差動遊星歯車装置１０の減速比は最高減速となり、機械
式過給機２０はさらに回転を増して高速回転し、エンジ
ン１への空気過給を増す。これに伴い、エンジン１の正
味平均有効圧力は、さらに、中速回転速度位置（Ｐｍｂ
点）から低速回転速度位置（Ｐｍｃ点）まで高まり、発
生トルクもさらに上昇する。

【０１７０】上記結果により、従来では、図５２の無過
給エンジン出力トルクの上限カーブは点線Ｔｃａであっ
たのが、本発明により機械式過給機２０が可変の回転速
度で駆動されるため、正味平均有効圧力は図５２に示す
斜線部範囲が拡大する。図５２において、機械式過給機
２０の作動範囲は、定格無過給最大出力点を通る出力一
定カーブ（実線Ｈａａ）を上限とし、かつ下限は本来の
無過給エンジン出力上限カーブ付近（点線Ｔｃａ）又は
本来の無過給エンジンのスモーク悪化手前（空気過剰率
低下によるもの）の出力上限カーブ付近として、この二
つの出力カーブに挟まれる領域として差動遊星歯車装置
１０により制御される。上記において、定格無過給最大
出力点近傍（Ｐｍａ点）ではクラッチ部３５５を遮断
し、低速回転速度位置近傍（Ｎｃ点）ではクラッチ部３
５５を接続している。また、定格無過給最大出力点近傍
（Ｐｍａ点）と低速回転速度位置近傍（Ｎｃ点）との間
の中速回転速度位置（Ｐｍｂ点）では、例えば、高速電
磁バルブ３５０の遮断の時間を一定とし、接続している
時間を可変としてリングギヤ１４に制動トルクを与え、
リングギヤ１４の回転速度を可変とする。これにより、
定格無過給最大出力点近傍（Ｐｍａ点）から低速回転速
度位置近傍（Ｎｃ点）までのリングギヤ１４の回転速度
を一次曲線又は二次曲線により可変として変化させる。
このリングギヤ１４の回転速度の変化により機械式過給
機２０の回転速度も変化する。

【０１７１】上記の制御は纏めると、図５４に示すフロ
ーチャートとなる。 （ステップ１）エンジン回転数センサ６３からの信号に
よりエンジン回転速度を検出する。 （ステップ２）オペレータからエンジン１への負荷指令
をラック位置センサ６６からの信号により検出する。 （ステップ３）エンジン回転数センサ６３及びラック位
置センサ６６からの信号により、制御装置６０は機械式
過給機２０からエンジン１への過給空気量、即ち、機械
式過給機２０の回転速度の目標値を図示しない記憶装置
に記憶されているマップより求める。 （ステップ４）制御装置６０は機械式過給機２０からエ
ンジン１への過給空気量を元に、機械式過給機２０の回
転速度を可変とする差動遊星歯車装置１０の減速比を図
示しない記憶装置に記憶されているマップより求める。 （ステップ５）制御装置６０は求めた減速比から高速電
磁バルブ３５０に指令を出力し、ブレーキ板１７２ａと
固定側ブレーキ板１７２ｂとの接続、滑り又は断絶を行
なう。 （ステップ６）図示しない機械式過給機回転数センサか
らの信号により機械式過給機２０の回転速度を検出す
る。 （ステップ７）ステップ３で求めた機械式過給機２０の
回転速度の目標値と、ステップ６で測定した機械式過給
機回転数センサからの回転速度とを照合する。ステップ
７で一致する場合はステップ１に戻り、一致しない場合
はステップ８に行き補正値を求めてステップ５に戻る。

【０１７２】図５５は、第２０実施例なる差動駆動過給
装置の概念図である。図５５において、エンジン１には
出力軸１Ａに差動遊星歯車装置１０が付設され、差動遊
星歯車装置１０には機械式過給機２０と、可変油圧モー
タ３０等の回転負荷可変体とが付設されている。機械式
過給機２０の吸入側の配管２１はターボ過給機４００を
経て図示しないフィルタを経て大気Ｕに至る。また、配
管２１の機械式過給機２０とターボ過給機４００との間
から分岐した配管２１ａには開閉弁２２が配設され、配
管２１ａはエンジン１の吸気管２３に接続している。機
械式過給機２０の吐出側の配管２４には開閉弁２５が配
設され、配管２４はエンジン１の吸気管２３に接続して
いる。両開閉弁２２、２５は、制御装置６０からの指令
により開閉し、大気から図示しないフィルタを介して配
管２１ａ、開閉弁２２及び吸気管２３から直ちに空気を
エンジンに供給するか又は機械式過給機２０を経て配管
２４、開閉弁２５及び吸気管２３から空気をエンジン１
に供給するかの切り換えを行う。エンジン１からの排気
ガス管４０１はターボ過給機４００に接続されている。
また、他の構成部品、例えば制御装置６０、エンジン回
転数センサ６３、車速検出センサ６４、噴射ポンプ６
５、ラック位置センサ６６、操作レバー位置センサ６７
及びシフト位置センサ６９等は図示しないが、図１と同
様である。

【０１７３】上記構成において、次に作動を説明する。
機械過給機２０は、第１９実施例と同様に、エンジン回
転速度の変化に対し差動遊星歯車装置１０により可変に
駆動され、エンジン回転速度が低くなるに従い、図５６
に示すように、正味平均有効圧力（Ｐｍｅ）を大きくし
てエンジン出力を等出力（Ｈａａ）にしている。図５７
では、横軸にエンジン回転速度を示し、縦軸にエンジン
１への過給した空気量を示す。図の一点鎖線（Ａｍｃ）
は機械式過給機２０からの過給空気量を示し、二点鎖線
（Ａｔｃ）はターボ過給機４００からの過給空気量を示
す。図５７において、エンジン１の低速回転領域（Ｎａ
点近傍）では、差動遊星歯車装置１０により機械過給機
２０が高速に増速されて図５７に示す等馬力（Ｈａａ）
の空気量を過給している。このとき、ターボ過給機４０
０は排気ガスを受けて一定速度で回転し、空気を機械過
給機２０に供給している。エンジン１の中速回転領域
（Ｎｂ点近傍）では、差動遊星歯車装置１０により機械
過給機２０が中速に増速されて所定の空気量（Ａｍａ）
を過給している。このとき、ターボ過給機４００は排気
ガスを受けて一定速度で回転し、所定の空気量（Ａｔ
ａ）を機械過給機２０に供給している。これによりエン
ジン１は一定の空気量（Ａｃｃ）を得ている。エンジン
１の高速回転領域（Ｎｃ点近傍）では、差動遊星歯車装
置１０により機械過給機２０は停止している。このと
き、ターボ過給機４００は排気ガスを受けて一定速度で
回転し、ターボ過給機４００からの空気は配管２１ａ、
開閉弁２２及び吸気管２３から直ちにエンジンに供給さ
れる。これによりエンジン１は一定の空気量（Ａｃｃ）
を得ている。このように、機械式過給機２０とターボ過
給機４００とにより過給するハイブリッド過給は空気量
が一定（Ａｃｃ）となる。このハイブリッド過給で、エ
ンジン１の必要空気量及び供給する燃料流量を一定にす
ることにより、排気ガスエネルギーを一定にする。ター
ボ過給機４００の回転速度を一定にする。この一定の排
気エネルギーによりターボ過給機４００の回転速度を一
定化できるため、図５８に示すように、ナロウレンジ
（狭幅レンジ）のマップのディフューザ付きのコンプレ
ッサが使用できる。従って、コンプレッサ効率を最高の
効率範囲（Ｌａａ）で使え、ワイドレンジ（広幅レン
ジ）のターボに比べると、ターボ効率を約５％アップで
きる。また、定格点と最大トルクとの効率の差までも考
慮すると、従来に比してターボ効率を約１０％アップで
きる。

【０１７４】上記の制御は纏めると、図５９に示すフロ
ーチャートとなる。 （ステップ１）エンジン回転数センサ６３からの信号に
よりエンジン回転速度を検出する。 （ステップ２）オペレータからエンジン１への負荷指令
をラック位置センサ６６からの信号により検出する。 （ステップ３）エンジン回転数センサ６３及びラック位
置センサ６６からの信号により、制御装置６０は機械式
過給機２０からエンジン１への過給空気量、即ち、機械
式過給機２０の回転速度の目標値を図示しない記憶装置
に記憶されているマップから求める。 （ステップ４）制御装置６０は機械式過給機２０からエ
ンジン１への過給空気量を元に、機械式過給機２０の回
転速度を可変とする差動遊星歯車装置１０の減速比を図
示しない記憶装置に記憶されているマップより求める。 （ステップ５）制御装置６０は求めた減速比から回転負
荷可変体に指令を出力し、機械式過給機２０を所定速度
で回転させる。 （ステップ６）制御装置６０はステップ３で求めた空気
量に応じて開閉弁２２に所定の開度量を開く指令を出力
する。 （ステップ７）図示しない機械式過給機回転数センサか
らの信号により機械式過給機２０の回転速度を検出す
る。 （ステップ８）ステップ３で求めた回転速度の目標値
と、ステップ７で測定した機械式過給機回転数センサか
らの回転速度とを照合する。一致する場合はステップ１
に戻り、一致しない場合はステップ９に行き補正値を求
めてステップ５に戻る。上記発明において、ハイブリッ
ド過給によってエンジン１の必要空気量及び供給する燃
料流量を一定にすることにより、図５６に示すように、
ターボ過給機４００によりさらに正味平均有効圧力は、
機械式過給機２０のみの正味平均有効圧力（Ｈａａ）か
らターボ過給機４００をも加えた高い正味平均有効圧力
（Ｈｂｂ）に増すことができる。

【０１７５】ところで、本発明によれば、可変の回転速
度で駆動される機械式過給機２０によって低速時にも所
定の過給空気をエンジン１に供給することにより、吸入
空気の限界がなくなると共に、圧縮比εを低くとれるの
で図６０に示すように軸平均有効圧力を高くとれるとい
う効果が得られる。尚、図６０は、横軸に軸平均有効圧
力Ｐｍｅを示し、縦軸に気筒内の最大燃焼圧力Ｐｍａｘ
を示し、実線はエンジン１の圧縮比εを示している。こ
こに、図の圧縮比ε＝１０以下は、ガソリンエンジンと
同一でありディーゼルエンジンとしての熱効率の良さを
発揮できない領域である。また、図の設計許容限（約１
５０Ｋｇ／ｃｍ２）は、ディーゼルエンジンでは最大燃
焼圧力Ｐｍａｘが約１５０Ｋｇ／ｃｍ２程度であり、そ
れ以上ではクランクシャフト及びコンロッド等の軸受が
大きくなり設計バランスが崩れて効率的な構成が形成で
きない領域であることを示す。そこで、従来では、低温
始動性を確保する目的から設計上の圧縮比εは、直接噴
射式では１５〜１９であり、また、副室噴射式では１９
〜２４である。

【０１７６】これに対し、本発明では、低速時にも機械
式過給機２０で所定の過給空気をエンジン１に供給する
ことにより、過給空気の温度が上昇することがテスト結
果より本出願人により確認された。例えば、エンジン回
転速度が８０ｒｐｍ程度の始動時のエンジンクランキン
グ速度であっても、機械過給機２０が増速比６程度（機
械過給機２０の回転速度は４８０ｒｐｍ程度）あれば、
機械式過給機２０の前に対して後では、亜断熱圧縮によ
り約４５°Ｃの給気温度の上昇が確認された。これによ
り、機械式過給機２０で過給することにより、気温マイ
ナス２０°Ｃの低温吸気でも、機械式過給機２０の後で
はプラス２５°Ｃまで上昇する。これにより、設計上の
圧縮比εは低くても、従来機のエンジン１と同程度の始
動性が得られる。

【０１７７】即ち、図６１は横軸に圧縮比εを示し、縦
軸に吸入温度を示し、実線では無過給時のエンジン１の
始動性を示す。例えば圧縮比ε＝１７では、気温マイナ
ス２０°Ｃでエンジン１が始動可能限界に達する（図中
のＡ点で示す）。しかし、吸入空気を機械式過給機２０
により圧縮して吸気することにより、圧縮比εが１０程
度と低くても従来機のエンジン１と同程度の始動可能限
界能力が得られる（図中Ｂ点で示す）。このため、参考
例ながら、上記実施例を搭載するエンジン１の圧縮比ε
は、直接噴射式では１０〜１５あれば良く、また、副室
噴射式では１０〜２０あれば良い。尚、下限の圧縮比が
共にε＝１０であるのは、ガソリンエンジンと同一であ
りディーゼルエンジンとしての熱効率の良さを発揮でき
ない領域だからであるある。他方、上限の圧縮比εが、
直接噴射式ではε＝１５であり、副室噴射式ではε＝２
０であるのは、従来機と同一となることより規制される
領域だからである。

【０１７８】次に、本発明の車載したときの実施例を示
す。図６２は、その第２１実施例なる差動駆動過給装置
の概念図であり、図５５とほぼ同じである。制御装置６
０には、エンジン回転数センサ６３、ラック位置センサ
６６、アクセル量検出センサ６２、車速検出センサ６４
及びシフト位置センサ６９からの信号が入力する。とこ
ろで、アクセルペダル６１には、例えば、アクセル量の
領域Ａ〜領域Ｄが設けられている。図６３は、横軸にエ
ンジン回転速度を示し、縦軸に正味平均有効圧力Ｐｍｅ
を示し、横の実線でアクセル量の領域Ａ〜領域Ｄを示
す。また、正味平均有効圧力Ｐｍｅも領域ＰｍＡ〜領域
ＰｍＤが設けられ、それぞれに差動遊星歯車装置１０の
増速比βが設定されている。例えば領域ＰｍＡではβ＝
１、領域ＰｍＢではβ＝２、領域ＰｍＣではβ＝４、領
域ＰｍＤではβ＝６のごとく設定され、図示しない記憶
装置に記憶されている。尚、正味平均有効圧力Ｐｍｅの
領域ＰｍＡ、領域ＰｍＢ、領域Ｐｍ及び領域ＰｍＤはア
クセル量の領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ及び領域Ｄに対応し
て設定されている。

【０１７９】次に、作動を図６４のフローチャートを参
照し説明する。例えば、 （ステップ１）エンジン回転数センサ６３からの信号に
よりエンジン回転速度を検出する。 （ステップ２）オペレータが踏み込むアクセルペダル６
１がアクセル量の領域Ａ〜領域Ｄのいずれの領域にある
かをアクセル量検出センサ６２より検出する。尚、領域
Ａ〜領域Ｄのいずれの領域にあるかは、ラック位置セン
サ６６からも検出できる。 （ステップ３）エンジン回転数センサ６３からの信号
と、アクセル量の領域Ａ 〜領域Ｄのいずれかの領域にあ
るかの信号とにより差動遊星歯車装置１０の増速比βを
図示しない記憶装置に記憶されているマップより求め
る。例えば、領域Ｄにあると、その軸平均有効圧力Ｐｍ
ｅが、図６３に示すように、領域ＰｍＤになるように、
差動遊星歯車装置１０の増速比β＝６を図示しない記憶
装置に記憶されているマップより求める。 （ステップ４）制御装置６０は求めた増速比βから回転
負荷可変体に指令を出力して差動遊星歯車装置１０を所
定の増速比βとし、機械式過給機２０を所定速度で回転
させる。これにより、ステップ３の増速比β＝６のとき
は、機械式過給機２０は、β＝１である領域Ａにあると
きよりも６倍で早く回転する。 （ステップ５）制御装置６０はステップ３で求めた空気
量に応じて開閉弁２２に所定の開度量を開く指令を出力
する。尚、このステップ５はステップ４と入れ換えても
良い。 （ステップ６）図示しない機械式過給機回転数センサか
らの信号により、機械式過給機２０の回転速度を検出す
る。 （ステップ７）所定の増速比βに基づきステップ４で求
めた機械式過給機２０の所定の回転速度と、ステップ６
で検出した機械式過給機回転数センサからの回転速度と
を照合する。一致する場合はステップ１に戻り、一致し
ない場合はステップ８に行き補正値を求めてステップ４
に戻る。

【０１８０】図６５は、第２２実施例なる差動駆動過給
装置の概念図である。エンジン１には、蓄圧式噴射系の
噴射ポンプ４２１、潤滑系のオイルポンプ４２２、冷却
系の水ポンプ４２３及び発電機４２４等の補機４２０が
付設されている。従来では、これら補機４２０はエンジ
ン回転に対し一定比で連動して回転する。ところが、第
２２実施例を始めとする後述の実施例では、これら補機
４２０は、低速域においてより増速するエンジン回転反
比例型又は可変型の装置を介して駆動される。図６５に
おいて、エンジン出力軸１Ａには差動遊星歯車装置１０
が一方に接続され、差動遊星歯車装置１０には機械式過
給機２０と、可変油圧モータ３０等の回転負荷可変体と
が付設されている。そして、出力軸１Ａの他方には、可
変増速度比装置４３０を介して前記補機４２０が付設さ
れている。ここで、可変増速比装置４３０は、詳細は図
示しないが、差動遊星歯車装置１０と回転負荷可変体と
の組合せによりエンジン１の低速域においてより増速
し、前記補機４２０の回転速度を早くしている。そし
て、補機４２０には、補機用回転数センサ４２５が付設
され、各補機４２０の回転速度を検出している。他の構
成部品、例えば制御装置６０、エンジン回転数センサ６
３、車速検出センサ６４、噴射ポンプ６５、ラック位置
センサ６６、操作レバー位置センサ６７及びシフト位置
センサ６９等は、図示しないが、図１と同様である。

【０１８１】次に、作動を図６６及び図６７を参照し説
明する。図６６は、横軸にエンジン回転速度を示し、縦
軸に正味有効平均出力Ｐｍｅを示し、実線で等出力Ｈａ
ａを示し、かつ点線で従来の出力Ｔｃａを示す。図６７
は、横軸にエンジン回転速度を示し、縦軸にオイルポン
プ４２２の吐出量Ｑを示し、実線でオイルポンプ４２２
の吐出量Ｑａａを示し、かつ点線で従来のオイルポンプ
４２２ａの吐出量Ｑｔａを示す。図６６において、従来
では、例えばエンジン１の低速回転領域（Ｎａ点近傍）
の２０馬力（Ｐｍ１点）では、図６７において、オイル
ポンプ４２２ａの吐出量Ｑｔｓも少なく、中速回転領域
（Ｎｂ点近傍）の５０馬力（Ｐｍ２点）で所定量Ｑｔｃ
を吐出している。また、高速回転領域（Ｎｃ点近傍）の
１００馬力（Ｐｍ３点）で所定量Ｑｔｃを吐出してい
る。これに対し、第２２実施例では、エンジン１の低速
回転領域（Ｎａ点近傍）の１００馬力（Ｐｍ４点）で
は、図６７において、オイルポンプ４２２の吐出量Ｑａ
ｄは大きく、中速回転領域（Ｎｂ点近傍）の１００馬力
（Ｐｍ５点）では、低速回転領域の吐出量Ｑａｄよりも
少ない所定量Ｑａｅを吐出している。また、高速回転領
域（Ｎｃ点近傍）の１００馬力（Ｐｍ６点）で所定量Ｑ
ａｆを吐出している。このように、差動遊星歯車装置１
０により増速して機械式過給機２０を駆動してエンジン
が等馬力を出力するときに、機械式過給機２０の回転速
度及び／又は仕事量に応じてオイルポンプ４２２の回転
速度を増速している。このように、補機４２０が可変増
速比装置４３０により低速域で増速されることにより、
従来エンジンに比較して低速トルクの大幅増加に伴う必
要潤滑油量及び必要冷却水量の増加を補うことができ
る。また、同様に、低速時に高い噴射圧が要求される本
発明の高トルク型エンジン１では、低速域で増速するこ
とによりこれらの要求に対応できる。これにより、主運
動部分の潤滑不良（特に、低速域での油膜の形成）及び
低速域の出力増大による各部の冷却不良が解消され、信
頼性、耐久性が従来機と同等以上の高トルク型エンジン
１が得られる。

【０１８２】次に、図６８のフローチャート図に従って
作動を説明する。 （ステップ１）エンジン回転数センサ６３からの信号に
よりエンジン回転速度を検出する。 （ステップ２）オペレータからエンジン１への負荷指令
をラック位置センサ６６からの信号により検出する。 （ステップ３）エンジン回転数センサ６３及びラック位
置センサ６６からの信号により、制御装置６０は機械式
過給機２０からエンジン１への過給空気量、即ち、機械
式過給機２０の回転速度の目標値を図示しない記憶装置
に記憶されているマップより求める。 （ステップ４）制御装置６０は機械式過給機２０からエ
ンジン１への過給空気量に応じて補機４２０を回転駆動
する可変増速比装置４３０の増速比を図示しない記憶装
置に記憶されているマップより求める。 （ステップ５）制御装置６０は求めた増速比となるよう
に、可変増速比装置４３０に指令を出力する。 （ステップ６）補機用回転数センサ４２５からの信号に
より補機４２０の回転速度を検出する。 （ステップ７）ステップ３で求めた補機４２０の回転速
度の目標値と、ステップ６で測定した補機用回転数セン
サ４２５からの回転速度とを照合する。一致している場
合はステップ１に戻り、一致しない場合はステップ８に
行き補正値を求めてステップ５に戻る。

【０１８３】図６９は、第２３実施例なる差動駆動過給
装置の概念図である。尚、第２２実施例と同一部品には
同一符号を付して重複説明は省略する。図６９におい
て、エンジン出力軸１Ａには、第１実施例と同様に、差
動遊星歯車装置１０が一方に接続され、差動遊星歯車装
置１０には機械式過給機２０と、可変油圧モータ３０等
の回転負荷可変体とが付設されている。また、この差動
遊星歯車装置１０には、補機４２０の噴射ポンプ４２
１、オイルポンプ４２２、冷却系の水ポンプ４２３及び
発電機４２４等が付設されている。また、その他の構成
部品、例えば制御装置６０、エンジン回転数センサ６
３、車速検出センサ６４、噴射ポンプ６５、ラック位置
センサ６６、操作レバー位置センサ６７及びシフト位置
センサ６９等は図示しないが、図１と同様に構成されて
いる。作動については第２２実施例と同一のため、重複
説明は省略する。

【０１８４】図７０は、第２４実施例なる差動駆動過給
装置の概念図である。尚、第２２実施例と同一部品には
同一符号を付して重複説明は省略する。図７０におい
て、エンジン出力軸１Ａには、第１実施例と同様に差動
遊星歯車装置１０が一方に接続され、差動遊星歯車装置
１０には機械式過給機２０と、可変油圧モータ３０等の
回転負荷可変体とが付設されている。また、この差動遊
星歯車装置１０には、補機４２０のオイルポンプ４２２
及び冷却系の水ポンプ４２３とが付設されている。さら
に、エンジン出力軸１Ａには、従来と同様に、補機４２
０の噴射ポンプ４２１、オイルポンプ４２２ａ、冷却系
の水ポンプ４２３ａ及び発電機４２４等とがエンジン１
に一定比で連動して回転するように付設されている。ま
た、その他の構成部品、例えば制御装置６０、エンジン
回転数センサ６３、車速検出センサ６４、噴射ポンプ６
５、ラック位置センサ６６、操作レバー位置センサ６７
及びシフト位置センサ６９等は図示しないが、図１と同
様に構成されている。

【０１８５】作動について、第２４実施例では、エンジ
ン１の低速域で差動遊星歯車装置１０により増速して機
械式過給機２０を駆動すると共に、差動遊星歯車装置１
０により補機４２０のオイルポンプ４２２及び水ポンプ
４２３を増速して必要潤滑油量及び必要冷却水量の増加
を補うことができる。

【０１８６】図７１は、第２５実施例なる差動駆動過給
装置の概念図である。第２５実施例は、第２０実施例と
同様、差動遊星歯車装置１０に機械式過給機２０と、可
変油圧モータ３０等の回転負荷可変体とが付設されてい
る。また、機械式過給機２０の吸入側の配管２１にはタ
ーボ過給機４００が配設されている。さらに、第２５実
施例では、ターボ過給機４００の排出口４００ａに配管
４２８が接続され、配管４２８にはタービン４２９が接
続されている。タービン４２９には、補機４２０を駆動
すると共に、エネルギーを回収する可変増速切換装置４
４０が付設されている。可変増速切換装置４４０は、補
機４２０のオイルポンプ４２２及び冷却系の水ポンプ４
２３が付設されていると共に、エンジン出力軸１Ｂに連
結されている。また、その他の構成部品、例えば、制御
装置６０、エンジン回転数センサ６３、車速検出センサ
６４、噴射ポンプ６５、ラック位置センサ６６、操作レ
バー位置センサ６７及びシフト位置センサ６９等は図示
しないが、図１と同様に構成されている。

【０１８７】作動について、第２５実施例では、エンジ
ン１の低速域では、エンジン回転数センサ６３及びラッ
ク位置センサ６６からの信号により、制御装置６０が可
変増速切換装置４４０に指令を出力し、タービン４２９
の駆動力を補機４２０のオイルポンプ４２２と冷却系の
水ポンプ４２３とに伝えて回転駆動する。これによりエ
ンジン１の低速域では、補機４２０のオイルポンプ４２
２及び水ポンプ４２３を増速して必要潤滑油量及び必要
冷却水量の増加を補うことができる。また、エンジン１
が高速域では、制御装置６０が可変増速切換装置４４０
に指令を出力し、タービン４２９の駆動力を補機４２０
から出力軸１Ｂに切り換えて補機４２０のオイルポンプ
４２２及び水ポンプ４２３を停止すると共に、タービン
４２９の駆動力を出力軸１Ｂに伝えてエネルギーを回収
する。

【０１８８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わる機
械式過給機の差動駆動方式では、回転負荷可変体を制御
することにより機械式過給機の回転力、回転速度を外部
より制御することができ、ゼロ発進からの加速も含めて
応答性の良い車両運動性能が得られ、さらに、ひきずり
抵抗がなく、エネルギーロスがほとんどないエネルギー
を有効に活用できる、低速高トルク型で、燃料経済性の
高い、しかも、応答性のよいパワートレインを得ること
ができる。また、産業車両、建設機械等の作業用の油圧
源を用いることにより、構造が簡単で、安価で、高効率
の機械式過給機を差動駆動方式が得られる。

【０１８９】リングギヤにブレーキ及びクラッチを介し
てフライホイール等の慣性体を付設しているので車両の
低速時に機械式過給機を急激に加速することができ、低
速時のエンジン出力を高くできる。また、高速時には、
クラッチを切断することに機械式過給機を停止すること
ができ、高速時のエンジン出力を低くして燃費を向上し
ている。また、車両の減速時にフライホイール等の慣性
体にエネルギーを蓄え、再発進時にそのエネルギーを用
いて機械式過給機をさらに急激に加速することができ、
低速時のエンジン出力をさらに高くできる。長時間運転
時又は登坂時にブレーキを作動することにより機械式過
給機を回転することができ、加速時のエンジン出力を高
くする。従来のようにブレーキのみに頼ると、ブレーキ
負荷、特に過渡期に滑らせる状態となり、摩擦熱の発生
によるクリープ状態又は耐久性の低下が発生する問題
が、フライホイールの慣性力を利用することでブレーキ
負荷を軽減できる。リングギヤの駆動に車両駆動系の変
速機の後方の出力軸から駆動力を得ることにより、変速
機の変速を用いて低速時には、機械式過給機を急激に加
速することができ、高速時には機械式過給機の回転を一
定に保つことができる。また、機械過給機にワンウェイ
クラッチを付設することにより、段階的な変速機の変速
にも係らず機械過給機の回転を滑らかに変速できる。リ
ングギヤの駆動に車両駆動系の変速機の後方の出力軸か
ら駆動力を得ると共に、過給機用変速機を介して駆動す
ることにより、作業等用途に応じて機械過給機の回転を
選択でき、最適の所要のエンジン低速時の出力が得られ
る。エンジン出力軸とリングギヤの間にリングギヤ用無
段変速機を挿入することにより差動駆動装置（差動遊星
歯車装置）の増速比を可変にでき、加速初期には増速比
を大きくして加速力を増し、また、加速後期には増速比
を小さくして機械過給機をゆっくり回し、定常走行への
移行をスムーズにする。上記の如く、低速高トルク型
で、燃料経済性の高い、しかも、小型で安価な応答性の
よいパワートレインを得ることができる。

【０１９０】リングギヤにクラッチを装着して、このク
ラッチを高速電磁バルブにより遮断、高速に遮断及び接
続又は接続を行ない低速高トルクを得るため、小型で安
価な応答性のよいパワートレインを得られる。機械過給
機とターボ過給機とを組み合わせると共に、差動駆動装
置により機械過給機を駆動して等出力を出力し、さら
に、その上にターボ過給機の出力を加えることができ、
高出力のエンジンが得られる。また、差動駆動装置によ
り機械過給機を駆動して排気エネルギーを一定にしてい
るためにターボ過給機の回転速度を一定で回転すること
ができ、コンプレッサ効率を最高の効率範囲で使え、効
率を約１０％アップできる。これに伴い、燃費が約３グ
ラム／馬力・時間の節約ができる。また、低速時に高速
で機械過給機により過給して亜断熱圧縮により吸気温度
を上昇させるため、圧縮比を下げても低温始動性が確保
できると共に、圧縮比が下げられるために正味平均有効
圧力は高く設定でき、低速時高トルクを発生するエンジ
ンが得られる。また、常に等量の空気を過給してエンジ
ンに送り込むことができるので、低速域でのターボラ
グ、即ち、加速時の初期に過給遅れからくる停滞感を解
消できる。また、エンジン回転速度が低速時に補機類を
高速で回転させるため、潤滑、冷却又は燃料噴射が十分
に行え、高い耐久性、信頼性の高トルク型のエンジンが
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例なる差動駆動過給装置
の概念図である。

【図２】第１実施例なる差動遊星歯車装置の噛み合い側
面図であり、エンジン、機械式過給機及び可変油圧モー
タの回転速度図である。

【図３】第１実施例に係わるエンジン、機械式過給機及
び可変油圧モータの回転速度の相互関係図である。

【図４】ホイールローダの作業状態を示す図である。

【図５】第１実施例での車両の作業状態時のエンジンと
空気供給の状態を示し、横軸にエンジン回転速度を、縦
軸にエンジンの１サイクルにおける正味平均有効圧Ｐｍ
ｅをとり、実線にて機械式過給機及び自然吸気による空
気の供給量の区分を示すである。

【図６】第２実施例なる差動駆動過給装置の概念図であ
る。

【図７】第３実施例なる差動駆動過給装置の概念図であ
る。

【図８】第３実施例なる差動遊星歯車装置の噛み合い側
面図であり、エンジン、機械式過給機及び可変油圧モー
タの回転速度図である。

【図９】第３実施例に係わるエンジン、機械式過給機及
び可変油圧モータの回転速度の相互関係図である。

【図１０】第３実施例での車両の作業状態時のエンジン
と空気供給との状態図である。

【図１１】第４実施例なる差動駆動過給装置の概念図で
ある。

【図１２】第４実施例なる差動遊星歯車装置の噛み合い
側面図であり、エンジン、機械式過給機及び可変油圧モ
ータの回転速度図である。

【図１３】第４実施例に係わるエンジン、機械式過給機
及び可変油圧モータの回転速度の相互関係図である。

【図１４】第４実施例での車両の作業状態時のエンジン
と空気供給との状態図である。

【図１５】第５実施例なる差動駆動過給装置の概念図で
ある。

【図１６】第６実施例なる差動駆動過給装置の概念図で
ある。

【図１７】第７実施例なる差動駆動過給装置の概念図で
ある。

【図１８】第８実施例なる差動駆動過給装置の概念図で
ある。

【図１９】第９実施例なる差動駆動過給装置の概念図で
ある。

【図２０】第９実施例なる差動遊星歯車装置の噛み合い
側面図であり、エンジン、機械式過給機及びフライホイ
ール（リングギヤ）の回転速度図である。

【図２１】第９実施例に係わるエンジン、機械式過給機
及びフライホイールの回転速度の相互関係図である。

【図２２】第１０実施例なる差動駆動過給装置の概念図
である。

【図２３】第１０実施例なる差動遊星歯車装置の噛み合
い側面図であり、エンジン、機械式過給機及びフライホ
イール（リングギヤ）の回転速度図である。

【図２４】第１０実施例に係わるエンジン、機械式過給
機及びフライホイールの回転速度の相互関係図である。

【図２５】第１１実施例なる差動駆動過給装置の概念図
である。（オートマチックトランスミッション）

【図２６】第１１実施例なる差動遊星歯車装置の噛み合
い側面図であり、エンジン、機械式過給機及びリングギ
ヤの回転速度図である。

【図２７】第１１実施例に係わるエンジン、機械式過給
機及びリングギヤの回転速度の相互関係図である。

【図２８】第１２実施例なる差動駆動過給装置の概念図
である。（マニュアルトランスミッション）

【図２９】第１２実施例なる差動遊星歯車装置の噛み合
い側面図であり、エンジン、機械式過給機及びリングギ
ヤの回転速度図である。

【図３０】第１２実施例に係わるエンジン、機械式過給
機及びリングギヤの回転速度の相互関係図である。

【図３１】第１３実施例なる差動駆動過給装置の概念図
である。（ワンウェイクラッチ）

【図３２】第１３実施例に係わるエンジン、機械式過給
機及びリングギヤの回転速度の相互関係図である。

【図３３】第１４実施例及び第１５実施例なる差動駆動
過給装置の概念図である。（過給機用変速機）

【図３４】第１４実施例に係わるエンジン、機械式過給
機及びリングギヤの回転速度の相互関係図である。（オ
ートマチックトランスミッション）

【図３５】第１５実施例に係わるエンジン、機械式過給
機及びリングギヤの回転速度の相互関係図である。（マ
ニュアルトランスミッション）

【図３６】歯車列の組合せを用いた過給機用変速機の概
念図である。

【図３７】プーリ列の組合せを用いた過給機用変速機の
概念図である。

【図３８】ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）を用いた過給
機用変速機の概念図である。

【図３９】トロイダル式無段変速機を用いた過給機用変
速機の概念図である。

【図４０】切換バルブ、固定型ポンプ及び固定型モータ
の組合せを用いた油圧式過給機用変速機の概念図であ
る。

【図４１】可変型ポンプ及び固定型モータの組合せを用
いた油圧式過給機用変速機の概念図である。

【図４２】可変型ポンプ及び可変型モータの組合せを用
いた油圧式過給機用変速機の概念図である。

【図４３】可変容量型流体継手を用いた過給機用変速機
の概念図である。

【図４４】発電機及び電気モータの組合せを用いた電気
式過給機用変速機の概念図である。

【図４５】第１６実施例なる差動駆動過給装置の概念図
である。（過給機用クラッチ）

【図４６】第１７実施例なる差動駆動過給装置の概念図
である。（過給機用クラッチと過給機用変速機）

【図４７】第１８実施例なる差動駆動過給装置の概念図
である。（リングギヤ用無段変速機）

【図４８】トロイダル式無段変速機を用いたリングギヤ
用無段変速機の概念図である。

【図４９】ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）を用いたリン
グギヤ用無段変速機の概念図である。

【図５０】第１実施例から第１８実施例に示す主要な差
動駆動過給装置の作動を説明するフローチャート図であ
る。

【図５１】第１９実施例なる差動駆動過給装置の概念図
である。

【図５２】エンジン回転速度に対し本発明に係る正味平
均有効圧力と、従来の正味平均有効圧力との説明図であ
る。

【図５３】高速電磁バルブのＯＮ−ＯＦＦ高速切換制御
の作動説明図である。

【図５４】第１９実施例の作動を示すフローチャート図
である。

【図５５】第２０実施例なる差動駆動過給装置の概念図
である。

【図５６】エンジン回転速度に対し本発明に係る機械式
過給機及び機械式過給機にターボ過給機とを加えた正味
平均有効圧力と、従来の正味平均有効圧力との説明図で
ある。

【図５７】エンジン回転速度に対し本発明に係る機械式
過給機とターボ過給機とからエンジンへの過給した空気
量を供給する説明図である。

【図５８】機械式過給機とターボ過給機とを用いたハイ
ブリッド方式におけるターボ過給機のコンプレッサ効率
の説明図である。

【図５９】第２０実施例の作動を示すフローチャート図
である。

【図６０】軸平均有効圧力Ｐｍｅ及び気筒内の最大燃焼
圧力Ｐｍａｘに対する圧縮比ε及び最大燃焼圧力Ｐｍａ
ｘの設計許容限界の関係図である。

【図６１】圧縮比ε及び吸入空気温度に対するディーゼ
ルエンジンの着火性の説明図である。

【図６２】第２１実施例なる差動駆動過給装置の概念図
である。

【図６３】エンジン回転速度とアクセル量の領域に対し
て所定の正味平均有効圧力が得られるのを説明する図で
ある。

【図６４】第２１実施例の作動を示すフローチャート図
である。

【図６５】第２２実施例なる差動駆動過給装置の概念図
である。

【図６６】エンジン回転速度に対し本発明に係るエンジ
ンの等馬力と従来のエンジンの馬力との説明図である。

【図６７】エンジン回転速度に対し本発明に係るエンジ
ンのオイルポンプの吐出量と従来のエンジンのオイルポ
ンプの吐出量との関係図である。

【図６８】第２２実施例の作動を示すフローチャート図
である。

【図６９】第２３実施例なる差動駆動過給装置の概念図
である。

【図７０】第２４実施例なる差動駆動過給装置の概念図
である。

【図７１】第２５実施例なる差動駆動過給装置の概念図
である。

【図７２】従来の歯車駆動なる機械式過給方式を示す図
である。

【図７３】従来の機械式過給方式によるエンジンへの空
気供給状態図である。

【図７４】従来の第１の差動駆動過給装置の概念図であ
る。

【図７５】従来の第２の差動駆動過給装置の概念図であ
る。

【図７６】使用条件に合わせて、高速回転速度時に高出
力を望まれるエンジン出力説明図である。

【図７７】使用条件に合わせて、低・中速回転速度時に
高出力を望まれるエンジン出力説明図である。

【図７８】エンジン回転速度の回転速度に対する吸入空
気量の限界と、最大燃焼圧力の設計上の限界値から現在
のエンジン出力トルクの限界との説明図である。

【図７９】エンジン回転速度に対する従来のエンジン出
力トルク説明図である。

【図８０】従来のターボ過給機のみを用いた場合のコン
プレッサ効率の説明図である。

【符号の説明】

１：エンジン、１Ａ，１Ｂ，１Ｃ：出力軸、１０，７
０：差動遊星歯車装置（差動駆動装置）、１１，７２：
サンギヤ、１２：プラネタリギヤ、１３，７１：プラネ
ットキャリア、１４：リングギヤ、２０：機械式過給
機、２２，２５：開閉弁、２３：吸気管、３０：可変容
量型油圧モータ、３０ａ：可変容量型油圧モータのサー
ボ弁、４０：車両の駆動力伝達系、４０ｂ：トルクコン
バータ、４０ｃ：オートマチックトランスミッション、
４０ｄ：メインクラッチ、４０ｅ：マニュアルトランス
ミッション、５０：可変容量型油圧ポンプ、５０ａ：可
変容量型油圧ポンプのサーボ弁、５３：切換弁、６０：
制御装置、６２：アクセル量検出センサ、６３：エンジ
ン回転数センサ、６４：ラック位置センサ、７７：ブレ
ーキ踏み込み量検出センサ、８０：駆動力伝達系のクラ
ッチ、９０：可変容量型油圧ポンプ・モータ、１１０：
アキュムレータ、１２０：発電機・電動モータ、１３
０：バッテリ、１４０：クラッチ、１７０：クラッチ
部、１７１：フライホイール、１７２：ブレーキ部、１
８０：リバースギヤ、１８６：ワンウェイクラッチ、１
９０：過給機用変速機、１９２：過給機選択用スイッ
チ、３０１，３０２，３０３：歯車列、３０１ａ，３０
２ａ，３０３ａ：プーリ列、３０４：ベルト式無段変速
機（ＣＶＴ）、３０５：トロイダル式無段変速機、３０
６：切換バルブ、３０７：固定型ポンプ、３０８：固定
型モータ、３０９：可変型ポンプ、３１０：可変型モー
タ、３１１：可変容量型流体継手、３１２：発電機、３
１３：電気モータ、３１５：過給機用クラッチ、３２
０：リングギヤ用無段変速機、３２１：トロイダル式無
段変速機、３２２：ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）、３
５０：高速電磁バルブ、３５１：パイロットポンプ、３
５５：クラッチ部、４００：ターボ過給機、４２０：補
機、４２１：蓄圧式噴射系の噴射ポンプ、４２２：潤滑
系のオイルポンプ、４２３：冷却系の水ポンプ、４２
４：発電機、４２５：補機用回転数センサ、４２９：タ
ービン、４３０：可変増速比装置、４４０：可変増速切
換装置。

Claims (35)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 差動駆動装置を介してエンジン出力で駆
   動される機械式過給機を用いた差動駆動過給装置におい
   て、差動駆動装置のプラネットキャリアにエンジン出力
   の動力軸を、サンギヤに機械式過給機を、かつリングギ
   ヤに回転負荷可変体を連結し、キャリアからのエンジン
   回転速度の変化に合わせて、リングギヤに接続した回転
   負荷可変体を増減速し、機械式過給機をほぼ一定の回転
   速度にすることを特徴とする差動駆動過給装置。
2. 【請求項２】 差動駆動装置を介してエンジン出力で駆
   動される機械式過給機を用いた差動駆動過給装置におい
   て、差動駆動装置のプラネットキャリアにエンジン出力
   の動力軸を、サンギヤに機械式過給機を、かつリングギ
   ヤに回転負荷可変体を連結し、機械式過給機の回転速度
   を停止させたときに、回転負荷可変体のエネルギーロス
   を低減するため回転負荷可変体への負荷を低減し、回転
   負荷可変体を空転するか又は回転負荷可変体のエネルギ
   ーを蓄圧することを特徴とする差動駆動過給装置。
3. 【請求項３】 前記回転負荷可変体のエネルギーロスを
   低減する手段は、固定型及び可変容量型ポンプ、固定型
   及び可変容量型モータ、固定型及び可変容量型でポンプ
   とモータとを兼ねるポンプ・モータ並びに蓄圧器のいず
   れか一である請求項２記載の差動駆動過給装置。
4. 【請求項４】 差動駆動装置を介してエンジン出力で駆
   動される機械式過給機を用いた差動駆動過給装置におい
   て、差動駆動装置のプラネットキャリアにエンジン出力
   の動力軸を、サンギヤに機械式過給機を、リングギヤに
   回転負荷可変体を、かつエンジン出力軸に回転負荷可変
   体を駆動する動力源を連結したことを特徴とする差動駆
   動過給装置。
5. 【請求項５】 回転負荷可変体を駆動する動力源が固定
   型及び可変容量型ポンプ、発電機並びに空気圧縮機のい
   ずれかであり、及び／又は、回転負荷可変体と回転負荷
   可変体を駆動する動力源との間に蓄圧器を設けた請求項
   ４記載の差動駆動過給装置。
6. 【請求項６】 差動駆動装置を介してエンジン出力で駆
   動される機械式過給機を用いた差動駆動過給装置におい
   て、差動駆動装置のプラネットキャリアにエンジン出力
   の動力軸を、サンギヤに機械式過給機を、リングギヤに
   回転負荷可変体を、かつ回転負荷可変体を駆動する動力
   源にアキュムレータ又はバッテリ等の蓄圧器を連結した
   ことを特徴とする差動駆動過給装置。
7. 【請求項７】 機械式過給機の回転速度を停止させたと
   きに回転負荷可変体のエネルギーロスを低減するため、
   リングギヤと回転負荷可変体とをクラッチを介して連結
   する請求項１、４、５又は６に記載の差動駆動過給装
   置。
8. 【請求項８】 差動駆動装置を介してエンジン出力で駆
   動される機械式過給機を用いた差動駆動過給装置におい
   て、差動駆動装置のプラネットキャリアにエンジン出力
   の動力軸を、サンギヤに機械式過給機を、リングギヤに
   回転負荷可変体を、かつ車両の駆動力伝達系の出力軸に
   回転負荷可変体により生ずる動力源を受ける駆動装置を
   連結したことを特徴とする差動駆動過給装置。
9. 【請求項９】 回転負荷可変体が固定型及び可変容量型
   ポンプ、発電機並びに空気圧縮機のいずれかであり、か
   つ駆動装置が固定型及び可変容量型モータ、並びに電動
   モータのいずれかである請求項８記載の差動駆動過給装
   置。
10. 【請求項１０】 機械式過給機とエンジンとの間及び大
    気とエンジンとの間のそれぞれの吸気管にエンジンへの
    空気を断続する開閉弁と、エンジン回転速度を検出する
    エンジン回転速度センサと、エンジン回転速度センサか
    らの所定の回転速度の信号を受けて開閉弁を開閉する信
    号を出力する制御装置とを備える請求項１、２、４、６
    又は８に記載の差動駆動過給装置。
11. 【請求項１１】 制御装置は、機械式過給機の回転速度
    を停止させたときに、機械式過給機とエンジンとの間の
    開閉弁を閉じ、大気とエンジンとの間の開閉弁を開き、
    エンジンへの空気を自然吸気とする信号を開閉弁に出力
    してなる請求項１０記載の差動駆動過給装置。
12. 【請求項１２】 エンジン回転速度を制御するアクセル
    と、アクセルの移動量を検出するアクセル量検出センサ
    と、エンジンへの燃料の噴射量を制御する噴射ポンプの
    ソレノイドと、噴射ポンプの噴射量を検出するラック位
    置センサと、機械式過給機とエンジンとの間及び大気と
    エンジンとの間のそれぞれの吸気管にエンジンへの空気
    を断続する開閉弁と、エンジン回転速度を検出するエン
    ジン回転速度センサと、回転負荷可変体の容量を増減す
    るサーボ体と、回転負荷可変体に動力を与える切換弁
    と、アクセル量検出センサ、ラック位置センサ及びエン
    ジン回転速度センサからの所定の信号を受けて、ソレノ
    イド、切換弁及びサーボ体に信号を出力し、エンジン及
    び機械式過給機の回転速度を制御する制御装置とからな
    る請求項１、２、４、６又は８に記載の差動駆動過給装
    置。
13. 【請求項１３】 制御装置は、機械式過給機を増減速す
    るときに、機械式過給機とエンジンとの間の開閉弁を開
    き、大気とエンジンとの間の開閉弁を閉じ、エンジンへ
    の空気を過給する信号を出力し、かつ切換弁に切り換え
    信号と、回転負荷可変体のサーボ体に容量を増加する信
    号とを出力してなる請求項１２記載の差動駆動過給装
    置。
14. 【請求項１４】 制御装置は、機械式過給機をほぼ一定
    の回転速度にするときに、機械式過給機とエンジンとの
    間の開閉弁を開き、大気とエンジンとの間の開閉弁を閉
    じ、エンジンへの空気を過給する信号を開閉弁に出力
    し、かつ噴射ポンプのソレノイドにエンジン回転速度を
    増減する信号と、切換弁に切り換え信号と、回転負荷可
    変体のサーボ体に回転速度の増減を与える信号とを出力
    してなる請求項１３記載の差動駆動過給装置。
15. 【請求項１５】 エンジン回転速度を制御するアクセル
    と、アクセルの移動量を検出するアクセル量検出センサ
    と、噴射ポンプの噴射量を検出するラック位置センサ
    と、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度セン
    サと、機械式過給機とエンジンとの間及び大気とエンジ
    ンとの間のそれぞれの吸気管にエンジンへの空気を断続
    する開閉弁と、リングギヤと回転負荷可変体又は回転負
    荷可変体を駆動する動力源とを断続するクラッチと、制
    御装置とを備え、制御装置は、アクセル量検出センサ、
    ラック位置センサ及びエンジン回転速度センサからの所
    定の信号を受けて、大気とエンジンとの間の開閉弁に開
    き信号と、クラッチに遮断する信号とを出力し、エンジ
    ンへの吸気を自然吸気にして回転負荷可変体のエネルギ
    ーロスを低減することを特徴とする差動駆動過給装置。
16. 【請求項１６】 エンジン回転速度を制御するアクセル
    と、アクセルの移動量を検出するアクセル量検出センサ
    と、噴射ポンプの噴射量を検出するラック位置センサ
    と、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度セン
    サと、回転負荷可変体の容量を増減するサーボ体と、車
    両の駆動力伝達系の出力軸に回転負荷可変体により生ず
    る動力源を受ける駆動装置のサーボ体と、回転負荷可変
    体と駆動装置とを断続する切換弁と、エンジンの出力軸
    と動力伝達系の出力軸との間の動力を断続するクラッチ
    と、制御装置とを備え、制御装置は、アクセル量検出セ
    ンサ、ラック位置センサ及びエンジン回転速度センサか
    らの所定の信号を受けて、クラッチに遮断する信号と、
    切換弁に回転負荷可変体と駆動装置とを接続する信号
    と、回転負荷可変体に容量を増減する信号と、駆動装置
    に容量を増減する信号とを出力し、エンジンの出力を回
    転負荷可変体から駆動装置を経て車両の駆動力伝達系の
    出力軸に出力することを特徴とする差動駆動過給装置。
17. 【請求項１７】 差動駆動装置を介してエンジン出力で
    駆動される機械式過給機を用いた差動駆動過給装置にお
    いて、差動駆動装置のプラネットキャリアにエンジン出
    力の動力軸を、サンギヤに機械式過給機を、リングギヤ
    にブレーキとクラッチを介したフライホイールとを配設
    することを特徴とする差動駆動過給装置。
18. 【請求項１８】 請求項１７記載の差動駆動過給装置に
    おいて、クラッチとフライホイールとの間に正転・逆転
    の切換のリバースギヤを配設した差動駆動過給装置。
19. 【請求項１９】 差動駆動装置を介してエンジン出力で
    駆動される機械式過給機を用いた差動駆動過給装置にお
    いて、差動駆動装置のプラネットキャリアにエンジン出
    力の動力軸を、サンギヤに機械式過給機を、かつリング
    ギヤに車両の駆動力伝達系の変速機又は変速機の後方の
    出力軸からの駆動軸を連結したことを特徴とする差動駆
    動過給装置。
20. 【請求項２０】 請求項１９記載の差動駆動過給装置に
    おいて、リングギヤと、変速機又は変速機の後方の出力
    軸との間に過給機用変速機を配設した差動駆動過給装
    置。
21. 【請求項２１】 請求項１９又は２０記載の差動駆動過
    給装置において、サンギヤと機械式過給機との間にワン
    ウェイクラッチを配設した差動駆動過給装置。
22. 【請求項２２】 過給機用変速機が、歯車列、プーリ
    列、ベルト式無段変速機、トロイダル式無段変速機、油
    圧ポンプと油圧モータ、油圧ポンプと油圧モータと切換
    バルブ、発電機と電気モータ、及び、可変容量型流体継
    手のいずれかである請求項２０の差動駆動過給装置。
23. 【請求項２３】 請求項１９、２０、２１又は２２記載
    の差動駆動過給装置において、変速機又は変速機の後方
    の出力軸と機械式過給機との間にクラッチを配設した差
    動駆動過給装置。
24. 【請求項２４】 差動駆動装置を介してエンジン出力で
    駆動される機械式過給機を用いた差動駆動過給装置にお
    いて、差動駆動装置のプラネットキャリアにエンジン出
    力の動力軸を、サンギヤに機械式過給機を、かつエンジ
    ン出力の動力軸とリングギヤとの間にリングギヤ用無段
    変速機を配設したことを特徴とする差動駆動過給装置。
25. 【請求項２５】 差動駆動装置を介してエンジン出力で
    駆動される機械式過給機を用いた差動駆動過給装置にお
    いて、差動駆動装置のプラネットキャリアにエンジン出
    力の動力軸を、サンギヤに機械式過給機を、かつリング
    ギヤにブレーキを配設すると共に、ブレーキを遮断、高
    速断続及び接続のいずれかを行う高速電磁バルブを設け
    たことを特徴とする差動駆動過給装置。
26. 【請求項２６】 差動駆動装置を介してエンジン出力で
    駆動される機械式過給機を用いた差動駆動過給装置にお
    いて、エンジンの吸気回路中に、外部より動力を受ける
    差動駆動装置付機械式過給機とターボ過給機とを直列に
    付設し、エンジンが差動駆動装置付機械式過給機により
    ほぼ等馬力を出力して低速回転速度から高速回転速度ま
    でほぼ等しい排気エネルギーをターボ過給機に供給して
    なることを特徴とする差動駆動過給装置。
27. 【請求項２７】 エンジン回転速度を差動駆動装置によ
    り増速して過給機を駆動し、エンジンへの空気を過給す
    る差動駆動過給装置の制御方法において、リングギヤに
    外部より回転を与えてサンギヤに取着した機械式過給機
    の回転速度の増減を制御し、及び／又は、リングギヤを
    空転させてサンギヤに取着した機械式過給機の回転速度
    の停止し、かつ機械式過給機の回転速度の増速時に蓄え
    られたエネルギーを用いることを特徴とする差動駆動過
    給装置の制御方法。
28. 【請求項２８】 エンジン回転速度を差動駆動装置によ
    り増速して過給機を駆動し、エンジンへの空気を過給す
    る差動駆動過給装置の制御方法において、リングギヤに
    外部より回転を与えてサンギヤに取着した機械式過給機
    の回転速度の増減を制御し、及び／又は、リングギヤを
    空転させてサンギヤに取着した機械式過給機の回転速度
    の停止し、かつリングギヤの空転時にエンジンの動力を
    蓄えることを特徴とする差動駆動過給装置の制御方法。
29. 【請求項２９】 エンジンの回転速度を差動駆動装置に
    より増速して過給機を駆動し、エンジンへの空気を過給
    する差動駆動過給装置の制御方法において、エンジンの
    回転速度及び負荷を検出し、所定の回転速度及び負荷の
    ときにリングギヤを空転させてサンギヤに取着した機械
    式過給機の回転速度を停止し、及び／又は、所定の回転
    速度及び負荷のときに外部の回転負荷可変体とリングギ
    ヤとを遮断してリングギヤを空転させ、サンギヤに取着
    した機械式過給機の回転速度を停止することを特徴とす
    る差動駆動過給装置の制御方法。
30. 【請求項３０】 エンジン回転速度を差動駆動装置によ
    り増速して過給機を駆動し、エンジンへの空気を過給す
    る差動駆動過給装置の制御方法において、プラネットキ
    ャリアからのエンジン回転速度の変化に合わせてリング
    ギヤに外部より変化する回転を与えて機械式過給機をほ
    ぼ一定の回転速度に制御することを特徴とする差動駆動
    過給装置の制御方法。
31. 【請求項３１】 エンジン回転速度を差動駆動装置によ
    り増速して過給機を駆動し、エンジンへの空気を過給す
    る差動駆動過給装置の制御方法において、エンジンの動
    力より生じた動力源によりリングギヤに外部より回転を
    与えて、サンギヤに取着した機械式過給機の回転速度の
    増減を制御することを特徴とする差動駆動過給装置の制
    御方法。
32. 【請求項３２】 エンジン回転速度を差動駆動装置によ
    り増速して過給機を駆動し、エンジンへの空気を過給す
    る差動駆動過給装置の制御方法において、エンジン回転
    速度及び噴射ポンプの噴射量を検出し、回転速度及び噴
    射ポンプの噴射量に応じて機械式過給機とエンジンとの
    間及び大気とエンジンとの間のそれぞれの吸気管に設け
    た開閉弁を開閉し、エンジンへ供給する空気を自然吸気
    又は過給吸気に制御することを特徴とする差動駆動過給
    装置の制御方法。
33. 【請求項３３】 エンジン回転速度を差動駆動装置によ
    り増速して過給機を駆動し、エンジンへの空気を過給す
    る差動駆動過給装置の制御方法において、エンジン回転
    速度及び噴射ポンプの噴射量を検出し、回転速度及び噴
    射ポンプが所定範囲内の値にあるときに、エンジン出力
    軸と動力伝達系の出力軸との間の動力を遮断し、エンジ
    ンの動力を差動駆動装置を経て回転負荷可変体で圧力又
    は電力に変換し、駆動装置で圧力又は電力より動力に戻
    して車両の駆動力伝達系の出力軸に出力することを特徴
    とする差動駆動過給装置の制御方法。
34. 【請求項３４】 エンジン回転速度を差動駆動装置によ
    り増速して過給機を駆動し、エンジンへの空気を過給す
    る差動駆動過給装置の制御方法において、リングギヤに
    外部より回転を与えてサンギヤに取着した機械式過給機
    の回転速度の増減を制御するとき、エンジン回転速度及
    びアクセルペダルの踏み込み量を検出し、エンジン回転
    速度及びアクセルペダルの踏み込み量に応じて、リング
    ギヤに付設した回転負荷可変体に最大負荷を掛けるか、
    リングギヤに付設したフライホイールにブレーキを掛け
    るか、リングギヤに接続したクラッチを接続するか及び
    リングギヤに接続した無段変速機の減速比を最大にする
    かのいずれかを行うことを特徴とする差動駆動過給装置
    の制御方法。
35. 【請求項３５】 エンジン回転速度を差動駆動装置によ
    り増速して過給機を駆動し、エンジンへの空気を過給す
    る差動駆動過給装置の制御方法において、機械式過給機
    の回転速度及び／又は仕事量に応じて、エンジンにより
    駆動されるエンジンの噴射ポンプ、潤滑用ポンプ及び冷
    却用ポンプ等の補機の回転速度とエンジン回転速度との
    比を可変にすることを特徴とする差動駆動過給装置の制
    御方法。