WO2013069675A1 - 発進加速補助装置 - Google Patents

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assist
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朝幸 伊藤
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いすゞ自動車株式会社
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    • F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to a starting acceleration assisting device suitable for a vehicle equipped with a turbocharger with an assisting charger, and relates to a starting acceleration assisting device that prevents a drop in torque.
  • the turbocharger rotates the turbine with exhaust gas and compresses the air with a compressor linked to the turbine.
  • the engine cannot increase the fuel injection amount beyond the fuel injection amount corresponding to the intake air amount from the viewpoint of preventing black smoke.
  • the intake air amount of the engine can be increased by increasing the boost pressure with the turbocharger.
  • the fuel injection amount can be increased, and a high torque can be output from the engine.
  • the turbocharger 5 shown in FIG. 3 is a turbocharger with a supercharger.
  • the exhaust gas discharged from the exhaust manifold 3 of the engine 2 is introduced from the exhaust pipe 4 to the turbine 6 of the turbocharger 5.
  • the air is compressed in the compressor 7 of the turbocharger 5.
  • the supercharger 8 is stopped, the air compressed by the compressor 7 is cooled by the intercooler 10 via the open switching valve 9 and sent from the intake pipe 11 to the intake manifold 12 of the engine 2. It is.
  • the exhaust gas in the exhaust pipe 4 is taken in according to the opening degree of the EGR valve 13, cooled by the EGR cooler 14, and circulated to the intake pipe 11.
  • the supercharger 8 is detachably connected to the crankshaft of the engine 2 by a clutch device (not shown).
  • a clutch device not shown.
  • the supercharger 8 When the engine rotation speed is equal to or higher than a predetermined threshold, the supercharger 8 is disconnected from the crankshaft and stopped.
  • the engine speed is lower than the threshold value, the engine is connected to the crankshaft and driven.
  • the switching valve 9 When the supercharger 8 is being driven, the switching valve 9 is closed, and the air that is insufficiently compressed by the compressor 7 is compressed by the supercharger 8 and supplied to the intake manifold 12. Therefore, it is effective to obtain a high boost pressure when starting from a state where the engine speed is low and when accelerating.
  • an electric charger driven by an electric motor may be provided.
  • the control is the same.
  • the electric charger is stopped and the switching valve 9 is opened.
  • the switching valve 9 is closed, and the air of the compressor 7 is compressed by the electric charger and supplied to the intake manifold 12.
  • the supercharger 8 and the electric charger are collectively referred to as an auxiliary charger.
  • the auxiliary charger 8 is driven by the engine or electric power when the engine speed is lower than the threshold value. Therefore, the turbocharger is started and accelerated from a state where the engine speed is low. The shortage of compression at 5 is compensated, and the boost pressure rises quickly. Thereby, the fuel injection amount can be increased, and start and acceleration can be smoothly achieved.
  • an object of the present invention is to provide a start acceleration assisting device that solves the above-described problems and prevents a torque drop.
  • the start acceleration assisting device of the present invention is provided with an auxiliary charger that is driven at the time of low engine speed on the compressor outlet side of the turbocharger, and high pressure air is supplied from the air brake air tank between the auxiliary charger and the engine.
  • the correspondence may be obtained in advance between the front / rear inclination of the vehicle body and the torque required for starting and acceleration, and the assist may be executed when the engine output torque is less than the torque corresponding to the front / rear inclination of the vehicle body.
  • the assist may be executed when the forward acceleration of the vehicle body is less than a predetermined lower limit value.
  • the assist may be executed when the boost pressure is less than a predetermined lower limit.
  • the assist may be executed when the engine speed is less than a predetermined lower limit.
  • the correspondence may be obtained in advance between the boost pressure and the injectable fuel injection amount, and the assist may be executed when the injectable fuel injection amount corresponding to the boost pressure is less than the fuel injection instruction amount.
  • the present invention exhibits the following excellent effects.
  • FIG. 1 is a configuration diagram around an engine of a vehicle to which a start acceleration assisting device according to an embodiment of the present invention is applied. It is a flowchart which shows the control procedure at the time of start acceleration in the start acceleration auxiliary
  • an exhaust pipe 4 is connected to an exhaust manifold 3 of an engine 2, and an inlet of a turbine 6 of a turbocharger 5 is connected to the exhaust pipe 4. Connected.
  • the outlet of the turbine 6 is connected to the atmosphere via an exhaust gas processing device (not shown).
  • the inlet of the compressor 7 of the turbocharger 5 is connected to the atmosphere via an air filter (not shown).
  • the inlet of the supercharger 8 and the inlet of the switching valve 9 are connected to the outlet of the compressor 7.
  • the outlet of the supercharger 8 and the outlet of the switching valve 9 are connected to the inlet of the intercooler 10, the intake pipe 11 is connected to the outlet of the intercooler 10, and the intake manifold 12 of the engine 2 is connected to the intake pipe 11.
  • An EGR device 15 having an EGR valve 13 and an EGR cooler 14 is provided between the exhaust pipe 4 and the intake pipe 11.
  • the start acceleration assisting device 1 of the present embodiment is provided with high pressure air introduction means 17 for introducing high pressure air from the air brake air tank 16 to the intake manifold 12 between the supercharger 8 and the engine 2.
  • high-pressure air introduction means 17 assists the intake of air into the intake manifold 12.
  • the air tank 16 for air brake stores compressed air to be supplied to an air brake (not shown). Air brakes are conventionally used in vehicles, particularly medium and large vehicles.
  • the air brake air tank 16 stores compressed air by a dedicated compressor (not shown). However, since it is necessary to obtain a large braking force, the compressed air is supplied at a pressure higher than the maximum boost pressure that can be realized by the compressor 7 of the turbocharger 5. Can be stored.
  • the high-pressure air introduction device (high-pressure air introduction means) 17 is inserted into the assist pipe 18 connected to the air brake air tank 16 and the intake pipe 11 connected to the assist pipe 18 from the intercooler 10 to the intake manifold 12. It consists of an assist valve 19.
  • the assist valve 19 is provided closer to the intercooler 10 than the connection location of the EGR device 15.
  • a boost pressure sensor 20 that detects the boost pressure is provided between the connection points of the assist valve 19 and the EGR device 15.
  • the control unit 21 that controls opening and closing of the assist valve 19 is incorporated as software in an electronic control unit (ECU) that has conventionally performed fuel injection control and control of the supercharger 8 and the switching valve 9.
  • ECU electronice control unit
  • the ECU knows the current values of all vehicle parameters (sensor detection values and calculated values) used in the control procedure of FIG. Further, the ECU stores various maps and lower limit values used in the control procedure of FIG.
  • the control procedure includes a start / acceleration stage T1, an assist necessity determination stage T2, and an assist execution stage T3.
  • the side brake signal switch, the clutch switch, and the foot brake switch are referred to.
  • step S21 it is determined whether or not the side brake signal switch is off. If the determination is NO, that is, if the side brake signal switch is on, it means that the side brake has been pulled, and the start has not started or is not running, so the process returns to the start. If the determination is YES, that is, if the side brake signal switch is off, it means that the side brake has been released and there is a possibility of starting, or the vehicle is running, so the process proceeds to step S22.
  • step S22 it is determined whether the clutch switch is off. If the determination is NO, that is, if the clutch switch is on, it means that the clutch pedal has been depressed and the start has not started or the gear stage is being changed, so the process returns to the start. If the determination is YES, that is, if the clutch switch is off, the clutch pedal has been depressed, and there is a possibility of starting or accelerating, so the process proceeds to step S23.
  • step S23 it is determined whether the foot brake switch is off. If the determination is NO, that is, if the foot brake switch is on, the brake pedal has been depressed and the start has not started or the vehicle is decelerating, so the process returns to the start. If the determination is YES, that is, if the foot brake switch is off, it is determined that the brake pedal has been depressed, and that it is necessary to respond to start or acceleration in conjunction with the previous determination. Therefore, the process proceeds to the stage T2 for determining the necessity of assisting for starting and acceleration.
  • the ECU closes the switching valve 9 to drive the supercharger 8 when the engine speed is lower than the threshold, and opens the switching valve 9 to stop the supercharger 8 when the engine speed is equal to or higher than the threshold. .
  • the ECU closes the switching valve 9 and drives the supercharger 8.
  • the accelerator opening the number of gear stages, the vehicle speed, the forward acceleration, the forward tilt angle, the boost pressure, the engine rotation speed, and the fuel injection instruction amount are referred to. Based on these vehicle parameters, It is determined whether the high pressure air introduction device needs to assist air intake into the intake manifold.
  • the start / acceleration torque map is a map in which the correspondence relationship between the forward inclination angle and the torque required for start and acceleration is set in the map.
  • the torque to be set may be a torque required immediately after the supercharger 8 stops at the time of start and acceleration in the prior art. It is an uphill road when the forward inclination angle is greater than 0, and the larger the forward inclination angle, the greater the required torque.
  • the forward tilt angle is applied to the start / acceleration torque map, and the torque required for start and acceleration is read out.
  • the current engine output torque is calculated from the accelerator opening, the number of gears, and the vehicle speed by a known method. When the current engine output torque is less than the torque required for starting and accelerating, it is determined that assistance is required.
  • the acceleration lower limit value is a value that characterizes a drop in torque immediately after the supercharger 8 stops when starting and accelerating in the prior art.
  • the pressure lower limit value is a value that characterizes a drop in torque immediately after the supercharger 8 stops at the time of start and acceleration in the prior art.
  • the rotation lower limit value is a value that characterizes a drop in torque immediately after the supercharger 8 stops when starting and accelerating.
  • the boost pressure versus fuel injection amount map is a map in which the correspondence between the boost pressure and the fuel injection amount that can be injected is set in the map.
  • the boost pressure is applied to the boost pressure vs. fuel injection amount map, and the fuel injection amount that can be injected is read out.
  • the fuel injection instruction amount is calculated based on the accelerator opening. When the fuel injection amount that can be injected is less than the fuel injection instruction amount, it is determined that assistance is required.
  • Assist execution is determined when it is determined that any one of the assist necessity determination results in the determinations 1 to 5 is necessary. However, when the engine rotation speed is less than the threshold value, a high boost pressure is obtained by the action of the supercharger, and therefore, determinations 1 to 5 are determinations that the assist is unnecessary. In the stage T2 for determining whether or not the assist is necessary, the determination procedure 1 to the determination 5 are repeated. If it is determined that no assist is required even after the time limit in which the torque drop due to the stop of the supercharger has elapsed, the control procedure is terminated. On the other hand, if it is determined that the assist is required even if one of the determination results of the determinations 1 to 5 is within the time limit, the assist execution is determined and the process proceeds to the assist execution stage T3.
  • the assist valve 19 is opened, and high-pressure air is introduced from the air brake air tank 16 into the intake manifold 12.
  • the boost pressure rises, and the ECU can increase the fuel injection amount.
  • the value of the vehicle parameter referred to in the determinations 1 to 5 is improved. That is, whether the engine output torque reaches the required torque corresponding to the forward tilt angle, the forward acceleration reaches the acceleration lower limit value, the boost pressure reaches the pressure lower limit value, or the engine speed reaches the rotation lower limit value.
  • the fuel injection amount that can be injected corresponding to the boost pressure reaches the fuel injection instruction amount.
  • the value of the vehicle parameter is thus improved, it is determined that the assist has been achieved.
  • the assist is finished and the assist valve 19 is closed. At this time, as the fuel injection amount increases, the exhaust gas amount increases and the rotation of the turbocharger 5 is promoted, so that a sufficient intake air amount can be obtained from the turbocharger 5.
  • an auxiliary charger 8 that is driven at the time of engine low rotation is provided on the outlet side of the turbocharger 5, and the high pressure from the air brake air tank 16 is provided between the auxiliary charger 8 and the engine 2. Since the high-pressure air introduction device 17 for introducing air into the intake manifold 12 is provided and the auxiliary charger 8 stops at the time of start and acceleration, the high-pressure air introduction device 17 assists the air intake into the intake manifold 12. Even if the auxiliary charger 8 stops when starting and accelerating, a drop in torque is prevented.
  • the starting acceleration assisting device 1 of the present embodiment uses high-pressure air for air braking, it is not necessary to add a new pressure accumulating tank, the configuration is simple, and the boost pressure of the compressor 7 of the turbocharger 5 is A sufficiently high boost pressure can be obtained.
  • the auxiliary charger 8 is the supercharger 8, but the present invention can be applied even if the auxiliary charger 8 is an electric charger.
  • Start acceleration assist device 2 Engine 5
  • Turbocharger 8 Auxiliary charger (supercharger) 12 intake manifold 16 air tank for air brake 17 high pressure air introduction device (high pressure air introduction device)

Abstract

　トルクの落ち込みを防止する発進加速補助装置を提供する。　ターボチャージャ５のコンプレッサ出口側にエンジン低回転時に駆動される補助チャージャ８を設け、補助チャージャ８とエンジン２の間に、空気ブレーキ用エアタンク１６から高圧空気を吸気マニホールド１２に導入する高圧空気導入装置１７を設け、発進時及び加速時に補助チャージャが停止したとき、高圧空気導入装置１７により吸気マニホールド１２への空気吸入をアシストするようにした。

Description

発進加速補助装置
　本発明は、補助チャージャ付きのターボチャージャを搭載した車両に好適な発進加速補助装置に係り、トルクの落ち込みを防止する発進加速補助装置に関する。
　ターボチャージャは、排気ガスによりタービンを回転させ、タービンに連動するコンプレッサで空気を圧縮するものである。
　エンジンは、黒煙発生防止の観点から、吸入空気量に相応な燃料噴射量を超えて燃料噴射量を多くできない。しかし、ターボチャージャを搭載した車両では、ターボチャージャによりブースト圧を高めることで、エンジンの吸入空気量を増加させることができる。ブースト圧の上昇により吸入空気量が増加すると、燃料噴射量の増加が可能となり、エンジンから高いトルクが出力できる。
　図３に示したターボチャージャ５は、スーパーチャージャ付きのターボチャージャである。エンジン２の排気マニホールド３から排出された排気ガスが排気管４からターボチャージャ５のタービン６に導入される。これによりターボチャージャ５のコンプレッサ７では空気が圧縮される。スーパーチャージャ８が停止しているとき、コンプレッサ７にて圧縮された空気は、開かれている切替バルブ９を経由し、インタークーラ１０で冷却されて吸気管１１からエンジン２の吸気マニホールド１２に送り込まれる。
　ＥＧＲ装置１５では、排気管４の排気ガスがＥＧＲバルブ１３の開度に応じて取り込まれ、ＥＧＲクーラ１４で冷却されて吸気管１１に循環される。
　スーパーチャージャ８は、エンジン２のクランク軸に対して図示しないクラッチ装置により断接自在に設けられており、エンジン回転速度が所定の閾値以上のときはクランク軸から切断され、停止しているが、エンジン回転速度が閾値より低いときにクランク軸に接続して駆動される。スーパーチャージャ８が駆動されているときは、切替バルブ９が閉じられ、コンプレッサ７で圧縮が不足した空気がスーパーチャージャ８で圧縮されて吸気マニホールド１２に供給されることになる。したがって、エンジン回転速度が低い状態からの発進時及び加速時に、高いブースト圧を得るのに有効である。
　スーパーチャージャ８の代わりに電動モータで駆動される電動チャージャを設けてもよく、この場合も制御は同様であり、エンジン回転速度が閾値より高いときは電動チャージャは停止され切替バルブ９が開かれる。電動チャージャが駆動されるときは、切替バルブ９が閉じられ、コンプレッサ７の空気が電動チャージャで圧縮されて吸気マニホールド１２に供給される。以下、スーパーチャージャ８と電動チャージャを補助チャージャと総称する。
特開平９－２６８９２１号公報 特開平８－２６０９９１号公報
　補助チャージャ付きのターボチャージャ５を備えた車両では、エンジン回転速度が閾値より低いときにエンジン若しくは電動により補助チャージャ８が駆動されるので、エンジン回転速度が低い状態からの発進時及び加速時にターボチャージャ５での圧縮不足が補われ、ブースト圧が速やかに上昇する。これにより、燃料噴射量の増加が可能となり、発進及び加速が円滑に達成される。
　ところが、図４に示されるように、エンジン回転速度が閾値に達して補助チャージャ８が停止されると、それまで補助チャージャ８から吸気マニホールド１２に供給されていた空気がなくなり、ターボチャージャ５のみが空気を供給することになる。このとき、ブースト圧が過渡的に不足し、これが原因でエンジン出力トルクが過渡的に低下して、いわゆるトルクの落ち込みが感じられる。発進時及び加速時のトルクの落ち込みは、失速感として感じられ、運転フィーリングが損なわれる。とはいえ、ターボチャージャ５によるブースト圧が十分高くなるまで補助チャージャ８が駆動されるよう、補助チャージャ８の停止を判定するエンジン回転速度の閾値を高く設定すると、燃費の悪化を招くので、好ましくない。
　そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、トルクの落ち込みを防止する発進加速補助装置を提供することにある。
　上記目的を達成するために本発明の発進加速補助装置は、ターボチャージャのコンプレッサ出口側にエンジン低回転時に駆動される補助チャージャを設け、補助チャージャとエンジンの間に、空気ブレーキ用エアタンクから高圧空気を吸気マニホールドに導入する高圧空気導入手段を設け、発進時及び加速時に前記補助チャージャが停止したとき、前記高圧空気導入手段により前記吸気マニホールドへの空気吸入をアシストするようにしたものである。
　あらかじめ車体の前後の傾斜と発進及び加速に必要なトルクとの対応関係を求めておき、エンジン出力トルクが車体の前後の傾斜に対応するトルクに満たないとき、前記アシストを実行してもよい。
　車体の前方向の加速度があらかじめ定めた下限値未満のとき、前記アシストを実行してもよい。
　ブースト圧があらかじめ定めた下限値未満のとき、前記アシストを実行してもよい。
　エンジン回転速度があらかじめ定めた下限値未満のとき、前記アシストを実行してもよい。
　あらかじめブースト圧と噴射可能な燃料噴射量との対応関係を求めておき、ブースト圧に対応する噴射可能な燃料噴射量が燃料噴射指示量に満たないとき、前記アシストを実行してもよい。
　本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
　（１）トルクの落ち込みを防止することができる。
本発明の一実施形態を示す発進加速補助装置を適用した車両のエンジン周辺の構成図である。 本発明の発進加速補助装置における発進加速時の制御手順を示すフローチャートである。 従来の車両のエンジン周辺の構成図である。 従来技術におけるトルクの時間変化を示すグラフである。
　以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
　図１に示されるように、本実施形態の発進加速補助装置１を適用する車両は、エンジン２の排気マニホールド３に排気管４が接続され、排気管４にターボチャージャ５のタービン６の入口が接続される。タービン６の出口は、図示省略した排気ガス処理装置を介して大気に繋がる。ターボチャージャ５のコンプレッサ７の入口は、図示省略したエアフィルタを介して大気に繋がる。コンプレッサ７の出口にスーパーチャージャ８の入口と切替バルブ９の入口が接続されている。スーパーチャージャ８の出口と切替バルブ９の出口は、インタークーラ１０の入口に接続され、インタークーラ１０の出口に吸気管１１が接続され、吸気管１１にエンジン２の吸気マニホールド１２が接続される。排気管４と吸気管１１との間には、ＥＧＲバルブ１３とＥＧＲクーラ１４を有するＥＧＲ装置１５が設けられる。
　本実施形態の発進加速補助装置１は、スーパーチャージャ８とエンジン２の間に、空気ブレーキ用エアタンク１６から高圧空気を吸気マニホールド１２に導入する高圧空気導入手段１７を設け、発進時及び加速時にスーパーチャージャが停止したとき、高圧空気導入手段１７により吸気マニホールド１２への空気吸入をアシストするようにしたものである。
　空気ブレーキ用エアタンク１６は、図示しない空気ブレーキに供給するための圧縮空気を貯えるものである。空気ブレーキは、従来より車両、特に中型や大型車両に採用されている。空気ブレーキ用エアタンク１６は、図示しない専用のコンプレッサにより圧縮空気を貯えるが、大きな制動力を得る必要のため、ターボチャージャ５のコンプレッサ７で実現可能な最大のブースト圧よりも高い圧力で圧縮空気を貯えることができる。
　高圧空気導入装置（高圧空気導入手段）１７は、空気ブレーキ用エアタンク１６に接続されるアシスト配管１８と、アシスト配管１８に接続されてインタークーラ１０から吸気マニホールド１２までの吸気管１１に挿入されるアシストバルブ１９とからなる。アシストバルブ１９は、ＥＧＲ装置１５の接続箇所よりもインタークーラ１０側に設けられる。アシストバルブ１９とＥＧＲ装置１５の接続箇所の間に、ブースト圧を検出するブースト圧センサ２０が設けられる。
　アシストバルブ１９を開閉制御する制御部２１は、従来より燃料噴射制御とスーパーチャージャ８及び切替バルブ９の制御を行っている電子制御ユニット（ＥＣＵ）にソフトウェアとして組み込まれる。ＥＣＵには、図２の制御手順に使用する全ての車両パラメータ（センサ検出値や計算値）の現在値が把握されている。また、ＥＣＵには、図２の制御手順に使用する各種のマップや下限値が記憶されている。
　以下、本実施形態の発進加速補助装置１の発進時及び加速時の動作を図２により説明する。
　制御手順は、大きく発進・加速のステージＴ１と、アシスト要否判定のステージＴ２と、アシスト実行のステージＴ３とからなる。
　発進・加速のステージＴ１では、サイドブレーキ信号スイッチと、クラッチスイッチと、フットブレーキスイッチが参照される。
　ステップＳ２１において、サイドブレーキ信号スイッチがオフかどうか判定される。判定がＮＯ、すなわちサイドブレーキ信号スイッチがオンであれば、サイドブレーキが引かれた状態であり、発進は始まっていない、若しくは走行中でないので、スタートに戻る。判定がＹＥＳ、すなわちサイドブレーキ信号スイッチがオフであれば、サイドブレーキが解除された状態であり、発進が始まる可能性がある、若しくは走行中であるので、ステップＳ２２に進む。
　ステップＳ２２において、クラッチスイッチがオフかどうか判定される。判定がＮＯ、すなわちクラッチスイッチがオンであれば、クラッチペダルが踏み込まれた状態であり、発進は始まっていない、若しくはギア段変更中であるので、スタートに戻る。判定がＹＥＳ、すなわちクラッチスイッチがオフであれば、クラッチペダルが踏み戻された状態であり、発進あるいは加速が始まる可能性があるので、ステップＳ２３に進む。
　ステップＳ２３において、フットブレーキスイッチがオフかどうか判定される。判定がＮＯ、すなわちフットブレーキスイッチがオンであれば、ブレーキペダルが踏み込まれた状態であり、発進は始まっていない、若しくは減速中であるので、スタートに戻る。判定がＹＥＳ、すなわちフットブレーキスイッチがオフであれば、ブレーキペダルが踏み戻された状態であり、これまでの判定と合わせて発進あるいは加速に対応する必要があることが確定する。よって、発進・加速に対するアシスト要否判定のステージＴ２に進むことになる。
　一方、ＥＣＵでは、エンジン回転速度が閾値より低いときには、切替バルブ９を閉じてスーパーチャージャ８を駆動し、エンジン回転速度が閾値以上のときには、切替バルブ９を開いてスーパーチャージャ８を停止させている。エンジン回転速度が低い状態からの発進時及び加速時では、ＥＣＵは切替バルブ９を閉じてスーパーチャージャ８を駆動することになる。
　アシスト要否判定のステージＴ２では、アクセル開度、ギア段数、車速、前方向加速度、前方向傾斜角、ブースト圧、エンジン回転速度、燃料噴射指示量が参照され、これらの車両パラメータに基づいて、高圧空気導入装置により吸気マニホールドへの空気吸入をアシストする必要があるかどうかが判定される。
　［判定１］
　発進・加速トルクマップは、前方向傾斜角と発進及び加速に必要なトルクとの対応関係をマップに設定したものである。設定するトルクは、従来技術で発進時及び加速時にスーパーチャージャ８が停止した直後において必要とされるトルクとしてもよい。前方向傾斜角が０より大きいとき登坂路であり、前方向傾斜角が大きいほど必要なトルクが大きい。前方向傾斜角が発進・加速トルクマップに適用され発進及び加速に必要なトルクが読み出される。一方、アクセル開度とギア段数と車速とから、公知の方法により、現在のエンジン出力トルクが計算される。現在のエンジン出力トルクが発進及び加速に必要なトルクに満たないとき、アシストが必要と判定される。
　［判定２］
　前方向加速度があらかじめ定めた加速度下限値未満のとき、前方向加速度を速やかに増大させるために、アシストが必要と判定される。加速度下限値は、従来技術で発進時及び加速時にスーパーチャージャ８が停止した直後におけるトルクの落ち込みを特徴付ける値とする。
　［判定３］
　ブースト圧があらかじめ定めた圧力下限値未満のとき、ブースト圧を速やかに上昇させるために、アシストが必要と判定される。圧力下限値は、従来技術で発進時及び加速時にスーパーチャージャ８が停止した直後におけるトルクの落ち込みを特徴付ける値とする。
　［判定４］
　エンジン回転速度があらかじめ定めた回転下限値未満のとき、エンジン回転速度を速やかに上昇させるために、アシストが必要と判定される。回転下限値は、発進時及び加速時にスーパーチャージャ８が停止した直後におけるトルクの落ち込みを特徴付ける値とする。
　［判定５］
　ブースト圧対燃料噴射量マップは、ブースト圧と噴射可能な燃料噴射量との対応関係をマップに設定したものである。ブースト圧がブースト圧対燃料噴射量マップに適用され、噴射可能な燃料噴射量が読み出される。一方、アクセル開度に基づいて燃料噴射指示量が計算される。噴射可能な燃料噴射量が燃料噴射指示量に満たないとき、アシストが必要と判定される。
　判定１～判定５によるアシストの要否判定結果が１つでもアシストが必要と判定されると、アシストの実行が決定される。ただし、エンジン回転速度が閾値未満のときは、スーパーチャージャの働きにより高いブースト圧が得られているので、判定１～判定５はアシストが不要という判定となる。アシスト要否判定のステージＴ２では、判定１～判定５を繰り返し、スーパーチャージャ停止によるトルクの落ち込みが見込まれる時間期限を経過しても全てアシストが不要という判定であれば、制御手順を終了する。一方、この時間期限内に判定１～判定５によるアシストの要否判定結果が１つでもアシストが必要と判定されると、アシストの実行が決定され、アシスト実行のステージＴ３に移行する。
　アシスト実行のステージＴ３では、アシストバルブ１９が開かれ、空気ブレーキ用エアタンク１６から高圧空気が吸気マニホールド１２に導入される。これによりブースト圧が上昇するので、ＥＣＵでは燃料噴射量を増加させることが可能となる。
　ＥＣＵがアクセル開度に基づいて燃料噴射量を増加させると、判定１～判定５で参照した車両パラメータの値が改善される。すなわち、エンジン出力トルクが前方向傾斜角に対応して必要なトルクに達するか、前方向加速度が加速度下限値に達するか、ブースト圧が圧力下限値に達するか、エンジン回転速度が回転下限値に達し、ブースト圧に対応して噴射可能な燃料噴射量が燃料噴射指示量に達する。このように車両パラメータの値が改善されると、アシストが達成されたと判定する。アシストが終了となり、アシストバルブ１９が閉じられる。この時点では、燃料噴射量の増加に伴い、排気ガス量が増加してターボチャージャ５の回転が促進されているので、ターボチャージャ５から十分な吸入空気量が得られる。
　以上の制御の結果、発進時及び加速時のトルクの落ち込みが防止され、失速感のない加速が達成される。
　本実施形態の発進加速補助装置１によれば、ターボチャージャ５の出口側にエンジン低回転時に駆動される補助チャージャ８を設け、補助チャージャ８とエンジン２の間に、空気ブレーキ用エアタンク１６から高圧空気を吸気マニホールド１２に導入する高圧空気導入装置１７を設け、発進時及び加速時に補助チャージャ８が停止したとき、高圧空気導入装置１７により吸気マニホールド１２への空気吸入をアシストするようにしたので、発進時及び加速時に補助チャージャ８が停止してもトルクの落ち込みが防止される。
　本実施形態の発進加速補助装置１は、空気ブレーキ用の高圧空気を利用するので、新規な蓄圧タンクを追加する必要がなく、構成が簡素であると共に、ターボチャージャ５のコンプレッサ７のブースト圧よりも十分に高いブースト圧が得られる。
　本実施形態では、補助チャージャ８をスーパーチャージャ８としたが、補助チャージャ８が電動チャージャであっても本発明は適用できる。
　１　発進加速補助装置
　２　エンジン
　５　ターボチャージャ
　８　補助チャージャ（スーパーチャージャ）
　１２　吸気マニホールド
　１６　空気ブレーキ用エアタンク
　１７　高圧空気導入装置（高圧空気導入装置）

Claims (6)

  1. 　ターボチャージャのコンプレッサ出口側にエンジン低回転時に駆動される補助チャージャを設け、補助チャージャとエンジンの間に、空気ブレーキ用エアタンクから高圧空気を吸気マニホールドに導入する高圧空気導入手段を設け、発進時及び加速時に前記補助チャージャが停止したとき、前記高圧空気導入手段により前記吸気マニホールドへの空気吸入をアシストするようにしたことを特徴とする発進加速補助装置。
  2. 　あらかじめ車体の前後の傾斜と発進又は加速に必要なトルクとの対応関係を求めておき、エンジン出力トルクが車体の前後の傾斜に対応するトルクに満たないとき、前記アシストを実行することを特徴とする請求項１記載の発進加速補助装置。
  3. 　車体の前方向の加速度があらかじめ定めた下限値未満のとき、前記アシストを実行することを特徴とする請求項１又は２記載の記載の発進加速補助装置。
  4. 　ブースト圧があらかじめ定めた下限値未満のとき、前記アシストを実行することを特徴とする請求項１～３いずれか記載の発進加速補助装置。
  5. 　エンジン回転速度があらかじめ定めた下限値未満のとき、前記アシストを実行することを特徴とする請求項１～４いずれか記載の発進加速補助装置。
  6. 　あらかじめブースト圧と噴射可能な燃料噴射量との対応関係を求めておき、ブースト圧に対応する噴射可能な燃料噴射量が燃料噴射指示量に満たないとき、前記アシストを実行することを特徴とする請求項１～５いずれか記載の発進加速補助装置。
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