(57)【要約】【課題】車両に掛かる荷重の増減に適用した過給を行う内燃機関、それを搭載した車両、及びその制御方法を提供する。【解決手段】Ｓ／Ｃ１５とＴ／Ｃ１４を備え、セミトレーラ１が牽引するトレーラ３の牽引荷重Ｗ１を検知する荷重センサＳ１をカプラ５ａに配置し、その牽引荷重Ｗ１が予め定めた牽引判定値Ｗｎよりも重いときに、Ｓ／Ｃ１５とＴ／Ｃ１４による複合過給を行い、牽引荷重Ｗ１が牽引判定値Ｗｎ以下のときに、Ｔ／Ｃ１４のみの単一過給を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スーパーチャージャとターボチャージャと、を備える内燃機関において、
車両が牽引する牽引荷重、又は車両に積載された積載荷重に応じて、前記スーパーチャージャと前記ターボチャージャによる複合過給と、前記ターボチャージャのみの単一過給とを切り換える制御装置を備えることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記牽引荷重、又は前記積載荷重を検知する荷重センサを備え、
前記制御装置が、
前記牽引荷重又は前記積載荷重が予め定めた判定値よりも大きいか否かを判断する荷重判定手段と、
前記牽引荷重又は前記積載荷重が前記判定値よりも大きい場合に、車両の運転状態に基づいて前記スーパーチャージャと前記ターボチャージャによる前記複合過給を行う複合過給手段と、
前記牽引荷重又は前記積載荷重が前記判定値以下の場合に、前記ターボチャージャのみの前記単一過給を行う単一過給手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記ターボチャージャの排ガスの下流側で排ガスを還流する低圧ＥＧＲシステムと、前記ターボチャージャの排ガスの上流側で排ガスを還流する高圧ＥＧＲシステムと、を備えると共に、
前記制御装置が、
前記複合過給で行われる前記スーパーチャージャによる過給時と、前記単一過給で行われる前記ターボチャージャによる過給時に、前記低圧ＥＧＲシステムのみにより排ガスを還流し、
前記複合過給で行われる前記ターボチャージャによる過給時に、前記車両の運転状況に基づいて前記低圧ＥＧＲシステムと前記高圧ＥＧＲシステムにより排ガスを還流する手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関を搭載することを特徴とする車両。
【請求項５】
請求項４に記載の車両を、貨物を積載する被牽引車両を牽引する牽引車両で形成し、
前記被牽引車両との連結部に、前記被牽引車両をしているか否か、又は前記牽引車両に前記貨物を積載しているか否かを検知する荷重センサを配置することを特徴とする車両。
【請求項６】
スーパーチャージャとターボチャージャとを備える内燃機関の制御方法において、
車両が牽引する牽引荷重、又は車両に積載される積載荷重に応じて、前記スーパーチャージャと前記ターボチャージャによる複合過給と、前記ターボチャージャのみの単一過給とを切り換えることを特徴とする内燃機関の制御方法。
【請求項７】
荷重センサが検知する前記牽引荷重、又は前記積載荷重が予め定めた判定値よりも大きいか否かを判断する荷重判定工程と、
前記牽引荷重又は前記積載荷重が前記判定値よりも大きい場合に、車両の運転状態に基づいて前記スーパーチャージャと前記ターボチャージャによる前記複合過給を行う複合過給工程と、
前記牽引荷重又は前記積載荷重が前記判定値以下の場合に、前記ターボチャージャのみの前記単一過給を行う単一過工程と、を含むことを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項８】
前記複合過給で行われる前記スーパーチャージャによる過給時と、前記単一過給で行わ
れる前記ターボチャージャによる過給時に、前記ターボチャージャの排ガスの下流側で排ガスを還流する低圧ＥＧＲシステムのみで排ガスを還流し、
前記複合過給で行われる前記ターボチャージャによる過給時に、車両の運転状態に基づいて前記低圧ＥＧＲシステムと、前記ターボチャージャの排ガスの上流側で排ガスを還流する高圧ＥＧＲシステムにより排ガスを還流することを特徴とする請求項６又は７に記載の内燃機関の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に掛かる荷重の増減に適用した過給を行う内燃機関、それを搭載した車両、及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、物流の国際化、又は大量輸送の観点から海上輸送が頻繁に行われ、海上コンテナを輸送するセミトレーラ（牽引車両）の運行が頻繁に行われている。また、コンテナ輸送は、船舶だけでなく鉄道などの公共大量輸送網を利用することで、陸上輸送では、トレーラでの輸送を限定的にすることにより地球温暖化の原因となるＣＯ２の排出を抑えることも可能である。
【０００３】
そのため、セミトレーラでのコンテナ輸送は、船舶からの積み卸しからコンテナヤードまでのコンテナの移動と、コンテナヤードから鉄道コンテナ基地までの輸送や、コンテナヤードから荷主までのコンテナの輸送が考えられる。
【０００４】
ここで従来のセミトレーラについて、図８を参照しながら説明する。セミトレーラ１Ｘは、コンテナ４などを積載したトレーラ３と、トレーラ３を牽引するトラクタヘッド２Ｘにより構成され、このトラクタヘッド２Ｘは、コンテナ４などを積載したトレーラ３を牽引するために、大排気量のエンジン本体１１Ｘを含むエンジン１０Ｘと、大型の多段ミッション２１Ｘを含むパワートレイン２０Ｘを搭載した車両となる。このセミトレーラ１Ｘの燃費向上のため、近年、エンジン１０Ｘやパワートレイン２０Ｘについて、ダウンサイジングやダウンスピード化が進められている。
【０００５】
セミトレーラ１Ｘによる海上コンテナ４の輸送は、他の大量輸送手段と連係した輸送を行う事により、輸送にかかるエネルギー消費を低く抑えることが可能である。しかし、トレーラ３の構造上、積載可能な荷姿が規格化された海上コンテナ４、又はそれに準じるものと限定されるため、搬送先に積荷を輸送した後は、搬送先に同様のコンテナ４、若しくはコンテナ４を積載したトレーラ３がある場合はそれらを牽引してコンテナヤード、若しくは港湾施設に戻る。しかし、それ以外はコンテナ４を積載していない状態のトレーラ３を牽引して戻るか、又は、トレーラ３を切り離してトラクタヘッド２Ｘのみで走行するかのどちらかの状態である。
【０００６】
元来、トレーラ３を牽引するトラクタヘッド２Ｘは、コンテナ４などを積載したトレーラ３を牽引することを目的としているため、トラクタヘッド２Ｘには大排気量で出力の高いエンジン１０Ｘと、大型の多段トランスミッション２１Ｘが搭載されている。しかし、上記のように、トラクタヘッド２Ｘのみの走行、又はコンテナ４を積層していない状態でのトレーラ３を牽引する状態での運行では、必要なエンジン出力はコンテナ４を搭載した状態とは明らかに異なり、エンジン１０Ｘを、出力の低いところで使用する。このため、大型高出力のエンジン１０Ｘや、大型の多段トランスミッション２１Ｘに設けた、コンテナ４を積載した状態での発進時に必要となるギヤ段は、不要となる。
【０００７】
つまり、コンテナ４の積載時の運行では、大排気量、高出力高トルクのエンジン１０Ｘと多段ミッション２１Ｘが必要となり、トラクタヘッド２Ｘのみの運行、又はコンテナ４を積載していない状態での運行では、小排気量エンジンと小型多段ミッション（なお、ここでいう小型多段ミッションとは、トレーラにコンテナを積載した状態の発進時や過渡時（例えば、低速からの加速時など）に使用するギヤ段を廃して、より変速数の少ないトランスミッションのことをいう）で運行が可能である。
【０００８】
上記に関連して、ロードセンシングスイッチによって検出される積車時と空車時とに応じてブースト特性の制御パターンを選択するようにし、空車時においては約２０％程度噴射量を減らしたブースト特性パターンで指示噴射量の制御を行なう装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
また、小排気量のエンジンに高圧段ターボチャージャと低圧段ターボチャージャを組み合わせた二ステージのターボシステムやＶＧＳ（可変翼ターボ機構）などの組み合わせによる小排気量、且つ高過給エンジンを用いることにより、エンジンの作動域全体で高トルクを実現して、燃費及び出力向上を図っている装置もある。
【００１０】
しかし、上記の過給では、排ガスエネルギーを利用するため、排ガスエネルギーが少ないアイドリングからの発進時の過給や、定常運転状態から過渡時への急な移行での過給などで、ターボチャージャの過給応答遅れすなわちターボラグが発生し、これにより発進時及び過渡時のトルク不足などの発生や、スモークの発生などの問題が生じる。これらの問題は積載量の変化が激しいセミトレーラでは特に顕著である。
【００１１】
ここで、発進トルクの改善や過渡過給特性の改善手段として、エンジンクランク軸より回転運動を取出して、過給するスーパーチャージャ（機械式過給装置；以下、Ｓ／Ｃとする）の利用が考えられる。しかし、Ｓ／Ｃでの過給ではエンジン運転速度が特に高速側ではＳ／Ｃの駆動損失により燃費悪化を伴う場合が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平１０−１２２００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、牽引荷重又は積載荷重が重い時に、スーパーチャージャとターボチャージャによる二ステージの複合過給を行い、また、牽引荷重又は積載荷重が軽い時に、ターボチャージャのみの単一過給を行うことにより、重荷重時のトルク不足を補って、且つ軽荷重時の燃費を向上して、ダウンサイジングやダウンスピードを図ることができる内燃機関、それを搭載した車両、及びその制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を解決するための本発明の内燃機関は、スーパーチャージャとターボチャージャと、を備える内燃機関において、車両が牽引する牽引荷重、又は車両に積載された積載荷重に応じて、前記スーパーチャージャと前記ターボチャージャによる複合過給と、前記ターボチャージャのみの単一過給とを切り換える制御装置を備えて構成される。
【００１５】
この構成によれば、車両に掛かる荷重、つまり車両が牽引する牽引荷重、又は車両に積載された積載荷重に応じて、複数の過給方式を切り換えることができる。詳しくは、車両に掛かる荷重が重いとき（以下、重荷重時という）に、スーパーチャージャとターボチャージャの二ステージの複合過給を行う。一方、車両に掛かる荷重が軽いとき（以下、軽荷重時という）に、ターボチャージャのみの単一過給を行う。
【００１６】
これにより、重荷重時のトルク不足を補って、且つ軽荷重時の燃費を向上して、ダウンサイジングやダウンスピードを図ることができる。また、変速装置も高出力且つ高トルク用のギヤ段を不要とするため、小型化することができる。
【００１７】
例えば、セミトレーラを例に説明する。トラクタヘッド（牽引車両）がコンテナ（貨物）を積載したトレーラ（被牽引車両）を牽引した場合に、内燃機関の発進時や過渡時（例えば、低速からの加速時など）の負荷が高い状態では、スーパーチャージャとターボチャージャの二ステージの複合過給を用いることで、発進時や過渡時のトルクの確保及び過度過給特性の改善を図り、排ガスを低減することができる。また、トラクタヘッドがトレーラを牽引しない場合、又はトレーラにコンテナを積載していない場合に、ターボチャージャのみの単一過給を用いることで、燃費の悪化を抑制することができる。
【００１８】
なお、このスーパーチャージャとは機械式過給機のことであり、主に内燃機関から駆動力を得る過給機であり、ターボチャージャとは排ガスエネルギーにより駆動される過給機のことである。このターボチャージャには、ＶＧＳ機構（可変翼ターボ機構）を搭載するものでもよい。
【００１９】
また、上記の内燃機関において、前記牽引荷重、又は前記積載荷重を検知する荷重センサを備え、前記制御装置が、前記牽引荷重又は前記積載荷重が予め定めた判定値よりも大きいか否かを判断する荷重判定手段と、前記牽引荷重又は前記積載荷重が前記判定値よりも大きい場合に、車両の運転状態に基づいて前記スーパーチャージャと前記ターボチャージャによる前記複合過給を行う複合過給手段と、前記牽引荷重又は前記積載荷重が前記判定値以下の場合に、前記ターボチャージャのみの前記単一過給を行う単一過給手段と、を備えると、荷重センサが検知する牽引荷重、又は積載荷重に応じて、複合過給と単一過給を切り換えることにより、重荷重時の発進時や過渡時のトルク不足、及びそれに伴う排ガスの増加を抑制でき、軽荷重時の燃費の悪化を防ぐことができる。
【００２０】
なお、荷重センサは、牽引車両の場合は、被牽引車両を牽引しているか、若しくは被牽引車両の積載状態を検知することができればよく、被牽引車両を接続する連結部であるカプラ（第五輪）に設けるとよい。また、貨物車両の場合は、軸重や輪荷重を検知することができればよく、車軸や車輪軸などに設けるとよい。
【００２１】
ここでいう、牽引車両とはセミトレーラやフルトレーラなどのことであり、牽引荷重とは牽引車両に掛かる荷重、つまり牽引車両が被牽引車両を牽引しているときの荷重や被牽引車両に貨物を積載したときの荷重のことを示す。また貨物車両とはトラックなどのことであり、積載荷重とは、貨物車両に掛かる荷重、つまり貨物車両に積載した貨物の荷重のことをいう。
【００２２】
さらに、ここでいう、車両の運転状態とは、内燃機関の回転数、指示噴射量、車速、アクセル操作、又は吸入空気量などのことを示し、例えば、ターボチャージャとスーパーチャージャの切り換えに、内燃機関の回転数と指示噴射量に基づいたマップや、吸入空気量の増減マップなどを用いてもよい。
【００２３】
加えて、上記の内燃機関において、前記ターボチャージャの排ガスの下流側で排ガスを還流する低圧ＥＧＲシステムと、前記ターボチャージャの排ガスの上流側で排ガスを還流する高圧ＥＧＲシステムと、を備えると共に、前記制御装置が、前記複合過給で行われる前記スーパーチャージャによる過給時と、前記単一過給で行われる前記ターボチャージャによる過給時に、前記低圧ＥＧＲシステムのみにより排ガスを還流し、前記複合過給で行われる前記ターボチャージャによる過給時に、前記車両の運転状況に基づいて前記低圧ＥＧＲシステムと前記高圧ＥＧＲシステムにより排ガスを還流する手段を備えると、上記の過給手段に合せたＥＧＲ制御を行うことができる。
【００２４】
詳しくは、軽荷重時を含む低負荷時は、ターボチャージャのみの単一過給を行うため、
排ガスの全量がターボチャージャのタービンを通過するように、低圧ＥＧＲシステムを用いる。また、重荷重時を含む高負荷時は、スーパーチャージャの運転領域では排ガス流量が少ないため、低圧ＥＧＲシステムを用いて、ターボチャージャの運転領域では、排ガス流量が多くなったときに高圧ＥＧＲシステムを用いる。
【００２５】
これにより、軽荷重時を含む低負荷時に効率よくターボチャージャを駆動させて燃費を向上することができ、また、重荷重時を含む高負荷時のスーパーチャージャの運転領域で、排ガスの全量をターボチャージャのタービンを通過させることで、早期にスーパーチャージャとターボチャージャの切り換えを図ることができる。
【００２６】
上記の問題を解決するための車両は、上記に記載の内燃機関を搭載して構成される。この構成によれば、車両に掛かる荷重に応じた過給を切り換える内燃機関により、上記の作用効果を得ることができる。また、ダウンサイジングやダウンスピードを図った内燃機関と、小型化した変速装置を搭載することができるので、より燃費を向上すると共に、製造コストを低減することができる。
【００２７】
また、上記に記載の車両において、貨物を積載する被牽引車両を牽引する牽引車両で形成し、前記被牽引車両との連結部に、前記被牽引車両をしているか否か、及び前記牽引車両に前記貨物を積載しているか否かを検知する荷重センサを配置すると、牽引荷重に応じて、複合過給と単一過給とを切り換えることができる。特に、本発明は、積載荷重の変化が激しいセミトレーラなどに好適であり、トラクタヘッドとトレーラとの連結部であるカプラ（第五輪）に荷重センサを設けるとよい。
【００２８】
上記の問題を解決するための内燃機関の制御方法は、スーパーチャージャとターボチャージャとを備える内燃機関の制御方法において、車両が牽引する牽引荷重、又は車両に積載される積載荷重に応じて、前記スーパーチャージャと前記ターボチャージャによる複合過給と、前記ターボチャージャのみの単一過給とを切り換えることを特徴とする方法である。
【００２９】
また、上記の内燃機関の制御方法において、荷重センサが検知する前記牽引荷重、又は前記積載荷重が予め定めた判定値よりも大きいか否かを判断する荷重判定工程と、前記牽引荷重又は前記積載荷重が前記判定値よりも大きい場合に、車両の運転状態に基づいて前記スーパーチャージャと前記ターボチャージャによる前記複合過給を行う複合過給工程と、前記牽引荷重又は前記積載荷重が前記判定値以下の場合に、前記ターボチャージャのみの前記単一過給を行う単一過工程と、を含むことが好ましい。
【００３０】
加えて、上記の内燃機関の制御方法において、前記複合過給で行われる前記スーパーチャージャによる過給時と、前記単一過給で行われる前記ターボチャージャによる過給時に、前記ターボチャージャの排ガスの下流側で排ガスを還流する低圧ＥＧＲシステムのみで排ガスを還流し、前記複合過給で行われる前記ターボチャージャによる過給時に、車両の運転状態に基づいて前記低圧ＥＧＲシステムと、前記ターボチャージャの排ガスの上流側で排ガスを還流する高圧ＥＧＲシステムにより排ガスを還流することが好ましい。
【００３１】
この方法によれば、スーパーチャージャと、ターボチャージャとを組み合わせた二ステージの複合過給と、ターボチャージャのみの単一過給を用いることにより、内燃機関を小排気量化しても発進時や過渡時のトルクの向上、及び燃費の向上を図ることができる。また、二つのＥＧＲシステムを用いることにより、前述の過給方法に合わせて、排ガスを還流することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、車両に掛かる荷重が重い重荷重時に、スーパーチャージャとターボチャージャによる二ステージの複合過給を行い、また、車両に掛かる荷重が軽い軽荷重時にターボチャージャのみの単一過給を行うことにより、重荷重時のトルク不足を補うことができ、且つ軽荷重時の燃費を向上することができる。これにより、内燃機関のダウンサイジングやダウンスピードを図ることができる。また、合せて変速装置の小型化も図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る実施の形態の内燃機関を搭載した車両を模式的に示した側面図であり、（ａ）は牽引車両が貨物を積載した被牽引車両を牽引した状態を示し、（ｂ）は牽引車両が被牽引車両を牽引した状態を示し、（ｃ）は牽引車両のみの状態を示す。
【図２】本発明に係る実施の形態の内燃機関を示した概略図であり、重荷重時の発進時又は過渡時の状態を示す。
【図３】図２の内燃機関の重荷重時の通常走行時の状態を示す。
【図４】本発明に係る実施の形態の内燃機関の制御方法を示したフローチャートである。
【図５】図２の内燃機関の軽荷重時の走行時の状態を示す。
【図６】本発明に係る実施の形態の内燃機関の重荷重時の過給切換マップを示す。
【図７】本発明に係る実施の形態の内燃機関の重荷重時のＥＧＲ切換マップを示す。
【図８】従来の内燃機関を搭載した車両を模式的に示した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明に係る実施の形態の内燃機関、それを搭載する車両、及びその制御方法について、図面を参照しながら説明する。この実施の形態では、図１の（ａ）〜（ｃ）に示すように、セミトレーラ（車両）１は、トラクタヘッド（牽引車両）２とトレーラ（被牽引車両）３を備え、トレーラ３にコンテナ（貨物）４を積載する。この実施の形態では、セミトレーラ１を例に説明するが、本発明は、貨物を積載して運搬する車両に好適であり、例えば、牽引車両であるフルトレーラや、荷台に貨物を積載する貨物車両であるトラックなどにも適用することができる。
【００３５】
また、トラクタヘッド２に設けたエンジン（内燃機関）１０として、直列４気筒のディーゼルエンジンを例に説明するが、本発明はディーゼルエンジンに限定せずに、ガソリンエンジンにも適用することができ、その気筒数や、気筒の配列は限定しない。なお、図面に関しては、構成が分かり易いように寸法を変化させており、各部材、各部品の板厚や幅や長さなどの比率も必ずしも実際に製造するものの比率とは一致させていない。
【００３６】
まず、本発明に係る実施の形態の内燃機関を搭載するセミトレーラ（車両）１について、図１を参照しながら説明する。このセミトレーラ１は、図８に示す従来のセミトレーラ１Ｘのエンジン１０Ｘに換えて、図１の（ａ）に示す、複合過給と単一過給を切り換え可能な小排気量のエンジン１０と、図８に示すパワートレイン２０Ｘのトランスミッション２１Ｘに換えて、図１の（ａ）に示すパワートレイン２０の小型のトランスミッション２１とを備え、加えて、連結部５のカプラ（第五輪）５ａに荷重センサＳ１を備える。
【００３７】
また、このエンジン１０は、図２に示すように、エンジン本体１１、ＥＣＵ（制御装置）１２、クランクシャフト１３、ターボチャージャ（以下、Ｔ／Ｃという）１４、スーパーチャージャ（以下、Ｓ／Ｃという）１５、スーパーチャージャ用クラッチ（以下、Ｓ／Ｃ用クラッチという）１６ａ、及び吸気切換バルブ１７を備える。
【００３８】
このエンジン１０は、ＥＣＵ１２が、荷重センサＳ１の検知するトラクタヘッド２に作用する牽引荷重Ｗ１に応じて、Ｔ／Ｃ１４とＳ／Ｃ１５による二ステージの複合過給と、
Ｔ／Ｃ１４のみによる単一過給とをＳ／Ｃ用クラッチ１６ａと吸気切換バルブ１７により切り換える手段を備える。
【００３９】
図１の（ａ）に示すように、トラクタヘッド２がトレーラ３を牽引し、且つトレーラ３にコンテナ４を積載したとき（以下、重荷重時という）は、セミトレーラ１の発進時又は過渡時（例えば、部分負荷からの加速時、つまり低速からの加速時や、アイドリング状態からの加速時のことをいう）に、図２に示すように、吸気切換バルブ１７を全閉し、Ｓ／Ｃ用クラッチ１６ａを接続することにより、Ｓ／Ｃ１５で過給し、さらに、車両の運転状態に基づいて吸気切換バルブ１７を制御して、Ｓ／Ｃ１５とＴ／Ｃ１４の両方を用いて過給する。一方、通常走行時（高速且つ高負荷域を含む）では、図３に示すように、吸気切換バルブ１７を全開し、Ｓ／Ｃ用クラッチ１６ａを切断することにより、Ｔ／Ｃ１４のみで過給する。
【００４０】
また、図１の（ｂ）に示すように、トラクタヘッド２がトレーラ３を牽引するが、トレーラ３にコンテナ４を積載しないとき、又は、図１の（ｃ）に示すように、トラクタヘッド２がトレーラ３を牽引しないとき（以下、図１の（ｂ）と図１の（ｃ）を合せて軽荷重時という）は、全ての運転領域をＴ／Ｃ１４のみで過給する。
【００４１】
この構成によれば、荷重センサＳ１で検知したセミトレーラ１の牽引荷重Ｗ１に応じて、過給方式を切り換えることにより、重荷重時では、Ｔ／Ｃ１４とＳ／Ｃ１５の二ステージの複合過給を用いることで、発進トルクや加速時のトルクの確保及び過度過給特性の改善を図ることができる。また、軽荷重時では、Ｔ／Ｃ１４のみの単一過給を用いることで、燃費の悪化を抑制することができる。
【００４２】
特に、セミトレーラ１に掛かる牽引荷重Ｗ１が重いときに、Ｔ／Ｃ１４とＳ／Ｃ１５の二ステージの複合過給を用いることで、発進トルクや加速時のトルクを確保することができるので、エンジン１０のダウンサイジング（小排気量化）やダウンスピードを図ることができ、セミトレーラ１の燃費を大幅に向上することができる。
【００４３】
また、高トルク且つ高出力が必要な重荷重時の発進時や過渡時に、Ｓ／Ｃ１５による高過給を行うことで、従来では、必須であった高トルク且つ高出力のギヤ比が必須でなくなり、トランスミッション２１を小型化することもできる。
【００４４】
上記のエンジン１０について、さらに詳しく説明する。図２に示すように、エンジン１０で発生した回転エネルギーを効率よく駆動輪６に伝えるパワートレイン２０に、トランスミッション２１、クラッチ２２、プロペラシャフト２３、ディファレンシャル２４、及びドライブシャフト２５を備える。
【００４５】
また、このエンジン１０は、エキゾーストマニホールド（以下、エキマニという）３１、排ガスの後処理装置３２、マフラー３３、エアクリーナー３４、吸気スロットル３５、インタークーラー３６、及びインレットマニホールド（インテークマニホールド；以下、インマニという）３７を備える。各装置を、排気配管、又は吸気配管と呼ばれる配管によって接合し、排気通路Ｅｘと吸気通路Ｉｎを形成する。
【００４６】
加えて、このエンジン１０は、低圧ＥＧＲシステム（低圧排気再循環システム；以下、ＬＰ−ＥＧＲという）４１と、高圧ＥＧＲシステム（高圧排気再循環システム；以下、ＨＰ−ＥＧＲという）４２を備える。ＬＰ−ＥＧＲ４１は、Ｔ／Ｃ１４の排ガス下流側に設けられ、ＬＰ−ＥＧＲクーラー４３とＬＰ−ＥＧＲバルブ４４を備える。ＨＰ−ＥＧＲ４２は、Ｔ／Ｃ１４の排ガス上流側に設けられ、ＨＰ−ＥＧＲクーラー４５とＨＰ−ＥＧＲバルブ４６とを備える。
【００４７】
さらに、エンジンコントロールユニットと呼ばれる制御装置であり、電気回路によってエンジン１０の制御を担当している電気的な制御を総合的に行うマイクロコントローラであるＥＣＵ１２に、荷重センサＳ１、クランク角センサＳ２、吸気圧力センサＳ３、エキゾーストマニホールド圧力センサ（以下、エキマニ圧力センサという）Ｓ４、インレットマニホールド圧力センサ（以下、インマニ圧力センサという）Ｓ５、車速センサと加速度センサを含む車両センサＳ６、アクセル開度センサＳ７、及びブレーキセンサＳ８、を接続する。
【００４８】
Ｔ／Ｃ１４は、エキマニ３１の出口部に配置され、排ガスエネルギーをタービン１４ａ側で受けて、そのエネルギーを同軸上のコンプレッサ１４ｂに伝達して、過給を行う装置である。このＴ／Ｃ１４に排気ガス量により過給状態を可変制御するＶＧＳ機構（可変翼ターボ機構）を搭載すると、軽荷重時の単一過給を行う場合に、セミトレーラ１の運転状態（発進時及び過度時と、通常走行時など）に合せて過給量を変えることができる。また、このＴ／Ｃ１４にウェイストゲートを設けてもよい。
【００４９】
Ｓ／Ｃ１５は、ベルト１６ｂ等でクランクシャフト１３の回転を伝達される装置である。このＳ／Ｃ１５とクランクシャフト１３との間に、Ｓ／Ｃ用クラッチ１６ａを設け、そのＳ／Ｃ用クラッチ１６ａを接続、又は切断することにより、Ｓ／Ｃ１５の駆動を制御することができる。なお、この実施の形態では、クランクシャフト１３の回転により駆動する構成としたが、電動機により直接駆動する構成としてもよい。
【００５０】
吸気切換バルブ１７は、全開するとＴ／Ｃ１４からの過給を、全閉するとＳ／Ｃ１５からの過給をインマニ３７へ導く。Ｔ／Ｃ１４のコンプレッサ１４ｂを出た吸入空気は、Ｓ／Ｃ１５へと向かう通路Ｉｎ１と、Ｓ／Ｃ１５を通らず、直接インタークーラー３６を経てインマニ３７に至る通路Ｉｎ２に分岐し、直接インタークーラー３６に至る通路に設けた吸気切換バルブ１７で、通路Ｉｎ１とＩｎ２の切り換えを行う。
【００５１】
この吸気切換バルブ１７とＳ／Ｃ用クラッチ１６ａとを、吸気切換バルブ１７を全開状態に保持したときに、Ｓ／Ｃ用クラッチ１６ａを切断するように、また、Ｓ／Ｃ用クラッチ１６ａの接続は吸気切換バルブ１７の開閉とは無関係に行えるように設定するとよい。加えて、吸気切換バルブ１７をセミトレーラ１の運転状態、例えば、クランク角センサＳ２の検知するエンジン回転数Ｎｅと指示噴射量Ｑｆに基づいて制御できるように設定する。
【００５２】
後処理装置３２は、例えば、ＤＰＦ（ディーゼル微粒子捕集フィルタ）であり、車外に浄化した排ガスを放出するための装置である。この後処理装置３２は、上記の構成に限定せず、例えば、ＤＰＦの上流側にＤＯＣ（ディーゼル用酸化触媒）を配置した連続再生式ＤＰＦや、ＤＰＦの下流側に尿素ＳＣＲ触媒（尿素選択的還元触媒）を追加してもよい。
【００５３】
ＬＰ−ＥＧＲ４１は、重荷重時のＳ／Ｃ１５での過給時と、軽荷重時のＴ／Ｃ１４のみの過給時に使用されるシステムであり、ＨＰ−ＥＧＲ４２は、重荷重時の排ガス量の多い領域（Ｔ／Ｃ１４の運転領域を含む領域）で使用されるシステムである。
【００５４】
これらのＬＰ−ＥＧＲ４１とＨＰ−ＥＧＲ４２はエンジン１０の運転状態（エンジン回転数Ｎｅや指示噴射量Ｑｆなど）や、そのＥＧＲ状態（ＥＧＲ率など）に基づいて、それぞれのＥＧＲ通路に設けたＬＰ−ＥＧＲバルブ４４、又はＨＰ−ＥＧＲバルブ４６をコントロールすることにより、排ガスの還流量を調整している。
【００５５】
各装置の配置については上記の構成に限定しない。例えば、吸気スロットル３５をイン
タークーラー３６とインマニ３７の間に配置してもよく、また、ＬＰ−ＥＧＲ４１の排ガスの還流出口をインマニ３７の近傍の吸気配管に接続してもよい。
【００５６】
荷重センサＳ１は、トラクタヘッド２のトレーラ３との連結部５であるカプラ５ａに内蔵され、トラクタヘッド２に掛かる荷重状態を測定するセンサである。この実施の形態では、カプラ５ａに設け、トラクタヘッド２に掛かる牽引荷重Ｗ１を検知しているが、本発明をセミトレーラ１の代わりにトラックなどの貨物車両に適用する場合は、この荷重センサＳ１を、例えば、貨物の積載荷重の掛かる車軸や、シャーシに設けるとよい。
【００５７】
この荷重センサＳ１により、トラクタヘッド２とトレーラ３の牽引状態、又はトレーラ３のコンテナ４の積載状態を判定し、車両運行時に必要となるエンジン負荷状態（重荷重時又は軽荷重時）をＥＣＵ１２にて判定する。また、この実施の形態では、アクセルペダルＰ１とブレーキペダルＰ２の操作信号、及び各センサＳ１〜Ｓ８の検知する信号を受信し、エンジン本体１１の図示しないインジェクタの指示噴射量Ｑｆ、Ｔ／Ｃ１４のタービン１４ａを通過する排ガス量、Ｓ／Ｃ用クラッチ１６ａの接続と切断、吸気切換バルブ１７の開閉、吸気スロットル３５の開度の調整、ＬＰ−ＥＧＲバルブ４４の開閉、及びＨＰ−ＥＧＲバルブ４６の開閉を制御している。
【００５８】
次に、本発明の実施の形態のエンジン１０の動作について図２〜図７を参照しながら説明する。図４のフローチャートに示すように、まず、荷重センサＳ１が牽引荷重Ｗ１を取得するステップＳ１０を行う。このステップＳ１０は、カプラ５ａにキングピン５ｂが連結されたときに行われるように設定するとよい。
【００５９】
次に、牽引荷重Ｗ１が予め定めた牽引判定値Ｗｎよりも重いか否かを判定するステップＳ２０を行う。この牽引判定値Ｗｎは、トラクタヘッド２にトレーラ３が連結されたことを判定可能な基準になるように設定する。
【００６０】
例えば、この牽引判定値Ｗｎを、コンテナ４を積載しないトレーラ３の荷重に設定すると、牽引荷重Ｗ１が牽引判定値Ｗｎより小さい場合をトラクタヘッド２がトレーラ３を牽引していない状態と判定し、牽引荷重Ｗ１と牽引判定値Ｗｎが等しい場合をトラクタヘッド２がコンテナ４を積載していないトレーラ３を牽引している状態と判定し、牽引荷重Ｗ１が牽引判定値Ｗｎより大きい場合をトラクタヘッド２がコンテナ４を積載したトレーラ３を牽引している状態と判定することができる。
【００６１】
ステップＳ２０で牽引荷重Ｗ１が牽引判定値Ｗｎよりも軽い場合は、トラクタヘッド２にトレーラ３が連結されていない状態、つまりトレーラ３を牽引していない状態と判定され、次に、エンジン１０をエンジン制御マップＭ１で制御するステップＳ３０を行う。
【００６２】
このエンジン制御マップＭ１は、図５に示すように、Ｔ／Ｃ１４のみの単一過給を行う単一過給手段と、ＬＰ−ＥＧＲ４１のみで排ガスを還流する手段とを制御するためのマップである。トレーラ３を牽引していない状態、つまり軽荷重時では、発進時の必要トルクは低く、また通常走行時や再加速時などの必要トルクも低く、セミトレーラ１に作用する負荷状態は、総じて低い状態である。
【００６３】
よって、吸気切換バルブ１７を全開状態に保持し、Ｓ／Ｃ用クラッチ１６ａを切断することで、Ｔ／Ｃ１４のみの単一過給を行う。このＳ／Ｃ用クラッチ１６ａの切断制御については、吸気切換バルブ１７を全閉に制御し、その吸気切換バルブ１７の全閉信号をＥＣＵ１２に取り込み、ＥＣＵ１２からＳ／Ｃ用クラッチ１６ａに切断信号を送るものとする。
【００６４】
また、このときＨＰ−ＥＧＲ４２のＨＰ−ＥＧＲバルブ４６を全閉し、ＬＰ−ＥＧＲ４１のＬＰ−ＥＧＲバルブ４４を開いて排ガスの還流を制御すると、排ガスをＴ／Ｃ１４に全量通過させることができ、Ｔ／Ｃ１４の過給を効率よく行うことができる。
【００６５】
ステップＳ２０で牽引荷重Ｗ１が牽引判定値Ｗｎと等しい場合は、図４に示すように、トラクタヘッド２にコンテナ４を積載していないトレーラ３が連結されている状態と判定され、次に、エンジン１０をエンジン制御マップＭ２で制御するステップＳ４０を行う。
【００６６】
このエンジン制御マップＭ２は、図５に示すように、Ｔ／Ｃ１４のみの単一過給を行う単一過給手段と、ＬＰ−ＥＧＲ４１のみで排ガスを還流する手段とを制御するためのマップである。コンテナ４を積載していない状態では、前述のエンジン制御マップＭ１で説明したように、発進時の必要トルクは低く、また通常走行時や再加速時などの必要トルクも低く、セミトレーラ１に作用する負荷状態は、積載状態と比較して低くなる。
【００６７】
そこで、吸気切換バルブ１７を全開状態に保持し、Ｓ／Ｃ用クラッチ１６ａを切断して、Ｔ／Ｃ１４のみの単一過給を行う。このＳ／Ｃ用クラッチ１６ａの切断制御については、吸気切換バルブ１７を全閉に制御し、その吸気切換バルブ１７の全閉信号をＥＣＵ１２に取り込み、ＥＣＵ１２からＳ／Ｃ用クラッチ１６ａに切断信号を送るものとする。
【００６８】
また、このときＨＰ−ＥＧＲ４２のＨＰ−ＥＧＲバルブ４６を全閉し、ＬＰ−ＥＧＲ４１のＬＰ−ＥＧＲバルブ４４を開いて排ガスの還流を制御する。これによれば、排ガスをＴ／Ｃ１４に全量通過させることができる。
【００６９】
ステップＳ２０で牽引荷重Ｗ１が牽引判定値Ｗｎよりも重い場合は、トレーラ３にコンテナ４を積載した状態と判定され、次に、エンジン１０をエンジン制御マップＭ３で制御するステップＳ５０を行う。
【００７０】
このエンジン制御マップＭ３は、図２と図３に示すように、Ｓ／Ｃ１５とＴ／Ｃ１４による二ステージの複合過給を行う複合過給手段と、ＬＰ−ＥＧＲ４１とＨＰ−ＥＧＲ４２による二ステージの排ガスを還流する手段とを制御するためのマップである。
【００７１】
このＳ／Ｃ１５とＴ／Ｃ１４による二ステージの複合過給は、図２に示すように、重荷重時の発進時及び過渡時のＳ／Ｃ１５による過給と、図３に示すように、重荷重時の通常走行時のＴ／Ｃ１４による過給である。また、ＬＰ−ＥＧＲ４１とＨＰ−ＥＧＲ４２による二ステージの排ガスの還流は、図２に示す排ガス流量の少ないときのＬＰ−ＥＧＲ４１による排ガスの還流と、図５に示す排ガス流量の多いときのＨＰ−ＥＧＲ４２による排ガスの還流である。
【００７２】
まず、重荷重時の発進時及び過渡時について、図２を参照しながら説明する。重荷重時の発進時、及び過渡時は、排ガス流量が少なく、排ガスのエネルギーが低いため、Ｔ／Ｃ１４では十分な過給ができない。そこで、Ｓ／Ｃ用クラッチ１６ａを接続することにより、Ｓ／Ｃ１５による過給を行う。
【００７３】
好ましくは、エンジン１０の停止時からの発進時には、吸気切換バルブ１７を全閉して、Ｓ／Ｃ用クラッチ１６ａを接続するとよく、エンジン１０のアイドル状態や低速側からの加速時には、吸気切換バルブ１７の開閉角度に関わらずにＳ／Ｃ１６ａを接続するとよい。
【００７４】
また、ＥＣＵ１２がＬＰ−ＥＧＲバルブ４４を開き、ＨＰ−ＥＧＲバルブ４６を閉じて、Ｔ／Ｃ１４のタービン１４ａを通過し、後処理装置３２で処理されたＥＧＲガスをエンジン本体１１に供給する。このとき、ＥＧＲガス量を、ＥＧＲ率に基づいたＥＧＲマップに応じて、吸気スロット３５とＬＰ−ＥＧＲバルブ４４の開度によって調整する。
【００７５】
次に、重荷重時の通常走行時について、図３を参照しながら説明する。重荷重時の通常走行時、若しくは高速走行時は、排ガス流量が多く、排ガスのエネルギーが高いため、Ｔ／Ｃ１４のみで過給する。そこで、ＥＣＵ１２が、吸気切換バルブ１７を全開にし、Ｓ／Ｃ用クラッチ１６ａが切断される。このとき、Ｔ／Ｃ１４に設けたＶＧＳ機構により過給圧を制御するとよい。
【００７６】
また、ＥＣＵ１２が、セミトレーラ１の運転状態、例えば、エンジン回転数Ｎｅと指示噴射量Ｑｆに基づいてＬＰ−ＥＧＲバルブ４４を閉じ、ＨＰ−ＥＧＲバルブ４６を開いて、ＨＰ−ＥＧＲ４２でＥＧＲガスをエンジン本体１１に供給する。
【００７７】
ここで、Ｓ／Ｃ１５の過給とＴ／Ｃ１４の過給の切り換えについて、図６を参照しながら補足する。このマップＭ４は、エンジン回転数Ｎｅと指示噴射量Ｑｆとをベースとする過給機切換マップＭ４であり、Ｓ／Ｃ１５とＴ／Ｃ１４との同時運転領域であるＡ１、及びＴ／Ｃ１４の運転領域であるＡ２を示す。
【００７８】
運転領域Ａ１では、Ｓ／Ｃ用クラッチ１６ａを接続した状態で、吸気切換バルブ１７を制御して、開閉コントロールによりＳ／Ｃ１５とＴ／Ｃ１４の過給状態を制御している。このときの吸気切換バルブ１７を、Ｔ／Ｃ１４のタービン１４ａを通過する排ガス流量に合せて制御するとよく、例えば、エンジン回転数Ｎｅ又は指示噴射量Ｑｆが低い場合は全閉側に、エンジン回転数Ｎｅ又は指示噴射量Ｑｆが高い場合は全開側に制御するとよい。
【００７９】
この実施の形態では、クランク角センサＳ２の検知する信号から算出されるエンジン回転数Ｎｅと、指示噴射量Ｑｆが、過給機切換マップＭ４のどの領域にあるかを判定して、Ｓ／Ｃ用クラッチ１６ａと吸気切換バルブ１７とを制御している。
【００８０】
次に、ＬＰ−ＥＧＲ４１とＨＰ−ＥＧＲ４２の切り換えについて、図７を参照しながら補足する。このマップＭ５は、ＥＧＲ切換マップＭ５を示し、ＬＰ−ＥＧＲ４１の作動領域であるＢ１とＨＰ−ＥＧＲ４２の作動領域であるＢ２を示す。
【００８１】
この作動領域Ｂ１と作動領域Ｂ２との境界は、エキマニ圧力センサＳ４で検知するエキマニ内圧力と、インマニ圧力センサＳ５で検知するインマニ内圧力とが等しくなる状態である。つまり、ＬＰ−ＥＧＲ４１からＨＰ−ＥＧＲ４２に切り換えるタイミングは、エキマニ内圧力がインマニ内圧力よりも大きくなったときとなる。これにより、排ガス流量の少ない状態では、ＬＰ−ＥＧＲ４１でＥＧＲガスを供給し、排ガス流量の多い状態では、ＨＰ−ＥＧＲ４２でＥＧＲガスを供給することができる。
【００８２】
基本的にはＳ／Ｃ１５とＴ／Ｃ１４の二ステージの複合過給の領域では、ＬＰ−ＥＧＲ４１で排ガスを還流し、Ｔ／Ｃ１４のみの単一過給の領域では、ＨＰ−ＥＧＲ４２で排ガスを還流する。これは、Ｓ／Ｃ１５の過給領域では、機械的に過給を行うため、インマニ内圧力がエキマニ内圧力より高くなり、ＨＰ−ＥＧＲ４２では排ガスを十分に還流することができないからである。
【００８３】
また、Ｔ／Ｃ１４の過給領域の高速高負荷域でＬＰ−ＥＧＲ４１での排ガスを還流すると、エキマニ内圧力の上昇により、エンジン本体１１のポンピングロスが上昇する。そのため、ＨＰ−ＥＧＲ４２によりエキマニ内圧力を下げる必要がある。このＥＧＲ切換マップＭ５による切り換えは、Ｔ／Ｃ１４の選定により異なる場合がある。
【００８４】
次に、前述の補足を踏まえた上で、重荷重時のアイドル状態から加速し、通常走行に移行する状態を例に説明する。まず、アイドル状態では、吸気切換バルブ１７を全閉し、Ｓ／Ｃ用クラッチ１６ａを切断した状態であり、Ｓ／Ｃ１５は回転していない状態である。次に、アクセルペダルＰ１に設置したアクセル開度センサＳ７によりアクセルＯＮを検知すると、この信号がＥＣＵ１２に伝達され、ＥＣＵ１２によりＳ／Ｃ用クラッチ１６ａを接続する信号を伝達する。
【００８５】
次に、アクセルペダルＰ１の操作によりエンジン回転数Ｎｅの上昇と共にＳ／Ｃ１５による過給が直ちに開始され、過給圧が上昇する。また、このとき、Ｓ／Ｃ１５の運転領域では、ＬＰ−ＥＧＲ４１を用いることとし、ＥＧＲ率に基づいたＥＧＲマップに応じて、ＬＰ−ＥＧＲバルブ４４の開度によって調整する。
【００８６】
これにより、重荷重時の発進時や過渡時の排ガス流量が少ない状態のときに、Ｓ／Ｃ１５による過給を行うことができるので、過給の応答遅れ、即ちターボラグの発生を抑制し、発進時のトルクの向上や極低速からの加速性の向上を図ることができる。
【００８７】
エンジン回転数Ｎｅが大きくなると、エンジン回転数Ｎｅと指示噴射量Ｑｆとをベースとする過給切換マップＭ４に応じて、吸気切換バルブ１７を制御する。エンジン回転数Ｎｅ、及び指示噴射量Ｑｆが高くなり、それに伴い排ガスエネルギーが高い状態になると、ＥＣＵ１２が吸気切換バルブ１７をさらに開け、吸気切換バルブ１７が全開になると、Ｓ／Ｃ用クラッチ１６ａを切断する。
【００８８】
これにより、Ｔ／Ｃ１４のみによる過給を行う。また、排ガス流量が多くなると、ＥＧＲ切換マップＭ５に応じて、ＥＣＵ１２がＬＰ−ＥＧＲバルブ４４を閉じ、ＨＰ−ＥＧＲバルブ４６を開いて、ＨＰ−ＥＧＲシステム４２でＥＧＲガスを還流する。
【００８９】
また、排ガス流量の多い領域では、Ｓ／Ｃ１５ではなく排ガスエネルギーで駆動するＴ／Ｃ１４を用いることができ、Ｓ／Ｃ１５を駆動し続けることで発生する燃費の悪化を抑制することができる。加えて、排ガスエネルギーの高い状態では、ＬＰ−ＥＧＲ４１よりも安定してＥＧＲガスを供給することができるＨＰ−ＥＧＲ４２を用いることができる。
【００９０】
このＨＰ−ＥＧＲ４２は、Ｔ／Ｃ１４の排ガス下流側に設けたＬＰ−ＥＧＲ４１に比べて、Ｔ／Ｃ１４の排ガス上流側で、且つＥＧＲガスの供給ルートが短いため、Ｔ／Ｃ１４のコンプレサーや排気管の内部腐食を防ぎ、加えて、燃費の悪化を防ぐことができる。
【００９１】
アクセルペダルＰ１の操作などにより、通常運行状態から加速運行に移行する場合は、その状態によりＳ／Ｃ用クラッチ１６ａを接続し、Ｓ／Ｃ１５での過給、若しくは吸気切換バルブ１７のコントロールにより、Ｓ／Ｃ１５とＴ／Ｃ１４による二ステージの複合過給を行う。
【００９２】
上記の動作によれば、セミトレーラ１の牽引荷重Ｗ１に応じて、重荷重時と軽荷重時を判定し、重荷重時の発進時及び過渡時には、Ｓ／Ｃ１５による過給を行い、重荷重時の通常走行時と軽荷重時の走行時には、Ｔ／Ｃ１４による過給を行うことで、エンジン１０のダウンサイジングを図ることができる。また、トランスミッション２１の最適化も可能となる。
【００９３】
詳しくは、重荷重時に、Ｓ／Ｃ１５とＴ／Ｃ１４の二ステージの複合過給を行うことにより、発進トルク及び低速側でのトルク増大を図ることができ、排ガスを低減することができる。また、軽荷重時に、Ｓ／Ｃ１５を駆動するＳ／Ｃ用クラッチ１６ａを切断することにより、Ｓ／Ｃ１５の駆動に必要となる駆動力がなくなるため、燃費改善を達成するこ
とができる。
【００９４】
なお、この実施の形態では、クランク角センサＳ２の検知する信号から算出されるエンジン回転数Ｎｅと、インジェクタから噴射する指示噴射量Ｑｆをベースとする過給切換マップＭ４から、吸気切換バルブ１７とを制御しているが、この過給機の運転を切り換える方法は、上記の方法に限定しない。例えば、指示噴射量Ｑｆを、吸気スロットル３５の開度や空燃比などから算出する方法を用いてもよい。
【００９５】
また、吸気切換バルブ１７については、ブレーキペダルＰ２に設けたブレーキセンサＳ８によりブレーキＯＮを検知すると、若しくは車両センサＳ６により車速がゼロになったことを検知すると、全閉するように制御する。これにより、アイドル状態などから再始動する際に円滑に上記の動作を行うことができる。
【００９６】
加えて、Ｔ／Ｃ１４のみの単一過給を行うときに、Ｔ／Ｃ１４に設けたＶＧＳ機構により、セミトレーラ１の運転状態に合せた過給を行うことが好ましい。
【００９７】
さらに、セミトレーラ１が牽引する牽引荷重Ｗ１を判定する荷重判定手段として、この実施の形態では、牽引荷重Ｗ１と予め定めた牽引判定値Ｗｎとを比較して判定したが、例えば、トラクタヘッド２がトレーラ３を牽引しているか否かを判定するステップと、トレーラ３にコンテナ４を積載しているか否かを判定するステップの複数の判定方法を用いてもよい。また、トラックなどの貨物車両の場合は、予め定めた積載判定値を用いて判定するが、この場合は、貨物を積載しているか否かのみを判定することができればよい。
【００９８】
上記のエンジン１０を搭載するセミトレーラ１は、セミトレーラ１に掛かる牽引荷重Ｗ１に応じて過給方式を切り換えることにより、上記の作用効果を得ることができる。また、ダウンサイジングやダウンスピードを図ったエンジン１０と、小型化したトランスミッション２１を搭載することができるので、より燃費を向上すると共に、製造コストを低減することができる。
【００９９】
本発明は、貨物を積載し、その積載状態の変化の大きい平ボディタイプのトラックなどにも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明の内燃機関は、車両が牽引する牽引荷重、又は車両に積載された積載荷重に応じて、スーパーチャージャとターボチャージャによる複合過給と、ターボチャージャのみの単一過給とを切り換えることで、内燃機関のダウンサイジングを図ることができるので、特に、積載状態の変化の大きいセミトレーラや、平ボディタイプのトラックなどの車両に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０１】
１  セミトレーラ（車両）
２  トラクタヘッド（牽引車両）
３  トレーラ（被牽引車両）
４  コンテナ（貨物）
５  連結部
５ａ  カプラ（第五輪）
５ｂ  キングピン
１０  エンジン（内燃機関）
１１  エンジン本体
１２  ＥＣＵ（制御装置）
１３  クランクシャフト
１４  ターボチャージャ（Ｔ／Ｃ）
１５  スーパーチャージャ（Ｓ／Ｃ）
１６ａ  スーパーチャージャ用クラッチ（Ｓ／Ｃ用クラッチ）
１７  吸気切換バルブ
２０  パワートレイン
２１  トランスミッション（変速装置）
３１  エキゾーストマニホールド（エキマニ）
３２  排ガス後処理装置
３３  マフラー
３４  エアクリーナー
３５  吸気スロットル
３６  インタークーラー
３７  インレットマニホールド（インマニ）
４１  ＬＰ−ＥＧＲ（低圧ＥＧＲシステム）
４２  ＨＰ−ＥＧＲ（高圧ＥＧＲシステム）
４３  ＬＰ−ＥＧＲクーラー（第１ＥＧＲクーラー）
４４  ＬＰ−ＥＧＲバルブ（第１ＥＧＲバルブ）
４５  ＨＰ−ＥＧＲクーラー（第２ＥＧＲクーラー）
４６  ＨＰ−ＥＧＲバルブ（第２ＥＧＲバルブ）
Ｓ１  荷重センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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