JPS63297741A - Engine equipped with mechanical supercharger - Google Patents
Engine equipped with mechanical superchargerInfo
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- JPS63297741A JPS63297741A JP13440987A JP13440987A JPS63297741A JP S63297741 A JPS63297741 A JP S63297741A JP 13440987 A JP13440987 A JP 13440987A JP 13440987 A JP13440987 A JP 13440987A JP S63297741 A JPS63297741 A JP S63297741A
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- Supercharger (AREA)
- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、燃焼室内の残留排気ガスを効果的に掃気し、
燃焼性を向上させた機械式過給機付エンジンに関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention effectively scavenges residual exhaust gas in a combustion chamber,
This invention relates to a mechanical supercharged engine with improved combustibility.
先行技術
過給機付エンジンにふいて、燃焼室内の残留排気ガスを
、過給圧を利用して掃気し、燃焼室内に排気ガスが残留
していることによって燃焼室内温度が上昇し、ノッキン
グが発生することを防止して、燃焼性右よび出力の向上
を図ったものが知られている。たとえば、特開昭６１−
１８５６２８号公報は、過給機の駆動中に、吸気弁が開
弁じ始めてから、排気弁が閉弁し終わるまでの、いわゆ
るオーバーラツプ期間を、エンジンの運転状態に応じて
変化させ、過給気の圧力によって、排気ガスを燃焼室か
ら押し出して掃気し、燃焼性および出力の向上を図った
機械式過給機゛付エンジンを開示している。In prior art supercharged engines, residual exhaust gas in the combustion chamber is scavenged using supercharging pressure, and the residual exhaust gas in the combustion chamber causes the temperature in the combustion chamber to rise and knocking to occur. There are known products that prevent this from occurring and improve flammability and output. For example, JP-A-61-
Publication No. 185628 discloses that while the supercharger is running, the so-called overlap period from when the intake valve begins to open to when the exhaust valve finishes closing is changed according to the operating state of the engine, thereby increasing the amount of supercharged air. This disclosure discloses an engine equipped with a mechanical supercharger that uses pressure to push exhaust gas out of a combustion chamber for scavenging, thereby improving combustibility and output.
しかしながら、運転状態に応じて、オーバーラツプ期間
が、つねに適切になるようにほぼ連続的に制御すること
は、制御機構が複雑になるなど、必ずしも容易ではない
ので、簡単な制御機構で、オーバーラツプ期間を掃気効
果を生じさせるように制御するため、１通りまたは数通
りのオーバーラツプ期間を予め設定しておき、すべての
運転状態において、設定したオーバーラツプ期間を用い
て掃気をおこなうか、あるいは、運転状態に応じて、こ
れらを切り換えることによって、オーバーラツプ期間を
制御して掃気をおこなうことが考えられるが、このよう
にオーバーラツプ期間を設定制御する場合には、ある運
転状態に対して、掃気効果と吸気の吹き抜は量がバラン
スする最適なオーバーラツプ期間を、その運転状態を含
むある範囲の運転状態において適用することになるが、
掃気効果と吸気の吹き抜は量がバランスするエンジン回
転数より低回転になると、クランク角度により表示され
るオーバーラツプ期間は同一でも、実際のオーバーラツ
プ時間は、長くなるため、吸気が排気側へ吹き抜けやす
く、十分な充填量を確保することができず、出力が低下
してしまうという問題があった。However, it is not always easy to control the overlap period almost continuously so that it is always appropriate depending on the operating state, as the control mechanism becomes complicated. In order to control the scavenging effect, one or several overlap periods are set in advance, and scavenging is performed using the set overlap period in all operating conditions, or depending on the operating condition. It is conceivable to perform scavenging by controlling the overlap period by switching these, but when setting and controlling the overlap period in this way, the scavenging effect and the intake air blowing can be controlled for a certain operating condition. The optimal overlap period in which the amount is balanced will be applied in a certain range of operating conditions including that operating condition, but
When the engine speed is lower than the engine speed at which the amount of scavenging effect and intake air blow-off is balanced, even though the overlap period displayed by the crank angle is the same, the actual overlap time becomes longer, making it easier for intake air to blow through to the exhaust side. However, there was a problem in that a sufficient amount of filling could not be ensured, resulting in a decrease in output.
発明の目的
本発明は、あらかじめ、１通りあるいは２通り以上のオ
ーバーラツプ期間を設定し、運転状態に応じて、あらか
じめ設定したオーバーラツプ期間を選択することにより
、オーバーラツプ期間を制御する機械式過給機付エンジ
ンにおいて、燃焼室内の残留排気ガスを効果的に掃気し
、燃焼性を向上させることのできる機械式過給機付エン
ジンを提供することを目的とするものである。Purpose of the Invention The present invention provides a mechanical supercharger equipped with a mechanical supercharger that controls the overlap period by setting one or more overlap periods in advance and selecting the preset overlap period according to the operating condition. An object of the present invention is to provide an engine with a mechanical supercharger that can effectively scavenge residual exhaust gas in a combustion chamber and improve combustibility.
発明の構成
本発明のかかる目的は、選択されたオーバーラツプ期間
を算出する基礎になった運転状態（以下、「基準運転状
態」という。）より、エンジン回転数が低い運転領域に
おいて、オーバーラツプ期間中の吸気圧力を低下させる
ことによって達成される。Components of the Invention The object of the present invention is to calculate the engine speed during the overlap period in an operating range where the engine speed is lower than the operating state that is the basis for calculating the selected overlap period (hereinafter referred to as the "standard operating state"). This is accomplished by lowering the inspiratory pressure.
このように、基準運転状態より、エンジン回転数が低い
運転領域に右いて、オーバーラツプ期間中の吸気圧力を
低下させることにより、掃気効果と吸気の吹き抜は量と
をバランスさせることができ、簡単な制御機構で、広汎
な運転領域にわたって、高い出力を得ることが可能とな
る。In this way, by lowering the intake pressure during the overlap period when the engine is in an operating range where the engine speed is lower than the standard operating state, it is possible to balance the scavenging effect and the amount of intake air blowing. The control mechanism makes it possible to obtain high output over a wide range of operating ranges.
本発明の好ましい実施態様においては、吸気慣性効果を
利用して、基準運転状態よりエンジン回転数が低い運転
領域における吸気圧力の低下が図られる。In a preferred embodiment of the present invention, the intake inertia effect is utilized to reduce the intake pressure in an operating range where the engine speed is lower than the reference operating state.
また、本発明の他の好ましい実施態様においては、吸気
系にバルブ手段を設け、バルブ手段の開度および開閉タ
イミングを制御することにより、基準運転状態よりエン
ジン回転数が低い運転領域における吸気圧力の低下が図
られる。In another preferred embodiment of the present invention, a valve means is provided in the intake system, and the opening degree and opening/closing timing of the valve means are controlled to reduce the intake pressure in an operating range where the engine speed is lower than the standard operating state. A reduction is planned.
実施例
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施例につき、詳
細に説明を加える。EXAMPLES Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings.
第１図は、本発明の実施例にかかる４気筒の機械式過給
機付エンジンの概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a four-cylinder mechanical supercharged engine according to an embodiment of the present invention.
第１図において、４気筒エンジン１の各燃焼室２には、
第１吸気バルブ３および第２吸気バルブ４により開閉さ
れる第１吸気ボート５ふよび第２吸気ポート６が、それ
ぞれ開口し、第１吸気ポート５および第２吸気ポート６
には、たがいに独立した第１吸気通路７および第２吸気
通路８が、それぞれ接続されている。第１吸気通路７に
は、燃料噴射弁９が、第２吸気通路８には、開閉制御弁
１０が、それぞれ設けられている。第１吸気通路７ふよ
び第２吸気通路８は、その上流において合流して、吸気
通路１１を形成し、位相がたがいに３６０度ずつずれた
２つの気筒の吸気通路１１は、さらに合流されて、合流
吸気通路１２を形成し、合流部の上流側には、スロット
ルバルブ１３が設けられている。スロットルバルブ１３
の上流において、２つの合流吸気通路１２は、連通路１
４によって連通され、連通路１４内には、連通路１４の
連通を制御する連通制御バルブ１５が設けられている。In FIG. 1, each combustion chamber 2 of a four-cylinder engine 1 includes:
The first intake boat 5 and the second intake port 6, which are opened and closed by the first intake valve 3 and the second intake valve 4, are opened, respectively, and the first intake port 5 and the second intake port 6 are opened.
A first intake passage 7 and a second intake passage 8, which are independent from each other, are connected to each other. The first intake passage 7 is provided with a fuel injection valve 9, and the second intake passage 8 is provided with an opening/closing control valve 10, respectively. The first intake passage 7 and the second intake passage 8 are merged upstream to form an intake passage 11, and the intake passages 11 of the two cylinders, which are out of phase by 360 degrees, are further merged. , a merging intake passage 12 is formed, and a throttle valve 13 is provided on the upstream side of the merging portion. Throttle valve 13
Upstream of the two merging intake passages 12, the communication passage 1
A communication control valve 15 is provided in the communication passage 14 to control communication of the communication passage 14 .
２つの合流吸気通路１２は、連通路１４による連通部の
上流の容積部１６において、主吸気通路１７に合流し、
容積部１６の上流側には、機械式過給機１８が設けられ
、また、機械式過給機１８をバイパスするバイパス通路
１９が設けられている。パイ／（ス通路１９内には、バ
イパス通路１９を開閉する制御バルブ２０が設けられて
いる。機械式過給機１８の上流側の主吸気通路１７内に
は、エアクリーナ２１およびエアーフローメータ２２が
、それぞれ設けられている。The two merging intake passages 12 merge into the main intake passage 17 at a volume portion 16 upstream of the communication portion by the communication passage 14;
A mechanical supercharger 18 is provided on the upstream side of the volume portion 16, and a bypass passage 19 that bypasses the mechanical supercharger 18 is provided. A control valve 20 for opening and closing the bypass passage 19 is provided in the intake passage 19. An air cleaner 21 and an air flow meter 22 are provided in the main intake passage 17 on the upstream side of the mechanical supercharger 18. are provided for each.
第２図は、第１吸気バルブ３、第２吸気バルブ４および
９図示しない排気バルブの開閉タイミングを示すタイミ
ングチャートであり、第３図は、第２吸気通路８に設け
られた開閉制御弁１０の開閉と運転領域との関係を示す
グラフである。第２図において、曲線Ｘは、第１吸気バ
ルブ３のリフトカーブ、曲線Ｙは、第２吸気バルブ４の
リフトカーブ、曲線Ｚは、排気バルブのリフトカーブを
、それぞれ、示している。第２図より明らかなように、
第１吸気バルブ３と排気バルブの開弁期間とは、はとん
どオーバーラツプしないように、図示しないコントロー
ルユニットにより、第１吸気バルブ３右よび排気バルブ
の開閉タイミングが設定されている。他方、第２吸気バ
ルブ４と排気Ａルブの開弁期間は、たがいにオーバーラ
ツプするように、それらの開閉タイミングが、コントロ
ールユニットによって、設定されており、本実施例にお
いては、ノッキングが最も発生しやすい低回転高負荷運
転領域において最適な掃気効果が得られるように、低回
転高負荷運転領域内の基準運転状態に対して、第２吸気
バルブ４と排気バルブの開弁期間のオーバーラツプ量が
設定され、そのオーバーラツプ量によって、全運転領域
における残留排気ガスの掃気が図られている。ただ、第
３図より明らかなように、低回転低負荷運転領域におい
ては、第２吸気バルブ４と排気バルブの開弁期間がオー
バーラツプすると、かえって燃焼が不安定になるので、
コントロールユニットにより、開閉制御弁１０を閉じ、
第２吸気ポート５からの吸気を遮断して、掃気がなされ
ないように制御がなされている。その他の運転領域にお
いては、開閉制御弁１０は開かれるので、低回転高負荷
運転領域内の基準運転状態に対して、最適な掃気効果が
得られるように設定された吸気バルブ４と排気ノイルブ
の開弁期間のオーバーラツプ量にしたがって、過給され
た吸気による燃焼室２内の残留排気ガ不の掃気がなされ
ている。FIG. 2 is a timing chart showing the opening/closing timing of the first intake valve 3, second intake valve 4, and exhaust valve 9 (not shown), and FIG. 3 is a timing chart showing the opening/closing control valve 10 provided in the second intake passage 8. 3 is a graph showing the relationship between opening/closing and operating range. In FIG. 2, curve X shows the lift curve of the first intake valve 3, curve Y shows the lift curve of the second intake valve 4, and curve Z shows the lift curve of the exhaust valve. As is clear from Figure 2,
The opening and closing timings of the first intake valve 3 and the exhaust valve are set by a control unit (not shown) so that the opening periods of the first intake valve 3 and the exhaust valve do not overlap. On the other hand, the opening and closing timings of the second intake valve 4 and the exhaust valve A are set by the control unit so that the opening periods of the second intake valve 4 and the exhaust A valve overlap with each other, and in this embodiment, knocking is most likely to occur. In order to obtain the optimal scavenging effect in the low-speed, high-load operating range, the amount of overlap between the open periods of the second intake valve 4 and the exhaust valve is set with respect to the standard operating condition in the low-speed, high-load operating range. The amount of overlap is used to scavenge residual exhaust gas in the entire operating range. However, as is clear from Fig. 3, in the low-speed, low-load operating range, if the opening periods of the second intake valve 4 and the exhaust valve overlap, combustion becomes unstable.
The control unit closes the on-off control valve 10,
Control is performed to block intake air from the second intake port 5 and prevent scavenging. In other operating ranges, the on-off control valve 10 is opened, so that the intake valve 4 and the exhaust valve are set so as to obtain the optimum scavenging effect for the reference operating state in the low-speed, high-load operating range. The residual exhaust gas in the combustion chamber 2 is scavenged by the supercharged intake air according to the amount of overlap between the valve opening periods.
第４図は、連通制御バルブ１５の開閉タイミングと運転
領域との関係を示すグラフで、所定回転数以下の低回転
運転領域では、コントロールユニットによって、連通制
御バルブ１５は閉じられ、所定回転数を越えると、開か
れるように制御されている。この結果、連通制御バルブ
１５が閉じられている低回転運転領域では、各気筒にお
いて発生した負圧波は、容積部１６において反転させら
れ、他方、連通制御バルブ１５が開かれている所定回転
数を越えた運転領域では、各気筒において発生した負圧
波は、連通路１４において反転させられることになる。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the opening/closing timing of the communication control valve 15 and the operating range. It is controlled so that it opens when it is exceeded. As a result, in the low rotational speed operating region where the communication control valve 15 is closed, the negative pressure wave generated in each cylinder is reversed in the volume section 16, while at a predetermined rotational speed where the communication control valve 15 is open. In the operating range exceeding this range, the negative pressure waves generated in each cylinder are reversed in the communication passage 14.
第５図は、吸気慣性効果が得られるエンジン回転数運転
領域にふける吸気圧力の波形の例を示すものである。第
５図（ａ）は、最大の吸気慣性効果が得られるエンジン
回転数より、少し低いエンジン回転数における吸気圧力
の波形を示し、第５図ら）は、最大の吸気慣性効果が得
られるエンジン回転数における吸気圧力の波形を示して
いる。第５図（ａ）および（５）に示されるように、吸
気慣性効果を利用して、吸気の充填量を増大させようと
するときは、吸気行程の後半に、正圧が吸気ポートに加
わるようにする必要があるから、排気バルブが閉じる前
のオーバーラツプ期間においては、吸気ポート圧力は、
必然的に波形の谷に近（なって、吸気ポート圧力の平均
値より低い値となる。そして、吸気ポート圧力の低下は
、エンジン回転数が最大の吸気慣性効果が発生するエン
。FIG. 5 shows an example of the waveform of the intake pressure in the engine rotational speed operating region where the intake inertia effect is obtained. Figure 5 (a) shows the waveform of intake pressure at an engine rotation speed slightly lower than the engine rotation speed at which the maximum intake inertia effect is obtained; It shows the waveform of the inspiratory pressure in numbers. As shown in Figures 5(a) and (5), when attempting to increase the intake air filling amount by utilizing the intake inertia effect, positive pressure is applied to the intake port in the latter half of the intake stroke. Therefore, during the overlap period before the exhaust valve closes, the intake port pressure is
Inevitably, the value will be close to the trough of the waveform (and lower than the average value of the intake port pressure).The decrease in the intake port pressure will occur when the engine speed is at its maximum, where the intake inertia effect occurs.
ジン回転数より低いほど、顕著となっていることがわか
る。したがって、吸気バルブ４と排気バルブの開弁期間
のオーバーラツプ量を設定するための基礎となった基準
運転状態において、吸気圧力が平均値を与え、かつ、基
準運転状態の近傍の運転状態で、吸気慣性効果が得られ
るように、吸気系の長さを設定すれば、吸気慣性効果を
利用することによって、基準運転状態よりエンジン回転
数が低い運転領域において、吸気圧力を低く制御するこ
とが可能となり、かかる運転領域における吸気の吹き抜
けを防止して、十分な掃気効果を得ることができる。本
実施例においては、低回転高負荷運転領域の基準運転状
態に対して、最適となるようにオーバーラツプ期間を設
定している。ので、各気筒と容積部１６の間の吸気通路
の長さが、低回転高負荷運転領域にふいて吸気慣性効果
が得られ、かつ、その基準運転状態において、吸気圧力
の平均値を与えるように設定され、基準運転状態よりエ
ンジン回転数が低い運転領域においては、吸気慣性効果
によって、吸気圧力が低くくなるので、実際のオーバー
ラツプ時間は長くなるにもかかわらず、吸気の排気側へ
の吹き抜けが防止されて、掃気効果と吸気の吹き抜は量
とをバランスさせることが可能となる。なお、本実施例
では、エンジン回転数が所定値より高い高エンジン回転
数運転領域においても、低回転高負荷運転領域の基準運
転状態に対して定めたオーバーラツプ量によって、残留
排気ガスの掃気を図っているため、エンジン回転数が高
くなるにしたがって、実際のオーバーラツプ時間は短く
なって、掃気効果は小さくなってしまうが、残留排気ガ
スの掃気が最も重要となるのは、ノッキングが最も発生
しやすい低回転高負荷領域であるので、本実施例では、
低回転高負荷領域において、所望の掃気効果が得られる
ように、オーバーラツプ量を設定し、制御機構の簡便化
を図っている。It can be seen that the lower the rotation speed is, the more pronounced the problem becomes. Therefore, in the standard operating state that is the basis for setting the amount of overlap between the opening periods of the intake valve 4 and the exhaust valve 4, the intake pressure gives an average value, and in an operating state near the reference operating state, the intake By setting the length of the intake system so that the inertia effect is obtained, by utilizing the intake inertia effect, it becomes possible to control the intake pressure low in the operating range where the engine speed is lower than the standard operating condition. , it is possible to prevent intake air from blowing through in such an operating region, and to obtain a sufficient scavenging effect. In this embodiment, the overlap period is set to be optimal with respect to the reference operating state in the low rotation and high load operating region. Therefore, the length of the intake passage between each cylinder and the volume portion 16 is set so that the intake inertia effect can be obtained in the low-speed, high-load operating region, and the average value of the intake pressure is given in the standard operating state. In the operating range where the engine speed is lower than the standard operating condition, the intake pressure becomes lower due to the intake inertia effect, so even though the actual overlap time becomes longer, the intake air blows through to the exhaust side. This makes it possible to balance the scavenging effect and the amount of intake air. In addition, in this embodiment, even in a high engine rotational speed operation region where the engine rotational speed is higher than a predetermined value, residual exhaust gas is scavenged by the overlap amount determined with respect to the reference operating state in the low rotational high load operation region. Therefore, as the engine speed increases, the actual overlap time becomes shorter and the scavenging effect becomes smaller, but scavenging of residual exhaust gas is most important because knocking is most likely to occur. Since this is a low rotation and high load area, in this example,
In order to obtain the desired scavenging effect in the low-speed, high-load region, the amount of overlap is set to simplify the control mechanism.
第６図は、本発明の他の実施例にかかる１気筒の過給機
付エンジンの概略図であり、第７図は、その路上面図で
ある。FIG. 6 is a schematic diagram of a one-cylinder supercharged engine according to another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a road view thereof.
第６図右よび第７図において、１気筒エンジン１の各燃
焼室２には、第１吸気バルブ３および第２吸気バルブ４
により開閉される第１吸気ボート５および第２吸気ボー
ト６、ならびに排気バルブ２３により開閉される排気ボ
ート２４が、それぞれ開口し、第１吸気ポート５および
第２吸気ポート６には、たがいに独立した第１吸気通路
７右よび第２吸気通路８が、それぞれ接続されている。6 right and FIG. 7, each combustion chamber 2 of the one-cylinder engine 1 has a first intake valve 3 and a second intake valve 4.
The first intake boat 5 and the second intake boat 6 are opened and closed by the exhaust valve 23, and the exhaust boat 24 is opened and closed by the exhaust valve 23. The first intake passage 7 and the second intake passage 8 are connected to each other.
第１吸気通路７には、燃料噴射弁９が、第２吸気通路８
には、開閉制御弁１０が、それぞれ設けられている。第
１吸気通路７および第２吸気通路８は、その上流におい
て合流して、吸気通路１１を形成し、合流部の上流側に
は、機械式過給機１８が設けられ、また、機械式過給機
１８をバイパスするバイパス通路１９が設けられている
。バイパス通路１９内には、バイパス通路１９を開閉す
る制御バルブ２０が設けられている。機械式過給機１８
の上流側の吸気通路１１内には、スロットルバルブ１３
が設けられ、スロットルバルブ１３の上流には、エアク
リーナ２１およびエアーフローメータ２２が、それぞれ
設けられている。A fuel injection valve 9 is provided in the first intake passage 7, and a fuel injection valve 9 is provided in the second intake passage 8.
are each provided with an on-off control valve 10. The first intake passage 7 and the second intake passage 8 join upstream to form an intake passage 11, and a mechanical supercharger 18 is provided upstream of the joining part. A bypass passage 19 that bypasses the feeder 18 is provided. A control valve 20 for opening and closing the bypass passage 19 is provided in the bypass passage 19 . Mechanical supercharger 18
A throttle valve 13 is located in the intake passage 11 on the upstream side of the
An air cleaner 21 and an air flow meter 22 are provided upstream of the throttle valve 13, respectively.
第８図は、第１吸気バルブ３、第２吸気バルブ４および
排気バルブ２３の開閉タイミングならびに吸気圧力の変
化を示すタイミングチャートであり、第９図は、第２吸
気通路８に設けられた開閉制御弁１０の開閉と運転領域
との関係を示すグラフである。第８図において、曲線Ｘ
は、第１吸気バルブ３のリフトカーブ、曲線Ｙは、第２
吸気バルブ４のリフトカーブ、曲線Ｚは、排気バルブ２
３のリフトカーブを、それぞれ、示している。第２図の
場合と同様に、第１吸気バルブ３と排気バルブの開弁期
間とは、はとんどオーバーラツプしないように、図示し
ないコントロールユニットにより、第１吸気バルブ３お
よび排気バルブの開閉タイミングが設定され、他方、第
２吸気バルブ４と排気バルブの開弁期間は、たがいにオ
ーバーラツプするように、それらの開閉タイミングが、
コントロールユニットによって、設定されており、本実
施例においては、ノッキングが最も発生しやすい低回転
高負荷運転領域において最適な掃気効果が得られるよう
に、第２吸気バルブ４と排気バルブの開弁期間のオーバ
ーラツプ量が設定されており、こうして設定されたオー
バーラツプ量によって、全運転領域における残留排気ガ
スの掃気が図られている。ただ、低回転低負荷運転領域
においては、第２吸気バルブ４と排気バルブの開弁期間
がオーバーラツプすると、かえって燃焼が不安定になる
ので、第９図においては、第３図の場合と同様に、低回
転低負荷運転領域においては、コントロールユニットは
、開閉制御弁１０は閉じ、第２吸気ポート５からの吸気
を遮断し、掃気がなされないように制御されている。そ
の他の運転領域においては、開閉制御弁１０は開かれ、
掃気がなされている。本実施例においては、ノッキング
の発生が最も深刻な低回転高負荷運転領域において、最
適な掃気効果が得られるように、開閉制御弁１０を全開
にしたとき、低回転高負荷運転領域゛における所定の最
大エンジン回転数の運転状態において、最適な掃気効果
が得られるように、第２吸気バルブ４と排気バルブの開
弁期間のオーバーラツプ量が設定されており、したがっ
て、低回転高負荷運転領域では、低回転になるほど、開
閉制御弁１０の開度が小さくなるように制御され、所定
のエンジン回転数以上の運転領域では、開閉制御弁１０
は全開となるように制御して、第８図に示されるように
、オーバーラツプ期間における吸気圧力が低くなるよう
にし、吸気が排気側へ吹き抜け、充填量が低下すること
を防止して、所定の充填量を確保しつつ、十分な掃気効
果が得られるように制御されている６したがって、所定
のエンジン回転数以上の高回転運転領域では、クランク
角によるオーバーラツプ期間は一定でも、実際のオーバ
ーラツプ時間は、エンジン回転数が高くなるにつれて短
くなり、掃気効果は小さくなるが、前記実施例と同様に
、本実施例においても、ノッキングが最も発生しやすく
、残留排気ガスの掃気が最も重要となる低回転高負荷領
域において、所望の掃気効果が得られるように、オーバ
ーラツプ量を設定し、制御機構の簡便化を図っている。FIG. 8 is a timing chart showing the opening/closing timing of the first intake valve 3, the second intake valve 4, and the exhaust valve 23, as well as changes in intake pressure. It is a graph showing the relationship between the opening and closing of the control valve 10 and the operating range. In Figure 8, the curve
is the lift curve of the first intake valve 3, and the curve Y is the lift curve of the second intake valve 3.
The lift curve of intake valve 4, curve Z, is the lift curve of intake valve 4.
3 lift curves are shown respectively. As in the case of FIG. 2, the opening and closing timings of the first intake valve 3 and the exhaust valve are controlled by a control unit (not shown) so that the opening periods of the first intake valve 3 and the exhaust valve do not overlap. is set, and on the other hand, the opening and closing timings of the second intake valve 4 and the exhaust valve are set such that the opening periods of the second intake valve 4 and the exhaust valve overlap with each other.
The opening period of the second intake valve 4 and the exhaust valve is set by the control unit, and in this embodiment, the opening period of the second intake valve 4 and the exhaust valve is set so that an optimal scavenging effect can be obtained in the low-speed, high-load operation region where knocking is most likely to occur. An overlap amount is set, and residual exhaust gas is scavenged in the entire operating range by the overlap amount thus set. However, in the low-speed, low-load operating range, if the opening periods of the second intake valve 4 and the exhaust valve overlap, combustion becomes unstable, so in Fig. 9, as in Fig. 3, In the low-speed, low-load operation region, the control unit closes the on-off control valve 10, blocks intake air from the second intake port 5, and controls the engine so that scavenging is not performed. In other operating regions, the on-off control valve 10 is opened;
Air is being scavenged. In this embodiment, when the on-off control valve 10 is fully opened, in order to obtain an optimal scavenging effect in the low-speed, high-load operation region where the occurrence of knocking is most serious, The amount of overlap between the opening periods of the second intake valve 4 and the exhaust valve is set so that the optimum scavenging effect can be obtained in the operating state of the maximum engine speed. , the opening degree of the on-off control valve 10 is controlled to become smaller as the engine speed becomes lower, and in the operating range above a predetermined engine speed, the on-off control valve 10 is controlled to become smaller as the engine speed becomes lower.
As shown in Fig. 8, the intake pressure is controlled to be fully open, so that the intake pressure during the overlap period is low, preventing intake air from blowing through to the exhaust side and reducing the filling amount. It is controlled to obtain sufficient scavenging effect while ensuring the filling amount.6 Therefore, in the high engine speed operation range above a predetermined engine speed, even though the overlap period due to crank angle is constant, the actual overlap time is , becomes shorter as the engine speed increases, and the scavenging effect becomes smaller. However, as in the previous example, in this example as well, knocking is most likely to occur and scavenging of residual exhaust gas is most important at low engine speeds. In a high load region, the amount of overlap is set so that the desired scavenging effect can be obtained, and the control mechanism is simplified.
本発明は、以上の実施例に限定されることなく特許請求
の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能で
あり、それらも本発明の範囲内に・ 包含されるもので
あることはいうまでもない。The present invention is not limited to the above-mentioned examples, but various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims, and these are also included within the scope of the present invention. Needless to say.
たとえば、前記実施例においては、もっばら低回転高負
荷運転領域において、最適な掃気効果が得られるように
、低回転高負荷運転領域内の運転状態を基準として、オ
ーバーラツプ期間、吸気系の長さ、開閉制御弁１０の開
度などを設定しているが、低回転高負荷運転領域だけで
なく、他の運転領域においても、最適な掃気効果が得る
目的で、オーバーラツプ期間を数種の運転領域に応じて
、それらの運転領域内の基準運転状態に対して、最適な
掃気効果が得られるように、数種類設定しておき、運転
状態にしたがって、これらを選択して使用し、基準運転
状態よりエンジン回転数が低い運転領域では、吸気慣性
効果により吸気圧力を低くくすることができるように、
たとえば、バイパス通路を設けるなどして、吸気系の長
さを制御可能とし、あるいは開閉制御弁の開度を制御し
て、吸気圧力を低くく制御し得るようにすることもでき
る。For example, in the embodiment described above, in order to obtain the optimum scavenging effect in the low-speed, high-load operating region, the overlap period and the length of the intake system are set based on the operating conditions in the low-speed, high-load operating region. , the opening degree of the on-off control valve 10 is set, but the overlap period is set in several operating ranges in order to obtain the optimal scavenging effect not only in the low-speed, high-load operating range but also in other operating ranges. Depending on the operating conditions, several types are set to obtain the optimal scavenging effect for the standard operating conditions within those operating ranges, and these are selected and used according to the operating conditions. In the operating range where the engine speed is low, the intake pressure can be lowered due to the intake inertia effect.
For example, the length of the intake system can be controlled by providing a bypass passage, or the opening degree of the opening/closing control valve can be controlled to lower the intake pressure.
発明の効果
本発明によれば、複雑な制御機構を用いることなく、吸
気の吹き抜けを防止しつつ、燃焼室内に残留する排気ガ
スを十分に掃気することができ、低回転高負荷運転領域
におけるノッキングを防止して、燃焼性の向上した機械
式過給機付エンジンを得ることが可能となる。Effects of the Invention According to the present invention, exhaust gas remaining in the combustion chamber can be sufficiently scavenged while preventing intake air blow-through without using a complicated control mechanism, and knocking in low rotation and high load operating ranges can be prevented. This makes it possible to obtain a mechanical supercharged engine with improved combustibility.
第１図は、本発明の実施例にかかる機械式過給機付エン
ジンの概略図である。第２図は、本発明の実施例におけ
る第１吸気バルブ、第２吸気バルブおよび排気バルブの
開閉タイミングを示すタイミングチャート、第３図は、
第２吸気通路に設けられた開閉制御弁の開閉と運転領域
との関係を示すグラフ、第４図は、連通制御バルブの開
閉タイミングと運転領域との関係を示すグラフである。
第５図は、本発明の実施例における吸気圧力の波形の例
を示すグラフである。第６図は、本発明の他の実施例に
かかる機械式過給機付エンジンの概略図であり、第７図
は、その路上面図である。第８図は、本発明の他の実施
例における第１吸気バルブ、第２吸気バルブ右よび排気
バルブの開閉タイミングならびに吸気圧力の変化を示す
タイミングチャートであり、第９図は、第２吸気通路に
設けられた開閉制御弁の開閉と運転領域との関係を示す
グラフである。
１・・・エンジン、 ２・・・燃焼室、３・・・第１吸
気バルブ、
４・・・第２吸気バルブ、
５・・・第１吸気ポート、
６・・・第２吸気ポート、
７・・・第１吸気通路、
８・・・第２吸気通路、
９・・・燃料噴射弁、
１０・・・開閉制御弁、
１１・・・吸気通路、
１２・・・合流吸気通路、
１３−−−スロットルバルブ、
１４・・・連通路、
１５・・・連通制御バルブ、
１６・・・容積部、 １７・・・主吸気通路、１８・・
・機械式過給機、
１９・・・バイパス通路、
２０・・・制御バルブ、
２１・・・エアクリーナ、
２２・・・エアーフローメータ、
２３・・・排気バルブ、
２４・・・排気ポート。
＃！２図
第３図
第４図
Ｍ５図
銅７図
第８図FIG. 1 is a schematic diagram of a mechanical supercharged engine according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a timing chart showing the opening/closing timing of the first intake valve, second intake valve, and exhaust valve in the embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the opening/closing control valve provided in the second intake passage and the operating range, and FIG. 4 is a graph showing the relationship between the opening/closing timing of the communication control valve and the operating range. FIG. 5 is a graph showing an example of the waveform of intake pressure in the embodiment of the present invention. FIG. 6 is a schematic diagram of a mechanical supercharged engine according to another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a road view thereof. FIG. 8 is a timing chart showing the opening/closing timing of the first intake valve, the second intake valve right side, and the exhaust valve and changes in intake pressure in another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a timing chart showing changes in intake pressure. 3 is a graph showing the relationship between the opening/closing of an on-off control valve provided in the vehicle and the operating range. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Engine, 2... Combustion chamber, 3... First intake valve, 4... Second intake valve, 5... First intake port, 6... Second intake port, 7 ...First intake passage, 8... Second intake passage, 9... Fuel injection valve, 10... Opening/closing control valve, 11... Intake passage, 12... Merging intake passage, 13- --Throttle valve, 14...Communication passage, 15...Communication control valve, 16...Volume section, 17...Main intake passage, 18...
- Mechanical supercharger, 19... Bypass passage, 20... Control valve, 21... Air cleaner, 22... Air flow meter, 23... Exhaust valve, 24... Exhaust port. #! Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure M5 Copper Figure 7 Figure 8
Claims (1)
期間を設定し、運転状態に応じて、あらかじめ設定した
オーバーラップ期間を選択することにより、オーバーラ
ップ期間を制御する機械式過給機付エンジンにおいて、
選択されたオーバーラップ期間を算出する基礎になった
運転状態より、エンジン回転数が低い運転領域において
、吸気圧力を低下させる手段を備えたことを特徴とする
機械式過給機付エンジン。In a mechanical supercharged engine that controls the overlap period by setting one or more overlap periods in advance and selecting the preset overlap period according to the operating condition,
A mechanical supercharged engine characterized by comprising means for reducing intake pressure in an operating region where the engine speed is lower than the operating state that is the basis for calculating the selected overlap period.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62134409A JP2673426B2 (en) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | Engine with mechanical supercharger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62134409A JP2673426B2 (en) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | Engine with mechanical supercharger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63297741A true JPS63297741A (en) | 1988-12-05 |
| JP2673426B2 JP2673426B2 (en) | 1997-11-05 |
Family
ID=15127708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62134409A Expired - Lifetime JP2673426B2 (en) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | Engine with mechanical supercharger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2673426B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5155999A (en) * | 1990-05-18 | 1992-10-20 | Nissan Motor Co., Ltd. | Intake system for internal combustion engine equipped with supercharger |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59218333A (en) * | 1983-05-25 | 1984-12-08 | Mazda Motor Corp | Suction device of multicylinder engine |
| JPS61185628A (en) * | 1985-02-14 | 1986-08-19 | Toyota Motor Corp | Controlling method of variable valve timing engine |
| JPS61187543A (en) * | 1985-02-15 | 1986-08-21 | Toyota Motor Corp | Control method of variable valve-timing engine |
-
1987
- 1987-05-29 JP JP62134409A patent/JP2673426B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS59218333A (en) * | 1983-05-25 | 1984-12-08 | Mazda Motor Corp | Suction device of multicylinder engine |
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|---|---|---|---|---|
| US5155999A (en) * | 1990-05-18 | 1992-10-20 | Nissan Motor Co., Ltd. | Intake system for internal combustion engine equipped with supercharger |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2673426B2 (en) | 1997-11-05 |
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