JP4889427B2 - Intake air adjustment system for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、ターボチャージャなどの過給機を備える内燃機関の吸入空気調整システムに関するものである。   The present invention relates to an intake air adjustment system for an internal combustion engine including a supercharger such as a turbocharger.

従来、自動車などの車両に搭載される、吸排気弁を備えた内燃機関において、燃焼効率を向上させるなどのために、吸気弁が開成している状態と排気弁が開成している状態とが一時的に発生するように、バルブタイミングを設定することがある。このような内燃機関が停止した場合、吸気弁と排気弁とが開成した状態になることがある。この場合、排気系に滞留した排気ガスが、内燃機関を停止している間に風などのために、シリンダ内を介して吸気マニホルド、スロットルボディ、吸気管路、エアクリーナなどの吸気系に逆流することがある。このようにして、吸気系に排気ガスが流入して充満した状態であると、始動の際の吸入空気内の酸素量が減少するために、始動性が低下することがある。この現象は、ターボチャージャを備え、車両における内燃機関の配置により排気系及び吸気系の配置が長くなるような場合に著しくなることがある。   Conventionally, in an internal combustion engine equipped with an intake / exhaust valve mounted on a vehicle such as an automobile, there are a state in which the intake valve is opened and a state in which the exhaust valve is opened in order to improve combustion efficiency. The valve timing may be set to occur temporarily. When such an internal combustion engine is stopped, the intake valve and the exhaust valve may be opened. In this case, the exhaust gas staying in the exhaust system flows back to the intake system such as the intake manifold, throttle body, intake pipe, and air cleaner through the cylinder due to wind or the like while the internal combustion engine is stopped. Sometimes. In this way, if the exhaust gas flows into the intake system and is full, the amount of oxygen in the intake air at the time of start-up decreases, so startability may deteriorate. This phenomenon may be significant when a turbocharger is provided and the arrangement of the exhaust system and the intake system becomes long due to the arrangement of the internal combustion engine in the vehicle.

このような内燃機関において、例えば特許文献1に記載のもののように、吸気系に滞留した排気ガスを、内燃機関を停止した際に掃気し得るようにしたものが知られている。すなわちこの特許文献1には、吸気系に過給機を備え、またその過給機をバイパスするバイパス弁を備えたバイパス通路を設けて、バイパス弁をエンジンが停止した際に開成させることによりバイパス通路を介して吸気系に滞留した排気ガスを掃気するものである。
特開2005‐140092号公報
In such an internal combustion engine, for example, as described in Patent Document 1, exhaust gas that has accumulated in an intake system can be scavenged when the internal combustion engine is stopped. That is, this Patent Document 1 includes a bypass passage provided with a supercharger in the intake system and a bypass valve that bypasses the supercharger, and is bypassed by opening the bypass valve when the engine is stopped. The exhaust gas staying in the intake system is scavenged through the passage.
JP 2005-140092 A

ところで、上述のものは、バイパス通路の一端がスロットル弁の下流に接続されるとともに、他端がインテークマニホルドに接続される構成であるため、掃気効率が低く、次回の始動時の始動性を改善することは難しかった。すなわち、バイパス通路自体は、それ以外の主となる吸気通路に対して通路抵抗が小さいものの、バイパス通路が接続される主となる吸気通路の吸気抵抗が大きいために、完全には掃気されない状態である。また、内燃機関が停止することで、スロットル弁はほぼ閉じた状態になっており、スロットル弁の上流に向かって掃気しようとしても、その開口面積が小さいために、スロットル弁の下流にある排気ガスがスロットル弁を介してスロットル弁上流側に流出する可能性が小さいものである。したがって、排気ガスの不完全な掃気により、次回の始動性に影響を及ぼすものとなる。   By the way, the above-mentioned configuration is such that one end of the bypass passage is connected downstream of the throttle valve and the other end is connected to the intake manifold, so the scavenging efficiency is low and the startability at the next start is improved. It was difficult to do. That is, although the bypass passage itself has a smaller passage resistance than the other main intake passages, the main intake passage to which the bypass passage is connected has a large intake resistance, so that the bypass passage is not completely scavenged. is there. In addition, since the internal combustion engine is stopped, the throttle valve is almost closed, and even if an attempt is made to scavenge toward the upstream side of the throttle valve, since the opening area is small, the exhaust gas located downstream of the throttle valve. Is less likely to flow out upstream of the throttle valve via the throttle valve. Accordingly, incomplete scavenging of the exhaust gas affects the next startability.

そこで本発明は、このような不具合を解消することを目的としている。   Therefore, the present invention aims to eliminate such problems.

すなわち、本願の請求項1に係る発明の内燃機関の吸入空気調整システムは、吸気通路に設けられるスロットル弁の上流に設けられて燃焼室に吸入空気を過給する過給機を備えてなる内燃機関において、過給機のコンプレッサの上流と下流とを連通可能にする吸気バイパス通路と、過給機のタービンの上流と下流とを連通可能にする排気バイパス通路とを設け、吸気バイパス通路には吸気バイパス通路を開閉する吸気バイパス弁を、また排気バイパス通路には排気バイパス通路を開閉する排気バイパス弁を設け、開度調整弁の開閉により排気バイパス弁にスロットル弁下流から過給圧を導入し得るとともに大気圧を導入し得る過給圧調整通路を設けてなり、内燃機関の始動時に、過給機上流とスロットル弁下流とが連通するように開度調整弁を所定の時間開けることを特徴とする。 That is, the intake air adjustment system for an internal combustion engine of the invention according to claim 1 of the present application is provided with a supercharger that is provided upstream of a throttle valve provided in an intake passage and supercharges intake air into a combustion chamber. In the engine, an intake bypass passage that allows communication between the upstream and downstream of the compressor of the turbocharger and an exhaust bypass passage that enables communication between the upstream and downstream of the turbine of the turbocharger are provided . the intake bypass valve for opening and closing the intake bypass passage, also the exhaust bypass passage provided an exhaust bypass valve for opening and closing the exhaust bypass passage, introducing the boost pressure from the throttle valve downstream more exhaust bypass valve to open and close the opening regulating valve And a supercharging pressure adjusting passage through which atmospheric pressure can be introduced, and an opening degree adjusting valve so that the upstream of the supercharger communicates with the downstream of the throttle valve when the internal combustion engine is started Wherein the opening a predetermined time.

このような構成によれば、内燃機関を始動させる際に開度調整弁を開成すると、過給機とスロットル弁とを迂回した状態で過給圧調整通路を介して新鮮な空気が内燃機関に供給し得る状態となる。すなわち、開度調整弁を開成すると、内燃機関には、過給機及びスロットル弁を介することなく始動時に空気が供給されるものである。このため、過給機及びスロットル弁より上流の吸気通路に、前回の運転における排気ガスが滞留していたとしても、新鮮な空気が過給圧調整通路を介して燃焼室に流入する。したがって、開度調整弁により流通する空気量を調整することで、始動時に必要な新鮮な空気を供給することが可能であり、しかもその空気が大量になることにより内燃機関の機関回転数が吹き上がることを防ぐことが可能である。   According to such a configuration, when the opening adjustment valve is opened when starting the internal combustion engine, fresh air is supplied to the internal combustion engine through the supercharging pressure adjustment passage while bypassing the supercharger and the throttle valve. It will be in the state which can be supplied. That is, when the opening adjustment valve is opened, air is supplied to the internal combustion engine at the time of starting without going through the supercharger and the throttle valve. For this reason, even if the exhaust gas in the previous operation stays in the intake passage upstream of the supercharger and the throttle valve, fresh air flows into the combustion chamber through the supercharging pressure adjustment passage. Therefore, by adjusting the amount of air flowing through the opening adjustment valve, it is possible to supply fresh air required at the time of start-up, and because the amount of air increases, the engine speed of the internal combustion engine blows. It is possible to prevent it from going up.

また、本願の請求項4に係る発明の内燃機関の吸入空気調整システムは、吸気通路に設けられるスロットル弁の上流に設けられて燃焼室に吸入空気を過給する過給機を備えてなる内燃機関において、過給機のコンプレッサの上流と下流とを連通可能にする吸気バイパス通路を設け、吸気バイパス通路には吸気バイパス通路を開閉する吸気バイパス弁を設け、空気量を調整する開度調整弁を有して過給機の上流とスロットル弁の下流とに連通する過給圧調整通路を設けてなり、内燃機関の始動時に、過給機上流とスロットル弁下流とが連通するように開度調整弁を一定時間開くことを特徴とする。   An intake air adjustment system for an internal combustion engine according to a fourth aspect of the present invention is an internal combustion engine comprising a supercharger that is provided upstream of a throttle valve provided in an intake passage and supercharges intake air into a combustion chamber. In an engine, an intake bypass passage that enables communication between the upstream and downstream of the compressor of the turbocharger is provided, and an intake bypass valve that opens and closes the intake bypass passage is provided in the intake bypass passage, and an opening adjustment valve that adjusts the air amount Provided with a supercharging pressure adjusting passage communicating with the upstream of the supercharger and the downstream of the throttle valve, and the opening degree so that the upstream of the supercharger communicates with the downstream of the throttle valve when the internal combustion engine is started. The adjusting valve is opened for a certain time.

このような構成によれば、過給圧調整通路が過給機の上流とスロットル弁の下流とに連通しているので、内燃機関の運転中にあっては開度調整弁を開くとともに吸気バイパス弁を開閉することにより、過給圧を調整することが可能となる。また、内燃機関の始動時にあっては、開度調整弁を開成することにより、過給機上流からスロットル弁下流に過給圧調整通路を介して大量の新鮮な空気を供給することが可能になる。しかも、始動後のアイドル運転時においては、開度調整弁の開度を調整することによりスロットル弁下流に、言い換えればスロットル弁を迂回した状態でアイドル運転に必要な空気を内燃機関に適切に供給することが可能になる。   According to such a configuration, since the supercharging pressure adjusting passage communicates with the upstream of the supercharger and the downstream of the throttle valve, the opening adjusting valve is opened and the intake bypass is operated during the operation of the internal combustion engine. The supercharging pressure can be adjusted by opening and closing the valve. In addition, when the internal combustion engine is started, by opening the opening adjustment valve, a large amount of fresh air can be supplied from the turbocharger upstream to the throttle valve downstream via the supercharging pressure adjustment passage. Become. In addition, during idle operation after startup, the air necessary for idle operation is appropriately supplied to the internal combustion engine downstream of the throttle valve by adjusting the opening of the opening adjustment valve, in other words, with the throttle valve bypassed. It becomes possible to do.

本発明は、以上説明したような構成であり、始動時に新鮮な空気を内燃機関の燃焼室に供給することができるので、始動性を高めることができ、その上、大量の空気が内燃機関に供給されることを制御して、内燃機関の回転が吹き上がることを防止することができる。   The present invention is configured as described above. Since fresh air can be supplied to the combustion chamber of the internal combustion engine at the time of starting, the startability can be improved, and a large amount of air can be supplied to the internal combustion engine. By controlling the supply, it is possible to prevent the rotation of the internal combustion engine from blowing up.

〔実施例1〕
以下、本発明の一実施形態を、図1を参照して説明する。
[Example 1]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

この第一の実施形態の内燃機関である火花点火式のエンジンEGは、排気タービン式過給装置(以下、ターボチャージャと称する)1を備えている。このエンジンEGは、吸気弁2と排気弁3とを有して、吸気弁2と排気弁3とが同時に開成するいわゆるオーバーラップ期間が設定されてなるものである。そして、エンジンEGは、車両の構造により、エアクリーナ4からターボチャージャ1のコンプレッサ1c及びインタークーラ5を介してサージタンク6に至る吸気通路7が一般的なものより長くなる位置に配置されるものである。この実施形態のエンジンEGにあっては、アイドル運転時のエンジン回転数を制御するべく吸入空気量を制御するために、スロットル弁8を迂回するISCバイパス通路9が設けてあり、そのISCバイパス通路9に吸入空気量を制御するISCV(アイドル速度制御弁)10が設けてある。また、アイドル運転時のエンジン回転数の制御を含んで、エンジンEGの運転は、図示しない電子制御装置により制御されるものである。そして、エンジンEGの運転状態を検出するために、O2センサ、回転数センサ、冷却水温センサなどの各種のセンサや、ISCV10、後述する開度調整弁である電磁式のVSV(バキュームスイッチングバルブ)11、燃料噴射弁(図示しない)などが電子制御装置に電気的に接続してある。 A spark ignition type engine EG which is an internal combustion engine of the first embodiment includes an exhaust turbine supercharger (hereinafter referred to as a turbocharger) 1. This engine EG has an intake valve 2 and an exhaust valve 3, and is set with a so-called overlap period in which the intake valve 2 and the exhaust valve 3 are opened simultaneously. The engine EG is arranged at a position where the intake passage 7 extending from the air cleaner 4 to the surge tank 6 via the compressor 1c and the intercooler 5 of the turbocharger 1 becomes longer than a general one depending on the structure of the vehicle. is there. In the engine EG of this embodiment, an ISC bypass passage 9 that bypasses the throttle valve 8 is provided in order to control the intake air amount so as to control the engine speed during idle operation. 9 is provided with an ISCV (idle speed control valve) 10 for controlling the intake air amount. In addition, the operation of the engine EG is controlled by an electronic control device (not shown) including the control of the engine speed during idle operation. In order to detect the operating state of the engine EG, various sensors such as an O 2 sensor, a rotation speed sensor, and a cooling water temperature sensor, an ISCV 10, and an electromagnetic VSV (vacuum switching valve) that is an opening adjustment valve described later. 11. A fuel injection valve (not shown) is electrically connected to the electronic control unit.

ターボチャージャ1自体は、この分野でよく知られたものを使用することができるもので、例えば過給圧を制御するために、タービン1tの上流と下流とを連通可能にする排気バイパス通路1bを備え、その排気バイパス通路を開閉する排気バイパス弁を構成するウェイストゲート1w及びアクチュエータ1aを備えるものが好ましい。ウェイストゲート1wは、アクチュエータ1aにより開閉されるもので、アクチュエータ1aには過給圧調整通路12により過給圧と大気圧とが過給圧の調整に応じて印加し得るように構成してある。   As the turbocharger 1 itself, a well-known one in this field can be used. For example, in order to control the supercharging pressure, an exhaust bypass passage 1b that enables communication between the upstream and downstream of the turbine 1t is provided. It is preferable to include a waste gate 1w and an actuator 1a constituting an exhaust bypass valve that opens and closes the exhaust bypass passage. The waste gate 1w is opened and closed by an actuator 1a, and is configured such that a supercharging pressure and an atmospheric pressure can be applied to the actuator 1a by adjusting a supercharging pressure by a supercharging pressure adjusting passage 12. .

過給圧調整通路12は、その一端が吸気系を構成するエアクリーナ4(エアクリーナ4の近傍でコンプレッサ1cの入り口までの管路であってもよい)に、その他端がスロットル弁8の下流のサージタンク6にそれぞれ接続されるとともに、その中間部から分岐してアクチュエータ1aに接続してある。そして、VSV11を一端とアクチュエータ1aへの分岐部との間に設け、このVSV11を開閉することにより、アクチュエータ1aに過給圧を印加するか、もしくは大気圧を印加するものである。この過給圧調整通路12は、アクチュエータ1aを制御するための空気が流通し得るものであればよいので、その通路内径はISCバイパス通路9に比較して小さく設定してある。したがって、VSV11を全開にした状態であっても、アイドル運転を制御する場合のような大量の空気がサージタンク6から外部に放出されたり、あるいはその逆に燃焼室に供給されることはない。   One end of the boost pressure adjusting passage 12 is connected to an air cleaner 4 (which may be a pipe line close to the air cleaner 4 to the inlet of the compressor 1c), and the other end is a surge downstream of the throttle valve 8. The tank 6 is connected to each of the tanks 6 and branched from an intermediate portion thereof to be connected to the actuator 1a. A VSV 11 is provided between one end and a branching portion to the actuator 1a, and the VSV 11 is opened or closed to apply a supercharging pressure or an atmospheric pressure to the actuator 1a. Since the supercharging pressure adjusting passage 12 only needs to allow air for controlling the actuator 1 a to flow therethrough, the inner diameter of the passage is set smaller than that of the ISC bypass passage 9. Therefore, even when the VSV 11 is fully opened, a large amount of air as in the case of controlling idle operation is not discharged to the outside from the surge tank 6, or vice versa.

これに対して、ターボチャージャ1のコンプレッサ1c側においては、コンプレッサ1tを迂回する過給圧迂回機構13が設けてある。この過給圧迂回機構13は、コンプレッサ1tの上流と下流とを連通可能にする吸気バイパス通路13bと、その吸気バイパス通路13bを開閉する吸気バイパス弁たるABV(エアバイパスバルブ)13vと、スロットル弁10が閉成した際の負圧をABV13vに導入する制御空気通路13nとからなる。そして、スロットル弁8がほぼ瞬時に閉成された場合に過給圧が急激に上昇して所定圧力以上になると、ABV13vにはスロットル弁8下流の負圧が制御空気通路13nを介して印加されて開成し、圧力迂回路13bによりコンプレッサ1c上流とコンプレッサ1c下流とが連通して、スロットル弁8とコンプレッサ1cとの間の吸気通路7の圧力を大気に解放して過給圧の制御をするものである。   On the other hand, on the compressor 1c side of the turbocharger 1, a supercharging pressure bypass mechanism 13 that bypasses the compressor 1t is provided. The supercharging pressure bypass mechanism 13 includes an intake bypass passage 13b that allows communication between the upstream and downstream of the compressor 1t, an ABV (air bypass valve) 13v that is an intake bypass valve that opens and closes the intake bypass passage 13b, and a throttle valve. And a control air passage 13n that introduces a negative pressure into the ABV 13v when 10 is closed. When the throttle valve 8 is closed almost instantaneously and the supercharging pressure suddenly increases and exceeds a predetermined pressure, a negative pressure downstream of the throttle valve 8 is applied to the ABV 13v via the control air passage 13n. The pressure bypass circuit 13b connects the upstream of the compressor 1c and the downstream of the compressor 1c, and releases the pressure of the intake passage 7 between the throttle valve 8 and the compressor 1c to the atmosphere to control the boost pressure. Is.

このような構成において、エンジンEGを運転すると、ターボチャージャ1が作動し、エアクリーナ4を通過した空気がコンプレッサ1cにより圧縮される。吸入空気を過給する場合、電子制御装置はVSV11を開成して、過給圧調整通路12内を大気圧にする。これによって、アクチュエータ1aはウェイストゲート1wを閉じる。一方、過給圧が所定圧力を上回って高くなりすぎる場合すなわちエンジン回転数が所定回転数を上回ることを電子制御装置が判定した場合は、VSV11を閉成し、過給圧調整通路12を介してアクチュエータ1aに過給圧を印加して、ウェイストゲート1wを開成する。   In such a configuration, when the engine EG is operated, the turbocharger 1 is operated, and the air that has passed through the air cleaner 4 is compressed by the compressor 1c. When supercharging the intake air, the electronic control unit opens the VSV 11 to bring the inside of the supercharging pressure adjusting passage 12 to atmospheric pressure. As a result, the actuator 1a closes the waste gate 1w. On the other hand, when the supercharging pressure exceeds the predetermined pressure and becomes too high, that is, when the electronic control unit determines that the engine speed exceeds the predetermined speed, the VSV 11 is closed and the supercharging pressure adjusting passage 12 is connected. Then, a supercharging pressure is applied to the actuator 1a to open the waste gate 1w.

エンジンEGを運転している状態において、この実施形態のエンジンEGでは上述したように、オーバーラップ期間がある。このオーバーラップ期間の近傍のタイミングもしくはその期間中にエンジンEGを停止すると、吸気弁2と排気弁3との両方が開成している状態になるので、排出されようとしていた燃焼済みのガスつまり排気ガスが吸気通路7に逆流することがある。そしてこのようにして排気ガスが逆流した場合、次回の始動時において、吸気通路7に滞留した排気ガスが吸入空気となるものであるが、この第一の実施形態においては、過給圧調整通路12を介して新鮮な空気が燃焼室14に供給されるものである。   In the state where the engine EG is operated, the engine EG of this embodiment has an overlap period as described above. If the engine EG is stopped at a timing in the vicinity of this overlap period or during that period, both the intake valve 2 and the exhaust valve 3 are in an open state. Gas may flow back into the intake passage 7. When the exhaust gas flows back in this way, the exhaust gas staying in the intake passage 7 becomes the intake air at the next start-up, but in this first embodiment, the supercharging pressure adjustment passage Fresh air is supplied to the combustion chamber 14 via 12.

具体的には、例えばイグニションスイッチをオンにした時点で、VSV11を開成する。これによって、過給圧調整通路12はエアクリーナ4とサージタンク6とを直接に連通するものとなる。つまり、過給圧調整通路12は、スロットル弁8の最上流に連通するとともに、スロットル弁の下流に連通する。これによって、ターボチャージャ1のコンプレッサ1cの出口からスロットル弁8の位置までの間の吸気通路7をバイパスした状態で、吸入空気を燃焼室14に供給し得る構造となる。   Specifically, for example, when the ignition switch is turned on, the VSV 11 is opened. As a result, the supercharging pressure adjusting passage 12 directly communicates with the air cleaner 4 and the surge tank 6. That is, the supercharging pressure adjustment passage 12 communicates with the most upstream of the throttle valve 8 and also communicates with the downstream of the throttle valve. Thus, the intake air can be supplied to the combustion chamber 14 in a state where the intake passage 7 between the outlet of the compressor 1c of the turbocharger 1 and the position of the throttle valve 8 is bypassed.

VSV11を開成しておく所定の時間は、あらかじめ設定しておくもので、例えば、始動時のアイドル運転状態において、吸気通路7の全域にわたって滞留する排気ガスが新気に置換するのに必要となる時間に対応させればよい。あるいは、吸気通路7に滞留する排気ガスの量は、エンジンEGを停止していた時間に対応して算出するものであってもよい。この場合、電子制御装置は、イグニションスイッチがオフになった時点で、タイマーによる計時を開始し、その後にイグニションスイッチがオンになった時点で計時を終了して、エンジンEGが停止している間の継続時間を計時する。そして、その計時した継続時間さらには過給圧調整通路12の通路内径などに基づいて、VSV11を開成しておく時間を算出する。このように構成して、吸気通路7に逆流した排気ガス量を推定してVSV11を開成しておくことにより、過給圧調整通路12を介して供給する空気量を、始動時に必要な最適な量にすることができる。   The predetermined time for opening the VSV 11 is set in advance. For example, in the idling operation state at the time of starting, it is necessary for the exhaust gas staying over the entire area of the intake passage 7 to be replaced with fresh air. It only has to correspond to time. Alternatively, the amount of exhaust gas remaining in the intake passage 7 may be calculated corresponding to the time during which the engine EG has been stopped. In this case, the electronic control unit starts timing by the timer when the ignition switch is turned off, and then finishes timing when the ignition switch is turned on, while the engine EG is stopped. Measure the duration of. Then, based on the measured duration and the inner diameter of the supercharging pressure adjusting passage 12, the time for opening the VSV 11 is calculated. By configuring in this way and estimating the amount of exhaust gas flowing back to the intake passage 7 and opening the VSV 11, the amount of air supplied through the supercharging pressure adjustment passage 12 is set to an optimum amount required at the time of starting. Can be in quantity.

そして、この状態でエンジンEGを始動すると、開いているVSV11により、過給圧調整通路12を介して新鮮な空気が燃焼室に流入する。燃焼室14に供給される吸入空気量は、この過給圧調整通路12を通過する空気量と、ISCバイパス通路9を介して供給される空気量との合計の量である。したがって、ISCバイパス通路9のISCV10を閉じ気味に制御し、ISCバイパス通路9を介して燃焼室14に供給される空気の量を制御する。このように、ISCバイパス通路9を介しての空気量を減じることにより、エンジン回転数が吹き上がることを抑制するものである。なお、スロットル弁8は閉成されているので、吸気通路7から流入する空気はほぼないとみなすものである。また、この始動時において、燃料供給量もしくは燃料噴射量は、上述の空気量の合計量、エンジンEGの温度、外気温などに基づいて設定するものであってよい。   When the engine EG is started in this state, fresh air flows into the combustion chamber via the supercharging pressure adjustment passage 12 by the open VSV 11. The intake air amount supplied to the combustion chamber 14 is the total amount of the air amount passing through the supercharging pressure adjustment passage 12 and the air amount supplied via the ISC bypass passage 9. Therefore, the ISCV 10 of the ISC bypass passage 9 is controlled to be closed, and the amount of air supplied to the combustion chamber 14 via the ISC bypass passage 9 is controlled. Thus, by reducing the amount of air through the ISC bypass passage 9, it is possible to suppress the engine speed from blowing up. Since the throttle valve 8 is closed, it is assumed that almost no air flows from the intake passage 7. Further, at the time of starting, the fuel supply amount or the fuel injection amount may be set based on the above-mentioned total amount of air, the temperature of the engine EG, the outside air temperature, and the like.

このように、ウェイストゲート1wの開閉のためのVSV11を利用し、またそのVSV11が設けられる過給圧調整通路12がコンプレッサ1cの上流に位置するエアクリーナ4とスロットル弁8の下流とを連通させることにより、始動時に新鮮な空気を始動に必要なだけ供給することができ、良好な始動を実現することができる。しかも、ISCバイパス通路9からの空気量を制御することにより、エンジン回転数が急激に上昇する(吹き上がる)ことを防止することができる。   In this way, the VSV 11 for opening and closing the waste gate 1w is used, and the supercharging pressure adjusting passage 12 provided with the VSV 11 communicates with the air cleaner 4 positioned upstream of the compressor 1c and the downstream of the throttle valve 8. As a result, fresh air can be supplied as much as necessary for starting, and a good starting can be realized. In addition, by controlling the amount of air from the ISC bypass passage 9, it is possible to prevent the engine speed from rapidly increasing (blowing).

〔実施例2〕
次に、本発明の第二の実施形態を、図2を参照して説明する。
[Example 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

この第二の実施形態にあっては、ウェイストゲートを備えていないターボチャージャ101と、スロットル弁8を迂回するバイパス通路を設けていない吸気通路107とを備えるエンジンEG2を対象とするものである。この第二の実施形態では、吸入空気調整システムが、専用の過給圧調整通路112と開度調整弁たる電磁式のVSV111とからなるものである。   The second embodiment is directed to an engine EG2 including a turbocharger 101 that is not provided with a waste gate and an intake passage 107 that is not provided with a bypass passage that bypasses the throttle valve 8. In this second embodiment, the intake air adjustment system is composed of a dedicated supercharging pressure adjustment passage 112 and an electromagnetic VSV 111 which is an opening adjustment valve.

すなわち、この第二の実施形態は、吸気通路107に設けられるスロットル弁8の上流に設けられて燃焼室14に吸入空気を過給する過給機たるターボチャージャ101を備えてなるエンジンEG2において、一端がターボチャージャ101の上流に接続され他端がスロットル弁8の下流に接続される過給圧調整通路112と、過給圧調整通路112に設けられて作動空気の流通を制御するVSV111とを備えてなり、エンジンEG2を始動させる際に、VSV111を一定時間開成させてターボチャージャ101上流とスロットル弁8下流とを連通させるものである。この過給圧調整通路112の構造以外は上述の第一の実施形態と同一であるので、同一の符号を付すとともに、説明を省略する。   That is, the second embodiment is an engine EG2 provided with a turbocharger 101 that is provided upstream of the throttle valve 8 provided in the intake passage 107 and that supercharges intake air into the combustion chamber 14. A supercharging pressure adjustment passage 112 having one end connected upstream of the turbocharger 101 and the other end connected downstream of the throttle valve 8, and a VSV 111 provided in the supercharging pressure adjustment passage 112 to control the flow of working air. In addition, when starting the engine EG2, the VSV 111 is opened for a certain period of time so that the upstream side of the turbocharger 101 and the downstream side of the throttle valve 8 communicate with each other. Except for the structure of the supercharging pressure adjusting passage 112, the second embodiment is the same as the first embodiment described above.

過給圧調整通路112は、その一端がターボチャージャ101のコンプレッサ101cの入り口近傍の位置、もしくはエアクリーナ4の近傍の位置における吸気通路107に接続され、他端がスロットル弁8より下流の位置における吸気通路107に接続される。この第二の実施形態にあっては、この吸入空気調整システムがターボチャージャ101の過給圧調整機構とアイドル速度制御機構とを兼ねている。そして、アイドル速度制御機構を兼ねているので、過給圧調整通路112の通路内径は、上述の過給圧調整通路の通路内径より大きく設定してあり、例えば上述の第一の実施形態において説明したバイパス通路9の内径にほぼ等しい内径などに設定すればよい。これは、上述したウェイストゲート1wを制御するために必要な空気量より、アイドル運転時の回転数制御を行う場合に必要な空気量のほうが多いためである。   One end of the supercharging pressure adjustment passage 112 is connected to the intake passage 107 at a position near the inlet of the compressor 101 c of the turbocharger 101 or a position near the air cleaner 4, and the other end is an intake air at a position downstream of the throttle valve 8. Connected to the passage 107. In the second embodiment, this intake air adjustment system also serves as a supercharging pressure adjustment mechanism and an idle speed control mechanism of the turbocharger 101. Since it also serves as an idle speed control mechanism, the inner diameter of the supercharging pressure adjustment passage 112 is set larger than the inner diameter of the supercharging pressure adjustment passage described above, for example, as described in the first embodiment. What is necessary is just to set to the internal diameter etc. which are substantially equal to the internal diameter of the bypass passage 9 which was made. This is because the amount of air necessary for controlling the rotational speed during idle operation is larger than the amount of air necessary for controlling the above-described waste gate 1w.

以上の構成において、エンジンEG2を運転し、過給圧が所定圧力を上回る状態となった場合は、VSV111を開成して過給圧の一部を大気に放出するものである。この場合のVSV111の制御は、上述の第一の実施形態と同様に、電子制御装置(図示しない)が回転数センサの出力信号に基づいてエンジン回転数が所定回転数を上回ることを検出した場合にVSV111を開成するものである。VSV111は、全開にしてしまうと過給圧が降下して吸入空気の圧力が大気圧となるので、開成状態と閉成状態との比率を示すデューティ比を設定して、その設定したデューティ比となるようにVSV111への通電を電子制御装置が制御することで、その開度が所定の開度となるように制御するものである。   In the above configuration, when the engine EG2 is operated and the supercharging pressure exceeds the predetermined pressure, the VSV 111 is opened and a part of the supercharging pressure is released to the atmosphere. In this case, the control of the VSV 111 is performed when the electronic control unit (not shown) detects that the engine speed exceeds the predetermined speed based on the output signal of the speed sensor, as in the first embodiment. The VSV 111 is opened. When the VSV 111 is fully opened, the supercharging pressure decreases and the pressure of the intake air becomes atmospheric pressure. Therefore, a duty ratio indicating the ratio between the open state and the closed state is set, and the set duty ratio is The electronic control device controls the energization of the VSV 111 so that the opening degree becomes a predetermined opening degree.

アイドル運転時の吸入空気量の制御についてもまた、VSV111により行うものである。このアイドル運転時の回転数制御においても、エンジン回転数がアイドル目標回転数となるようにVSV111をデューティ制御するものである。なお、デューティ比自体は、アイドル運転時の回転数制御の場合と過給圧の制御の場合とでは基本的には異なるものであってよい。   The control of the intake air amount during the idling operation is also performed by the VSV 111. Also in the rotational speed control during the idle operation, the VSV 111 is duty-controlled so that the engine rotational speed becomes the idle target rotational speed. Note that the duty ratio itself may be basically different between the case of the rotational speed control during idle operation and the case of the supercharging pressure control.

そしてエンジンEG2を始動する場合は、VSV111をほぼ全開状態にして、ターボチャージャ101のコンプレッサ101c上流から吸気通路107のスロットル弁8の下流に直接新鮮な空気が流入するように構成するものである。すなわち、VSV111を開成することによって、過給圧調整通路112によりコンプレッサ101c上流とスロットル弁8下流とが連通状態になる。したがって、ターボチャージャ101c及び吸気通路107のほぼ全域が調整通路によりバイパスされることになり、始動時においてはこの過給圧調整通路112を介して供給される新鮮な空気が吸入空気となって燃焼室14に供給される。この場合に、VSV111を開成している時間は、上述の実施形態と同様にして設定するものであってよい。   When starting the engine EG2, the VSV 111 is almost fully opened, and fresh air flows directly from the upstream of the compressor 101c of the turbocharger 101 to the downstream of the throttle valve 8 of the intake passage 107. That is, by opening the VSV 111, the boost pressure adjusting passage 112 brings the compressor 101c upstream and the throttle valve 8 downstream into communication. Therefore, almost the entire area of the turbocharger 101c and the intake passage 107 is bypassed by the adjustment passage, and fresh air supplied through the supercharging pressure adjustment passage 112 is combusted as intake air at the start. Supplied to the chamber 14. In this case, the time during which the VSV 111 is opened may be set in the same manner as in the above-described embodiment.

エンジンEG2を停止した場合に、燃焼室14に残留していた排気ガス及びターボチャージャ101を含む排気系に残留していた排気ガスが、開成している吸気弁2を介して吸気通路107に逆流して滞留していても、過給圧調整通路112を介して始動時に新鮮な空気を燃焼室14に供給することができるので、始動性を向上させることができる。しかも、このような構成を採用することにより、ターボチャージャ101にウェイストゲートを設ける必要がなくなり、それに伴ってウェイストゲートの制御機構を削減することができ、ターボチャージャ101自体及びその周辺の構造を簡略化することができる。これに加えて、アイドル運転時の回転数制御のためのアイドル速度制御機構も削減することができるので、製造コストを低減させることができる。   When the engine EG2 is stopped, the exhaust gas remaining in the combustion chamber 14 and the exhaust gas remaining in the exhaust system including the turbocharger 101 flow back into the intake passage 107 via the opened intake valve 2. Even if the air stays, fresh air can be supplied to the combustion chamber 14 through the supercharging pressure adjustment passage 112 at the time of start-up, so that startability can be improved. In addition, by adopting such a configuration, it is not necessary to provide a waste gate in the turbocharger 101. Accordingly, the waste gate control mechanism can be reduced, and the turbocharger 101 itself and the surrounding structure are simplified. Can be In addition to this, an idle speed control mechanism for controlling the number of revolutions during idling can be reduced, so that the manufacturing cost can be reduced.

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。   In addition, the specific configuration of each part is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

本発明の第一の実施形態の構成を説明する概略構成説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Schematic structure explanatory drawing explaining the structure of 1st embodiment of this invention. 本発明の第二の実施形態の構成を説明する概略構成説明図。Schematic structure explanatory drawing explaining the structure of 2nd embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…ターボチャージャ
1w…ウェイストゲート
1a…アクチュエータ
7…吸気通路
8…スロットル弁
11…VSV
12…過給圧調整通路
13b…吸気バイパス通路
13v…吸気バイパス弁
13n…吸気側制御通路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Turbocharger 1w ... Waste gate 1a ... Actuator 7 ... Intake passage 8 ... Throttle valve 11 ... VSV
12 ... Supercharging pressure adjustment passage 13b ... Intake bypass passage 13v ... Intake bypass valve 13n ... Intake side control passage

Claims (4)

吸気通路に設けられるスロットル弁の上流に設けられて燃焼室に吸入空気を過給する過給機を備えてなる内燃機関において、過給機のコンプレッサの上流と下流とを連通可能にする吸気バイパス通路と、過給機のタービンの上流と下流とを連通可能にする排気バイパス通路とを設け
吸気バイパス通路には吸気バイパス通路を開閉する吸気バイパス弁を、また排気バイパス通路には排気バイパス通路を開閉する排気バイパス弁を設け、
開度調整弁の開閉により排気バイパス弁にスロットル弁下流から過給圧を導入し得るとともに大気圧を導入し得る過給圧調整通路を設けてなり、
内燃機関の始動時に、過給機上流とスロットル弁下流とが連通するように開度調整弁を所定の時間開ける内燃機関の吸入空気調整システム。
In an internal combustion engine provided with a supercharger that is provided upstream of a throttle valve provided in an intake passage and supercharges intake air to a combustion chamber, an intake bypass that enables communication between the upstream and downstream of the compressor of the supercharger A passage and an exhaust bypass passage that allows communication between the upstream and downstream of the turbocharger turbine;
The intake bypass passage is provided with an intake bypass valve that opens and closes the intake bypass passage, and the exhaust bypass passage is provided with an exhaust bypass valve that opens and closes the exhaust bypass passage.
Be provided boost pressure adjustment passage with a downstream throttle valve can introduce the supercharging pressure more exhaust bypass valve to open and close the opening regulating valve can introduce atmospheric pressure,
An intake air adjustment system for an internal combustion engine that opens an opening adjustment valve for a predetermined time so that an upstream of a supercharger communicates with a downstream of a throttle valve when the internal combustion engine is started.
開度調整弁を開弁する時には、アイドル速度制御弁を通常の始動時の開度よりも閉じることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の吸入空気調整システム。   2. The intake air adjustment system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein when the opening adjustment valve is opened, the idle speed control valve is closed more than the opening at the time of normal starting. 内燃機関が停止している間の継続時間に応じて、開度調整弁の開弁時間を決定することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の吸入空気調整システム。   2. The intake air adjustment system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the opening time of the opening adjustment valve is determined in accordance with a duration time during which the internal combustion engine is stopped. 吸気通路に設けられるスロットル弁の上流に設けられて燃焼室に吸入空気を過給する過給機を備えてなる内燃機関において、過給機のコンプレッサの上流と下流とを連通可能にする吸気バイパス通路を設け、
吸気バイパス通路には吸気バイパス通路を開閉する吸気バイパス弁を設け、
空気量を調整する開度調整弁を有して過給機の上流とスロットル弁の下流とに連通する過給圧調整通路を設けてなり、
内燃機関の始動時に、過給機上流とスロットル弁下流とが連通するように開度調整弁を一定時間開く内燃機関の吸入空気調整システム。
In an internal combustion engine provided with a supercharger that is provided upstream of a throttle valve provided in an intake passage and supercharges intake air to a combustion chamber, an intake bypass that enables communication between the upstream and downstream of the compressor of the supercharger A passage,
The intake bypass passage is provided with an intake bypass valve that opens and closes the intake bypass passage.
A supercharging pressure adjusting passage having an opening adjusting valve for adjusting the air amount and communicating with the upstream of the supercharger and the downstream of the throttle valve;
An intake air adjustment system for an internal combustion engine that opens an opening adjustment valve for a predetermined time so that an upstream of a supercharger and a downstream of a throttle valve communicate with each other when the internal combustion engine is started.
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