JP2016125365A - Internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase a chance of replenishing an accumulator, which supplies compressed air to an intake passage, with a necessary amount of the compressed air in an internal combustion engine mounted on a vehicle.SOLUTION: An internal combustion engine comprises: an exhaust turbocharger which sends intake air flowing in an intake passage into a cylinder after compressing the same with a compressor driven by rotation of a turbine using energy of exhaust flowing in the exhaust passage; an accumulator which is connected to the intake passage and can store compressed air discharged from a vacuum pump, supplying negative pressure to a brake booster reinforcing braking force of a braking device to apply a brake to a vehicle, when the same generates the negative pressure; an opening and closing valve which can open and close communication of the intake passage with the accumulator; and a control device which performs control to increase an amount of the intake air to be filled in the cylinder in a manner that supplies the compressed air stored in the accumulator to the intake passage by opening the opening and closing valve when an engine is rotated at a low rotation rate not more than a predetermined rate and high torque demand is increased with an accelerator opening not less than a predetermined opening.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、排気ターボ過給機が付随する内燃機関に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine with an exhaust turbocharger.

車両用の内燃機関として、排気ターボ過給機を備えたターボエンジンが公知である。排気ターボ過給機は、内燃機関の排気通路側に配置した駆動タービンと、吸気通路側に配置したコンプレッサとを同軸で連結し連動するように構成したものである。そして、排気が持つ残存エネルギを利用してタービンひいてはコンプレッサのインペラ(コンプレッサホイール)を回転させ、コンプレッサにポンプ作用を営ませることにより、吸入空気を加圧圧縮(過給)して気筒に送り込むことができる。   As an internal combustion engine for vehicles, a turbo engine provided with an exhaust turbocharger is known. The exhaust turbocharger is configured such that a drive turbine disposed on the exhaust passage side of the internal combustion engine and a compressor disposed on the intake passage side are coaxially connected and interlocked. The remaining energy of the exhaust is used to rotate the turbine, and thus the compressor impeller (compressor wheel), and pump the compressor so that the intake air is compressed (supercharged) and sent to the cylinder. Can do.

運転者が停車している車両を発進ないし加速させようとしてアクセルペダルを大きく踏み込んだときには、その加速要求に呼応してエンジントルクを速やかに増大させ、加速を促進する必要がある。だが、アイドル運転またはそれに近い低回転低負荷の運転領域からスロットルバルブの開度を拡大したとしても、ターボラグの存在により吸気の充填効率は即時には高まらない。   When the driver depresses the accelerator pedal greatly in order to start or accelerate the stopped vehicle, it is necessary to quickly increase the engine torque in response to the acceleration request to promote acceleration. However, even if the opening of the throttle valve is increased from the idling operation or the operation region of low rotation and low load close thereto, the charging efficiency of the intake air does not increase immediately due to the presence of the turbo lag.

特に、近時のターボエンジンでは、燃費性能の良化とノッキングないしプレイグニッションの抑制との両立を図るべく、排気量を下げ過給圧を上げながら圧縮比を下げるような設計となっている。このため、低回転域において、排気ターボ過給機による過給が効き始めるまでの間、必ずしも十分なエンジントルクが出力されず、運転者に加速レスポンスについての不満を与える懸念がある。   In particular, recent turbo engines are designed to lower the compression ratio while lowering the displacement and increasing the boost pressure in order to achieve both improved fuel efficiency and suppression of knocking or pre-ignition. For this reason, sufficient engine torque is not always output until the supercharging by the exhaust turbocharger begins to take effect in the low rotation range, and there is a concern that the driver may be dissatisfied with the acceleration response.

そこで、予め蓄圧タンクに圧縮空気を蓄えておき、スロットルバルブを開いてから排気ターボ過給機による過給が開始されるまでのターボラグの時期に、当該蓄圧タンクに蓄えていた圧縮空気を吸気通路に供給することが考えられている(例えば、下記特許文献を参照)。これにより、排気ターボ過給機が仕事をし始める前であっても、気筒に充填される吸気量を増量してエンジントルクを増大させることができ、加速レスポンスの向上が期待できる。   Therefore, the compressed air is stored in the accumulator tank in advance, and the compressed air stored in the accumulator tank at the time of the turbo lag from when the throttle valve is opened until the supercharging by the exhaust turbocharger is started is taken into the intake passage. (For example, refer to the following patent document). As a result, even before the exhaust turbocharger starts to work, the amount of intake air charged in the cylinders can be increased to increase the engine torque, and an improvement in acceleration response can be expected.

特開平08−260991号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-260991 特開2009−281292号公報JP 2009-281292 A

上掲の特許文献に開示された内燃機関では、吸気通路における排気ターボ過給機のコンプレッサの下流に蓄圧タンクを接続し、コンプレッサにより圧縮され気筒に向かって流れる吸気の一部を当該蓄圧タンクに導き入れるようにしている。   In the internal combustion engine disclosed in the above-mentioned patent document, an accumulator tank is connected downstream of the compressor of the exhaust turbocharger in the intake passage, and a part of the intake air that is compressed by the compressor and flows toward the cylinder is supplied to the accumulator tank. I try to introduce it.

蓄圧タンクに圧縮空気を蓄えるためには、気筒に充填される吸気の量を減殺せざるを得ない。従って、蓄圧タンクに圧縮空気を分け与えてもなお気筒に必要十分な量の吸気を充填できるような、比較的高回転かつ高負荷の運転領域においてのみ、蓄圧タンクに圧縮空気を補充できるということになる。換言すれば、蓄圧タンクに圧縮空気を蓄える機会が、運転者の運転意思や車両を取り巻く状況等により制限される。例えば、道路が混雑している都市部等での走行においては、蓄圧タンクに圧縮空気を十分に蓄積できない可能性がある。それ故、肝心なときに蓄圧タンクの圧縮空気が欠乏している状況に陥りかねない。   In order to store compressed air in the pressure accumulating tank, the amount of intake air charged in the cylinder must be reduced. Therefore, the accumulator tank can be replenished with compressed air only in a relatively high speed and high load operating region where the cylinder can be filled with a necessary and sufficient amount of intake air even if the accumulator tank is supplied with compressed air. Become. In other words, the opportunity to store compressed air in the pressure accumulating tank is limited by the driver's intention to drive, the situation surrounding the vehicle, and the like. For example, when traveling in an urban area where roads are congested, there is a possibility that compressed air cannot be sufficiently accumulated in the pressure accumulating tank. Therefore, it may fall into a situation where compressed air in the pressure accumulator tank is scarce when it is important.

本発明は、吸気通路に圧縮空気を供給する蓄圧タンクに必要な圧縮空気を補充する機会を増やすことを所期の目的としている。   An object of the present invention is to increase the opportunity to replenish compressed air necessary for an accumulator tank that supplies compressed air to an intake passage.

本発明では、車両に搭載される内燃機関であって、排気通路を流れる排気のエネルギを利用してタービンを回転させコンプレッサを駆動することで吸気通路を流れる吸気を加圧圧縮して気筒に送り込む排気ターボ過給機と、吸気通路に接続しており、車両を制動するブレーキ装置の制動力を増強するブレーキブースタに負圧を供給するバキュームポンプが負圧を生成する際に吐出する圧縮空気を蓄えることのできる蓄圧タンクと、吸気通路と前記蓄圧タンクとの連通を遮断することのできる開閉バルブと、エンジン回転数が所定以下の低回転かつアクセル開度が所定以上の高要求トルク時に前記開閉バルブを開いて前記蓄圧タンクに蓄えていた圧縮空気を吸気通路に供給し気筒に充填される吸気量を増量する制御を行う制御装置とを具備する内燃機関を構成した。   The present invention is an internal combustion engine mounted on a vehicle, which uses the energy of exhaust gas flowing through an exhaust passage to rotate a turbine and drive a compressor to compress and feed intake air flowing through the intake passage into a cylinder. Compressed air discharged when a vacuum pump that generates negative pressure is connected to an exhaust turbocharger and a vacuum pump that supplies negative pressure to a brake booster that enhances the braking force of a brake device that brakes the vehicle. A pressure accumulating tank that can store, an on-off valve that can block communication between the intake passage and the pressure accumulating tank, and the opening and closing of the engine when the engine speed is low and the accelerator opening is high or low. A control device that opens the valve and supplies compressed air stored in the accumulator tank to the intake passage to increase the amount of intake air charged in the cylinder. To constitute a combustion engine.

本発明によれば、吸気通路に圧縮空気を供給する蓄圧タンクに必要な圧縮空気を補充する機会を増やすことができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the opportunity to replenish compressed air required for the pressure accumulation tank which supplies compressed air to an intake passage can be increased.

本発明の一実施形態の車両用内燃機関の構成を示す図。The figure which shows the structure of the internal combustion engine for vehicles of one Embodiment of this invention. 同実施形態の内燃機関の運転領域と排気ターボ過給機による過給との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the driving | operation area | region of the internal combustion engine of the embodiment, and supercharging by an exhaust turbo supercharger.

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図1に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。本実施形態の内燃機関は、例えばディーゼルエンジンやHCCI(Homogeneous−Charge Compression Ignition)エンジン等のような圧縮着火式の4ストロークエンジンであり、複数の気筒1(図1には、そのうち一つを図示している)を具備している。各気筒1の燃焼室の天井部には、当該気筒1の燃焼室内に直接に燃料を噴射するインジェクタ11を設置している。また、各気筒1の吸気ポート近傍に、グロープラグ(余熱プラグ)12及びスワールコントロールバルブ13を設けている。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of an internal combustion engine for a vehicle in the present embodiment. The internal combustion engine of the present embodiment is a compression ignition type four-stroke engine such as a diesel engine or a HCCI (homogeneous-charge compression ignition) engine, and a plurality of cylinders 1 (one of which is shown in FIG. 1). Are shown). An injector 11 that directly injects fuel into the combustion chamber of the cylinder 1 is installed on the ceiling of the combustion chamber of each cylinder 1. Further, a glow plug (residual heat plug) 12 and a swirl control valve 13 are provided in the vicinity of the intake port of each cylinder 1.

吸気を供給するための吸気通路3は、外部から空気を取り入れて各気筒1の吸気ポートへと導く。吸気通路3上には、エアクリーナ31、排気ターボ過給機5のコンプレッサ51、排気ターボ過給機6のコンプレッサ61、水冷式インタクーラ35、電子スロットルバルブ32、サージタンク33及び吸気マニホルド34を、上流からこの順序に配置している。   The intake passage 3 for supplying intake air takes in air from the outside and guides it to the intake port of each cylinder 1. On the intake passage 3, an air cleaner 31, a compressor 51 of the exhaust turbocharger 5, a compressor 61 of the exhaust turbocharger 6, a water-cooled intercooler 35, an electronic throttle valve 32, a surge tank 33 and an intake manifold 34 are disposed upstream. Are arranged in this order.

排気を排出するための排気通路4は、気筒1内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒1の排気ポートから外部へと導く。この排気通路4上には、排気マニホルド42、排気ターボ過給機6の排気タービン62、排気ターボ過給機5の排気タービン52及び排気浄化装置41を配置している。排気浄化装置41は、排気に含まれる粒子状物質(Particulate Material)を漉し取るフィルタ(Praticulate Filter)や、有害物質の酸化または還元を促す触媒を包含する。   The exhaust passage 4 for discharging the exhaust guides the exhaust generated as a result of burning the fuel in the cylinder 1 from the exhaust port of each cylinder 1 to the outside. An exhaust manifold 42, an exhaust turbine 62 of the exhaust turbocharger 6, an exhaust turbine 52 of the exhaust turbocharger 5, and an exhaust purification device 41 are disposed on the exhaust passage 4. The exhaust emission control device 41 includes a filter that removes particulate matter contained in the exhaust (Particulate Material) and a catalyst that promotes oxidation or reduction of harmful substances.

排気ターボ過給機5、6は、排気タービン52、62とコンプレッサ51、61のインペラとをシャフトを介して同軸で連結し、連動するように構成したものである。そして、タービン52、62及びコンプレッサ51、61のインペラを排気のエネルギを利用して回転駆動し、その回転力を以てコンプレッサにポンプ作用を営ませることにより、吸入空気を加圧圧縮(過給)して気筒1に送り込む。   The exhaust turbochargers 5 and 6 are configured such that the exhaust turbines 52 and 62 and the impellers of the compressors 51 and 61 are coaxially connected via a shaft and interlocked with each other. Then, the impellers of the turbines 52 and 62 and the compressors 51 and 61 are rotationally driven using the energy of the exhaust, and the compressor is pumped with the rotational force to compress and compress (supercharge) the intake air. Into cylinder 1.

本実施形態の内燃機関は、排気ターボ過給機5、6を二基備える、いわゆる2ステージターボ(シーケンシャルターボ)エンジンである。排気ターボ過給機5は、エンジン回転数が比較的高い運転領域で仕事をする高速用ターボ過給機である。他方、排気ターボ過給機6は、エンジン回転数が比較的低い運転領域で仕事をする低速用ターボ過給機である。低速用ターボ過給機6の容量は、高速用ターボ過給機5の容量と比較して小さい。   The internal combustion engine of the present embodiment is a so-called two-stage turbo (sequential turbo) engine including two exhaust turbochargers 5 and 6. The exhaust turbocharger 5 is a high-speed turbocharger that works in an operation region where the engine speed is relatively high. On the other hand, the exhaust turbocharger 6 is a low-speed turbocharger that works in an operation region where the engine speed is relatively low. The capacity of the low-speed turbocharger 6 is smaller than the capacity of the high-speed turbocharger 5.

吸気通路3においては、低速用ターボ過給機6のコンプレッサ61を迂回する吸気バイパス通路36を設け、かつこの吸気バイパス通路36の出口を開閉するバルブ37を設置している。バルブ37は、吸気バイパス通路36を流通する吸気の流量を制御する。高速用ターボ過給機5のコンプレッサ51を迂回する吸気バイパス通路は、存在しない。   In the intake passage 3, an intake bypass passage 36 that bypasses the compressor 61 of the low-speed turbocharger 6 is provided, and a valve 37 that opens and closes the outlet of the intake bypass passage 36 is provided. The valve 37 controls the flow rate of intake air flowing through the intake bypass passage 36. There is no intake bypass passage that bypasses the compressor 51 of the high-speed turbocharger 5.

さらに、排気通路4においても、低速用ターボ過給機6のタービン62を迂回する排気バイパス通路43、及び高速用ターボ過給機5のタービン52を迂回する排気バイパス通路44を設けており、かつこれら排気バイパス通路43、44のそれぞれの入口を開閉する排気バイパスバルブ45、46を設置している。バルブ45は排気バイパス通路43を流通する排気の流量を制御し、バルブ46は排気バイパス通路44を流通する排気の流量を制御する。排気バイパスバルブ45、46は、WGV(Waste Gate Valve)と呼称されることもある。   Further, the exhaust passage 4 also includes an exhaust bypass passage 43 that bypasses the turbine 62 of the low-speed turbocharger 6, and an exhaust bypass passage 44 that bypasses the turbine 52 of the high-speed turbocharger 5, and Exhaust bypass valves 45 and 46 for opening and closing the respective inlets of the exhaust bypass passages 43 and 44 are provided. The valve 45 controls the flow rate of exhaust flowing through the exhaust bypass passage 43, and the valve 46 controls the flow rate of exhaust flowing through the exhaust bypass passage 44. The exhaust bypass valves 45 and 46 may be referred to as WGV (Waste Gate Valve).

バルブ37、46は、負圧アクチュエータ371、461を使用したVSV(Vaccum Switching Valve)である。負圧アクチュエータ371、461はダイヤフラム式アクチュエータであり、そのダイヤフラムの一方の面には負圧及び内蔵のスプリングによる弾性付勢力が、他方の面には大気圧が加わる。負圧は、バキュームポンプ91から供給される。バキュームポンプ91は、一定の大きさの負圧を発生させる。ダイヤフラム式アクチュエータ371、461とバキュームポンプ91とを接続する管路上にはそれぞれ、電磁ソレノイドバルブ372、462を設置している。ダイヤフラム式アクチュエータ371、461のダイヤフラムの一方の面に実際に作用する負圧の大きさは、電磁ソレノイドバルブ372、462の開度に応じて変化する。そして、バルブ37、46の開度は、ダイヤフラムの両面に作用する負圧及び大気圧の差圧と、ダイヤフラムを弾性付勢するスプリングの弾性付勢力との差に応じて変化する。つまり、電磁ソレノイドバルブ372、462の開度の操作を通じて、バルブ37、46の開度を操作することが可能である。   Valves 37 and 46 are VSV (Vaccum Switching Valve) using negative pressure actuators 371 and 461. The negative pressure actuators 371 and 461 are diaphragm actuators, and negative pressure and an elastic biasing force by a built-in spring are applied to one surface of the diaphragm, and atmospheric pressure is applied to the other surface. The negative pressure is supplied from the vacuum pump 91. The vacuum pump 91 generates a negative pressure having a certain magnitude. Electromagnetic solenoid valves 372 and 462 are installed on pipes connecting the diaphragm actuators 371 and 461 and the vacuum pump 91, respectively. The magnitude of the negative pressure that actually acts on one surface of the diaphragms of the diaphragm actuators 371 and 461 varies depending on the opening degree of the electromagnetic solenoid valves 372 and 462. The opening degrees of the valves 37 and 46 change according to the difference between the differential pressure between the negative pressure and the atmospheric pressure acting on both surfaces of the diaphragm and the elastic biasing force of the spring that elastically biases the diaphragm. That is, the opening degree of the valves 37 and 46 can be operated through the operation of the opening degree of the electromagnetic solenoid valves 372 and 462.

これに対し、バルブ45は、電磁バルブであるEVRV(Electric Vacuum Regulating Valve)である。   On the other hand, the valve 45 is an EVRV (Electric Vacuum Regulating Valve) which is an electromagnetic valve.

外部EGR(Exhaust Gas Recirculation)装置2、7は、排気通路4を流れる排気の一部を吸気通路3に還流して吸気に混交せしめるものである。本実施形態の内燃機関は、EGR装置2、7を二基備える。EGR装置2は、いわゆる低圧ループEGRを実現するものであり、排気通路4における排気浄化装置41の下流側を吸気通路3における高速用ターボ過給機5のコンプレッサ51の上流側に連通させるEGR通路21と、当該EGR通路21を開閉するEGRバルブ22とを要素に含む。EGRバルブ22は、EGR通路21を流通する低圧ループEGRガスの流量を制御する。   External EGR (Exhaust Gas Recirculation) devices 2 and 7 return a part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 4 to the intake passage 3 to be mixed with the intake air. The internal combustion engine of this embodiment includes two EGR devices 2 and 7. The EGR device 2 realizes a so-called low pressure loop EGR, and communicates the downstream side of the exhaust purification device 41 in the exhaust passage 4 to the upstream side of the compressor 51 of the high-speed turbocharger 5 in the intake passage 3. 21 and an EGR valve 22 that opens and closes the EGR passage 21 are included as elements. The EGR valve 22 controls the flow rate of the low-pressure loop EGR gas that flows through the EGR passage 21.

EGR装置7は、いわゆる高圧ループEGRを実現するものであり、排気通路4における低速用ターボ過給機6のタービン62の上流側を吸気通路3におけるインタクーラ35の下流側に連通させるEGR通路71と、当該EGR通路71を開閉するEGRバルブ72とを要素に含む。EGRバルブ72は、EGR通路71を流通する高圧ループEGRガスの流量を制御する。   The EGR device 7 realizes a so-called high-pressure loop EGR, and an EGR passage 71 that communicates the upstream side of the turbine 62 of the low-speed turbocharger 6 in the exhaust passage 4 to the downstream side of the intercooler 35 in the intake passage 3. An EGR valve 72 that opens and closes the EGR passage 71 is included as an element. The EGR valve 72 controls the flow rate of the high-pressure loop EGR gas that flows through the EGR passage 71.

加えて、排気通路4における、低圧ループEGR通路21の接続箇所よりも下流の箇所に、排気絞りバルブ47を設置している。低圧ループEGR通路21が接続している吸気通路のコンプレッサ51の上流側の圧力は、当該コンプレッサ51による過給の度合いに応じて変動する。その結果として、低圧ループEGR通路21を流れるEGRガスの流量が変化する。排気絞りバルブ47は、EGRバルブ22とともに、低圧ループEGRガスの流量、ひいては気筒1に充填される吸気に占めるEGRガスの割合であるEGR率を目標値に収束させるために機能する。   In addition, an exhaust throttle valve 47 is installed in the exhaust passage 4 at a location downstream of the connection location of the low-pressure loop EGR passage 21. The pressure on the upstream side of the compressor 51 in the intake passage to which the low-pressure loop EGR passage 21 is connected varies depending on the degree of supercharging by the compressor 51. As a result, the flow rate of EGR gas flowing through the low pressure loop EGR passage 21 changes. The exhaust throttle valve 47, together with the EGR valve 22, functions to converge the flow rate of the low-pressure loop EGR gas, and thus the EGR rate, which is the ratio of EGR gas in the intake air charged in the cylinder 1, to the target value.

本実施形態の車両には、真空倍力式(バキューム式)のブレーキブースタ8が付帯している。ブレーキブースタ8は、負圧を蓄える定圧室と、大気圧が加わる変圧室とを有し、それら負圧及び大気圧の差圧を用いてブレーキペダルの踏力を倍力する、この分野では広く知られているものである。運転者によりブレーキペダルが操作されていないとき、ブレーキブースタ8の定圧室と変圧室とが連通し、かつ変圧室が大気圧から隔絶される。ブレーキペダルが操作されると、定圧室と変圧室との間が遮断され、かつ変圧室に大気が導入される。結果、定圧室と変圧室との圧力差が、ブレーキペダルの踏力を倍力する制御圧力となる。ブレーキブースタ8により増幅されたブレーキ踏力は、マスタシリンダ81において液圧力に変換される。マスタシリンダ81が出力する作動液圧は、液圧回路(図示せず)を介してブレーキキャリパやホイールシリンダといったブレーキ装置(図示せず)に伝達され、当該ブレーキ装置による車両の制動に用いられる。   The vehicle of this embodiment is accompanied by a vacuum booster (vacuum) brake booster 8. The brake booster 8 has a constant pressure chamber for storing negative pressure and a transformation chamber to which atmospheric pressure is applied, and uses the differential pressure between the negative pressure and the atmospheric pressure to boost the pedaling force of the brake pedal. It is what has been. When the brake pedal is not operated by the driver, the constant pressure chamber of the brake booster 8 communicates with the variable pressure chamber, and the variable pressure chamber is isolated from the atmospheric pressure. When the brake pedal is operated, the constant pressure chamber and the variable pressure chamber are interrupted, and the atmosphere is introduced into the variable pressure chamber. As a result, the pressure difference between the constant pressure chamber and the variable pressure chamber becomes a control pressure that boosts the depression force of the brake pedal. The brake pedal force amplified by the brake booster 8 is converted into hydraulic pressure in the master cylinder 81. The hydraulic fluid pressure output from the master cylinder 81 is transmitted to a brake device (not shown) such as a brake caliper or a wheel cylinder via a hydraulic circuit (not shown), and is used for braking the vehicle by the brake device.

本実施形態では、ブレーキブースタ8の作動に必要な負圧を供給する手段として、バキュームポンプ92を採用している。バキュームポンプ92は、電動機により駆動される電動式のものを想定しているが、内燃機関の出力軸であるクランクシャフトまたは吸排気バルブを駆動するカムシャフトから回転トルクの伝達を受けて駆動される機械式のものであっても構わない。ブレーキブースタ8の定圧室は、負圧を出力するバキュームポンプ92の吸込口に接続している。ブレーキブースタ8の定圧室とバキュームポンプ92の吸込口とを接続する管路上には、負圧を定圧室内に留め、定圧室に正圧が加わることを防止するためのバルブ(チェックバルブ、切替バルブ等)82を設けてある。なお、バキュームポンプ92は、VSV37、46を開弁するための負圧を供給するバキュームポンプ91と同一(共通)であることがある。   In the present embodiment, a vacuum pump 92 is employed as means for supplying a negative pressure necessary for the operation of the brake booster 8. The vacuum pump 92 is assumed to be an electric type driven by an electric motor, but is driven by transmission of rotational torque from a crankshaft that is an output shaft of an internal combustion engine or a camshaft that drives an intake / exhaust valve. A mechanical type may be used. The constant pressure chamber of the brake booster 8 is connected to a suction port of a vacuum pump 92 that outputs a negative pressure. Valves (check valves, switching valves) for keeping negative pressure in the constant pressure chamber and preventing positive pressure from being applied to the constant pressure chamber on the pipe line connecting the constant pressure chamber of the brake booster 8 and the suction port of the vacuum pump 92 Etc.) 82 is provided. Note that the vacuum pump 92 may be the same (common) as the vacuum pump 91 that supplies negative pressure for opening the VSVs 37 and 46.

さらに、本実施形態の内燃機関の吸気通路3には、排気ターボ過給機5、6が仕事をしないときに吸気通路3に圧縮空気を供給することのできる蓄圧タンク38を付設している。蓄圧タンク38は、バキュームポンプ92が負圧を発生させる際に吐出する圧縮空気を蓄える。そのために、蓄圧タンク38は、正圧を出力するバキュームポンプ92の吐出口に接続している。特に、電動式のバキュームポンプ92は、運転者によりブレーキペダルが踏まれたときに作動させるが、これが蓄圧タンク38に圧縮空気を蓄積する機会となる。蓄圧タンク38とバキュームポンプ92の吐出口とを接続する管路上には、圧縮空気を蓄圧タンク38内に留めるためのバルブ(チェックバルブ、切替バルブ等)39を設けている。そして、蓄圧タンク38は、吸気通路3における低速用ターボ過給機6のコンプレッサ61(さらには、インタクーラ35)の下流側に接続している。ここで、蓄圧タンク38は、スロットルバルブ32の上流側に接続していてもよいし、スロットルバルブ32の下流側に接続していてもよい。蓄圧タンク38と吸気通路3とを接続する管路上には、当該管路を開閉する開閉バルブ30を設けている。   Further, the intake passage 3 of the internal combustion engine of the present embodiment is provided with a pressure accumulation tank 38 capable of supplying compressed air to the intake passage 3 when the exhaust turbochargers 5 and 6 do not work. The accumulator tank 38 stores compressed air that is discharged when the vacuum pump 92 generates a negative pressure. For this purpose, the pressure accumulation tank 38 is connected to a discharge port of a vacuum pump 92 that outputs a positive pressure. In particular, the electric vacuum pump 92 is activated when the driver depresses the brake pedal, which is an opportunity to accumulate compressed air in the pressure accumulation tank 38. A valve (check valve, switching valve, etc.) 39 for retaining compressed air in the pressure accumulation tank 38 is provided on a pipe line connecting the pressure accumulation tank 38 and the discharge port of the vacuum pump 92. The accumulator tank 38 is connected to the downstream side of the compressor 61 (and further the intercooler 35) of the low-speed turbocharger 6 in the intake passage 3. Here, the pressure accumulation tank 38 may be connected to the upstream side of the throttle valve 32, or may be connected to the downstream side of the throttle valve 32. An open / close valve 30 for opening and closing the pipe line is provided on the pipe line connecting the accumulator tank 38 and the intake passage 3.

本実施形態の内燃機関の制御装置たるECU(Electronic Control Unit)0は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。   An ECU (Electronic Control Unit) 0 serving as a control device for an internal combustion engine according to the present embodiment is a microcomputer system having a processor, a memory, an input interface, an output interface, and the like.

ECU0の入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号a、クランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するエンジン回転センサから出力されるクランク角信号b、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ32の開度をアクセル開度(いわば、要求されるエンジントルクまたは負荷)として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号c、吸気通路3のサージタンク33内の(即ち、気筒1に流入する)吸気の温度及び圧力(過給圧)を検出する吸気温・吸気圧センサから出力される吸気温・吸気圧信号d、大気圧を検出する大気圧センサから出力される大気圧信号e、吸気通路3の最上流即ちエアクリーナ31の下流かつ低圧ループEGR通路21の接続箇所の上流における新気の流量及び温度を検出するエアフローメータ・新気温センサから出力される新気流量・温度信号f、吸気通路3のコンプレッサ51の下流かつコンプレッサ61の上流における吸気の圧力(高速用ターボ過給機5による過給圧)を検出する吸気圧センサから出力される吸気圧信号g、ブレーキペダルが踏まれたことまたはブレーキペダルの踏込量を検出するセンサから出力されるブレーキ信号h等が入力される。   The input interface of the ECU 0 includes a vehicle speed signal a output from a vehicle speed sensor that detects the actual vehicle speed of the vehicle, a crank angle signal b output from an engine rotation sensor that detects the rotation angle of the crankshaft and the engine speed, and an accelerator pedal. The accelerator opening signal c output from a sensor that detects the amount of depression of the engine or the opening of the throttle valve 32 as an accelerator opening (in other words, a required engine torque or load), and in the surge tank 33 of the intake passage 3 (that is, The intake air temperature / intake pressure signal d output from the intake air temperature / intake pressure sensor for detecting the temperature and pressure (supercharging pressure) of the intake air (flowing into the cylinder 1), and output from the atmospheric pressure sensor for detecting the atmospheric pressure. At the atmospheric pressure signal e, the most upstream of the intake passage 3, that is, downstream of the air cleaner 31 and upstream of the connection point of the low pressure loop EGR passage 21. An air flow meter for detecting the flow rate and temperature of fresh air, a fresh air flow rate / temperature signal f output from a fresh air temperature sensor, an intake pressure downstream of the compressor 51 and upstream of the compressor 61 in the intake passage 3 (high-speed turbocharger) The intake pressure signal g output from the intake pressure sensor that detects the supercharging pressure by the machine 5), the brake signal h output from the sensor that detects that the brake pedal has been depressed or the amount of depression of the brake pedal, etc. are input. The

ECU0の出力インタフェースからは、インジェクタ11に対して燃料噴射信号i、スロットルバルブ32に対して開度操作信号j、EGRバルブ22に対して開度操作信号k、EGRバルブ72に対して開度操作信号l、VSV37の開閉駆動を司る電磁ソレノイドバルブ372に対して開度操作信号m、EVRV45に対して開度操作信号n、VSV46の開閉駆動を司る電磁ソレノイドバルブ462に対して開度操作信号o、排気絞りバルブ47に対して開度操作信号p、開閉バルブ30に対して開度操作信号q、バキュームポンプ92に対して作動制御信号r等を出力する。   From the output interface of the ECU 0, the fuel injection signal i for the injector 11, the opening operation signal j for the throttle valve 32, the opening operation signal k for the EGR valve 22, and the opening operation signal for the EGR valve 72. Opening operation signal m for the electromagnetic solenoid valve 372 that controls the opening / closing drive of the signal l, VSV 37, opening operation signal n for the EVRV 45, and opening operation signal o for the electromagnetic solenoid valve 462 that controls the opening / closing drive of the VSV 46. Then, an opening operation signal p is output to the exhaust throttle valve 47, an opening operation signal q is output to the opening / closing valve 30, an operation control signal r is output to the vacuum pump 92, and the like.

ECU0のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ECU0は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報a、b、c、d、e、f、g、hを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに、気筒1に充填される吸気(新気)量に見合った燃料噴射量を推算する。また、それとともに、燃料噴射タイミング(一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む)、燃料噴射圧、要求EGR率(または、EGR量)、排気ターボ過給機5、6による過給の目標過給圧等といった各種運転パラメータを決定する。ECU0は、運転パラメータに対応した各種制御信号i、j、k、l、m、n、o、p、q、rを出力インタフェースを介して印加する。   The processor of the ECU 0 interprets and executes a program stored in the memory in advance, calculates operation parameters, and controls the operation of the internal combustion engine. The ECU 0 acquires various information a, b, c, d, e, f, g, and h necessary for operation control of the internal combustion engine via the input interface, knows the engine speed, and is filled in the cylinder 1. Estimate the fuel injection amount commensurate with the amount of intake air (fresh air). At the same time, fuel injection timing (including the number of times of fuel injection for one combustion), fuel injection pressure, required EGR rate (or EGR amount), and target supercharging of supercharging by the exhaust turbochargers 5 and 6 Various operating parameters such as pressure are determined. The ECU 0 applies various control signals i, j, k, l, m, n, o, p, q, r corresponding to the operation parameters via the output interface.

図2に、本実施形態の内燃機関の運転領域と、排気ターボ過給機5、6による過給との関係を示している。図2に関し、横軸はエンジン回転数、縦軸はエンジントルクである。アクセル開度が小さく、内燃機関が出力するエンジントルクが比較的小さい領域A1では、排気通路4を流れる排気の流量が小さく、排気ターボ過給機5、6が殆どないし全く仕事をしない。よって、ECU0は、VSV37、46及びEVRV45をそれぞれ開弁し、バイパス通路36、43、44を開通させて内燃機関のポンピングロスをできる限り低減する。このとき、吸気圧信号gを参照して知得される、コンプレッサ51の下流かつコンプレッサ61の上流の吸気圧が目標吸気圧となるよう、VSV46の開度をフィードバック制御しても構わない。その目標吸気圧は、大気圧信号eを参照して知得される大気圧またはその近傍の値に設定することが好ましい。さすれば、吸気通路3における、高速用ターボ過給機5のコンプレッサ51によるロスが小さくなり、燃費性能の向上に寄与し得る。   FIG. 2 shows the relationship between the operating range of the internal combustion engine of the present embodiment and the supercharging by the exhaust turbochargers 5 and 6. In FIG. 2, the horizontal axis represents the engine speed and the vertical axis represents the engine torque. In a region A1 where the accelerator opening is small and the engine torque output from the internal combustion engine is relatively small, the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 4 is small, and the exhaust turbochargers 5 and 6 do little or no work. Accordingly, the ECU 0 opens the VSVs 37 and 46 and the EVRV 45, respectively, and opens the bypass passages 36, 43 and 44 to reduce the pumping loss of the internal combustion engine as much as possible. At this time, the opening degree of the VSV 46 may be feedback-controlled so that the intake pressure downstream of the compressor 51 and upstream of the compressor 61, which is known with reference to the intake pressure signal g, becomes the target intake pressure. The target intake pressure is preferably set to an atmospheric pressure obtained by referring to the atmospheric pressure signal e or a value in the vicinity thereof. Then, the loss due to the compressor 51 of the high-speed turbocharger 5 in the intake passage 3 is reduced, which can contribute to improvement in fuel efficiency.

アクセル開度がある程度以上大きく、エンジントルクもある程度以上大きいが、エンジン回転数が比較的低い領域A2では、低速用ターボ過給機6による過給を行う。当該領域A2において、ECU0は、VSV37を全閉して吸気バイパス通路36を閉鎖し、吸気通路3を流れる吸気を全てコンプレッサ61に流入させる。それとともに、EVRV45を全閉するかその開度を絞り、排気通路4を流れる排気を十分にタービン62に流入させる。このとき、吸気温・吸気圧信号dを参照して知得される吸気圧を目標過給圧に追従させるよう、EVRV45の開度をフィードバック制御してもよい。加えて、ECU0は、吸気圧信号gを参照して知得される、コンプレッサ51の上流かつコンプレッサ61の下流の吸気圧が目標吸気圧となるように、VSV46の開度をフィードバック制御する。その目標吸気圧は、大気圧信号eを参照して知得される大気圧またはその近傍の値に設定することが好ましい。さすれば、低速用ターボ過給機6のコンプレッサ61の入口側が負圧とならず、気筒1に充填される吸気の過給が効率化する上、高速用ターボ過給機5のコンプレッサ51によるロスが小さくなり、燃費性能の向上に寄与し得る。   In the region A2 where the accelerator opening is larger than a certain level and the engine torque is larger than a certain level, but the engine speed is relatively low, supercharging by the low speed turbocharger 6 is performed. In the region A2, the ECU 0 fully closes the VSV 37 and closes the intake bypass passage 36, and causes all the intake air flowing through the intake passage 3 to flow into the compressor 61. At the same time, the EVRV 45 is fully closed or its opening degree is reduced, and the exhaust gas flowing through the exhaust passage 4 is sufficiently introduced into the turbine 62. At this time, the opening degree of the EVRV 45 may be feedback-controlled so that the intake pressure obtained by referring to the intake air temperature / intake pressure signal d follows the target boost pressure. In addition, the ECU 0 feedback-controls the opening degree of the VSV 46 so that the intake pressure upstream of the compressor 51 and downstream of the compressor 61, which is known with reference to the intake pressure signal g, becomes the target intake pressure. The target intake pressure is preferably set to an atmospheric pressure obtained by referring to the atmospheric pressure signal e or a value in the vicinity thereof. Then, the inlet side of the compressor 61 of the low-speed turbocharger 6 does not become negative pressure, the supercharging of the intake air charged in the cylinder 1 becomes efficient, and the compressor 51 of the high-speed turbocharger 5 Loss is reduced, which can contribute to improved fuel efficiency.

アクセル開度がある程度以上大きく、エンジントルクもある程度以上大きく、エンジン回転数が比較的高い領域A4では、高速用ターボ過給機5による過給を行う。当該領域A4において、ECU0は、VSV37及びEVRV45を開弁してバイパス通路36、43を開通させる。その上で、VSV46を全閉するかその開度を絞り、排気通路4を流れる排気を十分にタービン52に流入させる。このとき、吸気温・吸気圧信号dを参照して知得される吸気圧、及び/または、吸気圧信号gを参照して知得されるコンプレッサ51の上流かつコンプレッサ61の下流の吸気圧を目標過給圧に追従させるように、VSV46の開度をフィードバック制御する。   In the region A4 where the accelerator opening is larger than a certain level, the engine torque is larger than a certain level, and the engine speed is relatively high, supercharging is performed by the high-speed turbocharger 5. In the area A4, the ECU 0 opens the VSV 37 and the EVRV 45 to open the bypass passages 36 and 43. Then, the VSV 46 is fully closed or its opening degree is reduced, and the exhaust gas flowing through the exhaust passage 4 is sufficiently introduced into the turbine 52. At this time, the intake pressure obtained by referring to the intake air temperature / intake pressure signal d and / or the intake pressure upstream of the compressor 51 and downstream of the compressor 61 obtained by referring to the intake pressure signal g are determined. The opening degree of the VSV 46 is feedback-controlled so as to follow the target boost pressure.

なお、当該領域A4では、低速用ターボ過給機6による過給を行わないが、コンプレッサ61及びタービン62の回転は、過回転とならない程度の回転数(例えば、100000rpm程度)に維持する必要がある。これは、低速用ターボ過給機6の軸受のシールが軸の回転を前提としており、コンプレッサ61及びタービン62の回転が衰えまたは止まってしまうと潤滑油漏れが起こる(吸気バイパス通路36が開通しており、コンプレッサ51の入口側が負圧の状態になると潤滑油が吸われてしまう)ことによる。そのために、ECU0は、VSV37の開度をできる限り大きく開いておく一方で、EVRV45の開度を、コンプレッサ61及びタービン62の回転数が所定回転数またはその近傍の範囲に維持されるように、やや絞る操作をする。   In the region A4, supercharging by the low-speed turbocharger 6 is not performed, but the rotation of the compressor 61 and the turbine 62 needs to be maintained at a rotation speed that does not cause excessive rotation (for example, about 100,000 rpm). is there. This is based on the assumption that the bearing seal of the low-speed turbocharger 6 rotates the shaft, and if the rotation of the compressor 61 and the turbine 62 ceases or stops, lubricating oil leakage occurs (the intake bypass passage 36 is opened). And when the inlet side of the compressor 51 is in a negative pressure state, the lubricating oil is sucked). Therefore, the ECU 0 keeps the opening degree of the VSV 37 as large as possible, while maintaining the opening degree of the EVRV 45 so that the rotation speeds of the compressor 61 and the turbine 62 are maintained within the predetermined rotation speed range or in the vicinity thereof. Slightly squeeze.

アクセル開度がある程度以上大きく、エンジントルクもある程度以上大きく、エンジン回転数が中程度の領域A3は、上述の低速ターボ領域A2と高速ターボ領域A4との間の過渡領域である。この過渡領域A3においては、低速用ターボ過給機6及び高速用ターボ過給機5の両方による過給を行う。低速ターボ領域A2から高速ターボ領域A4へと遷移する過程では、エンジン回転数が上昇するにつれて、VSV37及びEVRV45のそれぞれの開度が略全閉から略全開に向かうように徐々に拡大してゆく。このとき、ECU0は、吸気温・吸気圧信号dを参照して知得される吸気圧を目標過給圧に追従させるよう、EVRV45の開度をフィードバック制御する。翻って、VSV46の開度は、エンジン回転数が上昇するにつれて徐々に縮小してゆく。ECU0は、吸気圧信号gを参照して知得される、コンプレッサ51の上流かつコンプレッサ61の下流の吸気圧を目標過給圧に追従させるよう、VSV46の開度をフィードバック制御する。   A region A3 where the accelerator opening is larger than a certain level, the engine torque is larger than a certain level, and the engine speed is medium is a transient region between the low-speed turbo region A2 and the high-speed turbo region A4. In the transition region A3, supercharging is performed by both the low-speed turbocharger 6 and the high-speed turbocharger 5. In the process of transition from the low-speed turbo region A2 to the high-speed turbo region A4, as the engine speed increases, the respective openings of the VSV 37 and the EVRV 45 gradually increase so as to go from substantially fully closed to substantially fully open. At this time, the ECU 0 feedback-controls the opening degree of the EVRV 45 so that the intake pressure obtained by referring to the intake air temperature / intake pressure signal d follows the target boost pressure. In turn, the opening of the VSV 46 gradually decreases as the engine speed increases. The ECU 0 feedback-controls the opening degree of the VSV 46 so that the intake pressure upstream of the compressor 51 and downstream of the compressor 61, which is known with reference to the intake pressure signal g, follows the target boost pressure.

ところで、運転者が停車している車両を発進ないし加速させようとしてアクセルペダルを大きく踏み込んだときには、その加速要求に呼応してエンジントルクを速やかに増大させる必要がある。だが、アイドル運転またはそれに近い低回転低負荷の運転領域からスロットルバルブ32の開度を拡大したとしても、ターボラグの存在により吸気の充填効率は即時には高まらない。図2に則して述べると、X点からY点への遷移を速やかに実現しなければならないということであるが、排気通路4を流れる排気の流量が増加するまでは低速用ターボ過給機6が十分に仕事をせず、X点からY点への遷移がどうしても遅れてしまうことがある。   By the way, when the driver depresses the accelerator pedal to start or accelerate the stopped vehicle, it is necessary to increase the engine torque promptly in response to the acceleration request. However, even if the opening degree of the throttle valve 32 is increased from an idling operation or an operation region of low rotation and low load close thereto, the charging efficiency of the intake air does not increase immediately due to the presence of the turbo lag. Referring to FIG. 2, the transition from the point X to the point Y must be promptly realized. The turbocharger for low speed is used until the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 4 increases. 6 does not work sufficiently, and the transition from the X point to the Y point may inevitably be delayed.

そこで、本実施形態のECU0は、エンジン回転数が所定以下の低回転かつアクセル開度が所定以上の高要求トルク時に、開閉バルブ30を開弁し、蓄圧タンク38に蓄えていた圧縮空気を吸気通路3に供給する。これにより、気筒1に充填される吸気量を増量し、低速用ターボ過給機6による過給が効き始めるまでのターボラグの期間における吸気の充填効率の増強を図る。   Therefore, the ECU 0 of the present embodiment opens the on-off valve 30 and sucks in the compressed air stored in the pressure accumulating tank 38 when the engine speed is low at a predetermined value or lower and the accelerator opening is a high required torque at a predetermined value or higher. Supply to the passage 3. As a result, the amount of intake air charged into the cylinder 1 is increased, and the intake air charging efficiency is increased during the turbo lag period until the supercharging by the low-speed turbocharger 6 starts to take effect.

蓄圧タンク38から吸気通路3への圧縮空気の供給は、運転者によりアクセルペダルが踏み込まれてから低速用ターボ過給機6による過給が効き始めるまでの期間に相当する所定時間(例えば、一秒間程度)のみ行えばよい。それ以外の期間においては、開閉バルブ30を閉じておく。内燃機関が小排気量エンジンである場合には、蓄圧タンク38の容量も小さくてよく、例えば5リットルタンクに3気圧ないし4気圧程度の圧縮空気を蓄えれば足りる。圧縮空気は、2gないし5gあれば十分である。この量の圧縮空気は、膨張したときに100リットル程度となる。   Supply of compressed air from the accumulator tank 38 to the intake passage 3 is performed for a predetermined time (for example, one time) corresponding to a period from when the accelerator pedal is depressed by the driver until supercharging by the low-speed turbocharger 6 starts to take effect. Only about a second). In other periods, the open / close valve 30 is closed. When the internal combustion engine is a small displacement engine, the capacity of the pressure accumulating tank 38 may be small. For example, it is sufficient to store compressed air of about 3 to 4 atm in a 5 liter tank. 2 to 5 g of compressed air is sufficient. This amount of compressed air is about 100 liters when expanded.

本実施形態では、車両に搭載される内燃機関であって、排気通路4を流れる排気のエネルギを利用してタービン52、62を回転させコンプレッサ51、61を駆動することで吸気通路3を流れる吸気を加圧圧縮して気筒1に送り込む排気ターボ過給機5、6と、吸気通路3に接続しており、車両を制動するブレーキ装置の制動力を増強するブレーキブースタ8に負圧を供給するバキュームポンプ92が負圧を生成する際に吐出する圧縮空気を蓄えることのできる蓄圧タンク38と、吸気通路3と前記蓄圧タンク38との連通を遮断することのできる開閉バルブ30と、エンジン回転数が所定以下の低回転かつアクセル開度が所定以上の高要求トルク時に前記開閉バルブ30を開いて前記蓄圧タンク38に蓄えていた圧縮空気を吸気通路3に供給し気筒1に充填される吸気量を増量する制御を行う制御装置0とを具備する内燃機関を構成した。   In the present embodiment, the internal combustion engine is mounted on a vehicle, and the intake air flowing through the intake passage 3 by rotating the turbines 52 and 62 and driving the compressors 51 and 61 using the energy of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 4. Is connected to the exhaust turbochargers 5 and 6 that pressurize and compress the gas to the cylinder 1 and the intake passage 3 to supply a negative pressure to the brake booster 8 that enhances the braking force of the brake device that brakes the vehicle. A pressure accumulation tank 38 capable of storing compressed air discharged when the vacuum pump 92 generates negative pressure, an open / close valve 30 capable of blocking communication between the intake passage 3 and the pressure accumulation tank 38, and an engine speed The compressed air stored in the pressure accumulating tank 38 by opening the on-off valve 30 when the engine is rotating at a low speed less than a predetermined value and the accelerator opening is a high required torque greater than a predetermined value is supplied to the intake passage 3. And configure the internal combustion engine and a control unit 0 to perform a control for increasing the intake air amount to be filled fed to the cylinder 1.

本実施形態によれば、予め蓄圧タンク38に蓄えていた圧縮空気を利用して、低回転かつ高要求トルクの運転領域における吸気の充填効率を増強し、加速レスポンスを向上させることが可能となる。その上で、ブレーキブースタ8に付随するバキュームポンプ92が作動する機会を利用して、蓄圧タンク38に圧縮空気を蓄積することができるため、車両の再発進または再加速時に蓄圧タンク38内の圧縮空気が欠乏しているといった状況に陥るおそれが小さくなる。   According to the present embodiment, by using the compressed air stored in the pressure accumulating tank 38 in advance, it is possible to enhance the charging efficiency of the intake air in the operation region of low rotation and high required torque and improve the acceleration response. . In addition, since the compressed air can be accumulated in the pressure accumulating tank 38 by utilizing the opportunity for the vacuum pump 92 associated with the brake booster 8 to operate, the compression in the pressure accumulating tank 38 can be performed when the vehicle restarts or re-accelerates. The risk of falling into a situation where air is scarce is reduced.

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、蓄圧タンク38に圧縮空気を蓄える機会は、バキュームポンプ92が負圧を発生させるときには限定されない。比較的高回転かつ高負荷の運転領域において、開閉バルブ30を開弁し、排気ターボ過給機5、6が供給する過給された吸気の一部を吸気通路3から蓄圧タンク38に流入させるようにして、圧縮空気の蓄積を行ってもよいことは当然である。   The present invention is not limited to the embodiment described in detail above. For example, the opportunity to store compressed air in the pressure accumulation tank 38 is not limited when the vacuum pump 92 generates negative pressure. In a relatively high rotation and high load operation region, the opening / closing valve 30 is opened, and a part of the supercharged intake air supplied by the exhaust turbochargers 5, 6 is caused to flow from the intake passage 3 into the pressure accumulation tank 38. Thus, it is natural that accumulation of compressed air may be performed.

本発明の適用対象は、2ステージターボエンジンには限定されない。即ち、内燃機関が具備する排気ターボ過給機は、一基でもよい。   The application target of the present invention is not limited to a two-stage turbo engine. That is, the exhaust turbo supercharger provided in the internal combustion engine may be one.

その他各部の具体的構成は、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。   Other specific configurations of each part can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.

本発明は、車両に搭載される内燃機関に適用することができる。   The present invention can be applied to an internal combustion engine mounted on a vehicle.

0…制御装置(ECU)
1…気筒
3…吸気通路
38…蓄圧タンク
30…開閉バルブ
4…排気通路
5、6…排気ターボ過給機
51、61…コンプレッサ
52、62…タービン
8…ブレーキブースタ
92…バキュームポンプ
0 ... Control unit (ECU)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cylinder 3 ... Intake passage 38 ... Accumulation tank 30 ... Open / close valve 4 ... Exhaust passage 5, 6 ... Exhaust turbo supercharger 51, 61 ... Compressor 52, 62 ... Turbine 8 ... Brake booster 92 ... Vacuum pump

Claims (1)

車両に搭載される内燃機関であって、
排気通路を流れる排気のエネルギを利用してタービンを回転させコンプレッサを駆動することで吸気通路を流れる吸気を加圧圧縮して気筒に送り込む排気ターボ過給機と、
吸気通路に接続しており、車両を制動するブレーキ装置の制動力を増強するブレーキブースタに負圧を供給するバキュームポンプが負圧を生成する際に吐出する圧縮空気を蓄えることのできる蓄圧タンクと、
吸気通路と前記蓄圧タンクとの連通を遮断することのできる開閉バルブと、
エンジン回転数が所定以下の低回転かつアクセル開度が所定以上の高要求トルク時に前記開閉バルブを開いて前記蓄圧タンクに蓄えていた圧縮空気を吸気通路に供給し気筒に充填される吸気量を増量する制御を行う制御装置と
を具備する内燃機関。
An internal combustion engine mounted on a vehicle,
An exhaust turbocharger that uses the energy of exhaust gas flowing through the exhaust passage to rotate the turbine and drive the compressor to pressurize and compress the intake air flowing through the intake passage and send it to the cylinder;
A pressure accumulating tank that is connected to the intake passage and can store compressed air discharged when a vacuum pump that generates a negative pressure is supplied to a brake booster that enhances a braking force of a brake device that brakes the vehicle; ,
An open / close valve capable of blocking communication between the intake passage and the pressure storage tank;
The amount of intake air that is filled into the cylinder by supplying the compressed air stored in the accumulator tank to the intake passage by opening the on-off valve when the engine speed is low at a predetermined speed and the accelerator opening is high at a predetermined required torque. An internal combustion engine comprising a control device that performs control to increase the amount.
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