JP2566232B2 - Valve timing controller for engine with supercharger - Google Patents

Valve timing controller for engine with supercharger

Info

Publication number
JP2566232B2
JP2566232B2 JP2794787A JP2794787A JP2566232B2 JP 2566232 B2 JP2566232 B2 JP 2566232B2 JP 2794787 A JP2794787 A JP 2794787A JP 2794787 A JP2794787 A JP 2794787A JP 2566232 B2 JP2566232 B2 JP 2566232B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intake
engine
valve
intake port
exhaust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2794787A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS63195325A (en
Inventor
光夫 人見
潤三 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP2794787A priority Critical patent/JP2566232B2/en
Priority to KR1019870013322A priority patent/KR910002898B1/en
Priority to DE8787117608T priority patent/DE3781100T2/en
Priority to US07/125,982 priority patent/US4958606A/en
Priority to EP87117608A priority patent/EP0269125B1/en
Publication of JPS63195325A publication Critical patent/JPS63195325A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2566232B2 publication Critical patent/JP2566232B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は過給機付エンジンのバルブタイミング制御装
置に関する。
The present invention relates to a valve timing control device for a supercharged engine.

(従来の技術) エンジンの吸気系に過給機を設けたものは一般に知ら
れている(例えば、特開昭59-39927号公報参照)。とこ
ろで、一般に過給機付エンジンにおいては、その排気ガ
ス温度が高いために高速運転領域では空燃比をリッチ
(混合気濃度を濃くすること)にすることにより、排気
ガス温度を排気系部品の耐熱限界以下に抑えるという制
御がなされている。
(Prior Art) A system in which a supercharger is provided in an intake system of an engine is generally known (see, for example, JP-A-59-39927). Generally, in an engine with a supercharger, the exhaust gas temperature is high, so by making the air-fuel ratio rich (increasing the air-fuel mixture concentration) in the high-speed operating range, the exhaust gas temperature can be kept high. Controls are made to keep it below the limit.

また、過給機付エンジンの場合、その幾何学的圧縮比
(ピストン下死点でのシリンダ内容積/ピストン上死点
でのすきま容積)を過給機無しのエンジンのものよりも
低く抑えて高負荷運転領域での異常燃焼(ノッキング)
を避けるようにしている。すなわち、幾何学的圧縮比を
7.0ないし8.5未満に、吸気ポートの閉時期を下死点から
クランク角度で20〜40度を経過した時点に設定して有効
圧縮比を6.5〜8.25程度にしているのが通常である。
In the case of an engine with a supercharger, keep the geometric compression ratio (cylinder volume at piston bottom dead center / clearance volume at piston top dead center) lower than that of an engine without a supercharger. Abnormal combustion (knocking) in high-load operating range
Trying to avoid. That is, the geometric compression ratio
It is normal to set the closing timing of the intake port to 7.0 to less than 8.5 at the time when 20 to 40 degrees in crank angle has passed from the bottom dead center and set the effective compression ratio to about 6.5 to 8.25.

(発明が解決しようとする課題) 上述のように、過給機付エンジンでは高速運転領域で
空燃比のリッチ化を図ることから燃費が悪くなるという
問題があり、また、低圧縮比を用いることによっても熱
効率が悪くなるから燃費の点で好ましくない。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in a supercharged engine, there is a problem that fuel efficiency deteriorates because the air-fuel ratio is made rich in a high-speed operation region, and a low compression ratio is used. Is also not preferable in terms of fuel efficiency because the thermal efficiency will be deteriorated.

そこで、本発明では、ターボ過給機付エンジンにおい
て、高速運転領域での排気ガス温度の過度の上昇を防止
するための冷却手段として、上記空燃比のリッチ化に代
えて、断熱膨張を利用しようとするものである。しか
し、その場合、以下の問題が新たに生じる。
Therefore, in the present invention, in a turbocharged engine, use adiabatic expansion instead of enriching the air-fuel ratio as a cooling means for preventing an excessive rise in exhaust gas temperature in a high-speed operation region. It is what However, in that case, the following problems newly arise.

すなわち、断熱膨張による燃焼ガスの冷却を行なうに
は、吸気ポートを遅く閉じるようにして圧縮行程におけ
るピストンの実質的なストロークを短く、従って膨張行
程の同ストロークを相対的に長くすればよいが、圧縮期
間が短くなるため、逆に圧縮による温度上昇が得られず
に燃焼性が悪化することになる。
That is, in order to cool the combustion gas by adiabatic expansion, the intake port may be closed late to shorten the substantial stroke of the piston in the compression stroke, and thus the stroke of the expansion stroke may be relatively long. Since the compression period is shortened, conversely, the temperature rise due to compression cannot be obtained, and the combustibility deteriorates.

また、上記膨張行程の後、燃焼ガスは完全には排出さ
れずに、その一部は燃焼室に残るが、この残留ガスは高
温であるから次に燃焼する混合気の温度上昇、ひいては
異常燃焼を招き易くなるとともに、吸気の充填効率も残
留ガス分だけ低くなるという問題がある。
Further, after the expansion stroke, the combustion gas is not completely discharged and a part of the combustion gas remains in the combustion chamber. However, since this residual gas is high in temperature, the temperature of the air-fuel mixture to be burned next rises, and abnormal combustion occurs. In addition, there is a problem in that the charging efficiency of intake air is reduced by the amount of residual gas.

(課題を解決するための手段) 上記の課題を解決するため、本発明では、吸気ポート
の遅閉じによって断熱膨張による燃焼ガスの冷却を行う
とともに、この吸気ポートの遅閉じの場合の吸気充填量
を過給機による過給及びインタクーラによる過給気の冷
却によって十分に賄うものであるが、その際に燃焼室に
残留ガスが残っているとその分吸気充填量が減ることか
ら、ターボ過給機付エンジンでは低回転高負荷の運転領
域で過給圧の方が排気圧よりも大になるという現象を生
ずることを利用して、この燃焼ガスの残留を掃気によっ
て解消するものである。
(Means for Solving the Problem) In order to solve the above problems, in the present invention, the combustion gas is cooled by adiabatic expansion by the late closing of the intake port, and the intake charge amount in the case of the late closing of the intake port. Is sufficiently covered by supercharging with a supercharger and cooling of the supercharged air with an intercooler.However, if residual gas remains in the combustion chamber at that time, the intake charge amount will decrease accordingly. In the engine equipped engine, the phenomenon that the supercharging pressure becomes higher than the exhaust pressure in the low rotation and high load operating region is utilized to eliminate the residual combustion gas by scavenging.

具体的に、本発明の解決手段は、吸気をエンジンに過
給するターボ過給機を備えるとともに該ターボ過給機か
ら過給される過給気を冷却するインタクーラを備えた過
給機付エンジンにおいて、エンジンの幾何学的圧縮比は
8.5以上に設定されているとともに、吸気弁のバルブリ
フト量が1mmとなる時点で規定される吸気ポートの閉時
期はピストンの下死点からクランク角度で50度以上経過
した時点に設定されているものとする。さらに、低回転
高負荷側の過給圧が排気圧を上回る運転領域では吸気ポ
ートの開時期を他の運転領域よりも早めて吸気側と排気
側との開弁期間のオーバラップを大きくする手段を設け
たものとする。
Specifically, the solution means of the present invention is a supercharged engine equipped with a turbocharger for supercharging intake air to the engine and an intercooler for cooling supercharged air from the turbocharger. At, the geometric compression ratio of the engine is
In addition to being set to 8.5 or more, the closing timing of the intake port specified when the valve lift amount of the intake valve becomes 1 mm is set to the time when 50 degrees or more in crank angle has elapsed from the bottom dead center of the piston. I shall. Further, in an operating region in which the supercharging pressure on the low rotation and high load side exceeds the exhaust pressure, a means for advancing the opening timing of the intake port compared to other operating regions to increase the overlap between the valve opening periods of the intake side and the exhaust side. Shall be provided.

(作用) すなわち、本発明においては、吸気ポートの閉時期が
遅いことにより、圧縮行程のピストンストロークが短く
なって膨張行程のピストンストロークが相対的に長くな
り、燃焼ガスの断熱膨張による冷却が図れる。そして、
上記吸気ポートの閉時期が遅くなっても、幾何学的圧縮
比が高いことにより、燃焼安定性の確保に必要な有効圧
縮比が得られ、また、ピストン上死点でのシリンダのす
きま容積が小さくなって燃焼室の残留ガスが減ることに
よっても上記燃焼安定性の確保に寄与することになる。
また、上記吸気ポートの閉時期が遅いことにより軽負荷
運転領域でのポンピングロス(吸気行程での負の仕事)
の低減が図れる。
(Operation) That is, in the present invention, since the closing timing of the intake port is late, the piston stroke in the compression stroke is shortened and the piston stroke in the expansion stroke is relatively long, and cooling by adiabatic expansion of the combustion gas can be achieved. . And
Even if the closing timing of the intake port is delayed, the geometric compression ratio is high, so the effective compression ratio necessary for ensuring combustion stability is obtained, and the clearance volume of the cylinder at the piston top dead center is The reduction in the amount of residual gas in the combustion chamber also contributes to ensuring the combustion stability.
Also, due to the late closing of the intake port, pumping loss in the light load operation region (negative work in the intake stroke)
Can be reduced.

この場合、上記吸気ポートの閉時期の設定に関しクラ
ンク角度でピストン下死点後50度以上の時点という特定
を与えたのは、比較的大きなポンピングロス低減効果が
得られるピストン変位(ピストン移動速度が比較的高く
なるクランク角度)まで吸気ポートを開放しておくため
である。また、幾何学的圧縮比に8.5以上という特定を
与えたのは、上記吸気ポートの閉時期の遅延による有効
圧縮比の低下を十分に補えるようにするためである。
In this case, regarding the setting of the closing timing of the intake port, the specification that the crank angle is 50 degrees or more after the piston bottom dead center is given because the piston displacement (the piston moving speed is This is to keep the intake port open up to a relatively high crank angle). Further, the geometrical compression ratio is specified to be 8.5 or more in order to sufficiently compensate for the decrease in the effective compression ratio due to the delay in the closing timing of the intake port.

一方、本発明においては、低回転高負荷側の過給圧が
排気圧を上回る運転領域では、吸気側と排気側との開弁
期間のオーバラップが大きくなるため、排気行程の終わ
りごろに残留している燃焼ガスが過給気で掃気され、吸
気の充填効率が高くなり、吸気ポートの閉時期が遅いこ
とになる有効圧縮比の低下や吸気充填量の低下を補うこ
とができる。
On the other hand, in the present invention, in the operating region in which the boost pressure on the low rotation and high load side exceeds the exhaust pressure, the overlap of the valve opening period between the intake side and the exhaust side becomes large, so that it remains at the end of the exhaust stroke. The combustion gas being discharged is scavenged by supercharging, the charging efficiency of intake air is increased, and it is possible to compensate for a decrease in the effective compression ratio and a decrease in the intake charge amount, which results in a late closing of the intake port.

なお、本発明では、吸排気ポートの開閉時期に関して
は、バルブリフト量1mmの時点は実質的な吸排気がなく
閉弁状態としてとらえて規定している。例えば、吸気ポ
ート閉時期が下死点からクランク角度で50度というとき
は、この50度の時点でバルブリフト量が1mmになるとい
う意味である。
In the present invention, the opening / closing timing of the intake / exhaust port is defined as a valve closed state with no substantial intake / exhaust when the valve lift amount is 1 mm. For example, when the intake port closing time is 50 degrees in crank angle from the bottom dead center, it means that the valve lift amount becomes 1 mm at the time of 50 degrees.

(発明の効果) 従って、本発明によれば、ターボ過給機付エンジンに
おいて、高い幾何学的圧縮比と吸気ポート開時期との制
御により燃焼安定性を確保しながら、吸気ポート閉時期
の遅延により断熱膨張を有効に利用して燃焼ガスを冷却
できることで、排気ガス温度の過度の上昇を空燃比のリ
ッチ化を用いずに防止することができ、高速運転領域で
の燃費の改善が図れる。
(Effect of the Invention) Therefore, according to the present invention, in the turbocharged engine, the intake port closing timing is delayed while the combustion stability is ensured by controlling the high geometric compression ratio and the intake port opening timing. Since the combustion gas can be cooled by effectively utilizing the adiabatic expansion, it is possible to prevent an excessive rise in the exhaust gas temperature without using the enrichment of the air-fuel ratio, and it is possible to improve the fuel efficiency in the high speed operation region.

また、低回転高負荷側の過給圧が排気圧を上回る運転
領域では、過給気による燃焼ガスの掃気が促進されるた
め、低い過給圧でも加速時に十分な吸気充填量が得られ
て出力の向上が図られ、燃費も改善されるととも、上記
の高い幾何学的圧縮比と相俟って残留ガスの低減が図れ
ることにより、この残留ガスによる混合気温度の上昇が
抑えられ耐ノッキング性も向上することになる。
Further, in an operating region where the supercharging pressure on the low rotation speed and high load side exceeds the exhaust pressure, the scavenging of the combustion gas due to the supercharging is promoted, so a sufficient intake charge amount can be obtained at the time of acceleration even at a low supercharging pressure. The output is improved, the fuel efficiency is improved, and the residual gas is reduced in combination with the above-mentioned high geometric compression ratio. Knocking performance will also be improved.

(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。(Example) Hereinafter, the Example of this invention is described based on drawing.

第1図に示す過給機付エンジンにおいて、1は4サイ
クルのエンジン本体、2はターボ過給機である。吸気通
路3はその上流側から過給機2のコンプレッサ2a、イン
タクーラ5、スロットル弁6が順に介装されてサージタ
ンク7に続き、このサージタンク7から各気筒のそれぞ
れ第1と第2の吸気バルブ8,9で開閉される第1と第2
の吸気ポート10,11に対し第1と第2の通路12,13が連な
っている。そして、各第2通路13には通路開閉用のシャ
ッター弁14が介装され、このシャッター弁14の下流側に
おいて第1と第2の吸気ポート10,11へ向けた燃料噴射
弁15が設けられている。
In the supercharged engine shown in FIG. 1, 1 is a 4-cycle engine body, and 2 is a turbocharger. From the upstream side of the intake passage 3, a compressor 2a of the supercharger 2, an intercooler 5, and a throttle valve 6 are sequentially installed to follow the surge tank 7, and from the surge tank 7, the first and second intake air of each cylinder are provided. First and second opening and closing with valves 8 and 9
The first and second passages 12 and 13 are connected to the intake ports 10 and 11, respectively. A shutter valve 14 for opening and closing the passage is provided in each second passage 13, and a fuel injection valve 15 directed to the first and second intake ports 10 and 11 is provided on the downstream side of the shutter valve 14. ing.

また、各気筒はそれぞれ第1と第2の排気バルブ16,1
7で開閉される第1と第2の排気ポート18,19を備える。
そして、各気筒に連なる排気通路20には過給機2のター
ビン2bが介装されているとともに、このタービン2bをバ
イパスする通路21にウエストゲートバルブ22が介装され
ている。
Further, each cylinder has a first exhaust valve 16 and a second exhaust valve 1,1 respectively.
It is provided with first and second exhaust ports 18 and 19 that are opened and closed at 7.
A turbine 2b of the supercharger 2 is installed in an exhaust passage 20 connected to each cylinder, and a wastegate valve 22 is installed in a passage 21 that bypasses the turbine 2b.

しかして、上記エンジンの幾何学的圧縮比は8.5以上
に設定されている。バルブリフト量が1mmとなる時点で
規定される吸気ポート10,11の開閉時期に関しては第2
図に示す如く、第1吸気バルブ8は第1吸気ポート10を
ピストン上死点(TDC)の直前で開き、ピストン下死点
(BDC)からクランク角度で50度以上経過した時点で閉
じ、第2吸気バルブ9は第2吸気ポート11を第1吸気バ
ルブ8の場合よりも早く開き、第1吸気バルブ8と同時
期に第2吸気ポート11を閉じるようにカムシャフトでタ
イミングが設定されている。そして、第2吸気ポート11
に関しては、制御手段23によりシャッター弁14を開閉制
御して、第3図に斜線で示す如く過給効率が高くて過給
圧が排気圧を上回る低回転高負荷側の運転領域でのみシ
ャッター弁14の開作動により燃焼室に対する吸気の導入
を行なうようになっている。すなわち、制御手段23はサ
ージタンク7に設けた圧力センサ24で検出される吸気管
圧力と、回転センサ25で検出されるエンジン回転数の信
号に基づき、低回転高負荷の運転領域でシャッター弁14
のアクチュエータ26に開信号を出力するようになってい
る。
Therefore, the geometric compression ratio of the above engine is set to 8.5 or more. Regarding the opening / closing timing of the intake ports 10 and 11 which is specified when the valve lift amount becomes 1 mm,
As shown in the figure, the first intake valve 8 opens the first intake port 10 immediately before the piston top dead center (TDC), and closes when the crank angle exceeds 50 degrees from the piston bottom dead center (BDC). The timing of the second intake valve 9 is set by the camshaft so that the second intake port 11 opens earlier than the case of the first intake valve 8 and the second intake port 11 closes at the same time as the first intake valve 8. . And the second intake port 11
With regard to the above, the shutter valve 14 is controlled to be opened / closed by the control means 23, and the shutter valve is provided only in the operating region on the low rotation / high load side where the supercharging efficiency is high and the supercharging pressure exceeds the exhaust pressure as shown by the hatched lines in FIG. The opening operation of 14 introduces intake air into the combustion chamber. That is, the control means 23, based on the signal of the intake pipe pressure detected by the pressure sensor 24 provided in the surge tank 7 and the engine speed signal detected by the rotation sensor 25, operates the shutter valve 14 in the low rotation and high load operation region.
The actuator 26 is designed to output an open signal.

そうして、上記幾何学的圧縮比と吸気ポート閉時期の
設定のもとに、上記エンジンの有効圧縮比(圧縮始めの
シリンダ内容積/ピストン上死点でのすきま容積)は、
第4図に実線で右下り斜線を引いて設定領域を示す如く
6.5〜8.25程度になされている。なお、同図に破線の斜
線で示す領域は従来の過給機付エンジンの設定範囲であ
る。そして、第4図から、幾何学的圧縮比と吸気ポート
閉時期との関係を第5図に示す領域において設定すれ
ば、上記有効圧縮比6.5〜8.25が得られることがわか
る。また、上記吸気ポート閉時期に関し、ピストン下死
点後のクランク角度50度の時点は、第6図に示す如くク
ランク角度の変化に対してピストンの変位割合(ピスト
ン変位量x/ピストンの全ストロークx st)が急激に大き
くなっていく時点である。
Then, based on the settings of the geometrical compression ratio and the intake port closing timing, the effective compression ratio of the engine (the cylinder internal volume at the start of compression / the clearance volume at the piston top dead center) is
As shown in Fig. 4, a solid line is drawn with a diagonal line to the right to indicate the setting area.
It is about 6.5 to 8.25. The area shown by the slanted lines in the figure is the setting range of the conventional engine with a supercharger. From FIG. 4, it can be seen that if the relationship between the geometric compression ratio and the intake port closing timing is set in the region shown in FIG. 5, the effective compression ratio of 6.5 to 8.25 can be obtained. Regarding the intake port closing timing, when the crank angle is 50 degrees after the piston bottom dead center, as shown in FIG. 6, the piston displacement ratio (piston displacement x / total piston stroke) with respect to the crank angle change. (x st) is the point when it rapidly increases.

従って、上記実施例の場合、吸気ポート閉時期の遅延
により、膨張行程のピストンストロークが圧縮行程の同
ストロークよりも相対的に長くなり、燃焼ガスが断熱膨
張により有効に冷却され、排気ガス温度は排気系部品の
耐熱限界温度以下に抑えられることになる。すなわち、
高速運転領域での空燃比のリッチ化は不要となり燃費の
改善が図れる。また、吸気ポート10,11は、ピストンの
変位割合が急激に大きく成ってきてから閉じられるた
め、軽負荷でのポンピングロスの低減が有効に図れる。
しかも、上記吸気ポート閉時期の遅延にかかわらず、幾
何学的圧縮比を高くして有効圧縮比を確保するととも
に、排気行程での燃焼室の残留ガスを減らしているか
ら、燃焼安定性の確保ないしは改善が図れ、有効圧縮比
を低く抑えることあるいは吸気ポート閉時期をさらに遅
らせることも可能となる。
Therefore, in the case of the above embodiment, the piston stroke in the expansion stroke becomes relatively longer than the same stroke in the compression stroke due to the delay of the intake port closing timing, the combustion gas is effectively cooled by the adiabatic expansion, and the exhaust gas temperature is It will be kept below the heat-resistant limit temperature of the exhaust system parts. That is,
It is not necessary to enrich the air-fuel ratio in the high-speed operation range, and fuel efficiency can be improved. Further, since the intake ports 10 and 11 are closed after the displacement rate of the piston suddenly becomes large, the pumping loss at a light load can be effectively reduced.
Moreover, regardless of the delay in the intake port closing timing, the geometric compression ratio is increased to secure the effective compression ratio and the residual gas in the combustion chamber in the exhaust stroke is reduced, so that the combustion stability is secured. Or, improvement can be achieved, and it becomes possible to suppress the effective compression ratio to a low value or to further delay the intake port closing timing.

一方、低回転高負荷側の過給圧が排気圧よりも高い運
転領域では、シャッター弁14の開作動により第2吸気ポ
ート11が吸気作用を呈し、吸気側と排気側の開弁期間の
オーバラップが大きくなるため、過給気により燃焼ガス
が掃気され、上記幾何学的圧縮比が高いこともあって、
燃焼室の残留ガスの低減がより一層図られる。そして、
この残留ガスの低減により、燃焼室は低い過給圧でも吸
気の充填量が高くなり、出力の向上ないしは燃費の改善
が図れるとともに、残留ガスによる混合気温度の上昇が
抑えられ、耐ノッキング性も改善される。なお、吸気ポ
ート閉時期と幾何学的圧縮比の関係を調整することによ
り、有効圧縮比が過度に高くなることは防止できる。ま
た、オーバラップを大きくして掃気をさせた場合の未燃
ガスの排出は、排気ポート18,19が閉じられた後に燃料
噴射を行なうようにすることにより防止することができ
る。
On the other hand, in the operating region where the supercharging pressure on the low rotation and high load side is higher than the exhaust pressure, the opening operation of the shutter valve 14 causes the second intake port 11 to perform the intake action, and the opening period of the intake side and the exhaust side is exceeded. Since the wrap becomes large, combustion gas is scavenged by supercharging, and the geometric compression ratio is high,
The residual gas in the combustion chamber is further reduced. And
Due to this reduction of residual gas, the intake chamber is filled with a large amount of intake air even at a low supercharging pressure, which improves output and fuel efficiency, while suppressing an increase in the temperature of the air-fuel mixture due to residual gas, as well as knocking resistance. Be improved. The effective compression ratio can be prevented from becoming excessively high by adjusting the relationship between the intake port closing timing and the geometric compression ratio. Further, the discharge of the unburned gas when the overlap is increased and the scavenging is performed can be prevented by performing the fuel injection after the exhaust ports 18 and 19 are closed.

上記実施例では第1と第2の両吸気ポート10,11を同
時に閉じるようにしたが、第7図に示す如く、第2吸気
バルブは第2吸気ポートを第1吸気バルブよりも遅れて
閉じるようにしてもよい。これにより低回転高負荷の運
転領域での燃焼ガスの断熱膨張による冷却効率をさらに
高め、また、有効圧縮比の低下を図って、ノッキングの
発生をより確実に防止することができる。
In the above embodiment, both the first and second intake ports 10 and 11 are closed at the same time, but as shown in FIG. 7, the second intake valve closes the second intake port later than the first intake valve. You may do it. As a result, the cooling efficiency due to the adiabatic expansion of the combustion gas in the low rotation and high load operation region can be further enhanced, the effective compression ratio can be reduced, and the occurrence of knocking can be prevented more reliably.

また、第8図に示す如く、第1吸気バルブは第2吸気
バルブよりも吸気ポートを早く(ピストン下死点からク
ランク角度50度に至る間に)閉じるようにして、軽負荷
側では有効圧縮比を高くして空燃比のリーン(希薄)化
ないしは燃焼安定性の向上を図り、高負荷側でのみ吸気
ポートの閉時期を遅らせて有効圧縮比の低下を図りなが
ら燃焼ガスの冷却を有効に行なえるようにしてもよい。
Further, as shown in FIG. 8, the first intake valve closes the intake port earlier than the second intake valve (between the piston bottom dead center and the crank angle of 50 degrees) so that the effective compression is achieved on the light load side. The ratio is increased to make the air-fuel ratio leaner or the combustion stability is improved. Only on the high load side, the closing timing of the intake port is delayed to reduce the effective compression ratio while effectively cooling the combustion gas. You may be able to do it.

また、上記実施例ではシャッター弁14を用いて第2吸
気バルブ9により吸気ポートの開閉時期を制御している
が、第2吸気バルブに弁停止機構を設けてこれをシャッ
ター弁と同様に制御する方式としてもよく、さらにこの
第2吸気バルブの位相を吸気カム側でモータにより任意
に変更できるようにして、第3図に破線で等位相線を示
す如く高負荷になるに従って吸気側と排気側との開弁期
間のオーバラップが漸次大きくなるように制御してもよ
い。
Further, in the above embodiment, the opening / closing timing of the intake port is controlled by the second intake valve 9 using the shutter valve 14, but a valve stop mechanism is provided in the second intake valve to control this in the same manner as the shutter valve. Alternatively, the phase of the second intake valve can be arbitrarily changed by a motor on the intake cam side, and the intake side and the exhaust side can be changed as the load increases as shown by the equiphase lines in FIG. Control may be performed such that the overlap of the valve opening periods with and gradually increases.

なお、バルブの位相をモータで変える方式を採用する
場合、第2吸気バルブだけでなく第1吸気バルブも同時
に制御してもよい。もちろん、2バルブ方式に限らず吸
気バルブが1つの方式のエンジンでも本発明は実施する
ことができる。
When a method of changing the valve phase by a motor is adopted, not only the second intake valve but also the first intake valve may be controlled at the same time. Of course, the present invention can be implemented not only in the two-valve system, but also in an engine having one intake valve.

また、上記オーバラップの制御は過給圧と排気圧をそ
れぞれセンサで検出し両者を直接比較しながら行なって
もよく、さらにオーバラップ量を変更する場合、排気ポ
ートの閉時期を変えるようにしてもよい。
Further, the control of the above-mentioned overlap may be performed by directly detecting the supercharging pressure and the exhaust pressure by the sensors and comparing them, and when changing the overlap amount, the closing timing of the exhaust port should be changed. Good.

【図面の簡単な説明】 図面は本発明の実施例を示し、第1図は過給機付エンジ
ンの全体構成図、第2図は吸気バルブのタイミング特性
を示す図、第3図はターボ式過給機の場合のオーバラッ
プ拡大領域を示す特性図、第4図は幾何学的圧縮比と吸
気ポート閉時期と有効圧縮比との関係に関し本発明と従
来例の設定領域を示す特性図、第5図は幾何学的圧縮比
と吸気ポート閉時期に関する設定領域を示す特性図、第
6図はクランク角度とピストンの変位割合との関係を示
す図、第7図および第8図は吸気バルブのタイミング特
性の他の例を示す図である。 1……エンジン本体、2……過給機、3……吸気通路、
8……第1吸気バルブ、9……第2吸気バルブ、10……
第1吸気ポート、11……第2吸気ポート、14……シャッ
ター弁、18,19……排気ポート。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The drawings show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is an overall configuration diagram of an engine with a supercharger, FIG. 2 is a diagram showing timing characteristics of intake valves, and FIG. 3 is a turbo type. FIG. 4 is a characteristic diagram showing an overlap expansion region in the case of a supercharger, and FIG. 4 is a characteristic diagram showing a setting region of the present invention and a conventional example with respect to the relationship between the geometric compression ratio, the intake port closing timing, and the effective compression ratio, FIG. 5 is a characteristic diagram showing a set region relating to the geometric compression ratio and the intake port closing timing, FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a crank angle and a piston displacement ratio, and FIGS. 7 and 8 are intake valves. It is a figure which shows the other example of the timing characteristic of. 1 ... Engine body, 2 ... Supercharger, 3 ... Intake passage,
8 ... 1st intake valve, 9 ... 2nd intake valve, 10 ...
1st intake port, 11 …… Second intake port, 14 …… Shutter valve, 18,19 …… Exhaust port.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】吸気をエンジンに過給するターボ過給機を
備えるとともに該ターボ過給機から過給される過給気を
冷却するインタクーラを備えた過給機付エンジンにおい
て、 エンジンの幾何学的圧縮比は8.5以上に設定されている
とともに、吸気弁のバルブリフト量が1mmとなる時点で
規定される吸気ポートの閉時期はピストンの下死点から
クランク角度で50度以上経過した時点に設定されてお
り、 低回転高負荷側の過給圧が排気圧を上回る運転領域では
吸気ポートの開時期を他の運転領域よりも早めて吸気側
と排気側との開弁期間のオーバラップを大きくする手段
を設けたことを特徴とする過給機付エンジンのバルブタ
イミング制御装置。
1. A supercharged engine comprising a turbocharger for supercharging intake air to the engine and an intercooler for cooling supercharged air from the turbocharger, the engine geometry being The dynamic compression ratio is set to 8.5 or more, and the closing timing of the intake port specified when the valve lift of the intake valve becomes 1 mm is when the crank angle exceeds 50 degrees from the bottom dead center of the piston. It is set, and in the operating region where the supercharging pressure on the low rotation and high load side exceeds the exhaust pressure, the intake port opening timing is set earlier than in other operating regions so that the intake side and exhaust side open period overlaps. A valve timing control device for an engine with a supercharger, characterized in that a means for enlarging is provided.
JP2794787A 1986-11-27 1987-02-09 Valve timing controller for engine with supercharger Expired - Lifetime JP2566232B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2794787A JP2566232B2 (en) 1987-02-09 1987-02-09 Valve timing controller for engine with supercharger
KR1019870013322A KR910002898B1 (en) 1986-11-27 1987-11-26 Supercharged engine
DE8787117608T DE3781100T2 (en) 1986-11-27 1987-11-27 CHARGED ENGINE.
US07/125,982 US4958606A (en) 1986-11-27 1987-11-27 Supercharged engine
EP87117608A EP0269125B1 (en) 1986-11-27 1987-11-27 Supercharged engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2794787A JP2566232B2 (en) 1987-02-09 1987-02-09 Valve timing controller for engine with supercharger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63195325A JPS63195325A (en) 1988-08-12
JP2566232B2 true JP2566232B2 (en) 1996-12-25

Family

ID=12235087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2794787A Expired - Lifetime JP2566232B2 (en) 1986-11-27 1987-02-09 Valve timing controller for engine with supercharger

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2566232B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5443050A (en) * 1992-01-31 1995-08-22 Mazda Motor Corporation Engine control system
DE102004023590C5 (en) 2004-05-13 2018-11-08 Audi Ag Method for operating an internal combustion engine and internal combustion engine for carrying out the method
JP5227265B2 (en) * 2009-06-04 2013-07-03 本田技研工業株式会社 Internal combustion engine with exhaust supercharger
JP5472195B2 (en) * 2011-04-22 2014-04-16 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine having a variable compression ratio mechanism
JP6025651B2 (en) * 2013-05-14 2016-11-16 株式会社デンソー Intake device for internal combustion engine

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6166824A (en) * 1984-09-10 1986-04-05 Mazda Motor Corp Valve timing control device of engine
JPS61187543A (en) * 1985-02-15 1986-08-21 Toyota Motor Corp Control method of variable valve-timing engine

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63195325A (en) 1988-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4517515B2 (en) 4-cycle engine for automobiles
US4958606A (en) Supercharged engine
JP3236654B2 (en) Engine with mechanical supercharger
JP4385531B2 (en) 4-cycle engine with catalyst
JP3280758B2 (en) Intake device for engine with mechanical supercharger
JP2566232B2 (en) Valve timing controller for engine with supercharger
JP2002332877A (en) Four-stroke engine for car
JP2004060551A (en) Control device of internal combustion engine
JP2799388B2 (en) Engine with turbocharger
JP2002242714A (en) 4-cycle engine for automobile
JP3384579B2 (en) Engine with turbocharger
JP3183560B2 (en) Control device for supercharged engine
JP3451669B2 (en) Engine with turbocharger
EP1239130A2 (en) Dual-mode engine with controlled auto-ignition
JP3377828B2 (en) Intake device for engine with mechanical supercharger
JP2994784B2 (en) Engine combustion chamber structure
JP2673427B2 (en) Engine with turbocharger
JP3551436B2 (en) Engine with turbocharger
JPH10274069A (en) Cylinder injection type engine with mechanical supercharger
JPH0717787Y2 (en) Supercharged engine
JP7537317B2 (en) engine
JP2966129B2 (en) Engine combustion chamber structure
JP6923005B2 (en) Internal combustion engine control method and internal combustion engine control device
JPH01318A (en) supercharged engine
JPS60256523A (en) Diesel engine

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term