JP6177928B2 - Internal combustion engine and drive system - Google Patents

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Description

本発明は、自動車のエンジンなどに好適な内燃機関及び駆動システムの改良に関するものである。   The present invention relates to an improvement of an internal combustion engine and a drive system suitable for an automobile engine or the like.

自動車用のエンジンとしては、2サイクル及び4サイクルの内燃機関が知られている。2サイクルエンジンは、クランクシャフトの1回転に1回の爆発であり、4サイクル内燃機関は2回転に1回の爆発である。これに対し、前記4サイクルの行程後に、掃気吸気行程及び掃気排気行程を追加した6サイクルのエンジンも知られており、クランクシャフトの3回転に1回の爆発となる。また、下記特許文献1には、前記4サイクルの排気行程から吸気行程に移る間に、空気吸気行程と、これによる燃焼室内の空気を加圧する加圧行程とを備え、これによって得られた加圧空気を吸気行程の後半にある他の気筒に供給するようにした6サイクルエンジンが開示されている。   Two-cycle and four-cycle internal combustion engines are known as automobile engines. The two-cycle engine has one explosion per revolution of the crankshaft, and the four-cycle internal combustion engine has one explosion every two revolutions. On the other hand, a six-cycle engine in which a scavenging intake stroke and a scavenging exhaust stroke are added after the four-stroke stroke is also known, resulting in one explosion per three rotations of the crankshaft. Patent Document 1 below includes an air intake stroke and a pressurizing stroke for pressurizing air in the combustion chamber during the transition from the exhaust stroke of the four cycles to the intake stroke. A six-cycle engine is disclosed in which compressed air is supplied to other cylinders in the latter half of the intake stroke.

ところで、昨今の燃料高騰や温暖化対策などを背景に、内燃機関と電動機を組み合わせるようにしたハイブリッド方式のエンジンが注目されている。他に、環境負荷の低い方式としては、電気自動車,水素自動車,燃料電池自動車などが提案されているが、充電に長時間が必要,水素充填のためのインフラ整備が必要など、多くの課題がある。   By the way, with the recent rise in fuel and global warming countermeasures, a hybrid engine that combines an internal combustion engine and an electric motor is attracting attention. In addition, electric vehicles, hydrogen vehicles, fuel cell vehicles, etc. have been proposed as methods with low environmental impact, but there are many problems such as requiring a long time for charging and infrastructure for filling hydrogen. is there.

下記特許文献2には、燃料消費の改善を図るとともに環境負荷の低減を図るようにした6サイクルの内燃機関が開示されている。これによれば、吸気行程ではシリンダ内のピストンが下降し、吸気バルブが開いて空気がシリンダ内に吸気される。加圧チャンバ送出行程ではピストンが上昇し、送出バルブが開いて加圧空気が加圧チャンバに送出される。加圧チャンバ吸入行程ではピストンが下降し、吸入バルブが開くことで、加圧空気が加圧チャンバからシリンダ内に再び吸入される。混合ガス量は、スロットル機構によって調整される。その後、4サイクルの内燃機関と同様の圧縮行程,燃焼行程,排気行程の動作が行われる。   Patent Document 2 listed below discloses a six-cycle internal combustion engine designed to improve fuel consumption and reduce the environmental load. According to this, in the intake stroke, the piston in the cylinder is lowered, the intake valve is opened, and air is taken into the cylinder. In the pressurized chamber delivery stroke, the piston is raised, the delivery valve is opened, and pressurized air is delivered to the pressurized chamber. In the pressurizing chamber suction stroke, the piston is lowered and the suction valve is opened, so that the pressurized air is sucked again into the cylinder from the pressurizing chamber. The amount of mixed gas is adjusted by a throttle mechanism. Thereafter, the same compression stroke, combustion stroke, and exhaust stroke operations as those of the four-cycle internal combustion engine are performed.

特開平2−119635号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-119635 特開2010−31705号公報JP 2010-31705 A

上述した特許文献2記載の内燃機関によれば、4サイクル内燃機関に2サイクルの自己加圧サイクルを加え、シリンダ内に導入された空気を加圧して加圧チャンバに送出し、次に加圧チャンバ内の空気を前記シリンダ内に吸入して圧縮・燃焼・排気を行うことで、燃料消費及び環境負荷が改善されるという優れた技術的効果が得られる。しかしながら、6サイクルであるために、低速域における排気ガス圧力が低く、排気をより良好に行うことができれば好都合である。また、併せて、燃料消費の改善,排気ガスによる環境負荷の低減,馬力ないしトルクの向上を図ることができれば、更に好都合である。   According to the internal combustion engine described in Patent Document 2 described above, a self-pressurization cycle of 2 cycles is added to a 4-cycle internal combustion engine, the air introduced into the cylinder is pressurized and sent to the pressurization chamber, and then pressurized. By sucking the air in the chamber into the cylinder and performing compression, combustion, and exhaust, an excellent technical effect of improving fuel consumption and environmental load can be obtained. However, since there are six cycles, it is advantageous if the exhaust gas pressure in the low speed range is low and the exhaust can be performed better. In addition, it would be more convenient if it was possible to improve fuel consumption, reduce the environmental load due to exhaust gas, and improve horsepower or torque.

本発明は、以上の点に着目したもので、その目的は、6サイクルであっても排気を良好に行うことである。他の目的は、高速域における馬力ないしトルクの向上を図ることである。更に他の目的は、燃料消費の改善を図るとともに、環境負荷の低減を図ることができる実用性に優れた内燃機関及びその駆動システムを提供することである。   The present invention focuses on the above points, and its purpose is to perform exhaust well even in 6 cycles. Another object is to improve horsepower or torque at high speeds. Still another object of the present invention is to provide an internal combustion engine excellent in practicality and its drive system that can improve the fuel consumption and reduce the environmental load.

前記目的を達成するため、本発明は、シリンダ内でピストンが往復運動する際にバルブの開閉を行うエンジンを備えた内燃機関であって、前記シリンダには、吸気バルブ,送出バルブ,吸入バルブ,排気バルブが設けられており、前記送出バルブから送出された加圧空気を一時的に滞留するための加圧チャンバが、流量調整用の第1のスロットル機構を介して、前記送出バルブと前記吸入バルブとの間に設けられており、低速域では外部から駆動され、高速域では排気ガスの圧力によって駆動されるタービンを有しており、外気を圧縮して供給する外部過給機が、流量調整用の第2のスロットル機構を介して、前記排気バルブと前記吸入バルブとの間に設けられており、前記第1のスロットル機構は、低速域では速度に応じて流量調整を行うとともに、高速域では全開状態となり、前記第2のスロットル機構は、低速域では閉状態であり、高速域では速度に応じて流量調整を行い、
a,ピストンが下降するときに、前記吸気バルブを開いて、外気を前記シリンダ内に吸気する吸気行程,
b,ピストンが上昇するときに、前記吸気行程によって前記シリンダ内に吸気された空気を加圧し、前記送出バルブを開いて、前記加圧チャンバに送出する送出行程,
c,ピストンが下降するときに、前記吸気バルブを閉じた状態で前記吸入バルブを開いて、低速域では、前記加圧チャンバ内の空気と燃料の混合ガスを吸入し、高速域では、前記加圧チャンバ内の空気と前記外部過給機から供給される圧縮空気と燃料との混合ガスを吸入する吸入行程,
d,ピストンが上昇するときに、前記吸入行程によって前記シリンダ内に吸入された混合ガスを圧縮する圧縮行程,
e,この圧縮行程によって圧縮された混合ガスを燃焼・爆発させ、ピストンを下降させる燃焼行程,
f,ピストンが上昇するときに、前記燃焼行程による燃焼後の残留ガスを、前記排気バルブを開いて、前記シリンダ内から排気し、前記外部過給機に送る排気行程,
を繰り返し行うことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides an internal combustion engine including an engine that opens and closes a valve when a piston reciprocates in the cylinder. The cylinder includes an intake valve, a delivery valve, an intake valve, An exhaust valve is provided, and a pressurization chamber for temporarily retaining pressurized air sent from the delivery valve is connected to the delivery valve and the suction via a first throttle mechanism for flow rate adjustment. An external supercharger that is provided between the valves and is driven from outside in the low speed range and driven by the pressure of the exhaust gas in the high speed range, compresses the outside air and supplies the flow rate. It is provided between the exhaust valve and the intake valve via a second throttle mechanism for adjustment, and the first throttle mechanism adjusts the flow rate according to the speed in the low speed range. Both fully opened in high speed range, the second throttle mechanism is in the low-speed range are closed, perform flow adjustment according to the speed at the high speed range,
a, an intake stroke for opening the intake valve and sucking outside air into the cylinder when the piston descends;
b, a delivery stroke for pressurizing air sucked into the cylinder by the intake stroke when the piston is raised, opening the delivery valve, and delivering the pressurized air to the pressurization chamber;
c, when the piston descends, the intake valve is opened with the intake valve closed, and the mixed gas of air and fuel in the pressurized chamber is sucked in the low speed region, and the intake valve is sucked in the high speed region. A suction stroke for sucking a mixed gas of air in the pressure chamber and compressed air and fuel supplied from the external supercharger;
d, a compression stroke for compressing the mixed gas sucked into the cylinder by the suction stroke when the piston moves up;
e. Combustion stroke in which the mixed gas compressed by this compression stroke is burned and exploded to lower the piston.
f, an exhaust stroke in which residual gas after combustion during the combustion stroke is exhausted from the cylinder by opening the exhaust valve when the piston rises, and is sent to the external supercharger;
Is repeatedly performed.

他の発明は、前記外部過給機の代わりに、低速域では外部から駆動され、高速域では排気ガスの圧力によって駆動される排気タービンが、前記排気バルブ側に設けられており、高速時に外気を導入するための第3のスロットル機構が、前記吸入バルブ側に設けられており、前記第3のスロットル機構は、低速域では閉状態であり、高速域では速度に応じて流量調整を行い、前記吸入行程は、ピストンが下降するときに、前記吸気バルブを閉じた状態で前記吸入バルブを開いて、低速域では、前記加圧チャンバ内の空気と燃料の混合ガスを吸入し、高速域では、前記加圧チャンバ内の空気と前記第3のスロットル機構から供給される外気と燃料との混合ガスを吸入し、前記排気行程は、ピストンが上昇するときに、前記燃焼行程による燃焼後の残留ガスを、前記排気バルブを開いて、前記シリンダ内から排気し、前記排気タービンに送ることを特徴とする。   In another invention, instead of the external turbocharger, an exhaust turbine driven from the outside in the low speed range and driven by the pressure of the exhaust gas in the high speed range is provided on the exhaust valve side. A third throttle mechanism is provided on the suction valve side, the third throttle mechanism is closed in the low speed range, and the flow rate is adjusted according to the speed in the high speed range, In the intake stroke, when the piston descends, the intake valve is opened with the intake valve closed, and in the low speed range, the mixed gas of air and fuel in the pressurized chamber is sucked. , Sucking the mixed gas of the air in the pressurizing chamber, the outside air supplied from the third throttle mechanism and the fuel, and the exhaust stroke is performed after the combustion by the combustion stroke when the piston ascends. The run gas, open the exhaust valve, and the exhaust from inside the cylinder, and wherein the sending to the exhaust turbine.

主要な形態の一つは、前記排気行程によって排気された排気ガスの一部を、前記吸入行程における混合ガスに混合するEGR装置を備えたことを特徴とする。該EGR装置は、低速域では、前記排気バルブ側から排気ガスの一部を前記混合ガスに混合し、高速域では、前記外部過給機側から排気ガスの一部を前記混合ガスに混合する切換手段を備えており、該切換手段は、前記第1及び第2のスロットル機構の開閉動作に連動して切り換え動作を行うことを特徴とする。   One of the main forms is characterized by including an EGR device that mixes a part of the exhaust gas exhausted in the exhaust stroke with the mixed gas in the intake stroke. The EGR device mixes a part of the exhaust gas with the mixed gas from the exhaust valve side in the low speed region, and mixes a part of the exhaust gas with the mixed gas from the external supercharger side in the high speed region. Switching means is provided, and the switching means performs the switching operation in conjunction with the opening and closing operations of the first and second throttle mechanisms.

他の形態によれば、前記吸気バルブ及び送出バルブの口径を、前記排気バルブ及び吸入バルブの口径より大きくなるように設定したことを特徴とする。更に他の形態の一つは、カムによって前記各行程における各バルブの開閉を行う際に、前記吸気行程と前記送出行程の動作がオーバーラップしないように、前記カムの形状を規定したことを特徴とする。更に他の形態の一つは、前記シリンダを複数設けた多気筒構成とするとともに、前記加圧チャンバと、外部過給機ないし排気タービンとを、複数のシリンダ間で共用することを特徴とする。   According to another aspect, the diameters of the intake valve and the delivery valve are set to be larger than the diameters of the exhaust valve and the intake valve. Still another embodiment is characterized in that the shape of the cam is defined so that the operations of the intake stroke and the delivery stroke do not overlap when the valves are opened and closed by the cam. And Still another embodiment has a multi-cylinder configuration in which a plurality of the cylinders are provided, and the pressurization chamber and an external supercharger or an exhaust turbine are shared among the plurality of cylinders. .

本発明の駆動システムは、前記内燃機関と、該内燃機関の外部過給機もしくは排気タービンの駆動に伴って発電された電力を利用して駆動される電気モーターと、を併用するハイブリッド方式であることを特徴とする。本発明の前記及び他の目的,特徴,利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。   The drive system of the present invention is a hybrid system that uses the internal combustion engine and an electric motor that is driven by using the electric power generated by driving the external supercharger or the exhaust turbine of the internal combustion engine. It is characterized by that. The above and other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.

本発明によれば、外部過給機又は排気タービンを設けることとしたので、低速時における排気を良好に行うことができる。加圧チャンバによる加圧空気の他に、外部過給機による圧縮空気もしくは外気を導入することとしたので、燃焼効率が向上して、高速域における馬力ないしトルクの向上,燃料消費の改善,環境負荷の低減を図ることができる。   According to the present invention, since an external supercharger or an exhaust turbine is provided, exhaust at a low speed can be performed satisfactorily. In addition to pressurized air from the pressurized chamber, compressed air or outside air from an external supercharger is introduced, improving combustion efficiency, improving horsepower or torque at high speeds, improving fuel consumption, and environment The load can be reduced.

本発明の実施例1の主要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of Example 1 of this invention. 前記図1におけるバルブ径の大きさ及びスロットル機構の構造の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the magnitude | size of the valve diameter in FIG. 1 and the structure of a throttle mechanism. 前記実施例1における主要工程の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the main process in the said Example 1. FIG. 前記実施例1における主要工程の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the main process in the said Example 1. FIG. 前記実施例1におけるカム形状の一例,カムの動きと行程との関係,カムの角度とリフト量との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the cam shape in the said Example 1, the relationship between a cam motion and a stroke, and an example of the relationship between the angle of a cam, and a lift amount. 前記実施例1における制御装置の主要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of the control apparatus in the said Example 1. FIG. 前記実施例1の低中速時における動作の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of operation | movement at the time of the low and medium speed of the said Example 1. FIG. 前記実施例1の高速時における動作の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of operation | movement at the time of the high speed of the said Example 1. FIG. 本発明の実施例におけるクランクシャフト回転数と、スロットル開度,エンジン出力,吸入ポート圧力との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the crankshaft rotation speed in the Example of this invention, throttle opening, an engine output, and suction port pressure. 本発明の実施例2の主要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of Example 2 of this invention. 本発明の実施例2の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of Example 2 of this invention. 本発明の実施例3の主要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of Example 3 of this invention. 前記実施例を多気筒に適用する場合の気筒間のサイクルの関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship of the cycle between cylinders in the case of applying the said Example to many cylinders.

以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail based on examples.

最初に、図1〜図9を参照しながら、本発明の実施例1について説明する。図1には、本実施例の主要部が示されている。同図に示すように、6ストロークエンジン1のシリンダ10に対して、4つのバルブ20,30,40,50が設けられている。バルブ40とバルブ50の間には、加圧チャンバ60及び低中速スロットル機構70Lが設けられている。また、バルブ30とバルブ50の間には、外部過給機(ターボチャージャー)80,インタークーラー90,高速スロットル機構70Hが設けられている。更に、本実施例では、EGR(Exhaust Gas Recirculation)装置200が設けられており、上述した外部過給機80の吸気側と排気側から得た還流排気ガスを切換バルブ210で切り換え、EGRクーラー220を介してバルブ50に供給するようになっている。なお、点線で示すVVCについては後述する。   First, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows the main part of this embodiment. As shown in the figure, four valves 20, 30, 40, 50 are provided for the cylinder 10 of the six-stroke engine 1. A pressurizing chamber 60 and a low / medium speed throttle mechanism 70L are provided between the valve 40 and the valve 50. An external supercharger (turbocharger) 80, an intercooler 90, and a high-speed throttle mechanism 70H are provided between the valve 30 and the valve 50. Furthermore, in this embodiment, an EGR (Exhaust Gas Recirculation) device 200 is provided, and the recirculated exhaust gas obtained from the intake side and the exhaust side of the external supercharger 80 described above is switched by the switching valve 210, and the EGR cooler 220 is switched. It supplies to the valve | bulb 50 via this. The VVC indicated by the dotted line will be described later.

各バルブと作用は、次の通りである。
(1)吸気バルブ20:シリンダ10内に外気を吸気する際に開くバルブである。
(2)排気バルブ30:燃焼後のガスをシリンダ10内から排気する際に開くバルブである。
(3)送出バルブ40:シリンダ10内で加圧した空気を加圧チャンバ60に送出するためのバルブである。
(4)吸入バルブ50:加圧チャンバ60内に滞留した加圧空気,外部過給機80による圧縮空気,EGR装置200からの還流排気ガスを、燃料ガスとともにシリンダ10内に吸入するためのバルブである。
Each valve and operation are as follows.
(1) Intake valve 20: This valve opens when the outside air is taken into the cylinder 10.
(2) Exhaust valve 30: This valve is opened when the gas after combustion is exhausted from the cylinder 10.
(3) Delivery valve 40: A valve for delivering the air pressurized in the cylinder 10 to the pressurization chamber 60.
(4) Suction valve 50: A valve for sucking pressurized air staying in the pressurized chamber 60, compressed air from the external supercharger 80, and recirculated exhaust gas from the EGR device 200 into the cylinder 10 together with the fuel gas. It is.

図2(A)には、上述したバルブの大きさが示されており、吸気バルブ20は、排気バルブ30よりも口径ないし断面積が大きく、吸気を効率的に行えるようになっている。また、送出バルブ40は、吸入バルブ50よりも口径ないし断面積が大きく、加圧チャンバ60への空気送出が効率的に行えるようになっている。また、これらバルブの大きさに対応するように、ポートの大きさも設定されている。すなわち、吸気ポート22は排気ポート32よりも口径ないし断面積が大きく設定されており、送出ポート42は、吸入ポート52よりも口径ないし断面積が大きく設定されている。   FIG. 2A shows the size of the above-described valve. The intake valve 20 has a larger diameter or cross-sectional area than the exhaust valve 30 and can perform intake efficiently. Further, the delivery valve 40 has a larger diameter or cross-sectional area than the suction valve 50 so that air can be efficiently delivered to the pressurizing chamber 60. In addition, the size of the port is set so as to correspond to the size of these valves. That is, the intake port 22 has a larger diameter or cross-sectional area than the exhaust port 32, and the delivery port 42 has a larger diameter or cross-sectional area than the intake port 52.

次に、各部について詳述すると、前記吸気バルブ20には、外気を吸入するための吸気ポート22が接続されている。前記排気バルブ30は、燃焼後の残留ガスを排気する排気ポート32及び管路34を介して、前記外部過給機80の排気側タービンハウジング80Eに接続されている。排気側タービンハウジング80Eの排気側は、高速側EGR管路82Hに接続されており、この高速側EGR管路82Hには排気管路82Eが設けられている。前記排気ポート32は、低速側EGR管路82Lにも接続されており、EGR管路82L,82Hは、切換バルブ210の切換側にそれぞれ接続されている。これにより、低中速時はEGR管路82Lが選択され、高速時はEGR管路82Hが選択されて、EGRクーラー220に接続されるようになっている。EGRクーラー220の還流排気ガスの吐出側は、管路222を介して、吸入バルブ50の吸入ポート52に接続されている。前記EGR管路82L,82Hには、排気ガスの逆流を防ぐワンウエイバルブ(逆止弁)202L,202Hがそれぞれ設けられている。   Next, each part will be described in detail. The intake valve 20 is connected to an intake port 22 for sucking outside air. The exhaust valve 30 is connected to an exhaust side turbine housing 80E of the external supercharger 80 through an exhaust port 32 and a pipe line 34 for exhausting residual gas after combustion. The exhaust side of the exhaust side turbine housing 80E is connected to the high speed side EGR pipe line 82H, and the high speed side EGR pipe line 82H is provided with an exhaust pipe line 82E. The exhaust port 32 is also connected to the low-speed EGR pipe line 82L, and the EGR pipe lines 82L and 82H are connected to the switching side of the switching valve 210, respectively. Thus, the EGR pipe line 82L is selected at low and medium speeds, and the EGR pipe line 82H is selected at high speeds and connected to the EGR cooler 220. The recirculated exhaust gas discharge side of the EGR cooler 220 is connected to the intake port 52 of the intake valve 50 via a pipe line 222. The EGR pipes 82L and 82H are provided with one-way valves (check valves) 202L and 202H, respectively, for preventing the exhaust gas from flowing backward.

次に、上述した外部過給機80の吸気側タービンハウジング80Iには吸気口84が設けられており、タービンシャフト88には、オイルポンプ油圧もしくはエンジン(後述するハイブリッドの場合はモーター)の回転力がワンウエイクラッチ86を介して伝達されるようになっている。吸気側タービンハウジング80Iの吐出側は、管路92,インタークーラー90,管路94,高速スロットル機構70H,の順に接続されて、吸入バルブ50の吸入ポート52に接続されている。   Next, an intake port 84 is provided in the intake-side turbine housing 80I of the external supercharger 80 described above, and the turbine shaft 88 has a rotational force of an oil pump hydraulic pressure or an engine (a motor in the case of a hybrid described later). Is transmitted via the one-way clutch 86. The discharge side of the intake side turbine housing 80I is connected to the intake port 52 of the intake valve 50 by connecting the line 92, the intercooler 90, the line 94, and the high-speed throttle mechanism 70H in this order.

一方、送出バルブ40は、送出ポート42を介して、加圧チャンバ60,管路44,低中速スロットル機構70L,の順に接続されており、更に、吸入バルブ50の吸入ポート52に接続されている。すなわち、送出バルブ40から送出されて加圧チャンバ60に導入された加圧空気は、スロットル機構70Lによる流量調整の後、外部過給機80による圧縮空気及びEGR装置200による還流排気ガスとともに、吸入バルブ50からシリンダ10内に導入されるようになっている。   On the other hand, the delivery valve 40 is connected to the pressurization chamber 60, the conduit 44, and the low / medium speed throttle mechanism 70 </ b> L in this order via the delivery port 42, and further connected to the suction port 52 of the suction valve 50. Yes. That is, the pressurized air sent from the delivery valve 40 and introduced into the pressurized chamber 60 is sucked together with the compressed air by the external supercharger 80 and the recirculated exhaust gas by the EGR device 200 after adjusting the flow rate by the throttle mechanism 70L. The valve 50 is introduced into the cylinder 10.

図2(B),(C)には、上述したスロットル機構70L,70Hの一例がそれぞれ示されている。スロットル機構70Lは、同図(B)に示すように、管路72Lの中央にスロットルバルブ74Lが設けられており、中心軸に対して矢印F74方向に回動可能とすることで、管路の開閉が行なわれる。スロットルバルブ74Lは、公知のように自動車のアクセル(図示せず)の動作に呼応しており、図示の実線の位置は、いわゆるアイドリング状態であり、点線で示す位置が最も開いた全開状態である。管路72Lの側面にはバイパス76Lが設けられており、アイドリング状態でも、このバイパス76Lを通じて小量の気体流通が確保されている。バイパス76Lには、アイドル状態における気体流量を調整するアイドル・アジャスト・スクリュー78Lが設けられている。   FIGS. 2B and 2C show examples of the above-described throttle mechanisms 70L and 70H, respectively. As shown in FIG. 5B, the throttle mechanism 70L is provided with a throttle valve 74L at the center of the pipeline 72L, and can be rotated in the direction of the arrow F74 with respect to the central axis. Opening and closing is performed. The throttle valve 74L responds to the operation of an automobile accelerator (not shown) as is well known, and the position of the solid line in the figure is a so-called idling state, and the position indicated by the dotted line is a fully opened state. . A bypass 76L is provided on the side surface of the pipe line 72L, and a small amount of gas flow is secured through the bypass 76L even in an idling state. The bypass 76L is provided with an idle adjustment screw 78L for adjusting the gas flow rate in the idle state.

一方、スロットル機構70Hは、同図(C)に示すように、管路72Hの中央にスロットルバルブ74Hが設けられており、前記スロットルバルブ74Lと同様に回動可能で、管路の開閉が行なわれる。スロットルバルブ74Hも、自動車のアクセルの動作に呼応しており、点線で示す位置が最も開いた全開状態である。すなわち、アクセルを最も踏み込んだ状態では、スロットルバルブ74L,74Hは、いずれも同図(B),(C)の点線で示す位置となる。なお、スロットル機構70Hでは、同図(B)のバイパス76Lやアイドル・アジャスト・スクリュー78Lは設けられていない。   On the other hand, the throttle mechanism 70H is provided with a throttle valve 74H at the center of the pipe line 72H as shown in FIG. 5C, and is rotatable like the throttle valve 74L, and opens and closes the pipe line. It is. The throttle valve 74H is also in response to the operation of the accelerator of the automobile, and is in the fully open state where the position indicated by the dotted line is the most open. That is, when the accelerator is depressed most, the throttle valves 74L and 74H are in the positions indicated by the dotted lines in FIGS. In the throttle mechanism 70H, the bypass 76L and the idle adjustment screw 78L shown in FIG.

スロットル機構70L,70Hのスロットルバルブ74L,74Hの開閉は、アクセルの踏込量(エンジンの回転数ないしクランクシャフト回転数)に呼応して行われるが、運転者がアクセルを踏み込んでいったときのタイミングは、例えば、以下のように設定する。
a,スロットルバルブ74Lが徐々に開いて全開となった後に、スロットルバルブ74Hが開き始める。
b,スロットルバルブ74Lがある程度開いた状態(全開に達しない状態)で、スロットルバルブ74Hが開き始める。
c,スロットルバルブ74Lが全開となった後であって、更に一定のアクセル踏込後にスロットルバルブ74Hが開き始める。
The throttle valves 74L and 74H of the throttle mechanisms 70L and 70H are opened and closed in response to the amount of accelerator depression (engine speed or crankshaft rotation speed), but the timing when the driver depresses the accelerator. Is set as follows, for example.
a. After the throttle valve 74L is gradually opened and fully opened, the throttle valve 74H starts to open.
b. With the throttle valve 74L being opened to some extent (not reaching the full open position), the throttle valve 74H starts to open.
c. After the throttle valve 74L is fully opened, the throttle valve 74H starts to open after a certain accelerator depression.

本実施例では、スロットル機構70L,70Hのスロットルバルブ74L,74Hは、図9に示すように動作する。すなわち、
a,アクセルの踏込量が上昇するのに連動して、まず、スロットル機構70Lのスロットルバルブ74Lを開く(グラフGSA参照)。スロットルバルブ74Lは、クランクシャフト回転数がTCで全開となる。
b,スロットル機構70Lのスロットルバルブ74が全開となった状態で、更にクランクシャフト回転数が上昇すると、スロットル機構70Hのスロットルバルブ74Hを開くようになる(グラフGSB参照)。
In this embodiment, the throttle valves 74L and 74H of the throttle mechanisms 70L and 70H operate as shown in FIG. That is,
a. First, the throttle valve 74L of the throttle mechanism 70L is opened (see graph GSA) in conjunction with an increase in the accelerator depression amount. The throttle valve 74L is fully opened when the crankshaft rotation speed is TC.
b. When the crankshaft rotation speed is further increased while the throttle valve 74 of the throttle mechanism 70L is fully opened, the throttle valve 74H of the throttle mechanism 70H is opened (see graph GSB).

図1に戻って、上述したバルブ20,30,40,50の端部には、ロッカーアーム20A,30A,40A,50Aをそれぞれ介してカム120,130,140,150(120,150のみ図示)が当接しており、それらカムの回転によって、後述する開閉動作が行われるようになっている。これらのバルブ駆動機構としては、各種のものが公知であり、いずれを適用してもよい。前記バルブに囲まれたシリンダ中央には、燃料点火用のプラグ12が設けられている。   Returning to FIG. 1, cams 120, 130, 140, and 150 (only 120 and 150 are shown) are provided at the ends of the above-described valves 20, 30, 40, and 50 through rocker arms 20A, 30A, 40A, and 50A, respectively. Are in contact with each other, and the opening / closing operation described later is performed by the rotation of the cams. Various types of these valve drive mechanisms are known, and any of them may be applied. A fuel ignition plug 12 is provided at the center of the cylinder surrounded by the valve.

更に、前記吸入ポート52には、燃料ポート71が接続されており、燃料ガスが供給されるようになっている。この燃料ガスは、加圧チャンバ60から送り出された空気,外部過給機80から供給された圧縮空気,EGR装置200による還流排気ガスと混ざり合って、シリンダ10内に供給される。燃料ガスの量は、アクセルの動きに対応して電子的に制御されており、スロットル機構70L,70Hのスロットルバルブ74L,74Hの開閉も、上述したようにアクセルの動きに対応している。従って、アクセルの動きに対応して、加圧空気及び圧縮空気の量と燃料の量が制御されている。なお、燃料は、前記説明のように、燃料ポート71からシリンダ10内に導入してもよいし、インジェクションノズルによって直接シリンダ10内に噴射するようにしてもよい。ディーゼルの場合は、プラグ12の代わりに燃料のインジェクションノズルを設けるようにする。   Further, a fuel port 71 is connected to the suction port 52 so that fuel gas is supplied. This fuel gas is mixed with the air sent out from the pressurizing chamber 60, the compressed air supplied from the external supercharger 80, and the recirculated exhaust gas from the EGR device 200, and is supplied into the cylinder 10. The amount of fuel gas is electronically controlled in accordance with the movement of the accelerator, and the opening and closing of the throttle valves 74L and 74H of the throttle mechanisms 70L and 70H also corresponds to the movement of the accelerator as described above. Accordingly, the amount of compressed air and compressed air and the amount of fuel are controlled in accordance with the movement of the accelerator. As described above, the fuel may be introduced into the cylinder 10 from the fuel port 71, or may be directly injected into the cylinder 10 by an injection nozzle. In the case of diesel, a fuel injection nozzle is provided instead of the plug 12.

図3及び図4には、本実施例における6サイクルの各行程における主要部の状態が示されている。なお、図3及び図4は、本発明の理解を容易にするために、4つのバルブ20,30,40,50を並列的に示している。シリンダ10内のピストン14がコンロッド16を介してクランクシャフト18に接合している点は、公知の技術と同様である。以下、順次各行程の動作について説明する。なお、以下の説明におけるピストン14の動きの方向は、上下が逆であってもよいし、横方向(左右方向)であっても差支えなく、図示の上下方向には、これらの場合も含まれる。
(1)吸気行程:図3(A)に示すように、シリンダ10内のピストン14が、矢印F3Aのように下降し、吸気バルブ20が開いて、吸気ポート22から空気がシリンダ10内に吸気される。
(2)送出行程:図3(B)に示すように、シリンダ10内のピストン14が、矢印F3Bのように上昇し、送出バルブ40が開いて、加圧された空気が加圧チャンバ60に送出される。
(3)吸入行程:図3(C)に示すように、シリンダ10内のピストン14が、矢印F3Cのように下降し、吸入バルブ50が開く。これにより、加圧チャンバ60内に滞留した加圧空気や、外部過給機80による圧縮空気が、燃料ガスやEGR装置200による還流排気ガスと混合して、吸入ポート52からシリンダ10内に吸入される。
(4)圧縮行程:図4(A)に示すように、バルブ20,30,40,50の全てが閉じた状態でピストン14が、矢印F3Dのように上昇し、混合ガスがシリンダ10内で圧縮される。
(5)燃焼行程:図4(B)に示すように、プラグ12が点火し、シリンダ10内で圧縮されている混合ガスを燃焼・爆発させる。ピストン14は、矢印F3Eのように下降する。
(6)排気行程:図4(C)に示すように、排気バルブ30が開いた状態でピストン14が、矢印F3Fのように上昇し、シリンダ10内の残留ガスが排気ポート32から排気される。残留ガスは、一部が外部過給機80のタービンの回転に利用されるとともに、一部がEGR装置200によって吸入ポート52に還流され、一部は排気管路82Eから排気される。
3 and 4 show the state of the main part in each process of 6 cycles in the present embodiment. 3 and 4 show four valves 20, 30, 40, and 50 in parallel in order to facilitate understanding of the present invention. The point that the piston 14 in the cylinder 10 is joined to the crankshaft 18 via the connecting rod 16 is the same as in the known technique. Hereinafter, operations in each process will be described in order. Note that the direction of movement of the piston 14 in the following description may be reversed upside down or in the horizontal direction (left-right direction), and these cases are also included in the illustrated up-down direction. .
(1) Intake stroke: As shown in FIG. 3A, the piston 14 in the cylinder 10 descends as shown by an arrow F3A, the intake valve 20 opens, and air is taken into the cylinder 10 from the intake port 22. Is done.
(2) Delivery stroke: As shown in FIG. 3 (B), the piston 14 in the cylinder 10 rises as shown by an arrow F3B, the delivery valve 40 opens, and the pressurized air enters the pressurized chamber 60. Sent out.
(3) Suction stroke: As shown in FIG. 3C, the piston 14 in the cylinder 10 descends as shown by an arrow F3C, and the suction valve 50 opens. As a result, the pressurized air staying in the pressurized chamber 60 and the compressed air from the external supercharger 80 are mixed with the fuel gas and the recirculated exhaust gas from the EGR device 200 and sucked into the cylinder 10 from the suction port 52. Is done.
(4) Compression stroke: As shown in FIG. 4 (A), with all of the valves 20, 30, 40, 50 closed, the piston 14 rises as shown by the arrow F3D, and the mixed gas flows in the cylinder 10. Compressed.
(5) Combustion stroke: As shown in FIG. 4B, the plug 12 is ignited, and the mixed gas compressed in the cylinder 10 is burned and exploded. The piston 14 descends as indicated by an arrow F3E.
(6) Exhaust stroke: As shown in FIG. 4 (C), with the exhaust valve 30 opened, the piston 14 rises as indicated by the arrow F3F, and the residual gas in the cylinder 10 is exhausted from the exhaust port 32. . A part of the residual gas is used for rotation of the turbine of the external supercharger 80, a part is recirculated to the suction port 52 by the EGR device 200, and a part is exhausted from the exhaust pipe 82E.

次に、カム120,130,140,150の動きに着目すると、次の通りとなる。なお、いずれのカムも、図3及び図4に示した6サイクルで1回転する。
(1)カム120:吸気バルブ20を開閉するためのカムで、図3(A)の吸気行程で吸気バルブ20を押して開く。
(2)カム130:排気バルブ30を開閉するためのカムで、図4(C)の排気行程で排気バルブ30を押して開く。
(3)カム140:送出バルブ40を開閉するためのカムで、図3(B)の送出行程で送出バルブ40を押して開く。
(4)カム150:吸入バルブ50を開閉するためのカムで、図3(C)の吸入行程で吸入バルブ50を押して開く。
Next, when attention is paid to the movement of the cams 120, 130, 140, 150, it is as follows. Each cam makes one rotation in the 6 cycles shown in FIGS.
(1) Cam 120: A cam for opening and closing the intake valve 20, which pushes and opens the intake valve 20 in the intake stroke of FIG.
(2) Cam 130: A cam for opening and closing the exhaust valve 30, which is opened by pushing the exhaust valve 30 in the exhaust stroke of FIG.
(3) Cam 140: A cam for opening and closing the delivery valve 40. The cam 140 is pushed and opened in the delivery process of FIG.
(4) Cam 150: A cam for opening and closing the intake valve 50, which is opened by pushing the intake valve 50 in the intake stroke of FIG.

図5(A)〜(C)には、上述したカム120〜150の一例が示されている。カム120〜150のカム山122〜152は、いずれも60度の範囲に形成されており、これによって、6サイクルに1回の割合でバルブ20〜50を開くようになっている。また、カム山122〜152の立上りや立下りの形状を調整することで、隣接する工程の動作をオーバーラップさせたり、逆に、オーバーラップが生じないようにすることができる。   FIGS. 5A to 5C show examples of the cams 120 to 150 described above. The cam crests 122 to 152 of the cams 120 to 150 are all formed in a range of 60 degrees, and as a result, the valves 20 to 50 are opened at a rate of once every six cycles. Further, by adjusting the rising and falling shapes of the cam peaks 122 to 152, it is possible to overlap the operations of adjacent processes, or to prevent the overlap from occurring.

同図(A)は、カム120をカムシャフト100の方向から見た図であり、60度の範囲の5度内側を基点として、例えば半径2ミリ(R2)の円弧を描くように立ち上がっており、頂部は例えば半径4ミリ(R4)の円弧を描いている。カム山122の立下りは、例えば直線的となっている。同図(B)は、カム140を示し、カム山142は、例えば前記カム山122と逆の形状となっている。同図(C)は、カム130,150を示し、一例を示すと、カム山132,152の立上がり,立下りのいずれも、例えば直線的となっている。カム山の立上り,立下りを円弧とすれば隣接する工程の動作にオーバーラップが生じ、直線的とすればオーバーラップは生じない。   FIG. 2A is a view of the cam 120 as viewed from the direction of the camshaft 100. The cam 120 stands up so as to draw, for example, an arc having a radius of 2 mm (R2) with a base of 5 degrees in the range of 60 degrees. For example, the top portion draws an arc having a radius of 4 mm (R4). The fall of the cam mountain 122 is, for example, linear. FIG. 5B shows the cam 140, and the cam crest 142 has a shape opposite to that of the cam crest 122, for example. FIG. 6C shows the cams 130 and 150. As an example, the rising and falling of the cam peaks 132 and 152 are linear, for example. If the rise and fall of the cam crest is an arc, an overlap occurs in the operation of an adjacent process, and if it is linear, no overlap occurs.

図5(D)には、以上の行程の全体が示されている。カム120のカム山122が吸入バルブ20を押すときが空気の吸入行程となる。他のカム130,140,150についても同様である。同図中、下死点はピストン14が最も降下した位置を示し、上死点はピストン14が最も上昇した位置を示す。また、オーバーラップは、吸気,排気などの動作が上死点ないし下死点付近で隣接する行程で重複していることを示す。   FIG. 5D shows the entire process described above. The time when the cam crest 122 of the cam 120 pushes the suction valve 20 is the air suction stroke. The same applies to the other cams 130, 140, 150. In the figure, the bottom dead center indicates the position where the piston 14 is lowered most, and the top dead center indicates the position where the piston 14 is raised most. In addition, the overlap indicates that operations such as intake and exhaust are overlapped in adjacent strokes near the top dead center or the bottom dead center.

吸気工程から送出行程に移行する下死点では、それぞれ2度(全体で4度)の角度で動作が重複しないように設定されており(カム山122の立下りのR,カム山142の立上りのR)、これによって、吸気及び送出の動作が確実に行われる。なお、図5(D)に示したオーバーラップ回避角度と、図5(A)に示したカム山122の立上り基点(R基点)角度は、静的特性と動的特性の相違から、必ずしも一致するとは限らない。図5(B)に示したカム山142についても同様である。排気行程から吸気行程に移行する上死点付近では、カム山132の直線とカム山122の直線によって動作がオーバーラップする。他も図示のとおりである。   At the bottom dead center where the intake process shifts to the delivery stroke, the operation is set so as not to overlap at an angle of 2 degrees (4 degrees as a whole) (R at the fall of the cam crest 122, rise of the cam crest 142). R), which ensures that intake and delivery operations are performed. Note that the overlap avoidance angle shown in FIG. 5D and the rising base point (R base point) angle of the cam crest 122 shown in FIG. Not always. The same applies to the cam crest 142 shown in FIG. Near the top dead center where the exhaust stroke shifts to the intake stroke, the operation overlaps with the straight line of the cam peak 132 and the straight line of the cam peak 122. Others are also illustrated.

本実施例によれば、図5(D)の6つの行程(図3及び図4参照)が、順次繰り返し行なわれる。すなわち、6サイクルで、カム120,130,140,150は、いずれも1回転する。一方、クランクシャフト18は、図3及び図4に示したように、2サイクルで1回転するので、6サイクルでは3回転する。このように、本実施例によれば、カムシャフト100の回転数は、クランクシャフト18の回転数の1/3となる。   According to this embodiment, the six steps in FIG. 5D (see FIGS. 3 and 4) are sequentially repeated. That is, in six cycles, all of the cams 120, 130, 140, 150 rotate once. On the other hand, as shown in FIGS. 3 and 4, the crankshaft 18 makes one rotation in two cycles, and therefore makes three rotations in six cycles. Thus, according to the present embodiment, the rotational speed of the camshaft 100 is 1/3 of the rotational speed of the crankshaft 18.

図5(E)には、カムの角度とカムリフトとの関係が示されている。グラフG6のうち、実線は、前記カム山の直線によるリフト量を示し、例えば−2度から立ち上がり、30度でピークとなって、例えば62度でリフト量ゼロとなる。一点鎖線は、前記カム山の円弧によるリフト量を示し、例えば2度から立ち上がり、30度でピークとなって、例えば58度でリフト量ゼロとなる。グラフG4は、4サイクルの場合のカムリフトの一例を示すもので、0度から立ち上がり、45度でピークとなって、90度でリフト量ゼロとなる。クランクシャフト回転数が同じである場合、6サイクルのカムシャフトの回転は4サイクルの場合よりも遅くなる。このため、本実施例の6サイクルの場合にバルブ20,30,40,50が開く時間は、4サイクルの場合に近づくようになる(図5(E)矢印参照)。   FIG. 5E shows the relationship between the cam angle and the cam lift. In the graph G6, the solid line shows the lift amount due to the straight line of the cam crest, rising from −2 degrees, for example, reaching a peak at 30 degrees, and reaching the lift amount zero at 62 degrees, for example. The alternate long and short dash line indicates the lift amount due to the arc of the cam crest. Graph G4 shows an example of the cam lift in the case of 4 cycles, rising from 0 degrees, peaking at 45 degrees, and lift amount being zero at 90 degrees. When the crankshaft rotation speed is the same, the rotation of the camshaft in 6 cycles is slower than in the case of 4 cycles. For this reason, the time for which the valves 20, 30, 40, 50 are opened in the case of 6 cycles in this embodiment approaches that in the case of 4 cycles (see the arrow in FIG. 5E).

次に、図6には、本実施例における制御を行うECU(Engine Control Unit)300に接続されているセンサーやモーターのうち、特に本実施例に関係するものが示されている。ECU300は、予め用意された制御プログラムを実行し、各センサーから入力される検知信号に基づいて、各モーターに必要な駆動信号を出力する。図示したセンサーとモーターの機能は、次の通りである。
a,アクセル開度センサー310:運転者によるアクセルの踏込具合を検知する。
b,低中速スロットルコントロールセンサー320L:低中速側のスロットル機構70Lのスロットルバルブ74Lの開閉具合を検知する。
c,高速スロットルコントロールセンサー320H:高速側のスロットル機構70Hのスロットルバルブ74Hの開閉具合を検知する。
d,低中速スロットルモーター322L:低中速側のスロットル機構70Lのスロットルバルブ74Lを開閉する。
e,高速スロットルモーター322H:高速側のスロットル機構70Hのスロットルバルブ74Hを開閉する。スロットル機構70L,70Hの開閉動作は、ECU300により、連動して行われるように制御される。
f,EGRコントロールセンサー324:EGR装置200の切換バルブ210の切換具合を検知する。
g,EGR切換モーター326:切換バルブ210の切換えを行う。この切換えは、ECU300により、スロットル機構70L,70Hの開閉動作に連動して行われるように制御される。
h,車速センサー328:車の速度を検知する。
Next, FIG. 6 shows a sensor and a motor connected to an ECU (Engine Control Unit) 300 that performs control in this embodiment, particularly those related to this embodiment. ECU 300 executes a control program prepared in advance, and outputs a drive signal necessary for each motor based on a detection signal input from each sensor. The functions of the illustrated sensor and motor are as follows.
a, Accelerator opening sensor 310: Detects the degree of accelerator depression by the driver.
b, Low / medium speed throttle control sensor 320L: Detects the opening / closing state of the throttle valve 74L of the low / medium speed throttle mechanism 70L.
c, High speed throttle control sensor 320H: Detects the opening / closing state of the throttle valve 74H of the high speed side throttle mechanism 70H.
d, Low / medium speed throttle motor 322L: Opens / closes the throttle valve 74L of the low / medium speed throttle mechanism 70L.
e, high speed throttle motor 322H: opens and closes the throttle valve 74H of the high speed side throttle mechanism 70H. The opening / closing operations of the throttle mechanisms 70L and 70H are controlled by the ECU 300 so as to be performed in conjunction with each other.
f, EGR control sensor 324: detects the switching state of the switching valve 210 of the EGR device 200.
g, EGR switching motor 326: The switching valve 210 is switched. This switching is controlled by the ECU 300 so as to be interlocked with the opening / closing operations of the throttle mechanisms 70L and 70H.
h, vehicle speed sensor 328: detects the speed of the vehicle.

なお、ECU300には、例えば、車速センサー,ブレーキセンサー,ミッションポジションセンサー,燃料や排気の温度センサー,エンジン回転センサー,外部過給機80のタービン回転センサー,などが必要に応じて接続されている。   For example, a vehicle speed sensor, a brake sensor, a mission position sensor, a fuel or exhaust temperature sensor, an engine rotation sensor, a turbine rotation sensor of the external supercharger 80, and the like are connected to the ECU 300 as necessary.

次に、本実施例の動作を説明する。低中速時と高速時で動作が異なるので、それぞれの場合について説明する。以下の動作は、図6に示す各センサーの検知結果に基づいてECU300が各部の駆動制御を行うことで実現される。速度の検知は、車速センサー328によって行われる。例えば、時速40[km]未満を低中速域とし、それ以上を高速域とするという具合である。図7には低中速時の様子が示されており、図8には高速時の様子が示されている。   Next, the operation of this embodiment will be described. Since the operation differs at low and medium speeds and at high speeds, each case will be described. The following operations are realized by the ECU 300 performing drive control of each part based on the detection result of each sensor shown in FIG. The speed is detected by the vehicle speed sensor 328. For example, a speed of less than 40 [km] per hour is set as a low / medium speed range, and a range higher than that is set as a high speed range. FIG. 7 shows a state at low and medium speeds, and FIG. 8 shows a state at high speeds.

<低中速域> 低中速域では、6サイクルの場合、排気ガス量が少なく、外部過給機80が排気抵抗となる。そこで、外部過給機80のシャフト88をエンジン等で駆動し、強制的に排気を行って抵抗を下げるようにする。これにより、排気時におけるピストン14の上昇(図4(C)参照)がスムーズに行われるようになる。   <Low / medium speed range> In the low / medium speed range, in the case of 6 cycles, the amount of exhaust gas is small, and the external supercharger 80 becomes exhaust resistance. Therefore, the shaft 88 of the external supercharger 80 is driven by an engine or the like to forcibly exhaust and reduce the resistance. As a result, the piston 14 is raised smoothly during exhaust (see FIG. 4C).

低中速時は、上述したように、スロットル機構70Lのスロットルバルブ74Lは、速度(アクセルの踏込量もしくはエンジンの回転数)の上昇に連動して開くようになるが、スロットル機構70Hのスロットルバルブ74Hは閉じたままである。一方、EGR装置200の切換バルブ210は、EGR管路82L側に切り換えられる。このため、排気バルブ30の排気ポート32から排気された排気ガスの一部は、EGR管路82L,ワンウエイバルブ202L,切換バルブ210を介して、EGRクーラー220による冷却後、管路222を通り、還流排気ガスとして吸入ポート52に供給される。残りの排気ガスは、管路34,外部過給機80の排気側タービンハウジング80E,EGR管路82Hを順に介して排気管路82Eから排気される。   At low and medium speeds, as described above, the throttle valve 74L of the throttle mechanism 70L opens in conjunction with an increase in speed (the amount of accelerator depression or the engine speed). 74H remains closed. On the other hand, the switching valve 210 of the EGR device 200 is switched to the EGR pipe line 82L side. For this reason, a part of the exhaust gas exhausted from the exhaust port 32 of the exhaust valve 30 passes through the conduit 222 after being cooled by the EGR cooler 220 via the EGR conduit 82L, the one-way valve 202L, and the switching valve 210. The recirculated exhaust gas is supplied to the suction port 52. The remaining exhaust gas is exhausted from the exhaust pipe 82E through the pipe 34, the exhaust turbine housing 80E of the external supercharger 80, and the EGR pipe 82H in this order.

一方、送出バルブ40から送出されて加圧チャンバ60に導入された加圧空気は、スロットル機構70Lによる流量調整の後、吸入ポート52に供給される。更に、燃料ポート71からは、燃料ガスが吸入ポート52に供給される。これらの加圧空気及び燃料ガスは、吸入ポート52で前記還流排気ガスと混合され、吸入バルブ50からシリンダ10内に導入される。   On the other hand, the pressurized air delivered from the delivery valve 40 and introduced into the pressurized chamber 60 is supplied to the suction port 52 after the flow rate is adjusted by the throttle mechanism 70L. Further, fuel gas is supplied to the suction port 52 from the fuel port 71. These pressurized air and fuel gas are mixed with the recirculated exhaust gas at the intake port 52 and introduced into the cylinder 10 from the intake valve 50.

<高速域> 次に、高速域では、排気ガス量が多く、外部過給機80が良好に動作する。この状態では、ワンウエイクラッチ86が動作し、シャフト88の回転は外部過給機80には伝達されない。一方、スロットル機構70Lのスロットルバルブ74Lは全開となるとともに、スロットル機構70Hのスロットルバルブ74Hも、速度の上昇に連動して開くようになる。このため、外部過給機80の吸気口84から吸気側タービンハウジング80Iに吸気された圧縮空気が、管路92からインタークーラー90に導入されて冷却された後、管路94からスロットル機構70Hを介して吸入ポート52に供給される。   <High Speed Area> Next, in the high speed area, the amount of exhaust gas is large, and the external supercharger 80 operates favorably. In this state, the one-way clutch 86 operates and the rotation of the shaft 88 is not transmitted to the external supercharger 80. On the other hand, the throttle valve 74L of the throttle mechanism 70L is fully opened, and the throttle valve 74H of the throttle mechanism 70H is also opened in conjunction with the increase in speed. For this reason, the compressed air sucked into the intake-side turbine housing 80I from the intake port 84 of the external supercharger 80 is introduced into the intercooler 90 through the pipe 92 and cooled, and then, the compressed air is supplied from the pipe 94 to the throttle mechanism 70H. And supplied to the suction port 52.

他方、EGR装置200の切換バルブ210は、前記スロットル機構70L,70Hの開閉動作に連動してEGR管路82H側に切り換えられる。このため、排気バルブ30の排気ポート32から排気された排気ガスは、管路34から外部過給機80の排気側タービンハウジング80Eに供給され、シャフト88を回転させた後、一部が排気管路82Eから排気され、残りがEGR装置200に供給される。すなわち、EGR管路82H,ワンウエイバルブ202H,切換バルブ210を介して、EGRクーラー220による冷却後、管路222を通り、還流排気ガスとして吸入ポート52に供給される。   On the other hand, the switching valve 210 of the EGR device 200 is switched to the EGR pipe line 82H side in conjunction with the opening / closing operation of the throttle mechanisms 70L and 70H. Therefore, the exhaust gas exhausted from the exhaust port 32 of the exhaust valve 30 is supplied from the pipe 34 to the exhaust-side turbine housing 80E of the external supercharger 80, and after rotating the shaft 88, a part of the exhaust gas is exhausted. The air is exhausted from the path 82E, and the rest is supplied to the EGR device 200. That is, after being cooled by the EGR cooler 220 through the EGR pipe line 82H, the one-way valve 202H, and the switching valve 210, the refrigerant passes through the pipe line 222 and is supplied to the intake port 52 as the recirculated exhaust gas.

低中速時と同様に、送出バルブ40から送出されて加圧チャンバ60に導入された加圧空気は、スロットル機構70Lを介して吸入ポート52に供給される。更に、燃料ポート71からは、燃料ガスが吸入ポート52に供給される。これらの加圧空気及び燃料ガスは、EGR装置200からの還流排気ガス及びスロットル機構70Hからの圧縮空気と吸入ポート52で混合されて、吸入バルブ50からシリンダ10内に導入される。   As with the low and medium speeds, the pressurized air that is delivered from the delivery valve 40 and introduced into the pressurized chamber 60 is supplied to the suction port 52 via the throttle mechanism 70L. Further, fuel gas is supplied from the fuel port 71 to the suction port 52. These pressurized air and fuel gas are mixed with the recirculated exhaust gas from the EGR device 200 and the compressed air from the throttle mechanism 70H at the intake port 52, and introduced into the cylinder 10 through the intake valve 50.

図9には、クランクシャフト回転数(エンジン回転数)に対するスロットル開度,エンジン出力,吸入ポート圧力の関係の一例が示されている。まず、スロットル開度に着目すると、低中速域では、グラフGSAで示すように、クランクシャフト回転数の増大に伴ってスロットル機構70Lのスロットルバルブ74Lが開いていき、TCで全開となる。更にクランクシャフト回転数が増大すると、グラフGSBで示すように、スロットル機構70Hのスロットルバルブ74Hが開き始め、定格出力点で全開となる。   FIG. 9 shows an example of the relationship between the throttle opening, the engine output, and the suction port pressure with respect to the crankshaft rotation speed (engine rotation speed). First, focusing on the throttle opening, in the low and medium speed range, as shown by the graph GSA, the throttle valve 74L of the throttle mechanism 70L opens as the crankshaft rotational speed increases, and is fully opened at TC. When the crankshaft rotational speed further increases, as shown by the graph GSB, the throttle valve 74H of the throttle mechanism 70H starts to open and is fully opened at the rated output point.

次に、エンジン出力のグラフに着目すると、アイドリング点でΔWの出力があり、外部過給機80がないとグラフGEAのようになる。しかし、本実施例によれば、外部過給機80による強制排気によって排気抵抗が下がるようになり、グラフGEBで示すように、低中速域における出力が改善される。一方、高速域では、グラフGE1〜GE4のようになる。これらのうち、加圧チャンバ60及び外部過給機80がないときは、グラフGE1のようになる。加圧チャンバ60のみの場合は、グラフGE2のようになり、GE1よりはエンジン出力が向上する。本実施例では、加圧チャンバ60及び外部過給機80の両方が作用するため、グラフGE4で示すように、更にエンジン出力が増大する。グラフGE3は、後述する実施例2の場合である。   Next, paying attention to the graph of the engine output, there is an output of ΔW at the idling point, and when there is no external supercharger 80, a graph GEA is obtained. However, according to the present embodiment, the exhaust resistance is lowered by the forced exhaust by the external supercharger 80, and the output in the low and medium speed range is improved as shown by the graph GEB. On the other hand, in the high speed region, the graphs are as shown in graphs GE1 to GE4. Among these, when there is no pressurization chamber 60 and the external supercharger 80, it becomes like the graph GE1. In the case of only the pressurizing chamber 60, it becomes like the graph GE2, and the engine output is improved as compared with GE1. In the present embodiment, since both the pressurizing chamber 60 and the external supercharger 80 act, the engine output further increases as shown by the graph GE4. Graph GE3 is the case of Example 2 described later.

次に、吸入ポート圧力のグラフに着目すると、低中速域において、外部過給機80を設けず加圧チャンバ60のみの場合は、グラフGCで示すように、アイドリング点で最も高く、スロットルバルブ74Lの角度が大きくなると低下する。外部過給機80を設けた場合でも、低中速域では、排気バルブ30から排気される残留ガス量が少なく、外部過給機80による過給がほとんど行われない。従って、グラフGCと同一となる。一方、高速域では、TCで高速側スロットル機構70Hのスロットルバルブ74Hが開き出すようになる。すると、外部過給機80による圧縮空気が追加されるので、グラフGCCで示すように、吸入ポート52の圧力は上昇する。すなわち、高速域では、クランクシャフト回転数の増大に伴って、排気バルブ30から排気された残留ガス量も増えるようになり、外部過給機80による過給が良好に行われるようになる。シリンダ10に導入する前に空気を圧縮する外部過給機80を前記加圧チャンバ60と併用することで、高速域における加圧チャンバ60内の圧力を保持して、馬力ないしトルクの減少を抑制することができる。なお、グラフGCAはグラフGCを延長したものである。ΔPは、アイドリング点における加圧圧力である。グラフGCBは、後述する実施例2の場合である。   Next, paying attention to the graph of the suction port pressure, in the low / medium speed range, when only the pressurizing chamber 60 is provided without the external supercharger 80, the throttle valve has the highest idling point as shown by the graph GC. It decreases as the angle of 74L increases. Even when the external supercharger 80 is provided, the amount of residual gas exhausted from the exhaust valve 30 is small in the low and medium speed ranges, and supercharging by the external supercharger 80 is hardly performed. Therefore, it is the same as the graph GC. On the other hand, in the high speed range, the throttle valve 74H of the high speed side throttle mechanism 70H opens at TC. Then, since the compressed air by the external supercharger 80 is added, as shown by the graph GCC, the pressure of the suction port 52 increases. That is, in the high speed region, the amount of residual gas exhausted from the exhaust valve 30 increases as the crankshaft rotation speed increases, and supercharging by the external supercharger 80 is performed well. By using an external supercharger 80 that compresses air before being introduced into the cylinder 10 together with the pressurizing chamber 60, the pressure in the pressurizing chamber 60 in the high speed range is maintained, and a decrease in horsepower or torque is suppressed. can do. The graph GCA is an extension of the graph GC. ΔP is the pressure applied at the idling point. Graph GCB is the case of Example 2 described later.

なお、高速域では、エンジンで回転するシャフト88の回転数が高くなり、外部過給機80による過給圧が必要以上に高くなることがあるので、ブーストバルブコントローラVVC(図1にのみ図示)で圧力を調整する。本実施例では、図1に点線で示すように、加圧チャンバ60に調整後のガスを逃がしている。他の実施例についても同様である。   In the high speed range, the rotation speed of the shaft 88 rotated by the engine becomes high, and the supercharging pressure by the external supercharger 80 may become higher than necessary. Therefore, the boost valve controller VVC (shown only in FIG. 1). Adjust the pressure with. In the present embodiment, as shown by a dotted line in FIG. 1, the adjusted gas is released to the pressurizing chamber 60. The same applies to the other embodiments.

このように、本実施例によれば、次のような効果がある。
(1)低中速時は、4サイクルエンジンに2サイクルの自己加圧サイクルを加え、吸気行程後に、加圧チャンバ60に対する空気の送出と、加圧チャンバ60からの加圧空気の吸入を行なうこととしたので、高いガス圧力で燃焼が行なわれるようになる。このため、6サイクルでありながら、4サイクルに近いトルクないし馬力が得られる。また、4サイクルと比較して、燃料消費の低減,排出ガスの浄化を図ることができる。更に、外部過給機80をエンジン等で駆動し、強制的に排気を行って排気抵抗を下げることとしたので、排気時におけるピストン14の上昇をスムーズに行って排気を良好に行うことができる。
(2)高速時は、前記加圧チャンバ60に加えて外部過給機80を併用し、外気を圧縮した圧縮空気の吸入も行うこととしたので、空気の不足が緩和され、燃焼効率が向上し、高速域における馬力ないしトルクの向上を図ることができる。
(3)1サイクル当りのエンジンの回転時間が4サイクルエンジンに比べて1.5倍に長くなるので、各サイクルにおける効率の低下は30%に抑えられる。また、カムシャフトの回転も、4サイクル内燃機関に比べて1.5倍遅くなるので、期間損失比も低下する。更に、カムシャフト駆動抵抗も少ないので、メカニカルノイズが低減されて低騒音性にも有効であり、現状の4サイクルエンジンと同じ気筒数及び燃焼順序を利用することができるので、生産コストを下げることができる。更に、カムやシャフトなどの部品の消耗率も抑えることができる。
(4)エンジンの回転数が同じ場合、4サイクルの場合と比較して燃焼回数が少なくなるため、排気ガス量が低減される。
(5)吸気バルブ20及び吸気ポート22,送出バルブ40及び送出ポート42を、排気バルブ30及び排気ポート32,吸入バルブ50及び吸入ポート52よりも大きくすることとしたので、空気の吸気及び加圧チャンバ60への送出が十分に行われる。このため、燃焼後の残留ガスがあっても吸気した空気が十分に混ざるようになり、これを加圧して再度燃焼させることで、燃焼効率が向上し、窒素酸化物や二酸化炭素の発生を抑制することができる。
(6)カム形状を改良し、吸気工程と送出行程とのオーバーラップをなくすことで、吸気した空気を良好に加圧して送出することができる。
(7)シリンダ10からの排気を、外部過給機80に送り、そのタービンの回転に利用することとしたので、熱効率が高く、燃費消費率の低減を図ることができる。
(8)排気行程の後に、吸気工程,送出行程があるため、6ストロークエンジン1のシリンダ10及びピストン14が冷却されるため、窒素酸化物,一酸化炭素,二酸化炭素等が4ストロークエンジンと比較して少ない。
(9)EGR装置200を付加することで、更に窒素酸化物,一酸化炭素,二酸化炭素等の発生を抑制することができ、環境負荷の低減を図ることができる。
(10)EGR装置200を低中速側と高速側とで切り換えることとし、低中速時は排気バルブ30から排気される排気ガスを環流し、高速時は外部過給機80による過給後の排気ガスを環流することとしたので、効率よく安定した排気ガスの洗浄化を行うことができる。
Thus, according to the present embodiment, the following effects are obtained.
(1) At low and medium speeds, two self-pressurization cycles are added to a four-cycle engine, and after the intake stroke, air is sent to the pressurization chamber 60 and pressurized air is sucked from the pressurization chamber 60 As a result, combustion is performed at a high gas pressure. For this reason, although it is 6 cycles, the torque thru | or horsepower close | similar to 4 cycles are obtained. Further, compared to the four cycles, it is possible to reduce fuel consumption and purify exhaust gas. Further, since the external supercharger 80 is driven by an engine or the like to forcibly exhaust and lower the exhaust resistance, the piston 14 can be smoothly raised during exhaust and the exhaust can be performed satisfactorily. .
(2) At high speed, in addition to the pressurizing chamber 60, the external supercharger 80 is used together, and compressed air obtained by compressing the outside air is also sucked in. This reduces the shortage of air and improves combustion efficiency. In addition, it is possible to improve horsepower or torque in the high speed range.
(3) Since the rotation time of the engine per cycle is 1.5 times longer than that of the 4-cycle engine, the reduction in efficiency in each cycle is suppressed to 30%. Further, since the rotation of the camshaft is also 1.5 times slower than the 4-cycle internal combustion engine, the period loss ratio is also reduced. In addition, since the camshaft drive resistance is small, mechanical noise is reduced and it is effective for low noise, and the same number of cylinders and combustion order as the current four-cycle engine can be used, thus reducing the production cost. Can do. Furthermore, the wear rate of parts such as cams and shafts can be suppressed.
(4) When the engine speed is the same, the number of combustions is reduced as compared with the case of four cycles, so the amount of exhaust gas is reduced.
(5) Since intake valve 20 and intake port 22, delivery valve 40 and delivery port 42 are made larger than exhaust valve 30 and exhaust port 32, intake valve 50 and intake port 52, intake and pressurization of air Delivery to the chamber 60 is sufficiently performed. For this reason, even if there is residual gas after combustion, the intake air will be sufficiently mixed, and this will be pressurized and burned again, improving combustion efficiency and suppressing the generation of nitrogen oxides and carbon dioxide can do.
(6) By improving the cam shape and eliminating the overlap between the intake process and the delivery process, the intake air can be pressurized and sent out well.
(7) Since the exhaust from the cylinder 10 is sent to the external supercharger 80 and used for the rotation of the turbine, the heat efficiency is high and the fuel consumption rate can be reduced.
(8) Since the cylinder 10 and the piston 14 of the 6-stroke engine 1 are cooled after the exhaust stroke and the intake stroke and the delivery stroke, nitrogen oxide, carbon monoxide, carbon dioxide, etc. are compared with the 4-stroke engine. And there are few.
(9) By adding the EGR apparatus 200, generation | occurrence | production of nitrogen oxide, carbon monoxide, a carbon dioxide, etc. can be suppressed further, and reduction of an environmental load can be aimed at.
(10) The EGR device 200 is switched between the low-medium speed side and the high-speed side, and the exhaust gas exhausted from the exhaust valve 30 is circulated at low and medium speeds, and after supercharging by the external supercharger 80 at high speeds. Therefore, the exhaust gas can be efficiently and stably cleaned.

次に、図10を参照しながら、本発明の実施例2について説明する。上述した実施例1は、外部過給機を使用したが、本実施例では排気タービンのみを使用する。なお、上述した実施例1と対応する構成要素には、同一の符号を用いることとする。図10において、上述した排気ポート32は、排気タービン500の吸入側に接続されており、排気タービン500の排気側は、EGR装置530のEGR管路530Hに接続されている。EGR管路530Hにはワンウエイバルブ532Hが設けられており、EGRクーラー220に接続されている。また、EGR管路530Hからは、排気管路82Eが分岐している。排気タービン500は、前記実施例と同様に、エンジンで回転するシャフト88によって低中速時に駆動されるようになっている。一方、スロットル機構70Lは、前記実施例と同様の接続となっているが、スロットル機構70Hは、管路520によって外気がそのまま加圧せずに導入されるようになっている。   Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. In the first embodiment described above, an external supercharger is used, but in this embodiment, only an exhaust turbine is used. In addition, the same code | symbol shall be used for the component corresponding to Example 1 mentioned above. In FIG. 10, the exhaust port 32 described above is connected to the intake side of the exhaust turbine 500, and the exhaust side of the exhaust turbine 500 is connected to the EGR pipe line 530 </ b> H of the EGR device 530. A one-way valve 532H is provided in the EGR pipe line 530H, and is connected to the EGR cooler 220. Further, an exhaust pipe line 82E is branched from the EGR pipe line 530H. The exhaust turbine 500 is driven at low and medium speeds by a shaft 88 that is rotated by an engine, as in the above embodiment. On the other hand, the throttle mechanism 70L has the same connection as that of the above embodiment, but the throttle mechanism 70H is introduced by the pipe line 520 without increasing the outside air as it is.

次に、本実施例の動作を説明する。まず、低中速域では、上述した実施例と同様に、排気ガス量が少なく、排気タービン500が排気抵抗となる。そこで、シャフト88をエンジンで駆動し、強制的に排気を行って抵抗を下げるようにする。これにより、排気時におけるピストン14の上昇(図4(C)参照)がスムーズに行われるようになる。   Next, the operation of this embodiment will be described. First, in the low and medium speed range, the exhaust gas amount is small and the exhaust turbine 500 becomes the exhaust resistance as in the above-described embodiment. Therefore, the shaft 88 is driven by the engine, and exhaust is forced to reduce the resistance. As a result, the piston 14 is raised smoothly during exhaust (see FIG. 4C).

この低中速域では、上述したように、スロットル機構70Lのスロットルバルブ74Lは、速度(アクセルの踏込量もしくはエンジンの回転数)の上昇に連動して開くようになるが、スロットル機構70Hのスロットルバルブ74Hは閉じたままである。一方、本実施例ではEGR装置530は高速EGRとしてのみ動作し、低速時は動作しない。このため、低中速時は、排気バルブ30の排気ポート32から排気された排気ガスは、排気タービン500を介して排気管路82Eから排気される。   In the low and medium speed range, as described above, the throttle valve 74L of the throttle mechanism 70L opens in conjunction with an increase in speed (the amount of accelerator depression or the engine speed). Valve 74H remains closed. On the other hand, in this embodiment, the EGR device 530 operates only as high-speed EGR, and does not operate at low speed. Therefore, at low and medium speeds, the exhaust gas exhausted from the exhaust port 32 of the exhaust valve 30 is exhausted from the exhaust pipe line 82E via the exhaust turbine 500.

一方、送出バルブ40から送出されて加圧チャンバ60に導入された加圧空気は、スロットル機構70Lによる流量調整の後、吸入ポート52に供給される。更に、燃料ポート71からは、燃料ガスが吸入ポート52に供給される。これらの加圧空気及び燃料ガスは、吸入ポート52で混合され、吸入バルブ50からシリンダ10内に導入される。   On the other hand, the pressurized air delivered from the delivery valve 40 and introduced into the pressurized chamber 60 is supplied to the suction port 52 after the flow rate is adjusted by the throttle mechanism 70L. Further, fuel gas is supplied from the fuel port 71 to the suction port 52. These pressurized air and fuel gas are mixed at the suction port 52 and introduced into the cylinder 10 from the suction valve 50.

次に、高速域では、排気ガス量が多く、排気タービン500が良好に動作する。このため、EGR装置530も動作し、排気バルブ30の排気ポート32から排気された排気ガスの一部が、管路530Hからワンウエイバルブ532Hを介してEGRクーラー220による冷却後、管路222を通り、還流排気ガスとして吸入ポート52に供給される。他方、上述したように、スロットル機構70Lのスロットルバルブ74Lは全開となるとともに、スロットル機構70Hのスロットルバルブ74Hも、速度の上昇に連動して開くようになる。このため、送出バルブ40から送出されて加圧チャンバ60に導入された加圧空気がスロットル機構70Lを介して吸入ポート52に供給され、外気も管路520からスロットル機構70Hを介して吸入ポート52に供給される。更に、燃料ポート71からは、燃料ガスが吸入ポート52に供給される。これらの加圧空気,外気,燃料ガス,EGR装置510からの還流排気ガスは、吸入ポート52で混合され、吸入バルブ50からシリンダ10内に導入される。   Next, in the high speed range, the amount of exhaust gas is large, and the exhaust turbine 500 operates well. Therefore, the EGR device 530 also operates, and a part of the exhaust gas exhausted from the exhaust port 32 of the exhaust valve 30 passes through the pipe line 222 after being cooled by the EGR cooler 220 from the pipe line 530H via the one-way valve 532H. The recirculated exhaust gas is supplied to the suction port 52. On the other hand, as described above, the throttle valve 74L of the throttle mechanism 70L is fully opened, and the throttle valve 74H of the throttle mechanism 70H is also opened in conjunction with the increase in speed. For this reason, the pressurized air sent from the delivery valve 40 and introduced into the pressurized chamber 60 is supplied to the suction port 52 through the throttle mechanism 70L, and the outside air is also supplied from the pipe line 520 through the throttle mechanism 70H. To be supplied. Further, fuel gas is supplied from the fuel port 71 to the suction port 52. These pressurized air, outside air, fuel gas, and recirculated exhaust gas from the EGR device 510 are mixed at the intake port 52 and introduced into the cylinder 10 from the intake valve 50.

本実施例におけるエンジン出力及び吸入ポート圧力を示すと、図9のグラフGE3,GCBのようになる。前記実施例の外部過給機80には及ばないものの、排気タービン500による還流排気ガスとスロットル機構70Hから供給される外気が加わることで、グラフGE2,GCAで示す加圧チャンバ60のみの場合よりもエンジン出力及び吸入ポート圧力が上昇するようになる。また、低速EGRは行われないものの、高速時には排気ガスが還流される。このため、簡便な構成で、前記実施例に匹敵する技術的効果を得ることができる。   The engine output and suction port pressure in this embodiment are shown in graphs GE3 and GCB in FIG. Although it does not reach the external supercharger 80 of the above-described embodiment, the addition of the recirculated exhaust gas from the exhaust turbine 500 and the outside air supplied from the throttle mechanism 70H adds to the case of only the pressurized chamber 60 shown by the graphs GE2 and GCA. Also, the engine output and the suction port pressure will increase. Further, although the low speed EGR is not performed, the exhaust gas is recirculated at a high speed. For this reason, the technical effect comparable to the said Example can be acquired with a simple structure.

図11は、前記図10の実施例の変形例で、前記図10の管路34と管路530Hとの間に、切換バルブ540を介して管路540Hを設けたものである。低中速域では、切換バルブ540が排気タービン500側に切り換えられ(管路540H側を閉)、排気タービン500で排気が強制的に行われる。高速域では、切換バルブ540がEGR装置530側に切り換えられ(管路34側を閉)、管路530H,排気管路82Eから排気する。排気タービン500を停止して排気ガスをバイパスすることで、排気負荷が低減されるようになる。   FIG. 11 shows a modification of the embodiment shown in FIG. 10, in which a pipe 540H is provided between the pipe 34 and the pipe 530H shown in FIG. 10 via a switching valve 540. In the low and medium speed range, the switching valve 540 is switched to the exhaust turbine 500 side (the pipe line 540H side is closed), and exhaust is forcibly performed by the exhaust turbine 500. In the high speed range, the switching valve 540 is switched to the EGR device 530 side (the pipeline 34 side is closed), and exhausted from the pipeline 530H and the exhaust pipeline 82E. By stopping the exhaust turbine 500 and bypassing the exhaust gas, the exhaust load is reduced.

次に、図12を参照しながら、本発明の実施例3について説明する。本実施例は、直流モーターを併用するハイブリッド方式を前記実施例に適用したもので、図12(A)は前記図1の実施例1の場合を示し、同図(B)は前記図10〜図11の実施例2の場合を示す。これらの図において、上述した図1,図10,図11におけるシャフト88には、デファレンシャル発電機(交流オルタネーター)600がタービンシャフト減速機602を介して設けられている。デファレンシャル発電機600の交流出力は、コンバータ610で直流に変換されて、HVバッテリー612に蓄電されるようになっている。このHVバッテリー612の直流出力は、ワンウエイクラッチ内蔵のデファレンシャルモーター(直流モーター)620に供給されるようになっている。   Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, a hybrid system using a DC motor is applied to the above embodiment. FIG. 12 (A) shows the case of Embodiment 1 in FIG. 1, and FIG. The case of Example 2 of FIG. 11 is shown. In these drawings, a differential generator (AC alternator) 600 is provided via a turbine shaft speed reducer 602 on the shaft 88 in FIGS. 1, 10, and 11 described above. The AC output of the differential generator 600 is converted into DC by the converter 610 and stored in the HV battery 612. The DC output of the HV battery 612 is supplied to a differential motor (DC motor) 620 with a built-in one-way clutch.

低中速域では、排気ガス量が少なく、外部過給機80ないし排気タービン500のシャフト88がオイルポンプ油圧,エンジン,もしくはデファレンシャルモーター620で駆動される。タービンシャフト減速機602を介してデファレンシャル発電機600が回転駆動されるが、発電量はわずかである。一方、高速域では、排気ガス量が多く、外部過給機80が良好に動作する。この状態では、ワンウエイクラッチ86が動作し、シャフト88の回転は外部過給機80や排気タービン500には伝達されないが、タービンシャフト減速機602を介してデファレンシャル発電機600が回転駆動される。デファレンシャル発電機600によって発電された交流電力は、コンバータ610で直流に変換された後、HVバッテリー612に充電される。   In the low and medium speed range, the amount of exhaust gas is small, and the external supercharger 80 or the shaft 88 of the exhaust turbine 500 is driven by the oil pump hydraulic pressure, the engine, or the differential motor 620. Although the differential generator 600 is rotationally driven via the turbine shaft speed reducer 602, the amount of power generation is small. On the other hand, in the high speed range, the amount of exhaust gas is large and the external supercharger 80 operates well. In this state, the one-way clutch 86 operates, and the rotation of the shaft 88 is not transmitted to the external supercharger 80 or the exhaust turbine 500, but the differential generator 600 is rotationally driven via the turbine shaft speed reducer 602. The AC power generated by the differential generator 600 is converted into DC by the converter 610 and then charged to the HV battery 612.

デファレンシャルモーター620の回転軸621に設けられたデファレンシャルピニオンギヤ622には、デファレンシャルリングギヤ624を介してデファレンシャルピニオンギヤ626が歯合している。デファレンシャルリングギヤ624は車軸625に設けられており、デファレンシャルピニオンギヤ626はエンジン駆動軸628に設けられている。デファレンシャルモーター620にHVバッテリー612から直流電力が供給されると、デファレンシャルピニオンギヤ622の回転が、デファレンシャルリングギヤ624に伝達され、車軸625を回転させる。一方、エンジン出力は、エンジン駆動軸628,デファレンシャルピニオンギヤ626,デファレンシャルリングギヤ624に伝達され、車軸625を回転させる。   A differential pinion gear 626 meshes with a differential pinion gear 622 provided on a rotating shaft 621 of the differential motor 620 via a differential ring gear 624. The differential ring gear 624 is provided on the axle 625, and the differential pinion gear 626 is provided on the engine drive shaft 628. When DC power is supplied from the HV battery 612 to the differential motor 620, the rotation of the differential pinion gear 622 is transmitted to the differential ring gear 624 and rotates the axle 625. On the other hand, the engine output is transmitted to the engine drive shaft 628, the differential pinion gear 626, and the differential ring gear 624 to rotate the axle 625.

本実施例では、次のように動作する。
a,低負荷ないし低速走行時に、HVバッテリー612に蓄電された電力を利用してデファレンシャルモーター620を駆動することで、6ストロークエンジン1の回転数を下げて燃費及び排気ガスの低減を図る。
b,高速走行時は、6ストロークエンジン1で走行するとともに、HVバッテリー612を充電する。
c,加速時,登坂時などの高負荷時は、6ストロークエンジン1とデファレンシャルモーター620を併用する。
d,アクセルOFF時は、ギヤミッションのニュートラルレンジとなり、ブレーキがかかるまでの時間、6ストロークエンジン1及びデファレンシャルモーター620を惰性(空走行)とすることで、燃費及び排気ガスの低減を図る。
In this embodiment, the operation is as follows.
a. During low load or low speed driving, the differential motor 620 is driven using the electric power stored in the HV battery 612 to reduce the rotational speed of the 6-stroke engine 1 and to reduce fuel consumption and exhaust gas.
b. During high speed running, the 6-stroke engine 1 runs and the HV battery 612 is charged.
c, The 6-stroke engine 1 and the differential motor 620 are used in combination at the time of high load such as acceleration or climbing.
d, When the accelerator is OFF, the gear mission is in the neutral range, the time until braking is applied, and the 6-stroke engine 1 and the differential motor 620 are inertial (idle running), thereby reducing fuel consumption and exhaust gas.

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例では、シリンダ1つの場合(1気筒)を主として説明したが、もちろん公知の多気筒構成とすることでクランクシャフトの回転を滑らかにすることを妨げるものではない。図13には、多気筒の場合における気筒間のサイクルの関係の一例が示されている。同図の横軸は時間,縦軸は気体の吸入ないし排気量(バルブの開き度合い)を示す。まず、1気筒の場合は、同図(A)に示すように、吸気,送出,吸入,圧縮,燃焼,排気の6サイクルを繰り返す。2気筒の場合、一方の気筒は前記(A)の動作を行い、他方の気筒は、例えば同図(B)に示す3サイクル遅れの動作を行なうようにする。3気筒の場合、例えば、1番目の気筒は同図(A)の動作を行い、2番目の気筒は同図(C)に示す2サイクル遅れの動作を行ない、3番目の気筒は同図(D)に示す4サイクル遅れの動作を行なうようにする。
In addition, this invention is not limited to the Example mentioned above, A various change can be added in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, the following are also included.
(1) In the above embodiment, the case of one cylinder (one cylinder) has been mainly described. Of course, a known multi-cylinder configuration does not prevent smooth rotation of the crankshaft. FIG. 13 shows an example of a cycle relationship between cylinders in the case of multiple cylinders. In the figure, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the amount of gas drawn or exhausted (the degree of valve opening). First, in the case of one cylinder, as shown in FIG. 5A, six cycles of intake, delivery, intake, compression, combustion, and exhaust are repeated. In the case of two cylinders, one cylinder performs the operation (A), and the other cylinder performs, for example, a three-cycle delayed operation shown in FIG. In the case of three cylinders, for example, the first cylinder performs the operation shown in FIG. 2A, the second cylinder performs the operation delayed by two cycles shown in FIG. The operation with a delay of 4 cycles shown in D) is performed.

また、前記多気筒の場合に、加圧チャンバ60,外部過給機80,EGR装置200などを各気筒毎に設けてもよいが、加圧チャンバ60への空気の送出と吸入は2サイクルで行なわれるので、複数の気筒に対して一つの加圧チャンバ60等を設け、順次使用することで、装置構成を簡略化することができる。
(2)前記実施例で示したEGR装置200,530は必要に応じて設ければよく、省略することを妨げるものではない。
(3)前記実施例で示したバルブ開閉機構,ピストン機構などは一例であり、公知の技術を適用することを妨げるものではない。
(4)本発明は、主としてガソリンエンジンに好適であるが、ディーゼル,LPG,エタノールなど各種の燃料に適用することができる。また、自動車に限らず、船舶,発電機など、各種の用途に適用してよい。
(5)前記実施例では、低中速域と高速域に動作態様を分けたが、中速域を高速域の動作とするようにしてもよい。また、低速,高速の速度は、必要に応じて適宜設定してよいが、自動車の場合、例えば、時速20km以下は低速域,時速80km以上は高速域となる。
Further, in the case of the multi-cylinder, the pressurizing chamber 60, the external supercharger 80, the EGR device 200, etc. may be provided for each cylinder. Therefore, the apparatus configuration can be simplified by providing one pressurizing chamber 60 and the like for a plurality of cylinders and sequentially using them.
(2) The EGR devices 200 and 530 shown in the above embodiments may be provided as necessary, and do not prevent omission.
(3) The valve opening / closing mechanism, piston mechanism, and the like shown in the above-described embodiments are merely examples, and do not preclude the application of known techniques.
(4) The present invention is mainly suitable for a gasoline engine, but can be applied to various fuels such as diesel, LPG, and ethanol. Moreover, you may apply not only to a motor vehicle but to various uses, such as a ship and a generator.
(5) In the above embodiment, the operation mode is divided into the low / medium speed range and the high speed range, but the middle speed range may be set to the high speed range operation. Further, the low speed and the high speed may be appropriately set according to need. In the case of an automobile, for example, a speed of 20 km or less is a low speed range and a speed of 80 km or more is a high speed range.

本発明によれば、加圧チャンバによる加圧空気に加えて、外部過給機による圧縮空気もしくは外気を吸入して燃焼を行うこととしたので、燃焼効率が向上して燃料消費が低減されるとともに、排気ガスが浄化されて環境負荷も抑制され、出力も増大するので、ガソリンエンジンなどの内燃機関に好適である。特に、ハイブリッド方式の内燃機関に好適である。   According to the present invention, since combustion is performed by sucking compressed air or outside air from an external supercharger in addition to pressurized air from a pressurized chamber, combustion efficiency is improved and fuel consumption is reduced. At the same time, the exhaust gas is purified, the environmental load is suppressed, and the output is increased, which is suitable for an internal combustion engine such as a gasoline engine. In particular, it is suitable for a hybrid internal combustion engine.

1:6ストロークエンジン
10:シリンダ
12:プラグ
14:ピストン
16:コンロッド
18:クランクシャフト
20:吸気バルブ
20A,30A,40A,50A:ロッカーアーム
22:吸気ポート
30:排気バルブ
32:排気ポート
34:管路
40:送出バルブ
42:送出ポート
44:管路
50:吸入バルブ
52:吸入ポート
60:加圧チャンバ
70L,70H:スロットル機構
71:燃料ポート
72L,72H:管路
74L,74H:スロットルバルブ
76L:バイパス
78L:アイドル・アジャスト・スクリュー
80:外部過給機
80E:排気側タービンハウジング
80I:吸気側タービンハウジング
82E:排気管路
82L,82H:EGR管路
84:吸気口
86:ワンウエイクラッチ
88:シャフト
90:インタークーラー
92,94:管路
100:カムシャフト
120,130,140,150:カム
122,132,142,152:カム山
200:EGR装置
202L,202H:ワンウエイバルブ
210:切換バルブ
220:EGRクーラー
222:管路
300:ECU
310:アクセル開度センサー
320L:低中速スロットルコントロールセンサー
320H:高速スロットルコントロールセンサー
322L:低中速スロットルモーター
322H:高速スロットルモーター
324:EGRコントロールセンサー
326:EGR切換モーター
328:車速センサー
500:排気タービン
520:管路
530:EGR装置
530H:EGR管路
532H:ワンウエイバルブ
540:切換バルブ
540H:管路
600:デファレンシャル発電機
602:タービンシャフト減速機
610:コンバータ
612:HVバッテリー
620:デファレンシャルモーター
621:回転軸
622:デファレンシャルピニオンギヤ
624:デファレンシャルリングギヤ
625:車軸
626:デファレンシャルピニオンギヤ
628:エンジン駆動軸
VVC:ブーストバルブコントローラ
1: 6-stroke engine 10: cylinder 12: plug 14: piston 16: connecting rod 18: crankshaft 20: intake valve 20A, 30A, 40A, 50A: rocker arm 22: intake port 30: exhaust valve 32: exhaust port 34: pipe Path 40: Delivery valve 42: Delivery port 44: Pipe line 50: Suction valve 52: Suction port 60: Pressurization chamber 70L, 70H: Throttle mechanism 71: Fuel port 72L, 72H: Pipe lines 74L, 74H: Throttle valve 76L: Bypass 78L: Idle adjustment screw 80: External turbocharger 80E: Exhaust side turbine housing 80I: Intake side turbine housing 82E: Exhaust line 82L, 82H: EGR line 84: Inlet 86: One-way clutch 88: Shaft 90 : Intercooler 92 94: Pipe line 100: Cam shaft 120, 130, 140, 150: Cam 122, 132, 142, 152: Cam mountain 200: EGR device 202L, 202H: One-way valve 210: Switching valve 220: EGR cooler 222: Pipe line 300 : ECU
310: Accelerator opening sensor 320L: Low / medium speed throttle control sensor 320H: High speed throttle control sensor 322L: Low / medium speed throttle motor 322H: High speed throttle motor 324: EGR control sensor 326: EGR switching motor 328: Vehicle speed sensor 500: Exhaust turbine 520: Pipe line 530: EGR device 530H: EGR pipe line 532H: One-way valve 540: Switching valve 540H: Pipe line 600: Differential generator 602: Turbine shaft speed reducer 610: Converter 612: HV battery 620: Differential motor 621: Rotation Shaft 622: Differential pinion gear 624: Differential ring gear 625: Axle 626: Differential pinion gear 628: D Jin drive shaft VVC: Boost valve controller

Claims (11)

シリンダ内でピストンが往復運動する際にバルブの開閉を行うエンジンを備えた内燃機関であって、
前記シリンダには、吸気バルブ,送出バルブ,吸入バルブ,排気バルブが設けられており、
前記送出バルブから送出された加圧空気を一時的に滞留するための加圧チャンバが、流量調整用の第1のスロットル機構を介して、前記送出バルブと前記吸入バルブとの間に設けられており、
低速域では外部から駆動され、高速域では排気ガスの圧力によって駆動されるタービンを有しており、外気を圧縮して供給する外部過給機が、流量調整用の第2のスロットル機構を介して、前記排気バルブと前記吸入バルブとの間に設けられており、
前記第1のスロットル機構は、低速域では速度に応じて流量調整を行うとともに、高速域では全開状態となり、
前記第2のスロットル機構は、低速域では閉状態であり、高速域では速度に応じて流量調整を行い、
ピストンが下降するときに、前記吸気バルブを開いて、外気を前記シリンダ内に吸気する吸気行程,
ピストンが上昇するときに、前記吸気行程によって前記シリンダ内に吸気された空気を加圧し、前記送出バルブを開いて、前記加圧チャンバに送出する送出行程,
ピストンが下降するときに、前記吸気バルブを閉じた状態で前記吸入バルブを開いて、低速域では、前記加圧チャンバ内の空気と燃料の混合ガスを吸入し、高速域では、前記加圧チャンバ内の空気と前記外部過給機から供給される圧縮空気と燃料との混合ガスを吸入する吸入行程,
ピストンが上昇するときに、前記吸入行程によって前記シリンダ内に吸入された混合ガスを圧縮する圧縮行程,
この圧縮行程によって圧縮された混合ガスを燃焼・爆発させ、ピストンを下降させる燃焼行程,
ピストンが上昇するときに、前記燃焼行程による燃焼後の残留ガスを、前記排気バルブを開いて、前記シリンダ内から排気し、前記外部過給機に送る排気行程,
を繰り返し行うことを特徴とする内燃機関。
An internal combustion engine including an engine that opens and closes a valve when a piston reciprocates in a cylinder,
The cylinder is provided with an intake valve, a delivery valve, an intake valve, and an exhaust valve,
A pressurizing chamber for temporarily retaining pressurized air sent from the delivery valve is provided between the delivery valve and the suction valve via a first throttle mechanism for flow rate adjustment. And
The turbocharger is driven from the outside in the low speed range and driven by the exhaust gas pressure in the high speed range, and an external supercharger that compresses and supplies outside air passes through the second throttle mechanism for flow rate adjustment. And provided between the exhaust valve and the intake valve,
The first throttle mechanism adjusts the flow rate according to the speed in the low speed range, and is fully opened in the high speed range.
The second throttle mechanism is in a closed state at a low speed range, and adjusts a flow rate according to the speed at a high speed range,
An intake stroke for opening the intake valve and taking outside air into the cylinder when the piston descends;
A delivery stroke for pressurizing air sucked into the cylinder by the suction stroke, opening the delivery valve, and delivering it to the pressurization chamber when the piston moves up;
When the piston descends, the intake valve is opened with the intake valve closed, and the mixed gas of air and fuel in the pressurization chamber is sucked in the low speed range, and the pressurization chamber in the high speed range. A suction stroke for sucking a mixed gas of compressed air and fuel supplied from the internal air and the external supercharger;
A compression stroke for compressing the mixed gas sucked into the cylinder by the suction stroke when the piston ascends;
Combustion stroke that burns and explodes the gas mixture compressed by this compression stroke and lowers the piston,
An exhaust stroke in which residual gas after combustion in the combustion stroke is exhausted from the cylinder by opening the exhaust valve when the piston rises, and is sent to the external supercharger;
An internal combustion engine characterized by repeating the above.
シリンダ内でピストンが往復運動する際にバルブの開閉を行うエンジンを備えた内燃機関であって、
前記シリンダには、吸気バルブ,送出バルブ,吸入バルブ,排気バルブが設けられており、
前記送出バルブから送出された加圧空気を一時的に滞留するための加圧チャンバが、流量調整用の第1のスロットル機構を介して、前記送出バルブと前記吸入バルブとの間に設けられており、
低速域では外部から駆動され、高速域では排気ガスの圧力によって駆動される排気タービンが、前記排気バルブ側に設けられており、
高速時に外気を導入するための第3のスロットル機構が、前記吸入バルブ側に設けられており、
前記第1のスロットル機構は、低速域では速度に応じて流量調整を行うとともに、高速域では全開状態となり、
前記第3のスロットル機構は、低速域では閉状態であり、高速域では速度に応じて流量調整を行い、
ピストンが下降するときに、前記吸気バルブを開いて、外気を前記シリンダ内に吸気する吸気行程,
ピストンが上昇するときに、前記吸気行程によって前記シリンダ内に吸気された空気を加圧し、前記送出バルブを開いて、前記加圧チャンバに送出する送出行程,
ピストンが下降するときに、前記吸気バルブを閉じた状態で前記吸入バルブを開いて、低速域では、前記加圧チャンバ内の空気と燃料の混合ガスを吸入し、高速域では、前記加圧チャンバ内の空気と前記第2のスロットル機構から供給される外気と燃料との混合ガスを吸入する吸入行程,
ピストンが上昇するときに、前記吸入行程によって前記シリンダ内に吸入された混合ガスを圧縮する圧縮行程,
この圧縮行程によって圧縮された混合ガスを燃焼・爆発させ、ピストンを下降させる燃焼行程,
ピストンが上昇するときに、前記燃焼行程による燃焼後の残留ガスを、前記排気バルブを開いて、前記シリンダ内から排気し、前記排気タービンに送る排気行程,
を繰り返し行うことを特徴とする内燃機関。
An internal combustion engine including an engine that opens and closes a valve when a piston reciprocates in a cylinder,
The cylinder is provided with an intake valve, a delivery valve, an intake valve, and an exhaust valve,
A pressurizing chamber for temporarily retaining pressurized air sent from the delivery valve is provided between the delivery valve and the suction valve via a first throttle mechanism for flow rate adjustment. And
An exhaust turbine driven from the outside in the low speed range and driven by the pressure of the exhaust gas in the high speed range is provided on the exhaust valve side,
A third throttle mechanism for introducing outside air at high speed is provided on the suction valve side;
The first throttle mechanism adjusts the flow rate according to the speed in the low speed range, and is fully opened in the high speed range.
The third throttle mechanism is closed at a low speed range, and adjusts a flow rate according to the speed at a high speed range,
An intake stroke for opening the intake valve and taking outside air into the cylinder when the piston descends;
A delivery stroke for pressurizing air sucked into the cylinder by the suction stroke, opening the delivery valve, and delivering it to the pressurization chamber when the piston moves up;
When the piston descends, the intake valve is opened with the intake valve closed, and the mixed gas of air and fuel in the pressurization chamber is sucked in the low speed range, and the pressurization chamber in the high speed range. A suction stroke for sucking a mixed gas of the inside air and the outside air and fuel supplied from the second throttle mechanism;
A compression stroke for compressing the mixed gas sucked into the cylinder by the suction stroke when the piston ascends;
Combustion stroke that burns and explodes the gas mixture compressed by this compression stroke and lowers the piston,
An exhaust stroke in which, when the piston rises, residual gas after combustion in the combustion stroke is exhausted from the cylinder by opening the exhaust valve and sent to the exhaust turbine;
An internal combustion engine characterized by repeating the above.
前記排気行程によって排気された排気ガスの一部を、前記吸入行程における混合ガスに混合するEGR装置を備えたことを特徴とする請求項1記載の内燃機関。   The internal combustion engine according to claim 1, further comprising an EGR device that mixes a part of the exhaust gas exhausted in the exhaust stroke with the mixed gas in the intake stroke. 前記EGR装置は、低速域では、前記排気バルブ側から排気ガスの一部を前記混合ガスに混合し、高速域では、前記外部過給機側から排気ガスの一部を前記混合ガスに混合する切換手段を備えており、該切換手段は、前記第1及び第2のスロットル機構の開閉動作に連動して切り換え動作を行うことを特徴とする請求項3記載の内燃機関。   The EGR device mixes a part of the exhaust gas with the mixed gas from the exhaust valve side in the low speed region, and mixes a part of the exhaust gas with the mixed gas from the external supercharger side in the high speed region. 4. The internal combustion engine according to claim 3, further comprising switching means, wherein the switching means performs a switching operation in conjunction with the opening and closing operations of the first and second throttle mechanisms. 前記排気行程によって排気された排気ガスの一部を、前記吸入行程における混合ガスに混合するEGR装置を備えたことを特徴とする請求項2記載の内燃機関。   The internal combustion engine according to claim 2, further comprising an EGR device that mixes a part of the exhaust gas exhausted in the exhaust stroke with the mixed gas in the intake stroke. 前記吸気バルブ及び送出バルブの口径を、前記排気バルブ及び吸入バルブの口径より大きくなるように設定したことを特徴とする請求項1又は2記載の内燃機関。   The internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the intake valve and the delivery valve are set to have a diameter larger than that of the exhaust valve and the intake valve. カムによって前記各行程における各バルブの開閉を行う際に、前記吸気行程と前記送出行程の動作がオーバーラップしないように、前記カムの形状を規定したことを特徴とする請求項1又は2記載の内燃機関。   The shape of the cam is defined so that the operation of the intake stroke and the delivery stroke do not overlap when the valve is opened and closed by the cam in each stroke. Internal combustion engine. 前記シリンダを複数設けた多気筒構成とするとともに、前記加圧チャンバ及び外部過給機を複数のシリンダ間で共用することを特徴とする請求項1記載の内燃機関。   2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein a multi-cylinder configuration is provided in which a plurality of cylinders are provided, and the pressurizing chamber and the external supercharger are shared among the plurality of cylinders. 前記シリンダを複数設けた多気筒構成とするとともに、前記加圧チャンバ及び排気タービンを複数のシリンダ間で共用することを特徴とする請求項2記載の内燃機関。   3. The internal combustion engine according to claim 2, wherein a plurality of cylinders are provided, and the pressurization chamber and the exhaust turbine are shared among the plurality of cylinders. 請求項1記載の内燃機関と、該内燃機関の外部過給機の駆動に伴って発電された電力を利用して駆動される電気モーターと、を併用することを特徴とするハイブリッド方式の駆動システム。   2. A hybrid drive system comprising: the internal combustion engine according to claim 1; and an electric motor driven by using electric power generated by driving an external supercharger of the internal combustion engine. . 請求項2記載の内燃機関と、該内燃機関の排気タービンの駆動に伴って発電された電力を利用して駆動される電気モーターと、を併用することを特徴とするハイブリッド方式の駆動システム。   3. A hybrid drive system comprising the internal combustion engine according to claim 2 and an electric motor driven by using electric power generated by driving an exhaust turbine of the internal combustion engine.
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