JPH01315A - supercharged engine - Google Patents

supercharged engine

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Publication number
JPH01315A
JPH01315A JP62-155073A JP15507387A JPH01315A JP H01315 A JPH01315 A JP H01315A JP 15507387 A JP15507387 A JP 15507387A JP H01315 A JPH01315 A JP H01315A
Authority
JP
Japan
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valve
engine
intake
closing
exhaust
Prior art date
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Pending
Application number
JP62-155073A
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Japanese (ja)
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JPS64315A (en
Inventor
西川 俊雄
Original Assignee
マツダ株式会社
Filing date
Publication date
Application filed by マツダ株式会社 filed Critical マツダ株式会社
Priority to JP62-155073A priority Critical patent/JPH01315A/en
Publication of JPS64315A publication Critical patent/JPS64315A/en
Publication of JPH01315A publication Critical patent/JPH01315A/en
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、エンジンの幾何学的圧縮比すなわちの上死点
におけるシリンダ内容積と下死点における容積との比が
大きくなるように構成されるとともに、各気筒の排気通
路を連通ずる連通路を備えた過給機付エンジンに関する
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention is configured such that the geometric compression ratio of the engine, that is, the ratio of the internal cylinder volume at top dead center to the volume at bottom dead center, is large. The present invention also relates to a supercharged engine equipped with a communication passage that communicates the exhaust passages of each cylinder.

(従来技術) 従来から吸気充填量を高めこれによって高出力を得るよ
うにするために過給機を備えたエンジンは公知であり、
たとえば、実開昭56−171630号には、このよう
な過給機付エンジンの1例が開示されている。
(Prior Art) Engines equipped with a supercharger to increase the amount of intake air filling and thereby obtain high output have been known.
For example, Japanese Utility Model Application No. 56-171630 discloses an example of such a supercharged engine.

しかし、過給圧が高くなり過ぎると燃焼室温度が不当に
上昇して、ノッキング等の異常燃焼が生じ、却って出力
性能の面で悪影響が生じる。このため従来では、幾何学
的圧縮比を高く設定することが出来ず、従って過給効果
の低い低負荷時においてはエンジンの熱効率が悪く必ず
しも満足の行く燃費性能を得ることが出来なかった。
However, if the supercharging pressure becomes too high, the combustion chamber temperature will rise unduly, causing abnormal combustion such as knocking, which will have an adverse effect on output performance. For this reason, in the past, it was not possible to set a high geometric compression ratio, and therefore, at low loads when the supercharging effect was low, the thermal efficiency of the engine was poor and it was not always possible to obtain satisfactory fuel efficiency.

また、上記のようなノッキングの発生を抑えるために出
力上の要求空燃比よりも混合気を濃くして、燃料の気化
潜熱によって燃焼室温度を低下させるようにする方法も
知られている。しかし、この方法では、エンジン出力に
寄与しない燃料を供給することとなるので燃費が悪化す
るという問題が生じる。
Furthermore, in order to suppress the occurrence of knocking as described above, a method is also known in which the air-fuel mixture is made richer than the required air-fuel ratio in terms of output, and the combustion chamber temperature is lowered by the latent heat of vaporization of the fuel. However, in this method, fuel that does not contribute to engine output is supplied, resulting in a problem that fuel efficiency deteriorates.

このため、幾何学的圧縮比を8.5以上の比較的高い直
に設定し、かつ吸気弁の閉時期を下死点よりも50度以
上遅く設定して、有効圧縮比が不当に大きくならないよ
うにし、ノッキングの発生を抑え、非過給域での燃費改
善を図るように構成することが提案されている。
For this reason, set the geometric compression ratio to a relatively high value of 8.5 or higher, and set the intake valve closing timing at least 50 degrees later than bottom dead center to prevent the effective compression ratio from becoming unduly large. It has been proposed to configure the engine so as to suppress the occurrence of knocking and improve fuel efficiency in the non-supercharging range.

また過給機付エンジンにおいて、過給圧を高くすると排
気ガス温が高くなって、ターボチャーヂャのタービン、
空燃比センサ、或いは触媒等の排気系の熱劣化を生じる
という問題もある。
In addition, in a supercharged engine, increasing the boost pressure causes the exhaust gas temperature to rise, causing the turbocharger's turbine to
There is also the problem of thermal deterioration of the exhaust system, such as the air-fuel ratio sensor or the catalyst.

このような事情に鑑み、各気筒の排気通路を連通ずる連
通路を設け、上記排気ガス温度が高くなるような運転領
域において連通することにより、排気ガス圧が不当に高
くならないようにして排気ガス温を抑制するようにした
過給機付エンジンが提案されている。
In view of this, a communication passage is provided to connect the exhaust passages of each cylinder in the operating range where the exhaust gas temperature is high, thereby preventing the exhaust gas pressure from becoming unreasonably high. A supercharged engine that suppresses temperature has been proposed.

(解決しようとする問題点) しかし、それぞれの要求から上記提案されている構成を
組み合わせた場合において、たとえば低負荷時のように
吸気弁閉時期を下死点よりも5Q度以上遅く設定し、か
つ連通路が閉じられている場合から加速した時、上記遅
閉制御のためエンジンへの充填量が、即座には増加しな
いこととなりこの結果所望のエンジン出力が得られない
という問題がある。
(Problem to be solved) However, when combining the configurations proposed above based on each requirement, for example, when the intake valve closing timing is set at least 5Q degrees later than the bottom dead center, such as during low load, Furthermore, when accelerating from a situation where the communication passage is closed, the amount of filling into the engine does not increase immediately due to the above-mentioned late closing control, and as a result, there is a problem that desired engine output cannot be obtained.

また、加速中に排気通路を連通させると燃焼室6からタ
ービンまでの通路容積が急激に増大することにより排気
ガスエネルギーが一時的に減少し加速応答性が悪化する
という問題が生じる。
Furthermore, if the exhaust passage is communicated during acceleration, the volume of the passage from the combustion chamber 6 to the turbine will rapidly increase, causing a problem in that the exhaust gas energy will temporarily decrease and the acceleration response will deteriorate.

(問題点を解決するための手段) 本発明は上記事情に鑑みて構成されたもので、幾何学的
圧縮比を高く設定した過給機付エンジンにおいて、ノッ
キングの発生を有効に抑制しつつ所望の出力特に加速性
能を得ることができるエンジンを提供することを目的と
している。
(Means for Solving the Problems) The present invention has been constructed in view of the above circumstances, and is capable of effectively suppressing the occurrence of knocking and achieving desired results in a supercharged engine with a high geometric compression ratio. The purpose of this project is to provide an engine that can obtain high output, especially acceleration performance.

さらに、本発明は、燃費の面でも従来の過給機付エンジ
ンに比して好ましい結果を得ることができる過給機付エ
ンジンを提供することを目的としている。
Furthermore, it is an object of the present invention to provide a supercharged engine that can achieve better results in terms of fuel efficiency than conventional supercharged engines.

本発明の構成は、エンジンの幾何学的圧縮比が8.5以
上となるように構成され、かつエンジン運転状態に応じ
て吸気弁を最大遅閉量としてクランク角で下死点よりも
少なくとも50度以上遅く閉じるように閉時期を制御す
る遅閉制御手段と、各気筒の排気マニホールドを連通ず
る連通路と、該連通路を開閉する制御弁とを備えた過給
機付エンジンにおいて、前記遅閉制御が行われている状
態であって、かつ前記制御弁が閉じている状態から加速
が行われた場合には、前記遅閉制御を解除した後、前記
制御弁を開くように構成されたことを特徴とする。
The configuration of the present invention is such that the geometric compression ratio of the engine is 8.5 or more, and the intake valve is closed at the maximum amount of retardation depending on the engine operating condition, and the crank angle is at least 50 degrees below bottom dead center. In a supercharged engine, the supercharged engine is provided with a late closing control means for controlling the closing timing so as to close later than 100 degrees, a communication passage communicating the exhaust manifolds of each cylinder, and a control valve for opening and closing the communication passage. The control valve is configured to open the control valve after canceling the slow closing control when acceleration is performed from a state where the closing control is being performed and the control valve is closed. It is characterized by

(作 用) 本発明によれば、エンジンの幾何学的圧縮比はすなわち
ピストンが下死点にある状態でのシリンダ容積と、上死
点にある場合にシリンダ容積との比は、通常のエンジン
構成よりも高く設定されている。
(Function) According to the present invention, the geometric compression ratio of the engine, that is, the ratio of the cylinder volume when the piston is at the bottom dead center to the cylinder volume when the piston is at the top dead center, is the same as that of a normal engine. It is set higher than the configuration.

また、吸気弁の閉弁時期は、変更できるようになってい
る。特に、吸気弁は、クランク角で上記下死点よりも遅
い側で閉弁時期が制御されるようになっておりミその最
大遅閉量は、クランク角で少なくとも下死点後50度以
上である。
Further, the closing timing of the intake valve can be changed. In particular, the intake valve's closing timing is controlled at a crank angle later than the bottom dead center, and its maximum late closing amount is at least 50 degrees or more after the bottom dead center in terms of crank angle. be.

そして、この場合吸気弁の閉タイミングは、運転状態に
応じて、ノッキングが生じないようにかつ、極力高い充
填効率が得られるように遅閉量が設定される。
In this case, the closing timing of the intake valve is set to a late closing amount in accordance with the operating state so as to prevent knocking and to obtain as high a charging efficiency as possible.

また、排気通路の連通路は、排気ガス温あるいは、排気
ガス圧の不当な上昇を抑えるために、所定の運転時には
開かれるようになっている。
Further, the communication passage of the exhaust passage is opened during a predetermined operation in order to suppress an unreasonable increase in exhaust gas temperature or exhaust gas pressure.

そして、本発明では、吸気弁の遅閉制御が行われており
、かつ上記連通路に制御弁が閉じている運転状態におい
て、加速操作が行われた場合には即座に遅閉制御を停止
する。しかし、この場合、制御弁は即座には、開かず、
その後適当な時期に開くように制御する。
In the present invention, when an acceleration operation is performed in an operating state where the intake valve is controlled to close slowly and the control valve is closed to the communication passage, the slow-close control is immediately stopped. . However, in this case, the control valve does not open immediately;
It is then controlled to open at an appropriate time.

なお、上記運転状態は、基本的には、エンジン回転数及
びエンジン負荷により決まるものでありエンジン負荷は
、たとえば、吸気管圧力、スロットル弁開度等を検出す
ることによって検出することができる。
The operating state is basically determined by the engine speed and the engine load, and the engine load can be detected by, for example, detecting the intake pipe pressure, the throttle valve opening, and the like.

(発明の効果) 本発明によれば、加速操作が行われた場合には即座に吸
気弁の遅閉制御を解除するようになっているので、吸気
の吹き返しを抑えることができ、これによって、所望の
出力を確保することができる。すなわち、加速応答性を
向上゛させることができる。この場合、排気通路が連通
状態になっていない場合には、たとえ運転状態が連通状
態を行う領域に到達した場合であっても、所定時間だけ
制御弁を閉状態に維持される。これによって、排気ガス
エネルギーを低下させることなくタービンに導入するこ
とができ、高出力を維持することができる。
(Effects of the Invention) According to the present invention, when an acceleration operation is performed, the slow closing control of the intake valve is immediately canceled, so that blowback of intake air can be suppressed. A desired output can be ensured. In other words, acceleration response can be improved. In this case, when the exhaust passage is not in communication, the control valve is maintained in the closed state for a predetermined period of time even if the operating state reaches a region where communication is required. As a result, exhaust gas energy can be introduced into the turbine without decreasing it, and high output can be maintained.

なお、この制御は、加速時に限ろれ、継続的に行われる
ことはないので、ノッキングの発生、排気系の熱劣化等
の問題は生じない。
Note that this control is performed only during acceleration and is not performed continuously, so problems such as knocking and thermal deterioration of the exhaust system do not occur.

また、本発明によれば、排気ガス温の不当上昇を抑える
にあたり、燃料の気化熱に依存しないので、また、幾何
学的圧縮比を大きく設定しているため、エネルギー効率
が良い、従って、燃費を改善することができる。
Furthermore, according to the present invention, in suppressing an unreasonable rise in exhaust gas temperature, it does not depend on the heat of vaporization of the fuel, and since the geometric compression ratio is set large, energy efficiency is good. can be improved.

(実施例の説明) 以下、本発明の実施例につき、図面を参照しつつ説明す
る。
(Description of Examples) Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図を参照すれば、本発明が適用されるエンジンは、
4気筒エンジンであって、本例のエンジン1の各気筒2
a、2b、2C1及び2dの内部にはピストン(図示せ
ず)が往復動自在に収容されており、このピストンの上
方空間は燃焼室3を構成している。この燃焼室3には吸
気通路4および排気通路5が連通している。
Referring to FIG. 1, the engine to which the present invention is applied is
It is a 4-cylinder engine, and each cylinder 2 of engine 1 in this example
A piston (not shown) is reciprocatably housed inside each of a, 2b, 2C1, and 2d, and the space above the piston constitutes a combustion chamber 3. An intake passage 4 and an exhaust passage 5 communicate with this combustion chamber 3.

吸気通路4は燃焼室3の近傍で分岐しており、それぞれ
低負荷用の一次ポー)5a及び高負荷用の二次ポー)5
bによって燃焼室3に開口している。また、本例のエン
ジン1では、排気側も2つのボート?a、7bを有して
おり、吸気弁および排気弁が各通路4.5のそれぞれの
ポートに組合わされる。
The intake passage 4 branches near the combustion chamber 3, and has a primary port (5a) for low loads and a secondary port (5a) for high loads.
b opens into the combustion chamber 3. Also, in engine 1 in this example, there are also two boats on the exhaust side. a, 7b, with an intake valve and an exhaust valve associated with the respective port of each passage 4.5.

吸気通路4の上流には、エアクリーナ8、エア70−セ
ンサ9が取りつけられ、その下流側にはターボスーパー
チャーヂャ10のコンプレッサ11が配置されている。
An air cleaner 8 and an air 70-sensor 9 are installed upstream of the intake passage 4, and a compressor 11 of a turbo supercharger 10 is installed downstream thereof.

このコンプレッサ11の下流には、インタークーラ12
及びスロットル弁13がそれぞれ、この順で配置される
。そして、スロットル弁13の下流に)まサージタンク
14が設けられている。
An intercooler 12 is downstream of this compressor 11.
and throttle valve 13 are arranged in this order. A surge tank 14 is provided downstream of the throttle valve 13.

さろに下流の燃焼室3の近傍には、燃料を噴射する一次
側分岐吸気通路及び二次側分岐吸気通路の分岐点近傍に
は、インジェクタ15が取り付けられ吸気系を構成する
In the vicinity of the downstream combustion chamber 3, an injector 15 is attached near a branch point of a primary branch intake passage and a secondary branch intake passage through which fuel is injected, forming an intake system.

このインジェクタ15は、上記−次及び二次の吸気通路
の各々に燃料を噴射供給できるようにそれぞれの通路方
向に沿った二つの噴射口を備えた構造を有する。
This injector 15 has a structure including two injection ports along the respective passage directions so that fuel can be injected and supplied to each of the secondary and secondary intake passages.

また、二次側に吸気通路には、高負荷領域で開くように
なった開閉弁4aが設けられる。
Further, an on-off valve 4a that opens in a high load region is provided in the intake passage on the secondary side.

さらに、エアクリーナ8には、吸気温度を計測する吸気
温センサ8aが、スロットル弁13には該弁の開度を検
出するス0.7 )ルセンサ13aがそしてサージタン
ク14には、吸気管圧力を検出する圧力センサ14aが
、それぞれ取り付けられる。
Furthermore, the air cleaner 8 has an intake temperature sensor 8a that measures the intake air temperature, the throttle valve 13 has a throttle sensor 13a that detects the opening of the valve, and the surge tank 14 has an intake pipe pressure sensor 13a that measures the intake pipe pressure. A pressure sensor 14a for detection is attached to each.

また、排気通路5には、コンプレッサ11と共通軸上に
タービン16が配置されている。本例の構造では、排気
マニホールドは、2つに分割されており、それぞれ独立
して、タービン16に連通している。また排気通路5に
は、タービン16をバイパスして排気ガスを下流側に導
くバイパス通路17が形成される。そして、このバイパ
ス通路17には、ウェストゲート弁18が配置されてい
る。
Further, in the exhaust passage 5, a turbine 16 is arranged on a common axis with the compressor 11. In the structure of this example, the exhaust manifold is divided into two parts, each of which communicates with the turbine 16 independently. Further, a bypass passage 17 is formed in the exhaust passage 5 to bypass the turbine 16 and guide the exhaust gas to the downstream side. A wastegate valve 18 is arranged in this bypass passage 17.

このウェストゲート弁18は、ダイヤフラム装置18a
によって開閉駆動されるようになっておリダイヤフラム
装置18aには、圧力導入管18bを介してコンプレッ
サ11の下流の吸気管内圧力が導入されるようになって
いる。
This wastegate valve 18 has a diaphragm device 18a.
The pressure inside the intake pipe downstream of the compressor 11 is introduced into the rediaphragm device 18a through the pressure introduction pipe 18b.

これによって、コンプレッサ11下流の吸気圧力すなわ
ち、過給圧が所定以上になった場合にはウェストゲート
弁18が開きタービン16をバイパスして排気ガスの一
部が下流側に送られる。
As a result, when the intake pressure downstream of the compressor 11, that is, the supercharging pressure, exceeds a predetermined value, the wastegate valve 18 opens, bypassing the turbine 16, and part of the exhaust gas is sent to the downstream side.

本例のエンジン1では、各気筒の排気通路5を連通ずる
連通路19.20を備えている。
The engine 1 of this example includes communication passages 19 and 20 that communicate the exhaust passages 5 of each cylinder.

この場合、連通路19は、第1気筒2a及び第4気筒2
dを連通し、連通路20は、第2気筒2bと第3気筒2
Cとをそれぞれ連通している。
In this case, the communication passage 19 is connected to the first cylinder 2a and the fourth cylinder 2a.
d, and the communication passage 20 connects the second cylinder 2b and the third cylinder 2.
They communicate with C.

これらの連通路19.20には、該通路を開閉する連通
制御弁21が設けられる。
These communication passages 19 and 20 are provided with communication control valves 21 that open and close the passages.

本例のエンジン1は、二次ボート6bに連通ずる二次側
吸気通路を開閉する開閉弁4a及び、上記連通路19.
20を開閉する連通制御弁21の制御を行う制御系を備
えている。
The engine 1 of this example includes an on-off valve 4a that opens and closes a secondary intake passage communicating with the secondary boat 6b, and the communication passage 19.
A control system for controlling a communication control valve 21 that opens and closes 20 is provided.

この制御系は、開閉弁4aの開閉制御を行うダイヤフラ
ム装置22及び、連通制御弁21の開閉制御を行うダイ
ヤフラム装置23をそれぞれ備えている。
This control system includes a diaphragm device 22 that controls the opening and closing of the on-off valve 4a, and a diaphragm device 23 that controls the opening and closing of the communication control valve 21.

開閉弁4a制御用のダイヤフラム装置22は三方ソレノ
イド弁24を介して導管24aにより、バキュームタン
ク25に接続され、連通制御弁21制御用のダイヤフラ
ム装置23は、三方ソレノイド弁26を介して導管26
Hによりバキュームタンク25に接続されている。
A diaphragm device 22 for controlling the on-off valve 4a is connected to a vacuum tank 25 via a conduit 24a via a three-way solenoid valve 24, and a diaphragm device 23 for controlling the communication control valve 21 is connected to a conduit 26 via a three-way solenoid valve 26.
It is connected to the vacuum tank 25 by H.

バキュームタンク25は、逆止弁27を介して導管25
aによりサージタンク14に接続されている。
Vacuum tank 25 is connected to conduit 25 via check valve 27.
It is connected to the surge tank 14 by a.

三方ソレノイド弁24は常態では、ダイヤフラム装置2
2の一方のチャンバを大気に連通させておりこの場合に
は、開閉弁4aは、開である。
Under normal conditions, the three-way solenoid valve 24 is connected to the diaphragm device 2.
One of the chambers of 2 is communicated with the atmosphere, and in this case, the on-off valve 4a is open.

三方ソレノイド弁24が作動して上記チャンバをバキュ
ームタンク25に連通させると、バキュームタンク内に
保持されている負圧が導管24aを介して導入され、開
閉弁4aは閉じる。
When the three-way solenoid valve 24 is actuated to communicate the chamber with the vacuum tank 25, the negative pressure held within the vacuum tank is introduced through the conduit 24a, and the on-off valve 4a is closed.

第2図を参照すれば、本エンジン1に使用される吸排気
弁のバルブタイミングが示されており、二次側吸気弁の
閉タイミングは、−次側吸気弁よりも遅くなるように設
定されている。
Referring to FIG. 2, the valve timing of the intake and exhaust valves used in this engine 1 is shown, and the closing timing of the secondary side intake valve is set to be later than that of the negative side intake valve. ing.

したがって、開閉弁4aが閉じているときは、二次側吸
気弁のバルブタイミングは、吸気導入に影響を与えない
ので、吸気ボート全体としての閉タイミングは相対的に
速くなり、開閉弁4aが閉じている場合には、二次ポー
)6bが遅く閉じられるので、吸気ボートの全体の閉タ
イミングは遅くなる。すなわち、この場合には、吸気弁
の遅閉制御が達成されることとなる。
Therefore, when the on-off valve 4a is closed, the valve timing of the secondary intake valve does not affect the intake air intake, so the closing timing of the intake boat as a whole becomes relatively fast, and the on-off valve 4a closes. In this case, the secondary port (6b) is closed late, and the overall closing timing of the intake boat is delayed. That is, in this case, late closing control of the intake valve is achieved.

これに対し、連通制御弁21用のダイヤフラム装置23
は、三方ソレノイド弁26の作動により一方のチャンバ
がバキュームタンク25に連通したとき、連通制御弁2
1は開く。
On the other hand, the diaphragm device 23 for the communication control valve 21
When one chamber communicates with the vacuum tank 25 due to the operation of the three-way solenoid valve 26, the communication control valve 2
1 opens.

また、バキュームタンク25は導管28を介してサージ
タンク14に連通しており、スロットル弁13の開度が
小さく従ってサージタンク14内の負圧が強くなると、
逆止弁27が開いて負圧がバキュームタンク25に導入
される。そして、スロットル弁13の開度が大きくなっ
て、負圧が弱<ナリ、バキュームタンク25よりも圧力
が高くなると逆止弁27がとじる。これによって、スロ
ットル弁13の開度が小さい状態でバキュームタンク2
5に導入された負圧はバキュームタンク25内に保持さ
れることとなる。
Further, the vacuum tank 25 is connected to the surge tank 14 via a conduit 28, and if the opening degree of the throttle valve 13 is small and the negative pressure inside the surge tank 14 becomes strong,
The check valve 27 opens and negative pressure is introduced into the vacuum tank 25. Then, when the opening degree of the throttle valve 13 increases and the negative pressure becomes weaker than the vacuum tank 25, the check valve 27 closes. As a result, the vacuum tank 2
The negative pressure introduced into the vacuum tank 25 is maintained within the vacuum tank 25.

また、エンジン1は、インジェクタ15に対する燃料噴
射量、開閉弁4a、及び連通制御弁21等の制御のため
の命令信号を出力する好ましくはマイクロコンビ二一夕
を含んで構成される電子コントロールユニット28が設
けられている。
The engine 1 also includes an electronic control unit 28 which preferably includes a micro-combination unit that outputs command signals for controlling the fuel injection amount to the injector 15, the on-off valve 4a, the communication control valve 21, etc. is provided.

コントロールユニット28には、エアフローセンサ9ら
の吸入空気量を表す信号、スロットル弁13の開度を表
すスロットルセンサ13aからの信号、吸気温センサ8
 a ’−圧シカセンサ14aRエンジン回転数を表す
信号等が入力される。
The control unit 28 includes a signal from the air flow sensor 9 indicating the amount of intake air, a signal from the throttle sensor 13a indicating the opening degree of the throttle valve 13, and an intake air temperature sensor 8.
a'-Pressure sensor 14aR A signal representing the engine rotation speed, etc. is input.

コントロールユニット28は、上記人力信号を演算して
、三方ソレノイド弁24及び26に対し制御信号を出力
する。
The control unit 28 calculates the human input signal and outputs a control signal to the three-way solenoid valves 24 and 26.

また、インジェクタ15に対し所定の燃料噴射制御信号
を出力する。
It also outputs a predetermined fuel injection control signal to the injector 15.

以上の構成の過給機付エンジンに関し、開閉弁4a及び
連通制御弁21の開閉制御について説明する。
Regarding the supercharged engine configured as above, the opening/closing control of the opening/closing valve 4a and the communication control valve 21 will be explained.

第3図を参照すれば、開閉弁4aの制御についてのフロ
ーチャートが示されている。
Referring to FIG. 3, a flowchart for controlling the on-off valve 4a is shown.

第3図において、コントロールユニット28は先ず、シ
ステムを初期化するとともに、種々のデータを読み込む
(Sl)。このデータには、エンジン回転数Ne、圧力
センサ14aからの信号により吸気管内圧力Pb1及び
スロットル弁開度TAが含まれる。
In FIG. 3, the control unit 28 first initializes the system and reads various data (Sl). This data includes the engine speed Ne, the intake pipe internal pressure Pb1 based on the signal from the pressure sensor 14a, and the throttle valve opening TA.

次にエンジンがアイドル状態かどうかを判定する(S2
)。
Next, it is determined whether the engine is in an idle state (S2
).

エンジン1がアイドル状態である場合には、コントロー
ルユニット28は、開閉弁4aの閉信号を三方ソレノイ
ド弁24に出力する(S3)。
When the engine 1 is in an idle state, the control unit 28 outputs a closing signal for the on-off valve 4a to the three-way solenoid valve 24 (S3).

したがって、この場合には、二次ポート6bは機能せず
、−次ポートのみから吸気が導入されるので、結果とし
て遅閉制御は行われないこととなる。
Therefore, in this case, the secondary port 6b does not function and intake air is introduced only from the negative port, so that late closing control is not performed as a result.

この操作は、アイドル状態のような極めて低回転かつ低
負荷の運転状態では、燃焼状態が不安定であり、このよ
うな状態で、吸気弁6の遅閉制御をおこなうと吸気の吹
き返しによって燃焼の不安定化を助長することとなるこ
とを考慮したものである。
This operation is necessary because the combustion state is unstable in extremely low speed and low load operating conditions such as idling, and if the intake valve 6 is controlled to close late in such conditions, combustion will be affected by blowback of intake air. This was done in consideration of the fact that it would encourage instability.

またアイドル状態でない場合には、コントロールユニッ
ト28は、スロットル弁開度TAの変化率ΔTAの大き
さからエンジンが加速状態かどうかを判定する(S4)
If the engine is not in an idling state, the control unit 28 determines whether the engine is in an accelerating state based on the magnitude of the rate of change ΔTA of the throttle valve opening TA (S4).
.

この場合、変化率ΔTAが所定値TAo をこえる場合
には、加速状態と判定する。
In this case, if the rate of change ΔTA exceeds the predetermined value TAo, it is determined that the vehicle is in an accelerated state.

加速状態と判定した場合には、コントロールユニット2
8は、つぎに、吸気管内圧力pbの1直が所定値Pbo
  (例えば、−10QmmHg)以上かどうかを判定
する(S5)。この判定において吸気管内圧力pbO値
が所定値Pbo以下の場合には、開閉弁4aに対して閉
信号を出力する(S6)。
If the acceleration state is determined, the control unit 2
8, the first shift of the intake pipe internal pressure pb is set to a predetermined value Pbo.
(For example, -10QmmHg) or more is determined (S5). In this determination, if the intake pipe internal pressure pbO value is less than or equal to the predetermined value Pbo, a close signal is output to the on-off valve 4a (S6).

すなわち、実質的に吸気弁のの遅閉制御を行わないよう
にする。
That is, the late closing control of the intake valve is not substantially performed.

この領域において加速状態にある場合には、吹き返しを
生じさせない方が高充填率が得られるからである。
This is because, in the case of acceleration in this region, a higher filling rate can be obtained by not causing blowback.

また、吸気管内圧力PbO値が所定値Pb0以上の場合
には、開閉弁4aに対して開信号を出力する(S7)。
Further, when the intake pipe internal pressure PbO value is equal to or higher than the predetermined value Pb0, an open signal is output to the on-off valve 4a (S7).

この領域では、燃焼室内圧力が高くなりしたがってノン
キングの恐れが生じるので吹き返しを生じさせて充填率
の増大を制限する必要があるからである。
This is because, in this region, the pressure in the combustion chamber becomes high and there is a risk of non-king, so it is necessary to generate blowback to limit the increase in the filling rate.

また、ステップ(S4)において、非加速状態であると
判定した場合にも、同様に吸気管内圧力Pbの値が所定
値Pbo以上かどうかを判定する(S8)。
Furthermore, even when it is determined in step (S4) that the engine is in a non-accelerating state, it is similarly determined whether the value of the intake pipe internal pressure Pb is equal to or greater than a predetermined value Pbo (S8).

所定値Pbo以下である場合には、加速状態と異なり開
閉弁4aに対して開信号を出力する。吹き返しを生じさ
せることによって、スロットル弁13の開度を増大させ
これによって、ポンピングロスを少なくするためである
If it is below the predetermined value Pbo, unlike the acceleration state, an open signal is output to the on-off valve 4a. This is to increase the opening degree of the throttle valve 13 by causing blowback, thereby reducing pumping loss.

また、本例のコントロールユニット28は、エンジン回
転数Neと吸気管内圧力pbに応じた開閉弁4aの開度
を与えるマツプを備えており、所定値Pb0 よりも吸
気管内圧力Pbが大きい場合には、エンジン回転数Ne
及び吸気管内圧力Pbに基づき開閉弁4aに対し、上記
マツプから得られた開度信号を出力する(S9)。
Further, the control unit 28 of this example is provided with a map that gives the opening degree of the on-off valve 4a according to the engine speed Ne and the intake pipe internal pressure pb, and when the intake pipe internal pressure Pb is larger than a predetermined value Pb0, , engine speed Ne
Based on the intake pipe internal pressure Pb, the opening signal obtained from the map is output to the on-off valve 4a (S9).

したがって、第4図に示すように、非加速状態すなわち
、定常運転状態では、図の斜線部の領域で開閉弁4aは
閉じられる。
Therefore, as shown in FIG. 4, in a non-accelerated state, that is, in a steady operating state, the on-off valve 4a is closed in the shaded region of the figure.

次に連通制御弁21の制御について第5図を参照しつつ
、説明する。
Next, the control of the communication control valve 21 will be explained with reference to FIG.

第5図において、コントロールユニット28は先ず、シ
ステムを初期化するとともに、種々のデータを読み込む
(SIO) 。このデータには、エンジン回転数Ne、
圧力センサ14aからの信号により吸気管内圧力pb、
タービン16にかかる圧力すなわち、排圧Pex及びス
ロットル弁開度TAが含まれる。
In FIG. 5, the control unit 28 first initializes the system and reads various data (SIO). This data includes engine speed Ne,
The intake pipe internal pressure pb is determined by the signal from the pressure sensor 14a.
The pressure applied to the turbine 16, that is, the exhaust pressure Pex and the throttle valve opening TA are included.

次にコントロールユニット28は、スロットル弁開度T
Aの変化率ΔTAの大きさからエンジンが加速状態かど
うかを判定する(Sll)。
Next, the control unit 28 controls the throttle valve opening T
It is determined whether the engine is in an accelerating state from the magnitude of the rate of change ΔTA of A (Sll).

変化率ΔTAが所定値TAGを越える場合には、加速状
態と判定する。
If the rate of change ΔTA exceeds the predetermined value TAG, it is determined that the vehicle is in an accelerated state.

加速状態と判定した場合には、コントロールユニット2
8は、タイマーをセットし、カウンターをスタートする
(S12)  。
If the acceleration state is determined, the control unit 2
Step 8 sets a timer and starts a counter (S12).

モして排圧P、exが所定値Pb、(例えば+450m
ml(g)を越えたかどうかを判定する(S13)。排
圧Pexが所定値Pb+ 以下である場合には、コント
ロールユニット28は連通制御弁21の閉信号を三方ソ
レノイド弁26 に出力する(S14) 。また、排圧
Pexが所定値Pb、を越えた場合には、タイマーセッ
ト時間が経過したのち、タイマーリセ−/ トを行い、
連通制御弁21を開にする信号を三方ソレノイド弁26
 に出力する(S15、S16 、S1?)。
Then, the exhaust pressure P,ex becomes a predetermined value Pb (for example, +450 m
It is determined whether the amount exceeds ml (g) (S13). If the exhaust pressure Pex is below the predetermined value Pb+, the control unit 28 outputs a close signal for the communication control valve 21 to the three-way solenoid valve 26 (S14). In addition, if the exhaust pressure Pex exceeds the predetermined value Pb, the timer is reset/reset after the timer set time has elapsed.
A signal to open the communication control valve 21 is sent to the three-way solenoid valve 26.
(S15, S16, S1?).

加速状態では、出力の要求が強いためたとえ排圧Pex
が所定値Pb、越えた場合であっても、−時的に連通制
御弁21を開く操作を遅らせるようにしている。
During acceleration, the demand for output is strong, so even if the exhaust pressure Pex
Even if Pb exceeds a predetermined value Pb, the operation to open the communication control valve 21 is temporarily delayed.

一方、加速判定(3,11)  において、非加速状態
であると判定した場合にも、コントロールユニット28
は同様に、排圧Pexが所定値Pb1 を越えたかどう
かを判定する(318)。そしてこの場合には、所定値
Pb1 を越える場合には、コントロールユニ・ ット
28は即座に、連通制御弁21を開くための信号を出力
して、タービン16の負担を軽減するようにしている。
On the other hand, in the acceleration determination (3, 11), even if it is determined that the vehicle is in a non-acceleration state, the control unit 28
Similarly, it is determined whether the exhaust pressure Pex exceeds a predetermined value Pb1 (318). In this case, if the predetermined value Pb1 is exceeded, the control unit 28 immediately outputs a signal to open the communication control valve 21 to reduce the load on the turbine 16. .

また、排圧Pexが所定値Fly、以下である場合にハ
、コントロールユニット28は、エンジン回転数Neが
所定値Ne+(例えば、3500rpm)以下かかどう
かを判定する(S19) 。越えていない場合には、連
通制御弁21の閉信号を出力するが、回転数Neが、所
定値Ne1  よりも大きい場合には連通制御弁21の
開信号を出力子る(S17)  、これにより排圧Pe
xを下げることができる。非加速状態では、出力の要請
が強くないので、極力排圧Pexを下げることにより、
タービン16等の排気系の熱劣化を防止することができ
る。
Further, when the exhaust pressure Pex is less than or equal to the predetermined value Fly, the control unit 28 determines whether the engine rotation speed Ne is less than or equal to the predetermined value Ne+ (for example, 3500 rpm) (S19). If it does not exceed the predetermined value Ne1, a close signal for the communication control valve 21 is output, but if the rotation speed Ne is larger than the predetermined value Ne1, an open signal for the communication control valve 21 is output (S17). Exhaust pressure Pe
x can be lowered. In a non-accelerating state, the demand for output is not strong, so by lowering the exhaust pressure Pex as much as possible,
Thermal deterioration of the exhaust system such as the turbine 16 can be prevented.

一方、回転数が所定値Ne1 を越えない場合には連通
制御弁21の閉信号を出力する(S20) 。
On the other hand, if the rotational speed does not exceed the predetermined value Ne1, a closing signal for the communication control valve 21 is output (S20).

第6図を参照して加速時の、開閉弁4a及び連通制御弁
21の制御の関係について説明する。
The relationship between the control of the on-off valve 4a and the communication control valve 21 during acceleration will be described with reference to FIG. 6.

コントロールユニット28は第6(d)図に示すように
点T1においてスロットル弁13の開度変化ΔTAから
加速状態であると判断した場合、第6(C)図に示すよ
うに吸気管内圧力pbが所定値Pbo以下であるので、
第6(a)及び(b)図に示すように開閉弁4a及び連
通制御弁21はともに閉状態になっている。
When the control unit 28 determines that the acceleration state is present based on the opening change ΔTA of the throttle valve 13 at point T1 as shown in FIG. 6(d), the intake pipe internal pressure pb increases as shown in FIG. 6(C). Since it is less than the predetermined value Pbo,
As shown in FIGS. 6(a) and 6(b), both the on-off valve 4a and the communication control valve 21 are in a closed state.

この場合には、コントロールユニット28は、第6(b
)図に示すように、開閉弁4aを直ちに閉じる。
In this case, the control unit 28 controls the sixth (b)
) Immediately close the on-off valve 4a as shown in the figure.

これによって吹き返しを防止して、高充填効率を確保し
て出力要請に応えることができる。その後吸気管内圧力
Pbが上昇して、所定値Pbo を越えるとノッキング
の問題が生じるので、第6(b)図に示すように開閉弁
4aを閉じる。これによって、二次ポー)6bが機能し
て、遅閉制御が達成される。
This prevents blowback and ensures high filling efficiency to meet output demands. Thereafter, if the intake pipe internal pressure Pb increases and exceeds a predetermined value Pbo, a knocking problem will occur, so the on-off valve 4a is closed as shown in FIG. 6(b). As a result, the secondary port) 6b functions and late closing control is achieved.

すなわち、燃焼室3の温度上昇を抑え、ノッキングの発
生を防止することができる。
That is, it is possible to suppress the temperature rise in the combustion chamber 3 and prevent the occurrence of knocking.

一方第6〔83図に示すように加速判定後排圧Pexが
過給圧を越える所定時間T2まで、または、タイマーセ
ット時間が経過する時T3まで、閉状態に維持される。
On the other hand, as shown in FIG. 6 (83), the closed state is maintained until a predetermined time T2 when the exhaust pressure Pex exceeds the supercharging pressure after acceleration determination, or until T3 when the timer set time elapses.

したがって、加速状態ではタービン16に、高いエネル
ギーの排気ガスを導入することができ加速時の応答性を
高めることができる。
Therefore, in an accelerated state, high-energy exhaust gas can be introduced into the turbine 16, and responsiveness during acceleration can be improved.

以上のように本例の構成により、ノッキングを抑制しつ
つ所望の出力性能を確保することができる。
As described above, with the configuration of this example, desired output performance can be ensured while suppressing knocking.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の1実施例にかかる過給機付エンジン
の概略構成図、第2図は、吸排気弁のバルブタイミング
を示す説明図、第3図は、開閉弁制御の内容を示すフロ
ーチャート、第4図は、開閉弁の開閉と運転状態との関
係を示すグラフ、第5図は、連通制御弁の制御内容を示
すフローチャート、第6(a)、(b)、(C)及び(
6)図は、加速時における連通制御弁と開閉弁の制御の
関係を示すグラフである。 1・・・・・・エンジン、 2a% 2b、2C,及び2d・・・・・・気筒、3・
・・・・・燃焼室、4・・・・・・吸気通路、4a・・
・・・・開閉弁、5・・・・・・排気通路、6a・・・
・・・−次ポート、6b・・・・・・二次ボート、 7a、7b・・・・・・排気側ポート、8・・・・・・
エアクリーナ、9・・・・・・エアフローセンサ、10
・・・・・・ターボスーパーチャーヂャ、11・・・・
・・コンプレッサ、12・・・・・・インターターラ、
13・・・・・・スロットル弁、14・・・・・・サー
ジタンク、14a・・・・・・圧力センサ、15・・・
・・・インジェクタ、16・・・・・・タービン、17
・・・・・・バイパス通路、18・・・・・・ウェスト
ゲート弁、 18a・・・・・・ダイヤフラム装置、18b・・・・
・・圧力導入管、19.20・・・・・・連通路、21
・・・・・・連通制御弁、 22.23・・・・・・ダイヤフラム装置、24.26
・・・・・・三方ソレノイド弁、27・・・・・・逆止
弁、28・・・・・・コントロールユニット。 BDCTDCBDC エンジン回転数 第6図 手続補正書く方式) %式% 1、事件の表示   昭和62年特許願第155073
号2、発明の名称   過給機付エンジン3、補正をす
る者 事件との関係  出願人   □ 名称 (313)マツダ株式会社 4、代理人 5、補正命令の日付  昭和62年8月25日6、補正
の対象    明細書の図面の簡単な説明の欄7、補正
の内容
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a supercharged engine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing the valve timing of intake and exhaust valves, and FIG. 3 is an illustration of the contents of the on-off valve control. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the opening/closing of the on-off valve and the operating state; FIG. 5 is a flow chart showing the control contents of the communication control valve; as well as(
6) The figure is a graph showing the relationship between control of the communication control valve and the on-off valve during acceleration. 1...Engine, 2a% 2b, 2C, and 2d...Cylinder, 3.
...Combustion chamber, 4...Intake passage, 4a...
...Opening/closing valve, 5...Exhaust passage, 6a...
...-Next port, 6b...Secondary boat, 7a, 7b...Exhaust side port, 8...
Air cleaner, 9... Air flow sensor, 10
...Turbo supercharger, 11...
...Compressor, 12...Intertara,
13... Throttle valve, 14... Surge tank, 14a... Pressure sensor, 15...
... Injector, 16 ... Turbine, 17
...Bypass passage, 18...Wastegate valve, 18a...Diaphragm device, 18b...
...Pressure introduction pipe, 19.20...Communication path, 21
......Communication control valve, 22.23...Diaphragm device, 24.26
... Three-way solenoid valve, 27 ... Check valve, 28 ... Control unit. BDCTDCCBDC Engine rotation speed Figure 6 Procedure correction writing method) % formula % 1. Incident display 1988 Patent Application No. 155073
No. 2, Title of the invention Supercharged engine 3, Relationship to the case of the person making the amendment Applicant □ Name (313) Mazda Motor Corporation 4, Agent 5, Date of amendment order August 25, 1988 6, Subject of amendment Column 7 of brief explanation of drawings in the specification, contents of amendment

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] エンジンの幾何学的圧縮比が8.5以上となるように構
成され、かつエンジン運転状態に応じて吸気弁を最大遅
閉量としてクランク角で下死点よりも少なくとも50度
以上遅く閉じるように閉時期を制御する遅閉制御手段と
、各気筒の排気マニホールドを連通する連通路と、該連
通路を開閉する制御弁とを備え、前記遅閉制御が行われ
ている状態であって、かつ前記制御弁が閉じている状態
から加速が行われた場合には、前記吸気弁の遅閉制御を
解除した後、前記制御弁を開くように構成されたことを
特徴とする過給機付エンジン。
The geometric compression ratio of the engine is configured to be 8.5 or more, and the intake valve is configured to close at least 50 degrees later than bottom dead center at the crank angle as the maximum late closing amount depending on the engine operating condition. A state in which the late-closing control is performed, comprising: a late-closing control means for controlling the closing timing, a communication passage that communicates the exhaust manifolds of each cylinder, and a control valve that opens and closes the communication passage, and A supercharged engine characterized in that when acceleration is performed from a state where the control valve is closed, the control valve is opened after canceling the slow closing control of the intake valve. .
JP62-155073A 1987-06-22 supercharged engine Pending JPH01315A (en)

Priority Applications (1)

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JP62-155073A JPH01315A (en) 1987-06-22 supercharged engine

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JPS64315A JPS64315A (en) 1989-01-05
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