JPH10288056A - Internal combustion engine with turbo supercharger - Google Patents
Internal combustion engine with turbo superchargerInfo
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- JPH10288056A JPH10288056A JP9097644A JP9764497A JPH10288056A JP H10288056 A JPH10288056 A JP H10288056A JP 9097644 A JP9097644 A JP 9097644A JP 9764497 A JP9764497 A JP 9764497A JP H10288056 A JPH10288056 A JP H10288056A
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関が排出す
る排気のエネルギを利用して圧縮機（コンプレッサ）を
駆動し、吸気を過給するターボ過給機付内燃機関（以
下、ターボ付エンジンと呼ぶ。）に関するものであり、
車両に適用して有効である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a turbocharged internal combustion engine (hereinafter referred to as a turbocharged engine) for driving a compressor (compressor) using the energy of exhaust gas discharged from the internal combustion engine to supercharge intake air. ).
It is effective when applied to vehicles.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ターボ付エンジンは、前述のごとく、排
気のエネルギを利用して圧縮機を駆動するものであるの
で、圧縮機の運転状態（回転数）は、エンジン本体のよ
うに乗員がアクセル（吸気絞り弁）にて直接的に制御す
ることができない。しかも、圧縮機の回転数は、排気の
状態（排気の温度および圧力）に大きく依存すため、タ
ーボ付エンジンの回転数が低く、排気の温度や圧力が低
いときには、乗員が、車両を加速すべくアクセルの開度
を大きくしても、排気の温度や圧力が、これに連動して
直ぐに上昇しないので、アクセルの開度の増加に対して
圧縮機の回転数が増大しないという現象が発生してしま
う（以下、この現象をターボラグと呼ぶ。）。2. Description of the Related Art As described above, a turbo-equipped engine drives a compressor by using the energy of exhaust gas. (Intake throttle valve) cannot be directly controlled. In addition, since the rotational speed of the compressor greatly depends on the state of exhaust gas (temperature and pressure of exhaust gas), when the rotational speed of the turbo engine is low and the temperature and pressure of exhaust gas are low, the occupant accelerates the vehicle. Therefore, even if the opening of the accelerator is increased, the temperature and pressure of the exhaust do not rise immediately in tandem with this, causing a phenomenon that the rotational speed of the compressor does not increase with the increase of the opening of the accelerator. (Hereinafter, this phenomenon is called turbo lag.)
【０００３】そこで、このターボラグを小さくすべく、
例えば、特開昭５９−３７２２８号公報に記載の発明で
は、ターボ付エンジンの回転数が低いときには、圧縮機
の容量を小さくするという手段が示されている。In order to reduce the turbo lag,
For example, in the invention described in JP-A-59-37228, means for reducing the capacity of the compressor when the rotation speed of the turbo-equipped engine is low is disclosed.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
記載の手段のごとく、ターボ付エンジンの回転数が低い
ときに圧縮機の容量を小さくすると、ターボラグを小さ
くすることはできるが、圧縮機の容量そのものを小さく
しているので、過給機を備えているのにかかわらず、エ
ンジン出力の向上量が小さくなってしまう。By the way, if the capacity of the compressor is reduced when the number of revolutions of the turbo-equipped engine is low as in the means described in the above-mentioned publication, the turbo lag can be reduced. Since the capacity itself is reduced, the amount of improvement in engine output is reduced regardless of whether a turbocharger is provided.
【０００５】本発明は、上記点に鑑み、ターボラグを小
さくしつつ、エンジン出力を増大させることを目的とす
る。In view of the above, it is an object of the present invention to increase the engine output while reducing the turbo lag.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１に
記載の発明では、内燃機関の回転数が所定値より低いと
きには、内燃機関の吸入行程において、内燃機関のピス
トン（２）が上死点から下死点側に変位した時に、吸気
バルブ（５）を開くように可変バルブタイミング機構
（１１）を制御することを特徴とする。The present invention uses the following technical means to achieve the above object. According to the first aspect of the present invention, when the rotational speed of the internal combustion engine is lower than the predetermined value, the intake air is displaced from the top dead center to the bottom dead center during the intake stroke of the internal combustion engine. The variable valve timing mechanism (11) is controlled so as to open the valve (5).
【０００７】これにより、内燃機関のサイクルが吸入行
程に移行したにもかかわらず、吸気バルブ（５）が閉じ
ているので、後述するように、吸気バルブ（５）の上流
側と下流側との間で圧力差が大きくなる。そして、この
状態で吸気バルブ（５）を開くと、吸気は、大きくなっ
た圧力差により大きく加速されて、内燃機関内に流入す
るため、吸気の有する運動エネルギが増大する。As a result, the intake valve (5) is closed despite the shift of the cycle of the internal combustion engine to the intake stroke, so that the upstream and downstream sides of the intake valve (5) are closed, as will be described later. The pressure difference between them increases. When the intake valve (5) is opened in this state, the intake air is greatly accelerated by the increased pressure difference and flows into the internal combustion engine, so that the kinetic energy of the intake air increases.
【０００８】したがって、この増大した運動エネルギに
より、排気のエネルギが増大させられるので、ターボ過
給機（９、１０）を駆動する力（エネルギ）が大きくな
る。延いては、ターボ過給機（９、１０）の回転数を増
大させて過給量を増大させることができるので、ターボ
ラグを小さくしつつ、内燃機関の出力を増大させること
ができる。[0008] Therefore, the energy of the exhaust gas is increased by the increased kinetic energy, so that the force (energy) for driving the turbochargers (9, 10) is increased. As a result, the supercharging amount can be increased by increasing the rotation speed of the turbochargers (9, 10), so that the output of the internal combustion engine can be increased while reducing the turbo lag.
【０００９】請求項２に記載の発明では、内燃機関の回
転数が高くなるほど、吸気バルブ（５）が開く時期を、
内燃機関の吸入行程中から排気行程側に変化させるよう
に可変バルブタイミング機構（１１）を制御することを
特徴とする。これにより、所定の内燃機関の回転数より
低いときには、ピストン（２）が上死点から下死点側に
所定量変位した時に、吸気バルブ（５）が開くこととな
り、吸気バルブ５が開く時期が、請求項１に記載の発明
と同様に制御されることとなる。したがって、請求項１
に記載の発明と同様な効果を得ることができる。According to the second aspect of the present invention, as the rotational speed of the internal combustion engine increases, the timing at which the intake valve (5) opens increases.
The variable valve timing mechanism (11) is controlled so as to change from the intake stroke to the exhaust stroke of the internal combustion engine. Accordingly, when the rotational speed of the internal combustion engine is lower than a predetermined value, the intake valve (5) is opened when the piston (2) is displaced from the top dead center toward the bottom dead center by a predetermined amount. Is controlled in the same manner as in the first aspect of the present invention. Therefore, claim 1
The same effect as the invention described in (1) can be obtained.
【００１０】なお、請求項３に記載の発明のごとく、請
求項１または２に記載の発明の特徴に加えて、負荷検出
手段（１４）の検出値が大きくなるほど、吸気バルブ
（５）が開く時期を、内燃機関の吸入行程の上死点側か
ら下死点側に変化させるように可変バルブタイミング機
構（１１）を制御してもよい。また、請求項４に記載の
発明のごとく、請求項１〜３のいずれか１つに記載の発
明の特徴に加えて、内燃機関の運転状態によらず、吸気
バルブ（５）が閉じる時期が一定となるように可変バル
ブタイミング機構（１１）を制御してもよい。According to the third aspect of the present invention, in addition to the features of the first or second aspect, as the detected value of the load detecting means (14) increases, the intake valve (5) opens. The variable valve timing mechanism (11) may be controlled to change the timing from the top dead center side to the bottom dead center side of the intake stroke of the internal combustion engine. Further, as in the invention according to the fourth aspect, in addition to the features of the invention according to any one of the first to third aspects, the timing at which the intake valve (5) closes regardless of the operating state of the internal combustion engine. The variable valve timing mechanism (11) may be controlled to be constant.
【００１１】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すもの
である。The reference numerals in parentheses of the above means indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】本実施形態は、本発明を４サイク
ルディーゼルエンジン（以下、エンジンと略す。）に適
用したものであり、図１は、本実施形態に係るターボ付
エンジンの模式図である。図１中、１はエンジンのシリ
ンダブロックであり、２はシリンダブロック内で往復運
動するピストンである。なお、このピストン２は、コン
ロッド（図示せず）を介してクランクに連結されてお
り、このクランクは、周知のごとく、ピストン２が１往
復する間に一回転するように構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In this embodiment, the present invention is applied to a four-stroke diesel engine (hereinafter, abbreviated as engine). FIG. 1 is a schematic diagram of a turbo-equipped engine according to this embodiment. is there. In FIG. 1, 1 is a cylinder block of the engine, and 2 is a piston that reciprocates in the cylinder block. The piston 2 is connected to a crank through a connecting rod (not shown). As is well known, the crank is configured to make one rotation while the piston 2 makes one reciprocation.
【００１３】３は、シリンダブロック１、ピストン２お
よびシリンダヘッド４からなる燃焼室であり、５は燃焼
室３のうち吸気が流通する開口部を開閉する吸気バルブ
であり、６は燃焼室３のうち排気が流通する開口部を開
閉する吸気バルブである。また、７は吸気が流通する吸
気管（吸入ポート）であり、８は排気が流通する排気管
（排気ポート）である。そして、排気管８には、排気の
有するエネルギ（熱エネルギおよび圧力エネルギ）によ
り回転駆動される、周知のタービン９が配設されてい
る。一方、吸気管７には、タービン９によって駆動され
て吸気を圧縮機する圧縮機（ターボチャージャ）１０が
配設されている。そして、タービン９と圧縮機とを合わ
せて吸気を過給するターボ過給機と呼ぶ。Reference numeral 3 denotes a combustion chamber including a cylinder block 1, a piston 2, and a cylinder head 4. Reference numeral 5 denotes an intake valve for opening and closing an opening of the combustion chamber 3 through which intake air flows. Of these, it is an intake valve that opens and closes an opening through which exhaust gas flows. Reference numeral 7 denotes an intake pipe (intake port) through which intake air flows, and reference numeral 8 denotes an exhaust pipe (exhaust port) through which exhaust gas flows. The exhaust pipe 8 is provided with a well-known turbine 9 that is rotationally driven by the energy (heat energy and pressure energy) of the exhaust gas. On the other hand, a compressor (turbocharger) 10 that is driven by a turbine 9 and compresses intake air is provided in the intake pipe 7. Then, the turbine 9 and the compressor are collectively referred to as a turbocharger that supercharges intake air.
【００１４】ところで、１１は、両バルブ５、６の開閉
時期（開閉タイミング）を変化させる可変バルブタイミ
ング機構であり、この可変バルブタイミング機構１１
は、例えばヘルカルギア付きピストンを油圧力で駆動
し、カムシャフトとタイミングプーリとの位相を変化さ
せて両バルブ５、６の開閉時期（開閉タイミング）を変
化させる等の周知のものである。Reference numeral 11 denotes a variable valve timing mechanism for changing the opening / closing timing (opening / closing timing) of the two valves 5 and 6.
Is a well-known method in which, for example, a piston with a helical gear is driven by hydraulic pressure, and the phases of the camshaft and the timing pulley are changed to change the opening / closing timing (opening / closing timing) of both valves 5, 6.
【００１５】そして、可変バルブタイミング機構１１
は、電子制御装置（以下、ＥＣＵと呼ぶ。）１２によっ
て制御されており、このＥＣＵ１２は、周知のごとく、
中央演算装置（ＣＰＵ）、随時読み書き可能記憶装置
（ＲＡＭ）および読み出し専用記憶装置（ＲＯＭ）から
なるマイクロコンピュータである。また、ＥＣＵ１２に
は、吸入管７に配設されたアクセル（吸気絞り弁）１３
の開度を検出するアクセル開度センサ（開度検出手段）
１４、および前記クランクの回転角（以下、クランク角
と呼ぶ。）を検出するクランク角センサ（クランク角検
出手段）１５からの信号が入力さている。なお、本実施
形態では、エンジンの回転数は、クランク角センサ１５
の検出に基づいてＥＣＵ１２にて算出されており、クラ
ンク角センサ１５はエンジンの回転数を検出する回転セ
ンサ（回転検出手段）をも兼ねている。The variable valve timing mechanism 11
Is controlled by an electronic control unit (hereinafter, referred to as an ECU) 12. As is well known, the ECU 12
It is a microcomputer including a central processing unit (CPU), a readable / writable storage device (RAM), and a read-only storage device (ROM). The ECU 12 also includes an accelerator (intake throttle valve) 13 provided in the intake pipe 7.
Accelerator opening sensor (opening detecting means) for detecting the opening of the vehicle
14, and a signal from a crank angle sensor (crank angle detecting means) 15 for detecting a rotation angle of the crank (hereinafter, referred to as a crank angle). In the present embodiment, the engine speed is determined by the crank angle sensor 15.
The crank angle sensor 15 also serves as a rotation sensor (rotation detecting means) for detecting the number of revolutions of the engine based on the detection of the engine speed.
【００１６】因みに、１６は燃焼室３内に燃料（軽油）
を噴射する燃料噴射弁（インジェクタ）であり、このイ
ンジェクタ１６もＥＣＵ１２にて制御されている。図２
は、ＥＣＵ１２の制御フローを示すでフローチャートあ
り、以下、このフローチャートに基づいて本実施形態に
係るターボ付エンジンの作動を述べる。先ず、イグニッ
ションスイッチ（図示せず）が投入されてエンジンが始
動されると、各センサ１４、１５の検出値を読み込み
（Ｓ１００）、これら読み込まれた検出値（エンジンの
回転数およびアクセル１３の開度）から吸気バルブ５を
開く時期を、図３、４に示されるように、エンジンの回
転数およびアクセル１３の開度と吸気バルブ５が開く時
期との関係を示すマップに基づいて決定する（Ｓ１１
０）。Incidentally, reference numeral 16 denotes fuel (light oil) in the combustion chamber 3.
The injector 16 is also controlled by the ECU 12. FIG.
Is a flowchart showing a control flow of the ECU 12, and the operation of the turbo-equipped engine according to the present embodiment will be described below based on the flowchart. First, when an ignition switch (not shown) is turned on and the engine is started, the detection values of the sensors 14 and 15 are read (S100), and the read detection values (engine speed and opening of the accelerator 13) are read. 3), the timing of opening the intake valve 5 is determined based on a map showing the relationship between the engine speed, the opening of the accelerator 13 and the timing of opening the intake valve 5, as shown in FIGS. S11
0).
【００１７】次に、実際に吸気バルブ５が開く時期がＳ
１１０で決定された時期となるように可変バルブタイミ
ング機構１１に向けて制御信号を出力する（Ｓ１２
０）。次に、図３、４に示すマップについて述べる。す
なわち、図３は、エンジンの回転数が高くなるほど、吸
気バルブ５が開く時期が、エンジンの吸入行程中から排
気行程側に変化することを意味し（図５の実線Ｌ1 、Ｌ
2 参照）、図４は、アクセル１３の開度が大きくなるほ
ど、吸気バルブ５が開く時期が、吸入行程中から排気行
程側に変化することを意味する（図５の実線Ｌ1 、Ｌ2
参照）。Next, the timing when the intake valve 5 is actually opened is S
A control signal is output to the variable valve timing mechanism 11 so that the timing determined at 110 is reached (S12).
0). Next, the maps shown in FIGS. That is, FIG. 3 means that as the engine speed increases, the timing at which the intake valve 5 opens changes from the intake stroke to the exhaust stroke of the engine (solid lines L 1 and L in FIG. 5).
2 reference), Figure 4, the solid line L 1 of the larger the opening degree of the accelerator 13, a time when the intake valve 5 opens, which means that changes in the exhaust stroke side from in the intake stroke (Fig. 5, L 2
reference).
【００１８】つまり、吸気バルブ５が開く時期をＴO と
すると、ＴO はエンジンの回転数Ｎ e とアクセル１３の
開度Ａc と関数（Ｔ）として表され（数式１参照）、こ
の関数（Ｔ）を回転数Ｎe で偏微分した値が負であり
（数式２参照）、かつ、関数（Ｔ）を開度Ａc で偏微分
した値が正であることを意味する（数式３参照）。That is, the timing at which the intake valve 5 opens is determined by TOWhen
Then TOIs the engine speed N eAnd of the accelerator 13
Aperture AcAnd function (T) (see Equation 1).
Function (T) of the rotation speed NeIs partially differentiated by
(See Equation 2) and the function (T) is represented by the opening AcPartial differential
Means that the calculated value is positive (see Equation 3).
【００１９】[0019]
【数１】ＴO ≡Ｔ（Ｎe ，Ａc ） ここで、ＴO は図３、４に示すように、吸入行程におい
て上死点から下死点に向かう向きを正としているので、
ＴO が正のときは、吸気バルブ５が吸入行程に入ってか
ら（吸入行程中）開くことを意味し、一方、ＴO が負の
ときは、吸気バルブ５が排気行程中に開くことを意味す
る。T O ≡T (N e , A c ) Here, as shown in FIGS. 3 and 4, T O has a positive direction from top dead center to bottom dead center in the suction stroke.
When T O is positive, the intake valve 5 is meant to open since the beginning of the suction stroke (in the intake stroke), whereas, when T O is negative, that is intake valve 5 opens during the exhaust stroke means.
【００２０】[0020]
【数２】∂Ｔ／∂Ｎe ＜０２T / ∂N e <0
【００２１】[0021]
【数３】∂Ｔ／∂Ａc ＞０ なお、アクセル開度は、アクセル１３を全開としたとき
の開度を１００として百分率で示したものである。ま
た、図５中、実線Ｌ1 はエンジン回転数が１００００ｒ
ｐｍであり、アクセル開度が、０％のときの吸気バルブ
５のリフト量（吸気バルブ５の開度）とクランク角との
関係を示し、破線Ｌ2 はエンジン回転数が１０００ｒｐ
ｍであり、アクセル開度が、５０％のときの吸気バルブ
５のリフト量とクランク角との関係を示している。因み
に、実線Ｌ3 はエンジン回転数が１０００ｒｐｍであ
り、アクセル開度が、０％のときの排気バルブ６のリフ
ト量とクランク角との関係を示している。∂T / ∂A c > 0 Note that the accelerator opening is expressed as a percentage with the opening when the accelerator 13 is fully opened as 100. Further, in FIG. 5, the solid line L 1 is the engine speed 10000r
a pm, the accelerator opening degree, the lift amount of the intake valve 5 when 0% and (opening degree of the intake valve 5) shows the relationship between the crank angle, the broken line L 2 is the engine speed 1000rp
m, and shows the relationship between the lift amount of the intake valve 5 and the crank angle when the accelerator opening is 50%. Incidentally, the solid line L 3 is an engine rotational speed is 1000 rpm, the accelerator opening is shows the relationship between the lift amount and the crank angle of the exhaust valve 6 when 0%.
【００２２】ところで、念のために述べておくが、「吸
入行程中から排気行程側に変化する」というときの排気
行程とは、上記説明からも明らかなように、今、考えて
いる吸入行程の前の排気行程を示すものであって、今、
考えている吸入行程の次の排気行程（正確には、圧縮行
程および爆発行程を経た後の次の排気行程）を示すもの
ではない。By the way, it should be noted that the exhaust stroke at the time of "change from the intake stroke to the exhaust stroke" is, as is clear from the above description, the intake stroke which is being considered now. Shows the exhaust stroke before
It does not show the next exhaust stroke after the contemplated intake stroke (more precisely, the next exhaust stroke after the compression and explosion strokes).
【００２３】次に、本実施形態の特徴を述べる。本実施
形態によれば、エンジンの回転数が高くなるほど、吸気
バルブ５が開く時期を、エンジンの吸入行程中から排気
行程側に変化させるので、図３、５に示すように、所定
のエンジン回転数（本実施形態では、約２５００ｒｐ
ｍ）より低いときには、吸入行程中のピストン２が上死
点から下死点側に所定量変位した時に、吸気バルブ５が
開くこととなる。Next, the features of this embodiment will be described. According to the present embodiment, as the engine speed increases, the opening timing of the intake valve 5 is changed from during the intake stroke of the engine to the exhaust stroke, and therefore, as shown in FIGS. Number (in this embodiment, about 2500 rpm
m), the intake valve 5 opens when the piston 2 is displaced by a predetermined amount from the top dead center to the bottom dead center during the suction stroke.
【００２４】このため、エンジンのサイクルが吸入行程
に移行したにもかかわらず、吸気バルブ５が閉じている
ので、燃焼室３内の圧力が大きく低下し、吸気管７内と
燃焼室３内との圧力差が大きくなる。そして、この状態
で吸気バルブ５を開くと、吸気は、大きくなった圧力差
により大きく加速されて燃焼室３内に流入するため、燃
焼室３内の吸気の有する運動エネルギが増大する。For this reason, even though the engine cycle shifts to the intake stroke, the pressure in the combustion chamber 3 is greatly reduced because the intake valve 5 is closed, and the pressure in the intake pipe 7 and the combustion chamber 3 is reduced. Pressure difference increases. When the intake valve 5 is opened in this state, the intake air is greatly accelerated by the increased pressure difference and flows into the combustion chamber 3, so that the kinetic energy of the intake air in the combustion chamber 3 increases.
【００２５】したがって、この増大した運動エネルギに
より、排気のエネルギが増大させられるので、タービン
９（圧縮機１０）を駆動する力（エネルギ）が大きくな
る。延いては、タービン９の回転数を増大させて過給量
を増大させることができるので、ターボラグを小さくし
つつ、エンジン出力を増大させることができる。換言す
れば、本発明は、エンジンに、燃焼室３を膨張させる膨
張仕事をさせ、この膨張仕事分のエネルギにより排気の
エネルギを増大させるものである。Therefore, the energy of the exhaust gas is increased by the increased kinetic energy, so that the force (energy) for driving the turbine 9 (compressor 10) is increased. As a result, the supercharging amount can be increased by increasing the rotation speed of the turbine 9, so that the engine output can be increased while reducing the turbo lag. In other words, the present invention causes the engine to perform expansion work for expanding the combustion chamber 3, and increases the energy of exhaust gas by the energy of the expansion work.
【００２６】なお、上記所定のエンジン回転数、すなわ
ち吸気バルブ５が開く時期ＴO が零となる（上死点位置
にて吸気バルブ５が開く時の）回転数は、通常のエンジ
ン使用状態における最大回転数、または、ウェストゲー
トバルブ（過給圧の異常上昇を防止するバルブ）が開く
時の回転数を示しており、この回転数は、エンジンの排
気量、特性（ボアおよびストローク等）および形式やタ
ーボ過給機の容量等により個々に設定されるものであ
る。The above-mentioned predetermined engine speed, that is, the speed at which the opening time T O of the intake valve 5 becomes zero (when the intake valve 5 is opened at the top dead center position) is the normal engine operating condition. Indicates the maximum number of revolutions, or the number of revolutions when the wastegate valve (a valve that prevents an abnormal increase in supercharging pressure) opens. This number of revolutions is based on the engine displacement, characteristics (bore and stroke, etc.) and It is set individually according to the type, the capacity of the turbocharger, and the like.
【００２７】また、吸気バルブ５が開く時期ＴO を決定
するパラメータとして、エンジンの回転数に加えて、ア
クセル１３の開度も考慮されているので、運転者のアク
セル操作に、より良く応答してターボ過給機の稼動状態
を制御することができる。また、アクセル１３の開度が
小さくなるほど、排気行程側で吸気バルブ５が開くの
で、大きなエンジン出力を必要としないアクセル１３の
開度が小さい領域ほど、エンジンに対して不必要な膨張
仕事をさせることを防止することができる。Further, since the opening degree of the accelerator 13 is taken into consideration in addition to the engine speed as a parameter for determining the timing T O at which the intake valve 5 is opened, it responds better to the driver's accelerator operation. Thus, the operating state of the turbocharger can be controlled. In addition, as the opening degree of the accelerator 13 decreases, the intake valve 5 opens on the exhaust stroke side. Thus, unnecessary expansion work is performed on the engine in a region where the opening degree of the accelerator 13 that does not require a large engine output is small. Can be prevented.
【００２８】因みに、図６、７は、本実施形態に係るタ
ーボ付エンジンのターボ効率（実線）と上記公報に記載
のターボ付エンジンのターボ効率（破線）との比較試験
を示しており、本実施形態に係るターボ付エンジンのタ
ーボ効率は、エンジンの回転数およびアクセル１３の開
度のいずれの場合においても、上記公報に記載のターボ
付エンジンより向上していることが判る。因みに、ター
ボ効率とは、圧縮機の有する最大過給量に対する、実際
に過給された量との比を百分率で示したものである。FIGS. 6 and 7 show a comparison test between the turbo efficiency (solid line) of the turbo-equipped engine according to the present embodiment and the turbo efficiency (dashed line) of the turbo-equipped engine described in the above publication. It can be seen that the turbo efficiency of the turbo-equipped engine according to the embodiment is higher than the turbo-equipped engine described in the above-mentioned publication in both cases of the engine speed and the opening degree of the accelerator 13. Incidentally, the turbo efficiency indicates the ratio of the maximum supercharged amount of the compressor to the actually supercharged amount in percentage.
【００２９】ところで、上述の実施形態では、エンジン
の回転数Ｎe およびアクセル１３の開度Ａc に基づいて
吸気バルブ５が開く時期を決定していたが、エンジンの
回転数Ｎe のみに基づいて吸気バルブ５が開く時期を決
定してもよい。また、上述の実施形態では、図５に示す
ように、吸気バルブ５が開く時期のみを変化させ、吸気
バルブ５が閉じる時期については、エンジンの運転状態
によらず一定としていたが、吸気バルブ５が開く時期の
変化に連動させて吸気バルブ５が閉じる時期を変化させ
てもよく、また、吸気バルブ５が開いている時間を一定
としてもよい。[0029] In the embodiment described above has been determined when to open the intake valve 5 on the basis of the opening A c of the speed N e and the accelerator pedal 13 of the engine, based on only the rotational speed N e of the engine Thus, the timing at which the intake valve 5 opens may be determined. In the above-described embodiment, as shown in FIG. 5, only the timing at which the intake valve 5 opens is changed, and the timing at which the intake valve 5 closes is constant regardless of the operating state of the engine. The timing at which the intake valve 5 closes may be changed in conjunction with the change in the timing at which the intake valve 5 opens, or the time during which the intake valve 5 is open may be constant.
【００３０】また、上述の実施形態では、ディーゼルエ
ンジンを例に本発明を説明したが、本発明はターボ付ガ
ソリンエンジンなどその他のターボ付内燃機関に対して
も適用することができる。また、上述の実施形態では、
アクセル１３の開度をアクセル開度センサ１４で検出す
ることにより、エンジンの負荷を検出する負荷検出手段
を構成したが、アクセルペダル等の操作員（乗員）が直
接操作するアクセル操作手段の作動量（例えばアクセル
ペダルでは、踏み込み量）を検出することにより負荷検
出手段を構成してもよい。In the above embodiment, the present invention has been described by taking a diesel engine as an example. However, the present invention can be applied to other internal combustion engines with a turbo such as a gasoline engine with a turbo. Also, in the above embodiment,
The load detecting means for detecting the load of the engine is configured by detecting the opening of the accelerator 13 with the accelerator opening sensor 14, but the operation amount of the accelerator operating means directly operated by an operator (occupant) such as an accelerator pedal. (For example, in the case of an accelerator pedal, the load detection means may be configured by detecting the depression amount).
【図１】ターボ付ディーゼルエンジンの模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a turbo-equipped diesel engine.
【図２】電子制御装置の制御フローを示すフローチャー
トである。FIG. 2 is a flowchart showing a control flow of the electronic control unit.
【図３】吸気バルブが開く時期とエンジンの回転数との
関係を示すマップである。FIG. 3 is a map showing a relationship between an opening timing of an intake valve and an engine speed.
【図４】吸気バルブが開く時期とアクセルの開度との関
係を示すマップである。FIG. 4 is a map showing a relationship between a timing of opening an intake valve and an opening degree of an accelerator.
【図５】吸気バルブおよび排気バルブのリフト量とクラ
ンク角との関係を示すチャートである。FIG. 5 is a chart showing a relationship between a lift amount of an intake valve and an exhaust valve and a crank angle.
【図６】ターボ効率とエンジンの回転数との関係を示グ
ラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between turbo efficiency and engine speed.
【図７】ターボ効率とアクセルの開度との関係を示グラ
フである。FIG. 7 is a graph showing a relationship between turbo efficiency and accelerator opening.
５…吸入バルブ、６…排気バルブ、９…タービン、１０
…圧縮機、１１…可変バルブタイミング機構、１２…電
子制御装置、１４…アクセル開度センサ（開度検出手
段）、１５…クランク角センサ（回転検出手段）。5: intake valve, 6: exhaust valve, 9: turbine, 10
... compressor, 11 ... variable valve timing mechanism, 12 ... electronic control device, 14 ... accelerator opening sensor (opening detecting means), 15 ... crank angle sensor (rotation detecting means).
Claims (4)
を変化させる可変バルブタイミング機構（１１）と、 前記可変バルブタイミング機構（１１）を制御する制御
手段（１２）と、 前記内燃機関の排気により、前記内燃機関の吸気を過給
するターボ過給機（９、１０）と、 前記内燃機関の回転数を検出する回転検出手段（１５）
とを備え、 前記制御手段（１２）は、前記回転検出手段（１５）の
検出値が所定値より低いときには、前記内燃機関の吸入
行程において前記内燃機関のピストン（２）が上死点か
ら下死点側に変位したときに、前記吸気バルブ（５）を
開くように前記可変バルブタイミング機構（１１）を制
御することを特徴とするターボ過給機付内燃機関。1. A variable valve timing mechanism (11) for changing the opening / closing timing of an intake valve (5) of an internal combustion engine; control means (12) for controlling the variable valve timing mechanism (11); Turbochargers (9, 10) for supercharging the intake air of the internal combustion engine by exhaust gas, and rotation detecting means (15) for detecting the rotational speed of the internal combustion engine
The control means (12), when the rotation detection means (15) detection value is lower than a predetermined value, the piston (2) of the internal combustion engine in the intake stroke of the internal combustion engine lower than the top dead center An internal combustion engine with a turbocharger, wherein the variable valve timing mechanism (11) is controlled so as to open the intake valve (5) when it is displaced toward the dead center.
を変化させる可変バルブタイミング機構（１１）と、 前記可変バルブタイミング機構（１１）を制御する制御
手段（１２）と、 前記内燃機関の排気により、前記内燃機関の吸気を過給
するターボ過給機（９、１０）と、 前記内燃機関の回転数を検出する回転検出手段（１５）
とを備え、 前記制御手段（１２）は、前記回転検出手段（１５）の
検出値が高くなるほど、前記吸気バルブ（５）が開く時
期を、前記内燃機関の吸入行程中から排気行程側に変化
させるように前記可変バルブタイミング機構（１１）を
制御することを特徴とするターボ過給機付内燃機関。2. A variable valve timing mechanism (11) for changing the opening / closing timing of an intake valve (5) of the internal combustion engine; a control means (12) for controlling the variable valve timing mechanism (11); Turbochargers (9, 10) for supercharging the intake air of the internal combustion engine by exhaust gas, and rotation detecting means (15) for detecting the rotational speed of the internal combustion engine
The control means (12) changes the opening timing of the intake valve (5) from the intake stroke to the exhaust stroke side of the internal combustion engine as the detection value of the rotation detection means (15) increases. An internal combustion engine with a turbocharger, wherein the variable valve timing mechanism (11) is controlled to cause the variable valve timing mechanism (11).
手段（１４）を備えており、 前記制御手段（１２）は、前記負荷検出手段（１４）の
検出値が大きくなるほど、前記吸気バルブ（５）が開く
時期を、前記内燃機関の吸入行程の上死点側から下死点
側に変化させるように前記可変バルブタイミング機構
（１１）を制御することを特徴とする請求項１または２
に記載のターボ過給機付内燃機関。3. A load detecting means (14) for detecting a load on the internal combustion engine, wherein the control means (12) increases the value of the intake valve (14) as the detected value of the load detecting means (14) increases. The variable valve timing mechanism (11) is controlled so that the timing of opening (5) changes from the top dead center side to the bottom dead center side of the intake stroke of the internal combustion engine.
An internal combustion engine with a turbocharger according to claim 1.
の運転状態によらず、前記吸気バルブ（５）が閉じる時
期が一定となるように前記可変バルブタイミング機構
（１１）を制御することを特徴とする請求項１ないし３
のいずれか１つに記載のターボ過給機付内燃機関。4. The variable valve timing mechanism (11) controls the variable valve timing mechanism (11) so that the closing timing of the intake valve (5) is constant regardless of the operating state of the internal combustion engine. 4. The method according to claim 1, wherein
The internal combustion engine with a turbocharger according to any one of the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9097644A JPH10288056A (en) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | Internal combustion engine with turbo supercharger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9097644A JPH10288056A (en) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | Internal combustion engine with turbo supercharger |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10288056A true JPH10288056A (en) | 1998-10-27 |
Family
ID=14197836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9097644A Withdrawn JPH10288056A (en) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | Internal combustion engine with turbo supercharger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10288056A (en) |
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1997
- 1997-04-15 JP JP9097644A patent/JPH10288056A/en not_active Withdrawn
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