JP2992709B2 - 断熱２サイクルエンジンの制御装置 - Google Patents
断熱２サイクルエンジンの制御装置Info
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエンジンの燃焼室などに
断熱材を採用して断熱構造とした断熱２サイクルエンジ
ンの制御装置に関する。
断熱材を採用して断熱構造とした断熱２サイクルエンジ
ンの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、エンジンの熱効率の向上を図るた
めに、燃焼室に関連するシリンダヘッド、ピストンヘッ
ドなどを断熱構造にして燃焼エネルギーを保持して高温
度を保つ、いわゆる断熱エンジンが開発されている。
めに、燃焼室に関連するシリンダヘッド、ピストンヘッ
ドなどを断熱構造にして燃焼エネルギーを保持して高温
度を保つ、いわゆる断熱エンジンが開発されている。
【０００３】一方、エンジンの排気エネルギーにより駆
動されるターボチャージャのタービン軸に回転電機を取
付け、エンジンの運転状態に応じて該回転電機を電動ま
たは発電作動させ、過給作動を付勢したり、または排気
エネルギーの回収を図る試みが種々なされている。
動されるターボチャージャのタービン軸に回転電機を取
付け、エンジンの運転状態に応じて該回転電機を電動ま
たは発電作動させ、過給作動を付勢したり、または排気
エネルギーの回収を図る試みが種々なされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで２サイクルエ
ンジンでは、掃気時における吸気ブースト圧が排気圧力
より高くないと掃気が行われず２サイクル運転が不能と
なるので、吸気ブースト圧を高める必要がある。
ンジンでは、掃気時における吸気ブースト圧が排気圧力
より高くないと掃気が行われず２サイクル運転が不能と
なるので、吸気ブースト圧を高める必要がある。
【０００５】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、その目的は断熱２サイクルエンジンの吸気
ブースト圧と排気圧との状況に応じ、ターボチャージャ
に取付けた回転電機の作動を制御しエンジンを効率よく
運転しようとする断熱２サイクルエンジンの制御装置を
提供することにある。
ものであり、その目的は断熱２サイクルエンジンの吸気
ブースト圧と排気圧との状況に応じ、ターボチャージャ
に取付けた回転電機の作動を制御しエンジンを効率よく
運転しようとする断熱２サイクルエンジンの制御装置を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明によれば、ターボチャージャを備えた断熱２
サイクルエンジンの制御装置において、前記ターボチャ
ージャの回転軸に配置され電動／発電作動する回転電機
と、前記断熱２サイクルエンジンの吸気ブースト圧Ｐｂ
を検出する吸気圧検出手段と、前記断熱２サイクルエン
ジンの排気圧力Ｐｅを検出する排気圧検出手段と、前記
検出された吸気ブースト圧Ｐｂと、検出された排気圧力
Ｐｅに所定値ΔＰを加えた値とを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較において、Ｐｂより（Ｐｅ＋ΔＰ）
が大きいとき、前記回転電機の電動機駆動のための電力
を増加し、（Ｐｅ＋ΔＰ）よりＰｂが大きいとき、前記
回転電機の電動機駆動のための電力を減じるように回転
電機を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする
断熱２サイクルエンジンの制御装置が提供される。
めに本発明によれば、ターボチャージャを備えた断熱２
サイクルエンジンの制御装置において、前記ターボチャ
ージャの回転軸に配置され電動／発電作動する回転電機
と、前記断熱２サイクルエンジンの吸気ブースト圧Ｐｂ
を検出する吸気圧検出手段と、前記断熱２サイクルエン
ジンの排気圧力Ｐｅを検出する排気圧検出手段と、前記
検出された吸気ブースト圧Ｐｂと、検出された排気圧力
Ｐｅに所定値ΔＰを加えた値とを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較において、Ｐｂより（Ｐｅ＋ΔＰ）
が大きいとき、前記回転電機の電動機駆動のための電力
を増加し、（Ｐｅ＋ΔＰ）よりＰｂが大きいとき、前記
回転電機の電動機駆動のための電力を減じるように回転
電機を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする
断熱２サイクルエンジンの制御装置が提供される。
【０００７】
【実施例】つぎに本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【０００８】図１は本発明にかかる断熱２サイクルエン
ジンの制御装置の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。
ジンの制御装置の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。
【０００９】同図において、１はエンジンで、そのシリ
ンダヘッド１１とシリンダスリーブ１２との間には耐熱
性のある断熱材１３が配置され、高温度となるシリンダ
ヘッド１１からシリンダスリーブ１２に伝導される熱を
遮断しており、該シリンダスリーブ１２の下方にはその
周壁部分に複数個の吸気ポート１４が貫設されている。
ンダヘッド１１とシリンダスリーブ１２との間には耐熱
性のある断熱材１３が配置され、高温度となるシリンダ
ヘッド１１からシリンダスリーブ１２に伝導される熱を
遮断しており、該シリンダスリーブ１２の下方にはその
周壁部分に複数個の吸気ポート１４が貫設されている。
【００１０】２はシリンダヘッド１１に配置された複数
個の排気弁であり、図示していない複数個の動弁機構に
より同時に開閉操作されて、掃気時の排気流路を素早く
開閉制御するもので、例えばセラミックスなどの断熱素
材が採用されている。
個の排気弁であり、図示していない複数個の動弁機構に
より同時に開閉操作されて、掃気時の排気流路を素早く
開閉制御するもので、例えばセラミックスなどの断熱素
材が採用されている。
【００１１】３はピストンであり、そのピストンヘッド
３１の上部の中央には燃焼室となる凹部３２が設けら
れ、該凹部３２の上方は連絡孔として絞られて、例えば
ピストン面積の約１５％以下となるように形成されてお
り、上死点に到達する寸前に噴射ノズル１５から噴射さ
れる燃料を効率よく燃焼させるように構成されている。
３１の上部の中央には燃焼室となる凹部３２が設けら
れ、該凹部３２の上方は連絡孔として絞られて、例えば
ピストン面積の約１５％以下となるように形成されてお
り、上死点に到達する寸前に噴射ノズル１５から噴射さ
れる燃料を効率よく燃焼させるように構成されている。
【００１２】そして、ピストンヘッド３１とピストンボ
デー３３とは断熱ガスケット３４および３５により結合
され、ピストンヘッド３１からの熱伝導を遮って、前述
のシリンダ部分の断熱材１３とともにエンジン１の下方
部分の温度上昇を防止している。なお３６はコンロッド
であり、燃焼エネルギーにより圧下されるピストン３の
力をクランク軸３７に伝達するものであり、該クランク
軸３７にはエンジン回転数を検出するエンジン回転セン
サ１６が付設されている。
デー３３とは断熱ガスケット３４および３５により結合
され、ピストンヘッド３１からの熱伝導を遮って、前述
のシリンダ部分の断熱材１３とともにエンジン１の下方
部分の温度上昇を防止している。なお３６はコンロッド
であり、燃焼エネルギーにより圧下されるピストン３の
力をクランク軸３７に伝達するものであり、該クランク
軸３７にはエンジン回転数を検出するエンジン回転セン
サ１６が付設されている。
【００１３】４はターボチャージャで排気管２１から排
出される排気エネルギーにより駆動されるタービンと、
該タービントルクにより駆動され圧気作動を行うコンプ
レッサとを備えてエンジンに過給気を圧送するもので、
例えば排気タービン側を断熱構造とし排気エネルギーを
有効利用すると共にコンプレッサのベーン径を大にして
圧縮比を大きくし圧気作動を強力にしたものであり、タ
ーボチャージャ４と吸気ポート１４を接続する吸気管４
１には吸気ブースト圧力を検出するブースト圧センサ４
２が配置され、また排気管２１には排気圧センサ２２が
取付けられている。
出される排気エネルギーにより駆動されるタービンと、
該タービントルクにより駆動され圧気作動を行うコンプ
レッサとを備えてエンジンに過給気を圧送するもので、
例えば排気タービン側を断熱構造とし排気エネルギーを
有効利用すると共にコンプレッサのベーン径を大にして
圧縮比を大きくし圧気作動を強力にしたものであり、タ
ーボチャージャ４と吸気ポート１４を接続する吸気管４
１には吸気ブースト圧力を検出するブースト圧センサ４
２が配置され、また排気管２１には排気圧センサ２２が
取付けられている。
【００１４】そして、ターボチャージャ４には回転電機
４３が配置され、電力が供給されて電動駆動されるとコ
ンプレッサの圧気作動を付勢して過給圧を増大させた
り、排気エネルギーに余裕のあるときは発電機と作動し
てその発電出力によってエンジントルクの向上を図るよ
うに構成されている。
４３が配置され、電力が供給されて電動駆動されるとコ
ンプレッサの圧気作動を付勢して過給圧を増大させた
り、排気エネルギーに余裕のあるときは発電機と作動し
てその発電出力によってエンジントルクの向上を図るよ
うに構成されている。
【００１５】５はターボ発電機であり、ターボチャージ
ャ４の排出ガスにより駆動されて発電を行うもので、該
ターボ発電機５の発電出力は後述するコントローラに送
電され、発電作動時の回転電機４３の出力とともに電動
機６を駆動する。
ャ４の排出ガスにより駆動されて発電を行うもので、該
ターボ発電機５の発電出力は後述するコントローラに送
電され、発電作動時の回転電機４３の出力とともに電動
機６を駆動する。
【００１６】電動機６はエンジン１のクランク軸３７に
連結されてエンジントルクを向上させるもので、排気エ
ネルギーによる回収電力を利用したトルク増大手段とな
るものであり、該電動機６への供給電力はコントローラ
７の制御により行われる。
連結されてエンジントルクを向上させるもので、排気エ
ネルギーによる回収電力を利用したトルク増大手段とな
るものであり、該電動機６への供給電力はコントローラ
７の制御により行われる。
【００１７】コントローラ７はマイクロコンピュータか
らなり、演算処理を行う中央制御装置、演算処理手順や
制御手順などを格納する各種メモリ、入／出力回路や、
発電作動時の回転電機４３の出力とターボ発電機５の出
力とを加え合せて電動機６に供給したりバッテリ７３か
らの電力を回転電機４３の駆動電力に変換する電力変換
機構となる強電回路などが備えられている。そして、ア
クセルペダル７１に付設されたアクセルセンサ７２から
の検出信号や、エンジン回転センサ１６、排気圧センサ
２２およびブースト圧センサ４２などからの信号が入力
されると、これらの信号に基づいて回転電機４３や電動
機６の運転制御などが行われるように構成されている。
らなり、演算処理を行う中央制御装置、演算処理手順や
制御手順などを格納する各種メモリ、入／出力回路や、
発電作動時の回転電機４３の出力とターボ発電機５の出
力とを加え合せて電動機６に供給したりバッテリ７３か
らの電力を回転電機４３の駆動電力に変換する電力変換
機構となる強電回路などが備えられている。そして、ア
クセルペダル７１に付設されたアクセルセンサ７２から
の検出信号や、エンジン回転センサ１６、排気圧センサ
２２およびブースト圧センサ４２などからの信号が入力
されると、これらの信号に基づいて回転電機４３や電動
機６の運転制御などが行われるように構成されている。
【００１８】図２は本実施例の作動の一例を示す処理フ
ロー図であり、同図を用いて本実施例の作動を説明す
る。
ロー図であり、同図を用いて本実施例の作動を説明す
る。
【００１９】まず、ステップ１ではエンジン回転センサ
１７からの検出信号によってエンジン回転数のチェック
を行い、所定回転数Ｎａより低回転の場合はステップ３
に移り、また高回転の場合はステップ２に進む。そして
ステップ３ではスタータをチェックしてオンの場合は回
転電機４３の電動駆動を行い、オフの場合はステップ５
にて停止信号を出してステップ１に戻る。
１７からの検出信号によってエンジン回転数のチェック
を行い、所定回転数Ｎａより低回転の場合はステップ３
に移り、また高回転の場合はステップ２に進む。そして
ステップ３ではスタータをチェックしてオンの場合は回
転電機４３の電動駆動を行い、オフの場合はステップ５
にて停止信号を出してステップ１に戻る。
【００２０】ステップ２に進んだ場合はアクセルセンサ
７２からの信号によってアクセル開度、すなわちエンジ
ン負荷を読込む。そしてステップ６ではアクセル開度Ｌ
ａに相当して供給されるべきブースト圧Ｐａの演算を行
い、つぎのステップ７では排気圧センサ２２から排気圧
力Ｐｅの値を、ステップ８ではブースト圧センサ４２か
ら吸気ブースト圧Ｐｂの値をそれぞれ検出する。
７２からの信号によってアクセル開度、すなわちエンジ
ン負荷を読込む。そしてステップ６ではアクセル開度Ｌ
ａに相当して供給されるべきブースト圧Ｐａの演算を行
い、つぎのステップ７では排気圧センサ２２から排気圧
力Ｐｅの値を、ステップ８ではブースト圧センサ４２か
ら吸気ブースト圧Ｐｂの値をそれぞれ検出する。
【００２１】ステップ９では検出したブースト圧Ｐｂ
と、演算したブースト圧Ｐａとを比較し、このＰａより
Ｐｂが非常に大きいときは回転電機４３を発電作動さ
せ、排気エネルギーを電力として回収し電動機６に供給
してエンジントルクを増大させる。ついでステップ１１
にて吸入ブースト圧をチェックし、この圧力Ｐｂより演
算したブースト圧Ｐａが大きい場合はステップ１２に進
んで回転電機４３の発電量を減ずるが、未だ吸入ブース
ト圧Ｐｂが大きいときはステップ１０に戻って回転電機
４３の発電量をさらに増加させる。
と、演算したブースト圧Ｐａとを比較し、このＰａより
Ｐｂが非常に大きいときは回転電機４３を発電作動さ
せ、排気エネルギーを電力として回収し電動機６に供給
してエンジントルクを増大させる。ついでステップ１１
にて吸入ブースト圧をチェックし、この圧力Ｐｂより演
算したブースト圧Ｐａが大きい場合はステップ１２に進
んで回転電機４３の発電量を減ずるが、未だ吸入ブース
ト圧Ｐｂが大きいときはステップ１０に戻って回転電機
４３の発電量をさらに増加させる。
【００２２】上述のステップ９の比較における検出した
ブースト圧Ｐｂが演算値のＰａより十分に大きくない場
合はステップ１３に進み、ここでは検出した排気圧力に
微少圧力ΔＰを加えた値と吸入ブースト圧Ｐｂとの比較
を行う。
ブースト圧Ｐｂが演算値のＰａより十分に大きくない場
合はステップ１３に進み、ここでは検出した排気圧力に
微少圧力ΔＰを加えた値と吸入ブースト圧Ｐｂとの比較
を行う。
【００２３】そして吸入ブースト圧Ｐｂが小さいと２サ
イクル運転が行なえないので、ステップ１４に進んで回
転電機４３に電力を印加して過給作動を付勢してブース
ト圧を高め、つぎのステップ１５にて高めた圧力Ｐｂと
Ｐｅ＋ΔＰとの比較を行う。この結果、高めたブースト
圧Ｐｂが大きい場合はステップ１６にて回転電機４３へ
の供給電力を減じてステップ１７に進むが、Ｐｂが小さ
い場合はステップ１４にての電力増加を行い、さらにブ
ースト圧を高める。
イクル運転が行なえないので、ステップ１４に進んで回
転電機４３に電力を印加して過給作動を付勢してブース
ト圧を高め、つぎのステップ１５にて高めた圧力Ｐｂと
Ｐｅ＋ΔＰとの比較を行う。この結果、高めたブースト
圧Ｐｂが大きい場合はステップ１６にて回転電機４３へ
の供給電力を減じてステップ１７に進むが、Ｐｂが小さ
い場合はステップ１４にての電力増加を行い、さらにブ
ースト圧を高める。
【００２４】ステップ１６からのフローではステップ１
７にて回転電機４３の電力のチェックを行い、ステップ
１８に進んでクランク軸３７に結合させた電動機６によ
って電力回生を行わせる。
７にて回転電機４３の電力のチェックを行い、ステップ
１８に進んでクランク軸３７に結合させた電動機６によ
って電力回生を行わせる。
【００２５】上述のステップ１３にて吸入ブースト圧Ｐ
ｂの方が排気圧力Ｐｅより十分に大きいときはステップ
１９に進むが、この状態では２サイクル運転が十分に可
能なので回転電機４３を発電作動させてこの電力を電動
機６に供給してエンジントルクを増大させる。ついでス
テップ２０ではさらに吸入ブースト圧と排気圧との比較
を行い、吸入ブースト圧に余裕があるときはステップ１
９に戻って回転電機４３の発電力を増加させるが、余り
排気圧との差がない場合にはステップ２１に進んで回転
電機４３の発電力を減少させる制御を行う。
ｂの方が排気圧力Ｐｅより十分に大きいときはステップ
１９に進むが、この状態では２サイクル運転が十分に可
能なので回転電機４３を発電作動させてこの電力を電動
機６に供給してエンジントルクを増大させる。ついでス
テップ２０ではさらに吸入ブースト圧と排気圧との比較
を行い、吸入ブースト圧に余裕があるときはステップ１
９に戻って回転電機４３の発電力を増加させるが、余り
排気圧との差がない場合にはステップ２１に進んで回転
電機４３の発電力を減少させる制御を行う。
【００２６】以上、本発明を上述の実施例によって説明
したが、本発明の趣旨の範囲で種々の変形が可能であ
り、これらの変形を本発明の範囲から排除するものでは
ない。
したが、本発明の趣旨の範囲で種々の変形が可能であ
り、これらの変形を本発明の範囲から排除するものでは
ない。
【００２７】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、ターボチャージャのタービン軸に電動／発電機と
なる回転電機を取付け、エンジンの運転状態に応じ常に
エンジンの排気圧力Ｐｅより吸気ブースト圧が所定値Δ
Ｐだけ高くなるように回転電機の電動制御するととも
に、吸気ブースト圧に十分余裕のあるときは発電作動さ
せるので、断熱２サイクルエンジンの運転が安定し、さ
らに排気エネルギーの回収が良好に行われてエンジンが
効率よく運転されるという効果が得られる。
れば、ターボチャージャのタービン軸に電動／発電機と
なる回転電機を取付け、エンジンの運転状態に応じ常に
エンジンの排気圧力Ｐｅより吸気ブースト圧が所定値Δ
Ｐだけ高くなるように回転電機の電動制御するととも
に、吸気ブースト圧に十分余裕のあるときは発電作動さ
せるので、断熱２サイクルエンジンの運転が安定し、さ
らに排気エネルギーの回収が良好に行われてエンジンが
効率よく運転されるという効果が得られる。
【図１】本発明にかかる断熱２サイクルエンジンの制御
装置の一実施例を示す構成ブロック図である。
装置の一実施例を示す構成ブロック図である。
【図２】本実施例の作動の一例を示す処理フロー図であ
る。
る。
１…エンジン ３…ピストン ４…ターボチャージャ ７…コントローラ １１…シリンダヘッド １３…断熱材 ２２…排気圧センサ ３４，３５…断熱ガスケット ４２…ブースト圧センサ ４３…回転電機 ７２…アクセルセンサ
Claims (1)
- 【請求項１】ターボチャージャを備えた断熱２サイクル
エンジンの制御装置において、 前記ターボチャージャの回転軸に配置され電動／発電作
動する回転電機と、 前記断熱２サイクルエンジンの吸気ブースト圧Ｐｂを検
出する吸気圧検出手段と、 前記断熱２サイクルエンジンの排気圧力Ｐｅを検出する
排気圧検出手段と、 前記検出された吸気ブースト圧Ｐｂと、検出された排気
圧力Ｐｅに所定値ΔＰを加えた値とを比較する比較手段
と、 前記比較手段の比較において、Ｐｂより（Ｐｅ＋ΔＰ）
が大きいとき、前記回転電機の電動機駆動のための電力
を増加し、（Ｐｅ＋ΔＰ）よりＰｂが大きいとき、前記
回転電機の電動機駆動のための電力を減じるように回転
電機を制御する制御手段と、 を備えることを特徴とする断熱２サイクルエンジンの制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3084819A JP2992709B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | 断熱２サイクルエンジンの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3084819A JP2992709B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | 断熱２サイクルエンジンの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04295134A JPH04295134A (ja) | 1992-10-20 |
| JP2992709B2 true JP2992709B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=13841358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3084819A Expired - Lifetime JP2992709B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | 断熱２サイクルエンジンの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2992709B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005060671A1 (de) * | 2005-12-19 | 2007-06-28 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine |
-
1991
- 1991-03-25 JP JP3084819A patent/JP2992709B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04295134A (ja) | 1992-10-20 |
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