JP2012180788A - Drive system - Google Patents

Drive system Download PDF

Info

Publication number
JP2012180788A
JP2012180788A JP2011044164A JP2011044164A JP2012180788A JP 2012180788 A JP2012180788 A JP 2012180788A JP 2011044164 A JP2011044164 A JP 2011044164A JP 2011044164 A JP2011044164 A JP 2011044164A JP 2012180788 A JP2012180788 A JP 2012180788A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
temperature
water
exhaust gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011044164A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Nishimura
優史 西村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2011044164A priority Critical patent/JP2012180788A/en
Publication of JP2012180788A publication Critical patent/JP2012180788A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Landscapes

  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drive system that recovers the heat of exhaust gas while allowing high output.SOLUTION: The drive system includes: a first internal combustion engine 10 having a first drive shaft 12; a second internal combustion engine 20 having a second drive shaft 22; an output shaft 71 rotated by power from the first drive shaft 12 and the second drive shaft 22; and a control means 80. When the temperature of the first internal combustion engine 10 is a first predetermined temperature or higher, and the temperature of exhaust gas of the second internal combustion engine 20 is a second predetermined temperature or higher, the control means 80 permits water vaporization expansion operation of the first internal combustion engine for vaporizing and expanding the water in water-containing liquid by the heat of exhaust gas of the second internal combustion engine 20 to rotate the first drive shaft 12.

Description

本発明は、駆動システムに関する。   The present invention relates to a drive system.

従来、4サイクル(吸気、圧縮、燃焼(膨張)、排気)の内燃機関において、排気行程の後に、水噴射・気化膨張行程と、水蒸気排気行程とを追加して6サイクルとし、熱効率を改善する技術が提案されている(特許文献1参照)。なお、特許文献1では、排気行程の後、燃焼室に水を噴射し、燃焼室を囲む燃焼室壁の熱や燃焼室に残留する排気ガスの熱により、水を気化し膨張させている。   Conventionally, in an internal combustion engine of 4 cycles (intake, compression, combustion (expansion), exhaust), after the exhaust stroke, a water injection / vaporization expansion stroke and a steam exhaust stroke are added to 6 cycles to improve thermal efficiency. A technique has been proposed (see Patent Document 1). In Patent Document 1, water is injected into the combustion chamber after the exhaust stroke, and water is vaporized and expanded by the heat of the combustion chamber wall surrounding the combustion chamber and the heat of the exhaust gas remaining in the combustion chamber.

特開2004−218557号公報JP 2004-218557 A

しかしながら、特許文献1では、4サイクルと比較して、燃焼行程の頻度が少なくなるため、高出力が要求される場合には向いていない。
また、燃焼室を囲む燃焼室壁の熱や、燃焼室に残留する排気ガスの熱を利用するので、水の気化・膨張により回収される熱量が少ない。つまり、燃焼室に残留せず排気されている排気ガスの熱を利用していない。
また、特許文献1では、内燃機関の運転を4サイクルから6サイクルへと変更する際の変更条件については開示されていない。適当でない状態で6サイクルへと変更しても噴射された水が十分に気化膨張できず、廃熱回収が十分になされないおそれがある。
However, Patent Document 1 is not suitable for a case where high output is required because the frequency of the combustion stroke is reduced compared to four cycles.
Further, since the heat of the combustion chamber wall surrounding the combustion chamber and the heat of the exhaust gas remaining in the combustion chamber are utilized, the amount of heat recovered by vaporization and expansion of water is small. That is, the heat of exhaust gas exhausted without remaining in the combustion chamber is not used.
Further, Patent Document 1 does not disclose a change condition when changing the operation of the internal combustion engine from 4 cycles to 6 cycles. Even if it is changed to 6 cycles in an unsuitable state, the injected water cannot be sufficiently vaporized and expanded, and there is a possibility that the waste heat cannot be sufficiently recovered.

そこで、本発明は、廃熱回収量を向上させ、高効率な駆動システムを提供することを課題とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a highly efficient drive system by improving the amount of waste heat recovery.

前記課題を解決するための手段として、本発明は、第1駆動軸を有する第1内燃機関と、第2駆動軸を有する第2内燃機関と、前記第1駆動軸及び前記第2駆動軸からの動力により回転する出力軸と、前記第1内燃機関に燃料を供給する第1燃料供給手段と、前記第2内燃機関に燃料を供給する第2燃料供給手段と、前記第2内燃機関の排気ガスを前記第1内燃機関に供給する排気ガス供給手段と、前記第1内燃機関に水含有液体を供給する水含有液体供給手段と、前記第1内燃機関の温度を検出する第1温度検出手段と、前記第2内燃機関の排気ガスの温度を検出する第2温度検出手段と、制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記第1温度検出手段で検出した前記第1内燃機関の温度が第1所定温度以上であり、かつ、前記第2温度検出手段で検出した前記第2内燃機関の排気ガスの温度が第2所定温度以上である場合、前記第2内燃機関の排気ガスの熱によって水含有液体中の水を気化膨張させて前記第1駆動軸を回転する、前記第1内燃機関の水気化膨張運転を許可することを特徴とする駆動システムである。   As means for solving the problems, the present invention includes a first internal combustion engine having a first drive shaft, a second internal combustion engine having a second drive shaft, the first drive shaft, and the second drive shaft. An output shaft that is rotated by the power of the engine, first fuel supply means for supplying fuel to the first internal combustion engine, second fuel supply means for supplying fuel to the second internal combustion engine, and exhaust of the second internal combustion engine Exhaust gas supply means for supplying gas to the first internal combustion engine, water-containing liquid supply means for supplying water-containing liquid to the first internal combustion engine, and first temperature detection means for detecting the temperature of the first internal combustion engine And a second temperature detection means for detecting the temperature of the exhaust gas of the second internal combustion engine, and a control means, wherein the control means detects the temperature of the first internal combustion engine detected by the first temperature detection means. Is not less than the first predetermined temperature and the second temperature detection When the temperature of the exhaust gas of the second internal combustion engine detected by the means is equal to or higher than a second predetermined temperature, water in the water-containing liquid is vaporized and expanded by the heat of the exhaust gas of the second internal combustion engine, and the first drive is performed. It is a drive system characterized by permitting water vaporization expansion operation of the 1st internal-combustion engine which rotates a shaft.

ここで、水含有液体は、純水の他、水とその他液体との混合液体(例えば、水とオイルとの混合液体、エタノール)を含む。
このような駆動システムによれば、第2内燃機関が、水噴射・気化膨張行程及び水蒸気排気行程を実行せず、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程及び排気行程を実行するので、高出力で第2駆動軸(出力軸)を駆動可能となる。
また、第1内燃機関の温度が所定温度以上であり、かつ、第2内燃機関の排気ガスの温度が所定温度以上である場合、第1内燃機関が、排気ガス供給手段からの排気ガスの熱によって、水含有液体供給手段からの水含有液体中の水を気化膨張させ、第1駆動軸を回転させる。すなわち、第1内燃機関において、排気ガスの熱を回収して水含有液体中の水を気化膨張させ、第1駆動軸(出力軸)を回転させるので、水から水蒸気への変換(水気化膨張)を好適に行うことができ、廃熱回収量を向上させ高効率な熱機関を実現することができる。
Here, the water-containing liquid includes, in addition to pure water, a mixed liquid of water and other liquids (for example, a mixed liquid of water and oil, ethanol).
According to such a drive system, the second internal combustion engine performs the intake stroke, the compression stroke, the combustion stroke, and the exhaust stroke without performing the water injection / vaporization expansion stroke and the steam exhaust stroke, so that the high output is achieved. Two drive shafts (output shafts) can be driven.
Further, when the temperature of the first internal combustion engine is equal to or higher than the predetermined temperature and the temperature of the exhaust gas of the second internal combustion engine is equal to or higher than the predetermined temperature, the first internal combustion engine heats the exhaust gas from the exhaust gas supply means. Thus, the water in the water-containing liquid from the water-containing liquid supply means is vaporized and expanded, and the first drive shaft is rotated. That is, in the first internal combustion engine, the heat of the exhaust gas is recovered, the water in the water-containing liquid is vaporized and expanded, and the first drive shaft (output shaft) is rotated. Therefore, conversion from water to water vapor (water vaporized expansion) ) Can be suitably performed, and the amount of waste heat recovered can be improved and a highly efficient heat engine can be realized.

また、前記駆動システムにおいて、前記制御手段は、前記第1温度検出手段で検出した前記第1内燃機関の温度が第1所定温度以上であり、かつ、前記第2温度検出手段で検出した前記第2内燃機関の排気ガスの温度が第2所定温度未満である場合、前記第1内燃機関の前記水気化膨張運転を待機することが好ましい。   In the drive system, the control means has a temperature of the first internal combustion engine detected by the first temperature detection means that is equal to or higher than a first predetermined temperature, and the first temperature detected by the second temperature detection means. 2 When the temperature of the exhaust gas of the internal combustion engine is lower than a second predetermined temperature, it is preferable to wait for the water vaporization expansion operation of the first internal combustion engine.

このような駆動システムによれば、第1内燃機関の温度が所定温度以上であり、かつ、第2内燃機関の排気ガスの温度が所定温度未満である場合、第1内燃機関の水気化膨張運転を開始しないで、第2内燃機関の排気ガスの温度が所定温度以上になるまで待機するので、水気化膨張を行うのに適当でない状態において不要な水噴射を低減して水の消費を抑えることができると共に、第1内燃機関の燃焼室の室内環境の悪化を抑えることができる。   According to such a drive system, when the temperature of the first internal combustion engine is equal to or higher than the predetermined temperature and the temperature of the exhaust gas of the second internal combustion engine is lower than the predetermined temperature, the water vaporization expansion operation of the first internal combustion engine is performed. Since the exhaust gas temperature of the second internal combustion engine reaches a predetermined temperature or more without starting the operation, unnecessary water injection is reduced in a state that is not appropriate for performing the water vaporization expansion, thereby suppressing water consumption. In addition, the deterioration of the indoor environment of the combustion chamber of the first internal combustion engine can be suppressed.

また、前記駆動システムにおいて、前記制御手段は、前記第1温度検出手段で検出した前記第1内燃機関の温度が第1所定温度未満である場合、前記第1内燃機関を停止させることが好ましい。   In the drive system, it is preferable that the control unit stops the first internal combustion engine when the temperature of the first internal combustion engine detected by the first temperature detection unit is lower than a first predetermined temperature.

このような駆動システムによれば、第1内燃機関の温度が所定温度未満である場合、第1内燃機関を水気化膨張運転せず停止させるので、水気化膨張を行うのに適当でない状態において不要な水噴射を低減して水の消費を抑えることができると共に、第1内燃機関の燃焼室の室内環境の悪化を抑えることができる。   According to such a drive system, when the temperature of the first internal combustion engine is lower than the predetermined temperature, the first internal combustion engine is stopped without performing the water vaporization expansion operation. Therefore, it is not necessary in a state that is not suitable for performing the water vaporization expansion. It is possible to reduce water injection and suppress water consumption, and to suppress deterioration of the indoor environment of the combustion chamber of the first internal combustion engine.

また、前記駆動システムにおいて、前記制御手段は、前記第1内燃機関を、燃料を燃焼し前記第1駆動軸を回転する通常燃焼運転から、前記水気化膨張運転に切り替える際において、前記第1温度検出手段で検出した前記第1内燃機関の温度が第1所定温度以上であり、かつ、前記第2温度検出手段で検出した前記第2内燃機関の排気ガスの温度が第2所定温度以上である場合、前記通常燃焼運転に続いて前記水気化膨張運転を行うことが好ましい。   In the drive system, the control means switches the first internal combustion engine from the normal combustion operation in which fuel is combusted and the first drive shaft is rotated to the water vaporization expansion operation. The temperature of the first internal combustion engine detected by the detection means is not less than a first predetermined temperature, and the temperature of the exhaust gas of the second internal combustion engine detected by the second temperature detection means is not less than a second predetermined temperature. In this case, it is preferable to perform the water vaporization expansion operation following the normal combustion operation.

このような駆動システムによれば、第1内燃機関を通常燃焼運転から水気化膨張運転に切り替える際において、第1内燃機関の温度が所定温度以上であり、かつ、第2内燃機関の排気ガスの温度が所定温度以上である場合、第1内燃機関を通常燃焼運転に続いて水気化膨張運転に切り替えるので、第1内燃機関の燃焼室内に残存する通常燃焼運転時の排気ガスの熱量も利用することができるため、廃熱回収量を向上させ高効率な熱機関を実現することができる。   According to such a drive system, when the first internal combustion engine is switched from the normal combustion operation to the water vaporization expansion operation, the temperature of the first internal combustion engine is equal to or higher than a predetermined temperature, and the exhaust gas of the second internal combustion engine When the temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, the first internal combustion engine is switched to the water vaporization expansion operation following the normal combustion operation, so the amount of heat of the exhaust gas remaining in the combustion chamber of the first internal combustion engine during the normal combustion operation is also used. Therefore, the amount of waste heat recovery can be improved and a highly efficient heat engine can be realized.

また、前記駆動システムにおいて、前記第1駆動軸の回転運動によって回転する回転部と、前記回転部の回転によって揺動運動する揺動部と、を有し、前記第1駆動軸の回転運動を揺動運動に変換する揺動変換手段と、揺動運動する前記揺動部の角速度が前記出力軸の回転速度以上である場合、前記揺動部の揺動運動の一方向の動力を前記出力軸に伝達するワンウェイクラッチと、前記回転部の回転半径を可変することで、前記揺動部の角速度を可変する回転半径可変機構と、を備えることが好ましい。   The drive system may further include a rotating unit that rotates by the rotation of the first drive shaft, and a swinging unit that swings by the rotation of the rotating unit. When the angular velocity of the swing converting means for converting into swing motion and the swinging portion that swings is equal to or higher than the rotational speed of the output shaft, the power in one direction of swing motion of the swinging portion is output as the output. It is preferable to include a one-way clutch that transmits to the shaft and a rotation radius variable mechanism that varies the angular velocity of the swinging portion by changing the rotation radius of the rotating portion.

このような駆動システムによれば、揺動変換手段によって、第1駆動軸の回転運動を揺動運動に変換し、ワンウェイクラッチによって、揺動部の角速度が出力軸の回転速度以上である場合、揺動部の揺動運動の一方向の動力を出力軸に伝達できる。そして、回転半径可変機構によって、回転部の回転半径を可変することで、揺動部の角速度を可変できる。
すなわち、外部から高出力要求がある場合、第2内燃機関はこの高出力要求に対応して駆動し、この高出力要求に対応して第2駆動軸(出力軸)を回転させつつ、第1内燃機関における水の気化膨張により回転する第1駆動軸の回転運動を、揺動変換手段で揺動運動に変換しつつ、かつ、回転半径可変機構によって揺動部の角速度を出力軸の回転速度以上に変速することにより、ワンウェイクラッチを介して、第1駆動軸(第1内燃機関)の動力を出力軸に伝達できる。
According to such a drive system, when the rotational motion of the first drive shaft is converted into a swing motion by the swing conversion means, and the angular velocity of the swing portion is equal to or higher than the rotational speed of the output shaft by the one-way clutch, Power in one direction of the swinging motion of the swinging part can be transmitted to the output shaft. And the angular velocity of a rocking | swiveling part can be varied by varying the rotation radius of a rotation part with a rotation radius variable mechanism.
That is, when there is a high output request from the outside, the second internal combustion engine is driven in response to the high output request, and the first drive shaft (output shaft) is rotated in response to the high output request, The rotational motion of the first drive shaft that is rotated by the vaporization and expansion of water in the internal combustion engine is converted into the swing motion by the swing conversion means, and the angular velocity of the swing portion is converted by the rotation radius variable mechanism to the rotation speed of the output shaft. By shifting the speed as described above, the power of the first drive shaft (first internal combustion engine) can be transmitted to the output shaft via the one-way clutch.

本発明によれば、廃熱回収量を向上させ、高効率な駆動システムを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a waste-heat recovery amount can be improved and a highly efficient drive system can be provided.

本実施形態に係る駆動システムの構成図である。It is a block diagram of the drive system which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る駆動システムの構成図である。It is a block diagram of the drive system which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る第1内燃機関及び第2内燃機関の側断面図である。It is a sectional side view of the 1st internal combustion engine and the 2nd internal combustion engine concerning this embodiment. 本実施形態に係る第1トランスミッション及び第1ワンウェイクラッチの断面図である。It is sectional drawing of the 1st transmission and 1st one-way clutch which concern on this embodiment. 本実施形態に係る第1トランスミッション及び第1ワンウェイクラッチの側 面図である。It is a side view of the 1st transmission and the 1st one way clutch concerning this embodiment. 本実施形態に係る第1トランスミッション及び第1ワンウェイクラッチの側面図であり、(a)は回転半径r1(偏心量)が最大、(b)は回転半径r1が中間、(c)は回転半径r1が0、の状態を示している。It is a side view of the 1st transmission and 1st one-way clutch which concern on this embodiment, (a) is the rotation radius r1 (the amount of eccentricity), (b) is the rotation radius r1, and (c) is the rotation radius r1. Indicates a state of 0. (a)〜(d)は第1トランスミッション及び第1ワンウェイクラッチの側面図であり、回転半径r1が「最大」の状態における回転運動及び揺動運動を示している。(A)-(d) is a side view of a 1st transmission and a 1st one-way clutch, and has shown the rotational motion and rocking | fluctuation motion in the state whose rotation radius r1 is "maximum". (a)〜(d)は第1トランスミッション及び第1ワンウェイクラッチの側面図であり、回転半径r1が「中間」の状態における回転運動及び揺動運動を示している。(A)-(d) is a side view of a 1st transmission and a 1st one-way clutch, and has shown the rotational motion and rocking | fluctuation motion in the state whose rotation radius r1 is "intermediate." (a)〜(d)は第1トランスミッション及び第1ワンウェイクラッチの側面図であり、回転半径r1が「0」の状態における回転運動及び揺動運動を示している。(A)-(d) is a side view of a 1st transmission and a 1st one-way clutch, and has shown the rotational motion and rocking | fluctuation motion in the state whose rotation radius r1 is "0". 入力軸の回転角度θ1と外リング(揺動部)の角速度ω2との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between rotation angle (theta) 1 of an input shaft, and angular velocity (omega) 2 of an outer ring (oscillating part). 入力軸の回転角度θ1と外リング(揺動部)の摺動速度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between rotation angle (theta) 1 of an input shaft, and the sliding speed of an outer ring (oscillating part). 通常燃焼モードで運転する内燃機関を切り替える場合において、ECUが実行する第1内燃機関および第2内燃機関の運転変更制御を示すフローチャートである。7 is a flowchart showing operation change control of the first internal combustion engine and the second internal combustion engine executed by the ECU when switching the internal combustion engine operating in the normal combustion mode. 両内燃機関を通常燃焼モードで運転する状態から一方の内燃機関を通常燃焼モードで運転する場合において、ECUが実行する第1内燃機関および第2内燃機関の運転変更制御を示すフローチャートである。7 is a flowchart showing operation change control of the first internal combustion engine and the second internal combustion engine executed by the ECU when one internal combustion engine is operated in the normal combustion mode from the state in which both internal combustion engines are operated in the normal combustion mode. 両内燃機関の停止状態から一方の内燃機関を通常燃焼モードで運転する場合において、ECUが実行する第1内燃機関および第2内燃機関の運転変更制御を示すフローチャートである。7 is a flowchart showing operation change control of the first internal combustion engine and the second internal combustion engine executed by the ECU when one internal combustion engine is operated in the normal combustion mode from the stopped state of both internal combustion engines. (a)〜(d)は通常燃焼モードにおける内燃機関の燃焼サイクルを示し、(e)〜(h)は水気化膨張モードにおける内燃機関の水噴射サイクルを示す図である。(A)-(d) shows the combustion cycle of the internal combustion engine in a normal combustion mode, (e)-(h) is a figure which shows the water injection cycle of the internal combustion engine in a water vaporization expansion mode. 通常燃料モードで運転する排気ガス供給側の内燃機関の温度と、水気化膨張モードで運転する排気ガス需要側の内燃機関の温度と、水の噴射量との関係を示すグラフ(マップ)である。6 is a graph (map) showing the relationship between the temperature of an internal combustion engine on the exhaust gas supply side operated in the normal fuel mode, the temperature of the internal combustion engine on the exhaust gas demand side operated in the water vaporization expansion mode, and the amount of water injection. . 本実施形態に係る駆動システムにおいて、第1内燃機関が通常燃焼モードで運転しており、第2内燃機関が水気化膨張モードで運転している状況を示す。In the drive system according to the present embodiment, the first internal combustion engine is operating in the normal combustion mode, and the second internal combustion engine is operating in the water vaporization expansion mode. 本実施形態に係る駆動システムにおいて、第1内燃機関が水気化膨張モードで運転しており、第2内燃機関が通常燃焼モードで運転している状況を示す。In the drive system according to the present embodiment, a situation is shown in which the first internal combustion engine is operating in the water vaporization expansion mode and the second internal combustion engine is operating in the normal combustion mode.

以下、本発明の一実施形態について、図1から図18を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

≪駆動システムの構成≫
図1、図2に示す本実施形態に係る駆動システム1は、図示しないハイブリッド車(車両、移動体)に搭載されており、ハイブリッド車の駆動力を発生するシステムである。
ただし、車両の種類はこれに限定されず、ガソリン車でもよい。また、四輪車に限定されず、二輪車、三輪車でもよい。
≪Configuration of drive system≫
A drive system 1 according to the present embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is a system that is mounted on a hybrid vehicle (vehicle, moving body) (not shown) and generates a driving force of the hybrid vehicle.
However, the type of vehicle is not limited to this and may be a gasoline vehicle. Moreover, it is not limited to a four-wheel vehicle, A two-wheel vehicle and a tricycle may be sufficient.

駆動システム1は、第1内燃機関10及び第2内燃機関20と、第1内燃機関10及び/又は第2内燃機関20に燃料を供給する燃料供給手段(図2参照)と、第1内燃機関10及び第2内燃機関20の一方の排気ガスを他方に供給する排気ガス供給手段と、第1内燃機関10及び/又は第2内燃機関20に水(水含有液体)を供給する水含有液体供給手段と、第1トランスミッション30A及び第2トランスミッション30Bと、複数(ここでは6つ)の第1ワンウェイクラッチ60Aを有する第1ワンウェイクラッチ装置(図4参照)と、複数(ここでは6つ)の第2ワンウェイクラッチ60Bを有する第2ワンウェイクラッチ装置(図4参照)と、車両の前進時に一体となって正方向(一方向)で回転する第1出力軸71A及び第2出力軸71Bと、システムを電子制御するECU80(Electronic Control Unit、電子制御装置)と、を備えている。
なお、「正方向」は車両の前進方向に対応する方向であり、「逆方向」は車両の後退方向に対応する方向である。
The drive system 1 includes a first internal combustion engine 10 and a second internal combustion engine 20, fuel supply means (see FIG. 2) for supplying fuel to the first internal combustion engine 10 and / or the second internal combustion engine 20, and a first internal combustion engine. 10 and the exhaust gas supply means for supplying one exhaust gas of the second internal combustion engine 20 to the other, and the water-containing liquid supply for supplying water (water-containing liquid) to the first internal combustion engine 10 and / or the second internal combustion engine 20 Means, a first transmission 30A and a second transmission 30B, a first one-way clutch device (see FIG. 4) having a plurality of (here, six) first one-way clutches 60A, and a plurality (here, six) first The second one-way clutch device (see FIG. 4) having two one-way clutches 60B, the first output shaft 71A and the second output that rotate together in the forward direction (one direction) when the vehicle moves forward A shaft 71B, and an electronic control system ECU 80 (Electronic Control Unit, the electronic control unit), and a.
The “forward direction” is a direction corresponding to the forward direction of the vehicle, and the “reverse direction” is a direction corresponding to the backward direction of the vehicle.

<第1内燃機関、第2内燃機関>
本実施形態において、第1内燃機関10と第2内燃機関20とは、それぞれ直列2気筒型で独立に駆動可能に構成されたレシプロエンジンである。
<First internal combustion engine, second internal combustion engine>
In the present embodiment, the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20 are reciprocating engines each configured in an in-line 2-cylinder type and capable of being driven independently.

そして、第1内燃機関10、第2内燃機関20は、ECU80からの指令に従って、通常燃焼モード又は水気化膨張モードで運転するようになっている。
通常燃焼モードは、燃料(ガソリン)を通常に燃焼させ、4サイクル(吸気、圧縮、燃焼、排気)で運転するモードである(図15(a)〜(d)参照)。水気化膨張モードは、排気ガスを吸気する排気ガス吸気行程と、排気ガスを圧縮する排気ガス圧縮行程と、水を噴射し排気ガスの熱によって水を気化膨張させる水気化膨張行程と、排気ガス及び生成した水蒸気を排気する排気行程とを含む4サイクルで運転するモードである(図15(e)〜(h)参照)。
The first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20 are operated in the normal combustion mode or the water vaporization expansion mode in accordance with a command from the ECU 80.
The normal combustion mode is a mode in which fuel (gasoline) is normally burned and operated in four cycles (intake, compression, combustion, exhaust) (see FIGS. 15A to 15D). The water vaporization expansion mode includes an exhaust gas intake stroke for sucking exhaust gas, an exhaust gas compression stroke for compressing exhaust gas, a water vaporization expansion stroke for injecting water and vaporizing and expanding water by the heat of the exhaust gas, and an exhaust gas. And a mode of operation in four cycles including an exhaust stroke for exhausting the generated water vapor (see FIGS. 15E to 15H).

第1内燃機関10の第1シリンダブロック11と第2内燃機関20の第2シリンダブロック21とは、一体成形品で構成されており(図3参照)、第1内燃機関10及び第2内燃機関20は一体で、隣り合って並んで配置されている。なお、図1では、分かりやすくするため、第1内燃機関10と第2内燃機関20とを、便宜的に別々に記載している。   The first cylinder block 11 of the first internal combustion engine 10 and the second cylinder block 21 of the second internal combustion engine 20 are integrally formed (see FIG. 3), and the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine. Reference numeral 20 denotes a single unit, which is arranged next to each other. In FIG. 1, the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20 are shown separately for convenience in order to facilitate understanding.

そして、本実施形態では、第1シリンダブロック11には2つの第1シリンダ13、13が形成されており、第2シリンダブロック21には2つの第2シリンダ23、23が形成されている。ただし、シリンダの数はこれに限定されず、適宜に変更自由である。
また、本実施形態では、図3において、第1内燃機関10の第1クランク軸12(第1駆動軸)は左回転し、第2内燃機関20の第2クランク軸22(第2駆動軸)は右回転するように設計されている。つまり、第1クランク軸12と第2クランク軸22との回転方向は、互いに逆であり、制振性が高められている。
さらに、第1内燃機関10及び第2内燃機関20はオフセットクランク構造を採用しており、第1内燃機関10の第1ピストン14と第2内燃機関20の第2ピストン24とに作用するサイドフォースは、それぞれ小さくなっている。
In the present embodiment, two first cylinders 13 and 13 are formed in the first cylinder block 11, and two second cylinders 23 and 23 are formed in the second cylinder block 21. However, the number of cylinders is not limited to this, and can be changed as appropriate.
In the present embodiment, in FIG. 3, the first crankshaft 12 (first drive shaft) of the first internal combustion engine 10 rotates counterclockwise, and the second crankshaft 22 (second drive shaft) of the second internal combustion engine 20. Is designed to rotate right. That is, the rotation directions of the first crankshaft 12 and the second crankshaft 22 are opposite to each other, and the vibration damping performance is enhanced.
Further, the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20 adopt an offset crank structure, and the side force that acts on the first piston 14 of the first internal combustion engine 10 and the second piston 24 of the second internal combustion engine 20. Each is getting smaller.

また、図2に示すように、第1内燃機関10の吸気側には第1吸気配管15が接続されており、第1内燃機関10の排気側には第1排気配管16が接続されている。一方、第2内燃機関20の吸気側には第2吸気配管25が接続されており、第2内燃機関20の排気側には第2排気配管26が接続されている。   As shown in FIG. 2, a first intake pipe 15 is connected to the intake side of the first internal combustion engine 10, and a first exhaust pipe 16 is connected to the exhaust side of the first internal combustion engine 10. . On the other hand, a second intake pipe 25 is connected to the intake side of the second internal combustion engine 20, and a second exhaust pipe 26 is connected to the exhaust side of the second internal combustion engine 20.

このような第1内燃機関10と第2内燃機関20の排気量は、不等分化され、異なる排気量で構成されている。例えば、第1内燃機関10は600cc、第2内燃機関20は1000ccで設計される。
これにより、第1内燃機関10と第2内燃機関20とは、異なる高効率ポイントを有することになる。そして、本実施形態では、第1内燃機関10及び/又は第2内燃機関20を高効率ポイント又は高効率ポイントに近いポイントで選択的に駆動させながらも、第1トランスミッション30A、第2トランスミッション30Bが走行要求量(アクセル開度等)に対応して動力を変速し、出力軸(第1出力軸71A及び第2出力軸71B)に伝達するので、ハイブリッド車の走行性が低下することはない。
なお、高効率ポイントとは、正味燃料消費率(BSFC:Brake Specific Fuel Consumption)の値の小さい領域である。
The displacements of the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20 are unequal and are configured with different displacements. For example, the first internal combustion engine 10 is designed with 600 cc, and the second internal combustion engine 20 is designed with 1000 cc.
As a result, the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20 have different high efficiency points. In the present embodiment, while the first internal combustion engine 10 and / or the second internal combustion engine 20 is selectively driven at a high efficiency point or a point close to the high efficiency point, the first transmission 30A and the second transmission 30B are Since the power is shifted according to the required travel amount (accelerator opening degree, etc.) and transmitted to the output shaft (first output shaft 71A and second output shaft 71B), the traveling performance of the hybrid vehicle does not deteriorate.
The high efficiency point is an area where the value of the net fuel consumption rate (BSFC: Brake Specific Fuel Consumption) is small.

また、図2に示すように、第1内燃機関10および第2内燃機関20には、ラジエータ(図示せず)から冷却水が供給され、第1内燃機関10に供給された冷却水の出口側温度を検出する温度センサ151と、第2内燃機関20に供給された冷却水の出口側温度を検出する温度センサ152と、が設けられている。   Further, as shown in FIG. 2, the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20 are supplied with cooling water from a radiator (not shown), and the outlet side of the cooling water supplied to the first internal combustion engine 10. A temperature sensor 151 for detecting the temperature and a temperature sensor 152 for detecting the outlet side temperature of the cooling water supplied to the second internal combustion engine 20 are provided.

<燃料供給手段>
燃料供給手段は、図2に示すように、燃料が貯溜された燃料タンク121と、燃料を圧送する燃料ポンプ122と、第1燃料インジェクタ123と、第2燃料インジェクタ124と、を備えている。そして、ECU80の指令に従って燃料ポンプ122が作動すると、燃料タンク121の燃料が、配管121a、燃料ポンプ122、下流側が二股に分かれた配管122aを通って、第1燃料インジェクタ123及び第2燃料インジェクタ124に圧送されるようになっている。
<Fuel supply means>
As shown in FIG. 2, the fuel supply means includes a fuel tank 121 that stores fuel, a fuel pump 122 that pumps the fuel, a first fuel injector 123, and a second fuel injector 124. When the fuel pump 122 is operated in accordance with a command from the ECU 80, the fuel in the fuel tank 121 passes through the pipe 121a, the fuel pump 122, and the pipe 122a that is divided into two on the downstream side, and the first fuel injector 123 and the second fuel injector 124. It is designed to be pumped to.

第1燃料インジェクタ123は、ECU80の指令に従って第1内燃機関10に燃料を噴射するものであり、第2燃料インジェクタ124は、ECU80の指令に従って第2内燃機関20に燃料を噴射するものである。なお、燃料の噴射位置は、第1シリンダ13、第2シリンダ23に直接噴射する直噴型や、吸気ポートに噴射するポート噴射型等、どのようでもよい。   The first fuel injector 123 injects fuel into the first internal combustion engine 10 in accordance with a command from the ECU 80, and the second fuel injector 124 injects fuel into the second internal combustion engine 20 in accordance with a command from the ECU 80. The fuel injection position may be any direct injection type that directly injects into the first cylinder 13 and the second cylinder 23 or a port injection type that injects into the intake port.

よって、本実施形態において、「第1内燃機関10に燃料を供給する第1燃料供給手段」は、燃料タンク121と、配管121aと、燃料ポンプ122と、配管122aの一部と、第1燃料インジェクタ123と、を備えて構成されている。そして、「第2内燃機関20に燃料を供給する第2燃料供給手段」は、燃料タンク121と、配管121aと、燃料ポンプ122と、配管122aの一部と、第2燃料インジェクタ124と、を備えて構成されている。   Therefore, in the present embodiment, the “first fuel supply means for supplying fuel to the first internal combustion engine 10” includes the fuel tank 121, the pipe 121a, the fuel pump 122, a part of the pipe 122a, and the first fuel. And an injector 123. The “second fuel supply means for supplying fuel to the second internal combustion engine 20” includes a fuel tank 121, a pipe 121a, a fuel pump 122, a part of the pipe 122a, and a second fuel injector 124. It is prepared for.

<排気ガス供給手段>
排気ガス供給手段は、第1三方弁131と、第2三方弁132と、第3三方弁133と、第4三方弁134と、配管135と、配管136と、を備えている。
第1三方弁131は第1吸気配管15に、第2三方弁132は第1排気配管16に、第3三方弁133は第2吸気配管25に、第4三方弁134は第2排気配管26に、それぞれ設けられている。配管135は第2三方弁132と第3三方弁133とを接続しており、配管136は第1三方弁131と第4三方弁134とを接続している。第1三方弁131〜第4三方弁134は、ECU80の指令に従って、3つのポートの開度を0を含めて調整可能に構成されている。
<Exhaust gas supply means>
The exhaust gas supply means includes a first three-way valve 131, a second three-way valve 132, a third three-way valve 133, a fourth three-way valve 134, a pipe 135, and a pipe 136.
The first three-way valve 131 is in the first intake pipe 15, the second three-way valve 132 is in the first exhaust pipe 16, the third three-way valve 133 is in the second intake pipe 25, and the fourth three-way valve 134 is in the second exhaust pipe 26. Are provided respectively. The pipe 135 connects the second three-way valve 132 and the third three-way valve 133, and the pipe 136 connects the first three-way valve 131 and the fourth three-way valve 134. The first three-way valve 131 to the fourth three-way valve 134 are configured to be able to adjust the opening degrees of the three ports including 0 in accordance with a command from the ECU 80.

そして、第1内燃機関10を通常燃焼モードで運転させ、第2内燃機関20を水気化膨張モードで運転させる場合、第1内燃機関10の排気ガスの少なくとも一部が、第1排気配管16、配管135、第2吸気配管25を通って、第2内燃機関20に供給されるように、第2三方弁132及び第3三方弁133はECU80に制御される(図17参照)。
よって、本実施形態において、「第1内燃機関10の排気ガスを第2内燃機関20に供給する第1排気ガス供給手段」は、第1排気配管16の一部と、第2三方弁132と、配管135と、第3三方弁133と、第2吸気配管25の一部と、を備えて構成されている。
When the first internal combustion engine 10 is operated in the normal combustion mode and the second internal combustion engine 20 is operated in the water vaporization expansion mode, at least a part of the exhaust gas of the first internal combustion engine 10 is the first exhaust pipe 16, The second three-way valve 132 and the third three-way valve 133 are controlled by the ECU 80 so as to be supplied to the second internal combustion engine 20 through the pipe 135 and the second intake pipe 25 (see FIG. 17).
Therefore, in the present embodiment, the “first exhaust gas supply means for supplying the exhaust gas of the first internal combustion engine 10 to the second internal combustion engine 20” includes a part of the first exhaust pipe 16, the second three-way valve 132, , A pipe 135, a third three-way valve 133, and a part of the second intake pipe 25.

一方、第1内燃機関10を水気化膨張モードで運転させ、第2内燃機関20を通常燃焼モードで運転させる場合、第2内燃機関20の排気ガスの少なくとも一部が、第2排気配管26、配管136、第1吸気配管15を通って、第1内燃機関10に供給されるように、第4三方弁134及び第1三方弁131はECU80に制御される(図18参照)。
よって、本実施形態において、「第2内燃機関20の排気ガスを第1内燃機関10に供給する第2排気ガス供給手段」は、第2排気配管26の一部と、第4三方弁134と、配管136と、第1三方弁131と、第1吸気配管15の一部と、を備えて構成されている。
On the other hand, when the first internal combustion engine 10 is operated in the water vaporization expansion mode and the second internal combustion engine 20 is operated in the normal combustion mode, at least part of the exhaust gas of the second internal combustion engine 20 is supplied to the second exhaust pipe 26, The fourth three-way valve 134 and the first three-way valve 131 are controlled by the ECU 80 so as to be supplied to the first internal combustion engine 10 through the pipe 136 and the first intake pipe 15 (see FIG. 18).
Therefore, in the present embodiment, the “second exhaust gas supply means for supplying the exhaust gas of the second internal combustion engine 20 to the first internal combustion engine 10” includes a part of the second exhaust pipe 26, the fourth three-way valve 134, , A pipe 136, a first three-way valve 131, and a part of the first intake pipe 15.

また、図2に示すように、第1排気配管16には、第1内燃機関10の排気ガス温度を検出する温度センサ153が設けられており、第2排気配管26には、第2内燃機関20の排気ガス温度を検出する温度センサ154が設けられている。   As shown in FIG. 2, the first exhaust pipe 16 is provided with a temperature sensor 153 for detecting the exhaust gas temperature of the first internal combustion engine 10, and the second exhaust pipe 26 is provided with the second internal combustion engine. A temperature sensor 154 for detecting the exhaust gas temperature of 20 is provided.

<水含有液体供給手段>
水含有液体供給手段は、図2に示すように、水(水含有液体)が貯溜された水タンク141と、水を圧送する水ポンプ142と、第1水インジェクタ143と、第2水インジェクタ144と、を備えている。そして、ECU80の指令に従って水ポンプ142が作動すると、水タンク141の水が、配管141a、水ポンプ142、下流側が二股に分かれた配管142aを通って、第1水インジェクタ143及び第2水インジェクタ144に圧送されるようになっている。
<Water-containing liquid supply means>
As shown in FIG. 2, the water-containing liquid supply means includes a water tank 141 that stores water (water-containing liquid), a water pump 142 that pumps water, a first water injector 143, and a second water injector 144. And. When the water pump 142 is operated according to a command from the ECU 80, the water in the water tank 141 passes through the pipe 141a, the water pump 142, and the pipe 142a that is divided into two branches on the downstream side, and the first water injector 143 and the second water injector 144. It is designed to be pumped to.

第1水インジェクタ143は、ECU80の指令に従って第1内燃機関10に水を噴射するものであり、第2水インジェクタ144は、ECU80の指令に従って第2内燃機関20に水を噴射するものである。なお、水の噴射位置は、本実施形態では、第1シリンダ13、第2シリンダ23に直接噴射する直噴型である。ただし、吸気ポートに噴射するポート噴射型等でもよい。   The first water injector 143 is for injecting water into the first internal combustion engine 10 in accordance with a command from the ECU 80, and the second water injector 144 is for injecting water into the second internal combustion engine 20 in accordance with a command from the ECU 80. In this embodiment, the water injection position is a direct injection type in which the water is directly injected into the first cylinder 13 and the second cylinder 23. However, a port injection type that injects into the intake port may be used.

また、水の噴射タイミングは、水気化膨張モードで運転する第1内燃機関10又は第2内燃機関20において、吸気された排気ガスの圧縮行程直後であって、第1ピストン14又は第2ピストン24(図3参照)の上死点近傍に設定されている。これにより、噴射された水は、排気ガスの熱によって気化すると共に体積膨張し、第1ピストン14又は第2ピストン24を押し下げ、第1クランク軸12又は第2クランク軸22が回転するようになっている。
なお、第1ピストン14又は第2ピストン24の位置は、第1クランク軸12、第2クランク軸22のクランク角に基づいて検出される。因みに、クランク角は、第1クランク軸12、第2クランク軸22にそれぞれ設けられたクランク角センサ(図示しない)で検出され、ECU80に出力されている。
In addition, the water injection timing is immediately after the compression stroke of the intake exhaust gas in the first internal combustion engine 10 or the second internal combustion engine 20 operated in the water vaporization expansion mode, and the first piston 14 or the second piston 24. It is set near the top dead center (see FIG. 3). As a result, the injected water is vaporized and expanded in volume by the heat of the exhaust gas, the first piston 14 or the second piston 24 is pushed down, and the first crankshaft 12 or the second crankshaft 22 rotates. ing.
The position of the first piston 14 or the second piston 24 is detected based on the crank angles of the first crankshaft 12 and the second crankshaft 22. Incidentally, the crank angle is detected by a crank angle sensor (not shown) provided on each of the first crankshaft 12 and the second crankshaft 22, and is output to the ECU 80.

よって、本実施形態において、「第1内燃機関10に水含有液体を供給する第1水含有液体供給手段」は、水タンク141と、配管141aと、水ポンプ142と、配管142aの一部と、第1水インジェクタ143と、を備えて構成されている。そして、「第2内燃機関20に水含有液体を供給する第2水含有液体供給手段」は、配管141aと、水ポンプ142と、配管142aの一部と、第2水インジェクタ144と、を備えて構成されている。   Therefore, in the present embodiment, the “first water-containing liquid supply means for supplying the water-containing liquid to the first internal combustion engine 10” includes the water tank 141, the pipe 141a, the water pump 142, and a part of the pipe 142a. The first water injector 143 is configured. The “second water-containing liquid supply means for supplying water-containing liquid to the second internal combustion engine 20” includes a pipe 141a, a water pump 142, a part of the pipe 142a, and a second water injector 144. Configured.

<第1トランスミッション、第2トランスミッション>
図1、図4を参照して説明を続ける。
図1、図4に示すように、第1トランスミッション30Aは、第1クランク軸12の回転運動を揺動運動に変換し、その揺動運動を第1ワンウェイクラッチ60Aに伝達すると共に、その角速度ω2(揺動速度)・揺動角度θ2(揺動振幅)を可変し(図5参照)、変速比i(レシオ)を、無限無段階で変速する機構である。
なお、「変速比i=入力軸51の回転速度/第1出力軸71Aの回転速度」であり、この場合の「第1出力軸71Aの回転速度」は、「外リング62の正方向の揺動(動力)のみで回転する場合における第1出力軸71Aの回転速度」である。
<First transmission, second transmission>
The description will be continued with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 4, the first transmission 30A converts the rotational motion of the first crankshaft 12 into a swinging motion, transmits the swinging motion to the first one-way clutch 60A, and has an angular velocity ω2 thereof. (Oscillation speed) / oscillation angle θ2 (oscillation amplitude) is varied (see FIG. 5), and the gear ratio i (ratio) is changed infinitely and continuously.
Note that “transmission ratio i = rotational speed of the input shaft 51 / rotational speed of the first output shaft 71A”. In this case, the “rotational speed of the first output shaft 71A” is “the fluctuation of the outer ring 62 in the positive direction”. The rotation speed of the first output shaft 71 </ b> A when rotating only by movement (power) ”.

このような第1トランスミッション30Aは、図4、図5に示すように、第1クランク軸12の回転運動を揺動運動に変換する6本の第1揺動変換ロッド40A(第1揺動変換手段)と、第1クランク軸12の回転運動が入力されることで回転する各第1揺動変換ロッド40Aの回転リング41(第1回転部)の回転半径r1を無段階で可変することで、揺動部42(第1揺動部)の角速度ω2(揺動速度)及び揺動角度θ2(揺動振幅)を可変する第1回転半径可変機構50Aと、を備えている。   4 and 5, the first transmission 30A has six first swing conversion rods 40A (first swing conversion rods) that convert the rotational motion of the first crankshaft 12 into swing motion. And the rotation radius r1 of the rotating ring 41 (first rotating portion) of each first swing conversion rod 40A that rotates by inputting the rotational motion of the first crankshaft 12 is continuously variable. The first turning radius variable mechanism 50A that varies the angular velocity ω2 (swinging speed) and the swinging angle θ2 (swinging amplitude) of the swinging part 42 (first swinging part) is provided.

なお、回転半径r1は、入力中心軸線O1とディスク52の中心である第1支点O3との距離である。因みに、揺動部42の揺動中心は、第1出力軸71Aの出力中心軸線O2で固定であり、揺動半径r2(第2支点O4と出力中心軸線O2の距離)も固定である。
また、第1揺動変換ロッド40A、後記する第2揺動変換ロッド40B、偏心部51b、ディスク52等の数は変更自由である。
The rotation radius r1 is the distance between the input center axis O1 and the first fulcrum O3 that is the center of the disk 52. Incidentally, the swing center of the swing part 42 is fixed at the output center axis O2 of the first output shaft 71A, and the swing radius r2 (distance between the second fulcrum O4 and the output center axis O2) is also fixed.
Further, the number of the first swing conversion rod 40A, the second swing conversion rod 40B described later, the eccentric portion 51b, the disk 52, and the like can be freely changed.

次に、図1、図4に示すように、第2トランスミッション30Bは、第2クランク軸22の回転運動を揺動運動に変換し、その揺動運動を第2ワンウェイクラッチ60Bに伝達すると共に、その角速度ω2(揺動速度)・揺動角度θ2(揺動振幅)を可変し(図5参照)、変速比i(レシオ)を、無限無段階で変速する機構である。   Next, as shown in FIGS. 1 and 4, the second transmission 30B converts the rotational motion of the second crankshaft 22 into a swinging motion and transmits the swinging motion to the second one-way clutch 60B. This mechanism varies the angular velocity ω2 (swinging speed) and swinging angle θ2 (swinging amplitude) (see FIG. 5), and changes the speed ratio i (ratio) infinitely steplessly.

このような第2トランスミッション30Bは、図4、図5に示すように、第2クランク軸22の回転運動を揺動運動に変換する6本の第2揺動変換ロッド40B(第2揺動変換手段)と、第2クランク軸22の回転運動が入力されることで回転する第2揺動変換ロッド40Bの回転リング41(第2回転部)の回転半径r1を無段階で可変することで、揺動部42(第2揺動部)の角速度ω2(揺動速度)及び揺動角度θ2(揺動振幅)を可変する第2回転半径可変機構50Bと、を備えている。
ここで、第1トランスミッション30Aと第2トランスミッション30Bとは、同様の構成であるので、以下、第1トランスミッション30Aについて具体的に説明する。
4 and 5, the second transmission 30B has six second swing conversion rods 40B (second swing conversion rods) that convert the rotational motion of the second crankshaft 22 into swing motion. And the rotation radius r1 of the rotating ring 41 (second rotating portion) of the second oscillation conversion rod 40B that rotates by inputting the rotational motion of the second crankshaft 22 is continuously variable. A second turning radius variable mechanism 50B that varies the angular velocity ω2 (swinging speed) and the swinging angle θ2 (swinging amplitude) of the swinging part 42 (second swinging part).
Here, since the first transmission 30A and the second transmission 30B have the same configuration, the first transmission 30A will be specifically described below.

<第1トランスミッション−第1回転半径可変機構>
図4、図5に示すように、第1回転半径可変機構50Aは、第1クランク軸12と連結され第1クランク軸12の動力が入力される入力軸51と、6枚のディスク52と、入力軸51とディスク52とを相対回転させることで、回転半径r1(偏心半径、偏心量)を可変するピニオン53と、ピニオン53を回動させるDCモータ54と、減速機構55と、を備えている。
<First transmission-first turning radius variable mechanism>
As shown in FIGS. 4 and 5, the first turning radius variable mechanism 50 </ b> A includes an input shaft 51 that is connected to the first crankshaft 12 and receives power of the first crankshaft 12, six disks 52, By rotating the input shaft 51 and the disk 52 relative to each other, a pinion 53 that changes the rotation radius r1 (eccentric radius, eccentricity), a DC motor 54 that rotates the pinion 53, and a speed reduction mechanism 55 are provided. Yes.

入力軸51は、ミッションケース58を構成する壁部58a、壁部58bに、軸受59a、軸受59bを介して、回転自在に支持されている。なお、入力軸51の入力中心軸線O1と、第1クランク軸12の回転軸線とは一致している(図4参照)。   The input shaft 51 is rotatably supported by a wall portion 58a and a wall portion 58b constituting the mission case 58 via a bearing 59a and a bearing 59b. Note that the input center axis O1 of the input shaft 51 and the rotation axis of the first crankshaft 12 coincide (see FIG. 4).

図4において、入力軸51の右端側(一端側)は、第1クランク軸12と連結されている。そして、入力軸51は第1クランク軸12と一体に角速度ω1(図5参照)で回転するようになっている。   In FIG. 4, the right end side (one end side) of the input shaft 51 is connected to the first crankshaft 12. The input shaft 51 rotates together with the first crankshaft 12 at an angular velocity ω1 (see FIG. 5).

また、入力軸51は、その入力中心軸線O1上に、ピニオン53が回転自在に挿入される中空部51aを有している。なお、中空部51aは部分的に径方向外に開口しており、ピニオン53が内歯車52bと噛合するようになっている(図5参照)。   Further, the input shaft 51 has a hollow portion 51a into which the pinion 53 is rotatably inserted on the input center axis O1. The hollow portion 51a is partially opened radially outward so that the pinion 53 meshes with the internal gear 52b (see FIG. 5).

さらに、入力軸51は、入力中心軸線O1に対して一定の偏心距離で偏倚した軸方向視で略三日月形状の偏心部51bを6つ有している(図4、図5参照)。6つの偏心部51bは、本実施形態では、入力軸51の軸方向において等間隔で配置されると共に(図4参照)、周方向において等間隔(60°間隔)で配置されている。
これにより、後記する6つの第1ワンウェイクラッチ60Aの6つの外リング62の揺動運動の位相が等間隔(60°間隔)でずれることになり(図11参照)、その結果、位相がずれて揺動運動する6つの外リング62から内リング61に、6つの外リング62の揺動運動の正方向における動力が連続的に伝達されることになる。
Furthermore, the input shaft 51 has six eccentric parts 51b having a substantially crescent shape as viewed in the axial direction, which is deviated at a constant eccentric distance with respect to the input center axis O1 (see FIGS. 4 and 5). In the present embodiment, the six eccentric portions 51b are arranged at equal intervals in the axial direction of the input shaft 51 (see FIG. 4), and are arranged at equal intervals (60 ° intervals) in the circumferential direction.
As a result, the phases of the swinging motions of the six outer rings 62 of the six first one-way clutches 60A described later are shifted at equal intervals (60 ° intervals) (see FIG. 11). As a result, the phases are shifted. The power in the positive direction of the swinging motion of the six outer rings 62 is continuously transmitted from the six outer rings 62 that swing to the inner ring 61.

6枚のディスク52は、6つの偏心部51bにそれぞれ設けられている(図4参照)。
さらに説明すると、図5に示すように、各ディスク52は円形を呈している。そして、ディスク52の中心である第1支点O3から外れた位置には、円形の偏心孔52aが形成されており、偏心孔52aには偏心部51bが回転可能に内嵌している。また、偏心孔52aの内周面には内歯車52bが形成されており、内歯車52bはピニオン53と噛合している。
The six discs 52 are respectively provided on the six eccentric portions 51b (see FIG. 4).
More specifically, as shown in FIG. 5, each disk 52 has a circular shape. A circular eccentric hole 52a is formed at a position deviated from the first fulcrum O3, which is the center of the disk 52, and an eccentric portion 51b is rotatably fitted in the eccentric hole 52a. An internal gear 52 b is formed on the inner peripheral surface of the eccentric hole 52 a, and the internal gear 52 b meshes with the pinion 53.

ピニオン53は、(1)偏心部51bとディスク52とをロック(相対位置を保持)し、回転半径r1を保持する機能と、(2)偏心部51bとディスク52とを相対回転させ、回転半径r1を可変する機能と、を備えている。   The pinion 53 (1) locks the eccentric part 51b and the disk 52 (holds the relative position) and holds the rotation radius r1, and (2) relatively rotates the eccentric part 51b and the disk 52 to rotate the radius. and a function of changing r1.

ピニオン53が、偏心部51b(入力軸51、第1クランク軸12)と同期して回転すると、つまり、ピニオン53が、偏心部51b(入力軸51、第1クランク軸12)と同一の回転速度で回転すると、偏心部51bとディスク52との相対位置が保持され、つまり、偏心部51bとディスク52とが一体化して回転し、回転半径r1が保持されるようになっている。   When the pinion 53 rotates in synchronization with the eccentric portion 51b (input shaft 51, first crankshaft 12), that is, the pinion 53 has the same rotational speed as the eccentric portion 51b (input shaft 51, first crankshaft 12). , The relative position between the eccentric part 51b and the disk 52 is maintained, that is, the eccentric part 51b and the disk 52 rotate together to hold the rotation radius r1.

一方、ピニオン53が、偏心部51bと異なる回転速度(上回る回転速度/下回る回転速度)で回転すると、ピニオン53に内歯車52bで噛合するディスク52が偏心部51bの周りに相対回転し、その結果、回転半径r1が可変するようになっている。   On the other hand, when the pinion 53 rotates at a different rotational speed (higher rotational speed / lower rotational speed) than the eccentric part 51b, the disk 52 meshed with the pinion 53 by the internal gear 52b relatively rotates around the eccentric part 51b. The rotation radius r1 is variable.

DCモータ54は、ECU80の指令に従って回転し、ピニオン53を適宜な回転速度にて回動させるものである。DCモータ54の出力軸は、減速機構55(遊星歯車機構)を介して、ピニオン53に接続されており、DCモータ54の出力は、120:1程度に減速されて、ピニオン53に入力されるようになっている。   The DC motor 54 rotates in accordance with a command from the ECU 80 and rotates the pinion 53 at an appropriate rotation speed. The output shaft of the DC motor 54 is connected to the pinion 53 via a speed reduction mechanism 55 (planetary gear mechanism), and the output of the DC motor 54 is reduced to about 120: 1 and input to the pinion 53. It is like that.

<第1トランスミッション−第1揺動ロッド>
第1揺動変換ロッド40Aは、図5に示すように、入力軸51の回転運動が入力される回転リング41と、回転リング41と一体であり、その揺動運動を第1ワンウェイクラッチ60Aに出力する揺動部42と、軸受43と、を備えている。
<First transmission-first swing rod>
As shown in FIG. 5, the first swing conversion rod 40A is integrated with the rotary ring 41 to which the rotational motion of the input shaft 51 is input and the rotary ring 41, and the swing motion is transferred to the first one-way clutch 60A. A swinging part 42 for outputting and a bearing 43 are provided.

回転リング41は、軸受43を介して、ディスク52に外嵌するように設けられている。揺動部42は、ピン44を介して、第1ワンウェイクラッチ60Aの外リング62に回動自在に連結されている。   The rotating ring 41 is provided so as to be fitted onto the disk 52 via the bearing 43. The oscillating portion 42 is rotatably connected to the outer ring 62 of the first one-way clutch 60A via a pin 44.

これにより、回転リング41とディスク52とは、相対的に回動自在となっている。したがって、回転リング41は、入力中心軸線O1を中心として回転半径r1で回転するディスク52に同期して回転するものの、回転リング41はディスク52に対して相対的に回動するので、第1揺動変換ロッド40A全体は回転せず、第1揺動変換ロッド40Aはその姿勢を略維持したままとなる。
そして、回転リング41が一回転すると、回転半径r1の大小に関わらず、揺動部42が円弧状で一往復揺動運動し、外リング62も円弧状で一往復揺動運動するようになっている。
Thereby, the rotation ring 41 and the disk 52 are relatively rotatable. Therefore, although the rotating ring 41 rotates in synchronization with the disk 52 that rotates at the rotation radius r1 around the input center axis O1, the rotating ring 41 rotates relative to the disk 52. The entire dynamic conversion rod 40A does not rotate, and the first swing conversion rod 40A remains substantially maintained in its posture.
When the rotating ring 41 makes one rotation, the swinging portion 42 performs one reciprocating swing motion in an arc shape, and the outer ring 62 also performs one reciprocating swing motion in an arc shape regardless of the size of the rotation radius r1. ing.

<第1ワンウェイクラッチ装置、第2ワンウェイクラッチ装置>
第1ワンウェイクラッチ装置は、6つの第1ワンウェイクラッチ60Aを有しており、6つの第1ワンウェイクラッチ60Aは、6本の第1揺動変換ロッド40Aの揺動部42の正方向のみの動力を、右側の第1出力軸71Aに伝達させるものである。
第2ワンウェイクラッチ装置は、6つの第2ワンウェイクラッチ60Bを有しており、6つの第2ワンウェイクラッチ60Bは、6本の第2揺動変換ロッド40Bの揺動部42の正方向のみの動力を、左側の第2出力軸71Bに伝達させる装置である。
<First one-way clutch device, second one-way clutch device>
The first one-way clutch device has six first one-way clutches 60A, and the six first one-way clutches 60A have power in only the positive direction of the swinging portion 42 of the six first swing conversion rods 40A. Is transmitted to the right first output shaft 71A.
The second one-way clutch device has six second one-way clutches 60B, and the six second one-way clutches 60B have power in only the positive direction of the swinging portion 42 of the six second swing conversion rods 40B. Is transmitted to the second output shaft 71B on the left side.

ただし、第1ワンウェイクラッチ装置(第1ワンウェイクラッチ60A)、第2ワンウェイクラッチ装置(第2ワンウェイクラッチ60B)の配置はこれに限定されず、例えば、第1〜2ワンウェイクラッチ装置が右側の第1出力軸71Aのみに動力を伝達する配置でもよい。
第2ワンウェイクラッチ60Bは、第1ワンウェイクラッチ60Aと同様の構成であるので、以下、第1ワンウェイクラッチ60Aについて説明する。
However, the arrangement of the first one-way clutch device (first one-way clutch 60A) and the second one-way clutch device (second one-way clutch 60B) is not limited to this. For example, the first and second one-way clutch devices are the first one on the right side. The power transmission may be transmitted only to the output shaft 71A.
Since the second one-way clutch 60B has the same configuration as the first one-way clutch 60A, the first one-way clutch 60A will be described below.

まず、図4に示すように、第1出力軸71A(第2出力軸71B)は、円筒状を呈しており、ミッションケース58を構成する壁部58a、壁部58bに、軸受59c、軸受59dを介して、出力中心軸線O2を中心として、回転自在に支持されている。   First, as shown in FIG. 4, the first output shaft 71A (second output shaft 71B) has a cylindrical shape, and a wall portion 58a and a wall portion 58b constituting the mission case 58 are provided with a bearing 59c and a bearing 59d. Through the output center axis O2, and is supported rotatably.

そして、図4、図5に示すように、各第1ワンウェイクラッチ60Aは、第1出力軸71Aの外周面に一体に固定され第1出力軸71Aと一体で回転する内リング61(クラッチインナ)と、内リング61に外嵌するように設けられた外リング62(クラッチアウタ)と、内リング61と外リング62との間で周方向に複数設けられたローラ63と、各ローラ63を付勢するコイルばね64(付勢部材)と、を備えている。   As shown in FIGS. 4 and 5, each first one-way clutch 60A is integrally fixed to the outer peripheral surface of the first output shaft 71A and is rotated integrally with the first output shaft 71A (clutch inner). And an outer ring 62 (clutch outer) provided so as to be fitted on the inner ring 61, a plurality of rollers 63 provided in the circumferential direction between the inner ring 61 and the outer ring 62, and each roller 63. A coil spring 64 (biasing member) for energizing.

外リング62は、第1揺動変換ロッド40Aの揺動部42と回動自在に連結されており、外リング62は揺動部42の揺動運動に連動して、正方向(矢印A1参照)/逆方向(矢印A2参照)に揺動運動する。   The outer ring 62 is rotatably connected to the swinging portion 42 of the first swing conversion rod 40A. The outer ring 62 is linked to the swinging motion of the swinging portion 42 in the forward direction (see arrow A1). ) / Oscillates in the reverse direction (see arrow A2).

ローラ63は、内リング61と外リング62とを互いにロック状態/非ロック状態とするものであり、各コイルばね64は、ローラ63を前記ロック状態となる方向に付勢している。   The roller 63 makes the inner ring 61 and the outer ring 62 locked / unlocked with each other, and each coil spring 64 urges the roller 63 in a direction to be in the locked state.

そして、図11に示すように、外リング62の正方向の揺動速度が、内リング61(第1出力軸71A)の正方向の回転速度を超えた場合、ローラ63によって外リング62と第1出力軸71Aとがロック状態(動力伝達状態)となる。これにより、第1揺動変換ロッド40Aの揺動運動する揺動部42の正方向の動力が、第1ワンウェイクラッチ60Aを介して、第1出力軸71Aに伝達し、第1出力軸71Aが回転駆動するようになっている。   As shown in FIG. 11, when the swinging speed in the forward direction of the outer ring 62 exceeds the rotational speed in the forward direction of the inner ring 61 (first output shaft 71A), the roller 63 and the outer ring 62 One output shaft 71A is in a locked state (power transmission state). As a result, the power in the positive direction of the swinging portion 42 that swings and moves the first swing conversion rod 40A is transmitted to the first output shaft 71A via the first one-way clutch 60A, and the first output shaft 71A It is designed to rotate.

なお、図11では、外リング62から内リング61に動力が伝達する状態を太線で示している。また、図11に示すように、外リング62の正方向の揺動速度が内リング61の回転速度以下となっても、所定区間は、ローラ63の弾性力により、外リング62から内リング61に動力が伝達するようになっている。   In FIG. 11, a state in which power is transmitted from the outer ring 62 to the inner ring 61 is indicated by a thick line. Further, as shown in FIG. 11, even if the swinging speed in the positive direction of the outer ring 62 is equal to or lower than the rotational speed of the inner ring 61, the predetermined section is changed from the outer ring 62 to the inner ring 61 by the elastic force of the roller 63. The power is transmitted to the.

<回転半径r1の可変状況>
ここで、図6を参照して回転半径r1が可変する状況を説明し、次いで、図7〜図9を参照して、異なる回転半径r1におけるディスク52(回転リング41)の回転運動と、揺動部42の揺動運動を説明する。
<Variable situation of turning radius r1>
Here, the situation where the rotation radius r1 varies will be described with reference to FIG. 6, and then with reference to FIGS. 7 to 9, the rotational motion and vibration of the disk 52 (rotation ring 41) at different rotation radii r1. The swinging motion of the moving part 42 will be described.

図6(a)に示すように、第1支点O3(ディスク52の中心)と入力中心軸線O1とが最も遠ざかると、回転半径r1が「最大」となるように構成されている。
そして、ピニオン53が偏心部51bと異なる回転速度で回転し、偏心部51bとディスク52とが相対回転すると、図6(b)に示すように、第1支点O3と入力中心軸線O1とが近づき、回転半径r1が「中」となるように構成されている。
さらに、偏心部51bとディスク52とが相対回転すると、図6(c)に示すように、第1支点O3と入力中心軸線O1とが重なり、回転半径r1が「0」となるように構成されている。
このように、回転半径r1は、「最大」と「0」との間で、無段階で制御可能となっている。
As shown in FIG. 6A, when the first fulcrum O3 (center of the disk 52) and the input center axis O1 are farthest away, the rotation radius r1 is configured to be “maximum”.
When the pinion 53 rotates at a rotational speed different from that of the eccentric portion 51b and the eccentric portion 51b and the disk 52 rotate relative to each other, as shown in FIG. 6B, the first fulcrum O3 and the input center axis O1 approach each other. The rotation radius r1 is “medium”.
Further, when the eccentric portion 51b and the disk 52 rotate relative to each other, as shown in FIG. 6C, the first fulcrum O3 and the input center axis O1 overlap each other, and the rotation radius r1 becomes “0”. ing.
Thus, the rotation radius r1 can be controlled steplessly between “maximum” and “0”.

次に、図6(a)に示す回転半径r1が「最大」の状態において、偏心部51bとピニオン53とを同期して回転させると、図7に示すように、偏心部51b、ディスク52及びピニオン53は一体化して、回転半径r1を「最大」で保持したまま回転するようになっている。   Next, when the eccentric portion 51b and the pinion 53 are rotated synchronously in the state where the rotation radius r1 shown in FIG. 6 (a) is “maximum”, as shown in FIG. The pinion 53 is integrated so as to rotate while maintaining the rotation radius r1 at “maximum”.

この場合、揺動部42(外リング62)の角速度ω2及び揺動角度θ2が「最大」となる(図10参照)。
また、「変速比i=入力軸51の回転速度/第1出力軸71Aの回転速度」であり、「外リング62の揺動速度=外リング62の半径(固定値)×角速度ω2」であるから、変速比iは「小」となる。
In this case, the angular velocity ω2 and the swing angle θ2 of the swing part 42 (outer ring 62) are “maximum” (see FIG. 10).
Further, “transmission ratio i = rotational speed of the input shaft 51 / rotational speed of the first output shaft 71A”, and “swing speed of the outer ring 62 = radius (fixed value) of the outer ring 62 × angular speed ω2”. Therefore, the gear ratio i is “small”.

次に、図6(b)に示す回転半径r1が「中」の状態において、偏心部51bとピニオン53とを同期して回転させると、図8に示すように、偏心部51b、ディスク52及びピニオン53は一体化して、回転半径r1を「中」で保持したまま回転するようになっている。
この場合、揺動部42(外リング62)の角速度ω2及び揺動角度θ2が「中」となる(図10参照)。そして、変速比iは「中」となる。
Next, when the eccentric portion 51b and the pinion 53 are rotated in synchronization with each other when the radius of rotation r1 shown in FIG. 6B is “medium”, as shown in FIG. The pinion 53 is integrated so as to rotate while maintaining the rotation radius r1 at “medium”.
In this case, the angular velocity ω2 and the swing angle θ2 of the swing part 42 (outer ring 62) are “medium” (see FIG. 10). The gear ratio i is “medium”.

次に、図6(c)に示す回転半径r1が「0」の状態において、偏心部51bとピニオン53とを同期して回転させると、図9に示すように、偏心部51b、ディスク52及びピニオン53は一体化して、回転半径r1を「0」で保持したまま回転するようになっている。つまり、偏心部51b、ディスク52及びピニオン53が、回転リング41内で空転し、第1揺動変換ロッド40Aが動作しないことになる。
この場合、揺動部42(外リング62)の角速度ω2及び揺動角度θ2が「0」となる(図10参照)。そして、変速比iは「∞(無限大)」となる。
Next, when the eccentric portion 51b and the pinion 53 are rotated synchronously in the state where the rotation radius r1 shown in FIG. 6C is “0”, as shown in FIG. 9, the eccentric portion 51b, the disk 52, and The pinion 53 is integrated so as to rotate while maintaining the rotation radius r1 at “0”. That is, the eccentric portion 51b, the disk 52, and the pinion 53 idle in the rotating ring 41, and the first swing conversion rod 40A does not operate.
In this case, the angular velocity ω <b> 2 and the swing angle θ <b> 2 of the swing part 42 (outer ring 62) are “0” (see FIG. 10). The gear ratio i is “∞ (infinite)”.

このようにして、回転半径r1が保持された状態(偏心部51bとピニオン53とが同期回転する状態)では、回転半径r1の大小に関わらず、入力軸51の回転周期と、揺動部42及び外リング62の揺動周期とは、同期(回転半径r1=0の場合を除く)することになる。   In this way, in the state where the rotation radius r1 is maintained (the state where the eccentric portion 51b and the pinion 53 rotate synchronously), the rotation period of the input shaft 51 and the swinging portion 42 regardless of the size of the rotation radius r1. And the oscillation period of the outer ring 62 is synchronized (except for the case of the radius of rotation r1 = 0).

すなわち、本実施形態では、第1揺動変換ロッド40A、第1回転半径可変機構50A及び第1ワンウェイクラッチ60Aによって、入力中心軸線O1、出力中心軸線O2、第1支点O3、第2支点O4の4つの節を回動点とする四節リンク機構が構成されている。
そして、入力中心軸線O1を中心とする第1支点O3の回転運動によって、第2支点O4が出力中心軸線O2を揺動中心として揺動運動するようになっている。
また、第1回転半径可変機構50Aにより、回転半径r1を可変することで、第2支点O4の角速度ω2及び揺動角度θ2が可変されるようになっている。
That is, in the present embodiment, the input center axis O1, the output center axis O2, the first fulcrum O3, and the second fulcrum O4 are moved by the first swing conversion rod 40A, the first rotation radius variable mechanism 50A, and the first one-way clutch 60A. A four-bar linkage mechanism having four nodes as pivot points is configured.
The second fulcrum O4 oscillates about the output center axis O2 as the oscillation center by the rotational movement of the first fulcrum O3 about the input center axis O1.
Further, by changing the rotation radius r1 by the first rotation radius variable mechanism 50A, the angular velocity ω2 and the swing angle θ2 of the second fulcrum O4 can be varied.

<ECU>
図1に戻って、説明を続ける。
ECU80は、駆動システム1を電子制御する制御装置であり、CPU、ROM、RAM、各種インタフェイス、電子回路などを含んで構成されており、その内部に記憶されたプログラムに従って、各種機能を発揮し、各種機器を制御するようになっている。
<ECU>
Returning to FIG. 1, the description will be continued.
The ECU 80 is a control device that electronically controls the drive system 1 and includes a CPU, a ROM, a RAM, various interfaces, an electronic circuit, and the like, and exhibits various functions according to programs stored therein. It is designed to control various devices.

<ECU−運転モード選択・制御機能>
ECU80は、第1内燃機関10、第2内燃機関20を、通常燃焼モード、水気化膨張モードのいずれで運転させるか、または、停止させるかを選択し制御する機能を備えている。
具体的には、ECU80は、アクセル81から入力されたアクセル開度に基づいて、目標出力(目標トルク)をマップ検索により算出するように設定されている。なお、前記マップにおいては、アクセル開度が大きくなると、目標出力が大きくなる関係となっている。
<ECU-Operation mode selection / control function>
The ECU 80 has a function of selecting and controlling whether the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20 are operated or stopped in the normal combustion mode or the water vaporization expansion mode.
Specifically, the ECU 80 is set to calculate a target output (target torque) by map search based on the accelerator opening input from the accelerator 81. In the map, the target output increases as the accelerator opening increases.

ECU80は、目標出力が「第1閾値以上」である場合、第1内燃機関10および第2内燃機関20を通常燃焼モードで運転させる。なお、第1閾値は、例えば加速時等に目標出力が非常に大きいため、第1内燃機関10および第2内燃機関20のどちらも通常燃焼モードで運転させる必要があると判断される値に設定される。   The ECU 80 causes the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20 to operate in the normal combustion mode when the target output is “first threshold value or more”. The first threshold value is set to a value that determines that both the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20 need to be operated in the normal combustion mode because the target output is very large, for example, during acceleration. Is done.

ECU80は、目標出力が「第2閾値以上第1閾値未満」である場合、排気量の大きい第2内燃機関20を通常燃焼モードで運転させる。この際、第1内燃機関10を水気化膨張モードで運転させることが可能な状態であれば水気化膨張モードで運転させ、そうでない場合は第1内燃機関10を停止させる。なお、第2閾値は、例えば高速走行時に目標出力がある程度大きいため、排気量の大きい第2内燃機関20を通常燃焼モードで運転させる必要があると判断される値に設定される。   When the target output is “greater than or equal to the second threshold value and less than the first threshold value”, the ECU 80 operates the second internal combustion engine 20 having a large displacement in the normal combustion mode. At this time, if the first internal combustion engine 10 can be operated in the water vaporization expansion mode, the first internal combustion engine 10 is operated in the water vaporization expansion mode; otherwise, the first internal combustion engine 10 is stopped. Note that the second threshold is set to a value at which it is determined that the second internal combustion engine 20 having a large displacement needs to be operated in the normal combustion mode, for example, because the target output is large to some extent during high-speed traveling.

ECU80は、目標出力が「第3閾値以上第2閾値未満」である場合、排気量の小さい第1内燃機関10を通常燃焼モードで運転させる。この際、第2内燃機関20を水気化膨張モードで運転させることが可能な状態であれば水気化膨張モードで運転させ、そうでない場合は第2内燃機関20を停止させる。なお、第3閾値は、例えば低速走行時に目標出力が小〜中程度であるため、排気量の小さい第1内燃機関10を通常燃焼モードで運転させる必要があると判断される値に設定される。   The ECU 80 operates the first internal combustion engine 10 having a small displacement in the normal combustion mode when the target output is “the third threshold value or more and less than the second threshold value”. At this time, if the second internal combustion engine 20 can be operated in the water vaporization expansion mode, the second internal combustion engine 20 is operated in the water vaporization expansion mode. Otherwise, the second internal combustion engine 20 is stopped. Note that the third threshold value is set to a value that determines that it is necessary to operate the first internal combustion engine 10 with a small displacement in the normal combustion mode, for example, because the target output is low to medium during low-speed traveling. .

ECU80は、目標出力が「第3閾値未満」である場合、第1内燃機関10および第2内燃機関20を停止させ、後記する第1モータジェネレータ101をモータとして運転させる。   When the target output is “less than the third threshold value”, the ECU 80 stops the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20 and operates the first motor generator 101 described later as a motor.

ここで、目標出力が「第2閾値以上第1閾値未満」である場合、第1内燃機関10を水気化膨張モードで運転させるか否かついて更に説明する。
(運転変更制御1−1)
まず、目標出力が「第3閾値以上第2閾値未満」から「第2閾値以上第1閾値未満」に増加した場合、即ち、排気量の小さい第1内燃機関10を通常燃焼モードで運転させていた状態から、排気量の大きい第2内燃機関20を通常燃焼モードで運転させる状態へと変更する場合において、ECU80が実行する第1内燃機関10および第2内燃機関20の運転変更制御について図12を用いて説明する。
Here, when the target output is “more than the second threshold value and less than the first threshold value”, whether or not the first internal combustion engine 10 is operated in the water vaporization expansion mode will be further described.
(Operation change control 1-1)
First, when the target output increases from “the third threshold value or more and less than the second threshold value” to “the second threshold value or more and less than the first threshold value”, that is, the first internal combustion engine 10 having a small displacement is operated in the normal combustion mode. FIG. 12 shows the operation change control of the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20 executed by the ECU 80 when the second internal combustion engine 20 with a large displacement is changed to a state in which it is operated in the normal combustion mode. Will be described.

図12に示すように、ステップS101において、ECU80は、第1内燃機関10(ENG1)を通常燃焼モードで運転させ、第2内燃機関20(ENG2)を停止させているものとする。なお、第2内燃機関20(ENG2)は、水気化膨張モードで運転されていてもよい。   As shown in FIG. 12, in step S101, the ECU 80 operates the first internal combustion engine 10 (ENG1) in the normal combustion mode and stops the second internal combustion engine 20 (ENG2). Note that the second internal combustion engine 20 (ENG2) may be operated in the water vaporization expansion mode.

ステップS102において、ECU80は、通常燃焼モードで運転させる内燃機関を第1内燃機関10から第2内燃機関20へと切り替える「ENG2へのスイッチ要求」が有るか否かを判定する。具体的には、目標出力が「第3閾値以上第2閾値未満」から「第2閾値以上第1閾値未満」に増加した場合、「ENG2へのスイッチ要求」が有ると判定する。「ENG2へのスイッチ要求」がない場合(S102・No)、ECU80の処理はステップS102を繰り返す。「ENG2へのスイッチ要求」が有る場合(S102・Yes)、ECU80の処理はステップS103に進む。
ステップS103において、ECU80は、第2内燃機関20(ENG2)を通常燃焼モードでの運転を開始させる。
In step S102, the ECU 80 determines whether or not there is a “switch request to ENG2” for switching the internal combustion engine to be operated in the normal combustion mode from the first internal combustion engine 10 to the second internal combustion engine 20. Specifically, when the target output increases from “the third threshold value or more and less than the second threshold value” to “the second threshold value or more and less than the first threshold value”, it is determined that there is a “switch request to ENG2”. When there is no “switch request to ENG2” (S102, No), the process of the ECU 80 repeats step S102. If there is a “switch request to ENG2” (Yes in S102), the process of the ECU 80 proceeds to step S103.
In step S103, the ECU 80 starts the operation of the second internal combustion engine 20 (ENG2) in the normal combustion mode.

ステップS104において、ECU80は、第1内燃機関10(ENG1)の温度Tと、第2内燃機関20(ENG2)の排気ガス温度T2GASと、を検出し、温度Tが第1所定温度T以上であり、かつ、排気ガス温度T2GASが第2所定温度T以上であるか否かを判定する。 In step S104, ECU 80 includes a temperature T 1 of the first internal combustion engine 10 (ENG1), an exhaust gas temperature T 2GAS the second internal combustion engine 20 (ENG2), detects the temperature T 1 is the first predetermined temperature T not less than a, and the exhaust gas temperature T 2GAS determines whether the second predetermined temperature T B above.

ここで、第1内燃機関10(ENG1)の温度Tは、第1内燃機関10(ENG1)の冷却水の出口側水温を検出する温度センサ151(図2参照)で検出する。なお、第1内燃機関10の温度を直接検出する温度センサ(図示せず)で検出してもよく、第1内燃機関10の潤滑油の油温、第1内燃機関10の排気ガス温度等を検出する温度センサ(図示せず)で検出してもよい。第2内燃機関20(ENG2)の排気ガス温度T2GASは、第2内燃機関20の排気ガス温度を検出する温度センサ154(図2参照)で検出する。
また、第1所定温度Tとは、内燃機関の温度が水気化膨張モードで運転させるのに好適な温度であるか否かを判定するための閾値であり、第2所定温度T以上とは、内燃機関に供給される排気ガス温度が水気化膨張モードで運転させるのに好適な温度であるか否かを判定するための閾値である。
Here, the temperature T 1 of the first internal combustion engine 10 (ENG1) is detected by the temperature sensor 151 for detecting an outlet side temperature of the cooling water of the first internal combustion engine 10 (ENG1) (see FIG. 2). Note that the temperature of the first internal combustion engine 10 may be detected by a temperature sensor (not shown) that directly detects the temperature of the lubricating oil in the first internal combustion engine 10, the exhaust gas temperature of the first internal combustion engine 10, and the like. You may detect with the temperature sensor (not shown) to detect. The exhaust gas temperature T 2GAS of the second internal combustion engine 20 (ENG2) is detected by a temperature sensor 154 (see FIG. 2) that detects the exhaust gas temperature of the second internal combustion engine 20.
Further, the first predetermined temperature T A, a threshold value for determining whether or not the temperature of the internal combustion engine is a temperature suitable to cause operation in moisture of the expansion mode, the second predetermined temperature T B or higher and Is a threshold value for determining whether or not the exhaust gas temperature supplied to the internal combustion engine is a temperature suitable for operating in the water vaporization expansion mode.

温度Tが第1所定温度T以上であり、かつ、排気ガス温度T2GASが第2所定温度T以上である場合(S104・Yes)、第1内燃機関10(ENG1)の水気化膨張モードでの運転を許可し、ECU80の処理はステップS105に進む。この条件を満たさない場合(S104・No)、ECU80の処理はステップS107に進む。 And the temperature T 1 is the first predetermined temperature or higher T A, and, when the exhaust gas temperature T 2GAS is the second predetermined temperature T B above (S104 · Yes), moisture of expansion of the first internal combustion engine 10 (ENG1) Operation in the mode is permitted, and the process of the ECU 80 proceeds to step S105. When this condition is not satisfied (S104 / No), the process of the ECU 80 proceeds to step S107.

ステップS105において、ECU80は、第1内燃機関10(ENG1)の通常燃焼モードでの運転を終了させ、ステップS106において、ECU80は、第1内燃機関10(ENG1)の水気化膨張モードでの運転を開始させる。   In step S105, the ECU 80 ends the operation of the first internal combustion engine 10 (ENG1) in the normal combustion mode. In step S106, the ECU 80 operates the first internal combustion engine 10 (ENG1) in the water vaporization expansion mode. Let it begin.

ここで、ステップS105およびステップS106の第1内燃機関10(ENG1)の通常燃焼モードから水気化膨張モードへの切り替えは、通常燃焼モードの燃焼サイクル(吸気、圧縮、燃焼、排気)(図15(a)〜(d)参照)から、水気化膨張モードの水噴射サイクル(排気ガス吸気、排気ガス圧縮、水気化膨張、排気)(図15(e)〜(h)参照)へ、連続して切り替わるように制御される。即ち、ECU80は、燃焼サイクル(通常燃焼モード)の排気行程(図15(d)参照)に続いて、水噴射サイクル(水気化膨張モード)の排気ガス吸気行程(図15(e)参照)が行われるように、第1三方弁131及び第4三方弁134を制御して、以後、第1水インジェクタ143を制御して、第1内燃機関10(ENG1)が水気化膨張モードで運転されるように制御する。
そして、ECU80は、第1内燃機関10および第2内燃機関20の運転変更制御処理を終了する。
Here, the switching from the normal combustion mode to the water vaporization expansion mode of the first internal combustion engine 10 (ENG1) in step S105 and step S106 is performed in the combustion cycle (intake, compression, combustion, exhaust) in the normal combustion mode (FIG. 15 ( a) to (d)) to the water vaporization expansion mode water injection cycle (exhaust gas intake, exhaust gas compression, water vaporization expansion, exhaust) (see FIGS. 15 (e) to (h)) continuously. It is controlled to switch. That is, the ECU 80 performs the exhaust gas intake stroke (see FIG. 15E) in the water injection cycle (water vaporization expansion mode) following the exhaust stroke in the combustion cycle (normal combustion mode) (see FIG. 15D). As will be performed, the first three-way valve 131 and the fourth three-way valve 134 are controlled, and then the first water injector 143 is controlled to operate the first internal combustion engine 10 (ENG1) in the water vaporization expansion mode. To control.
Then, the ECU 80 ends the operation change control process for the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20.

ステップS107において、ECU80は、第1内燃機関10(ENG1)を停止させ、通常燃焼モードでの運転を終了させる。   In step S107, the ECU 80 stops the first internal combustion engine 10 (ENG1) and ends the operation in the normal combustion mode.

ステップS108において、ECU80は、第1内燃機関10(ENG1)の温度Tを検出し、温度Tが第1所定温度T以上であるか否かを判定する。
温度Tが第1所定温度T以上である場合(S108・Yes)、ECU80の処理はステップS109に進む。温度Tが第1所定温度T以上でない場合(S108・No)、ECU80は、第1内燃機関10(ENG1)を水気化膨張モードで運転せず停止させたまま、第1内燃機関10および第2内燃機関20の運転変更制御処理を終了する。
In step S108, ECU 80 detects the temperature T 1 of the first internal combustion engine 10 (ENG1), determines whether or not the temperature T 1 is at first predetermined temperature or higher T A.
If temperatures T 1 is equal to or more than the first predetermined temperature T A (S108 · Yes), the processing of the ECU80 advances to step S109. If the temperature T 1 is not equal to or more than the first predetermined temperature T A (S108 · No), ECU80 , leaving the first internal combustion engine 10 (ENG1) was stopped without operating at moisture reduction expansion mode, the first internal combustion engine 10 and The operation change control process for the second internal combustion engine 20 is terminated.

ステップS109において、ECU80は、第2内燃機関20(ENG2)の排気ガス温度T2GASを検出し、排気ガス温度T2GASが第2所定温度T以上であるか否かを判定する。
排気ガス温度T2GASが第2所定温度T以上である場合(S109・Yes)、第1内燃機関10(ENG1)の水気化膨張モードでの運転を許可し、ECU80の処理はステップS110に進む。排気ガス温度T2GASが第2所定温度T以上でない場合(S108・No)、ECU80の処理はステップS108に戻る。
In step S109, ECU 80 is an exhaust gas temperature T 2GAS the second internal combustion engine 20 (ENG2) detects the exhaust gas temperature T 2GAS is equal to or second predetermined temperature T B above.
If the exhaust gas temperature T 2GAS is the second predetermined temperature T B above (S109 · Yes), allows operation at moisture of expansion mode of the first internal combustion engine 10 (ENG1), the processing of the ECU80 advances to step S110 . If the exhaust gas temperature T 2GAS is not the second predetermined temperature T B above (S108 · No), the processing of the ECU80 returns to step S108.

ステップS110において、ECU80は、第1内燃機関10(ENG1)の水気化膨張モードで運転させる。即ち、ECU80は、第2内燃機関20(ENG2)で生成した排気ガスの一部が、第2排気配管26の一部、配管136、第1吸気配管15を通って、第1内燃機関10(ENG1)に供給されるように第1三方弁131及び第4三方弁134を制御して、以後、第1水インジェクタ143を制御して、第1内燃機関10(ENG1)が水気化膨張モードで運転されるように制御する。
そして、ECU80は、第1内燃機関10および第2内燃機関20の運転変更制御処理を終了する。
In step S110, the ECU 80 is operated in the water vaporization expansion mode of the first internal combustion engine 10 (ENG1). In other words, the ECU 80 causes the first internal combustion engine 10 (the second internal combustion engine 20 (ENG2)) to partially pass through the second exhaust pipe 26, the pipe 136, and the first intake pipe 15. The first three-way valve 131 and the fourth three-way valve 134 are controlled so as to be supplied to ENG1), and then the first water injector 143 is controlled so that the first internal combustion engine 10 (ENG1) is in the water vaporization expansion mode. Control to drive.
Then, the ECU 80 ends the operation change control process for the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20.

(運転変更制御1−2)
次に、目標出力が「第1閾値以上」から「第2閾値以上第1閾値未満」に減少した場合、即ち、第1内燃機関10および第2内燃機関20を通常燃焼モードで運転させていた状態から、排気量の大きい第2内燃機関20のみを通常燃焼モードで運転させ、第1内燃機関10の通常燃焼モードでの運転を停止させる状態へと変更する場合において、ECU80が実行する第1内燃機関10および第2内燃機関20の運転変更制御について図13を用いて説明する。
(Operation change control 1-2)
Next, when the target output has decreased from “more than the first threshold value” to “more than the second threshold value and less than the first threshold value”, that is, the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20 were operated in the normal combustion mode. When changing from the state to the state in which only the second internal combustion engine 20 having a large displacement is operated in the normal combustion mode and the operation of the first internal combustion engine 10 in the normal combustion mode is stopped, the first executed by the ECU 80 is executed. The operation change control of the internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20 will be described with reference to FIG.

図13に示すように、ステップS201において、ECU80は、第1内燃機関10(ENG1)および第2内燃機関20(ENG2)を通常燃焼モードで運転させているものとする。
ステップS202において、ECU80は、通常燃焼モードで運転させる内燃機関を第2内燃機関20のみへと切り替える「ENG1の燃焼停止要求」が有るか否かを判定する。具体的には、目標出力が「第1閾値以上」から「第2閾値以上第1閾値未満」に減少した場合、「ENG1の燃焼停止要求」が有ると判定する。「ENG1の燃焼停止要求」がない場合(S202・No)、ECU80の処理はステップS202を繰り返す。「ENG1の燃焼停止要求」が有る場合(S202・Yes)、ECU80の処理はステップS104に進む。
ステップS104以降の処理は図12に示す処理と同様であり、説明を省略する。
As shown in FIG. 13, in step S201, the ECU 80 operates the first internal combustion engine 10 (ENG1) and the second internal combustion engine 20 (ENG2) in the normal combustion mode.
In step S202, the ECU 80 determines whether or not there is an “ENG1 combustion stop request” for switching the internal combustion engine operated in the normal combustion mode to only the second internal combustion engine 20. Specifically, when the target output decreases from “first threshold value or more” to “second threshold value or more and less than the first threshold value”, it is determined that there is an “ENG1 combustion stop request”. If there is no “ENG1 combustion stop request” (S202, No), the ECU 80 repeats step S202. If there is an “ENG1 combustion stop request” (S202, Yes), the processing of the ECU 80 proceeds to step S104.
The processing after step S104 is the same as the processing shown in FIG.

(運転変更制御1−3)
次に、目標出力が「第3閾値未満」から「第2閾値以上第1閾値未満」に増加した場合、即ち、第1内燃機関10および第2内燃機関20を停止させていた状態から、排気量の大きい第2内燃機関20のみを通常燃焼モードで運転させる状態へと変更する場合において、ECU80が実行する第1内燃機関10および第2内燃機関20の運転変更制御について図14を用いて説明する。
(Operation change control 1-3)
Next, when the target output increases from “less than the third threshold value” to “more than the second threshold value and less than the first threshold value”, that is, from the state where the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20 are stopped, the exhaust gas is discharged. The operation change control of the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20 executed by the ECU 80 when only the second internal combustion engine 20 having a large amount is changed to the state of operating in the normal combustion mode will be described with reference to FIG. To do.

図14に示すように、ステップS301において、ECU80は、第1内燃機関10(ENG1)および第2内燃機関20(ENG2)を停止させているものとする。
ステップS302において、ECU80は、第2内燃機関20(ENG2)のみを通常燃焼モードで運転させる「ENG2の燃焼開始要求」が有るか否かを判定する。具体的には、目標出力が「第3閾値未満」から「第2閾値以上第1閾値未満」に増加した場合、「ENG2の燃焼開始要求」が有ると判定する。「ENG2の燃焼開始要求」がない場合(S302・No)、ECU80の処理はステップS302を繰り返す。「ENG2の燃焼開始要求」が有る場合(S302・Yes)、ECU80の処理はステップS303に進む。
ステップS303において、ECU80は、第2内燃機関20(ENG2)を通常燃焼モードでの運転を開始させる。そして、ECU80の処理はステップS108に進む。
ステップS108以降の処理は図12、図13に示す処理と同様であり、説明を省略する。
As shown in FIG. 14, in step S301, the ECU 80 is assumed to stop the first internal combustion engine 10 (ENG1) and the second internal combustion engine 20 (ENG2).
In step S302, the ECU 80 determines whether or not there is an “ENG2 combustion start request” for operating only the second internal combustion engine 20 (ENG2) in the normal combustion mode. Specifically, when the target output increases from “less than the third threshold value” to “more than the second threshold value and less than the first threshold value”, it is determined that there is an “ENG2 combustion start request”. When there is no “ENG2 combustion start request” (S302, No), the ECU 80 repeats step S302. If there is an “ENG2 combustion start request” (Yes in S302), the process of the ECU 80 proceeds to step S303.
In step S303, the ECU 80 starts the operation of the second internal combustion engine 20 (ENG2) in the normal combustion mode. Then, the process of the ECU 80 proceeds to step S108.
The processing after step S108 is the same as the processing shown in FIGS.

同様に、目標出力が「第3閾値以上第2閾値未満」である場合、第2内燃機関20を水気化膨張モードで運転させるか否かの判定について説明する。
(運転変更制御2−1)
目標出力が「第2閾値以上第1閾値未満」から「第3閾値以上第2閾値未満」に減少した場合、即ち、排気量の大きい第2内燃機関20を通常燃焼モードで運転させていた状態から、排気量の小さい第1内燃機関10を通常燃焼モードで運転させる状態へと変更する場合において、ECU80が実行する第1内燃機関10および第2内燃機関20の運転変更制御については、ENG1を第2内燃機関20、ENG2を第1内燃機関10とすれば、図12に示す処理と同様であり、説明を省略する。
Similarly, when the target output is “the third threshold value or more and less than the second threshold value”, the determination of whether or not to operate the second internal combustion engine 20 in the water vaporization expansion mode will be described.
(Operation change control 2-1)
When the target output decreases from “second threshold or higher and lower than first threshold” to “third threshold or higher and lower than second threshold”, that is, the state where the second internal combustion engine 20 having a large displacement is operated in the normal combustion mode. From this, when changing the first internal combustion engine 10 with a small displacement to a state in which the first internal combustion engine 10 is operated in the normal combustion mode, the operation change control of the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20 executed by the ECU 80 is set to ENG1. If the second internal combustion engine 20 and ENG2 are the first internal combustion engine 10, the process is the same as that shown in FIG.

ここで、ENG1(第2内燃機関20)の温度Tは、第2内燃機関20の冷却水の出口側水温を検出する温度センサ152(図2参照)で検出する。なお、第2内燃機関20の温度を直接検出する温度センサ(図示せず)で検出してもよく、第2内燃機関20の潤滑油の油温、第2内燃機関20の排気ガス温度等を検出する温度センサ(図示せず)で検出してもよい。ENG2(第1内燃機関10)の排気ガス温度T2GASは、第1内燃機関10の排気ガス温度を検出する温度センサ153(図2参照)で検出する。 Here, the temperature T 1 of ENG 1 (second internal combustion engine 20) is detected by a temperature sensor 152 (see FIG. 2) that detects the outlet water temperature of the cooling water of the second internal combustion engine 20. The temperature of the second internal combustion engine 20 may be detected by a temperature sensor (not shown) that directly detects the temperature of the lubricating oil of the second internal combustion engine 20, the exhaust gas temperature of the second internal combustion engine 20, and the like. You may detect with the temperature sensor (not shown) to detect. The exhaust gas temperature T 2GAS of ENG2 (first internal combustion engine 10) is detected by a temperature sensor 153 (see FIG. 2) that detects the exhaust gas temperature of the first internal combustion engine 10.

(運転変更制御2−2)
目標出力が「第1閾値以上」から「第3閾値以上第2閾値未満」に減少した場合、即ち、第1内燃機関10および第2内燃機関20を通常燃焼モードで運転させていた状態から、排気量の小さい第1内燃機関10を通常燃焼モードで運転させる状態へと変更する場合において、ECU80が実行する第1内燃機関10および第2内燃機関20の運転変更制御については、ENG1を第2内燃機関20、ENG2を第1内燃機関10とすれば、図13に示す処理と同様であり、説明を省略する。
(Operation change control 2-2)
When the target output is decreased from “the first threshold value or more” to “the third threshold value or more and less than the second threshold value”, that is, from the state where the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20 are operated in the normal combustion mode, When the first internal combustion engine 10 with a small displacement is changed to a state in which the first internal combustion engine 10 is operated in the normal combustion mode, the operation change control of the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20 executed by the ECU 80 is performed by changing ENG1 to the second. If the internal combustion engine 20 and ENG2 are the first internal combustion engine 10, the process is the same as that shown in FIG.

(運転変更制御2−3)
目標出力が「第3閾値未満」から「第3閾値以上第2閾値未満」に増加した場合、即ち、第1内燃機関10および第2内燃機関20を停止させていた状態から、排気量の小さい第1内燃機関10のみを通常燃焼モードで運転させる状態へと変更する場合において、ECU80が実行する第1内燃機関10および第2内燃機関20の運転変更制御については、ENG1を第2内燃機関20、ENG2を第1内燃機関10とすれば、図14に示す処理と同様であり、説明を省略する。
(Operation change control 2-3)
When the target output increases from “less than the third threshold value” to “more than the third threshold value and less than the second threshold value”, that is, from the state in which the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20 are stopped, the displacement is small. When changing only the first internal combustion engine 10 to a state in which the operation is performed in the normal combustion mode, the operation change control of the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20 executed by the ECU 80 is performed by changing ENG1 to the second internal combustion engine 20. If ENG2 is the first internal combustion engine 10, the processing is the same as that shown in FIG.

水気化膨張モードで運転させる内燃機関の温度が所定温度より低い状態や、供給される排気ガスの温度が所定温度より低い状態であると、水から水蒸気への変換が十分に行われない状態となってしまうが、本実施形態では、水気化膨張モードで運転させる内燃機関(ENG1)のエンジン温度Tが所定温度以上、通常燃焼モードで運転させる内燃機関(ENG2)の排気ガス温度T2GASが所定温度以上のとき、水気化膨張モードでの運転を許可するため(S104・Yes、または、S108・YesかつS109・Yes参照)、水から水蒸気への変換(水気化膨張)を好適に行うことができ、廃熱回収量を向上させ高効率な熱機関を実現することができる。 When the temperature of the internal combustion engine operated in the water vaporization expansion mode is lower than a predetermined temperature, or when the temperature of the supplied exhaust gas is lower than the predetermined temperature, the conversion from water to water vapor is not sufficiently performed. is and will, but in the present embodiment, an internal combustion engine which is operated at moisture reduction expansion mode (ENG1) engine temperature T 1 is higher than a predetermined temperature, the exhaust gas temperature T 2GAS of the internal combustion engine to be operated in the normal combustion mode (ENG2) In order to permit the operation in the water vaporization expansion mode when the temperature is higher than the predetermined temperature (see S104 Yes, or S108 Yes and S109 Yes), conversion from water to water vapor (water vaporization expansion) is preferably performed. Therefore, the amount of waste heat recovered can be improved and a highly efficient heat engine can be realized.

特に、内燃機関(ENG1)を通常燃焼モードで運転している状態から水気化膨張モードで運転する状態に変更する場合において、所定の条件(T≧TかつT2GAS≧T)を満たしているならば(S104・Yes参照)、燃焼サイクル(通常燃焼モード)に続いて水噴射サイクル(水気化膨張モード)を行うことにより(S105、S106参照)、内燃機関(ENG1)の燃焼室内に残存する排気ガスの熱量も利用することができるため、廃熱回収量を向上させ高効率な熱機関を実現することができる。 Particularly, in the case of changing the state of operating in moisture of the expansion mode from the state where the operation of the internal combustion engine and (ENG1) in the normal combustion mode, satisfies a predetermined condition (T 1T A and T 2GAST B) If this is the case (see S104 / Yes), a water injection cycle (water vaporization expansion mode) is performed following the combustion cycle (normal combustion mode) (see S105 and S106), so that the combustion chamber of the internal combustion engine (ENG1) Since the amount of heat of the remaining exhaust gas can also be used, the amount of waste heat recovered can be improved and a highly efficient heat engine can be realized.

水気化膨張モードで運転させる内燃機関(ENG1)のエンジン温度Tが所定温度以上であっても、通常燃焼モードで運転させる内燃機関(ENG2)の排気ガス温度T2GASが所定温度未満のとき(S108・YesかつS109・No参照)、水気化膨張モードを開始せずに待機する。これにより、水気化膨張を行うのに適当でない状態において不要な水噴射を低減して水の消費を抑えることができると共に、内燃機関(ENG1)の燃焼室(シリンダ内)の室内環境の悪化を抑えることができる。 Also the engine temperature T 1 of the internal combustion engine (ENG1) be operated by the moisture of the expansion mode is equal to or greater than the predetermined temperature, when the exhaust gas temperature T 2GAS of the internal combustion engine to be operated in the normal combustion mode (ENG2) is lower than the predetermined temperature ( S108 · Yes and S109 · No), and wait without starting the water vaporization expansion mode. As a result, unnecessary water injection can be reduced and water consumption can be suppressed in a state unsuitable for water vaporization and expansion, and the indoor environment of the combustion chamber (inside the cylinder) of the internal combustion engine (ENG1) can be deteriorated. Can be suppressed.

さらに、水気化膨張モードで運転させる内燃機関(ENG1)のエンジン温度Tが所定温度未満のとき(S108・No参照)、内燃機関(ENG1)の停止を確定させる。これにより、不要な水噴射を低減して水の消費を抑えることができると共に、内燃機関(ENG1)の燃焼室(シリンダ内)の室内環境の悪化を抑えることができる。
燃焼室環境の悪化を低減させることにより、第1内燃機関10が再び通常運転モード等で運転される際、好適な運転制御を行うことができる。
Further, the engine temperature T 1 of the internal combustion engine to be operated at a moisture of expansion mode (ENG1) (see S108 · No) when less than the predetermined temperature, thereby determining the stop of the internal combustion engine (ENG1). Thereby, unnecessary water injection can be reduced and water consumption can be suppressed, and deterioration of the indoor environment of the combustion chamber (inside the cylinder) of the internal combustion engine (ENG1) can be suppressed.
By reducing the deterioration of the combustion chamber environment, it is possible to perform suitable operation control when the first internal combustion engine 10 is operated again in the normal operation mode or the like.

<ECU−水噴射制御機能>
ECU80は、第1内燃機関10又は第2内燃機関20を水気化膨張モードで運転させる場合、第1水インジェクタ143又は第2水インジェクタ144による水噴射を制御、具体的には、水噴射量、水噴射タイミング(噴射開始タイミング、噴射終了タイミング)を制御する機能を備えている。
<ECU-water injection control function>
The ECU 80 controls water injection by the first water injector 143 or the second water injector 144 when the first internal combustion engine 10 or the second internal combustion engine 20 is operated in the water vaporization expansion mode, specifically, the water injection amount, A function of controlling water injection timing (injection start timing, injection end timing) is provided.

さらに説明すると、ECU80は、通常燃焼モードで運転する内燃機関(例えば第1内燃機関10)の温度と、水気化膨張モードで運転する内燃機関(例えば第2内燃機関)の温度と、図16のマップとに基づいて、水気化膨張モードで運転する内燃機関(例えば第2内燃機関)に各サイクルで噴射する水噴射量を算出するように設定されている。
ここで、内燃機関の温度は、直接に検出する構成の他、内燃機関から排出された冷却液の温度、排気ガスの温度、排気ガスを浄化する触媒の温度等に基づいて推定する構成としてもよい。その他、目標出力(アクセル開度等)が大きくなると、内燃機関が高稼働し、内燃機関の温度が上昇し、排気ガスの流量が増加するので、目標出力や排気ガスの流量に基づいて推定する構成としてもよい。
More specifically, the ECU 80 detects the temperature of the internal combustion engine (for example, the first internal combustion engine 10) that operates in the normal combustion mode, the temperature of the internal combustion engine (for example, the second internal combustion engine) that operates in the water vaporization expansion mode, and FIG. Based on the map, it is set so as to calculate the water injection amount to be injected in each cycle to the internal combustion engine (for example, the second internal combustion engine) operated in the water vaporization expansion mode.
Here, the temperature of the internal combustion engine may be estimated based on the temperature of the coolant discharged from the internal combustion engine, the temperature of the exhaust gas, the temperature of the catalyst that purifies the exhaust gas, etc., in addition to the configuration that directly detects the temperature. Good. In addition, when the target output (accelerator opening degree, etc.) increases, the internal combustion engine operates at a high temperature, the temperature of the internal combustion engine rises, and the exhaust gas flow rate increases, so estimation is based on the target output and the exhaust gas flow rate. It is good also as a structure.

図16に示すように、通常燃焼モードで運転する内燃機関の温度が高くなると、その排気ガスの温度が高くなり、水が気化膨張し動力が発生し易くなるので、水噴射量が増加する関係となっている。
また、水気化膨張モードで運転する内燃機関の温度が高くなると、水が気化膨張し動力が発生し易くなるので、水噴射量が増加する関係となっている。なお、水気化膨張モードで運転する内燃機関の温度が高くなる場合は、例えば、その直前まで、その内燃機関が通常燃焼モードで運転しており、目標出力の増減により、運転モードが切り替わった場合である。逆に、水気化膨張モードで運転する内燃機関の温度が低くなる場合は、例えば、その直前まで、いずれのモードでも運転せず内燃機関が停止していた場合である。
As shown in FIG. 16, when the temperature of the internal combustion engine that operates in the normal combustion mode increases, the temperature of the exhaust gas increases, and water tends to vaporize and expand to easily generate power, so that the amount of water injection increases. It has become.
Further, when the temperature of the internal combustion engine operated in the water vaporization expansion mode becomes high, water is vaporized and expanded, and power is easily generated, so that the water injection amount is increased. When the temperature of the internal combustion engine operating in the water vaporization expansion mode becomes high, for example, when the internal combustion engine is operating in the normal combustion mode until just before that, and the operation mode is switched due to increase or decrease of the target output It is. Conversely, the case where the temperature of the internal combustion engine operating in the water vaporization expansion mode is low is, for example, the case where the internal combustion engine has stopped without being operated in any mode until just before that.

ここで、水噴射量は、第1水インジェクタ143又は第2水インジェクタ144の噴射時間(開弁時間)、及び/又は、その噴射圧(水ポンプ142の吐出圧)を可変することで制御される。
この場合において、第1水インジェクタ143等の噴射時間を可変するとき、噴射時間の長短に関わらず、噴射終了タイミングを一定(所定クランク角)とし、噴射開始タイミングを可変することが好ましい。つまり、水噴射量が少なく、噴射時間が短くなるにつれて、噴射開始タイミングを遅らせる構成とすることが好ましい。
Here, the water injection amount is controlled by varying the injection time (valve opening time) of the first water injector 143 or the second water injector 144 and / or the injection pressure (discharge pressure of the water pump 142). The
In this case, when the injection time of the first water injector 143 or the like is varied, it is preferable to make the injection end timing constant (predetermined crank angle) and vary the injection start timing regardless of the length of the injection time. That is, it is preferable that the injection start timing is delayed as the water injection amount is small and the injection time is shortened.

<その他構成>
次に、駆動システム1のその他の構成を説明する。
<Other configuration>
Next, other configurations of the drive system 1 will be described.

<その他構成−第1、第2クラッチ、デフ装置>
駆動システム1は、第1クラッチ91A及び第2クラッチ91Bと、デフ装置92(ディファレンシャル装置)と、を備えている。
さらに説明すると、第1出力軸71Aは、ECU80により制御される第1クラッチ91Aを介して、デフ装置92を構成するデフケース93(被回転駆動部材)に連結されている。第2出力軸71Bは、ECU80により制御される第2クラッチ91Bを介して、デフケース93に連結されている。
第1クラッチ91Aは、第1出力軸71Aとデフケース93との間において動力を伝達/遮断するものであり、第2クラッチ91Bは、第2出力軸71Bとデフケース93との間において動力を伝達/遮断するものである。
<Other configuration-first, second clutch, differential device>
The drive system 1 includes a first clutch 91A and a second clutch 91B, and a differential device 92 (differential device).
More specifically, the first output shaft 71A is connected to a differential case 93 (rotated drive member) constituting the differential device 92 via a first clutch 91A controlled by the ECU 80. The second output shaft 71B is connected to the differential case 93 via a second clutch 91B controlled by the ECU 80.
The first clutch 91A transmits / shuts power between the first output shaft 71A and the differential case 93, and the second clutch 91B transmits / powers between the second output shaft 71B and the differential case 93. It is a thing to cut off.

デフ装置92は、デフケース93内にサイドギヤやピニオンギヤを備えている。そして、右側のサイドギヤは、右側の駆動輪94Aと一体である第1駆動シャフト95Aと連結されており、左側のサイドギヤは、左側の駆動輪94Bと一体である第2駆動シャフト95Bと連結されている。これにより、第1駆動シャフト95A(駆動輪94A)と第2駆動シャフト95B(駆動輪94B)とは、デフ装置92を介して差動回転するようになっている。   The differential device 92 includes a side gear and a pinion gear in the differential case 93. The right side gear is connected to a first drive shaft 95A that is integral with the right drive wheel 94A, and the left side gear is connected to a second drive shaft 95B that is integral with the left drive wheel 94B. Yes. Thus, the first drive shaft 95A (drive wheel 94A) and the second drive shaft 95B (drive wheel 94B) are configured to rotate differentially via the differential device 92.

なお、車両の前進時、通常、第1クラッチ91Aは第1出力軸71Aとデフケース93とを連結し、第2クラッチ91Bは第1出力軸71Aとデフケース93とを連結するように制御される。これにより、車両の前進時、通常、第1出力軸71Aと第2出力軸71Bとは、一体となって、正方向(車両が前進する方向)で回転するようになっている。   When the vehicle moves forward, normally, the first clutch 91A is controlled to connect the first output shaft 71A and the differential case 93, and the second clutch 91B is controlled to connect the first output shaft 71A and the differential case 93. As a result, when the vehicle moves forward, the first output shaft 71A and the second output shaft 71B are normally rotated together in the forward direction (the direction in which the vehicle moves forward).

<その他構成−第1、第2モータジェネレータ、バッテリ>
駆動システム1は、第1モータジェネレータ101と、第2モータジェネレータ102と、バッテリ103と、を備えている。
バッテリ103は、例えば、リチウムイオン型で充放電可能に構成され、第1モータジェネレータ101と、第2モータジェネレータ102との間で、電力を授受し、前記したDCモータ54、54に電力を供給するようになっている。
<Other configurations-first and second motor generators, batteries>
The drive system 1 includes a first motor generator 101, a second motor generator 102, and a battery 103.
The battery 103 is configured to be, for example, a lithium ion type that can be charged / discharged. The battery 103 exchanges power between the first motor generator 101 and the second motor generator 102 and supplies power to the DC motors 54 and 54 described above. It is supposed to be.

第1モータジェネレータ101の出力軸には第1ギヤ104が固定されており、第1ギヤ104はデフケース93に固定された第2ギヤ105と噛合している。これにより、第1モータジェネレータ101とデフケース93との間で動力が授受されるように構成され、第1モータジェネレータ101がモータ又はジェネレータ(発電機)として機能するようになっている。
すなわち、モータとして機能する場合、第1モータジェネレータ101はバッテリ103を電源とし、ジェネレータとして機能する場合、第1モータジェネレータ101の発電電力はバッテリ103に充電されるようになっている。
A first gear 104 is fixed to the output shaft of the first motor generator 101, and the first gear 104 meshes with a second gear 105 fixed to the differential case 93. Thus, power is exchanged between the first motor generator 101 and the differential case 93, and the first motor generator 101 functions as a motor or a generator (generator).
That is, when functioning as a motor, the first motor generator 101 uses the battery 103 as a power source, and when functioning as a generator, the power generated by the first motor generator 101 is charged into the battery 103.

第2モータジェネレータ102の出力軸は第1内燃機関10の第1クランク軸12と連結されている。
なお、第2モータジェネレータ102をモータとして機能させる場合、つまり、バッテリ103を電源として駆動させモータとして機能させる場合は、例えば、第1クランク軸12の回転をアシストする場合や、第1内燃機関10のスタータとして機能させる場合である。
一方、第2モータジェネレータ102をジェネレータとして機能させる場合は、第2モータジェネレータ102の発電電力をバッテリ103に充電する場合である。
The output shaft of the second motor generator 102 is connected to the first crankshaft 12 of the first internal combustion engine 10.
When the second motor generator 102 functions as a motor, that is, when the battery 103 is driven as a power source and functions as a motor, for example, when the rotation of the first crankshaft 12 is assisted or when the first internal combustion engine 10 is driven. This is a case of functioning as a starter.
On the other hand, when the second motor generator 102 functions as a generator, the battery 103 is charged with the power generated by the second motor generator 102.

<その他構成−シンクロ機構>
駆動システム1は、ECU80からの指令に従って、第2クランク軸22とデフケース93との間において、動力を伝達/遮断するシンクロ機構110を備えている。なお、シンクロ機構110は、第2内燃機関20を始動させる場合、第2クランク軸22に動力を伝達させるので、スタータ・クラッチとも称される。
<Other configuration-Synchro mechanism>
The drive system 1 includes a synchro mechanism 110 that transmits / cuts power between the second crankshaft 22 and the differential case 93 in accordance with a command from the ECU 80. The synchro mechanism 110 is also referred to as a starter clutch because it transmits power to the second crankshaft 22 when starting the second internal combustion engine 20.

シンクロ機構110は、デフケース93に固定された第Aギヤ111と、第Aギヤ111に常時噛合すると共に、第2クランク軸22周りに回転自在に設けられた第Bギヤ112と、第2クランク軸22の周りに一体で回転するように設けられた第Cギヤ113と、ECU80の指令によって第2クランク軸22の軸方向にスライド操作されることで、第Cギヤ113と第Bギヤ112とを結合/解除するスリーブ114と、を備えている。   The synchro mechanism 110 includes an A gear 111 fixed to the differential case 93, a B gear 112 that is always meshed with the A gear 111 and that is rotatably provided around the second crank shaft 22, and a second crank shaft. The C gear 113 provided so as to rotate integrally around the wheel 22 and a sliding operation in the axial direction of the second crankshaft 22 by a command from the ECU 80 cause the C gear 113 and the B gear 112 to move. And a sleeve 114 to be coupled / released.

≪駆動システムの作用・効果≫
このような駆動システム1によれば、次の作用、効果を得る。
≪Operation and effect of drive system≫
According to such a drive system 1, the following operations and effects are obtained.

<目標出力:小>
図17に示すように、目標出力が小さい場合(第3閾値≦目標出力<第2閾値)、ECU80は、排気量の小さい第1内燃機関10を通常燃焼モードで運転し、排気量の大きい第2内燃機関20を水気化膨張モードで運転する。この場合、ECU80は、第1内燃機関10をその高効率ポイント(又はその近傍)で運転させる。そうすると、第1内燃機関10は、通常の4サイクル(吸気、圧縮、燃焼、排気)で運転し、第1クランク軸12を回転させる。
そして、ECU80は、第1出力軸71Aが目標出力に対応して回転するように、ピニオン53を回転させて変速比iを可変する。このようにして、第1内燃機関10を高効率ポイント(又はその近傍)で運転させつつ、第1出力軸71Aを目標出力に対応して回転させることができる。
<Target output: Small>
As shown in FIG. 17, when the target output is small (third threshold ≦ target output <second threshold), the ECU 80 operates the first internal combustion engine 10 having a small displacement in the normal combustion mode, and performs a first operation with a large displacement. 2 The internal combustion engine 20 is operated in the water vaporization expansion mode. In this case, the ECU 80 operates the first internal combustion engine 10 at the high efficiency point (or in the vicinity thereof). Then, the first internal combustion engine 10 operates in the normal four cycles (intake, compression, combustion, exhaust) and rotates the first crankshaft 12.
Then, the ECU 80 rotates the pinion 53 so as to vary the speed ratio i so that the first output shaft 71A rotates corresponding to the target output. In this way, the first output shaft 71A can be rotated corresponding to the target output while the first internal combustion engine 10 is operated at the high efficiency point (or in the vicinity thereof).

これに並行して、第2三方弁132及び第3三方弁133が制御され、第1内燃機関10で生成した排気ガスの一部が、第1排気配管16の一部、配管135、第2吸気配管25を通って、第2内燃機関20に供給される。   In parallel with this, the second three-way valve 132 and the third three-way valve 133 are controlled, and a part of the exhaust gas generated in the first internal combustion engine 10 is part of the first exhaust pipe 16, the pipe 135, the second The air is supplied to the second internal combustion engine 20 through the intake pipe 25.

一方、第2内燃機関20では、排気ガスを吸気する排気ガス吸気行程と、排気ガスを圧縮する排気ガス圧縮行程と、第2水インジェクタ144から噴射された水を排気ガスの熱で気化膨張させる水気化膨張行程と、排気ガス及び生成した水蒸気を排気する排気行程と、が繰り返され、その結果、第2クランク軸22が回転する。すなわち、第2内燃機関20で排気ガスの熱が回収され、この熱が第2クランク軸22の回転力(動力)に変換される。この場合、第2クランク軸22の回転速度は、第1クランク軸12の回転速度よりも遅くなる。   On the other hand, in the second internal combustion engine 20, the exhaust gas intake stroke for sucking the exhaust gas, the exhaust gas compression stroke for compressing the exhaust gas, and the water injected from the second water injector 144 are vaporized and expanded by the heat of the exhaust gas. The water vaporization expansion stroke and the exhaust stroke for exhausting the exhaust gas and the generated water vapor are repeated, and as a result, the second crankshaft 22 rotates. That is, the heat of the exhaust gas is recovered by the second internal combustion engine 20, and this heat is converted into the rotational force (power) of the second crankshaft 22. In this case, the rotation speed of the second crankshaft 22 is slower than the rotation speed of the first crankshaft 12.

そして、ECU80は、ピニオン53を回転して回転半径r1を可変して、変速比iを可変し(図6参照)、第2クランク軸22に連動して揺動する第2揺動変換ロッド40Bの揺動部42(外リング62)の揺動速度が(図1、図5参照)、第1出力軸71Aと一体で正方向に回転する第2出力軸71Bの回転速度以上にする(図11参照)。そうすると、第2ワンウェイクラッチ60Bがロックし、揺動運動する揺動部42(外リング62)の正方向の動力が、第2出力軸71Bに伝達される。   Then, the ECU 80 rotates the pinion 53 to change the rotation radius r1 to change the speed ratio i (see FIG. 6), and the second swing conversion rod 40B swings in conjunction with the second crankshaft 22. The swinging speed of the swinging portion 42 (outer ring 62) of the second output shaft 71B (see FIGS. 1 and 5) is equal to or higher than the rotational speed of the second output shaft 71B that rotates integrally with the first output shaft 71A (see FIG. 1). 11). Then, the second one-way clutch 60B is locked, and the power in the positive direction of the swinging portion 42 (outer ring 62) that swings is transmitted to the second output shaft 71B.

このようにして、第2内燃機関20で第1内燃機関10の排気ガスの熱によって、第2クランク軸22を回転させつつ、回転半径r1、変速比iを可変することにより、第2クランク軸22の動力を第2出力軸71Bに伝達できる。   In this way, the second crankshaft 22 is rotated by the second internal combustion engine 20 by the heat of the exhaust gas of the first internal combustion engine 10 and the rotation radius r1 and the gear ratio i are varied while rotating the second crankshaft 22. 22 power can be transmitted to the second output shaft 71B.

<目標出力:大>
図18に示すように、目標出力が大きい場合(第2閾値≦目標出力<第1閾値)、ECU80は、排気量の小さい第1内燃機関10を水気化膨張モードで運転し、排気量の大きい第2内燃機関20を通常燃焼モードで運転する。この場合、ECU80は、第2内燃機関20をその高効率ポイント(又はその近傍)で運転させる。そうすると、第2内燃機関20は、通常の4サイクル(吸気、圧縮、燃焼、排気)で運転し、第2クランク軸22を回転させる。そして、ECU80は、第2出力軸71Bが目標出力に対応して回転するように、ピニオン53を回転させて変速比iを可変する。このようにして、第2内燃機関20を高効率ポイント(又はその近傍)で運転させつつ、第2出力軸71Bを目標出力に対応して回転させることができる。
<Target output: Large>
As shown in FIG. 18, when the target output is large (second threshold ≦ target output <first threshold), the ECU 80 operates the first internal combustion engine 10 having a small displacement in the water vaporization expansion mode to increase the displacement. The second internal combustion engine 20 is operated in the normal combustion mode. In this case, the ECU 80 operates the second internal combustion engine 20 at the high efficiency point (or in the vicinity thereof). Then, the second internal combustion engine 20 operates in the normal four cycles (intake, compression, combustion, exhaust) and rotates the second crankshaft 22. Then, the ECU 80 rotates the pinion 53 so as to vary the speed ratio i so that the second output shaft 71B rotates corresponding to the target output. In this way, the second output shaft 71B can be rotated corresponding to the target output while operating the second internal combustion engine 20 at the high efficiency point (or the vicinity thereof).

これに並行して、第1三方弁131及び第4三方弁134が制御され、第2内燃機関20で生成した排気ガスの一部が、第2排気配管26の一部、配管136、第1吸気配管15を通って、第1内燃機関10に供給される。   In parallel with this, the first three-way valve 131 and the fourth three-way valve 134 are controlled, and a part of the exhaust gas generated by the second internal combustion engine 20 is part of the second exhaust pipe 26, the pipe 136, the first The air is supplied to the first internal combustion engine 10 through the intake pipe 15.

一方、第1内燃機関10では、排気ガスを吸気する排気ガス吸気行程と、排気ガスを圧縮する排気ガス圧縮行程と、第1水インジェクタ143から噴射された水を排気ガスの熱で気化膨張させる水気化膨張行程と、排気ガス及び生成した水蒸気を排気する排気行程と、が繰り返され、その結果、第1クランク軸12が回転する。すなわち、第1内燃機関10で排気ガスの熱が回収され、この熱が第1クランク軸12の回転力(動力)に変換される。この場合、第1クランク軸12の回転速度は、第2クランク軸22の回転速度よりも遅くなる。   On the other hand, in the first internal combustion engine 10, the exhaust gas intake stroke for sucking the exhaust gas, the exhaust gas compression stroke for compressing the exhaust gas, and the water injected from the first water injector 143 are vaporized and expanded by the heat of the exhaust gas. The water vaporization expansion stroke and the exhaust stroke for exhausting the exhaust gas and the generated water vapor are repeated, and as a result, the first crankshaft 12 rotates. That is, the heat of the exhaust gas is recovered by the first internal combustion engine 10, and this heat is converted into the rotational force (power) of the first crankshaft 12. In this case, the rotational speed of the first crankshaft 12 is slower than the rotational speed of the second crankshaft 22.

そして、ECU80は、ピニオン53を回転して回転半径r1を可変して、変速比iを可変し(図6参照)、第1クランク軸12に連動して揺動する第1揺動変換ロッド40Aの揺動部42(外リング62)の揺動速度が(図1、図5参照)、第2出力軸71Bと一体で正方向に回転する第1出力軸71Aの回転速度以上にする(図11参照)。そうすると、第1ワンウェイクラッチ60Aがロックし、揺動運動する揺動部42(外リング62)の正方向の動力が、第1出力軸71Aに伝達される。   Then, the ECU 80 rotates the pinion 53 to change the rotation radius r1 to change the speed ratio i (see FIG. 6), and the first swing conversion rod 40A swings in conjunction with the first crankshaft 12. The swinging speed of the swinging portion 42 (outer ring 62) of the first output shaft 71A (see FIGS. 1 and 5) is equal to or higher than the rotational speed of the first output shaft 71A that rotates integrally with the second output shaft 71B (see FIG. 1). 11). Then, the first one-way clutch 60A is locked, and the positive power of the swinging portion 42 (outer ring 62) that swings is transmitted to the first output shaft 71A.

このようにして、第1内燃機関10で第2内燃機関20の排気ガスの熱によって、第1クランク軸12を回転させつつ、回転半径r1、変速比iを可変することにより、第1クランク軸12の動力を第1出力軸71Aに伝達できる。   In this way, the first crankshaft is changed by changing the rotation radius r1 and the gear ratio i while rotating the first crankshaft 12 by the heat of the exhaust gas of the second internal combustion engine 20 in the first internal combustion engine 10. 12 power can be transmitted to the first output shaft 71A.

そして、図12から図14のフローチャートに示すように、一方の内燃機関(ENG2)が通常燃焼モードで運転する際、他方の内燃機関(ENG1)を水気化膨張モードで運転するか否か、および、水気化膨張モードの運転開始タイミングが適切に制御されるので、通常燃焼モードで運転する内燃機関(ENG2)の排気ガスの廃熱回収量を向上させることができる。また、他方の内燃機関(ENG1)を水気化膨張モードで運転することが適当でない場合、他方の内燃機関(ENG1)を運転停止とすることにより、不要な水噴射を低減して水の消費を抑えることができると共に、内燃機関(ENG1)の燃焼室(シリンダ内)の室内環境の悪化を抑えることができる。   As shown in the flowcharts of FIGS. 12 to 14, when one internal combustion engine (ENG2) operates in the normal combustion mode, whether or not the other internal combustion engine (ENG1) operates in the water vaporization expansion mode, and Since the operation start timing in the water vaporization expansion mode is appropriately controlled, the amount of exhaust heat waste heat recovered from the internal combustion engine (ENG2) operating in the normal combustion mode can be improved. If it is not appropriate to operate the other internal combustion engine (ENG1) in the water vaporization expansion mode, the operation of the other internal combustion engine (ENG1) is stopped to reduce unnecessary water injection and reduce water consumption. It is possible to suppress the deterioration of the indoor environment of the combustion chamber (inside the cylinder) of the internal combustion engine (ENG1).

≪変形例≫
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、次のように変更できる。
≪Modification≫
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, For example, it can change as follows.

前記した実施形態では、第1揺動変換ロッド40A(第1揺動変換手段)と、第2揺動変換ロッド40B(第2揺動変換手段)と、を備える構成としたが、第1揺動変換ロッド40A・第1ワンウェイクラッチ60A及び/又は第2揺動変換ロッド40B・第2ワンウェイクラッチ60Bを備えない構成としてもよい。
例えば、第1揺動変換ロッド40A・第1ワンウェイクラッチ60Aを備えず、第2揺動変換ロッド40B・第2ワンウェイクラッチ60Bを備える構成の場合、第1クランク軸12と第1出力軸71Aとを直接連結すると共に、第1出力軸71Aが正方向で回転するように第1クランク軸12の回転方向を設定し、これに基づいて、第2揺動変換ロッド40Bの揺動部42の正方向の動力が、第2出力軸71Bに伝達するように、第2ワンウェイクラッチ60Bの向きを設定すればよい。
In the above-described embodiment, the first rocking conversion rod 40A (first rocking conversion means) and the second rocking conversion rod 40B (second rocking conversion means) are provided. The dynamic conversion rod 40A and the first one-way clutch 60A and / or the second swing conversion rod 40B and the second one-way clutch 60B may be omitted.
For example, when the first swing conversion rod 40A and the first one-way clutch 60A are not provided, but the second swing conversion rod 40B and the second one-way clutch 60B are provided, the first crankshaft 12 and the first output shaft 71A And the rotation direction of the first crankshaft 12 is set so that the first output shaft 71A rotates in the positive direction, and based on this, the positive direction of the swing portion 42 of the second swing conversion rod 40B is set. The direction of the second one-way clutch 60B may be set so that directional power is transmitted to the second output shaft 71B.

前記した実施形態では、偏心部51bと、ディスク52及びピニオン53を備えて第1回転半径可変機構50Aを構成したが、具体的構成はこれに限定されない。
例えば、入力軸51と同軸で同期回転する円板を設け、この円板の径方向に延びるスライド溝等によって、第1支点O3(図5参照)を径方向にスライド可能に構成し、アクチュエータによって第1支点O3を径方向にスライドさせ、回転半径r1を可変する構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the eccentric portion 51b, the disk 52, and the pinion 53 are provided to configure the first rotation radius variable mechanism 50A. However, the specific configuration is not limited to this.
For example, a disk that rotates coaxially and synchronously with the input shaft 51 is provided, and the first fulcrum O3 (see FIG. 5) is configured to be slidable in the radial direction by a slide groove or the like extending in the radial direction of the disk. The first fulcrum O3 may be slid in the radial direction to vary the rotation radius r1.

前記した実施形態では、第1支点O3の回転半径r1を可変する構成としたが(図5参照)、これに代えて又は加えて、アクチュエータによって第2支点O4を径方向にスライドすることで、揺動半径r2を可変し、角速度ω2及び揺動角度θ2を可変する構成としてもよい。
また、第1揺動変換ロッド40Aを伸縮可能に構成し、アクチュエータによって、第1支点O3と第2支点O4との距離を可変することで、角速度ω2及び揺動角度θ2を可変する構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the rotation radius r1 of the first fulcrum O3 is variable (see FIG. 5). Instead of or in addition to this, by sliding the second fulcrum O4 in the radial direction by an actuator, The rocking radius r2 may be varied, and the angular velocity ω2 and the rocking angle θ2 may be varied.
Alternatively, the first swing conversion rod 40A can be extended and contracted, and the angular velocity ω2 and the swing angle θ2 can be varied by varying the distance between the first fulcrum O3 and the second fulcrum O4 by an actuator. Good.

前記した実施形態では、図1に示すように、2つの内燃機関(第1内燃機関10、第2内燃機関20)と、2つのトランスミッション(第1トランスミッション30A、第2トランスミッション30B)を備える構成としたが、内燃機関及びトランスミッションの数は3つ以上でもよい。   In the above-described embodiment, as shown in FIG. 1, the configuration includes two internal combustion engines (first internal combustion engine 10 and second internal combustion engine 20) and two transmissions (first transmission 30A and second transmission 30B). However, the number of internal combustion engines and transmissions may be three or more.

前記した実施形態では、図3に示すように、第1内燃機関10と第2内燃機関20とが一体である構成を例示したが、第1内燃機関10と第2内燃機関20とが別体である構成でもよい。このように別体で構成される場合、第1内燃機関10と第2内燃機関20と間の角度は、60°、180°等に任意に設定できる。   In the above-described embodiment, as illustrated in FIG. 3, the configuration in which the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20 are integrated is illustrated. However, the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20 are separate. The structure which is may be sufficient. When configured separately as described above, the angle between the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20 can be arbitrarily set to 60 °, 180 °, or the like.

前記した実施形態では、図3に示すように、第1内燃機関10及び第2内燃機関20がレシプロエンジンである構成を例示したが、その他に例えば、ロータリエンジン、ガスタービンエンジン等でもよく、また、これらを組み合わせてもよい。   In the above-described embodiment, as illustrated in FIG. 3, the configuration in which the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20 are reciprocating engines has been illustrated. However, for example, a rotary engine, a gas turbine engine, or the like may be used. These may be combined.

前記した実施形態では、第1内燃機関10及び第2内燃機関20がガソリンを燃焼させるガソリンエンジンである構成を例示したが、その他に例えば、軽油を燃焼させるディーゼルエンジン、水素を燃焼させる水素エンジン等でもよく、また、これらを組み合わせてもよい。   In the above-described embodiment, the configuration in which the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20 are gasoline engines that burn gasoline, but other examples include a diesel engine that burns light oil, a hydrogen engine that burns hydrogen, and the like. Or they may be combined.

前記した実施形態では、第1内燃機関10、第2内燃機関20を水気化膨張モードで運転する場合、純水を噴射(供給)する構成を例示したが、その他に例えば、水とオイルとの混合液体や、水とアルコールとの混合液体(例えばエタノール)を噴射する構成としてもよい。   In the above-described embodiment, when the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20 are operated in the water vaporization expansion mode, the configuration in which pure water is injected (supplied) is exemplified. A mixed liquid or a mixed liquid of water and alcohol (for example, ethanol) may be ejected.

前記した実施形態は、第1内燃機関10及び第2内燃機関20の一方が通常燃焼モードで運転する場合、他方が水気化膨張モードで運転する構成を例示したが、その他に例えば、一方の排気ガスを排気ガスタンクに一時的に貯留しておき、第1内燃機関10又は第2内燃機関20が、通常燃焼モードで運転した後、前記排気ガスタンクの排気ガスを戻して、通常燃焼モードに続いて水気化膨張モードで運転する構成としてもよい。   In the above-described embodiment, when one of the first internal combustion engine 10 and the second internal combustion engine 20 is operated in the normal combustion mode, the other is operated in the water vaporization expansion mode. The gas is temporarily stored in the exhaust gas tank, and after the first internal combustion engine 10 or the second internal combustion engine 20 operates in the normal combustion mode, the exhaust gas in the exhaust gas tank is returned to continue the normal combustion mode. It is good also as a structure which drive | operates in a water vaporization expansion mode.

前記した実施形態では、駆動システム1はハイブリッド車(四輪、移動体)に搭載された構成を例示したが、その他に例えば、二輪、三輪に搭載された構成でもよい。
また、手押し型の小型の耕うん機(汎用機器)に搭載された構成でもよいし、据え置き型の発電機の動力源を構成してもよい。
In the above-described embodiment, the drive system 1 is illustrated as being mounted on a hybrid vehicle (four wheels, moving body). However, for example, a configuration mounted on two wheels or three wheels may be used.
Moreover, the structure mounted in the hand-held small tiller (general-purpose apparatus) may be sufficient, and the power source of a stationary generator may be comprised.

1 駆動システム
10 第1内燃機関
11 第1シリンダブロック
12 第1クランク軸(第1駆動軸)
13 第1シリンダ
20 第2内燃機関
21 第2シリンダブロック
22 第2クランク軸(第2駆動軸)
23 第2シリンダ
30A 第1トランスミッション
30B 第2トランスミッション
40A 第1揺動変換ロッド(揺動変換手段)
40B 第2揺動変換ロッド(揺動変換手段)
41 回転リング(回転部)
42 揺動部(揺動部)
50A 第1回転半径可変機構
50B 第2回転半径可変機構
51 入力軸
51b 偏心部
52 ディスク
53 ピニオン
54 DCモータ
60A 第1ワンウェイクラッチ
60B 第2ワンウェイクラッチ
71A 第1出力軸(出力軸)
71B 第2出力軸(出力軸)
80 ECU(制御手段)
121 燃料タンク(第1燃料供給手段、第2燃料供給手段)
122 燃料ポンプ(第1燃料供給手段、第2燃料供給手段)
123 第1燃料インジェクタ(第1燃料供給手段)
124 第2燃料インジェクタ(第2燃料供給手段)
131 第1三方弁(排気ガス供給手段)
132 第2三方弁
133 第3三方弁
134 第4三方弁(排気ガス供給手段)
135 配管
136 配管(排気ガス供給手段)
141 水タンク(水含有液体供給手段)
142 水ポンプ(水含有液体供給手段)
143 第1水インジェクタ(水含有液体供給手段)
144 第2水インジェクタ
151 温度センサ(第1温度検出手段)
152 温度センサ
153 温度センサ
154 温度センサ(第2温度検出手段)
O1 入力中心軸線
O2 出力中心軸線
O3 第1支点
O4 第2支点
r1 回転半径
r2 揺動半径
温度(第1内燃機関の温度)
2GAS 排気ガス温度(第2内燃機関の排気ガス温度)
第1所定温度
第2所定温度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Drive system 10 1st internal combustion engine 11 1st cylinder block 12 1st crankshaft (1st drive shaft)
13 1st cylinder 20 2nd internal combustion engine 21 2nd cylinder block 22 2nd crankshaft (2nd drive shaft)
23 2nd cylinder 30A 1st transmission 30B 2nd transmission 40A 1st oscillation conversion rod (oscillation conversion means)
40B Second oscillation conversion rod (oscillation conversion means)
41 Rotating ring (rotating part)
42 Oscillating part (oscillating part)
50A First turning radius variable mechanism 50B Second turning radius variable mechanism 51 Input shaft 51b Eccentric portion 52 Disc 53 Pinion 54 DC motor 60A First one-way clutch 60B Second one-way clutch 71A First output shaft (output shaft)
71B Second output shaft (output shaft)
80 ECU (control means)
121 Fuel tank (first fuel supply means, second fuel supply means)
122 Fuel pump (first fuel supply means, second fuel supply means)
123 1st fuel injector (1st fuel supply means)
124 Second fuel injector (second fuel supply means)
131 First three-way valve (exhaust gas supply means)
132 Second three-way valve 133 Third three-way valve 134 Fourth three-way valve (exhaust gas supply means)
135 Piping 136 Piping (Exhaust gas supply means)
141 Water tank (water-containing liquid supply means)
142 Water pump (water-containing liquid supply means)
143 1st water injector (water containing liquid supply means)
144 2nd water injector 151 Temperature sensor (1st temperature detection means)
152 temperature sensor 153 temperature sensor 154 temperature sensor (second temperature detection means)
O1 input center axis O2 output center axis O3 first supporting point O4 second supporting point r1 rotation radius r2 swing radius T 1 temperature (temperature of the first internal combustion engine)
T 2GAS exhaust gas temperature (exhaust gas temperature of the second internal combustion engine)
T A first predetermined temperature T B second predetermined temperature

Claims (5)

第1駆動軸を有する第1内燃機関と、
第2駆動軸を有する第2内燃機関と、
前記第1駆動軸及び前記第2駆動軸からの動力により回転する出力軸と、
前記第1内燃機関に燃料を供給する第1燃料供給手段と、
前記第2内燃機関に燃料を供給する第2燃料供給手段と、
前記第2内燃機関の排気ガスを前記第1内燃機関に供給する排気ガス供給手段と、
前記第1内燃機関に水含有液体を供給する水含有液体供給手段と、
前記第1内燃機関の温度を検出する第1温度検出手段と、
前記第2内燃機関の排気ガスの温度を検出する第2温度検出手段と、
制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記第1温度検出手段で検出した前記第1内燃機関の温度が第1所定温度以上であり、かつ、前記第2温度検出手段で検出した前記第2内燃機関の排気ガスの温度が第2所定温度以上である場合、
前記第2内燃機関の排気ガスの熱によって水含有液体中の水を気化膨張させて前記第1駆動軸を回転する、前記第1内燃機関の水気化膨張運転を許可する
ことを特徴とする駆動システム。
A first internal combustion engine having a first drive shaft;
A second internal combustion engine having a second drive shaft;
An output shaft that rotates by power from the first drive shaft and the second drive shaft;
First fuel supply means for supplying fuel to the first internal combustion engine;
Second fuel supply means for supplying fuel to the second internal combustion engine;
Exhaust gas supply means for supplying exhaust gas of the second internal combustion engine to the first internal combustion engine;
Water-containing liquid supply means for supplying water-containing liquid to the first internal combustion engine;
First temperature detecting means for detecting the temperature of the first internal combustion engine;
Second temperature detection means for detecting the temperature of the exhaust gas of the second internal combustion engine;
Control means,
The control means includes
The temperature of the first internal combustion engine detected by the first temperature detection means is equal to or higher than a first predetermined temperature, and the temperature of the exhaust gas of the second internal combustion engine detected by the second temperature detection means is a second predetermined temperature. If it is above the temperature,
The drive for allowing the water vaporization expansion operation of the first internal combustion engine to permit the first drive shaft to rotate by vaporizing and expanding water in the water-containing liquid by the heat of the exhaust gas of the second internal combustion engine. system.
前記制御手段は、
前記第1温度検出手段で検出した前記第1内燃機関の温度が第1所定温度以上であり、かつ、前記第2温度検出手段で検出した前記第2内燃機関の排気ガスの温度が第2所定温度未満である場合、
前記第1内燃機関の前記水気化膨張運転を待機する
ことを特徴とする請求項1に記載の駆動システム。
The control means includes
The temperature of the first internal combustion engine detected by the first temperature detection means is equal to or higher than a first predetermined temperature, and the temperature of the exhaust gas of the second internal combustion engine detected by the second temperature detection means is a second predetermined temperature. If below the temperature,
The drive system according to claim 1, wherein the water vaporization expansion operation of the first internal combustion engine is waited.
前記制御手段は、
前記第1温度検出手段で検出した前記第1内燃機関の温度が第1所定温度未満である場合、
前記第1内燃機関を停止させる
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の駆動システム。
The control means includes
When the temperature of the first internal combustion engine detected by the first temperature detection means is lower than a first predetermined temperature,
The drive system according to claim 1 or 2, wherein the first internal combustion engine is stopped.
前記制御手段は、
前記第1内燃機関を、燃料を燃焼し前記第1駆動軸を回転する通常燃焼運転から、前記水気化膨張運転に切り替える際において、
前記第1温度検出手段で検出した前記第1内燃機関の温度が第1所定温度以上であり、かつ、前記第2温度検出手段で検出した前記第2内燃機関の排気ガスの温度が第2所定温度以上である場合、
前記通常燃焼運転に続いて前記水気化膨張運転を行う
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の駆動システム。
The control means includes
In switching the first internal combustion engine from the normal combustion operation in which fuel is burned and the first drive shaft is rotated to the water vaporization expansion operation,
The temperature of the first internal combustion engine detected by the first temperature detection means is equal to or higher than a first predetermined temperature, and the temperature of the exhaust gas of the second internal combustion engine detected by the second temperature detection means is a second predetermined temperature. If it is above the temperature,
The drive system according to any one of claims 1 to 3, wherein the water vaporization expansion operation is performed following the normal combustion operation.
前記第1駆動軸の回転運動によって回転する回転部と、前記回転部の回転によって揺動運動する揺動部と、を有し、前記第1駆動軸の回転運動を揺動運動に変換する揺動変換手段と、
揺動運動する前記揺動部の角速度が前記出力軸の回転速度以上である場合、前記揺動部の揺動運動の一方向の動力を前記出力軸に伝達するワンウェイクラッチと、
前記回転部の回転半径を可変することで、前記揺動部の角速度を可変する回転半径可変機構と、
を備える
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の駆動システム。
A rocking portion that rotates by rotating the first drive shaft and a rocking portion that rocks by the rotation of the rotating portion, and converts the rotating motion of the first drive shaft into a rocking motion. Dynamic conversion means;
A one-way clutch that transmits power in one direction of the swinging motion of the swinging portion to the output shaft when the angular velocity of the swinging portion that swings is greater than or equal to the rotational speed of the output shaft;
A rotation radius variable mechanism that varies the angular velocity of the rocking portion by changing the rotation radius of the rotation portion;
The drive system according to any one of claims 1 to 4, wherein the drive system is provided.
JP2011044164A 2011-03-01 2011-03-01 Drive system Withdrawn JP2012180788A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011044164A JP2012180788A (en) 2011-03-01 2011-03-01 Drive system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011044164A JP2012180788A (en) 2011-03-01 2011-03-01 Drive system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012180788A true JP2012180788A (en) 2012-09-20

Family

ID=47012188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011044164A Withdrawn JP2012180788A (en) 2011-03-01 2011-03-01 Drive system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012180788A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5753582B2 (en) Drive system and drive system control method
JP5615934B2 (en) Drive system
JP5019080B2 (en) Driving system for automobile and control method thereof
JP5501461B2 (en) Vehicle drive system and method for controlling vehicle drive system
JP5492990B2 (en) Car drive system
JP2013071574A (en) Drive system
JP2005506489A (en) Engine driven compressor alternator system with auxiliary compressed air injection operating with single energy or multiple energy
CN103237703A (en) Hybrid-vehicle control device
JP2013049384A (en) Drive system for motor vehicle
JP5632799B2 (en) Power transmission device
JP5702698B2 (en) Vehicle drive system
WO2011158603A1 (en) Drive system for automobile and method for controlling drive system for automobile
JP5570661B2 (en) Drive system
US20130305703A1 (en) Integrated Heat and Stirling Engine
JP2012107534A (en) Driving system
JP2012180788A (en) Drive system
JP2012179998A (en) Drive system
JP2012180789A (en) Driving system
JP2012180740A (en) Drive system
JP2012188979A (en) Drive system
JP2010143281A (en) Control device for hybrid drive device
JP5763950B2 (en) Drive system
JP5654974B2 (en) Drive system
JP2017008876A (en) Control device of vehicle
JP5586694B2 (en) Vehicle drive system and method for controlling vehicle drive system

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20140513