JP2849951B2 - ２−４サイクル切換エンジンの制御装置 - Google Patents
２−４サイクル切換エンジンの制御装置Info
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- JP2849951B2 JP2849951B2 JP2414188A JP41418890A JP2849951B2 JP 2849951 B2 JP2849951 B2 JP 2849951B2 JP 2414188 A JP2414188 A JP 2414188A JP 41418890 A JP41418890 A JP 41418890A JP 2849951 B2 JP2849951 B2 JP 2849951B2
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- Japan
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- cycle
- engine
- intake
- switching
- cycles
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B69/00—Internal-combustion engines convertible into other combustion-engine type, not provided for in F02B11/00; Internal-combustion engines of different types characterised by constructions facilitating use of same main engine-parts in different types
- F02B69/06—Internal-combustion engines convertible into other combustion-engine type, not provided for in F02B11/00; Internal-combustion engines of different types characterised by constructions facilitating use of same main engine-parts in different types for different cycles, e.g. convertible from two-stroke to four stroke
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
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-
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は２または４サイクル作動
の切換えが自在な２−４サイクル切換エンジンの制御装
置に関する。
の切換えが自在な２−４サイクル切換エンジンの制御装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常のエンジンは往復運動するピストン
の１周期、すなわちクランク軸１回転の間に吸入、圧
縮、爆発および排気の過程を行う２サイクルエンジン
と、ピストンの２周期、すなわちクランク軸２回転の間
に上記の４過程を行う４サイクルエンジンとに大別され
ている。
の１周期、すなわちクランク軸１回転の間に吸入、圧
縮、爆発および排気の過程を行う２サイクルエンジン
と、ピストンの２周期、すなわちクランク軸２回転の間
に上記の４過程を行う４サイクルエンジンとに大別され
ている。
【０００３】そして、２サイクルエンジンではクランク
軸１回転毎に燃料の爆発が行われるので、出力軸の回転
変動が少なく高出力が得られる利点があり、一方、４サ
イクルエンジンではクランク軸２回転毎の爆発となる
が、吸入と排気とがそれぞれ独立した行程で行われたた
め、２サイクルエンジンに比して燃料消費率が少なくな
る長所がある。
軸１回転毎に燃料の爆発が行われるので、出力軸の回転
変動が少なく高出力が得られる利点があり、一方、４サ
イクルエンジンではクランク軸２回転毎の爆発となる
が、吸入と排気とがそれぞれ独立した行程で行われたた
め、２サイクルエンジンに比して燃料消費率が少なくな
る長所がある。
【０００４】このように、２サイクル、４サイクルのそ
れぞれの長所を生かすために、一つのエンジンを２サイ
クルまたは４サイクルに切換えて運転を行おうとする試
みがなされている。
れぞれの長所を生かすために、一つのエンジンを２サイ
クルまたは４サイクルに切換えて運転を行おうとする試
みがなされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一つのエン
ジンを２サイクル、または４サイクルに切換えて運転す
るには上述の燃料の供給のみならず、吸気弁、排気弁の
開閉タイミングの変更やシリンダ下方の吸気ポートの開
閉操作の制御が必要となるなどの問題が生ずることにな
り、また加速時には効率のよいサイクルに切換える考慮
がなされていないという不具合があった。
ジンを２サイクル、または４サイクルに切換えて運転す
るには上述の燃料の供給のみならず、吸気弁、排気弁の
開閉タイミングの変更やシリンダ下方の吸気ポートの開
閉操作の制御が必要となるなどの問題が生ずることにな
り、また加速時には効率のよいサイクルに切換える考慮
がなされていないという不具合があった。
【０００６】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、その目的はエンジンのサイクル切換を容易
に実施するとともに、加速時にはサイクルを効率のよい
方に切換え制御しようとする２−４サイクル切換エンジ
ンの制御装置を提供することにある。
ものであり、その目的はエンジンのサイクル切換を容易
に実施するとともに、加速時にはサイクルを効率のよい
方に切換え制御しようとする２−４サイクル切換エンジ
ンの制御装置を提供することにある。
【０００７】上記のような本発明の目的を達成するため
に、本発明は、ターボチャージャの回転軸に配置され、
排気ガスにより駆動されるタービンにより発電機駆動さ
れて排気ガスエネルギを電力として回収し、電動駆動に
よりコンプレッサを駆動して過給気圧を付勢する回転電
機と、シリングヘッドに設けられ４サイクル運転用の吸
／排気弁および２サイクル運転用の排気弁と、これら吸
気弁排気弁を２／４サイクル用に切換る切換クラッチ
と、シリンダ下方に設けられて４サイクル時に閉鎖され
２サイクル時に解放する吸気ボートと、燃料噴射を２／
４サイクル用タイミングに切換自在な噴射ポンプと、エ
ンジンの運転状態を検出する検出手段と、該検出手段に
より加速を検知して前記回転電機を電動機駆動するとと
もに吸気ポートを開放しさらに切換クラッチと噴射ポン
プを２サイクル運転用に制御する制御手段とを備えたこ
とを特徴とする２−４サイクル切換エンジンの制御装置
を提供する。
に、本発明は、ターボチャージャの回転軸に配置され、
排気ガスにより駆動されるタービンにより発電機駆動さ
れて排気ガスエネルギを電力として回収し、電動駆動に
よりコンプレッサを駆動して過給気圧を付勢する回転電
機と、シリングヘッドに設けられ４サイクル運転用の吸
／排気弁および２サイクル運転用の排気弁と、これら吸
気弁排気弁を２／４サイクル用に切換る切換クラッチ
と、シリンダ下方に設けられて４サイクル時に閉鎖され
２サイクル時に解放する吸気ボートと、燃料噴射を２／
４サイクル用タイミングに切換自在な噴射ポンプと、エ
ンジンの運転状態を検出する検出手段と、該検出手段に
より加速を検知して前記回転電機を電動機駆動するとと
もに吸気ポートを開放しさらに切換クラッチと噴射ポン
プを２サイクル運転用に制御する制御手段とを備えたこ
とを特徴とする２−４サイクル切換エンジンの制御装置
を提供する。
【０００８】
【実施例】つぎに本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【０００９】図１は本発明にかかる２−４サイクル切換
エンジンの制御装置の一実施例を示す構成ブロック図で
ある。
エンジンの制御装置の一実施例を示す構成ブロック図で
ある。
【００１０】同図において、１はエンジンであり、その
シリンダ１１の上部に配置されたシリンダヘッド１２に
は２サイクル用の排気弁２と、４サイクル用の排気弁４
とが取付けられ、さらに該排気弁４の後方には給気弁４
５が配置されている。
シリンダ１１の上部に配置されたシリンダヘッド１２に
は２サイクル用の排気弁２と、４サイクル用の排気弁４
とが取付けられ、さらに該排気弁４の後方には給気弁４
５が配置されている。
【００１１】２１は２サイクル用カムシャフトであり、
エンジン１の２サイクル作動に対応するタイミングにて
ロッカアーム２２を駆動して排気弁２を開閉制御するも
ので切換クラッチ２３を備え、該切換クラッチ２３はベ
ルト２４を介してクランク軸１３に連結されている。
エンジン１の２サイクル作動に対応するタイミングにて
ロッカアーム２２を駆動して排気弁２を開閉制御するも
ので切換クラッチ２３を備え、該切換クラッチ２３はベ
ルト２４を介してクランク軸１３に連結されている。
【００１２】４１は４サイクル用カムシャフトであり、
エンジン１の４サイクル作動に対応するタイミングによ
りロッカアーム４２などを介して排気弁４や吸気弁４５
を開閉制御するもので切換クラッチ４３を備え、該切換
クラッチ４３はベルト４４を介してクランク軸１３に連
結されている。
エンジン１の４サイクル作動に対応するタイミングによ
りロッカアーム４２などを介して排気弁４や吸気弁４５
を開閉制御するもので切換クラッチ４３を備え、該切換
クラッチ４３はベルト４４を介してクランク軸１３に連
結されている。
【００１３】３はターボチャージャで、エンジン１の排
気エネルギーにより駆動されるタービンと、該タービン
トルクにより駆動されるコンプレッサとを備え、該コン
プレッサの作動による圧気は送気管３１を経由し、４サ
イクル作動時には前記吸気弁４５を介しシリンダ１１に
供給され、また２サイクル作動時には連結管３２を介し
シリンダ１１の下方に設けられた吸気ポート１４からシ
リンダ１１に圧送される。
気エネルギーにより駆動されるタービンと、該タービン
トルクにより駆動されるコンプレッサとを備え、該コン
プレッサの作動による圧気は送気管３１を経由し、４サ
イクル作動時には前記吸気弁４５を介しシリンダ１１に
供給され、また２サイクル作動時には連結管３２を介し
シリンダ１１の下方に設けられた吸気ポート１４からシ
リンダ１１に圧送される。
【００１４】なお、３３は吸気シャッタであり、連結管
３２の途中に配置され、弁アクチュエータ３４の作動に
より連結管３２の流路の開閉を行うもので４サイクル時
には閉、２サイクル時には開に制御されてターボチャー
ジャ３からの圧気を通過自在とする。また、３５はター
ボチャージャ３のタービン軸に配置された回転電機であ
り、後述するコントローラからの指令によりバッテリ５
１を電源とする所定の交流電力が供給されると電動機と
して力行し、コンプレッサの圧気作動を付勢するもので
ある。
３２の途中に配置され、弁アクチュエータ３４の作動に
より連結管３２の流路の開閉を行うもので４サイクル時
には閉、２サイクル時には開に制御されてターボチャー
ジャ３からの圧気を通過自在とする。また、３５はター
ボチャージャ３のタービン軸に配置された回転電機であ
り、後述するコントローラからの指令によりバッテリ５
１を電源とする所定の交流電力が供給されると電動機と
して力行し、コンプレッサの圧気作動を付勢するもので
ある。
【００１５】１５はロワーバルブで吸気ポート１４の吸
気流路を電磁作用により開閉制御するもので、コントロ
ーラ５の指令により４サイクル時には閉鎖され、３６は
ブーストセンサでエンジン１に送気される圧気の圧力を
検出するものであり、該検出信号をコントローラ５に送
出するように構成されている。
気流路を電磁作用により開閉制御するもので、コントロ
ーラ５の指令により４サイクル時には閉鎖され、３６は
ブーストセンサでエンジン１に送気される圧気の圧力を
検出するものであり、該検出信号をコントローラ５に送
出するように構成されている。
【００１６】６は噴射ポンプで、エンジン１に燃料を噴
射するものであり、ベルト６１によってクランク軸１３
に連結され、４サイクル時にはクランク軸の２回転毎に
１回、２サイクル時には１回転毎に１回の噴射をそれぞ
れ適切なタイミングにて実施するように構成されてお
り、該噴射ポンプ６にはエンジン負荷を検出する負荷セ
ンサ６２が取付けられている。なお、１６はクランク軸
１３に近接して配置された回転センサであり、該回転セ
ンサ１６および負荷センサ６２からの検出信号はコント
ローラ５の入力回路に送信される。
射するものであり、ベルト６１によってクランク軸１３
に連結され、４サイクル時にはクランク軸の２回転毎に
１回、２サイクル時には１回転毎に１回の噴射をそれぞ
れ適切なタイミングにて実施するように構成されてお
り、該噴射ポンプ６にはエンジン負荷を検出する負荷セ
ンサ６２が取付けられている。なお、１６はクランク軸
１３に近接して配置された回転センサであり、該回転セ
ンサ１６および負荷センサ６２からの検出信号はコント
ローラ５の入力回路に送信される。
【００１７】コントローラ５はマイクロコンピュータか
らなり、演算処理を行う中央制御装置、演算処理手順や
制御手順などを格納する各種メモリ、入／出力回路など
を備えており、前記の各種センサからの検出信号が入力
されると所定の演算処理が行われ、格納された制御手順
に基づいて前述の両切換クラッチや吸気シャッタ、ロワ
ーバルブ、回転電機などに所定の指令が発せられるよう
に構成されている。
らなり、演算処理を行う中央制御装置、演算処理手順や
制御手順などを格納する各種メモリ、入／出力回路など
を備えており、前記の各種センサからの検出信号が入力
されると所定の演算処理が行われ、格納された制御手順
に基づいて前述の両切換クラッチや吸気シャッタ、ロワ
ーバルブ、回転電機などに所定の指令が発せられるよう
に構成されている。
【００１８】図２は本実施例の作動の一例を示す処理フ
ロー図であり、同図を用いて本実施例の作動を説明す
る。
ロー図であり、同図を用いて本実施例の作動を説明す
る。
【００１９】まずステップ１にて弁アクチュエータ３４
により吸気シャッタ３３を閉じるとともに吸気ロワーバ
ルブ１５をオフにしてシリンダ１１の吸気ポート１４を
閉鎖し、さらに４サイクル側の切換クラッチ４３をオン
に指令して排気弁４および吸気弁４５を作動させるよう
に制御する。
により吸気シャッタ３３を閉じるとともに吸気ロワーバ
ルブ１５をオフにしてシリンダ１１の吸気ポート１４を
閉鎖し、さらに４サイクル側の切換クラッチ４３をオン
に指令して排気弁４および吸気弁４５を作動させるよう
に制御する。
【００２０】ステップ２では噴射ポンプ６を４サイクル
用の噴射タイミングとなし、回転センサ１６と負荷セン
サ６２からの信号によって、ステップ３にてエンジン回
転数とその負荷状態を検出する。
用の噴射タイミングとなし、回転センサ１６と負荷セン
サ６２からの信号によって、ステップ３にてエンジン回
転数とその負荷状態を検出する。
【００２１】つぎにステップ４ではエンジン１が自力運
転か否かをチェックし、自力運転の場合はステップ５に
進むが、否の場合にはステップ１２に移り供給燃料を増
加させて、エンジン１を付勢する。ステップ５では加速
状態をチェックし、加速の場合はステップ６に進んでタ
ーボチャージャ３に取付けた回転電機３５に電力を供給
して過給圧力を上昇させる。そして、前述の４サイクル
側の切換クラッチ４３をオフ、２サイクル側の切換クラ
ッチ２３をオンとし、噴射ポンプ６を２サイクル用の噴
射タイミングに指令するとともに、吸気シャッタ３３を
開、吸気ロワーバルブ１５をオンにして、シリンダ１１
の吸気ポート１４を開放する制御を行う（ステップ７〜
９）。
転か否かをチェックし、自力運転の場合はステップ５に
進むが、否の場合にはステップ１２に移り供給燃料を増
加させて、エンジン１を付勢する。ステップ５では加速
状態をチェックし、加速の場合はステップ６に進んでタ
ーボチャージャ３に取付けた回転電機３５に電力を供給
して過給圧力を上昇させる。そして、前述の４サイクル
側の切換クラッチ４３をオフ、２サイクル側の切換クラ
ッチ２３をオンとし、噴射ポンプ６を２サイクル用の噴
射タイミングに指令するとともに、吸気シャッタ３３を
開、吸気ロワーバルブ１５をオンにして、シリンダ１１
の吸気ポート１４を開放する制御を行う（ステップ７〜
９）。
【００２２】ステップ１０ではブーストセンサ３６によ
ってエンジン１への給気ブースト圧をチェックし、ブー
スト圧Ｐａが所定のＰc1より高圧の場合には加速時の十
分なトルクが得られるのでステップ１１に進み、回転電
機３５への通電を断にして、排気エネルギーのみによる
過給作動を行わせる。
ってエンジン１への給気ブースト圧をチェックし、ブー
スト圧Ｐａが所定のＰc1より高圧の場合には加速時の十
分なトルクが得られるのでステップ１１に進み、回転電
機３５への通電を断にして、排気エネルギーのみによる
過給作動を行わせる。
【００２３】前述のステップ５で加速を行わない場合は
ステップ１３に移ってエンジン１の状態をチェックし、
２サイクル運転の場合はステップ１４に進んで切換クラ
ッチ４３をオフ、噴射ポンプ６の４サイクル制御を中止
し、さらにステップ１５に進み、切換クラッチ２３をオ
ン、噴射ポンプ６の２サイクル制御、吸気ロワーバルブ
１５の開放および吸気シャッタ３３を開放して過給気を
吸気ポート１４から圧送するように２サイクル制御を行
う。
ステップ１３に移ってエンジン１の状態をチェックし、
２サイクル運転の場合はステップ１４に進んで切換クラ
ッチ４３をオフ、噴射ポンプ６の４サイクル制御を中止
し、さらにステップ１５に進み、切換クラッチ２３をオ
ン、噴射ポンプ６の２サイクル制御、吸気ロワーバルブ
１５の開放および吸気シャッタ３３を開放して過給気を
吸気ポート１４から圧送するように２サイクル制御を行
う。
【００２４】そして、ステップ１６ではブースとセンサ
３６により吸気圧をチェックし、吸気圧Ｐｂが所定のＰ
ｃ２に未達の場合は回転電機３５を電動機駆動してター
ボチャージャ３からの吸気圧を上昇させ、またステップ
１６でＰｂ＞Ｐｃ２の場合には回転電機３５への通電を
取り止める制御を行う。
３６により吸気圧をチェックし、吸気圧Ｐｂが所定のＰ
ｃ２に未達の場合は回転電機３５を電動機駆動してター
ボチャージャ３からの吸気圧を上昇させ、またステップ
１６でＰｂ＞Ｐｃ２の場合には回転電機３５への通電を
取り止める制御を行う。
【００２５】前述のステップ１３にてエンジン１の状態
が４サイクルの場合には、先のステップ１，２にて実施
した４サイクル制御を続行させ、ステップ５からのフロ
ーを繰返すことになる。
が４サイクルの場合には、先のステップ１，２にて実施
した４サイクル制御を続行させ、ステップ５からのフロ
ーを繰返すことになる。
【００２６】以上、本発明を上述の実施例を用いて説明
したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であ
り、これらの変形を本発明の範囲から排除するものでは
ない。
したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であ
り、これらの変形を本発明の範囲から排除するものでは
ない。
【００２７】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、ターボチ
ャージャの回転軸に回転電機を取付け、シリンダヘッド
に４サイクル用の吸／排気弁と２サイクル用の排気弁を
配置してこれらの吸気弁排気弁を２または４サイクル用
に切換える切換クラッチを配置し、シリンダ下方には開
／閉制御できる２サイクル用の吸気ポートを設け、燃料
噴射ポンプは２または４サイクル用のタイミングに切換
えて燃料を噴射するようにしたので、所望する２サイク
ルまたは４サイクルに切換えてエンジンを運転すること
が容易に実施できるという効果が得られ、さらに加速時
には回転電機を電動駆動してエンジンへの過給圧を高
め、切換クラッチや吸気ポート、噴射ポンプなどを２サ
イクル運転用に制御するので、２サイクルの特性である
大出力が得られて十分な加速が行われる。
ャージャの回転軸に回転電機を取付け、シリンダヘッド
に４サイクル用の吸／排気弁と２サイクル用の排気弁を
配置してこれらの吸気弁排気弁を２または４サイクル用
に切換える切換クラッチを配置し、シリンダ下方には開
／閉制御できる２サイクル用の吸気ポートを設け、燃料
噴射ポンプは２または４サイクル用のタイミングに切換
えて燃料を噴射するようにしたので、所望する２サイク
ルまたは４サイクルに切換えてエンジンを運転すること
が容易に実施できるという効果が得られ、さらに加速時
には回転電機を電動駆動してエンジンへの過給圧を高
め、切換クラッチや吸気ポート、噴射ポンプなどを２サ
イクル運転用に制御するので、２サイクルの特性である
大出力が得られて十分な加速が行われる。
【図１】本発明にかかる２−４サイクル切換エンジンの
制御装置の一実施例を示す構成ブロック図である。
制御装置の一実施例を示す構成ブロック図である。
【図２】本実施例の作動の一例を示す処理フロー図であ
る。
る。
１…エンジン ２…排気弁 ３…ターボチャージャ ４…排気弁 ６…噴射ポンプ １１…シリンダ １４…吸気ポート １６…回転センサ ２３…切換クラッチ ３５…回転電機 ４３…切換クラッチ ４５…吸気弁 ６２…負荷センサ
Claims (1)
- 【請求項１】ターボチャージャの回転軸に配置され、排
気ガスにより駆動されるタービンにより発電機駆動され
て排気ガスエネルギを電力として回収し、電動駆動によ
りコンプレッサを駆動して過給気圧を付勢する回転電機
と、シリンダヘッドに設けられ４サイクル運転用の吸／
排気弁および２サイクル運転用の排気弁と、これら吸気
弁排気弁を２／４サイクル用に切換る切換クラッチと、
シリンダ下方に設けられて４サイクル時に閉鎖され２サ
イクル時に解放する吸気ボートと、燃料噴射を２／４サ
イクル用タイミングに切換自在な噴射ポンプと、エンジ
ンの運転状態を検出する検出手段と、該検出手段により
加速を検知して前記回転電機を電動機駆動するとともに
吸気ポートを開放しさらに切換クラッチと噴射ポンプを
２サイクル運転用に制御する制御手段とを備えたことを
特徴とする２−４サイクル切換エンジンの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2414188A JP2849951B2 (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | ２−４サイクル切換エンジンの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2414188A JP2849951B2 (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | ２−４サイクル切換エンジンの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04224232A JPH04224232A (ja) | 1992-08-13 |
| JP2849951B2 true JP2849951B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=18522689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2414188A Expired - Lifetime JP2849951B2 (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | ２−４サイクル切換エンジンの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2849951B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2391262B (en) * | 2002-07-26 | 2005-08-03 | Ford Global Tech Inc | Internal combustion engine |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2500063A1 (fr) * | 1981-02-18 | 1982-08-20 | Aerospatiale | Moteur thermique a quatre temps susceptible de surpuissance temporaire |
| JPH0663458B2 (ja) * | 1989-05-09 | 1994-08-22 | いすゞ自動車株式会社 | サイクル変換可能エンジン |
-
1990
- 1990-12-26 JP JP2414188A patent/JP2849951B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04224232A (ja) | 1992-08-13 |
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