JPH0372832B2 - - Google Patents
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- JPH0372832B2 JPH0372832B2 JP60214065A JP21406585A JPH0372832B2 JP H0372832 B2 JPH0372832 B2 JP H0372832B2 JP 60214065 A JP60214065 A JP 60214065A JP 21406585 A JP21406585 A JP 21406585A JP H0372832 B2 JPH0372832 B2 JP H0372832B2
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- JP
- Japan
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- pressure
- valve
- working gas
- operating lever
- lever
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 7
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
- F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
- F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
- F02G1/045—Controlling
- F02G1/05—Controlling by varying the rate of flow or quantity of the working gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G2243/00—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（発明の利用分野）
本発明は、スターリング機関の出力制御装置に
関するものである。
関するものである。
（従来の技術）
外燃機関であるスターリング機関の出力は、作
動ガスを封入した作動空間内の圧によつて決めら
れる。たとえば、スターリング機関の出力を高め
る時は作動空間内の作動ガス圧を上昇させる。こ
のようなスターリング機関の出力制御装置の代表
的従来例を第５図に示す（特開昭46−23534号公
報参照）。スターリング機関の作動空間１を、逆
止弁２を介して圧縮機３に最高サイクル圧ライン
４によつて連結させる。該ライン４は減圧弁５を
有す。又、作動空間１は、逆止弁６を介して最低
サイクル圧ライン７によつて圧縮機３に連結され
る。該ライン７は増圧弁８を有す。９は高圧タン
クを示す。
動ガスを封入した作動空間内の圧によつて決めら
れる。たとえば、スターリング機関の出力を高め
る時は作動空間内の作動ガス圧を上昇させる。こ
のようなスターリング機関の出力制御装置の代表
的従来例を第５図に示す（特開昭46−23534号公
報参照）。スターリング機関の作動空間１を、逆
止弁２を介して圧縮機３に最高サイクル圧ライン
４によつて連結させる。該ライン４は減圧弁５を
有す。又、作動空間１は、逆止弁６を介して最低
サイクル圧ライン７によつて圧縮機３に連結され
る。該ライン７は増圧弁８を有す。９は高圧タン
クを示す。
増圧弁８の下流をフイードバツクピストンシリ
ンダ１０に接続し、該シリンダ１０内のピストン
をアクセルレバー１１の端部にロツドを介して連
結する。アクセルレバー１１は、増減圧弁８，５
の弁棒１２，１３と対向する。フイードバツクピ
ストンシリンダ１０は、最低サイクル圧ライン７
の圧に応じてピストンが動き、アクセルレバー１
１の支点１４の位置を変位させる働きをする。
ンダ１０に接続し、該シリンダ１０内のピストン
をアクセルレバー１１の端部にロツドを介して連
結する。アクセルレバー１１は、増減圧弁８，５
の弁棒１２，１３と対向する。フイードバツクピ
ストンシリンダ１０は、最低サイクル圧ライン７
の圧に応じてピストンが動き、アクセルレバー１
１の支点１４の位置を変位させる働きをする。
スターリング機関の出力を増大させる時は、ア
タセルレバー１１を左方向に押し増圧弁８を開と
させ、高圧作動ガスを圧縮機３或いはタンク９か
ら作動空間１に供給する。又、スターリング機関
の出力を下げる時は、アクセルレバー１１を右方
向に押し、減圧弁５を開とさせ、作動空間１圧を
圧縮機３側に抜き減圧させる。
タセルレバー１１を左方向に押し増圧弁８を開と
させ、高圧作動ガスを圧縮機３或いはタンク９か
ら作動空間１に供給する。又、スターリング機関
の出力を下げる時は、アクセルレバー１１を右方
向に押し、減圧弁５を開とさせ、作動空間１圧を
圧縮機３側に抜き減圧させる。
（発明が解決しようとする問題点）
フイートバツクピストンシリンダ１０のロツド
１０ａの移動量は最低ライン７圧に比例するので
アクセルレバー１１の握り部が一定の場合、アク
セルレバーを介した弁棒１２の移動量も前記最低
ライン７圧に比例する。しかし、増、減圧弁８，
５の流量特性は弁棒リフト量と比例していないの
で、アクセルレバー１１がほぼ初期の位置に元
り、弁開度が微妙な所から完閉するまでの間は動
作ガスが徐々に通過し続け、数十秒に渡り上下降
してから整定する。
１０ａの移動量は最低ライン７圧に比例するので
アクセルレバー１１の握り部が一定の場合、アク
セルレバーを介した弁棒１２の移動量も前記最低
ライン７圧に比例する。しかし、増、減圧弁８，
５の流量特性は弁棒リフト量と比例していないの
で、アクセルレバー１１がほぼ初期の位置に元
り、弁開度が微妙な所から完閉するまでの間は動
作ガスが徐々に通過し続け、数十秒に渡り上下降
してから整定する。
この現象により、アクセル一定でもエンジンの
トルクが徐々に増加し、一定負荷の場合は回転数
が上昇してしまうという不具合を持つ。
トルクが徐々に増加し、一定負荷の場合は回転数
が上昇してしまうという不具合を持つ。
それ故に、本発明は、増（減）圧弁の完閉をす
みやかに行なえるようにすることを、技術的課題
とするものである。
みやかに行なえるようにすることを、技術的課題
とするものである。
（問題点を解決するための手段）
上記技術的課題を解決する為に、本発明におい
て講じた技術的手段は、作動空間を逆止弁を介し
て作動ガス圧縮機および作動ガス貯蔵タンクに連
結させる最高サイクルラインに減圧弁を設け、さ
らに、前記作動空間を逆止弁を介して前記作動ガ
ス貯蔵タンクに連結する最低サイクル圧ラインに
増圧弁を設け、前記増減圧弁を可動支点を中心と
して揺動する操作レバーにより開閉制御するスタ
ーリング機関の出力制御装置において、 前記操作レバーの可動支点を、移動体に設け、
該移動体は、前記操作レバーの変位に対応する目
標圧と前記最低圧ライン圧とを比較する制御手段
によつて変移されるようにしたことである。
て講じた技術的手段は、作動空間を逆止弁を介し
て作動ガス圧縮機および作動ガス貯蔵タンクに連
結させる最高サイクルラインに減圧弁を設け、さ
らに、前記作動空間を逆止弁を介して前記作動ガ
ス貯蔵タンクに連結する最低サイクル圧ラインに
増圧弁を設け、前記増減圧弁を可動支点を中心と
して揺動する操作レバーにより開閉制御するスタ
ーリング機関の出力制御装置において、 前記操作レバーの可動支点を、移動体に設け、
該移動体は、前記操作レバーの変位に対応する目
標圧と前記最低圧ライン圧とを比較する制御手段
によつて変移されるようにしたことである。
（作用）
上記技術的手段は、次の様に作用する。すなわ
ち、操作レバーの握り部を変位すると、該変位に
対応する目標圧に達するまでは増減圧弁が最適開
度になる様可動支点の位置を保ちすみやかに昇圧
させる。目標圧に近づいた後は弁が完閉する様に
可動支点が設けられた移動体を制御手段が移動さ
せ、圧力の変動を止める。
ち、操作レバーの握り部を変位すると、該変位に
対応する目標圧に達するまでは増減圧弁が最適開
度になる様可動支点の位置を保ちすみやかに昇圧
させる。目標圧に近づいた後は弁が完閉する様に
可動支点が設けられた移動体を制御手段が移動さ
せ、圧力の変動を止める。
したがつて、圧力が数秒に亘つて上昇すること
はない。
はない。
（実施例）
第１図に本発明の実施例を示すが、第５図に示
した従来例と同一部品には同符号を記し、その説
明を省略する。
した従来例と同一部品には同符号を記し、その説
明を省略する。
操作レバー１１の握り部１４とラツク３１の操
作レバー支持点である枢支点１５との間に作用点
１６を設ける。一方、増減弁８，５の弁棒１２，
１３に、操作レバー１１に沿うようにリンクレバ
ー１７，１８を枢支させる。弁棒１２，１３とリ
ンクレバー１７，１８との支持点１９，２０とす
る。
作レバー支持点である枢支点１５との間に作用点
１６を設ける。一方、増減弁８，５の弁棒１２，
１３に、操作レバー１１に沿うようにリンクレバ
ー１７，１８を枢支させる。弁棒１２，１３とリ
ンクレバー１７，１８との支持点１９，２０とす
る。
支持点１９と作用点１６との間にリンクレバー
１７の支点２１を設ける。又、支持点２０と作用
点１６との間にリンクレバー１８の支点２２を設
ける。
１７の支点２１を設ける。又、支持点２０と作用
点１６との間にリンクレバー１８の支点２２を設
ける。
仮りに、操作レバー１１の握り部１４と枢支点
１５の中間に作用点１６を配し、リンクレバー１
７，１８のレバー比を３対１とすると、操作レバ
ー１１の握り部１４に印加した一方向への操作力
Ｗは作用点１６で2Wの力となりリンクレバーの
一方に作用する。又、リンクレバーのレバー比を
３対１としていることから、リンクレバー１７又
は１８の支持点１９又は２０に使用する。即ち、
弁棒１２又は１３に印加される力は6Wとなる。
云い換えれば、前述したレバー比を仮りにとる
と、操作力は1/6となり、操作レバー１１に対す
る操作力は大巾に軽減することになり、操作レバ
ー１１の微動作も可能となる。
１５の中間に作用点１６を配し、リンクレバー１
７，１８のレバー比を３対１とすると、操作レバ
ー１１の握り部１４に印加した一方向への操作力
Ｗは作用点１６で2Wの力となりリンクレバーの
一方に作用する。又、リンクレバーのレバー比を
３対１としていることから、リンクレバー１７又
は１８の支持点１９又は２０に使用する。即ち、
弁棒１２又は１３に印加される力は6Wとなる。
云い換えれば、前述したレバー比を仮りにとる
と、操作力は1/6となり、操作レバー１１に対す
る操作力は大巾に軽減することになり、操作レバ
ー１１の微動作も可能となる。
枢支点１５が設けられたラツク３１は、ステツ
プモータ３２のシヤフトと一体回転するピニオン
３３と噛合している。モータ３２の回転制御する
回路３５には、アクセルレバーないし操作レバー
１１の変位、枢支点１５の位置および最低圧ライ
ン７が、夫々、センサー３７，３６および３４か
ら、信号として入力されるようになつている。増
圧する場合は、アクセルレバーないし操作レバー
１１の握り部１４が左方に移動すると操作レバー
１１の作用点１６も左に移行し、接触するリンク
レバー１７を支点２１を中心にして回転させる。
枢支点１９でつながれた弁棒１２が引かれ増圧弁
８が開き、作動ガスが最低サイクル圧ライン７を
通り、作動空間１に供給され増圧する。最低サイ
クル圧ライン７に取付けた圧力センサ３４から圧
力信号が電子回路３５に入力され、アクセル変位
入力に対する目標圧５０に対して、一定圧力範囲
５１に達するまでは、増圧弁８に開度３８を持た
せる様に枢支点１５の位置が保たれる。圧力範囲
内に達すれば制御回路３５はモータ３２をして枢
支点１５が設けられたラツク３１を変位させ、完
閉する位置３９まで枢支点１５を移動させ、増圧
を止める。尚、この時の様子を第３図に示し、第
３図において、一点鎖線５２は枢支点１５の目標
位置３９と実際の位置との差が開度３８と等しく
なつた時を示す。
プモータ３２のシヤフトと一体回転するピニオン
３３と噛合している。モータ３２の回転制御する
回路３５には、アクセルレバーないし操作レバー
１１の変位、枢支点１５の位置および最低圧ライ
ン７が、夫々、センサー３７，３６および３４か
ら、信号として入力されるようになつている。増
圧する場合は、アクセルレバーないし操作レバー
１１の握り部１４が左方に移動すると操作レバー
１１の作用点１６も左に移行し、接触するリンク
レバー１７を支点２１を中心にして回転させる。
枢支点１９でつながれた弁棒１２が引かれ増圧弁
８が開き、作動ガスが最低サイクル圧ライン７を
通り、作動空間１に供給され増圧する。最低サイ
クル圧ライン７に取付けた圧力センサ３４から圧
力信号が電子回路３５に入力され、アクセル変位
入力に対する目標圧５０に対して、一定圧力範囲
５１に達するまでは、増圧弁８に開度３８を持た
せる様に枢支点１５の位置が保たれる。圧力範囲
内に達すれば制御回路３５はモータ３２をして枢
支点１５が設けられたラツク３１を変位させ、完
閉する位置３９まで枢支点１５を移動させ、増圧
を止める。尚、この時の様子を第３図に示し、第
３図において、一点鎖線５２は枢支点１５の目標
位置３９と実際の位置との差が開度３８と等しく
なつた時を示す。
減圧させる場合は握り部１４を右方へ移動させ
ると、前記と同様の機構により、操作レバー１
１、リンクレバー１７を介して減圧弁５が開き最
高サイクル圧ライン４を通つて作動ガスが作動空
間１より作動ガス圧縮機３に導かれ減圧する。こ
の場合も、アクセル変位入力に対する目標圧５３
に対して一定圧力範囲５４に達するまでは、減圧
弁５に開度５６を持たせる様に枢支点１５の位置
が保たれる。圧力範囲５４内に達すれば制御回路
３５はモータ３２をして枢支点１５が設けられた
ラツク３１を変位させ、完閉する位置５７まで枢
支点１５を移動させ、減圧を止める。尚、この様
子を第４図に示し、第４図において、一点鎖線５
５は枢支点１５の目標位置５７と実際の位置との
差が開度５６と等しくなつた時を示す。
ると、前記と同様の機構により、操作レバー１
１、リンクレバー１７を介して減圧弁５が開き最
高サイクル圧ライン４を通つて作動ガスが作動空
間１より作動ガス圧縮機３に導かれ減圧する。こ
の場合も、アクセル変位入力に対する目標圧５３
に対して一定圧力範囲５４に達するまでは、減圧
弁５に開度５６を持たせる様に枢支点１５の位置
が保たれる。圧力範囲５４内に達すれば制御回路
３５はモータ３２をして枢支点１５が設けられた
ラツク３１を変位させ、完閉する位置５７まで枢
支点１５を移動させ、減圧を止める。尚、この様
子を第４図に示し、第４図において、一点鎖線５
５は枢支点１５の目標位置５７と実際の位置との
差が開度５６と等しくなつた時を示す。
上記技術的課題を解決する為に、増（減）圧を
電磁弁に置き換えてもよいが、電磁弁では、精確
なリニア制御は出来ない。これに反して、本発明
においては、増（減）圧弁はレバーの変位に応じ
て開閉されるので、リニア制御を精確に行なうこ
とができる。
電磁弁に置き換えてもよいが、電磁弁では、精確
なリニア制御は出来ない。これに反して、本発明
においては、増（減）圧弁はレバーの変位に応じ
て開閉されるので、リニア制御を精確に行なうこ
とができる。
また、発明を圧力制御装置に適用するときは、
圧力の上下降の経過をステツプモータの駆動方法
で自由に選定できる。
圧力の上下降の経過をステツプモータの駆動方法
で自由に選定できる。
即ち、従来の方法では、第２図の曲線１で示す
ように、弁の流量特性で決まる一定経過でしか圧
力を変化させることができなかつたが、本発明で
は、第２図の曲線２，３で示すように、スターリ
ング機関の出力応答が最適になるような圧力変化
経過を任意にとらせることができる。
ように、弁の流量特性で決まる一定経過でしか圧
力を変化させることができなかつたが、本発明で
は、第２図の曲線２，３で示すように、スターリ
ング機関の出力応答が最適になるような圧力変化
経過を任意にとらせることができる。
第１図は、本発明実施例のスターリング機関の
出力制御装置の構成図を示す。第２図は、本発明
実施例及び従来技術におけるスターリング機関の
最低サイクル圧ラインの圧力変化の特性図を示
す。第３図は、本発明実施例における増圧時の最
低サイクル圧ラインの圧力変化の特性図、ならび
に枢支点の相対的な位置変化の特性図を示す。第
４図は、本発明実施例における減圧時の最低サイ
クル圧ラインの圧力変化の特性図、ならびに枢支
点の相対的な位置変化の特性図を示す。第５図
は、従来技術のスターリング機関の出力制御装置
の構成図を示す。 １……作動空間、３……圧縮機、４……最高サ
イクル圧ライン、５……減圧弁、７……最低サイ
クル圧ライン、８……増圧弁、１１……操作レバ
ー、１４……握り部、１６……作用点、１７，１
８……リンクレバー、３１……ラツク、３２……
モータ、３５……制御回路。
出力制御装置の構成図を示す。第２図は、本発明
実施例及び従来技術におけるスターリング機関の
最低サイクル圧ラインの圧力変化の特性図を示
す。第３図は、本発明実施例における増圧時の最
低サイクル圧ラインの圧力変化の特性図、ならび
に枢支点の相対的な位置変化の特性図を示す。第
４図は、本発明実施例における減圧時の最低サイ
クル圧ラインの圧力変化の特性図、ならびに枢支
点の相対的な位置変化の特性図を示す。第５図
は、従来技術のスターリング機関の出力制御装置
の構成図を示す。 １……作動空間、３……圧縮機、４……最高サ
イクル圧ライン、５……減圧弁、７……最低サイ
クル圧ライン、８……増圧弁、１１……操作レバ
ー、１４……握り部、１６……作用点、１７，１
８……リンクレバー、３１……ラツク、３２……
モータ、３５……制御回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 作動空間を逆止弁を介して作動ガス圧縮機お
よび作動ガス貯蔵タンクに連結させる最高サイク
ルラインに減圧弁を設け、さらに、前記作動空間
を逆止弁を介して前記作動ガス貯蔵タンクに連結
する最低サイクル圧ラインに増圧弁を設け、前記
増減圧弁を可動支点を中心として揺動する操作レ
バーにより開閉制御するスターリング機関の出力
制御装置において、 前記操作レバーの可動支点を、移動体に設け、
該移動体は、前記操作レバーの変位に対応する目
標圧と前記最低圧ライン圧とを比較する制御手段
によつて変移されるようにした、スターリング機
関の出力制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60214065A JPS6275055A (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | スタ−リング機関の出力制御装置 |
| US06/911,871 US4677824A (en) | 1985-09-26 | 1986-09-26 | Output control apparatus for Stirling engines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60214065A JPS6275055A (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | スタ−リング機関の出力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6275055A JPS6275055A (ja) | 1987-04-06 |
| JPH0372832B2 true JPH0372832B2 (ja) | 1991-11-19 |
Family
ID=16649672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60214065A Granted JPS6275055A (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | スタ−リング機関の出力制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4677824A (ja) |
| JP (1) | JPS6275055A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62225754A (ja) * | 1986-03-27 | 1987-10-03 | Aisin Seiki Co Ltd | スタ−リング機関の出力制御装置 |
| JPS62247160A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-28 | Aisin Seiki Co Ltd | スタ−リングエンジンの始動装置 |
| US5813229A (en) * | 1996-10-02 | 1998-09-29 | Gaiser; Randall Robert | Pressure relief system for stirling engine |
| JP4917686B1 (ja) * | 2011-07-01 | 2012-04-18 | 泰朗 横山 | ロータリー式スターリングエンジン |
| CN103485933A (zh) * | 2013-09-28 | 2014-01-01 | 孔令斌 | 一种工作腔增压的斯特林发动机控制系统 |
| CN105927420A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-09-07 | 西部国际绿色能源斯特林(贵州)智能装备制造有限公司 | 一种斯特林发动机的自增压氢气循环管理系统 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL6509299A (ja) * | 1965-07-19 | 1967-01-20 | ||
| US3371491A (en) * | 1966-03-09 | 1968-03-05 | Aerojet General Co | Thrust direction modification means |
| US3466867A (en) * | 1967-12-13 | 1969-09-16 | Gen Motors Corp | Hot gas engine with gas pressure control means |
| US3458994A (en) * | 1967-12-19 | 1969-08-05 | Gen Motors Corp | Hot gas engine with improved gas pressure control |
| NL151775B (nl) * | 1967-12-22 | 1976-12-15 | Philips Nv | Heetgasmotor met een inrichting voor het regelen van het vermogen. |
| US3554672A (en) * | 1968-01-10 | 1971-01-12 | Gen Motors Corp | Hot gas engine with accumulator type gas compressor |
| NL148378B (nl) * | 1968-09-07 | 1976-01-15 | Philips Nv | Heetgasmotor. |
-
1985
- 1985-09-26 JP JP60214065A patent/JPS6275055A/ja active Granted
-
1986
- 1986-09-26 US US06/911,871 patent/US4677824A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4677824A (en) | 1987-07-07 |
| JPS6275055A (ja) | 1987-04-06 |
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