JPH0392546A - 可変サイクルエンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電磁バルブを備え、エンジンの回転数やエンジ
ン負荷に応じてサイクルを変更して効率よく運転する可
変サイクルエンジンの制御装置に関する． （従来の技術） 従来よりエンジンの出力軸回転じ対する行程の相違によ
って、２サイクルエンジンと４サイクルエンジンとに大
別されている。

モして２サイクルエンジンは低速回転では高トルクの運
転が可能であるが、高速回転ではシリンダ内のガス交換
が不良となってトルクが低下し、燃料消費率が悪化する
。

また４サイクルエンジンは高速回転の領域でもシリンダ
内のガス交換が確実に行われるため、高速におけるトル
クは２サイクルエンジンより優れているが、低速の領域
ではガス交換時間が十分なため、２サイクルでもよい性
能が得られるものである。

一方、エンジン負荷については、部分負荷時ではエンジ
ンへの燃料流量が小さいので、シリンダ内のガス交換が
不十分でも、余り燃焼には差支えがないため、２サイク
ルエンジンでもよいことになる。

（発明が解決しようとする課題） 上述のように２サイクルエンジンと４サイクルエンジン
とではエンジンの回転数や負荷の状態によって、それぞ
れ長所・短所があるが、吸排気バルブを制御する通常の
機械的な動弁機構を用いたエンジンでは、１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こ
とは困難である。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、
その目的は電磁力によりバルブの開閉を制御し、エンジ
ンの回転数や負荷に応じてエンジンのサイクルの切換え
を自在に行おうとする可変サイクルエンジンの制御装置
を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明によれば、！磁力により開閉作動する吸排気バル
ブを備えた可変サイクルエンジンの制御装置において、
エンジン回転数を検出する回転数検出手段と、エンジン
負荷を検出する負荷検出手段と、エンジンの吸気圧を検
出する吸気圧検出手段とを備えるとともに、これらの検
出手段からの信号に基づいて前記吸排気バルプの開閉を
制御し、エンジンを２サイクル／４サイクルに切換え制
御する制御手段を有する可変サイクルエンジンの制御装
置が提供される． （作用） 本発明では、電磁力によって開閉作動する吸排気バルブ
をエンジンに取付け、エンジン回転センサ、アクセルペ
ダルの踏込量によりエンジン負荷を検出する負荷センサ
、吸気圧を検出するブースト圧センナなどからの検出信
号に応じて、吸排気バルブの開閉タイミングを２サイク
ルにまたは４サイクルに設定して開閉駆動させ、エンジ
ンの運転状態に対して効率のよいサイクルに変換されて
運転が行われる． （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。

第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図である
． 同図において、１はエンジンで、シリンダ１１とピスト
ン１２とを有しており、シリンダ１１の上部には燃焼室
１３が備えられている．１４は回転センサでシリンダ１
１に取付けられ、図示していないクランク軸の回転やピ
ストン位置を検出するものである。

２はエンジンに吸気を送る吸気管、３はエンジンからの
排気ガスを排出する排気管であり、燃焼室１３の上方に
それぞれ接続されており、燃焼室ｌ３と吸気管２とが接
続する部分には吸気バルブ２１が、燃焼室１３と排気管
３とが接続する部分には排気バルブ３１がそれぞれ配置
されている。

２２は電磁ソレノイドからなる吸気バルブリフタで、該
吸気バルブリフタに通電されると、電磁吸引作用によっ
て、吸気バルブ２１を開閉駆動するもので、その開閉駆
動指令は後述するコントローラから発令される。

３２は電磁ソレノイドからなる排気バルブリフタで、前
述の吸気バルブリフタ２２の場合と同様にコントローラ
４の指令Ｃ応じて電磁作用により排気バルブ３１を開閉
駆動するものである。なお２３は吸気管２に配置された
ブースト圧センサテ、エンシン１の吸気圧を計測してコ
ントローラ４に送信するものである． ５はエンジンへの供給燃料を噴射する噴射ボンブであり
、燃焼室１３に取付けられた第１ノズル５１、第２ノズ
ル５２を介して燃焼室１３に燃料を噴射し、エンジン１
を駆動させるもので、燃料噴射における第１ノズル５１
、第２ノズル５２の選択や燃料供給量はコントローラ４
からの指令により行われる。なお、２サイクル運転時に
はクランク軸回転毎に２つのノズルが交互に燃料を噴射
し、４サイクル運転時にはクランク軸の２回転毎に片方
のノズルから燃料が噴射されるように構成されている． コントローラ４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、演算結果や制御プログラム、
燃料噴射タイミングマップ、バルブタイミングマップ、
所定の処理手順などを格納する各種メモリ装置、人／出
力ボートなどを備えている．そして、回転センサ１４、
ブースト圧センサ２３、アクセルベダル６の踏込量や踏
込速度を検出するアクセルセンサ６１などからの信号が
入力されると、所定の演算や処理が行われ、噴射ボンブ
５、吸気ボンプ５、吸気バルブリフタ２２、排気バルブ
リフタ３２にそれぞれｉ１Ｊ＃指令が発せられるように
構成されている。

第２図は本実施例の作動の一例を示す処理フロー図であ
り、第３図は本実施例における２／４サイクルの変換領
域の一例を示す曲線図で、これらの図面に基づいて本実
施例の作動を説明する。

まずステップ１において、回転センサ１４の信号からエ
ンジン１の回転数を読込み、ステップ２ではアクセルセ
ンサ６１の信号から、アクセルベダル６の踏込量や踏込
み速度を読込む．ついでステップ３ではアクセルペダル
の踏込み速度をチェックし、踏込み速度Ａｃが所定のＡ
ｃｏ以上のときはステップ１１に進むが、Ａｃ＜Ａｃｏ
の場合はステップ４に進んで、エンジン回転数Ｎのチェ
ックを行う。そして、エンジン回転数Ｎを例えばアイド
リング回転数よりやや高回転数である８００回転／分と
比較し、Ｎ＞Ｎａｏｏの場合はステップ５に進み、アク
セルペダルの踏込量に対応するエンジン負荷の状態をチ
ェックする。ここでエンジン負荷Ｌが所定負荷のＬａよ
り大きいときは２サイクル運転とするための燃料の演算
をステップ６にて行い、ステップ７．８では噴射ポンブ
５に指令して第１ノズル５１および第２ノズル５２をオ
ンに制御するとともに、ステップ９では吸気バルブリフ
タ２２、排気バルブリフタ３２に指令して吸気バルブ２
１、排気バルブ３１を２サイクルに応じた開閉作動を行
うようにタイミングの設定を行う。ついで、ステップ１
０では噴射ボンブ５からの供給燃料の調整を行ってエン
ジン１を２サイクル運転させることになる。

このような２サイクル運転は第３図に示す負荷曲線Ｌａ
の上方の部分の領域に相当するものである。

ステップ４にてエンジン回転数Ｎが８００回転／分に到
達しないときはステップ１８．１９に進んで吸気バルブ
２１、排気バルブ３１を２サイクル運転に設定するとと
もに、第１および第２ノズルをオンにして燃料流量をア
イドル運転に相当する少ない量にして、２サイクルのア
イドリンク運転を行わせ、ステップ２０にて回転センサ
１４ｈ）らの信号をチェックする。そしてエンジン回転
数Ｎがアイドル回転数より小さいときはステップ２１に
て燃料流量を減ずる制御を行い、アイドル回転数より大
きいときはステップ２２ｅて流量を増加する制御を行っ
た後、ステップ１に戻ってフローを繰返すことになる．
なおこのような２サイクル運転は第３図に示すアイドリ
ング状態の領域に相当するものである。

前述のステップ３において、アクセルベダル６の踏込み
速度が所定速度のＡｃｏより早い場合は急加速と判断し
てステップ１１に進み、ブースト圧センサ２３からの圧
力を読込む。そして、該ブースト圧に相当する必要燃料
の演算をステップ１２にて行い、演算した燃料を第１ノ
ズル５１，第２ノズル５２に供給して燃焼室１３に噴射
してエンジンを２サイクルにて駆動する（ステップ１３
〜１５）。ついでステップ１６では燃料の実流量のチェ
ックを行い、計算値が実流量に達していない場合はステ
ップ１１からのフローを繰返すが、計算値〉実流量の場
合はステップ１７に進み、燃料調整を行い、エンジンの
加速力を増加させる。

ステップ５にてエンジン負荷Ｌが所定のＬａより小のと
きはステップ２３に進み、吸気管２に取付けたブースト
圧センサ２３からのブースト圧をチェックして、所定の
圧力ｐｂより大きい場合はステップ２４に、小さい場合
はステップ３４にそれぞれ移行する． そしてステップ２４では回転センサ１４からのエンジン
回転数Ｎをチェックし、２０００回転／分以上のときは
ステップ２５Ｃ１以下のときはステップ３０に進む。

エンジン回転数が大でステップ２５に進んだときは４サ
イクルとしての燃料計算を行い、第１、第２ノズルの片
方のみのノズルをオンとして、エンジンの２回転に対し
て１回の燃料噴射を行うとともに、吸気バルブリフタ２
２、排気バルブリフタ３２には４サイクルとしてのバル
ブタイミングに設定し（ステップ２６〜２８）、ステッ
プ２９にて供給燃料の調整を行い４サイクル運転を行わ
せる。

ステップ２４からステップ３０に進んだ場合は、アクセ
ルセンサ６１からの信号によってエンジン負荷Ｌをチェ
ックし、所定エンジン負荷Ｌｂと比較して、Ｌ＞Ｌｂの
場合はステップ３１に、Ｌｂが大きい場合はステップ３
４に進む。

そして、ステップ３１では第１ノズル５１、第２ノズル
５２とを共にオンとなし、吸排気バルブの開閉タイミン
グを２サイクルに設定し（ステップ３１．３２）、ステ
ップ３３にて供給燃料の調整を行い２サイクル運転を行
わせる。なお、このような２サイクル運転は第３図に示
すＬａ線とＬｂ線との間の領域に相当するもので、前記
のステップ２５〜２９の４サイクル運転はＬｂ線の下の
領域に相当するものである。

つぎに、ステップ２３にてブースト圧Ｐが小さい場合、
およびステップ３０にて負荷Ｌが小さい場合はステップ
３４に進むが、ここでは第１ノズル５ｌをオン、第２ノ
ズル５２をオフにして一方のノズルから燃料を噴射させ
るとともに、吸排気バルプの開閉タイミングを４サイク
ルの設定にして（ステップ３４〜３６）、ステップ３７
にて燃料流量を調節してエンジンを４サイクル駆動する
。なお、このような運転は第３図に示すｐｂ線から左の
運転領域に相当するものである。

以上、本発明を上述の実施例によって説明したが、本発
明の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。

（発明の効果） 以上本発明について詳細に説明したが、本発明によれば
、電磁力Ｃよって開閉作動する吸排気バルブをエンジン
に取付け、エンジン回転センサ、エンジン負荷センサ、
ブースト圧センサからの信号に応じて、吸排気バルブの
開閉タイよングや燃料噴射のタイミングを切換えできる
ので、エンジンの運転状態によって効率のよいサイクル
モードとして２サイクル運転、または４サイクル運転が
自在に切換えられるという効果が得られる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第２
図は本実施例の作動の一例を示す処理フロー図、第３図
は本実施例における２／４サイクルの変換範囲の一例を
示す曲線図である。 １・・・エンジン，４−・・コントローラ、５・・・噴
射ホンブ、１３・・・燃焼室、１４・・・回転センサ、
２１・・・吸気バルブ、２２・・・吸気バルブリフタ、
２３・・・ブースト圧センナ、３１・・・排気バルブ、
３２・・・排気バルブリフタ、６１・・・アクセルセン
ナ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電磁力により開閉作動する吸排気バルブを備えた可変サ
   イクルエンジンの制御装置において、エンジン回転数を
   検出する回転数検出手段と、エンジン負荷を検出する負
   荷検出手段と、エンジンの吸気圧を検出する吸気圧検出
   手段とを備えるとともに、これらの検出手段からの信号
   に基づいて前記吸排気バルブの開閉を制御し、エンジン
   を２サイクル／４サイクルに切換え制御する制御手段を
   有することを特徴とする可変サイクルエンジンの制御装
   置。