JPH0561486B2 - - Google Patents
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- JPH0561486B2 JPH0561486B2 JP59149860A JP14986084A JPH0561486B2 JP H0561486 B2 JPH0561486 B2 JP H0561486B2 JP 59149860 A JP59149860 A JP 59149860A JP 14986084 A JP14986084 A JP 14986084A JP H0561486 B2 JPH0561486 B2 JP H0561486B2
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- JP
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- balancer
- engine
- rotation
- cylinder
- curve
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Links
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 27
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims description 24
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
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- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
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- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M1/00—Testing static or dynamic balance of machines or structures
- G01M1/30—Compensating imbalance
- G01M1/36—Compensating imbalance by adjusting position of masses built-in the body to be tested
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D17/00—Controlling engines by cutting out individual cylinders; Rendering engines inoperative or idling
- F02D17/02—Cutting-out
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/22—Compensation of inertia forces
- F16F15/26—Compensation of inertia forces of crankshaft systems using solid masses, other than the ordinary pistons, moving with the system, i.e. masses connected through a kinematic mechanism or gear system
- F16F15/264—Rotating balancer shafts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
- F02B75/18—Multi-cylinder engines
- F02B2075/1804—Number of cylinders
- F02B2075/1808—Number of cylinders two
Landscapes
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、２気筒運転時の爆発燃焼によるトル
ク変動を軽減させるようにした４サイクル２気筒
運転エンジンのバランサ制御装置に関するもので
ある。
ク変動を軽減させるようにした４サイクル２気筒
運転エンジンのバランサ制御装置に関するもので
ある。
（従来技術）
低負荷時に一部の気筒の作動を停止させて減筒
運転を行なうようにした気筒数制御エンジンは従
来公知である（例えば、特開昭57−338号公報）。
運転を行なうようにした気筒数制御エンジンは従
来公知である（例えば、特開昭57−338号公報）。
ところが、このような気筒数制御エンジン、特
に減筒運転時に２気筒が360゜のクランク角位相を
もつて爆発燃焼するものにおいては、第７図にお
いて実線Laで示す如く爆発燃焼時の起振モーメ
ントにより大きなトルク変動が発生し、特に自動
車用エンジンにあつては運転者に不快な振動を与
えるという問題があつた。
に減筒運転時に２気筒が360゜のクランク角位相を
もつて爆発燃焼するものにおいては、第７図にお
いて実線Laで示す如く爆発燃焼時の起振モーメ
ントにより大きなトルク変動が発生し、特に自動
車用エンジンにあつては運転者に不快な振動を与
えるという問題があつた。
（発明の目的）
本発明は上記従来技術の項で指摘した問題点を
解決しようとしてなされたもので、４サイクル２
気筒運転エンジンにおいて２気筒運転時における
トルク変動を効果的に除去し得るようにすること
を目的とするものである。
解決しようとしてなされたもので、４サイクル２
気筒運転エンジンにおいて２気筒運転時における
トルク変動を効果的に除去し得るようにすること
を目的とするものである。
（目的を達成するための手段）
本発明は上記の目的を達成するための手段とし
て、２気筒が360゜のクランク角位相をもつて爆発
燃焼する４サイクルエンジンにおいて、エンジン
の負荷状態を検出する負荷検出手段と、エンジン
の回転状態を検出する回転検出手段と、所定の質
量を有しエンジンのクランクシヤフトと同期回転
されるとともにその重心位置が半径方向に可変と
されその起振モーメントによつて２気筒運転時の
爆発燃焼による一次の起振モーメントを軽減させ
るバランサと、上記負荷検出手段と、回転検出手
段からの出力を受けて２気筒運転時に前記バラン
サの重心位置を、エンジン回転数が低回転側であ
る場合には半径方向の外方寄りに、高回転側であ
る場合には半径方向の内方寄りにそれぞれ位置さ
せるとともに、同一回転数においても負荷が高い
ほど半径方向の外方寄りに位置させるバランサ可
変手段とを備えたことを特徴としている。
て、２気筒が360゜のクランク角位相をもつて爆発
燃焼する４サイクルエンジンにおいて、エンジン
の負荷状態を検出する負荷検出手段と、エンジン
の回転状態を検出する回転検出手段と、所定の質
量を有しエンジンのクランクシヤフトと同期回転
されるとともにその重心位置が半径方向に可変と
されその起振モーメントによつて２気筒運転時の
爆発燃焼による一次の起振モーメントを軽減させ
るバランサと、上記負荷検出手段と、回転検出手
段からの出力を受けて２気筒運転時に前記バラン
サの重心位置を、エンジン回転数が低回転側であ
る場合には半径方向の外方寄りに、高回転側であ
る場合には半径方向の内方寄りにそれぞれ位置さ
せるとともに、同一回転数においても負荷が高い
ほど半径方向の外方寄りに位置させるバランサ可
変手段とを備えたことを特徴としている。
（作用）
本発明ではかかる構成とすることにより、バラ
ンサの重心位置が、エンジンが運転状態に対応し
て、エンジン回転数が低回転側である場合には半
径方向の外方寄りに、高回転側である場合には半
径方向の内方寄りにそれぞれ位置せしめられると
ともに、同一回転においても負荷が高いほど半径
方向の外方寄りに位置せしめられることで、角速
度に依存するバランサによる起振モーメントが、
エンジン負荷に依存する２気筒運転時の爆発燃焼
による一次の起振モーメントに可及的に合致し、
これにより該一次の起振モーメントが上記バラン
サの起振モーメントにより可及的に相殺制御され
るものである。
ンサの重心位置が、エンジンが運転状態に対応し
て、エンジン回転数が低回転側である場合には半
径方向の外方寄りに、高回転側である場合には半
径方向の内方寄りにそれぞれ位置せしめられると
ともに、同一回転においても負荷が高いほど半径
方向の外方寄りに位置せしめられることで、角速
度に依存するバランサによる起振モーメントが、
エンジン負荷に依存する２気筒運転時の爆発燃焼
による一次の起振モーメントに可及的に合致し、
これにより該一次の起振モーメントが上記バラン
サの起振モーメントにより可及的に相殺制御され
るものである。
（発明の技術的背景）
本発明は、下記する如き二つの技術的背景な立
脚するものである。即ちその技術的背景のひとつ
は、偏心重量を有するバランサをクランクシヤフ
トと所定のクランク角位相をもつて回転させるこ
とにより該バランサの起振モーメントによつて２
気筒運転時の爆発燃焼による起振モーメントの一
次成分を低減させることができるというバランサ
の起振モーメント低減効果である。他のひとつ
は、エンジン負荷に依存して変化する爆発燃焼に
よる起振モーメントと角速度に依存して変化する
バランサの起振モーメントとをエンジンの全運転
域を通じて完全に合致（バランス）させることは
不可能であるという異質のモーメント相互間のア
ンマツチング現象である。以下、この技術的背景
を詳述する。
脚するものである。即ちその技術的背景のひとつ
は、偏心重量を有するバランサをクランクシヤフ
トと所定のクランク角位相をもつて回転させるこ
とにより該バランサの起振モーメントによつて２
気筒運転時の爆発燃焼による起振モーメントの一
次成分を低減させることができるというバランサ
の起振モーメント低減効果である。他のひとつ
は、エンジン負荷に依存して変化する爆発燃焼に
よる起振モーメントと角速度に依存して変化する
バランサの起振モーメントとをエンジンの全運転
域を通じて完全に合致（バランス）させることは
不可能であるという異質のモーメント相互間のア
ンマツチング現象である。以下、この技術的背景
を詳述する。
今、２つの気筒が相互に360゜のクランク角位相
をもつて運転されているエンジンのモーメント曲
線を描くと、爆発燃焼の起振モーメントが360゜周
期で発生するところから第７図において実曲線
Laで示す如く360゜周期で大きくモーメントが変
動するようなモーメント曲線が得られる。この爆
発燃焼による起振モーメントの一次成分（以下、
これを一次起振モーメントという）を抜き出すと
第６図において実曲線Lcで示すようにSin成分と
Cos成分とを有するモーメント曲線が得られる。
このため、エンジンに、この一次起振モーメント
と同一大きさの起振モーメントを発生するバラン
サを取りつけて該バランサをクランクシヤフトに
体して所定のクランク角位相で回転させることに
より、該バランサの起振モーメント（第６図にお
いて破曲線Ldで示すモーメント曲線）によつて
爆発燃焼による一次起振モーメントを相殺除去す
ることができる。従つて、第７図において実曲線
Laで示される如くトルク変動の大きい特性を有
するエンジンに上記のバランサを取付けると、爆
発燃焼による一次起振モーメントがバランサの起
振モーメントにより相殺除去されるため、そのモ
ーメト特性は実曲線Laから破曲線Ldまで変化せ
しめられ、そのトルク変動が軽減される（バラン
サのトルク変動軽減効果）。
をもつて運転されているエンジンのモーメント曲
線を描くと、爆発燃焼の起振モーメントが360゜周
期で発生するところから第７図において実曲線
Laで示す如く360゜周期で大きくモーメントが変
動するようなモーメント曲線が得られる。この爆
発燃焼による起振モーメントの一次成分（以下、
これを一次起振モーメントという）を抜き出すと
第６図において実曲線Lcで示すようにSin成分と
Cos成分とを有するモーメント曲線が得られる。
このため、エンジンに、この一次起振モーメント
と同一大きさの起振モーメントを発生するバラン
サを取りつけて該バランサをクランクシヤフトに
体して所定のクランク角位相で回転させることに
より、該バランサの起振モーメント（第６図にお
いて破曲線Ldで示すモーメント曲線）によつて
爆発燃焼による一次起振モーメントを相殺除去す
ることができる。従つて、第７図において実曲線
Laで示される如くトルク変動の大きい特性を有
するエンジンに上記のバランサを取付けると、爆
発燃焼による一次起振モーメントがバランサの起
振モーメントにより相殺除去されるため、そのモ
ーメト特性は実曲線Laから破曲線Ldまで変化せ
しめられ、そのトルク変動が軽減される（バラン
サのトルク変動軽減効果）。
ところが、前述の如く爆発燃焼による起振モー
メントはエンジン負荷に依存するものであり、こ
れに対してバランサによる起振モーメントは角速
度に依存するものであるところから、バランサの
質量及び回転半径をともに特定値に固定した場
合、上述の如く両者のオーメト特性を完全に合致
させることができるのは特定の運転状態（特定の
エンジン回転数及びエンジン負荷状態）において
のみである。従つて、２気筒運転領域の全域にお
いてバランサの起振モーメントによつて爆発燃焼
による起振モーメントを有効に低減させるために
は、バランサの質量あるいは回転半径をエンジン
の運転状態に応じて変化させ、該バランサの起振
モーメトを常時、爆発燃焼による起振モーメント
に可及的に合致させればよいことになる（尚、バ
ランサの起振モーメントＴ＝mrω2、ｍ：バラン
サの質量、ｒ：バランサの回転半径、ω：角速
度）。
メントはエンジン負荷に依存するものであり、こ
れに対してバランサによる起振モーメントは角速
度に依存するものであるところから、バランサの
質量及び回転半径をともに特定値に固定した場
合、上述の如く両者のオーメト特性を完全に合致
させることができるのは特定の運転状態（特定の
エンジン回転数及びエンジン負荷状態）において
のみである。従つて、２気筒運転領域の全域にお
いてバランサの起振モーメントによつて爆発燃焼
による起振モーメントを有効に低減させるために
は、バランサの質量あるいは回転半径をエンジン
の運転状態に応じて変化させ、該バランサの起振
モーメトを常時、爆発燃焼による起振モーメント
に可及的に合致させればよいことになる（尚、バ
ランサの起振モーメントＴ＝mrω2、ｍ：バラン
サの質量、ｒ：バランサの回転半径、ω：角速
度）。
本発明は、バランサの起振モーメントを変化さ
せる方法として、起振トルクの２つの比例定数即
ち、バランサ質量ｍとバランサの回転半径ｒのう
ちバランサ質量ｍを固定し、バランサの回転半径
ｒのみを変化させる方法を採用した。以下、エン
ジンの各運転領域に対して最適なバランサの回転
半径を設定する方法を説明する。
せる方法として、起振トルクの２つの比例定数即
ち、バランサ質量ｍとバランサの回転半径ｒのう
ちバランサ質量ｍを固定し、バランサの回転半径
ｒのみを変化させる方法を採用した。以下、エン
ジンの各運転領域に対して最適なバランサの回転
半径を設定する方法を説明する。
先ず、特定の質量ｍと回転半径ｒをもつバラン
サを想定し、このバランサの起振モーメントと爆
発燃焼による一次起振モーメントとを合致させる
マツチングポイント（エンジン回転数とエンジン
負荷）を特定する。ここではエンジン回転数を２
気筒運転時に最高回転数（第１１図参照）からｎ
＝2500rpmとし、また平均有効圧（エンジン負
荷）をPe＝4.0Kg／cm2にそれぞれ想定する（即ち、
エンジン回転数ｎ＝2500rpm、平均有効圧Pe＝
4.0Kg／cm2の時にこの想定したバランサの起振モ
ーメントによつて爆発燃焼による一次起振モーメ
ントが100％除去されるように運転状態を特定す
る）。
サを想定し、このバランサの起振モーメントと爆
発燃焼による一次起振モーメントとを合致させる
マツチングポイント（エンジン回転数とエンジン
負荷）を特定する。ここではエンジン回転数を２
気筒運転時に最高回転数（第１１図参照）からｎ
＝2500rpmとし、また平均有効圧（エンジン負
荷）をPe＝4.0Kg／cm2にそれぞれ想定する（即ち、
エンジン回転数ｎ＝2500rpm、平均有効圧Pe＝
4.0Kg／cm2の時にこの想定したバランサの起振モ
ーメントによつて爆発燃焼による一次起振モーメ
ントが100％除去されるように運転状態を特定す
る）。
次に、エンジンのトルクハーモニツク係数をエ
ンジンデータより求めるが、この場合爆発燃焼に
よる起振モーメントのトルクハーモニツク係数は
エンジン回転数にはほとんど影響されないもので
あるため、ここでは一例としてエンジン１をエン
ジン回転数1500rpmで運転した場合におけるトル
クハーマニツク係数a1、b1、a2、b2をそれぞれエ
ンジンデータより求め、このトルクホーモニツク
係数をエンジン回転数2500rpm時のトルクハーモ
ニツク係数とみなしてこれを第８図に示した。こ
の各トルクホーモニツク係数a1、a2、b1、b2のう
ち二次成分a2、b2は一次成分a1、b1に比して小さ
いためこれを無視し、一次成分a1、b1からトルク
ハーモニツク係数の大きさ√1 2＋1 2＝0.79Pe＋
1.8（Pe：平均有効圧）を算出し、これを第８図に
直線Leとして示した。この直線Leから平均有効
圧Pe＝4.0Kg／cm2時のトルクハーモニツク係数
（4.96Kg／cm2）が求められる。
ンジンデータより求めるが、この場合爆発燃焼に
よる起振モーメントのトルクハーモニツク係数は
エンジン回転数にはほとんど影響されないもので
あるため、ここでは一例としてエンジン１をエン
ジン回転数1500rpmで運転した場合におけるトル
クハーマニツク係数a1、b1、a2、b2をそれぞれエ
ンジンデータより求め、このトルクホーモニツク
係数をエンジン回転数2500rpm時のトルクハーモ
ニツク係数とみなしてこれを第８図に示した。こ
の各トルクホーモニツク係数a1、a2、b1、b2のう
ち二次成分a2、b2は一次成分a1、b1に比して小さ
いためこれを無視し、一次成分a1、b1からトルク
ハーモニツク係数の大きさ√1 2＋1 2＝0.79Pe＋
1.8（Pe：平均有効圧）を算出し、これを第８図に
直線Leとして示した。この直線Leから平均有効
圧Pe＝4.0Kg／cm2時のトルクハーモニツク係数
（4.96Kg／cm2）が求められる。
従つて、エンジン回転数を2500rpmに固定した
状態でエンジン負荷（平均有効圧）を変化させ、
マツチングポイント（平均有効圧Pe＝4.0Kg／cm2）
でのトルクハーモニツク係数（＝4.96Kg／cm2）と
各エンジン負荷におけるトルクハーモニツク係数
（＝0.79Pe＋1.8）との比〔4.96／（0.79Pe＋1.8）〕
を百分率で表わすと第９図に示すような特性曲線
Lfが得られる。この特性曲線Lfからは、バラン
サが2500rpmで回転している場合、平均有効圧
Pe＝4.0Kg／cm2の点においてバランサによる起振
モーメントの爆発燃焼による一次起振モーメント
とが釣り合つて該一次起振モーメントがバランサ
の起振モーメントによつて100％除去されるとい
うことがわかる。
状態でエンジン負荷（平均有効圧）を変化させ、
マツチングポイント（平均有効圧Pe＝4.0Kg／cm2）
でのトルクハーモニツク係数（＝4.96Kg／cm2）と
各エンジン負荷におけるトルクハーモニツク係数
（＝0.79Pe＋1.8）との比〔4.96／（0.79Pe＋1.8）〕
を百分率で表わすと第９図に示すような特性曲線
Lfが得られる。この特性曲線Lfからは、バラン
サが2500rpmで回転している場合、平均有効圧
Pe＝4.0Kg／cm2の点においてバランサによる起振
モーメントの爆発燃焼による一次起振モーメント
とが釣り合つて該一次起振モーメントがバランサ
の起振モーメントによつて100％除去されるとい
うことがわかる。
一方、平均有効圧をPe＝4.0Kg／cm2な固定した
状態でエンジン回転数を変化させ、この場合にお
けるバランサの各回転数における起振モーメント
とエンジン回転数2500rpm時における起振モーメ
ントとの比（ｎ／2500）2を百分率で求め、これを
線図で表すと第１０図に示すような特性曲線Lg
が得られる。この特性曲線Lgからは、エンジン
回転数が2500rpmの時点においてはバランサの起
振モーメントにより爆発燃焼による一次起振モー
メントが100％除去されるということが分かる。
状態でエンジン回転数を変化させ、この場合にお
けるバランサの各回転数における起振モーメント
とエンジン回転数2500rpm時における起振モーメ
ントとの比（ｎ／2500）2を百分率で求め、これを
線図で表すと第１０図に示すような特性曲線Lg
が得られる。この特性曲線Lgからは、エンジン
回転数が2500rpmの時点においてはバランサの起
振モーメントにより爆発燃焼による一次起振モー
メントが100％除去されるということが分かる。
ここで、爆発燃焼による一次起振モーメントの
トルクハーモニツク係数とバランサによる起振モ
ーメントのトルクハーモニツク係数とを起振モー
メント除去率100％で釣り合わせるための条件を
求めると、 4.96／（0.79Pe＋1.8）＝（2500／ｎ）2 ……(1) という式が得られる（但し、Pe：平均有効圧、
ｎ：エンジン回転数）。
トルクハーモニツク係数とバランサによる起振モ
ーメントのトルクハーモニツク係数とを起振モー
メント除去率100％で釣り合わせるための条件を
求めると、 4.96／（0.79Pe＋1.8）＝（2500／ｎ）2 ……(1) という式が得られる（但し、Pe：平均有効圧、
ｎ：エンジン回転数）。
この(1)式を整理すると
Pe＝〔4.96−1.8×（2500／ｎ）2〕／0.79
×（2500／ｎ）2〕 ……(2)
となる。
この(2)式から第１１図において曲線L1で示す
特性曲線が得られる。即ち、ここで想定した所定
の質量ｍと回転半径ｒをもつバランサの起振モー
メントによつて爆発燃焼による一次起振モーメン
トを常時100％除去するにはエンジンをこの曲線
L1上の運転状態に運転すればよいことになる。
特性曲線が得られる。即ち、ここで想定した所定
の質量ｍと回転半径ｒをもつバランサの起振モー
メントによつて爆発燃焼による一次起振モーメン
トを常時100％除去するにはエンジンをこの曲線
L1上の運転状態に運転すればよいことになる。
次に、このバランサの回転半径を順次変化させ
た場合において該バランスの起振モーメントと爆
発燃焼による一次起振モーメントとが釣り合う場
合の特性曲線（換言すれば、回転半径を変化させ
た状態のバランサの起振モーメントによつて爆発
燃焼による一次起振モーメントを100％除去でき
る運転領域）を上記曲線L1を基準にして算出す
る。即ち、今、バランサの回転半径を上記基準バ
ランスの場合のＸ倍に選定すると、該バランサの
起振モーメントが基準時のＸ倍となるため上記(1)
式は （Ｘ×4.96）／（0.79Pe＋1.8） ＝（2500／ｎ）2 ……(11) となる。これを整理すると Pe＝〔4.96×Ｘ−1.8×（2500／ｎ）2〕 ／〔0.79×（2500／ｎ）2〕 ……（11′） となる。この（11′）式にＸ＝２（即ち、アランサ
の回転半径を上記基準時の２倍とした）を代入す
ると第１１図において曲折L2で示す特性曲線が
得られ、さらにＸ＝４、Ｘ＝８と代入すると曲線
L3、曲線L4で示す特性曲線がそれぞれ得られる
（即ち、バランサの回転半径を上記基準時の２倍、
４倍、８倍と増大変化させることによりバランサ
の起振モーメトと爆発燃焼の一次起振モーメント
の釣り合い特性が曲線L1から曲線L2、曲線L3さ
らに曲線L4へと移行する。
た場合において該バランスの起振モーメントと爆
発燃焼による一次起振モーメントとが釣り合う場
合の特性曲線（換言すれば、回転半径を変化させ
た状態のバランサの起振モーメントによつて爆発
燃焼による一次起振モーメントを100％除去でき
る運転領域）を上記曲線L1を基準にして算出す
る。即ち、今、バランサの回転半径を上記基準バ
ランスの場合のＸ倍に選定すると、該バランサの
起振モーメントが基準時のＸ倍となるため上記(1)
式は （Ｘ×4.96）／（0.79Pe＋1.8） ＝（2500／ｎ）2 ……(11) となる。これを整理すると Pe＝〔4.96×Ｘ−1.8×（2500／ｎ）2〕 ／〔0.79×（2500／ｎ）2〕 ……（11′） となる。この（11′）式にＸ＝２（即ち、アランサ
の回転半径を上記基準時の２倍とした）を代入す
ると第１１図において曲折L2で示す特性曲線が
得られ、さらにＸ＝４、Ｘ＝８と代入すると曲線
L3、曲線L4で示す特性曲線がそれぞれ得られる
（即ち、バランサの回転半径を上記基準時の２倍、
４倍、８倍と増大変化させることによりバランサ
の起振モーメトと爆発燃焼の一次起振モーメント
の釣り合い特性が曲線L1から曲線L2、曲線L3さ
らに曲線L4へと移行する。
一方、バランサの回転半径を上記基準時の回転
半径の1/2、1/4、1/8と減少変化させると上記の
釣合い特性曲線L1から曲線L5、曲線L6さらに曲
線L7へと変化する。従つて例えば、２気筒運転
領域を第１１図において鎖線図示する領域Ａとす
ると、２気筒運転時に常時バランサによる十分な
るモーメント変動低減効果を得ようとすれば、バ
ランサの回転半径をエンジンの運転状態に応じて
変化させてその特性を第１１図の曲線L1から曲
線L7のいずれかに合致させるように制御すれば
よいことになる。
半径の1/2、1/4、1/8と減少変化させると上記の
釣合い特性曲線L1から曲線L5、曲線L6さらに曲
線L7へと変化する。従つて例えば、２気筒運転
領域を第１１図において鎖線図示する領域Ａとす
ると、２気筒運転時に常時バランサによる十分な
るモーメント変動低減効果を得ようとすれば、バ
ランサの回転半径をエンジンの運転状態に応じて
変化させてその特性を第１１図の曲線L1から曲
線L7のいずれかに合致させるように制御すれば
よいことになる。
次に、第１２図に示す如く一対の半円形のバラ
ンサピース１３Ａ，１３Ｂより構成され且つその
挟み角θをθ＝0゜からθ＝180゜まで変化させるこ
とによりその重心位置Ｇの回転中心からの距離Ｒ
（即ち、回転半径）が変化するように構成したバ
ランサ１３を想定し、このバランサ１３を使用し
た場合において前記第１１図の各特性曲線が得ら
れるための挟み角θを求める。
ンサピース１３Ａ，１３Ｂより構成され且つその
挟み角θをθ＝0゜からθ＝180゜まで変化させるこ
とによりその重心位置Ｇの回転中心からの距離Ｒ
（即ち、回転半径）が変化するように構成したバ
ランサ１３を想定し、このバランサ１３を使用し
た場合において前記第１１図の各特性曲線が得ら
れるための挟み角θを求める。
先ず、第１２図に示す如く、バランサ１３とし
ての重心Ｇの回転半径Ｒと各バランサピース１３
Ａ，１３Ｂの重心ｇの回転半径R1との比（回転
半径比）Ｒ／R1と各バランスピース１３Ａ，１
３Ｂの間の挟み角θとの関係は （Ｒ／R1）＝（Sinθ／２） 又はθ＝2Sin-1（Ｒ／R1） ……(3) で表わされる。この(3)式によつて表わされる特性
曲線を第１３図に示した。
ての重心Ｇの回転半径Ｒと各バランサピース１３
Ａ，１３Ｂの重心ｇの回転半径R1との比（回転
半径比）Ｒ／R1と各バランスピース１３Ａ，１
３Ｂの間の挟み角θとの関係は （Ｒ／R1）＝（Sinθ／２） 又はθ＝2Sin-1（Ｒ／R1） ……(3) で表わされる。この(3)式によつて表わされる特性
曲線を第１３図に示した。
ここで、第１１図の特性曲線に戻つて、この各
特性曲線のうち、最もバランサの回転半径が大き
くなるのは曲線L4で示される場合である。従つ
て、ここでは、この曲線L4の場合におけるバラ
ンサの回転半径比Ｒ／R1を最大回転半径比Ｒ／
R1＝１に設定し、この場合における挟み角θを
(3)式からθ＝180゜と求める。
特性曲線のうち、最もバランサの回転半径が大き
くなるのは曲線L4で示される場合である。従つ
て、ここでは、この曲線L4の場合におけるバラ
ンサの回転半径比Ｒ／R1を最大回転半径比Ｒ／
R1＝１に設定し、この場合における挟み角θを
(3)式からθ＝180゜と求める。
次に、曲線L3の場合には回転半径比Ｒ／R1が
前述の如く曲線L4の場合の２倍になつているた
め、この場合の回転半径比はＲ／Ｒ＝0.5であり、
従つて挟み角θ＝60゜が(3)式より得られる。
前述の如く曲線L4の場合の２倍になつているた
め、この場合の回転半径比はＲ／Ｒ＝0.5であり、
従つて挟み角θ＝60゜が(3)式より得られる。
上述の如く以下、Ｒ／R1を順次２倍にしてゆ
くことにより、曲線L2の場合には回転半径比
Ｒ／R1＝0.25、挟み角θ＝30゜、曲線L1の場合に
は回転半径比Ｒ／R1＝0.125、挟み角θ＝14.4゜、
曲線L5の場合には回転半径比Ｒ／R1＝0.1625、挟
み角θ＝7.2゜、曲線L6の場合には回転半径比Ｒ／
R1＝0.03125、挟み角θ＝3.6゜、曲線L7の場合には
回転半径比Ｒ／R1＝0.015625、挟み角θ＝1.8゜が
それぞれ得られる。
くことにより、曲線L2の場合には回転半径比
Ｒ／R1＝0.25、挟み角θ＝30゜、曲線L1の場合に
は回転半径比Ｒ／R1＝0.125、挟み角θ＝14.4゜、
曲線L5の場合には回転半径比Ｒ／R1＝0.1625、挟
み角θ＝7.2゜、曲線L6の場合には回転半径比Ｒ／
R1＝0.03125、挟み角θ＝3.6゜、曲線L7の場合には
回転半径比Ｒ／R1＝0.015625、挟み角θ＝1.8゜が
それぞれ得られる。
従つてエンジンの運転状態に応じてバランサの
挟み角θを上記の如く制御して該バランスによる
起振モーメントを調整することにより、２気筒運
転領域の全域においてバランサ１３のトルク変動
制御効果を十分な発揮させることができることに
なる。
挟み角θを上記の如く制御して該バランスによる
起振モーメントを調整することにより、２気筒運
転領域の全域においてバランサ１３のトルク変動
制御効果を十分な発揮させることができることに
なる。
本発明は上記のような技術的背景に立脚してな
されたものであり、以下第１図ないし第５時を参
照して本発明の好適な実施例を説明する。
されたものであり、以下第１図ないし第５時を参
照して本発明の好適な実施例を説明する。
（実施例）
第１図には本発明実施例に係るバランサ制御装
置を備えた自動車用エンジン１が示されている。
なお、第１図に示した実施例のエンジン１は通常
時は４気筒運転を行うものであるが、下記するよ
うな特定の運転領域では２気筒に減筒して運転さ
れるものであつて、そのような２気筒運転状態に
おいて本発明の技術思想が実現されるものであ
る。
置を備えた自動車用エンジン１が示されている。
なお、第１図に示した実施例のエンジン１は通常
時は４気筒運転を行うものであるが、下記するよ
うな特定の運転領域では２気筒に減筒して運転さ
れるものであつて、そのような２気筒運転状態に
おいて本発明の技術思想が実現されるものであ
る。
即ち、このエンジン１は、第１１図において領
域Ａで示す如く平均有効圧が正の設定値P1と負
の設定値P1′の範囲でしかもエンジン回転数が設
定値N1（2500rpm）と設定値N1′（アイドル回転数
＝800rpm）の範囲であるような低速・低負荷運
転領域及び減速領域においては、４気筒のうちの
特定の２気筒の作動を停止させて減筒運転を行う
ようにした気筒数制御エンジンであつて、そのイ
ンテークマニホールドの４２つの吸気分通路４
Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄのうち、第２吸気分通路４
Ｂと第３吸気分通路４Ｃの２通路に、それぞれパ
ルスモータ等のアクチユエータ６（第２図に示す
気筒数制御手段５１に該当する）によつて同期開
閉されるシヤツターバルブ５Ａ，５Ｂを取付け、
減筒運転時にはこのシヤツターバルブ５Ａ，５Ｂ
によつて第２、第３吸気分通路４Ｂ，４Ｃを閉じ
て減筒運転を行うようにしている。尚、この実施
例においては、実際の気筒数制御例を説明（後
述）するに当つては第２図のマツプ２８に示す如
く上記領域Ａのうち、特にエンジン回転数N0、
吸気負圧P0で規定される領域Ｂにおいてのみ２
気筒運転を行うようにしている。
域Ａで示す如く平均有効圧が正の設定値P1と負
の設定値P1′の範囲でしかもエンジン回転数が設
定値N1（2500rpm）と設定値N1′（アイドル回転数
＝800rpm）の範囲であるような低速・低負荷運
転領域及び減速領域においては、４気筒のうちの
特定の２気筒の作動を停止させて減筒運転を行う
ようにした気筒数制御エンジンであつて、そのイ
ンテークマニホールドの４２つの吸気分通路４
Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄのうち、第２吸気分通路４
Ｂと第３吸気分通路４Ｃの２通路に、それぞれパ
ルスモータ等のアクチユエータ６（第２図に示す
気筒数制御手段５１に該当する）によつて同期開
閉されるシヤツターバルブ５Ａ，５Ｂを取付け、
減筒運転時にはこのシヤツターバルブ５Ａ，５Ｂ
によつて第２、第３吸気分通路４Ｂ，４Ｃを閉じ
て減筒運転を行うようにしている。尚、この実施
例においては、実際の気筒数制御例を説明（後
述）するに当つては第２図のマツプ２８に示す如
く上記領域Ａのうち、特にエンジン回転数N0、
吸気負圧P0で規定される領域Ｂにおいてのみ２
気筒運転を行うようにしている。
アクチユエータ６は、後述する制御器１１から
出力される減筒操作信号Ｖ５によつて制御される
ものであり、該減筒操作信号Ｖ５が出力された場
合に作動してシヤツターバルブ５Ａ，５Ｂを閉弁
させ、それ以外の場合には不作動とされ該シヤツ
ターバルブ５Ａ，５Ｂを開弁状態のまま保持する
ように構成されている。
出力される減筒操作信号Ｖ５によつて制御される
ものであり、該減筒操作信号Ｖ５が出力された場
合に作動してシヤツターバルブ５Ａ，５Ｂを閉弁
させ、それ以外の場合には不作動とされ該シヤツ
ターバルブ５Ａ，５Ｂを開弁状態のまま保持する
ように構成されている。
又、このインテークマニホールド２の吸気主通
路３のしかもスロツトルバルブ７の吸気下流位置
には特許請求の範囲でいうところの負荷検出手段
に該当する負圧センサ９が取付けられている。さ
らに、エンジン１のシリンダヘツド１ａの側部に
は水温センサ８が、またデイストリビユータ（図
示省略）には、特許請求の範囲でいうところの回
転検出手段に該当する回転速度センサ１０がそれ
ぞれ取付けられている。この水温センサ８から出
力される温度信号Ｖ１と負荷センサ９から出力さ
れる負圧信号Ｖ２と回転速度センサ１０から出力
される回転速度信号Ｖ３は、ともに後述する制御
器１１にそれぞれ入力される。
路３のしかもスロツトルバルブ７の吸気下流位置
には特許請求の範囲でいうところの負荷検出手段
に該当する負圧センサ９が取付けられている。さ
らに、エンジン１のシリンダヘツド１ａの側部に
は水温センサ８が、またデイストリビユータ（図
示省略）には、特許請求の範囲でいうところの回
転検出手段に該当する回転速度センサ１０がそれ
ぞれ取付けられている。この水温センサ８から出
力される温度信号Ｖ１と負荷センサ９から出力さ
れる負圧信号Ｖ２と回転速度センサ１０から出力
される回転速度信号Ｖ３は、ともに後述する制御
器１１にそれぞれ入力される。
一方、エンジン１のクランクシヤフト１２の上
方には、後述するバランサ１３を備えたバランサ
シヤフト１４が取付けられている。このバランサ
シヤフト１４の軸端にはバランサスプロクツト１
６が取付けられている。またクランクシヤフト１
２の一端には、バランサ駆動用スプロケツト１５
が取付けられている。このバランサ駆動用スプロ
ケツト１５と前記バランサスプロケツト１６とア
イドルスプロケツト１７の間にはチエーン１８が
巻装されており、前記バランサシヤフト１４は、
前記クランクシヤフト１２の回転力によつて常時
回転せしめられる。
方には、後述するバランサ１３を備えたバランサ
シヤフト１４が取付けられている。このバランサ
シヤフト１４の軸端にはバランサスプロクツト１
６が取付けられている。またクランクシヤフト１
２の一端には、バランサ駆動用スプロケツト１５
が取付けられている。このバランサ駆動用スプロ
ケツト１５と前記バランサスプロケツト１６とア
イドルスプロケツト１７の間にはチエーン１８が
巻装されており、前記バランサシヤフト１４は、
前記クランクシヤフト１２の回転力によつて常時
回転せしめられる。
バランサシヤフト１４は、第３図に示す如くそ
の中間位置に、ねじれ角が相互に交差する２重ス
プライン２０を刻設している。このバランサシヤ
フト１４の２重スプライン２０部分には、第４図
に示す如く適宜質量をもつた略半円板状の一対の
バランサピース１３Ａ，１３Ｂよりなるバランサ
１３が摺動自在に噛合せしめられている。このバ
ランサ１３は、付勢スプリング２３によつて付勢
された第１保持部材２１と、支持部材２４に形成
した油圧室２５内に摺動自在に嵌挿されたピスト
ンロツドとして作用する第２保持部材２２とによ
つてその軸方向両側から挟着支持されており、該
油圧室２５内に油圧源２６かわ圧油を適宜に導入
することにより該バランスサ１３の一対のバラン
サピース１３Ａ，１３Ｂは一体的に矢印Ｅ−Ｆ方
向に移動せしめられる。この一対のバランサピー
ス１３Ａ，１３Ｂは、矢印Ｅ−Ｆ方向に移動せし
められることによりそれぞれ２重スプライン２０
のねじれ角によつて相対回動せしめられ、その挟
み角θ（即ち、バランサ１３の回転半径）が増減
調整されるようになつている。尚、この実施例に
おいては、第２保持部材２２と指示部材２４と油
圧源２６よりなる油圧駆動機構２７とバランサ１
４の２重スプライン２０とによつて特許請求の範
囲でいうところのバランサ可変手段（第２図にお
いて符号５２で示す）が構成されている。又、こ
のバランサ可変手段は、後述する如くエンジンの
運転状態が減筒運転領域（第２図のマツプ２８参
照）にある場合には後述する制御器１１からの油
圧制御信号Ｖ４を受けてバランサ１３の挟み角θ
をエンジンの運転状態に応じて制御する如く作用
するが、それ以外の領域においては不作動とされ
る。従つて、この場合には、バランサ１３は付勢
スプリング２３のバネ力によつて矢印Ｆ方向に付
勢されて挟み角θに設定されている。即ち、この
場合には、バランサ１３は偏心重量を有せず、従
つて起振モーメントを発生しない。
の中間位置に、ねじれ角が相互に交差する２重ス
プライン２０を刻設している。このバランサシヤ
フト１４の２重スプライン２０部分には、第４図
に示す如く適宜質量をもつた略半円板状の一対の
バランサピース１３Ａ，１３Ｂよりなるバランサ
１３が摺動自在に噛合せしめられている。このバ
ランサ１３は、付勢スプリング２３によつて付勢
された第１保持部材２１と、支持部材２４に形成
した油圧室２５内に摺動自在に嵌挿されたピスト
ンロツドとして作用する第２保持部材２２とによ
つてその軸方向両側から挟着支持されており、該
油圧室２５内に油圧源２６かわ圧油を適宜に導入
することにより該バランスサ１３の一対のバラン
サピース１３Ａ，１３Ｂは一体的に矢印Ｅ−Ｆ方
向に移動せしめられる。この一対のバランサピー
ス１３Ａ，１３Ｂは、矢印Ｅ−Ｆ方向に移動せし
められることによりそれぞれ２重スプライン２０
のねじれ角によつて相対回動せしめられ、その挟
み角θ（即ち、バランサ１３の回転半径）が増減
調整されるようになつている。尚、この実施例に
おいては、第２保持部材２２と指示部材２４と油
圧源２６よりなる油圧駆動機構２７とバランサ１
４の２重スプライン２０とによつて特許請求の範
囲でいうところのバランサ可変手段（第２図にお
いて符号５２で示す）が構成されている。又、こ
のバランサ可変手段は、後述する如くエンジンの
運転状態が減筒運転領域（第２図のマツプ２８参
照）にある場合には後述する制御器１１からの油
圧制御信号Ｖ４を受けてバランサ１３の挟み角θ
をエンジンの運転状態に応じて制御する如く作用
するが、それ以外の領域においては不作動とされ
る。従つて、この場合には、バランサ１３は付勢
スプリング２３のバネ力によつて矢印Ｆ方向に付
勢されて挟み角θに設定されている。即ち、この
場合には、バランサ１３は偏心重量を有せず、従
つて起振モーメントを発生しない。
制御器１１は、第２図に示す如く前記水温セン
サ８から出力される温度信号Ｖ１であらわされる
現在の水温Tw（第５図参照）と水温設定値（暖
機限界温度）T0とを比較してTw≧T0の場合の
み暖機完了信号Ｗ１を出力する第１比較回路３１
と、前記負圧センサ９から出力される負圧信号Ｖ
２であらわされる現在の吸気負圧Pb（第５図参
照）と吸気負圧設定値P0（第２図のマツプ２８参
照）とを比較してPb≦P0の場合にのみ減筒負圧
信号Ｗ２を出力する第２比較回路３２と、前記回
転速度センサ１０から出力される回転速度信号Ｖ
３であらわされる現在の回転数Na（第５図参照）
と回転数設定値N0（第２図のマツプ２８参照）と
を比較してNa≦N0の場合にのみ減筒回転数信号
Ｗ３を出力する第３比較回路３３を有しており、
減筒負圧信号Ｗ２と減筒回転数信号Ｗ３とがとも
に出力された時（換言すれば、現在のエンジンの
運転状態が減筒運転領域Ｂ内にある場合）にあ
AND回路３４から第１ゲート回路３５に減筒領
域信号Ｗ４が出力される。第１ゲート回路３５に
おいては、暖機完了信号Ｗ１が出力されている場
合にのみ減筒領域信号Ｗ４を受けて減筒制御信号
Ｗ５を出力し、さらに増幅回路３６を介して気筒
数制御手段５１即ち、アクチエエータ６に減筒操
作信号Ｖ５を出力する（換言すれば、減筒領域で
あつても暖機完了信号Ｗ１が出力されないエンジ
ン温度の低い場合には全筒運転を行う）。
サ８から出力される温度信号Ｖ１であらわされる
現在の水温Tw（第５図参照）と水温設定値（暖
機限界温度）T0とを比較してTw≧T0の場合の
み暖機完了信号Ｗ１を出力する第１比較回路３１
と、前記負圧センサ９から出力される負圧信号Ｖ
２であらわされる現在の吸気負圧Pb（第５図参
照）と吸気負圧設定値P0（第２図のマツプ２８参
照）とを比較してPb≦P0の場合にのみ減筒負圧
信号Ｗ２を出力する第２比較回路３２と、前記回
転速度センサ１０から出力される回転速度信号Ｖ
３であらわされる現在の回転数Na（第５図参照）
と回転数設定値N0（第２図のマツプ２８参照）と
を比較してNa≦N0の場合にのみ減筒回転数信号
Ｗ３を出力する第３比較回路３３を有しており、
減筒負圧信号Ｗ２と減筒回転数信号Ｗ３とがとも
に出力された時（換言すれば、現在のエンジンの
運転状態が減筒運転領域Ｂ内にある場合）にあ
AND回路３４から第１ゲート回路３５に減筒領
域信号Ｗ４が出力される。第１ゲート回路３５に
おいては、暖機完了信号Ｗ１が出力されている場
合にのみ減筒領域信号Ｗ４を受けて減筒制御信号
Ｗ５を出力し、さらに増幅回路３６を介して気筒
数制御手段５１即ち、アクチエエータ６に減筒操
作信号Ｖ５を出力する（換言すれば、減筒領域で
あつても暖機完了信号Ｗ１が出力されないエンジ
ン温度の低い場合には全筒運転を行う）。
さらに、この制御器１１内には、前記負圧信号
Ｖ２と回転速度信号Ｖ３とを受けてエンジンの運
転状態が第２図のマツプ２８に示す領域Ｂにある
場合においてのみ第２ゲート回路３８にバランサ
変編信号Ｗ６を出力する回転半径設定回路３７が
設けられている。第２ゲート回路３８において
は、前記第１ゲート回路３５から減筒信号Ｗ５が
出力されている場合（即ち、エンジン１が減筒運
転されている場合）においてのみ前記バランサ可
変信号Ｗ６を通過させて前記バランサ可変手段５
２に油圧制御信号Ｖ４に出力してバランサ６の回
転半径を適宜に変更させる。
Ｖ２と回転速度信号Ｖ３とを受けてエンジンの運
転状態が第２図のマツプ２８に示す領域Ｂにある
場合においてのみ第２ゲート回路３８にバランサ
変編信号Ｗ６を出力する回転半径設定回路３７が
設けられている。第２ゲート回路３８において
は、前記第１ゲート回路３５から減筒信号Ｗ５が
出力されている場合（即ち、エンジン１が減筒運
転されている場合）においてのみ前記バランサ可
変信号Ｗ６を通過させて前記バランサ可変手段５
２に油圧制御信号Ｖ４に出力してバランサ６の回
転半径を適宜に変更させる。
続いて、第５図のフローチヤートを参照して制
御器１１の制御フローを簡単に説明すると、先
ず、エンジン１の始動後（全筒運転にて指導）、
イニシヤライズする。
御器１１の制御フローを簡単に説明すると、先
ず、エンジン１の始動後（全筒運転にて指導）、
イニシヤライズする。
次に、現在の水温（検出水温）Tw、吸気負圧
（検出負圧）Pb及びエンジン回転数（検出回転
数）Naを読み込む（ステツプS1）。データの読
み込み後、先ず検出水温Twと温度設定値T0を比
較し（ステツプS2）、Tw＜T0である場合には暖
機必要時即ち、全筒運転領域であるためエンジン
回転数及び吸気負圧の如何にかかわらずそのまま
全筒運転を続行させる（この場合、バランサ１３
は挟み角θ＝0゜の状態を保持したまま回転せしめ
られる）。Tw≦T0である場合には、吸気負圧と
エンジン回転数に応じてエンジンの運転形態を全
筒運転と減筒運転に選択的に切換制御する必要が
ある場合であり、この場合には検出負圧Pbと負
圧設定値P0及び検出回転数Naと回転数設定値N0
とをそれぞれ比較する（ステツプS3、ステツプ
S4）。判定の結果、Pb≦P0、Na≦N0が同時に成
立しない場合には、現在のエンジンの運転状態は
減筒運転領域Ｂ外にある（即ち、全筒運転領域に
ある）ため、この場合にはアクチユエータ６を不
作動として全筒運転を続行させる（ステツプS9）
と同時に、バランサ可変手段をOFFにしてバラ
ンサ１３を挟み角θ＝0゜のまま保持した状態で回
転させる（ステツプS8）。
（検出負圧）Pb及びエンジン回転数（検出回転
数）Naを読み込む（ステツプS1）。データの読
み込み後、先ず検出水温Twと温度設定値T0を比
較し（ステツプS2）、Tw＜T0である場合には暖
機必要時即ち、全筒運転領域であるためエンジン
回転数及び吸気負圧の如何にかかわらずそのまま
全筒運転を続行させる（この場合、バランサ１３
は挟み角θ＝0゜の状態を保持したまま回転せしめ
られる）。Tw≦T0である場合には、吸気負圧と
エンジン回転数に応じてエンジンの運転形態を全
筒運転と減筒運転に選択的に切換制御する必要が
ある場合であり、この場合には検出負圧Pbと負
圧設定値P0及び検出回転数Naと回転数設定値N0
とをそれぞれ比較する（ステツプS3、ステツプ
S4）。判定の結果、Pb≦P0、Na≦N0が同時に成
立しない場合には、現在のエンジンの運転状態は
減筒運転領域Ｂ外にある（即ち、全筒運転領域に
ある）ため、この場合にはアクチユエータ６を不
作動として全筒運転を続行させる（ステツプS9）
と同時に、バランサ可変手段をOFFにしてバラ
ンサ１３を挟み角θ＝0゜のまま保持した状態で回
転させる（ステツプS8）。
これに対してPb≦P0、Na≦N0が同時に成立す
る場合は、減筒運転領域であるため、アクチユエ
ータ６を作動させてエンジンの運転形態を全筒運
転から減筒運転に切換える（ステツプS5）とと
もに、マツプ２８から現在の運転状態に最適なバ
ランサ１３の挟み角θ（即ち、回転半径）を読み
出し、バランサ１３の挟み角θがこの読み出した
値になるようにバランサ可変手段に油圧制御信号
Ｖ４を出力する（ステツプS7）。
る場合は、減筒運転領域であるため、アクチユエ
ータ６を作動させてエンジンの運転形態を全筒運
転から減筒運転に切換える（ステツプS5）とと
もに、マツプ２８から現在の運転状態に最適なバ
ランサ１３の挟み角θ（即ち、回転半径）を読み
出し、バランサ１３の挟み角θがこの読み出した
値になるようにバランサ可変手段に油圧制御信号
Ｖ４を出力する（ステツプS7）。
上述の如くバランサ１３の挟み角θを制御して
その起振モーメントを調整することにより２気筒
運転領域の全域において該バランサ１３によるト
ルク変動抑制効果を十分に得ることが可能とな
る。
その起振モーメントを調整することにより２気筒
運転領域の全域において該バランサ１３によるト
ルク変動抑制効果を十分に得ることが可能とな
る。
尚、上記実施例においては、バランサシヤフト
１４とクランクシヤフト１２とをダイレクトに連
結して該バランサシヤフト１４を常時回転させる
ようにし且つバランサ１３による起振モーメント
を発生させる必要のない運転領域（４気筒運転領
域）においては該バランサ１３の挟み角θをθ＝
0°に設定し該バランサ１３の作用を無効とするよ
うに構成したが、本発明はこれに限定されるもの
でなく例えば、バランサシヤフト１４とクランク
シヤフト１２とをクラツチ装置を介して連結し、
バランサ１３を回転させる必要のある場合におい
てのみ該クラツチ装置をON作動させてバランサ
１３を回転させ、それ以外の時に該バランサ１３
を停止状態のまま保存するように構成することも
できる。
１４とクランクシヤフト１２とをダイレクトに連
結して該バランサシヤフト１４を常時回転させる
ようにし且つバランサ１３による起振モーメント
を発生させる必要のない運転領域（４気筒運転領
域）においては該バランサ１３の挟み角θをθ＝
0°に設定し該バランサ１３の作用を無効とするよ
うに構成したが、本発明はこれに限定されるもの
でなく例えば、バランサシヤフト１４とクランク
シヤフト１２とをクラツチ装置を介して連結し、
バランサ１３を回転させる必要のある場合におい
てのみ該クラツチ装置をON作動させてバランサ
１３を回転させ、それ以外の時に該バランサ１３
を停止状態のまま保存するように構成することも
できる。
さらに、上記実施例においては同軸上に設けた
一対のバランスピース１３Ａ，１３Ｂを２重スプ
ラインのねじれ角を利用して相対回転させること
によりバランサ１３の重心の回転半径を変化させ
るようにしているが、本発明はこれに限定される
ものでなく、例えば、所定の偏心重量を有する一
対のバランスシヤフトをクランクシヤフトとの間
にかけ回されるチエーンを介して該クランクシヤ
フトの回転力により回転させるとともに、該クラ
ンクシヤフトと一対のバランスシヤフトとの間の
チエーン長さを同時に反対方向に変化させて該一
対のバランスシヤフトを相対回転させるように構
成することもできる。
一対のバランスピース１３Ａ，１３Ｂを２重スプ
ラインのねじれ角を利用して相対回転させること
によりバランサ１３の重心の回転半径を変化させ
るようにしているが、本発明はこれに限定される
ものでなく、例えば、所定の偏心重量を有する一
対のバランスシヤフトをクランクシヤフトとの間
にかけ回されるチエーンを介して該クランクシヤ
フトの回転力により回転させるとともに、該クラ
ンクシヤフトと一対のバランスシヤフトとの間の
チエーン長さを同時に反対方向に変化させて該一
対のバランスシヤフトを相対回転させるように構
成することもできる。
又、上記実施例においては気筒数制御エンジン
を２気筒で運転する場合を対象として説明した
が、本発明のバランサ制御装置はこれに限定され
るものでなく例えば運転気筒数不変式の純２気筒
エンジンにも適用できるものである。
を２気筒で運転する場合を対象として説明した
が、本発明のバランサ制御装置はこれに限定され
るものでなく例えば運転気筒数不変式の純２気筒
エンジンにも適用できるものである。
（発明の効果）
本発明の４サイクル２気筒運転エンジンのバラ
ンサ制御装置は上記の説明からも明らかなよう
に、２気筒運転時における爆発燃焼による一次の
起振モーメントがエンジン負荷に依存するのに対
して、バランサによる起振モーメントが角速度に
依存するという事実の知見に基づき、該一次の起
振モーメントをバランサの起振モーメントにより
相殺抑制する場合において、上記バランサの重心
位置をエンジン回転数とエンジン負荷に対応して
その径方向へ変化させることで該バランサによる
起振モーメントを可変としてこれを可及的に上記
一次の起振モーメントに合致させるようにしてい
ることから、エンジンの２気筒運転領域の全域に
おいて該バランサによるトルク変動抑制効果を十
分に達成することができ、特に自動車用エンジン
にあつては不快な振動が発生しないためドライバ
ビリテイが向上するという効果が得られるもので
ある。
ンサ制御装置は上記の説明からも明らかなよう
に、２気筒運転時における爆発燃焼による一次の
起振モーメントがエンジン負荷に依存するのに対
して、バランサによる起振モーメントが角速度に
依存するという事実の知見に基づき、該一次の起
振モーメントをバランサの起振モーメントにより
相殺抑制する場合において、上記バランサの重心
位置をエンジン回転数とエンジン負荷に対応して
その径方向へ変化させることで該バランサによる
起振モーメントを可変としてこれを可及的に上記
一次の起振モーメントに合致させるようにしてい
ることから、エンジンの２気筒運転領域の全域に
おいて該バランサによるトルク変動抑制効果を十
分に達成することができ、特に自動車用エンジン
にあつては不快な振動が発生しないためドライバ
ビリテイが向上するという効果が得られるもので
ある。
第１図は本発明実施例に係るバランサ制御装置
を備えたエンジンのシステム図、第２図は第１図
に示した制御器の制御ブロツク図、第３図は第１
図に示したバランサの要部縦断面図、第４図は第
３図の−縦断面図、第５図は第１図に示した
制御器の制御フローチヤート、第６図はバランサ
による起振モーメントの除去状態図、第７図はエ
ンジンのトルク変動図、第８図はトルクハーモニ
ツク係数図、第９図及び第１０図はトルクハーモ
ニツク係数の変化状態図、第１１図はバランサの
回転半径を変化させた場合の特性曲線図、第１２
図はバランサの概念図、第１３図は第１２図に示
したバランサの特性曲線図である。 １……エンジン、２……インテークマニホール
ド、５……シヤツターバルブ、６……アクチユエ
ータ、７……スロツトルバルブ、８……水温セン
サ、９……負圧センサ、１０……回転速度セン
サ、１１……制御器、１２……クランクシヤフ
ト、１３……バランサ、１４……バランサシヤフ
ト、２７……油圧機構。
を備えたエンジンのシステム図、第２図は第１図
に示した制御器の制御ブロツク図、第３図は第１
図に示したバランサの要部縦断面図、第４図は第
３図の−縦断面図、第５図は第１図に示した
制御器の制御フローチヤート、第６図はバランサ
による起振モーメントの除去状態図、第７図はエ
ンジンのトルク変動図、第８図はトルクハーモニ
ツク係数図、第９図及び第１０図はトルクハーモ
ニツク係数の変化状態図、第１１図はバランサの
回転半径を変化させた場合の特性曲線図、第１２
図はバランサの概念図、第１３図は第１２図に示
したバランサの特性曲線図である。 １……エンジン、２……インテークマニホール
ド、５……シヤツターバルブ、６……アクチユエ
ータ、７……スロツトルバルブ、８……水温セン
サ、９……負圧センサ、１０……回転速度セン
サ、１１……制御器、１２……クランクシヤフ
ト、１３……バランサ、１４……バランサシヤフ
ト、２７……油圧機構。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ２気筒が360゜のクランク角位相をもつて爆発
燃焼する４サイクルエンジンにおいて、エンジン
の負荷状態を検出する負荷検出手段と、エンジン
の回転状態を検出する回転検出手段と、所定の質
量を有しエンジンのクランクシヤフトと同期回転
されるとともにその重心位置が半径方向に可変と
されその起振モーメントによつて２気筒運転時の
爆発燃焼による一次の起振モーメントを軽減させ
るバランサと、 上記負荷検出手段と回転検出手段からの出力を
受けて２気筒運転時に前記バランサの重心位置
を、エンジン回転数が低回転側である場合には半
径方向の外方寄りに、高回転側である場合には半
径方向の内方寄りにそれぞれ位置させるととも
に、同一回転数においても負荷が高いほど半径方
向の外方寄りに位置させるバランサ可変手段とを
備えたことを特徴とする４サイクル２気筒運転エ
ンジンのバランサ制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14986084A JPS6127329A (ja) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | ４サイクル２気筒運転エンジンのパランサ制御装置 |
| US06/754,997 US4608952A (en) | 1984-07-18 | 1985-07-15 | Balancer control device for multiple-cylinder four-cycle engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14986084A JPS6127329A (ja) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | ４サイクル２気筒運転エンジンのパランサ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6127329A JPS6127329A (ja) | 1986-02-06 |
| JPH0561486B2 true JPH0561486B2 (ja) | 1993-09-06 |
Family
ID=15484231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14986084A Granted JPS6127329A (ja) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | ４サイクル２気筒運転エンジンのパランサ制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4608952A (ja) |
| JP (1) | JPS6127329A (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5040507A (en) * | 1990-03-07 | 1991-08-20 | Cummins Engine Company, Inc. | Method and device for variable idle speed control of an internal combustion engine |
| US5042444A (en) * | 1990-03-07 | 1991-08-27 | Cummins Engine Company, Inc. | Device and method for altering the acoustic signature of an internal combustion engine |
| US5105779A (en) * | 1990-09-26 | 1992-04-21 | Kinetic Technology, Inc. | Cylinder blanking system for internal combustion engine |
| DE69228746T2 (de) * | 1991-12-26 | 1999-07-22 | Mitsubishi Motors Corp | Fahrzeugbrennkraftmaschine |
| WO1995002519A1 (en) * | 1993-07-15 | 1995-01-26 | Onan Corporation | Balanced engine driven generator set |
| US5368000A (en) * | 1993-07-15 | 1994-11-29 | Onan Corporation | Engine efficiency improvement system |
| WO1995002758A1 (en) * | 1993-07-15 | 1995-01-26 | Onan Corporation | Auxiliary power system for hybrid electric vehicle |
| US5377631A (en) * | 1993-09-20 | 1995-01-03 | Ford Motor Company | Skip-cycle strategies for four cycle engine |
| US5778858A (en) * | 1996-12-17 | 1998-07-14 | Dudley Frank | Fuel injection split engine |
| JP3699035B2 (ja) * | 2001-11-14 | 2005-09-28 | 三菱電機株式会社 | 多気筒エンジンの休筒制御装置 |
| KR100456548B1 (ko) * | 2001-12-26 | 2004-11-10 | 현대자동차주식회사 | 자동차 엔진의 가변형 밸런스 샤프트 |
| US6688272B2 (en) * | 2002-05-29 | 2004-02-10 | Ford Global Technologies, Llc | Crankshaft assembly for enabling engine cylinder deactivation |
| DE10233284A1 (de) * | 2002-07-23 | 2004-02-12 | Fev Motorentechnik Gmbh | Verfahren zur Verbesserung des Drehmomentverlaufs an einer Mehrzylinder-Viertakt-Kolbenbrennkraftmaschine |
| US8047175B2 (en) * | 2004-01-14 | 2011-11-01 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | In-line four cylinder engine for vehicle and vehicle provided with the engine |
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| DE102011080601A1 (de) * | 2011-08-08 | 2013-02-14 | Ford Global Technologies, Llc | Verfahren zum Ausgleich der Massenkräfte einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5114508A (en) * | 1974-07-24 | 1976-02-05 | Mitsubishi Motors Corp | Enjinnobaransakudosochi |
| US4125036A (en) * | 1974-10-16 | 1978-11-14 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for driving engine balancers |
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| JPS562432A (en) * | 1979-06-22 | 1981-01-12 | Nissan Motor Co Ltd | Shock reducing device for number of cylinder controlling engine |
| DE3005369A1 (de) * | 1980-02-13 | 1981-08-20 | LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH, 7580 Bühl | Trennvorrichtung zum an- und abkuppeln von kurbelwellen |
| DE3005343A1 (de) * | 1980-02-13 | 1981-08-20 | LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH, 7580 Bühl | Verfahren zum wahlweisen an- und abkuppeln von kurbelwellen |
| DE3005344A1 (de) * | 1980-02-13 | 1981-08-20 | LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH, 7580 Bühl | Verbrennungsmotor mit einer trennvorrichtung zum an- und abkuppeln einer ersten kurbelwelle an bzw. von einer zweiten kurbelwelle |
| JPS57338A (en) * | 1980-06-02 | 1982-01-05 | Nissan Motor Co Ltd | Cylinder quantity controlled engine |
| SE449648B (sv) * | 1981-06-17 | 1987-05-11 | Volvo Ab | Forbrenningsmotor |
| JPS584221A (ja) * | 1981-06-29 | 1983-01-11 | 富士電機株式会社 | 回路しや断器の予防保全方法 |
| JPS6069344A (ja) * | 1983-08-31 | 1985-04-20 | Mazda Motor Corp | 気筒数制御エンジンのバランサ装置 |
-
1984
- 1984-07-18 JP JP14986084A patent/JPS6127329A/ja active Granted
-
1985
- 1985-07-15 US US06/754,997 patent/US4608952A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57177441A (en) * | 1981-04-27 | 1982-11-01 | Mitsubishi Motors Corp | Variable balancer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6127329A (ja) | 1986-02-06 |
| US4608952A (en) | 1986-09-02 |
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