JPH06100094B2 - ２サイクル断熱エンジンの制御装置 - Google Patents

２サイクル断熱エンジンの制御装置

Info

Publication number
JPH06100094B2
JPH06100094B2 JP1114143A JP11414389A JPH06100094B2 JP H06100094 B2 JPH06100094 B2 JP H06100094B2 JP 1114143 A JP1114143 A JP 1114143A JP 11414389 A JP11414389 A JP 11414389A JP H06100094 B2 JPH06100094 B2 JP H06100094B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
engine
intake
cylinder
exhaust
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1114143A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02294524A (ja
Inventor
英男 河村
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.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors 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 Isuzu Motors Ltd filed Critical Isuzu Motors Ltd
Priority to JP1114143A priority Critical patent/JPH06100094B2/ja
Priority to US07/514,473 priority patent/US5000133A/en
Priority to DE69006906T priority patent/DE69006906T2/de
Priority to DE199090304615T priority patent/DE397361T1/de
Priority to EP90304615A priority patent/EP0397361B1/en
Publication of JPH02294524A publication Critical patent/JPH02294524A/ja
Publication of JPH06100094B2 publication Critical patent/JPH06100094B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0203—Variable control of intake and exhaust valves
    • 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
    • F02B25/00—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders
    • F02B25/02—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders using unidirectional scavenging
    • F02B25/04—Engines having ports both in cylinder head and in cylinder wall near bottom of piston 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
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-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
    • F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
    • F02B77/02—Surface coverings of combustion-gas-swept parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0253—Fully variable control of valve lift and timing using camless actuation systems such as hydraulic, pneumatic or electromagnetic actuators, e.g. solenoid valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0257—Independent control of two or more intake or exhaust valves respectively, i.e. one of two intake valves remains closed or is opened partially while the other is fully opened
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/028—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation for two-stroke engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/18—Other cylinders
    • F02F1/22—Other cylinders characterised by having ports in cylinder wall for scavenging or charging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2201/00—Electronic control systems; Apparatus or methods therefor
    • 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
    • F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • 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
    • F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • 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
    • F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
    • F02B77/11—Thermal or acoustic insulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、吸排気バルブを電磁力により開閉作動する
２サイクル断熱エンジンの制御装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、内燃機関のバルブ機構として、吸排気バルブを電
気的に構成し、電動させるバルブ機構が、例えば、特開
昭58−183805号公報に開示されている。
該内燃機関のバルブ機構は、内燃機関の作動状態を検出
する検出器を設け、該検出器の検出信号に基づき吸気バ
ルブと排気バルブを電動手段で動作させるものである。
内燃機関の作動状態を検出する検出器は、クランク軸の
回転状態を検出すること、或いはアクセル開度を検出す
ることによって達成している。また、吸気バルブと排気
バルブの電動手段による動作は、燃料の吸気状態及び爆
発燃焼物の排気状態を内燃機関の作動状態に対応して弁
部の開口度合いを調節することによって達成したもので
ある。
一般に、ガソリンエンジン或いはディーゼルエンジンの
作動については、吸入行程、圧縮行程、燃焼行程及び排
気行程の４つの作用の繰り返しによって行われ、該各行
程の内、動力が発生してクランクシャフトにトルクが与
えられるのは燃焼行程のみであり、他の３つの行程は慣
性によって回転が行われるものである。
これらの各行程の作動原理には、４サイクルエンジンと
２サイクルエンジンの２種類の方式があるが、２サイク
ルエンジンは、吸入行程と排気行程が燃焼行程と圧縮行
程の一部で行われ、ピストンの２ストローク即ちクラン
クシャフトの１回転で１サイクルを完了する。従って、
２サイクルエンジンは、４サイクルエンジンに比較し
て、２倍の燃料行程即ち爆発回数であるから、同一排気
量では出力が４サイクルエンジンの1.5倍程度になる。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、シリンダヘッド及びシリンダブロックに形成
したシリンダから成る燃焼室を断熱材、セラミック材等
から断熱構造に構成した断熱エンジンについては、シリ
ンダ内の高熱化により容積効率が低下し、出力の低下を
もたらす。その理由は、シリンダヘッド及びシリンダ上
部は断熱構造のため、燃焼室上部及び壁面は高温になっ
ており、シリンダ内に吸い込まれた新気はシリンダ内或
いは壁面から受熱して加熱膨張し、そのため、容積効率
が低下し、しかも高温の壁面の影響を受けて燃焼室内へ
吸入される吸入空気量は２割以上にも減少させられるこ
とである。
しかしながら、２サイクルの作動のエンジンでは、空気
交換は排気バルブが開弁し、排気ポートを通じて排気さ
れる時、シリンダ内に圧力波即ちパルス波が発生し、排
気ガスを押し出す現象になる。それによって、該排気ガ
スの後流に発生した負の圧力ゾーンに新気がシリンダ下
部から流入するが、シリンダ下部はシリンダヘッドに比
較してそれほど高温になっていないので、新気はシリン
ダ下部の壁面温度の影響を余り受けない。このことは、
特に、断熱エンジンにおいて、２サイクルの作動を行っ
てシリンダ下部より新気を吸入すれば、掃気空気量或い
は吸入空気量が減少しないというメリットがある。
一方、断熱エンジンの排気ガスの温度は、相当に高くな
り、４サイクル作動のエンジンのように、吸気バルブと
排気バルブとがシリンダヘッドに配置され、互いに近接
している場合には、吸気ポートが排気ポート及び排気ガ
スによる熱的影響を受け易くなり、吸入空気が熱的影響
のため膨張して吸入空気量が極端に減少することがあ
る。
この発明の目的は、上記の課題を解決することであり、
吸排気バルブをセラミック材料の軽量な材料で製作し、
吸排気バルブを電磁力で開閉作動して開閉タイミングを
制御することによってクランクの回転とは独立して吸排
気バルブを制御できることに着眼し、また、シリンダヘ
ッド及びシリンダから成る燃焼室を断熱構造に構成した
断熱エンジンではシリンダヘッド部位は高温になるが、
シリンダヘッドより離れたシリンダ下部は比較的に高温
でないことを考慮し、断熱エンジンにおいて吸気ポート
を排気ポートから隔たったシリンダ下部に設けて２サイ
クル作動の制御を行い、少なくとも断熱構造から生じる
容積効率の低下を防止し、更に、吸気ポートへの排気ガ
スの逆流を防止するため、吸気ポートに吸気バルブを配
置し該吸気バルブの開閉作動を電磁力によって最適のバ
ルブタイミングで制御し、しかも吸入空気に対する排気
ガス及び高温壁面の熱的影響を最小限に小さくして吸入
空気量の減少を防止してエンジンの高出力を得ることが
できる２サイクル断熱エンジンの制御装置を提供するこ
とである。
〔課題を解決するための手段〕
この発明は、上記目的を達成するため、次のように構成
されている。即ち、この発明は、シリンダヘッドとシリ
ンダブロックに形成したシリンダとによって形成される
燃焼室を断熱構造に構成した断熱エンジンにおいて、前
記シリンダヘッドに配置した排気バルブと、シリンダ下
部に配置した吸気バルブと、前記各バルブを電磁力で開
閉作動する電磁バルブ駆動装置と、エンジンの回転数を
検出する回転センサーと、クランク角を検出する検出手
段による検出信号に応答して前記吸気バルブ及び前記排
気バルブの開閉タイミングを制御するコントローラとを
備えており、前記コントローラは、エンジン回転数が所
定の回転数より大きい場合は通常の２サイクル作動タイ
ミングで前記排気バルブを開弁制御し、エンジン回転数
が所定の回転数より大きくない場合には通常の２サイク
ル作動タイミングより遅らせて下死点付近で前記排気バ
ルブを開弁制御することを特徴とする２サイクル断熱エ
ンジンの制御装置に関する。
〔作用〕
この発明による２サイクル断熱エンジンの制御装置は、
上記のように構成され、次のように作用する。
この２サイクル断熱エンジンの制御装置は、シリンダヘ
ッドに配置した排気バルブとシリンダ下部に配置した吸
気バルブとを電磁力で開閉作動する電磁バルブ駆動装置
によって、コントローラの指令でクランク角を検出する
検出手段による検出信号に応答して前記吸気バルブ及び
前記排気バルブの開閉タイミングを制御したので、排気
バルブをシリンダヘッドに配置したユニフロウタイプに
構成して掃気作用をシリンダ中心線に対して一定方向の
気流によって行わせ、エンジンの効率をアップさせ、し
かも、各バルブは電磁力によってクランクの回転とは独
立して、ピストンのストローク位置即ちクランク角を検
出する検出手段による検出信号に応答して前記各バルブ
の開閉タイミングを最適状態に開閉制御できる。
特に、エンジン回転数が所定の回転数より大きい場合は
通常の２サイクル作動タイミングで前記排気バルブを開
弁制御し、エンジン回転数が所定の回転数より大きくな
い場合には通常の２サイクル作動タイミングより遅らせ
下死点（B.D.C）付近で前記排気バルブを開弁制御する
ようにしたので、低速時は高速時より速く開弁制御で
き、それによって排気ガスを燃焼室内に留めて排気ガス
のエネルギーの損失を防止して仕事量を増加して性能向
上を図ることができ、しかも、該時点での排気バルブの
開弁によって排気ガスはパルス状になってシリンダヘッ
ド部の排気ポートから一気に排気される。
また、この場合に、シリンダヘッドに設けた２つの排気
ポートから排気ガスを効率良く排気し、次いで、排気ガ
スのパルス波の後流に負圧の領域を埋める状態で吸入空
気が吹き込まれるので、流れは単一方向となり、従っ
て、シリンダヘッド及びシリンダ上部の壁温が高温にな
っていたとしても吸入効率の低下は少ない。
また、この２サイクル作動のエンジンの制御装置は、吸
気ポートに吸気バルブが配置されており、開閉作動は電
磁力で制御され、特に、排気バルブの開弁によって排気
ガスの大半が排気された所定の時間経過後に、吸気バル
ブが開弁されるので、ピストンの下降に伴って吸気バル
ブが開弁する従来のエンジンと異なり、吸気ポートへの
排気ガスの逆流は発生することなく、吸入空気量が低減
する現象も発生しない。
〔実施例〕
以下、図面を参照して、この発明による２サイクル断熱
エンジンの制御装置の実施例を説明する。
第１図には、この発明による制御装置を備えた２サイク
ル断熱エンジンの一実施例が示されている。この２サイ
クル断熱エンジンは、シリンダヘッド３及びシリンダを
構成するシリンダライナ４から構成した燃焼室８は、断
熱材、セラミック材等から断熱構造に構成されている。
また、シリンダ即ちシリンダライナ４内を往復運動する
ピストン７についても、図示していないが、断熱材及び
セラミック材料等から断熱構造に構成することができる
ことは勿論である。
エンジンを構成するシリンダブロック６に形成されたシ
リンダ34にはシリンダライナ４が嵌合しており、該シリ
ンダブロック６の上面にはガスケット33を介してシリン
ダヘッド３が固定されている。シリンダライナ４内には
ピストン７が往復運動するように構成されている。
燃焼室８は、シリンダライナ４、シリンダヘッド３及び
ピストン７によって囲まれて形成される室である。シリ
ンダヘッド３には２つの排気ポート22が形成され、これ
らのポートには排気バルブ２が各々配置されている。
この２サイクル断熱エンジンは、排気バルブ２をシリン
ダヘッド３に配置したユニフロウタイプに構成したもの
であり、掃気作用をシリンダ中心線に対して一定方向の
気流によって行わせ、エンジンの効率をアップさせたも
のである。
シリンダブロック６の下部内周部には環状の吸気ポート
９が形成され、該吸気ポート９に対応してシリンダライ
ナ４の下部には、複数個の吸気口５が周方向に形成され
ている。更に、吸気ポート９に吸入空気を導入するた
め、シリンダブロック６の下部には吸気ポート11が形成
され、該吸気ポート11と吸気ポート９とを連通する吸気
口32が形成されている。この吸気口32には、バルブシー
ト18が形成され、該バルブシート18には吸気バルブ１が
配置されている。
図では、吸気バルブ１が１個配置された場合が示されて
いるが、吸入空気を周方向から均一に且つ多量に燃焼室
８内に吸入するため、複数個の吸気バルブをシリンダ下
部の周方向に配置してもよいことは勿論である。また、
吸入空気は、ターボチャージャのコンプレッサによって
導入できることも勿論である。
この２サイクル断熱エンジンについては、各バルブ1,2
は電磁力によって開閉作動されるものであり、従って、
各バルブ1,2の開閉作動はクランクの回転とは独立し
て、ピストンのストローク位置即ちクランク角を検出す
る位置センサー35による検出信号に応答して各バルブ1,
2の開閉タイミングを最適状態に開閉制御できるもので
ある。
即ち、この２サイクル断熱エンジンにおいて、吸気バル
ブ１及び排気バルブ２は、電磁バルブ駆動装置の各バル
ブリフター10を備えており、該バルブリフター10によっ
て電磁力によって開閉作動されるものであり、この電磁
バルブ駆動装置のバルブリフター10は、後述のエンジン
の回転数を検出する回転センサー14、エンジンの負荷を
検出する負荷センサー31、ピストン７のストローク位置
即ちクランク角を検出する位置センサー35、及び吸入空
気量を検出する吸気流量センサー29からの各検出信号を
受け、これらの各検出信号に応答して指令を発するコン
トローラ15によって制御される。
次に、この２サイクル断熱エンジンにおける吸気バルブ
及び排気バルブを開閉作動できる電磁バルブ駆動装置の
一例を第２図を参照して説明する。
電磁バルブ駆動装置における部品について、第１図に示
すエンジンの部品と同等の機能を有する部品には、同一
の符号を付している。また、説明を分かり易くするた
め、吸気ポート及び吸気バルブについては、シリンダヘ
ッドに設けられた構造で説明しているが、ここで説明す
る吸気バルブは、この２サイクル断熱エンジンでは、シ
リンダ下部に配置した吸気バルブ１に相当するものであ
る。
第２図に示すように、電磁バルブ駆動装置は、エンジン
13に組み込んだものであり、電磁バルブ駆動装置の要部
がエンジン13から取り出された状態で概念的に示されて
いる。エンジン13への供給燃料を制御する燃料噴射装置
21は噴射ノズル12を有し、該噴射ノズル12はシリンダヘ
ッド３の上部から吸気ポート11に貫入され、ノズル孔か
ら噴射される燃料がシリンダ内へと噴霧導入される。燃
料噴射装置21は、コントローラ15からの指令によって所
定量の燃料を噴射するように制御されるものである。ま
た、エンジン13の出力軸に対してエンジン回転数を検出
する回転センサー14が設けられている。エンジン回転数
の検出値即ち回転信号は、コントローラ15に入力され
る。吸気バルブ１は、セラミック材料で製作され、シリ
ンダヘッド３に固定したバルブガイド16に案内されて上
下方向に摺動可能に配設されている。
なお、図では、吸気バルブ１についてのみ図示されてい
るが、この電磁バルブ駆動装置は、吸気バルブ１及び排
気バルブ２についても同様にセラミック材料で製作され
且つ電磁力によって開閉作動されるものである。この場
合、排気バルブ２が配置される排気系には、燃料噴射ノ
ズル及び流量センサーは配置されていないものである。
吸気バルブ１の上昇又は下降によって吸気バルブ１のバ
ルブフェース17が、シリンダヘッド３の吸気ポート11に
配置されたバルブシート18に当接又は離脱することによ
って、吸気ポート11が開閉されるものである。従って、
これらの吸気バルブ１の開閉作動或いは開閉量によって
エンジン13のシリンダ内への吸入空気量が制御されるも
のである。
吸気バルブ１の上端部23には、軟鉄等の磁性材料から成
る可動子19が固定されており、この可動子19には可動子
コイル24が設けられている。また、可動子19に対して、
該可動子19の上方に軟鉄等の磁性材料から成る固定子25
がシリンダヘッド３に設置されており、しかも固定子25
には固定コイル20が設けられている。従って、可動子コ
イル24及び固定子コイル20が通電／遮断されることによ
って、固定子25は可動子19を吸引／離反することにな
り、吸気バルブ５を上下に動弁駆動する。なお、シリン
ダヘッド３の上面に形成されたバルブスプリングシート
と可動子19との間には、バルブスプリング26が配設され
ている。従って、吸気バルブ５は、バルブスプリング26
のばね力により常時は閉弁されるものである。
更に、電磁力で作動される吸排気バルブについては、吸
排気バルブ自体を構成する材料は、軽量化のためセラミ
ック材で製作されており、また吸排気バルブのバルブフ
ェース17及びバルブステムの摺動部に鉄粉等が吸着する
ことを防止するため非磁性材料のセラミック材で製作さ
れることが好ましい。
しかるに、バルブフェース17及びバルブステムの摺動部
に鉄粉等が吸着すると、吸排気バルブによる吸排気ポー
トの密閉状態が悪化するし、また、摺動部の摩擦抵抗が
大きくなり焼き付き等の好ましくない状態が発生する。
そこで、吸排気バルブを電磁力で作動するため、吸排気
バルブの上端部には、磁性材料から成る可動子19を別途
設けてある。
上記のように、吸排気バルブを構成することによって、
コントローラ15からの制御された電流が可動子コイル24
及び固定子コイル20に通電又は遮断されると、固定子25
は可動子19をスプリング26の付勢力に抗して離反又は吸
引を行うことができ、吸気バルブ１は下降又は上昇を行
い、吸気バルブ１のバルブフェースは吸気ポート11を開
放又は閉鎖を行うことができる。
電磁バルブ駆動装置は、負荷センサー31、回転センサー
14及び位置センサー35によって検出された各検出信号を
コントローラ15が受け、検出された負荷信号に応答して
電磁バルブ駆動装置のバルブリフター10における固定子
コイル20及び可動子コイル24に電流を流し、電磁石を励
磁してバルブを駆動することができる。
エンジン13の負荷センサー31は、エンジン負荷を検出す
るものであり、燃料噴射装置21の噴射ノズル12からエン
ジン13への供給される燃料供給量を検出するか、或いは
アクセルペダル28の踏込み量を検出することによって検
出できるものである。言い換えれば、負荷センサー31
は、エンジン13への燃料供給量の検出センサー及び／又
はアクセルペダル28の踏込量の検出センサーで構成する
ことができる。従って、エンジン13への燃料供給量及び
／又はアクセルペダル28の踏込み量の信号をエンジンの
負荷信号として、コントローラ15に入力することによっ
て、吸排気バルブの電磁バルブを制御することができ
る。
また、エンジン13の位置センサー35は、ピストン７のス
トロークの位置を検出するものであり、クランク角を検
出することによって行われる。また、吸気ポート11を形
成する吸気パイプには、吸気流量センサー29が配設され
ている。この吸気流量センサー29は、例えば、電流を通
じた電熱線に当たる空気流を、電熱線の抵抗値変化によ
り検出するものであり、該吸気流量センサー29からの信
号は吸気流量処理装置30に入力され、吸気ポート38を通
る吸入空気量を検出することができる。この検出された
吸入空気量は、コントローラ15に入力される。
コントローラ15は、マイクロコンピュータから成り、演
算処理を行う中央制御装置、演算処理手順、制御手段等
を格納する各種メモリ、入／出力ポート等を備えてお
り、前述の各種センサーや吸気流量処理装置30等からの
各種信号が入力されると、メモリに格納された手順によ
り処理が行われ、吸気バルブ１及び排気バルブ２の開閉
作動のための動弁機構用の電磁コイル20,24に対して制
御指令を発し、吸排気バルブの開閉作動を制御する。
また、コントローラ15は、上記の吸排気バルブの開閉作
動に限らず、バルブタイミング、バルブ開度時間、バル
ブ開度、バルブリフト量、燃料の噴射タイミング等の演
算を行い、該演算結果に応じて制御指令が発せられるよ
う構成されている。なお、図中、27はバッテリであり、
コントローラ15、動弁用の各種コイル等の電源となるも
のである。
次に、この発明による２サイクル断熱エンジンの制御装
置の作動の一実施例を、第１図、第２図及び第３図を参
照して説明する。第３図は上記電磁バルブ制御装置を組
み込むことができる２サイクル断熱エンジンの制御作動
の一実施例を示す処理フロー図である。
まず、吸気バルブ１と排気バルブ２のバルブタイミング
等を最適状態に制御するため、コントローラ15からの指
令によって、吸気バルブ１と排気バルブ２のバルブリフ
ター10の作動を電磁力によって制御する。即ち、バルブ
リフター10はクランク軸の回転とは独立して制御できる
ので、燃焼室８への吸入空気量、排気量、吸気の燃焼室
８への吸入等、排気ガスの燃焼室８からの排気時、及び
両バルブ1,2のバルブタイミングの制御は、適宜にエン
ジン13の回転数に応じて最適状態に調節し、エンジン13
を良好に作動ができるように制御する。
そこで、エンジン13の始動に伴って電磁バルブ駆動装置
が駆動制御される。まず、第１ステップとして、エンジ
ン13を駆動することによって、エンジン回転数を回転セ
ンサー14によって検出し、該検出信号をコントローラ15
に入力する（ステップ40）。
更に、位置センサー35によってクランク角即ちピストン
７のストローク位置を検出し、該検出信号をコントロー
ラ13に入力する。コントローラ13はこれらの各検出信号
に応答して吸気バルブ１及び排気バルブ２の各バルブリ
フター10に指令を発し、吸気バルブ１及び排気バルブ２
の各バルブリフター10における固定子コイル20及び可動
子コイル24に電流を供給し、吸気バルブ１及び排気バル
ブ２を動弁作動して開閉制御する（ステップ41）。
回転センサー14によって検出されたエンジン回転数N
Eが、バルブの作動状態を変更することが好ましいと予
め計算された所定の回転数NE1より大きいか否かを判断
する。即ち、エンジン13の低回転時には、ピストン７が
下死点（B.D.C.）の付近に位置する時に、排気バルブ２
を開弁することが好ましいので、該開弁時期を制御する
ため、エンジン13の回転数が判定の回転数NE1が予め設
定されている（ステップ42）。
エンジン回転数NEが所定の回転数NE1より大きい場合に
は、エンジン13に対して通常の２サイクル作動を行えば
よいので、吸気バルブ１及び排気バルブ２を電磁バルブ
駆動装置のバルブリフター10によって電磁力で動弁作動
を行うように制御するため、吸気バルブ１と排気バルブ
２の各バルブリフター10即ちバルブ駆動系の駆動条件を
チェックする（ステップ43）。
吸気バルブ１及び排気バルブ２のバルブ駆動系の駆動条
件に異常がないならば、吸気バルブ１と排気バルブ２を
電磁力によって通常のバルブタイミングによって開閉制
御し、エンジン13を通常の２サイクル作動で作動制御す
る（ステップ44）。
また、エンジン回転数NEが所定の回転数NE1より大きく
ない場合には、エンジン13は低回転時であるので、エン
ジン13に対しては、排気バルブ２をピストン７が下死点
（B.D.C.）の付近に位置する時に開弁するように、コン
トローラ15からの指令によって各バルブリフター10に指
令を発するが、そこで、吸気バルブ１及び排気バルブ２
を電磁バルブ駆動装置の各バルブリフター10によって電
磁力で動弁作動を行うため、吸気バルブ１と排気バルブ
２の各バルブリフター10即ちバルブ駆動系の駆動条件を
チェックする（ステップ45）。
吸気バルブ１及び排気バルブ２のバルブ駆動系の駆動条
件に異常がないならば、吸気バルブ１と排気バルブ２を
電磁力によって制御し、予め計算されている所定のバル
ブタイミングによって開閉制御し、排気バルブ２をピス
トン７が出来るだけ下死点（B.D.C.）の付近に位置する
時に開弁し、排気ガスを燃焼室８内に出来るだけ留めて
配置エネルギーの流出を防止して仕事量を増大させ、ま
た、所定の時間経過後に、吸気バルブ１を開弁するよう
に制御する（ステップ46）。
〔発明の効果〕
この発明による２サイクル断熱エンジンの制御装置は、
上記のように構成されており、次のような効果を有す
る。
即ち、この２サイクル断熱エンジンの制御装置は、シリ
ンダヘッドとシリンダブロックに形成したシリンダとに
よって形成される燃焼室を断熱構造に構成した断熱エン
ジンにおいて、前記シリンダヘッドに配置した排気バル
ブと、前記シリンダ下部に配置した吸気バルブと、前記
各バルブを電磁力で開閉作動する電磁バルブ駆動装置
と、エンジンの回転数を検出する回転センサと、クラン
ク角を検出する検出手段による検出信号に応答して前記
吸気バルブ及び前記排気バルブの開閉タイミングを制御
するコントローラとを備えており、前記コントローラ
は、エンジン回転数が所定の回転数より大きい場合は通
常の２サイクル作動タイミングで前記排気バルブを開弁
制御し、エンジン回転数が所定の回転数より大きくない
場合には通常の２サイクル作動タイミングより遅らせ下
死点付近で前記排気バルブを開弁制御するように構成し
たので、エンジンの低回転時には排気バルブは通常の２
サイクル作動タイミングより遅れて開弁するため、排気
ガスを燃焼室内に長時間留めて排気ガスエネルギーの仕
事量を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明による制御装置を備えた２サイクル断
熱エンジンの一実施例を説明するための概略図、第２図
はこの発明による２サイクル断熱エンジンに電磁バルブ
制御装置を組み込むことができる電磁バルブ駆動装置の
一例を示す説明図、及び第３図は電磁バルブ駆動装置を
組み込んだ２サイクル断熱エンジンの制御装置の一実施
例を示す処理フロー図である。 １……吸気バルブ、２……排気バルブ、３……シリンダ
ヘッド、４……シリンダライナ、５……吸気口、６……
シリンダブロック、７……ピストン、８……燃焼室、9,
11……吸気ポート、10……バルブリフター、13……エン
ジン、14……回転センサー、15……コントローラ、22…
…排気ポート、35……位置センサー。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】シリンダヘッドとシリンダブロックに形成
    したシリンダとによって形成される燃焼室を断熱構造に
    構成した断熱エンジンにおいて、前記シリンダヘッドに
    配置した排気バルブと、シリンダ下部に配置した吸気バ
    ルブと、前記各バルブを電磁力で開閉作動する電磁バル
    ブ駆動装置と、エンジンの回転数を検出する回転センサ
    ーと、クランク角を検出する検出手段による検出信号に
    応答して前記吸気バルブ及び前記排気バルブの開閉タイ
    ミングを制御するコントローラとを備えており、前記コ
    ントローラは、エンジン回転数が所定の回転数より大き
    い場合は通常の２サイクル作動タイミングで前記排気バ
    ルブを開弁制御し、エンジン回転数が所定の回転数より
    大きくない場合には通常の２サイクル作動タイミングよ
    り遅らせて下死点付近で前記排気バルブを開弁制御する
    ことを特徴とする２サイクル断熱エンジンの制御装置。
JP1114143A 1989-05-09 1989-05-09 ２サイクル断熱エンジンの制御装置 Expired - Lifetime JPH06100094B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1114143A JPH06100094B2 (ja) 1989-05-09 1989-05-09 ２サイクル断熱エンジンの制御装置
US07/514,473 US5000133A (en) 1989-05-09 1990-04-25 Two-cycle heat-insulating engine
DE69006906T DE69006906T2 (de) 1989-05-09 1990-04-27 Wärmeisolierte Zweitaktmaschine.
DE199090304615T DE397361T1 (de) 1989-05-09 1990-04-27 Waermeisolierte zweitaktmaschine.
EP90304615A EP0397361B1 (en) 1989-05-09 1990-04-27 Two-cycle heat-insulating engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1114143A JPH06100094B2 (ja) 1989-05-09 1989-05-09 ２サイクル断熱エンジンの制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02294524A JPH02294524A (ja) 1990-12-05
JPH06100094B2 true JPH06100094B2 (ja) 1994-12-12

Family

ID=14630222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1114143A Expired - Lifetime JPH06100094B2 (ja) 1989-05-09 1989-05-09 ２サイクル断熱エンジンの制御装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5000133A (ja)
EP (1) EP0397361B1 (ja)
JP (1) JPH06100094B2 (ja)
DE (2) DE397361T1 (ja)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0637852B2 (ja) * 1989-07-17 1994-05-18 いすゞ自動車株式会社 ４サイクル断熱エンジン
US5189996A (en) * 1989-11-09 1993-03-02 North American Philips Corporation Two-stroke-cycle engine with variable valve timing
US5131354A (en) * 1989-11-09 1992-07-21 North American Philips Corporation Method of operating a two-stroke-cycle engine with variable valve timing in a four-stroke-cycle mode
JPH04175406A (ja) * 1990-11-07 1992-06-23 Sanshin Ind Co Ltd ２サイクル内燃機関
JP2579422Y2 (ja) * 1991-02-01 1998-08-27 株式会社共立 二サイクルエンジン用シリンダ
DE19548342A1 (de) * 1995-12-22 1997-07-03 Daimler Benz Ag Zylinderkopf für eine gleichstromgespülte Zweitakt-Brennkraftmaschine
US5746163A (en) * 1996-09-26 1998-05-05 Clean Cam Technology Systems Low emission power plant and method of making same
DE19803000A1 (de) * 1997-01-27 1998-08-27 Aisin Seiki Ventilsteuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor
US5870982A (en) * 1997-11-12 1999-02-16 Strawz; Frank T. Intake valve of a supercharged two stroke engine
EP0965739A3 (de) * 1998-06-15 2000-07-26 Wärtsilä NSD Schweiz AG Dieselmotor
EP0965738A1 (de) * 1998-06-15 1999-12-22 Wärtsilä NSD Schweiz AG Dieselmotor
JP4279123B2 (ja) * 2003-04-21 2009-06-17 三菱重工業株式会社 掃気管制弁装置を備えた内燃機関
GB2410060A (en) * 2004-01-14 2005-07-20 Lotus Car A two-stroke compression-ignition internal combustion engine
JP2006183481A (ja) * 2004-12-27 2006-07-13 Nissan Motor Co Ltd ユニフロー２ストローク内燃機関
JP2006183480A (ja) * 2004-12-27 2006-07-13 Nissan Motor Co Ltd ユニフロー２ストローク内燃機関
DE102005002272A1 (de) * 2005-01-18 2006-07-20 Andreas Stihl Ag & Co. Kg Zweitaktmotor
FR2912465B1 (fr) * 2007-02-12 2013-08-02 Jean Melchior Moteur a combustion interne alimente par un melange gazeux homogene pauvre.
FR2952972A1 (fr) * 2009-11-25 2011-05-27 Jean Joseph Picq Moteur thermique performant et economique
GB2476495A (en) * 2009-12-24 2011-06-29 Libertine Fpe Ltd Free piston engine
JP6061026B2 (ja) * 2013-05-10 2017-01-18 株式会社Ihi ユニフロー掃気式２サイクルエンジン
JP6033213B2 (ja) * 2013-12-26 2016-11-30 本田技研工業株式会社 ２ストロークエンジン
CN108661817B (zh) * 2018-05-10 2023-11-03 天津大学 可变扫气持续期的船用二冲程柴油机气缸套
NO20200639A1 (no) * 2020-05-29 2021-11-30 Lars Harald Heggen Gassveksling i forbrenningsmotorer for økt virkningsgrad

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3394686A (en) * 1964-01-16 1968-07-30 Kreglewski Adam Method of high-level supercharging for diesel engines and practical application thereof
JPS5554625A (en) * 1978-10-18 1980-04-22 Nippon Soken Inc Two-cycle internal combustion engine
JPS5623507A (en) * 1979-08-02 1981-03-05 Toshiba Corp Exhaust valve
BE886424A (nl) * 1980-12-01 1981-04-01 Struyven Joseph Tweeslagmotoren met minimum, 1 klep op de spoel of uitlaatkanalen.
JPS58183805A (ja) * 1982-04-20 1983-10-27 Honda Motor Co Ltd 内燃機関のバルブ機構
JPS5978980A (ja) * 1982-10-22 1984-05-08 臼井国際産業株式会社 金属基体表面とセラミツク素材との接合構造
DE3401362C3 (de) * 1983-02-04 1998-03-26 Fev Motorentech Gmbh Verfahren zur Steuerung von Viertakt-Kolbenbrennkraftmaschinen
JPS6088810A (ja) * 1983-10-20 1985-05-18 Daihatsu Motor Co Ltd 内燃機関
JPS6093157A (ja) * 1983-10-26 1985-05-24 Isuzu Motors Ltd 断熱エンジンの構造
FR2593855B1 (fr) * 1986-02-04 1991-10-04 Bollee Francois Moteurs thermiques a grand rendement thermodynamique
DE299679T1 (de) * 1987-07-11 1989-05-11 Isuzu Motors Ltd., Tokio/Tokyo Kuehlungsanlage fuer eine waermeisolierte brennkraftmaschine.
JP2526947B2 (ja) * 1987-12-14 1996-08-21 いすゞ自動車株式会社 断熱エンジンの構造
JPH02181008A (ja) * 1988-12-28 1990-07-13 Isuzu Motors Ltd 電磁駆動バルブ
JPH0621531B2 (ja) * 1988-12-28 1994-03-23 いすゞ自動車株式会社 電磁力駆動バルブの制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0397361A1 (en) 1990-11-14
DE69006906D1 (de) 1994-04-07
DE397361T1 (de) 1991-06-13
JPH02294524A (ja) 1990-12-05
US5000133A (en) 1991-03-19
EP0397361B1 (en) 1994-03-02
DE69006906T2 (de) 1994-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH06100094B2 (ja) ２サイクル断熱エンジンの制御装置
JPH0663458B2 (ja) サイクル変換可能エンジン
EP0433039B1 (en) Variable-cycle engine
JPH02130207A (ja) 電磁力駆動バルブ制御装置
JP2841473B2 (ja) エンジンの電磁バルブ制御装置
KR102638479B1 (ko) 2-행정 엔진에서의 방법 및 2-행정 엔진
JPH0526051A (ja) 断熱２−４サイクル切換エンジン
JPH03194118A (ja) ２サイクルエンジン
JP2742825B2 (ja) サイクル可変エンジン
JP2838422B2 (ja) サイクル可変エンジン
JPH03117622A (ja) ２サイクルディーゼルエンジンの制御装置
JP2742824B2 (ja) サイクル可変エンジンの制御装置
JP2730198B2 (ja) ４サイクル断熱エンジン
JP2791591B2 (ja) サイクル可変エンジン
JPH0311121A (ja) エンジンの電磁バルブ制御装置
JP2833000B2 (ja) 電磁バルブ駆動装置付きエンジン
JP2791590B2 (ja) サイクル可変エンジン
JP2748560B2 (ja) エンジンの電磁バルブ制御装置
JPH03279633A (ja) サイクル切換エンジン
JPH02286857A (ja) ４サイクル断熱エンジン
JPH0311122A (ja) エンジンの電磁バルブ制御装置
JP2995427B2 (ja) 副燃焼室式ディーゼルエンジン
JPH0392546A (ja) 可変サイクルエンジンの制御装置
JPH02264123A (ja) ６サイクルエンジンの制御装置
JPH0350363A (ja) ２サイクル断熱エンジン