JPH08144791A - 火花点火機関の運転制御方法及び装置 - Google Patents
火花点火機関の運転制御方法及び装置Info
- Publication number
- JPH08144791A JPH08144791A JP6288034A JP28803494A JPH08144791A JP H08144791 A JPH08144791 A JP H08144791A JP 6288034 A JP6288034 A JP 6288034A JP 28803494 A JP28803494 A JP 28803494A JP H08144791 A JPH08144791 A JP H08144791A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotary valve
- inner ring
- spark ignition
- ignition engine
- valve
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- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
- F02B29/08—Modifying distribution valve timing for charging purposes
- F02B29/083—Cyclically operated valves disposed upstream of the cylinder intake valve, controlled by external means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
- F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
- F02D9/12—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having slidably-mounted valve members; having valve members movable longitudinally of conduit
- F02D9/16—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having slidably-mounted valve members; having valve members movable longitudinally of conduit the members being rotatable
-
- 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
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来のスロットルバルブを用いた機構よりも
圧力損失が少なく、ロータリバルブを用いた機構よりも
熱効率の低下が少ない火花点火機関の運転制御方法及び
装置の提供。 【構成】点火火花機関の吸気ポート（１７）の連通路
（２）にロータリバルブ（３）を介装し、該ロータリバ
ルブ（３）は吸気管（２）に固定されたインナーリング
（３１）及び該インナーリング（３１）に対して摺動し
つつ回動可能なアウターリング（３２）を備えたポート
ライナを有し、ロータリバルブ（３）の位相を変化させ
る位相制御と、前記アウターリング（３２）を前記イン
ナーリング（３１）に対して摺動しつつ回動させること
により前記ロータリバルブ（３）の特性曲線の傾きを制
御するコントローラ（６）を備えている。
圧力損失が少なく、ロータリバルブを用いた機構よりも
熱効率の低下が少ない火花点火機関の運転制御方法及び
装置の提供。 【構成】点火火花機関の吸気ポート（１７）の連通路
（２）にロータリバルブ（３）を介装し、該ロータリバ
ルブ（３）は吸気管（２）に固定されたインナーリング
（３１）及び該インナーリング（３１）に対して摺動し
つつ回動可能なアウターリング（３２）を備えたポート
ライナを有し、ロータリバルブ（３）の位相を変化させ
る位相制御と、前記アウターリング（３２）を前記イン
ナーリング（３１）に対して摺動しつつ回動させること
により前記ロータリバルブ（３）の特性曲線の傾きを制
御するコントローラ（６）を備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、火花点火機関の運転制
御に関するものであり、より詳細には、所謂ミラーサイ
クルで用いられるロータリバルブを改良して火花点火機
関の運転制御を改善した技術に関する。
御に関するものであり、より詳細には、所謂ミラーサイ
クルで用いられるロータリバルブを改良して火花点火機
関の運転制御を改善した技術に関する。
【０００２】尚、ミラーサイクルエンジンとは、例えば
吸気弁を閉じる以前に吸気管途中に介装されたロータリ
バルブを閉じる（吸気早閉じ）ことにより、膨張比を圧
縮比に対して大きくし、即ち、吸気から圧縮に至る行程
を変化して、燃焼ガスの持つエネルギを十分に膨張させ
て取り出すものである。
吸気弁を閉じる以前に吸気管途中に介装されたロータリ
バルブを閉じる（吸気早閉じ）ことにより、膨張比を圧
縮比に対して大きくし、即ち、吸気から圧縮に至る行程
を変化して、燃焼ガスの持つエネルギを十分に膨張させ
て取り出すものである。
【０００３】
【従来の技術】火花点火機関の従来技術の一つに図５で
示すような機構がある。この機構は吸気管２´に絞り弁
３´を介装し、燃料と空気の混合気の流量を制御するこ
とにより、エンジンの負荷或いは回転数の制御を行って
いる。しかし、絞り弁の作動により大きな圧力損失を生
じてしまうという問題が存在する。
示すような機構がある。この機構は吸気管２´に絞り弁
３´を介装し、燃料と空気の混合気の流量を制御するこ
とにより、エンジンの負荷或いは回転数の制御を行って
いる。しかし、絞り弁の作動により大きな圧力損失を生
じてしまうという問題が存在する。
【０００４】これに対して、図６で示すように、ロータ
リバルブ３０´を吸気管２０´に介装する技術も提案さ
れている。図６で示す技術においては、例えば低負荷或
いはエンジン回転数が低い場合には、図７に示すよう
に、ロータリバルブ３０´の閉弁時期を早めて、その位
相をＲ１からＲ２に変化させる。ここで、位相Ｒ１の際
には吸い込み流量は、図中ハッチングを付して示す符号
ＡＢＣで示す部分の面積となるが、位相Ｒ２に変化する
ことにより符号ａｂｃで示す部分の面積となり、減少す
ることが明らかである。しかし、ロータリバルブ３０´
の閉鎖時期が早まるにつれて、圧縮比が低くなり圧縮温
度が低下し、吸い込み流量が減少して、シリンダ内への
空気の流入速度が低下する。その結果、燃焼速度が低下
し、熱効率が低下するという問題が生じるのである。
リバルブ３０´を吸気管２０´に介装する技術も提案さ
れている。図６で示す技術においては、例えば低負荷或
いはエンジン回転数が低い場合には、図７に示すよう
に、ロータリバルブ３０´の閉弁時期を早めて、その位
相をＲ１からＲ２に変化させる。ここで、位相Ｒ１の際
には吸い込み流量は、図中ハッチングを付して示す符号
ＡＢＣで示す部分の面積となるが、位相Ｒ２に変化する
ことにより符号ａｂｃで示す部分の面積となり、減少す
ることが明らかである。しかし、ロータリバルブ３０´
の閉鎖時期が早まるにつれて、圧縮比が低くなり圧縮温
度が低下し、吸い込み流量が減少して、シリンダ内への
空気の流入速度が低下する。その結果、燃焼速度が低下
し、熱効率が低下するという問題が生じるのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した様
な従来技術の問題点に鑑みて提案されたもので、従来の
絞り弁を用いた機構よりも圧力損失が少なく、ロータリ
バルブを用いた機構よりも熱効率の低下が少ない火花点
火機関の運転制御方法及び装置の提案を目的とする。
な従来技術の問題点に鑑みて提案されたもので、従来の
絞り弁を用いた機構よりも圧力損失が少なく、ロータリ
バルブを用いた機構よりも熱効率の低下が少ない火花点
火機関の運転制御方法及び装置の提案を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のロータリバルブ
は、火花点火機関の吸気ポートの連通路にロータリバル
ブを介装し、該ロータリバルブは固定されているインナ
ーリング及び該インナーリングに対して摺動しつつ回動
可能なアウターリングを備えているポートライナを有
し、ロータリバルブの位相を変化させる位相制御工程
と、前記アウターリングを前記インナーリングに対して
摺動しつつ回動させることにより前記ロータリバルブの
特性曲線の傾きを制御する特性制御工程とを含んでい
る。
は、火花点火機関の吸気ポートの連通路にロータリバル
ブを介装し、該ロータリバルブは固定されているインナ
ーリング及び該インナーリングに対して摺動しつつ回動
可能なアウターリングを備えているポートライナを有
し、ロータリバルブの位相を変化させる位相制御工程
と、前記アウターリングを前記インナーリングに対して
摺動しつつ回動させることにより前記ロータリバルブの
特性曲線の傾きを制御する特性制御工程とを含んでい
る。
【０００７】また、本発明のロータリバルブは、火花点
火機関の吸気ポートの連通路に介装され、ポートライナ
及び弁体を有するロータリバルブとして構成されてお
り、前記ポートライナは、固定されているインナーリン
グと、該インナーリングに対して摺動しつつ回動可能な
アウターリングとを備えている。
火機関の吸気ポートの連通路に介装され、ポートライナ
及び弁体を有するロータリバルブとして構成されてお
り、前記ポートライナは、固定されているインナーリン
グと、該インナーリングに対して摺動しつつ回動可能な
アウターリングとを備えている。
【０００８】
【作用】本発明によれば、絞り弁の代わりにロータリバ
ルブを設けてエンジン負荷（回転数）の制御を行うが、
吸い込み流量の制御はロータリバルブの位相制御と（イ
ンナーリングに対する）アウターリングの回動によって
行っている。そして本発明によれば、ロータリバルブを
設けることにより、圧力損失を小さくすることが出来
る。
ルブを設けてエンジン負荷（回転数）の制御を行うが、
吸い込み流量の制御はロータリバルブの位相制御と（イ
ンナーリングに対する）アウターリングの回動によって
行っている。そして本発明によれば、ロータリバルブを
設けることにより、圧力損失を小さくすることが出来
る。
【０００９】ここで、ロータリバルブによる制御のみで
は図４においてＲ１１からＲ１２に変化させる位相制御
のみが行われることになるが、本発明によれば、インナ
ーリングに対してアウターリングを回動させることによ
り、特性Ｒ１１を特性Ｒ１３で示す様に変化させる（特
性の傾きのみを変化）ことが出来る。そして、特性Ｒ１
１を特性Ｒ１３に変化させた場合には、流入空気量は符
号ＡＢＣで示す部分の面積から符号ＡｂＣで示す部分に
変わる。そのため、圧縮比が低くなり圧縮温度が低下し
たり、シリンダ内への空気の流入速度が低下することが
防止され、燃焼速度も低下せず、熱効率も低下しないの
である。
は図４においてＲ１１からＲ１２に変化させる位相制御
のみが行われることになるが、本発明によれば、インナ
ーリングに対してアウターリングを回動させることによ
り、特性Ｒ１１を特性Ｒ１３で示す様に変化させる（特
性の傾きのみを変化）ことが出来る。そして、特性Ｒ１
１を特性Ｒ１３に変化させた場合には、流入空気量は符
号ＡＢＣで示す部分の面積から符号ＡｂＣで示す部分に
変わる。そのため、圧縮比が低くなり圧縮温度が低下し
たり、シリンダ内への空気の流入速度が低下することが
防止され、燃焼速度も低下せず、熱効率も低下しないの
である。
【００１０】
【実施例】以下、図１〜４に基づいて本発明の実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００１１】図１において、エンジン１は内壁をコネク
ティングロッド１４で連結されたピストン１３が摺動す
るシリンダ１１と、該シリンダの上部に位置し、吸気ポ
ート１７と排気ポート１８を有し、シリンダ側端面には
図示しない点火プラグを有するシリンダヘッド１２と、
前記吸気ポート１７と前記排気ポート１８の前記シリン
ダ側の夫々の開口部を開閉する吸気弁１５と排気弁１６
と、途中に管路を開閉するロータリバルブ３を設けた吸
気管２とから構成されている。
ティングロッド１４で連結されたピストン１３が摺動す
るシリンダ１１と、該シリンダの上部に位置し、吸気ポ
ート１７と排気ポート１８を有し、シリンダ側端面には
図示しない点火プラグを有するシリンダヘッド１２と、
前記吸気ポート１７と前記排気ポート１８の前記シリン
ダ側の夫々の開口部を開閉する吸気弁１５と排気弁１６
と、途中に管路を開閉するロータリバルブ３を設けた吸
気管２とから構成されている。
【００１２】そして図２に示すように、前記ロータリバ
ルブ３は弁体３０と内周半径が該弁体３０の回転半径よ
りも僅かに大きく、開口部Ｓ１を有し、前記吸気管２に
対して固定されたインナーリング３１と、該インナーリ
ング３１に対して摺動しつつ回動可能な開口部Ｓ２を有
するアウターリング３２とから成る。
ルブ３は弁体３０と内周半径が該弁体３０の回転半径よ
りも僅かに大きく、開口部Ｓ１を有し、前記吸気管２に
対して固定されたインナーリング３１と、該インナーリ
ング３１に対して摺動しつつ回動可能な開口部Ｓ２を有
するアウターリング３２とから成る。
【００１３】又、本発明の制御機構について、図３をも
使用して説明する。エンジン１に設置されたエンジン回
転センサ７からのエンジン回転情報と、負荷センサ８か
らの負荷情報と、クランク角センサ９からのクランク角
情報によって＜コントローラ６はアクチュエータ４を制
御し、ロータリバルブ３の、例えば上死点（ＴＤＣ）に
対する位相を調節する。それにより、エンジン１の圧縮
比制御をも行う。また、コントローラ６でガバナ５を制
御することにより、アウターリング３２を回動させ、ア
ウターリング３２及びインナーリング３１によって形成
される通路面積を調節する。そして、ロータリバルブ３
の位相制御と、アウターリング３２及びインナーリング
３１によって形成される通路面積を調節とによって、混
合気量の制御を行うようになっている。
使用して説明する。エンジン１に設置されたエンジン回
転センサ７からのエンジン回転情報と、負荷センサ８か
らの負荷情報と、クランク角センサ９からのクランク角
情報によって＜コントローラ６はアクチュエータ４を制
御し、ロータリバルブ３の、例えば上死点（ＴＤＣ）に
対する位相を調節する。それにより、エンジン１の圧縮
比制御をも行う。また、コントローラ６でガバナ５を制
御することにより、アウターリング３２を回動させ、ア
ウターリング３２及びインナーリング３１によって形成
される通路面積を調節する。そして、ロータリバルブ３
の位相制御と、アウターリング３２及びインナーリング
３１によって形成される通路面積を調節とによって、混
合気量の制御を行うようになっている。
【００１４】上記制御に関して、図２及び図４のバルブ
特性図を用いて詳述する。
特性図を用いて詳述する。
【００１５】アクチュエータ４によるロータリバルブ３
（３０）の制御では特性Ｒ１１から特性Ｒ１２に変化さ
せる位相制御のみが行われる。ガバナ５によってインナ
ーリング３１に対してアウターリング３２を回動させる
ことによって特性Ｒ１１を特性Ｒ１３に変更することも
可能となる。そして、特性Ｒ１１を特性Ｒ１３に変更さ
せた場合には、吸入空気量は特性Ｒ１１から特性Ｒ１３
に変化させた場合の符号ＡＢＣで示す部分の面積から、
符号ＡｂＣで示す部分の面積に変わるのである。
（３０）の制御では特性Ｒ１１から特性Ｒ１２に変化さ
せる位相制御のみが行われる。ガバナ５によってインナ
ーリング３１に対してアウターリング３２を回動させる
ことによって特性Ｒ１１を特性Ｒ１３に変更することも
可能となる。そして、特性Ｒ１１を特性Ｒ１３に変更さ
せた場合には、吸入空気量は特性Ｒ１１から特性Ｒ１３
に変化させた場合の符号ＡＢＣで示す部分の面積から、
符号ＡｂＣで示す部分の面積に変わるのである。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、本発明のインナーリング
とアウターリング及びロータリ式弁体から構成されるロ
ータリーバルブを有する火花点火機関の運転制御及び装
置によれば、圧縮比が低くなり圧縮温度が低下したり、
シリンダ内への空気の流入速度が低下するのが防止さ
れ、燃焼速度も低下しない。従って、火花点火機関、と
りわけミラーサイクルエンジンに利用すれば、大幅な熱
効率の改善、即ち燃費率の向上に繋がる。
とアウターリング及びロータリ式弁体から構成されるロ
ータリーバルブを有する火花点火機関の運転制御及び装
置によれば、圧縮比が低くなり圧縮温度が低下したり、
シリンダ内への空気の流入速度が低下するのが防止さ
れ、燃焼速度も低下しない。従って、火花点火機関、と
りわけミラーサイクルエンジンに利用すれば、大幅な熱
効率の改善、即ち燃費率の向上に繋がる。
【図１】本発明の一実施例によるシステム構成図
【図２】本発明によるロータリバルブの模式図
【図３】本発明によるブロックダイアグラム
【図４】本発明によるバルブ特性図
【図５】絞り弁を使用した従来技術によるシステム構成
図
図
【図６】ロータリバルブを使用した従来技術によるシス
テム構成図
テム構成図
【図７】ロータリバルブを使用した従来技術によるバル
ブ特性図
ブ特性図
１・・・エンジン ２・・・吸気管 ３・・・ロータリバルブ ４・・・アクチュエータ ５・・・ガバナ ６・・・コントローラ ７・・・回転センサ ８・・・負荷センサ ９・・・クランク角センサ １５・・・吸気弁 １７・・・吸気ポート ３１・・・インナーリング ３２・・・アウターリング Ｒ１、Ｒ２、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３・・・ロータリバ
ルブの特性
ルブの特性
【手続補正書】
【提出日】平成６年１１月２２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】尚、ミラーサイクルを実現する一手段とし
て、例えば吸気弁を閉じる以前に吸気管途中に介装され
たロータリバルブを閉じる（吸気早閉じ）ことにより、
膨張比を圧縮比に対して大きくし、即ち、吸気から圧縮
に至る行程を変化して、燃焼ガスの持つエネルギを十分
に膨張させて取り出すものがある。
て、例えば吸気弁を閉じる以前に吸気管途中に介装され
たロータリバルブを閉じる（吸気早閉じ）ことにより、
膨張比を圧縮比に対して大きくし、即ち、吸気から圧縮
に至る行程を変化して、燃焼ガスの持つエネルギを十分
に膨張させて取り出すものがある。
Claims (2)
- 【請求項１】 火花点火機関の吸気ポートの連通路にロ
ータリバルブを介装し、該ロータリバルブは固定されて
いるインナーリング及び該インナーリングに対して摺動
しつつ回動可能なアウターリングを備えているポートラ
イナを有し、ロータリバルブの位相を変化させる位相制
御工程と、前記アウターリングを前記インナーリングに
対して摺動しつつ回動させることにより前記ロータリバ
ルブの特性曲線の傾きを制御する特性制御工程とを含む
ことを特徴とする火花点火機関の運転制御方法。 - 【請求項２】 火花点火機関の吸気ポートの連通路に介
装され、ポートライナ及び弁体を有するロータリバルブ
として構成されており、前記ポートライナは、固定され
ているインナーリングと、該インナーリングに対して摺
動しつつ回動可能なアウターリングとを備えていること
を特徴とする火花点火機関の運転制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6288034A JPH08144791A (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | 火花点火機関の運転制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6288034A JPH08144791A (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | 火花点火機関の運転制御方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08144791A true JPH08144791A (ja) | 1996-06-04 |
Family
ID=17724975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6288034A Pending JPH08144791A (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | 火花点火機関の運転制御方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08144791A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2208875A1 (de) * | 2008-12-18 | 2010-07-21 | Mahle International GmbH | Ventileinrichtung und Brennkraftmaschinensystem |
-
1994
- 1994-11-22 JP JP6288034A patent/JPH08144791A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2208875A1 (de) * | 2008-12-18 | 2010-07-21 | Mahle International GmbH | Ventileinrichtung und Brennkraftmaschinensystem |
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