JPS58110819A - 掃気管制装置 - Google Patents

掃気管制装置

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Publication number
JPS58110819A
JPS58110819A JP56208824A JP20882481A JPS58110819A JP S58110819 A JPS58110819 A JP S58110819A JP 56208824 A JP56208824 A JP 56208824A JP 20882481 A JP20882481 A JP 20882481A JP S58110819 A JPS58110819 A JP S58110819A
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JP
Japan
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scavenging
valve
cylinder
engine
control valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP56208824A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Suzuki
暁 鈴木
Susumu Nagai
将 永井
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.)
Hitachi Zosen Corp
Original Assignee
Hitachi Zosen Corp
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Publication date
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Publication of JPS58110819A publication Critical patent/JPS58110819A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/08Modifying distribution valve timing for charging purposes
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

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】 本発明は、掃気管制弁を有する掃気型機関の掃気管@f
!−に関する。
たとえば、掃気孔を通しCシリンダ内に空気が流入され
、排気弁を通じてシリンダ内の燃焼ガスが排出されるユ
ニフロー掃気型機関において、従来当該機関の熱効率を
向上させる手段とし゛C1排気弁開時期を遅くし“Cシ
リンダ内の膨張仕事を増大させることが広く知られ゛〔
いる。すなわち、第1図はユニフロー掃気型機関の下死
点近傍における指圧線図を示したものであるが、排気弁
開時期を通常の場合よりも遅くすることによつ゛C図示
平均有効圧が増大されることを説明し′Cいる。
いま、図示平均有効圧piと、第1図の斜線部に示すよ
うな有効仕事を増大させ得ろ余地Δp%とで、排気線図
係数ηgexを次式により定義する。
i □+4,1        °°°゛ゝ上式において、
ηg e X”” 10.−%)%はΔp i= 0.
0 k g f、/dを意味し、それ以上排気弁開時期
を遅くし゛C有効仕事を増大させる余地がないことを示
すものである・ 第2図は、ユニフt】−掃気型機関において排気弁開時
期を遅らせた場合の上記排気線図係数、および、通常の
排気弁開時期を基準とした燃料消費率の変化の様子を、
それぞれ当該発明者か電算機シ坂ユレーンヨンにより解
析した結果を示すもσ)である、この第2図より明らか
なように、排気弁一時期を遅くすることにより燃料消費
率カム低下し゛〔熱効率が向上するとともに、排気弁開
時期力;上死点後約tSO闇で排気線図係数がほぼ10
0%に到達することになる。
ところが、排気弁開時期を遅らせると、通常のようにピ
ストン頂部に゛C掃気孔の開閉を行なうものでは、掃気
孔開時期においCなおシリンダ内のガス圧が高<、燃焼
ガスがシリンダから掃気室に′逆流して禰々の障害が発
生するおそれがある。そこで従来、排気弁開時期を遅ら
せることに伴なつC掃気孔開時期をも連らせようとする
試みが種々なされている。
すなわち、従来、シリンダライナ外周に設けられた掃気
管制弁に゛C掃気孔の開閉を行なうようにし、かつ、こ
の掃気管−弁を様々な手段によって作動制御させるよう
にしたものが神々提案されCいる。しかし、これら従来
の提案によるものは、いずれも掃気管制弁をシリンダラ
イナに沿ってt下方向あるいは同方向に摺動させるもの
であり、したがって摺動面の血圧を高くすることができ
ないことにより、シリンダ内ガスの漏れを防止できない
という問題があった。
そこで本発明は、上記従来技術の有する問題点を解決し
、シリンダライナに対する掃気管制弁の押し付は力を増
大させCその面圧を増大させ、シリンダ内ガスの漏れを
防止し得る掃気管制弁を有する掃気型機関の掃気管制装
置を捉供することを目的とするものである。
上記目的を達成するために、本発明は、掃気型機馴のシ
リンダライナの掃気孔部分を覆う掃気管制弁と、該掃気
管制弁をシリンダライナに接当および離間移動させて開
閉動作させる油圧シリンダ装備と、機関トルクセンサ、
機関回転数センサ。
掃気圧力センサなどの機関運転状態検田センサからの信
号にもとづく前記掃気管制弁の最適開閉時期を演算し、
この演算結果に一致するクランク位相信号またはピスト
ン変位信号を得たときに前記油圧シリンダ装置の作動)
<バルブを開閉−作させるt貞算制−鰻1とを有するこ
とを特徴とする掃気管t#!4装置を得ようとするもの
である。
以F本発明の実゛施例を第8図〜第4図壷こもとづいC
説明する@ 第8図〜第4図は、本発明にもとづく掃気管−装置にお
ける一気管制弁の動作原理を説明するものである。すな
わち、叫よシリンダライナ(2)番こ設けられた掃気孔
であり、まtこ、(alGよシ・]ンダライナ(2)に
対し゛C接当および離間移動可能な一気管制弁である。
第8図にお(、N °C(a)は曲状d、Cb)+i閉
状蝦をそれぞれ示している。第4図は掃気管制弁(3)
の移一方向を示し、(a)は斜め上方へ移動するもの、
(−は斜め下方へ移−するもの、そして(C)はシリン
ダライナ情)の半径方向に移動するものである。
動6図は本発明の一実施例を示すもO)である。
すなわち、第6図におい°C1シリングライチ(2)の
掃気孔+1)を有する部分の外局には、周方向iこ所定
数に分割されてこの掃気孔411部分を揄いかつ油圧シ
リンダ装置t 141に連動連結された掃気管制弁(3
)が設けられCいる。油圧シリング装a (4) lこ
4.を作動油供給W路(5)および作動油排出管路(6
)力覧そtlぞれ接続され°Cいる。(7)は油圧シリ
ンダ* 1t(4)内でピストン18)の後部に配設さ
れるとともに、作動油(9)を作動油排出管路(6)4
介しC排出するとき1こピストン+8)を押すための圧
縮ばねである。ul) un lよ上記各管路の途中に
設けられた作−ノ(ルブであり、演算制御!I装置it
(ロ)からの制御信叶U(1◆によつC各々開閉される
。すなわち、演算側m装置@は、機関運転−吠態検出セ
ンサとし°Cの機関トルクセンサQl、IM関回転数セ
ンサa→、および掃気圧力センサ(ロ)からの各信号に
もとづい°乙掃気管制弁(3)の最適開閉時期を演算し
、クランク位相/fルス(至)とクランク位相基準パル
ス(至)にもとづく機関のクランク位相が上記演算結果
と一致したときに制御信号−一を発し、バルブ1ll)
 (Inを開閉させ゛C油圧シリング装曹(4)を作動
させ、掃気管制弁+3)を開閉させるものである。善は
マニュアル入力であり、掃気管制弁(3)の所望開閉時
期をmt算制勧装置1lI(2)にあらかじめ、1コ また適宜入力するたり)のものである。
八 クランク位相パルス(至)およびクランク位相基準パル
ス09を146図〜第7図にもとづい°C説明する。
ts6図に示すように、機関のクランク軸等の所定部所
に、スリットeυを切った円板(2)を取り付け、かつ
この円斂四の近傍にセンサーを設ければ、第7図上段に
示すように、機関の回転に従っ゛Cクランク位相パルス
に)が発生する。を記と同様にし°c1納7図下段に示
すように、クランク軸等の1回転につきI Mのクラン
ク位相基準パルスHを発生させるものを設ければ、クラ
ンク軸の任意の位相は、θ=0゜+n・Δθ     
    ・・・(2)となる。したがっC1第す図の演
算制御装置(6)内のカウンタにCクランク(ヴ相基準
パルス叫後のクランク位相パルス(至)の数nをカウン
トすることによつ゛C%機関のクランク位相が得られる
シリングライチ12)内でガスが膨張した後に排気弁が
開かれた時点では、第5図に示すように油圧シリンダ装
置(4)円には作#J油(9)が充満され°Cおり、排
気管制弁(3)は閉じられ°Cいる。
いま、各センサーQ時(ロ)からの各信号にもとづい°
C演算制御装置(2)にて最°適掃気弁開時期が演算さ
れ、クランク位相パルス(至)およびクランク位相基準
パルス(6)にもとづいた機関のクランク位相が上記演
算結果と一致した時に、バルブ(ロ)を閉じた状態で制
御信号(至)によつ°Cバルブ(至)が開かれる。する
とばね(7)の刀にてピストン(8)が押され、油圧シ
リンダ装置(4)内の作動油(11)が作動油排出管路
(6)ケ経て排出され゛C1想像線で示すように掃気管
制弁(3)が開かれて掃気孔+1)が開状態となる。
所定時期に掃気孔(1)を閉じる場合には、上記と同様
の演算処理によって、バルブQ(Iを閉じた状態で制御
信号(財)に°Cバルブ(ロ)を開かせる。すると、第
6図に示すように油圧シリンダ装置(4)内に作動油供
給管路(6)から作動油(・)が充填され゛Cピストン
(11)が押され、掃気管制弁(3)が閉じられて掃気
孔り1)が閉状態となる。なお、シリンダライチ(2)
外面に対する掃気管制弁(3)の押し付は刀は、油圧シ
リン□ ダ装置(4)によって適正に加減でき、所定の面圧を得
ることができてガス漏れを防止できる。
当li 実m M ニおい°Cは、上述のようにクラン
ク位相を検出するものを示したが、たとえば大形機関に
おい゛(は、各ジJンダ毎に設けられたインジケータ採
取装置からピストン変位と同等の変位を採取し、これを
演算制御装置1(2)の入力とし°C利用してもよい、
さらに、掃気孔(1)は、上述のように掃気管制弁(3
)を閉弁し”C閉じCもよいし、また、掃気管制弁を開
いたまま通常の掃気型機関と同様にピストンの運動にも
とづい゛にのピストン自身1じ〔閉じ、その後適当な時
期に油圧シリンダ装置(4,)を動作させC掃気管制弁
(3)を閉じるようにしてもよい。
なお、第6図に示す実施例では、圧縮ばね(7)で抽圧
シリンダ装置1111(4)のピストン(8)を押し動
かすものを採用しCいるが、第8図に示すように油圧シ
リンダ装置ll−に第1の作動油給排系(2)および第
2の作動油給排系−をそれぞれ接続し、ピストン(2)
の各面を作動油■または(2)で押しC動作させるよう
にしてもよい、曽〜(至)は作動バルブ、−〜(財)は
晶バルブ(至)〜瞬を動作させるための制御信号であり
、演算1jN装置(至)より発せられる。
さらに、上記実施例では、機関運転状態検出センサとし
゛〔機関トルクセンサ、機関回転数センサおよび掃気圧
力センサを利用するものを示したが、この三者に限定さ
れるものではなく、たとえば過給機回転数センサ等を利
用し°Cもよい。また、たとえば機関トルクセンサおよ
び掃気圧力センサの三者だけを利用し゛C演算制御する
ようにしCもよく、必要に応じて適宜センサを使い分け
るようにすればよい。
以上述べたように本発明によると、機関トルクセンサ、
機関回転数センサおよび掃気圧力センサからの信号にも
とづいて演算制御装置にて掃気管制弁のIIk遁開開開
閉時期算し、該掃気管制弁を一関の熱効率を大幅に向上
でき、さらに、掃気管制弁をシリングライチ外面に接当
および1I11間移動可能としたため、シリングライチ
に対する掃気管制弁の押し付は力を増大させCその面圧
を増大させることができ、もっ゛Cシリンダ内ガスの漏
れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
1/51t14はユニフロー−電型IIII開の下死点
近傍における指圧線図、@!!図はユニフロー掃気WI
IIA関において排気弁開時期を遅らせた場合の排気線
図係数および燃料消費率の変化の電算機シミュレーシ鱈
ン結蟻を示す図、@S図〜第8図は本発明のSJh例を
示し、@S図〜第4図は掃気管制弁の動作原理を説明す
る図であつ゛C1第8図は曲状畷および閉状−を示す図
、#I4図はその移動方向を示す図、’lx”図は本発
明の一実施例を示す図、第6図はス啼フトを切った円板
の図、第7図はクランク位相パルスおよびクランク位相
基準パルスを示す図、第8図は帰気管制弁駆動用編圧シ
リンダ装置の他の実施例を示す因である。 11)・・・掃気孔、(2)・・・シリングライチ、(
3)・・・掃気管制弁、+4)−・・・油圧シリンダ装
置、 uI(19000作動バルブ、UW−・・演算制
御装置14・・・機関トルクセンサ。 (2)・・・横−回転数センサ、(財)・・・掃気圧カ
センサ代理人  森 本 義 弘 第1図 だ 第2図     ? #ト矢弁聞時期 (ATDC) 第3図 (aン                      
  (&7)第4図 (力       (b)       EC)第5図 〃 第1図 第7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、#ll副型機関シリンダライナの掃気孔部分を伽う
    m%官制弁と、該掃気管制弁をシリンダライナに接当お
    よび離間移動させ°C開閉動作させる油仕シリンダ装置
    と、機関トルクセンサ。 槻@−転数童ンサ、m気圧力センサなどの機関連転状態
    検出センサからの信号にもとづく前記掃気管制弁のfi
    趨開開閉時期演算し、この演算結果に一致するクランク
    位相信号またはピストン変位信号を得たときに前記油H
    ニジリンダ装置の作−バルブを開閉動作させる演算制御
    装置とを有することを特徴とする掃気管制装置。
JP56208824A 1981-12-22 1981-12-22 掃気管制装置 Pending JPS58110819A (ja)

Priority Applications (1)

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JP56208824A JPS58110819A (ja) 1981-12-22 1981-12-22 掃気管制装置

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JPS58110819A true JPS58110819A (ja) 1983-07-01

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ID=16562715

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JP56208824A Pending JPS58110819A (ja) 1981-12-22 1981-12-22 掃気管制装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005337956A (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 Yamaha Corp 物理量センサとその製法
CN114592966A (zh) * 2022-05-11 2022-06-07 四川迅联达智能科技有限公司 全空气扫气发动机

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005337956A (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 Yamaha Corp 物理量センサとその製法
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