JPS59158330A - Device for smoothing engine torque - Google Patents
Device for smoothing engine torqueInfo
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- JPS59158330A JPS59158330A JP3176883A JP3176883A JPS59158330A JP S59158330 A JPS59158330 A JP S59158330A JP 3176883 A JP3176883 A JP 3176883A JP 3176883 A JP3176883 A JP 3176883A JP S59158330 A JPS59158330 A JP S59158330A
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- JP
- Japan
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- engine
- field current
- motor generator
- crankshaft
- armature
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- 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
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/06—Engines with means for equalising torque
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、例えば単気筒又は2〜3気筒の小数気筒内
燃機関のトルク変動を平滑化する装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a device for smoothing torque fluctuations in, for example, a single cylinder or 2 to 3 cylinder internal combustion engine.
従来のこの種のトルク平滑化装置としては、例えば内燃
機関(以下「エンジン」と言う)のクランク軸の後端に
大型のフライホイールを取り付けたものや、「機械の研
究」第25巻第1号(1973)の116頁に記載され
ているようにノ<ランスウェイトを用いたもの等がある
。Conventional torque smoothing devices of this type include, for example, those in which a large flywheel is attached to the rear end of the crankshaft of an internal combustion engine (hereinafter referred to as the "engine"), and those described in "Machine Research," Vol. 25, No. 1. As described on page 116 of No. (1973), there are those using a no<ranthwaite.
しかしながら、このような従来のトルク平滑化装置にあ
っては、フライホイールやバランスウェイトの慣性モー
メントを利用して、その蓄積エネルギによってトルクを
平滑化するようにしてし)るため、平滑効果を大きくす
るには慣性モーメントを大きくしなければならず、それ
によって装置の重量が増加したり、エンジンの加減速に
対する応答性が悪化したりする問題があった。However, such conventional torque smoothing devices use the moment of inertia of the flywheel or balance weight to smooth the torque using the stored energy), so the smoothing effect cannot be greatly improved. In order to do this, the moment of inertia must be increased, which causes problems such as an increase in the weight of the device and a worsening of responsiveness to acceleration and deceleration of the engine.
なお、バランスウェイトを用いたものでは、振動の減少
には大きな効果があるが、I−ルク変動の吸収にはフラ
イホイール以上の効果はなし)。Note that although balance weights are highly effective in reducing vibrations, they are no more effective than flywheels in absorbing I-lux fluctuations).
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、電磁気力を利用して、エネルギの吸収、放出
を行なわせる言わば能動的(アクティブ)フライホイー
ルを用いて、前述の問題を解消した内燃機関のトルク平
滑化装置を提供することを目的とする。This invention was made by focusing on these conventional problems, and uses an so-called active flywheel that absorbs and releases energy using electromagnetic force. An object of the present invention is to provide a torque smoothing device for an internal combustion engine that eliminates the problem.
そのため、この発明によるエンジンのトルク平滑化装置
は、エンジンのクランク軸に電動機および発電機として
作動するモータゼネレータを接続し、その電機子に並列
にコンデンサを接続すると共に、エンジンの回転速度が
高くなるに従ってモータゼネレータの界磁電流を減少さ
せる界磁電流制御回路を設けたものである。Therefore, in the engine torque smoothing device according to the present invention, a motor generator that operates as an electric motor and a generator is connected to the engine crankshaft, and a capacitor is connected in parallel to the armature of the motor generator, and the rotational speed of the engine is increased. Accordingly, a field current control circuit is provided to reduce the field current of the motor generator.
以下、添付図面を参照してこの発明の詳細な説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
第1図は、この発明の一実施例を示す模式的構成図であ
る。FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention.
この実施例において、エンジン1のクランク軸1aには
、電動機および発電機として作動し得るモータゼネレー
タ2を通常フライホイールを取りつける位置に直結して
いる。In this embodiment, a motor generator 2 that can operate as an electric motor and a generator is directly connected to a crankshaft 1a of an engine 1 at a position where a flywheel would normally be attached.
すなわち、エンジン1のクランク軸1aとモータゼネレ
ータ2の出力軸3とは一体となって回転する。このモー
タゼネレータ2の電機子2aのコイルは、整流子2b及
びブラシ2cを経てコンデンサ4に結線されている。That is, the crankshaft 1a of the engine 1 and the output shaft 3 of the motor generator 2 rotate together. A coil of an armature 2a of this motor generator 2 is connected to a capacitor 4 via a commutator 2b and a brush 2c.
一方、界磁コイル2dは界磁電流制御回路5に接続され
ている。界磁電流制御回路5には、クランク軸1aの回
転角を検出するクランク角センサ6からのクランク角信
号が入力される。On the other hand, the field coil 2d is connected to the field current control circuit 5. The field current control circuit 5 receives a crank angle signal from a crank angle sensor 6 that detects the rotation angle of the crankshaft 1a.
この界磁電流制御回路5は、例えば第2図に示すように
、回転数演算回路512割算回路52及びパワートラン
ジスタ56によって構成されている。なお、7はモータ
ゼネレータ2の界磁コイル2dに並列接続したダイオー
ド、8は電源としてのバッテリである。For example, as shown in FIG. 2, the field current control circuit 5 includes a rotation speed calculation circuit 512, a division circuit 52, and a power transistor 56. Note that 7 is a diode connected in parallel to the field coil 2d of the motor generator 2, and 8 is a battery as a power source.
次に、この実施例の作用について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.
第2図において、クランク角信号CAは例えばクランク
角1°毎のパルス信号として入力される。In FIG. 2, the crank angle signal CA is input, for example, as a pulse signal every 1° of crank angle.
回転数演算回路51はエンジン回転数Nを算出し、割算
回路52はその回転数Nの2乗に反比例する出力でパワ
ートランジスタ53を駆動する。The rotation speed calculation circuit 51 calculates the engine rotation speed N, and the division circuit 52 drives the power transistor 53 with an output that is inversely proportional to the square of the rotation speed N.
したがって、モータゼネレータ2の界磁コイル2dに流
れる電流Ifは、回転数Nの2乗に反比例し、界磁の強
さφは、
φにI fOC1/N2となる。Therefore, the current If flowing through the field coil 2d of the motor generator 2 is inversely proportional to the square of the number of rotations N, and the field strength φ is I fOC1/N2.
電機子起電力Ecは、 E c = KφN、(K:定数) であるから、 E c = 1. / N となる。The armature electromotive force Ec is Ec = KφN, (K: constant) Therefore, Ec = 1. /N.
コンデンサ4の充放電により、電機子電圧は平滑化され
てフライホイールの役割を果すが、平滑化の能力はEc
の2乗に比例する。By charging and discharging capacitor 4, the armature voltage is smoothed and plays the role of a flywheel, but the smoothing ability is Ec
It is proportional to the square of
たとえば、直径40cm厚さ3 cmの鉄製フライホイ
ール(慣性モー メ’、/ ト0.06kgm52)が
60Orpm テ回転している時の慣性エネルギに相当
するコンデンサは、Ecが50Vて0.]、F程度であ
るが、エンジン回転数が増加して1200rpmになる
と、Ecは25Vに制御され、慣性エネルギは600r
pm時の1/4となる。For example, when an iron flywheel with a diameter of 40 cm and a thickness of 3 cm (mometer of inertia, / 0.06 kgm52) rotates at 60 rpm, the capacitor that corresponds to the inertial energy has an Ec of 50 V and 0. ], F, but when the engine speed increases to 1200rpm, Ec is controlled to 25V and the inertial energy is 600rpm.
It is 1/4 of the time at pm.
したがって、エンジンの回転速度が高いほど慣性エネル
ギは小さくなり、加減速時の応答性が改善される。Therefore, the higher the rotational speed of the engine, the smaller the inertial energy becomes, and the responsiveness during acceleration and deceleration is improved.
なお、0.IF程度のコンデンサは、電解コンデンサ、
電気二重層コンデンサなどにより容易に実現することが
でき、従来のフライホイールにくらべて、わずかな重量
増加で大幅な慣性エネルギ増加も可能である。また、充
放電効率もバッテリにくらべて高く、 100%に近い
。In addition, 0. IF level capacitors are electrolytic capacitors,
This can be easily achieved using electric double layer capacitors, etc., and compared to conventional flywheels, it is possible to significantly increase inertial energy with a slight increase in weight. In addition, the charging and discharging efficiency is higher than that of batteries, close to 100%.
また、ここでは、エンジン回転数Nに対し、慣性エネル
ギがその2乗に反比例するように制御する例について述
べたが、制御回路の演算方法の変更によって任意に特性
を設定することができる。Further, here, an example has been described in which the inertia energy is controlled to be inversely proportional to the square of the engine speed N, but the characteristics can be arbitrarily set by changing the calculation method of the control circuit.
以上説明してきたように、この発明によれば、エンジン
のクランク軸にモータゼネレータを接続し、その電機子
に並列にコンデンサを接続して、エンジン回転速度が高
くなるに従ってその界磁電流を減少させるように構成し
たので、次のような効果が得られる。As explained above, according to the present invention, a motor generator is connected to the engine crankshaft, a capacitor is connected in parallel to the armature of the motor generator, and the field current is decreased as the engine rotation speed increases. With this configuration, the following effects can be obtained.
■ エンジンのトルク平滑化効果が大きく、振動が低減
する。■ Great engine torque smoothing effect, reducing vibration.
■ エンジン回転速度が高い条件ではトルク平滑化効果
が小さくなるため、加減速に対応する応答性が悪化しな
い。■ At high engine speeds, the torque smoothing effect is reduced, so responsiveness to acceleration and deceleration does not deteriorate.
第1図は、この発明の一実施例を示す模式的構成図、
第2図は、同じくその回路構成を示す回路図である。
1・・・エンジン 2モータゼネレータ2a・・
・電機子 2b・・・整流子2c・・・ブラシ
2d・・・界磁コイル4・・コンデンサ 5
・・・界磁電流制御回路6・・クランク角センサ
第1図FIG. 1 is a schematic block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram showing the same circuit structure. 1... Engine 2 Motor generator 2a...
・Armature 2b... Commutator 2c... Brush
2d...Field coil 4...Capacitor 5
...Field current control circuit 6...Crank angle sensor Fig. 1
Claims (1)
機として作動しうるモータゼネレータと、このモータゼ
ネレータの電機子に並列に接続したコンデンサと、前記
エンジンの回転速度が低い時には前記モータゼネレータ
の界磁電流を増大させ、エンジンの回転速度が高い時に
は界磁電流を減少させる界磁電流制御回路とによって構
成したことを特徴するエンジンのトルク平滑化装置。1 An electric motor connected to the crankshaft of the engine and a motor generator capable of operating as a generator, a capacitor connected in parallel to the armature of this motor generator, and a field current of the motor generator when the rotational speed of the engine is low. 1. An engine torque smoothing device comprising a field current control circuit that increases the field current and decreases the field current when the engine rotational speed is high.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3176883A JPS59158330A (en) | 1983-03-01 | 1983-03-01 | Device for smoothing engine torque |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3176883A JPS59158330A (en) | 1983-03-01 | 1983-03-01 | Device for smoothing engine torque |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59158330A true JPS59158330A (en) | 1984-09-07 |
Family
ID=12340218
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3176883A Pending JPS59158330A (en) | 1983-03-01 | 1983-03-01 | Device for smoothing engine torque |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59158330A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61155626A (en) * | 1984-12-27 | 1986-07-15 | Mazda Motor Corp | Torque fluctuation restraining device of engine |
US5282444A (en) * | 1990-07-23 | 1994-02-01 | Sanshin Kogyo Kabushiki Kaisha | Power transmitting system of small boat |
-
1983
- 1983-03-01 JP JP3176883A patent/JPS59158330A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61155626A (en) * | 1984-12-27 | 1986-07-15 | Mazda Motor Corp | Torque fluctuation restraining device of engine |
US5282444A (en) * | 1990-07-23 | 1994-02-01 | Sanshin Kogyo Kabushiki Kaisha | Power transmitting system of small boat |
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