JPS58126434A - 内燃機関のトルク平滑化装置 - Google Patents
内燃機関のトルク平滑化装置Info
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- JPS58126434A JPS58126434A JP977082A JP977082A JPS58126434A JP S58126434 A JPS58126434 A JP S58126434A JP 977082 A JP977082 A JP 977082A JP 977082 A JP977082 A JP 977082A JP S58126434 A JPS58126434 A JP S58126434A
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- Japan
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- motor
- crankshaft
- torque
- generator
- combustion engine
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- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (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。
め要約のデータは記録されません。
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イ゛る装置に関する。
燃機関のトルク変動を平滑化イ゛る装置に関する。
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Ｊ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ｊ第２５巻第１号（１９７３）の１１６頁に記載され
ているようにバラン１− スウエイトも用いたもの等がある。
機関（以下「エンジンＪ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ｊ第２５巻第１号（１９７３）の１１６頁に記載され
ているようにバラン１− スウエイトも用いたもの等がある。
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、フライホイール乃至バランスウェイトの慣性モ
ーメントＩＰ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いるため、平滑効果を大
きくするには、慣性モーメントＩＰｉ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。
っては、フライホイール乃至バランスウェイトの慣性モ
ーメントＩＰ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いるため、平滑効果を大
きくするには、慣性モーメントＩＰｉ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。
なお、バランスウェイトラ用いたものでは、振動の減少
には大きな効果があるが、トルク変動の吸収にはフライ
ホイール以上の効果はない。
には大きな効果があるが、トルク変動の吸収にはフライ
ホイール以上の効果はない。
この発明は、このような従来の間顕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。
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。
そのため、この発明による内燃機関のトルク平２−
消化装置は、レシプロ（往復動）式の内燃機関のクラン
ク軸に接続した電動機及び発電機として動作し得る電久
機械と、内燃機関の１ザイクル中の圧縮、爆発、吸排気
の各行程に応じて前記電気機械の電動機動作と発動機動
作とを切り替えて内燃機関のトルク変動を小さくする制
御回路とによって構成している。
ク軸に接続した電動機及び発電機として動作し得る電久
機械と、内燃機関の１ザイクル中の圧縮、爆発、吸排気
の各行程に応じて前記電気機械の電動機動作と発動機動
作とを切り替えて内燃機関のトルク変動を小さくする制
御回路とによって構成している。
以下、この発明の実施例全添付図面を参照して説明する
。
。
第１図は、この発明の一実施例を示す構成図である。
同図において、単筒エンジン１のクランク軸１ａには、
電動機及び発電機として動作し得る電気機械である大径
偏平型の直流モータ２を、通常フライホイールを取り付
ける位置に直結している。
電動機及び発電機として動作し得る電気機械である大径
偏平型の直流モータ２を、通常フライホイールを取り付
ける位置に直結している。
すなわち、エンジン１のクランク軸１ａとモー ・り
２の出力軸６とは一体となって回転する。
２の出力軸６とは一体となって回転する。
制御回路４は、図示しないクランク角センサや絞り弁開
度センサ等から入力されるクランク角データや絞り弁開
度データ等に基づいて、エンジン′ １の１ザイクル中
の圧縮、爆発（膨張）、吸排気の各行程を検知して、そ
の検知結果に応じて蓄電器５から電力をモータ２に供給
してモータ２を電動機として動作させたり、逆に電力供
給を停止して、クランク軸１２によって回転されて発電
機として動作するモータ２から発生する電力を蓄電器５
に蓄えたりする。
度センサ等から入力されるクランク角データや絞り弁開
度データ等に基づいて、エンジン′ １の１ザイクル中
の圧縮、爆発（膨張）、吸排気の各行程を検知して、そ
の検知結果に応じて蓄電器５から電力をモータ２に供給
してモータ２を電動機として動作させたり、逆に電力供
給を停止して、クランク軸１２によって回転されて発電
機として動作するモータ２から発生する電力を蓄電器５
に蓄えたりする。
通常の単筒エンジンは、第２図（イ）に実線で示すよう
に１サイクル（４ザイクルエンジンではクランク軸２回
転７２０°）中にクランク軸の角速度ωが大きく変動す
る（４ストローク・１サイクルエンジンでは、１ザイク
ル中にクランク軸１ａが２回転する）。
に１サイクル（４ザイクルエンジンではクランク軸２回
転７２０°）中にクランク軸の角速度ωが大きく変動す
る（４ストローク・１サイクルエンジンでは、１ザイク
ル中にクランク軸１ａが２回転する）。
すなわち圧縮行程では、フライホイールのエネルギを消
費しながら筒内のガスを圧縮するから、この間のクラン
ク軸の角速度は減少を続ける。
費しながら筒内のガスを圧縮するから、この間のクラン
ク軸の角速度は減少を続ける。
爆発（膨張）行程では、燃焼ガスがピストンを押し下げ
てフライホイールを加速するから、角速度ωは大きくな
る。
てフライホイールを加速するから、角速度ωは大きくな
る。
排気、吸入の両行程では、前述の２つの行程はどの大幅
な変化はないが、ピストン等のフリクション（摩擦）仕
事やポンピング仕事の分のエネルギを失うため、角速度
ωは低下を続ける。
な変化はないが、ピストン等のフリクション（摩擦）仕
事やポンピング仕事の分のエネルギを失うため、角速度
ωは低下を続ける。
そこで、上記行程において、第１図に示す単筒エンジン
１のクランク軸１ａの角速度ωが低下する吸排気行程及
び圧縮行程では制御回路４は蓄電器５からモータ２に電
力を供給して、モータ２ｆｆ：電動機として動作させ、
このモータ２の駆動力によってクランク軸１ａの角速度
ωの低下を抑え、又爆発（膨張）行程のように角速度ω
が急増するところでは、制御回路４はモータ２への給電
を停止して、モータ２を発電機として動作させるため、
クランク軸１ａの回転エネルギの一部はモータ２を回転
させるための仕事に消費されるようになる。
１のクランク軸１ａの角速度ωが低下する吸排気行程及
び圧縮行程では制御回路４は蓄電器５からモータ２に電
力を供給して、モータ２ｆｆ：電動機として動作させ、
このモータ２の駆動力によってクランク軸１ａの角速度
ωの低下を抑え、又爆発（膨張）行程のように角速度ω
が急増するところでは、制御回路４はモータ２への給電
を停止して、モータ２を発電機として動作させるため、
クランク軸１ａの回転エネルギの一部はモータ２を回転
させるための仕事に消費されるようになる。
それによって、角速度ωの増加を抑えることができるの
で、クランク軸１ａの角速度ωは、第２図（イ）に破線
で示すようにほぼ一定になり、エンジン１の発生トルク
も均一になる。
で、クランク軸１ａの角速度ωは、第２図（イ）に破線
で示すようにほぼ一定になり、エンジン１の発生トルク
も均一になる。
なお、第２図（ロ）はクランク位置に対応するモータ２
の発生トルクを示す。ここで、トルクが負というのは、
モータ２が発電機として動作して、エンジン１に制動を
かけている事を示している。
の発生トルクを示す。ここで、トルクが負というのは、
モータ２が発電機として動作して、エンジン１に制動を
かけている事を示している。
第３図は、この発明の他の実施例を示す構成図であり、
第１図と対応する部分には同一符号を付してその部分の
説明を省略する。
第１図と対応する部分には同一符号を付してその部分の
説明を省略する。
この実施例では、モータ２をクランク軸１ａに直接取り
付けず、例えばエンジン１に取り付けておいて、クラン
ク軸１ａとモータ２の出力軸乙に夫々取り付けられて互
いに噛み合う大歯車６と小歯車７とからなる増速機によ
って両者を連結している。
付けず、例えばエンジン１に取り付けておいて、クラン
ク軸１ａとモータ２の出力軸乙に夫々取り付けられて互
いに噛み合う大歯車６と小歯車７とからなる増速機によ
って両者を連結している。
このようにすると、前実施例と同様な効果に加えて次の
ような利点がある。
ような利点がある。
■ モータ２として高速型のものを使用できるため、モ
ータ２を小型軽量化できる。
ータ２を小型軽量化できる。
■ モータ２の発生又は吸収トルクを小さくできるため
、やはりモータ２を小型、軽量化でき、特にモータ２の
径方向の寸法を小型化できる。
、やはりモータ２を小型、軽量化でき、特にモータ２の
径方向の寸法を小型化できる。
ただし、歯車機構の分だけ第１図の実施例より構成が複
雑で重くなるため、装置の配置を工夫する必要がある。
雑で重くなるため、装置の配置を工夫する必要がある。
また、ｌ・ルクが正負頻繁に反転するため、歯車６．７
のバックラッシュ対策等歯車の設計に留意する必要があ
る。
のバックラッシュ対策等歯車の設計に留意する必要があ
る。
なお、−上記各実施例では、この発明を単筒エンジンに
適用した例について述べたが、２気筒又は３気筒エンジ
ン等にも同様に適用できろものである。
適用した例について述べたが、２気筒又は３気筒エンジ
ン等にも同様に適用できろものである。
以」二説明してきたように、この発明による内燃機関の
トルク平滑化装置は、従来のように慣性モーメン）ＩＰ
に依存した受動的なトルクの平滑化ではなく、モータ／
ジェネレータを使用した能動的なトルクの平滑化を行な
うようにしたので、装置自体の小型・軽量化が計れるば
かりか、内燃機関の加減速等のトランジェント（過渡）
時の応答が速（なる。
トルク平滑化装置は、従来のように慣性モーメン）ＩＰ
に依存した受動的なトルクの平滑化ではなく、モータ／
ジェネレータを使用した能動的なトルクの平滑化を行な
うようにしたので、装置自体の小型・軽量化が計れるば
かりか、内燃機関の加減速等のトランジェント（過渡）
時の応答が速（なる。
第１図は、この発明の一実施例を示す構成図、第２図（
イ）、（ロ）は、夫々第１図の動作説明に供する線図、 第３図は、この発明の他の実施例を示す構成図である。 １・・・・・・単筒エンジン １ａ・・・・・・クラ
ンク軸２・・・・・・モータ（電気機械） ６・・・・・・出力軸 ４・・・・・・制御回
路５・・・・・・蓄電器 ６，７・・・・・・歯車
第１図 （イ） ／′ Ｑ （ロ） クランク角データ 絞り弁開度データ 市Ｉｎ回路 ４その 第２図 ク ン ク 軸 の 角 速 度 ■ クランク角
イ）、（ロ）は、夫々第１図の動作説明に供する線図、 第３図は、この発明の他の実施例を示す構成図である。 １・・・・・・単筒エンジン １ａ・・・・・・クラ
ンク軸２・・・・・・モータ（電気機械） ６・・・・・・出力軸 ４・・・・・・制御回
路５・・・・・・蓄電器 ６，７・・・・・・歯車
第１図 （イ） ／′ Ｑ （ロ） クランク角データ 絞り弁開度データ 市Ｉｎ回路 ４その 第２図 ク ン ク 軸 の 角 速 度 ■ クランク角
Claims (1)
- １ レシプロ式内燃機関のクランク軸に接続した電動機
及び発電機として動作し得る電気機械と、前記内燃機関
の１サイクル中の圧縮、爆発、吸排気の各行程に応じて
前記電気機械の電動機動作と発電機動作とを切り替えて
前記（ハ）燃機関のトｚレク変動を小さくする制御回路
とによって構成したことを特徴とする内燃機関のトルク
平滑化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP977082A JPS58126434A (ja) | 1982-01-23 | 1982-01-23 | 内燃機関のトルク平滑化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP977082A JPS58126434A (ja) | 1982-01-23 | 1982-01-23 | 内燃機関のトルク平滑化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58126434A true JPS58126434A (ja) | 1983-07-27 |
Family
ID=11729494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP977082A Pending JPS58126434A (ja) | 1982-01-23 | 1982-01-23 | 内燃機関のトルク平滑化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58126434A (ja) |
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1982
- 1982-01-23 JP JP977082A patent/JPS58126434A/ja active Pending
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