JPH09242571A

JPH09242571A - エンジン制御装置及び４サイクルエンジンの吸排気弁制御方法

Info

Publication number: JPH09242571A
Application number: JP8048576A
Authority: JP
Inventors: Toshimichi Minowa; 利通箕輪; Takuya Shiraishi; 拓也白石; Katsuji Marumoto; 勝二丸本; Minoru Osuga; 大須賀　　稔
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-03-06
Filing date: 1996-03-06
Publication date: 1997-09-16

Abstract

(57)【要約】【課題】空気圧制御機器に使用する圧縮空気を生成する
エンジン制御装置を提供する。【解決手段】エンジン１の複数のシリンダ10に設けた吸
気弁３および排気弁12を電磁弁13，14を用いて駆動し、
吸入，圧縮，爆発，排気工程の４サイクルでエンジンを
制御するパワートレイン制御ユニット36は、少なくとも
１つのシリンダ10における燃料噴射弁９及び点火プラグ
11を停止する噴射点火停止手段36ｂと、燃料の噴射及び
点火を停止した該シリンダ10を、吸入，圧縮工程を２回
繰り返す４サイクルで運転して圧縮空気を生成するよう
に、電磁弁13，14を制御する吸排気弁制御手段36ａとを
有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン制御装置
及び４サイクルエンジンの吸排気弁制御方法に係り、特
に４サイクルエンジンを空気圧縮機として用いエンジン
出力を確保しつつ圧縮空気を得る技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のエンジン制御装置は、例えば、第
12回内燃機関シンポジウム講演論文集('95-7-18〜20，
大宮)記載のように、４サイクルエンジン、つまり吸気
弁及び排気弁が全シリンダとも同じように動作するエン
ジンを用い、全シリンダの内のいくつかをブロア(送風
機)、他のシリンダを通常エンジンとし、排気と該ブロ
アで送られた空気を混合して触媒の早期暖機を図るエン
ジン制御装置及び方法が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、吸
気弁及び排気弁の制御が４サイクルエンジン用として制
限されるため、タイヤ空気圧などの制御に使用可能な圧
縮空気を生成することが困難であった。

【０００４】本発明の目的は、本来の４サイクルエンジ
ンの機能と空気圧制御機器に使用する圧縮空気を生成す
るコンプレッサの機能の両方を実現するエンジン制御装
置及び４サイクルエンジンの吸排気弁制御方法を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、燃料噴射手段及び点火手段を有する４サ
イクルエンジンの複数のシリンダに設けた吸気弁及び排
気弁を吸排気弁駆動手段を用いて駆動し、前記エンジン
を制御するエンジン制御装置において、当該エンジン制
御装置は、少なくとも１つのシリンダにおける前記燃料
噴射手段及び前記点火手段を停止する噴射点火停止手段
と、燃料の噴射及び点火を停止した該シリンダを、吸
入，圧縮工程を２回繰り返す４サイクルで運転して圧縮
空気を生成するように、前記吸排気弁駆動手段を制御す
る吸排気弁制御手段とを有する構成とした。

【０００６】また、目的を達成する本発明の他の特徴
は、エンジンの複数のシリンダに設けた吸気弁及び排気
弁を、４サイクルの吸入，圧縮，爆発，排気工程で制御
する４サイクルエンジンの吸排気弁方法において、少な
くとも１つの前記シリンダに対して、燃料の噴射及び点
火を停止し、前記吸気弁及び前記排気弁を圧縮空気を生
成するために、前記４サイクルを吸入，圧縮工程を２回
繰り返すサイクルで制御するにある。

【０００７】本発明によれば、エンジンの機能を確保し
つつ圧縮空気が得られるエンジン制御装置及び４サイク
ルエンジンの吸排気弁制御方法が提供される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照し説明する。図１は、本発明による一実
施例のエンジン制御装置を用いたエンジンシステムの構
成を示す図である。便宜上、エンジンの１気筒の断面で
示したエンジンシステムの構成は、次の通りである。な
お、図１の実施例では、エンジン制御装置としてはパワ
ートレイン制御ユニット36であると狭義に記述している
が、勿論、図１の実施例のエンジンシステム全体がエン
ジン制御装置であると広義に解することも可である。ま
た、パワートレイン制御ユニット36が駆動軸トルク制御
ユニット34またはモータ制御ユニット40などと一体にな
っているものでも可である。

【０００９】通常運転のエンジン１では、ピストン２の
上下運動に同期して吸気弁３が動作し、吸気管４に取り
付けられた空気流量センサ５とスロットルバルブ６を介
して空気がエンジン１に吸入される。この空気は、モー
タ７で駆動される、いわゆる電子制御スロットル８によ
り制御される。そして、この空気流量に見合った量の燃
料を燃料噴射手段としての燃料噴射弁９よりシリンダ10
へ直接噴射(筒内噴射エンジン)し、最適のタイミングで
点火手段としての点火プラグ11により点火しエンジン１
を駆動する。ここで用いるエンジンは、従来の吸気ポー
ト燃料噴射エンジンを用いても良い。

【００１０】また、排気弁12の動作によりエンジン１か
らは、燃焼後の排気ガスが排出される。この吸気弁３及
び排気弁12は、それぞれの吸排気弁駆動手段としての電
磁弁13，14により駆動されるため、上記吸気弁３及び排
気弁12を自由に開閉可能となる。ここで、吸排気弁駆動
手段の駆動源として、油圧駆動機構を用いても良い。ま
た、ピストン２の上下運動によりクランクシャフト15が
駆動され、クランクシャフト15に取り付けられた歯車あ
るいはスリットのある円盤等16が回転する。そして、パ
ルス発生装置17により、エンジン回転数Ne及びピストン
位置の基準信号Ref等が検出できる。

【００１１】エンジン１のシリンダ10に連接された排気
管18は、燃焼したガスが導入される排気ガス側管19(以
下、Ｇ管19)と圧縮空気が導入される圧縮空気側管20
(以下、Ａ管20)の２つに分岐されており、エンジン１か
ら排出されて排気管18を流れる排気ガスあるいは圧縮空
気に応じて、切り換えバルブ21がアクチェータ22により
開閉されて、Ｇ管19またはＡ管20に切り換えられる。ま
た、切り換えバルブ21には、リターンスプリング23が取
り付けられている。Ｇ管19では、通常運転により排気ガ
スが通過するため、空燃比センサ24及び排気ガス浄化の
ための触媒25が取り付けられている。

【００１２】一方、Ａ管20には、圧縮空気が導入される
ため、圧縮された空気をガス圧として蓄積するためのア
キュムレータ26、Ａ管20の内圧を一定に保つための圧力
センサ27、用途(タイヤ空気圧制御、エアワイパー制
御、エアジャッキ、洗車器具等の空気圧制御機器)に応
じて圧縮空気の出力値を可変する圧力レギュレータ28及
びジョイント部29が取り付けられている。実際の車
両に上記エンジンシステムを搭載する場合、２つの方法
がある。１つは、実線で示す制御系である。これは、エ
ンジン１を主動力源として、クランクシャフト15と変速
機30を連結し、タイヤ31に動力を伝達する方式である。
この場合、アクセルペダル32の踏み込み量αを、アクセ
ル開度センサ33により検出し、駆動軸トルク制御ユニッ
ト34(以下、Ｔユニット34)に入力する。更に、Ｔユニッ
ト34には、車速センサ35で検出された車速Vspが入力さ
れ、αとVspによりタイヤに伝達すべき目標トルクが演
算される。この目標トルクをパワートレイン制御ユニッ
ト36(以下、Ｐユニット36)に入力し、駆動軸トルク生成
に関係する燃料量、点火時期、スロットルバルブ開度
(空気流量)及び変速比等が演算され、それぞれのアクチ
ュエータに出力される。

【００１３】そして、Ｐユニット36には、吸排気弁駆動
手段としての電磁弁13，14を介して吸気弁３および排気
弁12を制御する吸排気弁制御手段36a、ならびに、燃料
噴射弁９からの燃料噴射を停止し、且つ、点火プラグ11
による燃料点火を停止する噴射点火停止手段36bが設け
られている。Ｐユニット36への入力信号としては、空気
流量Qa、スロットルバルブ開度θ、ピストン位置基準信
号Ref、圧縮空気適用信号Csw、空燃比A/F、圧縮空気側
管内圧力Psw及びエンジントルク制御信号Teがある。圧
縮空気適用信号Csw及びエンジントルク制御信号Teは、
それぞれ圧縮空気適用スイッチ37及びボリュウム38によ
り得られる。このボリュウム38は、車両搭載時に用いる
のではなく、エンジン単体で圧縮機として用いる場合に
用いられる。

【００１４】もう１つの適用方法は、破線で示すような
駆動モータ39を、走行駆動源として用いて、エンジン１
は発電のために用いる、所謂、バイブリッド自動車シス
テムである。この場合、ユニット34で得られた目標トル
クが、モータ制御ユニット40(以下、Ｍユニット40)に入
力され、駆動モータ39の電流制御が実行によりモータ動
力が減速機41を介してタイヤ42に伝達される。エンジン
１の動力は、発電機43を駆動しバッテリ44を充電する。
また、電流検出センサ45で検出された電流値IをＰユニ
ット36に入力し、発電量を最適に制御する。この場合の
Ｐユニット36は、エンジン１の制御のみを実行する。ま
た、発電に用いられるエンジン１は車両からの取外しが
可能となり、上記用途として車外でも用いることができ
るよう軽量化が図られている。

【００１５】更に、エンジン１の吸気弁３及び排気弁12
を制御する手法としては、圧縮空気を生成する少なくと
も１つのシリンダの吸気弁３及び排気弁12を、電磁弁あ
るいは油圧源を用いた吸排気弁駆動手段を介して制御
し、それ以外の燃焼のためのシリンダの吸気弁３及び排
気弁12を、従来からある機械的な吸排気弁駆動手段を介
して制御しても良い。また、全シリンダの吸排気弁駆動
手段を電磁弁としても可である。

【００１６】図２は、本発明による一実施例の圧縮空気
生成を兼用するシリンダを燃焼に用いる場合の吸排気弁
制御方法を示すタイムチャートである。すなわち、４つ
のサイクルを吸入，圧縮，爆発，排気行程として運転す
る場合である。シリンダの吸気弁及び排気弁の開閉は、
ピストン位置を定めている基準信号Refを基準として実
行される。

【００１７】通常、燃焼制御の場合は、排気行程の後半
に吸気弁を開き、圧縮行程の前半に閉じる必要がある。
また、排気弁は、爆発行程の中間付近で開き、吸入行程
の前半に閉じる必要がある。そこで、後述の制御のよう
に基準信号Refを基準として吸排気弁を駆動する。そし
て、圧縮行程では、燃料噴射弁９と点火プラグ11によっ
て燃料の噴射及び点火が実行されている。

【００１８】図３は、本発明による一実施例の圧縮空気
生成を兼用するシリンダを圧縮機に用いる場合の吸排気
弁制御方法を示すタイムチャートである。圧縮機制御の
場合は、４行程で２回の圧縮が可能となる。つまり、４
つのサイクルを吸入，圧縮，吸入，圧縮行程として運転
する場合である。そして、吸入，圧縮工程が２回繰り返
されている間は、噴射点火停止手段36bによって燃料の
噴射及び点火が停止されている。

【００１９】この場合も上記基準信号Refを基準とし
て、吸気弁は吸入行程の初期に開き、吸入行程の終わり
に閉じる必要がある。また、排気弁は圧縮行程の後半で
開き、圧縮行程の終わりに閉じる必要がある。ここで、
圧縮行程での排気弁の開度時間をCA₂、吸入行程の吸気
弁閉時期から排気弁開時期までをCA₁とすると、タイヤ
空気圧制御などに用いるために、すなわち、所定圧の圧
縮空気が生成されるように、CA₁≧CA₂と設定する必要が
ある。つまり、圧縮行程の中間よりも前で排気弁を開き
始める関係である CA₁＜CA₂と設定すると、空気が圧縮
される前に圧力が低下し、所定圧の圧縮空気が得られな
いことになる。

【００２０】図４は、本発明による一実施例の開弁比CA
₁／CA₂と空気圧の関係を示す図である。開弁比CA₁／CA₂
(対数)と空気圧の関係は、ほぼ比例する。よって、前述
のようにCA₁≧CA₂の関係にあって開弁比CA₁／CA₂が１以
上の場合は、タイヤ空気圧に必要である所定圧の３kgf/
cm²以上となり、タイヤ空気圧制御などに用いることが
できる。しかし、CA₁＜CA₂の関係にあって開弁比CA₁／C
A₂が１より小さい場合は、図４斜線部のような圧力しか
得られないことになる。なお、得られる空気圧の圧力(k
gf/cm²)の大きさは、シリンダ径とピストン行程によっ
て変わり、開弁比CA₁／CA₂によっても変えることができ
る。また、利用される空気圧が３kgf/cm²以下の空気圧
制御機器であれば、開弁比CA₁／CA₂が１より小さくて
も可である。

【００２１】図５は、本発明による一実施例のエンジン
における圧縮機の気筒数と効率指数の関係を示す図であ
る。黒丸が４気筒、白丸が８気筒の場合である。複数の
シリンダを有するエンジンで、その内のいくつかを空気
圧縮機として用いた場合、燃焼用シリンダに対する圧縮
機用シリンダの数でエンジンの効率、つまり燃費が異な
る。すなわち、「効率指数が１である」ときは、全てのシ
リンダを燃焼に用いた場合の燃費と、燃焼及び圧縮機に
兼用した場合の燃費とがほぼ同じである。

【００２２】例えば、図５において、４気筒の場合は、
２つの気筒数以上を圧縮機用シリンダとして用いると、
効率指数は１より小さく極端に低下する。また、８気筒
の場合は、４つの気筒数以上を圧縮機用シリンダとして
用いると効率指数が１より小さくなり、５気筒数以下で
は指数が極端に低下する。このようにエンジンの気筒数
に応じて、圧縮空気を生成する圧縮機として運転するシ
リンダの数を設定する必要があり、これが高効率運転に
つながる。

【００２３】図６は、本発明による一実施例の燃焼、空
気圧生成切り換え制御を示すフローチャートである。ま
ず、処理46で、排気管18の通路をＧ管19またはＡ管20に
切り換えるための圧縮空気適用信号Cswおよび燃料噴射
パルス幅Tiを読み込む。処理47では、Cswが１かどうか
を判断する。１の場合は処理47aに進み、次に、Tiがゼ
ロ、つまり燃料の噴射と点火が停止されたかどうかを判
断する。停止された場合は、処理48に進み圧縮機制御の
ためのＡ管20の通路(切り換えバルブ21を閉)に切り換え
るため、アクチェータ22の出力値Moutに最小値を出力す
る。そして、処理49の圧縮機制御サブルーチンを実行す
る。

【００２４】処理47で１以外の場合と、処理47aで燃料
等停止が終了していない場合は、処理50に進み燃焼制御
のためのＧ管19の通路(切り換えバルブ21を開)を維持す
るようアクチュエータ22の出力値Moutに最大値を出力し
ておく。そして、処理51の燃焼制御サブルーチンを実行
する。

【００２５】図７は、燃焼制御のRef割込み処理を示す
フローチャートである。まず、処理52でエンジン回転
数Ne及びタイマTimerを読み込む。処理53では、Ref立上
り時期から排気弁開時期EVO(Exhaust Valve Open)まで
のクランク角度x1が予め設定されており、 x1をエンジ
ン回転数Neで割った値に現在のTimerを加えることによ
りEVO時期k1が演算される。そして、処理54でk1での割
込みが設定される。

【００２６】図８は、燃焼制御のk1割込み処理を示すフ
ローチャートである。まず、処理55でエンジン回転数Ne
及びタイマTimerを読み込む。処理56では、排気弁駆動
アクチュエータの制御量k2がSeoutに代入され、アクチ
ュエータ駆動回路に出力される。処理57では、k1割込み
時期から吸気弁開時期IVO(Intake Valve Open)までのク
ランク角度x2が予め設定されており、x2をエンジン回転
数Neで割った値に現在のTimerを加えることにより、IVO
時期k3が演算される。そして、処理58でk3での割込みが
設定される。

【００２７】図９は、燃焼制御のk3割込み処理を示すフ
ローチャートである。まず、処理59でエンジン回転数Ne
及びタイマTimerを読み込む。処理60では、吸気弁駆動
アクチュエータの制御量k4がSioutに代入され、アクチ
ュエータ駆動回路に出力される。処理61では、k3割込み
時期から排気弁閉時期EVC(Exhaust Valve Close)までの
クランク角度x3が予め設定されており、x3をエンジン回
転数Neで割った値に現在のTimerを加えることにより、E
VC時期k5が演算される。そして、処理62でk5での割込み
が設定される。

【００２８】図10は、燃焼制御のk5割込み処理を示すフ
ローチャートである。まず、処理63でエンジン回転数Ne
及びタイマTimerを読み込む。処理64では、排気弁駆動
アクチュエータの制御量０がSeoutに代入され、アクチ
ュエータ駆動回路に出力される。処理65では、k5割込み
時期から吸気弁閉時期IVC(Intake Valve Close)までの
クランク角度x4が予め設定されており、x4をエンジン回
転数Neで割った値に現在のTimerを加えることにより、E
VC時期k6が演算される。そして、処理66でk6での割込み
が設定される。

【００２９】図11は、燃焼制御のk6割込み処理を示すフ
ローチャートである。処理67で、吸気弁駆動アクチュエ
ータの制御量０がSioutに代入されアクチュエータ駆動
回路に出力される。以上の制御を繰り返すことによりエ
ンジンの燃焼制御が可能となる。

【００３０】図12は、本発明による一実施例の圧縮機制
御の圧縮空気側管内圧力Psw割込み処理を示すフローチ
ャートである。ここでは、複数個のシリンダのうちの少
なくとも１つのシリンダが、圧縮機制御で運転されてい
る場合、Pswがある一定以上の値になった時、エンジン
の運転状態を、圧縮機制御から燃焼制御で用いる吸排気
弁制御あるいは燃焼制御へ強制的に移行し、効率の良い
エンジン運転を実行することを目的とする。

【００３１】まず、処理68では、上述の燃焼制御のため
の吸排気弁制御を実行する。このとき、噴射及び点火の
停止制御を禁止しても良い。そして、処理69で、切り換
えバルブ21を開いてＧ管19の通路に切り換え、つまりMo
ut＝Maxを実行し、エンジンから排出される空気あるい
は排気ガスを触媒25側へ排出する。このシステムは、冷
寒エンジン始動時の触媒早期暖機用として用いることが
できる。

【００３２】つまり、空気送風シリンダ以外のシリンダ
へ供給する燃料を増量してＣＯ(一酸化炭素)等を生成
し、空気送風シリンダから排出される空気とＣＯを混合
して触媒で燃焼させ、触媒の早期暖機を図るシステムで
ある。また、圧縮機制御における吸排気弁制御も燃焼制
御の場合と同様の手法で駆動することができる。よっ
て、詳細のフローチャートは削除する。

【００３３】図13は、本発明による圧縮機制御をタイヤ
空気圧制御に適用した場合のシステム構成を示す図であ
る。ハブ70には、ハブボルト71が取り付けられており、
このハブボルト71及びナット72によりホイール73が固定
されている。また、ホイール73にはタイヤ74が設けられ
ている。更に、ハブ70にはブレーキディスク75が取り付
けられている。そして、ナックル76に取り付けられたハ
ブベアリング77に支持されハブ70が回転する。ナックル
76が取り付けられているシャフト78の内部にはソレノイ
ド79及びソレノイド79により駆動するジョイント80が設
けられている。

【００３４】また、ジョイント80には、上述のＡ管20の
ジョイント部29と接続可能なジョイント部81が設けられ
ており、ジョイント80内部の空気通路82を圧縮空気が通
過する。この空気通路82には、圧縮空気の圧力を検出す
る圧力センサ83が設けられている。上記ハブ70の切欠き
84とジョイント80の内側に設けられたボール85が噛み合
い、同時にジョイント80の動作により空気遮断弁86が動
作し、Ａ管20からの圧縮空気がハブ70、ホイール73を介
してタイヤ74に送りこまれる。

【００３５】ソレノイド79が駆動しない場合、遮断弁8
6はスプリング87により空気遮断側(図11中で右側)へ移
動しオーリング88を介してタイヤ74の空気洩れを防止す
る。タイヤ空気圧制御は、空気圧制御ユニット89を用い
て実行される。ユニット89には、走行環境認識ユニット
90で認識されたナビ情報(この先の走行環境：高速道
路、市街地、山岳路、道路勾配、曲率半径等)及びカメ
ラ画像処理による走行時の車外輝度等が入力される。

【００３６】更に、車速センサ91から検出した現在の車
速、車外に取り付けられた温度センサ92から検出された
外気温、ワイパースイッチ93から得られたワイパー状態
及びセンサ83より得られた空気圧がユニット89に入力さ
れる。制御方法としては、車両が停止している状態で、
ソレノイド79及び圧縮空気生成シリンダを駆動して、タ
イヤの空気圧制御を実行する。

【００３７】図14は、タイヤ空気圧と摩擦力の関係を示
す図である。晴れ舗装路、雨舗装路、雪道及び凍結路
全てに於いてタイヤ空気圧が大きくなるとタイヤ・路面
間の摩擦力が小さくなる傾向にある。これはタイヤと路
面の接地面積が小さくなるためである。しかし、タイヤ
空気圧に対する摩擦力の現象割合は路面摩擦係数が小さ
くなるほど大きくなる傾向にある。よって、安全運転を
考慮すると路面摩擦係数に応じたタイヤ空気圧制御が重
要になる。また、車速の変化によるタイヤ空気圧制御も
安全走行には不可欠である。更に、タイヤ空気圧は燃費
にもかなり関与する。

【００３８】図15は、タイヤ空気圧制御を示すフローチ
ャートである。まず、処理100で外気温Tg、画像輝度S
p、ワイパー状態、車速Vsp及びナビ情報を読み込む。処
理101では、走行時の路面状態を、図17及び表１に示し
たファジー推論により求める。一例として、図17は、外
気温に対するメンバーシップ関数を示す図である。表１
は、ファジールールから求まる天候路面状態の判定結果
である。図17で示したようなメンバーシップ関数を外気
温、カメラ画像処理により求まる輝度及びワイパー状態
に応じて予め求めておくものである。

【００３９】

【表１】

【００４０】これを用いて、表１に示すように、例えば
外気温が小、輝度が大、ワイパー状態が小の場合は、晴
れ且つ雪道であると判断する。

【００４１】図15の処理102では、舗装路走行かどうか
を判断する。図14からも分かるように舗装路走行の場合
は、晴れ及び雨にかかわらずタイヤ空気圧・摩擦力特性
に差がないため車速の変化を重視している。処理102でy
esの場合は、処理103に進みナビ情報から今後高速道路
走行に向かうかどうかを判断する。yesの場合は、処理1
04に進み目標タイヤ空気圧Pcに高速走行用空気圧(例え
ば、2.5kgf/cm²)を代入する。

【００４２】また、処理103でnoの場合は、市街地等の
走行と判断し処理105で通常走行用空気圧(例えば、2.0k
gf/cm²)を代入する。処理102でno、つまり雪道、凍結路
と判断し、図12のマップを検索して現在の車速に応じた
摩擦力最大のタイヤ空気圧を設定する。そして、処理10
7に進み車速Vspが０かどうかを判断する。これは、本発
明の図13の構成では車両が停止している状態でタイヤ空
気圧制御を実行するためである。もしタイヤが回転して
いる状態でタイヤ空気圧制御が可能となれば、処理107
は不必要となる。処理107でyes且つ目標空気圧と実際の
空気圧が一致していない場合は処理108に進み電磁ソレ
ノイドへの出力Ssolに最大値maxを入力する。処理107で
noの場合は、処理109に進み電磁ソレノイドへの出力Sso
lに最小値minを入力し、タイヤ空気圧制御を実行しな
い。

【００４３】図16は、空気圧フィードバック制御を示す
フローチャートである。まず、処理110で空気圧Pa及び
空気圧制御指令値Pcを読み込む。処理111で、PaとPcが
一致しているかどうかを判断する。yesの場合は処理112
に進みΔPに０を代入し、noの場合は処理113に進みΔP
にPcとPaの偏差を代入する。そして、処理114でPcにΔP
を加えた値を圧縮空気導入側管20に取り付けられた圧力
レギュレータ28への出力信号Poutとして求め、処理115
で出力する。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、従来のエンジンが駆動
源及び圧縮空気生成の２つの機能を有することができ、
空気圧を利用する用途の実現が可能になる。特に、発電
機駆動用としてエンジンを用いる、所謂、ハイブリッド
自動車の場合は、車両からの取外しが可能となるため、
車外からの空気圧利用、キャンプ場での電源利用等幅広
い用途に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施例のエンジン制御装置を用
いたエンジンシステムの構成を示す図である。

【図２】本発明による一実施例の圧縮空気生成を兼用す
るシリンダを燃焼に用いる場合の吸排気弁制御方法を示
すタイムチャートである。

【図３】本発明による一実施例の圧縮空気生成を兼用す
るシリンダを圧縮機に用いる場合の吸排気弁制御方法を
示すタイムチャートである。

【図４】本発明による一実施例の開弁比CA₁／CA₂と空気
圧の関係を示す図である。

【図５】本発明による一実施例のエンジンにおける圧縮
機の気筒数と効率指数の関係を示す図である。

【図６】本発明による一実施例の燃焼、空気圧生成切り
換え制御を示すフローチャートである。

【図７】燃焼制御のRef割込み処理を示すフローチャー
トである。

【図８】燃焼制御のk1割込み処理を示すフローチャート
である。

【図９】燃焼制御のk3割込み処理を示すフローチャート
である。

【図１０】燃焼制御のk5割込み処理を示すフローチャー
トである。

【図１１】燃焼制御のk6割込み処理を示すフローチャー
トである。

【図１２】本発明による一実施例の圧縮機制御の圧縮空
気側管内圧力Psw割込み処理を示すフローチャートであ
る。

【図１３】本発明による圧縮機制御をタイヤ空気圧制御
に適用した場合のシステム構成を示す図である。

【図１４】タイヤ空気圧と摩擦力の関係を示す図であ
る。

【図１５】タイヤ空気圧制御を示すフローチャートであ
る。

【図１６】空気圧フィードバック制御を示すフローチャ
ートである。

【図１７】外気温に対するメンバーシップ関数を示す図
である。

【符号の説明】

１…エンジン、２…ピストン、３…吸気弁、４…吸気
管、５…空気流量センサ６…スロットルバルブ、７…モータ、８…電子制御スロ
ットル、９…燃料噴射弁 10…シリンダ、11…点火プラグ、12…排気弁、13，14…
電磁弁、15…クランクシャフト、16…円盤等、17…パル
ス発生装置、18…排気管、19…排気ガス側管、20…圧縮
空気側管、21…切り換えバルブ、22…アクチェータ、23
…リターンスプリング、24…空燃比センサ、25…触媒、
26…アキュムレータ、27…圧力センサ、28…圧力レギュ
レータ、29…ジョイント部、30…変速機、31，42…タイ
ヤ、32…アクセルペダル、33…アクセル開度センサ、34
…駆動軸トルク制御ユニット 35…車速センサ、36…パワートレイン制御ユニット、36
ａ…吸排気弁制御手段、36ｂ…噴射点火停止手段、37…
圧縮空気適用スイッチ、38…ボリュウム、39…駆動モー
タ、40…モータ制御ユニット、41…減速機、43…発電
機、44…バッテリ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｄ 13/06 Ｆ０２Ｄ 13/06 Ａ 29/02 29/02 Ｄ 29/04 29/04 Ｄ 41/02 ３２０ 41/02 ３２０ (72)発明者大須賀稔茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料噴射手段及び点火手段を有する４サイ
クルエンジンの複数のシリンダに設けた吸気弁及び排気
弁を吸排気弁駆動手段を用いて駆動し、前記エンジンを
制御するエンジン制御装置において、当該エンジン制御装置は、少なくとも１つのシリンダに
おける前記燃料噴射手段及び前記点火手段を停止する噴
射点火停止手段と、燃料の噴射及び点火を停止した該シリンダを、吸入，圧
縮工程を２回繰り返す４サイクルで運転して圧縮空気を
生成するように、前記吸排気弁駆動手段を制御する吸排
気弁制御手段とを有することを特徴とするエンジン制御
装置。
【請求項２】請求項１において、前記吸排気弁制御手段
は、前記吸気弁が閉じてから前記排気弁が開き始めるま
でのクランク角CA₁と前記排気弁が開いている間のクラ
ンク角CA₂について、CA₁≧CA₂の関係となるよう前記吸
排気弁駆動手段を制御することを特徴とするエンジン制
御装置。
【請求項３】請求項１において、前記吸排気弁制御手段
は、前記複数シリンダのうちの、効率指数が１以上確保
される気筒数に対応した当該シリンダの前記吸排気弁駆
動手段を制御することを特徴とするエンジン制御装置。
【請求項４】請求項１において、前記複数シリンダのう
ち少なくとも１つのシリンダに連接された排気管は、排
気ガス側管及び圧縮空気側管に分岐しているものであっ
て、前記エンジン制御装置は、前記排気管を流れる流体
に応じて該排気ガス側管または該圧縮空気側管に切り換
えることを特徴とするエンジン制御装置。
【請求項５】請求項１において、前記エンジンは、走行
駆動用電動機と発電用エンジンを備えたハイブリッド自
動車に用いられる該発電用エンジンであることを特徴と
するエンジン制御装置。
【請求項６】エンジンの複数のシリンダに設けた吸気弁
及び排気弁を、４サイクルの吸入，圧縮，爆発，排気工
程で制御する４サイクルエンジンの吸排気弁方法におい
て、少なくとも１つの前記シリンダに対して、燃料の噴射及
び点火を停止し、前記吸気弁及び前記排気弁を圧縮空気
を生成するために、前記４サイクルを吸入，圧縮工程を
２回繰り返すサイクルで制御する４サイクルエンジンの
吸排気弁制御方法。