特許
J-GLOBAL ID：201403000857594008
可変ピストンストローク式の4シリンダ、4サイクル、フリーピストン、予混合気圧縮点火型の内燃往復ピストンエンジン
発明者：
出願人/特許権者：
代理人 (1件)：
特許業務法人北青山インターナショナル
公報種別：特許公報
出願番号（国際出願番号）：特願2012-113094
公開番号（公開出願番号）：特開2012-184769
特許番号：特許第5337959号
出願日： 2012年05月17日
公開日（公表日）： 2012年09月27日
請求項（抜粋）：
【請求項1】可変ピストンストローク式の4サイクル、フリーピストン、予混合気圧縮点火型の内燃往復ピストンエンジンであって、
往復エンジンの典型的な態様で構成され、それぞれ2つの開放端部を有する4つのシリンダと、
前記シリンダに固定され、前記各シリンダの前記開放端部の一つを閉鎖するように形成された少なくとも1つのシリンダヘッドと、
それぞれ前記シリンダの異なる1つのシリンダに関連して設けられ、このシリンダ内で自由に動くように配置された4つのピストンであって、圧縮ストロークの制御のために前記ピストンを加速及び減速させるための付加的手段なしに前記シリンダの中で往復移動する4つのピストンとを備え、
前記ピストンの2つが同時に往復するように第1ピストン対を形成するために第1機構によって連結され、前記ピストンの他の2つが同時に往復するように第2ピストン対を形成するために第2機構によって連結され、
更に、ストローク長さを予め定めないで、可変ストロークおよび可変圧縮比を許容するように、前記第1ピストン対を同時に往復させ、且つ前記第2ピストン対を同時に往復させる手段を備え、前記第2ピストン対の同時の前記往復が前記第1ピストン対に対して反対向きの往復と、前記第1ピストン対と同じ向きの往復とからなるグループから選定され、
更に、燃料と反応物質の予混合気を形成する手段を備え、該手段が前記予混合気の大きさを制御する手段と、前記給気の組成を制御する手段とを含み、
前記の各シリンダに関連して設けられ、前記シリンダの関連する1つ内への前記予混合気の導入を制御するように形成された少なくとも1つの吸気弁と、
燃料と反応物質の予混合気を前記少なくとも1つの吸気弁の各々に案内する手段とを備え、
前記ピストンがそれぞれ、前記シリンダの関連する1個内で吸気ストロークを生じるように形成および採寸され、前記シリンダヘッドから離れる方向の前記ピストンの往復運動が、前記の少なくとも1つの吸気弁を経て、それに関連する前記シリンダの1つ内に前記予混合吸気を移動させることを可能にし、
更に、前記の各シリンダ内に形成された燃焼室を備え、該燃焼室がそれぞれ、前記ピストンと、前記シリンダの関連する1つと、前記シリンダを閉鎖する少なくとも1つのシリンダヘッドによって画成され、
前記ピストンがそれぞれ、前記シリンダの関連する1つ内で圧縮ストロークを生じるように形成および採寸され、前記予混合気を自動点火して燃焼ガスを形成するために、前記ピストンが前記予混合気の温度を充分に上昇させるように、前記燃焼室内で前記予混合気を圧縮するまで、前記少なくとも1つのシリンダヘッドの方への前記ピストンの往復運動が続けられ、
前記ピストンがそれぞれ、前記シリンダの関連する1つ内で膨張ストロークを生じるように形成および採寸され、前記ピストンが自由運動するように前記シリンダ内に配置され、前記少なくとも1つのシリンダヘッドから離れるような前記ピストンの往復運動が、前記燃焼室内で前記燃焼ガスの膨張を可能にし、
前記少なくとも1つの排気弁が、前記各シリンダに関連して設けられ、かつ前記シリンダからの前記燃焼ガスの排出を制御するように形成され、
前記ピストンがそれぞれ、前記シリンダの関連する1つ内で排気ストロークを生じるように形成および採寸され、前記ピストンが自由運動するように前記シリンダ内に配置され、前記少なくとも1つのシリンダヘッドの方への前記ピストンの往復運動が、前記の関連する排気弁の少なくとも1つを経て前記膨張燃焼ガスの排出を可能にし、
更に、前記エンジンからの排気としての前記燃焼ガスを案内する手段と、
前記すべてのサイクルの間に前記吸気弁と前記排気弁の開閉とその時期を制御する手段と、
前記エンジンを潤滑する手段と、
潤滑剤と前記ピストンを通過した漏洩ガスを封じ込めるように、前記少なくとも1つのシリンダヘッドによって閉鎖されていない前記各シリンダの前記開放端部の1つを充分に閉鎖するための閉鎖手段と、
前記エンジンを始動させるための手段と、
前記エンジンを冷却するための手段とを備えており、
前記すべてのサイクルの間に前記吸気弁と前記排気弁の開閉とその時期を制御する手段のための、電気的接続部及び電子的接続部から成るグループから選択される接続部を有するエンジン電子制御装置を更に備えており、
前記エンジン電子制御装置が、更に、センサとデータの入力部を備え、更に計算処理能力を有する適応電子制御モジュール;センサとデータの入力部を備え、更に自動点火される前記予混合気の実際の圧縮比を決定することができ、且つ前記吸気弁および前記排気弁の開閉の時期および時間を調節および変更するために前記入力データと比較して前記計算処理を使用することができるマイクロプロセッサの形式の計算処理能力を有する適応電子制御モジュール;センサとデータの入力部を備え、更に自動点火される前記予混合気の実際の圧縮比を決定することができ、且つ前記予混合気の燃料および反応物質特性を制御するために前記入力データと比較して計算処理を使用することができるマイクロプロセッサの形式の計算処理能力を有する適応電子制御モジュール;入力センサとデータ入力手段を備え、更に自動点火される前記予混合気の実際の圧縮比を決定することができ、前記データ入力手段によって与えられる入力データと比較して計算処理を使用することができるマイクロプロセッサの形式の計算処理能力を有する適応電子制御モジュール:から成るグループから選択される態様を有しており、
前記適応電子制御モジュールが、更に、最適なエンジン作動状態を維持する電気的及び/又は電子的出力を与えるのに適した出力制御手段を備えており、
前記適応電子制御モジュールの前記入力センサが、前記エンジン電子制御装置のセンサ入力端子への電気的及び/又は電子的接続部を有しており、
更に、前記入力センサが、燃料流センサ、燃料質量流量データを提供する燃料流センサ、燃料および反応物質特性センサ、反応物質質量流量データを提供する燃料および反応物質特性センサ、燃料および反応物質吸気温度センサ、エンジン温度センサ、エンジンスロットルセンサ、デジタル形式でエンジン作動設定値を提供するエンジンスロットルセンサ、エンジン始動および停止信号センサ、エンジン負荷センサ、前記ピストンの位置を感知する位置センサ、エンジン排気エミッションセンサ、前記各シリンダ内の点火センサであって圧電式圧力変換器、イオンセンサ、高速熱電対および高速UV火炎センサから成るグループから更に選択される態様を有する点火センサ、から成るグループから選択され、
前記適応電子制御モジュールの前記データ入力手段が、前記エンジン電子制御装置への電気的及び/又は電子的接続部を有しており、
前記データ入力手段が、電子データ入力およびデータ記憶能力、変化する周囲条件下での燃料と反応物質の給気の自動点火を達成するために要求される予想圧縮比に関するデータを含む電子データ入力およびデータ記憶能力、エンジン動作範囲にわたって燃料と反応物質の給気の自動点火を達成するために要求される予想圧縮比に関するデータを含む電子データ入力およびデータ記憶能力、エンジン動作条件制限に関するデータを含む電子データ入力およびデータ記憶能力、高速データルックアップ表の形式のエンジン動作条件制限に関するデータを含む電子データ入力およびデータ記憶能力、から成るグループから選択され、
前記適応電子制御モジュールの前記出力制御手段が、前記エンジン電子制御装置への電気的及び/又は電子的接続部を有しており、
前記出力制御手段が、吸気および排気弁作動装置、給気および反応物質の混合および制御装置、排ガス再循環装置、エンジン冷却装置及びエンジン潤滑装置から成るグループから選択されることを特徴とするエンジン。
IPC (7件)：
F02B 71/04 ( 200 6.01)
, F02B 75/28 ( 200 6.01)
, F02B 1/12 ( 200 6.01)
, F02B 41/10 ( 200 6.01)
, F02D 15/02 ( 200 6.01)
, F02D 13/02 ( 200 6.01)
, F02C 6/00 ( 200 6.01)
F02B 71/04
, F02B 75/28 C
, F02B 1/12
, F02B 41/10 Z
, F02D 15/02 Z
, F02D 13/02 J
, F02C 6/00 B
