JP2004150353A

JP2004150353A - エンジンの圧縮比変更方法と可変圧縮比エンジン

Info

Publication number: JP2004150353A
Application number: JP2002316562A
Authority: JP
Inventors: Eiichi Kamiyama; 栄一神山; Mitsunori Uchida; 光宣内田
Original assignee: Nippon Soken Inc; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Soken Inc
Priority date: 2002-10-30
Filing date: 2002-10-30
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2022-10-30
Also published as: JP4136602B2

Abstract

【課題】エンジンの圧縮比を高圧縮比から低圧縮比に移行する際の移行の迅速性を高める。
【解決手段】サーボモータ５７によりウォームホイール４９が回転すると、コントロールシャフトガイド４０はこの回転程度に応じた角度だけ回転し、コントロールシャフト３９とコントロールロッド３７を位置変位させる。高圧縮比から低圧縮比への変更では、ウォームホイール４９は反時計回りに回転する。このウォームホイール４９は、スプリング７０のバネ力ＢＦを、ウォームホイール４９が高圧縮比の側から低圧縮比の側に駆動する場合と同じ方向に受ける。よって、ウォームホイール４９を高圧縮比の側から低圧縮比の側に回転駆動させようとする際のトルクは、スプリング７０のバネ力ＢＦによるトルクとサーボモータ５７によるトルクの和となる。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの圧縮比を変更する可変圧縮比エンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
可変圧縮比エンジンでは、運転状況に応じた圧縮比変更を行うことで、種々の利点が得られる。例えば、ノッキングの発生しやすい高負荷時には圧縮比を低くすることで、燃料の自己着火を抑制し、これによりノッキングの発生も抑制できる。低負荷時では圧縮比を高めると、混合気温度の上昇を招いて燃料の燃焼性が高まる。このため、負荷変動を起こしやすい加速走行時等にあっては、負荷変動（低負荷から高負荷に変動）に応じて圧縮比を高圧縮比から低圧縮比に変更制御することが行われている。こうした負荷変動に応じた圧縮比制御を行うことで、燃費の向上やドライバビリティの向上を実現している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように低負荷から高付加に負荷変動を起こした場合、高圧縮比から低圧縮比への変更に遅れが出ると、高負荷・高圧縮比の状況が発生する。こういった状況では、高い圧縮比による燃料の自己着火が起き得ることから、ノッキングの発生頻度が高まる。こうした事態に対処するためには、高圧縮比から低圧縮比への圧縮比移行を迅速に行うことが望ましい。
【０００４】
例えば、エンジンの運転状態が低圧縮比に移行することが予想されると、低圧縮比側への変更指令を出して高圧縮比から低圧縮比へと圧縮比を移行することが行われている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】
特開平４−２１９４２８号公報
【０００５】
しかしながら、このようにして高圧縮比から低圧縮比へと圧縮比を移行させたとしても、低圧縮比への移行タイミングを早めるものの、低圧縮比への移行に要する時間が変わるものではない。従って、高圧縮比から低圧縮比に圧縮比を移行させる際の迅速化に改善の余地がある。
【０００６】
なお、エンジンの圧縮比を高低変更する技術は、下記文献にも提案されている。
【特許文献２】
特開昭６４−３５０４７号公報
【特許文献３】
特開平１−１２５５２８号公報
【特許文献４】
実開昭６３−９６２５４号公報
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされ、エンジンの圧縮比を高圧縮比から低圧縮比に移行する際の移行の迅速性を高めることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
かかる課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の圧縮比変更方法と可変圧縮比エンジンでは、圧縮比を変更する状況になると、圧縮比変更機構に圧縮比変更のための駆動力を伝達する。これにより圧縮比変更機構は駆動して、圧縮比を高圧縮比と低圧縮比との間に亘って変更する。
【０００９】
このようにした圧縮比変更を図るに当たり、本発明の圧縮比変更方法と可変圧縮比エンジンでは、高圧縮比から低圧縮比への圧縮比変更と低圧縮比から高圧縮比への圧縮比変更とで、圧縮比変更機構の駆動速度に差を持たせ、高圧縮比から低圧縮比への圧縮比変更機構の駆動速度を早くした。よって、本発明の可変圧縮比エンジンによれば、高圧縮比から低圧縮比への圧縮比変更に要する時間そのものを短縮化することができるので、高圧縮比から低圧縮比への圧縮比移行の迅速性を高めることができる。
【００１０】
上記した本発明の可変圧縮比エンジンでは、伝達機構を次のようにすることができる。即ち、
伝達機構は、
高圧縮比から低圧縮比への前記圧縮比変更機構の駆動と、低圧縮比から高圧縮比への前記圧縮比変更機構の駆動とに関与する第１伝達機構と、
前記圧縮比変更機構が高圧縮比から低圧縮比へと駆動する際には、前記圧縮比変更機構に高圧縮比から低圧縮比へと駆動する駆動力を、前記第１伝達機構と協働して付勢する第２伝達手段とを有する。
この第２伝達手段は、例えば、バネ機構を有する構成とし、その呈するバネ力を駆動力として、第１伝達機構と協働して付勢するようにすることもできる。
【００１１】
こうすれば、高圧縮比から低圧縮比への圧縮比変更局面では、第１、第２の伝達機構の駆動力が共に圧縮比変更機構に作用する。よって、既述したように、高圧縮比から低圧縮比への圧縮比変更に要する時間の短縮化、高圧縮比から低圧縮比への圧縮比移行の迅速化を図ることができる。
【００１２】
かかる課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の他の可変圧縮比エンジンでは、ピストンとクランクシャフトとを連結するコンロッドのリンク機構に制御ロッドから駆動力を及ぼすことで、リンク機構を介してコンロッドに屈曲を起こす。こうして屈曲したコンロッドは、その屈曲程度によりピストンの上死点・下死点位置を変えて圧縮比を高圧縮比と低圧縮比の間に亘って変更する。
【００１３】
コンロッドは、エンジンの膨張行程においてピストンを押し下げる側に作用する力の分力を、リンク機構を経て制御ロッドに及ぼす。そして、この分力は、圧縮比を高圧縮比から低圧縮比へと低減変更させる状況下では、制御ロッドが圧縮比の低減変更を起こすためにリンク機構に対して及ぼす駆動力と同じ側に制御ロッドに及ぼされる。このため、圧縮比を高圧縮比から低圧縮比へと低減変更させる状況下では、リンク機構に制御ロッドからの駆動力と上記の分力とが同じ方向に作用するので、コンロッドは、高い屈曲速度で、リンク機構を介して速やかに屈曲する。この結果、コンロッドの屈曲による圧縮比変更（高圧縮比から低圧縮比への低減変更）は短時間のうちに起きることになるので、高圧縮比から低圧縮比への圧縮比移行の迅速性を高めることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の形態を実施例に基づき説明する。図１は第１実施例に係る可変圧縮比エンジン２０の構成を概略的に説明する説明図である。
【００１５】
図示するように、この可変圧縮比エンジン２０は、シリンダブロック２２とシリンダヘッド２４を備え、そのシリンダ２６にピストン２８を組み込んで備える。ピストン２８は、屈曲可能に構成されたコンロッド２７を介してクランクシャフト２９と連結され、シリンダ内でのピストン２８の上下往復動は、コンロッド２７を経てクランクシャフト２９の回転運動に変換される。コンロッド２７は、後述する圧縮比可変機構３０を構成し、その屈曲程度の変更を経てピストン２８の上死点位置および下死点位置を同時に変化させる。これにより、可変圧縮比エンジン２０は、圧縮比を変更することができる。この詳細は後述する。
【００１６】
可変圧縮比エンジン２０は、シリンダヘッド２４の図示しない吸気ポートに吸気管５０を接続して備える。吸気管５０は、インジェクタ５２が吸気管流路に噴射した燃料を、空気との混合気状態で吸気ポートを経て燃焼室に導く。この場合、空気の吸気量はスロットルバルブ５４にて調整され、燃料混合比が調整される。
【００１７】
可変圧縮比エンジン２０は、圧縮比変更やスロットルバルブ５４の駆動等を統括制御するＥＣＵ６０を備える。このＥＣＵ６０は、マイクロコンピュータを中心とする論理演算回路として構成され、スロットルバルブ駆動用のアクチュエータ６３やスロットルセンサ５５、アクセルセンサ６１の他、エンジン回転数とクランク角を検出する回転数・クランク角センサ５６、圧縮比変更のためのアクチュエータ（サーボモータ）５７、圧縮比を検出する圧縮比センサ５８、排気中の酸素濃度を検出する酸素センサ６２、吸気の量を検出するエアフロメータ６４等と接続されている。
【００１８】
次に、圧縮比変更のための構成について詳述する。図２はコンロッド２７を含む圧縮比可変機構３０を示す概略斜視図、図３はこの圧縮比可変機構３０による圧縮比変更の様子を説明する説明図である。
【００１９】
図示するように、圧縮比可変機構３０は、コンロッド２７を、ピストン２８の側の第１コンロッド３１と第２コンロッド３２とを連結して構成する。第１コンロッド３１は、その上部の小端部３３で、ピストン２８とピストンピン３４により回動可能に連結されている。第２コンロッド３２は、その下部の大端部３５で、クランクシャフト２９の図示しないクランクピンと回転可能に連結されている。また、この第１、第２の両コンロッドは、第１コンロッド下端側と第２コンロッド上端側でコンロッドピン３６を介して互いに回動可能に連結されており、この連結箇所でリンク機構を構成している。
【００２０】
第１コンロッド３１は、下端側に突出部３１ａを備え、この突出部３１ａで、コントロールロッド３７の一端側とピン３８により回動可能に連結されている。コントロールロッド３７は他端側に貫通孔３７ａを備え、この貫通孔３７ａには、コントロールシャフト３９が回動可能に嵌合組み付けされている。そして、第１、第２の両コンロッドの連結箇所に構成されるリンク機構には、突出部３１ａやピン３８も含まれ、コントロールロッド３７は、このリンク機構に連結されていることになる。
【００２１】
この他、圧縮比可変機構３０はコントロールシャフトガイド４０を有し、当該シャフトガイドをシリンダブロック２２（図１参照）に回動可能に支持する。このコントロールシャフトガイド４０は、その両端部と途中複数箇所に断面円形のままの軸受部４１を備え、隣り合う軸受部４１の間を、断面三日月形に切欠形成した連結部４２とする。連結部４２は、エンジンの気筒数と同じ数だけ用意され、各連結部の切欠領域４３にコントロールシャフト３９が位置するよう、このコントロールシャフト３９はコントロールシャフトガイド４０に嵌合・固定されている。つまり、コントロールシャフト３９はコントロールシャフトガイド４０の回動中心軸（中心軸）Ｘから偏心した位置に嵌合・固定される。よって、コントロールシャフトガイド４０が回動することで、コントロールシャフト３９は中心軸Ｘに対して揺動してその位置を変え、これによりコントロールロッド３７はピン３８を介して第１コンロッド３１を第２コンロッド３２に対して屈曲変位させる。こうしてコンロッド２７が屈曲すると、その屈曲程度に応じてピストン２８の上死点位置と下死点位置長は同時に変わり、可変圧縮比エンジン２０は圧縮比を変更する。この場合、圧縮比変更、即ちコントロールシャフトガイド４０の回動状況は、エンジンの運転状態に応じてＥＣＵ６０により制御される。
【００２２】
なお、コントロールシャフト３９が揺動する際に、コントロールロッド３７が連結部４２と干渉しないよう、連結部４２は、その断面形状および寸法が設定されている。
【００２３】
圧縮比可変機構３０は、上記したコントロールシャフト３９の揺動を起こすため、図３に示すように、そのアクチュエータとしてのサーボモータ５７とウォームギア４７を有する。ウォームギア４７は、サーボモータ５７のシャフトに連結されたウォーム４８と、コントロールシャフトガイド４０に連結された直結されたウォームホイール４９とで構成される。従って、コントロールシャフトガイド４０は、サーボモータ５７の回転に伴って回転し、その回転方向と回転角はモータ制御により定まる。
【００２４】
つまり、サーボモータ５７によりウォーム４８が回転すると、コントロールシャフトガイド４０はこの回転程度に応じた角度だけ回転し、既述したように、コントロールシャフト３９とコントロールロッド３７を変位させる。このコントロールロッド３７の変位によりコンロッド２７の屈曲状態が定まり、エンジンの圧縮比蛩が変化する。本実施例では、コントロールシャフト３９は、コントロールシャフトガイド４０の中心軸Ｘ周りに略３時の方向から略６時の方向の９０ーの範囲で変位可能であり、６時の方向ほど圧縮比蛩が高くなるように設定されている。
【００２５】
また、圧縮比可変機構３０は、ウォームホイール４９と図示しないシリンダブロック間にスプリング７０を介在させている。このスプリング７０は、自身のバネ力ＢＦを、ウォームホイール４９が高圧縮比の側から低圧縮比の側に駆動する場合と同じ方向に、このウォームホイール４９に付勢するよう構成されている。この場合、スプリング７０は、バネの力単独ででもウォームホイール４９を上記した向きに駆動できるよう、そのバネ力ＢＦの調整を受けている。より詳しく説明すると、ウォームホイール４９が高圧縮比側に回転駆動すると、スプリング７０は、その巻きが小さくなるように圧縮され、その状態で発揮するバネ力ＢＦでウォームホイール４９を低圧縮比側に回転駆動できるようにされている。つまり、ウォームホイール４９を高圧縮比の側から低圧縮比の側に回転駆動させようとする際のトルクは、スプリング７０のバネ力ＢＦによるトルクとサーボモータ５７によるトルクの和となり、サーボモータ５７だけによる既存の可変圧縮エンジンの場合より高いトルクとなる。
【００２６】
なお、圧縮比センサ５８は、コントロールシャフトガイド４０或いはウォームホイール４９の回転角度（方向を含む）を検出し、これをＥＣＵ６０に出力する。ＥＣＵ６０は、このセンサ出力に基づいて、実際の圧縮比蛩を算出するよう構成されている。
【００２７】
ここで、本実施例の可変圧縮比エンジン２０における圧縮比変更の様子について説明する。図４は圧縮比変更制御を示すフローチャートである。
【００２８】
図４に示す圧縮比変更制御ルーチンは、所定時間ごとに繰り返し実行されるものであり、まず、回転数・クランク角センサ５６からのエンジン回転数読み込み、アクセル踏込状況を出力するアクセルセンサ６１やスロットルセンサ５５或いは図示しない吸気管負圧センサからのセンサ出力に応じたトルクの読み込みを行う（ステップＳ１００）。続いて、読み込んだ回転数・トルクと、この両者を圧縮比に関連付けた図示しないマップとに基づいて、目標とする圧縮比εｔを演算する（ステップＳ１１０）。なお、目標圧縮比算出のためのマップは、エンジン冷却水温度、吸入空気温度、或いはエミッション等の状況に応じて複数用意され、その時のエンジン運転状況に併せて適宜切り換えるようにすることもできる。
【００２９】
次に、圧縮比センサ５８からの現状圧縮比の読み込みを行い（ステップＳ１２０）、その読み込んだ圧縮比εｉと目標圧縮比εｔとの一致状況に基づいて、圧縮比の変更を要するか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ここで、上記の両圧縮比が一致していなければ、圧縮比変更を要すると判定し、ＥＣＵ６０は、圧縮比を目標圧縮比εｔとするための変更指令をサーボモータ５７に出力する（ステップＳ１４０）。詳しくは、現状の圧縮比εｉを目標圧縮比εｔとするに必要な駆動信号をサーボモータ５７に出力し、上記の各処理を繰り返す。こうした制御により、可変圧縮比エンジン２０は、サーボモータ５７を駆動源とする圧縮比可変機構３０によりコンロッド２７の屈曲程度を変更し、エンジンの圧縮比を変更する。
【００３０】
ところで、本実施例では、ウォームホイール４９にスプリング７０のバネ力ＢＦを付勢している。よって、次のような利点がある。
上記した圧縮比変更制御ルーチンで、現状の圧縮比εｉをこれより低い目標圧縮比εｔに変更する局面では、サーボモータ５７によるウォームホイール４９の駆動力とスプリング７０によるウォームホイール４９の駆動力（バネ力ＢＦ）とが、ウォームホイール４９に対して同じ回転方向の力として作用する。よって、現状の圧縮比εｉ（高圧縮比の側の圧縮比）から低圧縮比（目標圧縮比εｔ）へのウォームホイール４９の駆動速度を早くできるので、高圧縮比から低圧縮比への圧縮比変更に要する時間そのものを短縮化する。この結果、本実施例の可変圧縮比エンジン２０によれば、高圧縮比から低圧縮比への圧縮比移行の迅速性を高めることができる。
【００３１】
このため、加速走行時のように低負荷から高付加に負荷変動を起こす運転状況にあっては、圧縮比を高圧縮比から低圧縮比に迅速に移行できることから、高負荷・高圧縮比の状況が発生することを有効に回避でき、ノッキング回避の点でも有益である。
【００３２】
しかも、こうした圧縮比移行の迅速性向上に当たり、特別な油気圧機器・電気機器並びのその制御機器を必要としない。よって、部品点数増やそれに伴うコスト増を招かないようにできる。
【００３３】
次に、第２実施例について説明する。この実施例は、エンジンの膨張行程においてピストンを押し下げる側に作用する力を、高圧縮比の側から低圧縮比の側への圧縮比変更に利用する点に図る点に特徴がある。図５は第２実施例に係る可変圧縮比エンジン２０Ａの要部を模式的に示すと共に高圧縮比・低圧縮比の状況下での作動状況を説明する説明図である。
【００３４】
第２実施例にあっても、コンロッド２７が図２に示すように第１コンロッド３１と第２コンロッド３２とを屈曲可能に連結させている点、その連結箇所のリンク機構にコントロールロッド３７を連結させている点、コントロールロッド３７がリンク機構を経てコンロッド２７に及ぼす駆動力によりコンロッド２７の屈曲程度を変えこれにより圧縮比を高低変更する点、コントロールロッド３７の駆動力をサーボモータ５７で発生させている点等については、上記した実施例と変わるものではない。しかしながら、この第２実施例では、図３に示すスプリング７０は組み込まれていない。
【００３５】
図５に示すように、可変圧縮比エンジン２０Ａの圧縮比が高圧縮比にある場合では、コントロールシャフト３９は、ウォームホイール４９、延いてはコントロールシャフトガイド４０の中心軸Ｘ周りに略８時の方向に位置する。そして、図示するようにピストン２８が上死点にある状況下では、コンロッド２７は、ピストン２８におけるピストンピン３４の中心を通る鉛直線から角度θだけ第１コンロッド３１を反時計方向に位置させる。よって、第１、第２のコンロッドを連結するコンロッドピン３６は上記の鉛直線の右側に位置し、第２コンロッド３２は、このコンロッドピン３６からクランクシャフト２９のクランクピン２９ａに向けて屈曲して延びている。
【００３６】
一方、可変圧縮比エンジン２０Ａの圧縮比が低圧縮比にある場合では、コントロールシャフト３９は図示する略５時の方向に位置してコンロッドピン３６を図中右方向に位置変位させる。よって、第１コンロッド３１は、高圧縮比の場合より大きな角度θをなして反時計方向に位置し、これに伴い、第２コンロッド３２は、図示するピストン２８の上死点の状況下において、より屈曲して図示するような位置関係を採る。
【００３７】
コントロールシャフト３９並びに第１コンロッド３１、コンロッドピン３６等が上記位置関係にあると、エンジンの膨張行程において次のような現象が起きる。
エンジンの膨張行程では、燃料の爆発により、ピストン２８には、これを押し下げようとする力（ピストン押下力ＰＦ）が作用する。このピストン押下力ＰＦは、ピストンピン３４の中心を通る鉛直線方向に沿った力であり、第１コンロッド３１の軸に沿った分力Ｆとピストン周壁に向かうピストンサイドフォース（図示略）に分解される。この分力Ｆは、コンロッドピン３６において第１コンロッド３１のほぼ延長線にそった方向の力となり、第２コンロッド３２の軸に沿った分力Ｔと、コントロールロッド３７の軸に沿った分力Ｓに分解される。この分力Ｓは、図示するように、コンロッドピン３６がピストンピン３４の中心を通る鉛直線の右方にある限りにおいては、コントロールロッド３７を引っ張る側に、このコントロールロッド３７に対して作用する。
【００３８】
膨張行程後のエンジンでは、ピストン押し下げによりクランクシャフト２９が回転するので、コンロッドピン３６がピストンピン３４の中心を通る鉛直線の左方に位置することになる。よって、ピストン押下力ＰＦが作用したままであるならば、分力Ｓはコントロールロッド３７を押し戻す側の力となる。しかしながら、上記のピストン押下力ＰＦは、膨張行程の直前から徐々に上昇して燃料爆発時にピークとなり、膨張行程の後半ではほぼ消失する。このため、コンロッドピン３６が上記鉛直線の左方に位置変位しても、コントロールロッド３７が分力Ｓにより押し戻されようとする事態は、実質的に起きない。
【００３９】
今、図４に示した圧縮比変更制御により、圧縮比が高圧縮比の側から低圧縮比の側に変更されたとする。こうした状況では、可変圧縮比エンジン２０Ａは、図５の高圧縮比状態にあり、サーボモータ５７（図１参照）により、コントロールシャフトガイド４０（ウォームホイール４９）を図中矢印ＨＹの方向に回転させ、この回転駆動力を受けるコントロールロッド３７によりコンロッドピン３６を図５の低圧縮比状態に示すように位置変位させる。
【００４０】
こうしたコンロッドピン３６の位置変位の際には、上記した膨張行程でピストン２８に作用するピストン押下力ＰＦの分力Ｓも、既述したようにコントロールロッド３７にこれを引っ張る側に作用する。この分力Ｓが作用する方向は、コントロールシャフトガイド４０（ウォームホイール４９）を矢印ＨＹの方向に回転させようとする向きに合致する。よって、サーボモータ５７によるウォームホイール４９の駆動力と分力Ｓによるコントロールロッド３７の引っ張り力とが、ウォームホイール４９に対して略同じ回転方向の力として作用する。このため、この実施例によっても、高圧縮比の側から低圧縮比に圧縮比変更を行う際のウォームホイール４９の駆動速度を早くできるので、既述した実施例と同様の効果を奏することができる。
【００４１】
ところで、図４に示した圧縮比の変更制御は、総ての気筒にて圧縮比可変機構３０による圧縮比変更が完了する時間を見込んで繰り返し実行され、この圧縮比変更制御の繰り返し時間間隔は、ピストン２８の行程に合致した燃料噴射制御間隔に比して長時間となる。よって、高圧縮比から低圧縮比への圧縮比変更制御が開始されてから圧縮比が実際に変更されるまでの間において、エンジンの各気筒では、圧縮比が変更前の高圧縮比のままで膨張行程にある状況が必ず発生する。よって、各気筒において、上記したサーボモータ５７によるウォームホイール４９の駆動力と分力Ｓによるコントロールロッド３７の引っ張り力とが、ウォームホイール４９に対して略同じ回転方向の力として必ず作用することになる。しかも、圧縮比が高圧縮比から低圧縮比へと実際に変更されるまでの間に亘って、上記の分力Ｓが作用するので、実効性も高まる。
【００４２】
しかも、こうした圧縮比移行の迅速性向上に当たり、ウォームホイール４９の回転方向やコンロッドピン３６等の位置関係を上記したように規定するだけでよく、特別な油気圧機器・電気機器並びのその制御機器を必要としない。よって、部品点数増やそれに伴うコスト増を招かないようにできる。
【００４３】
以上本発明の実施例について説明したが、本発明は上記の実施例や実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００４４】
例えば、上記した各実施例では、コンロッド２７を屈曲させるためにサーボモータ５７を用いたが、コントロールシャフトガイド４０を油圧機構式のヘリカルスプラインにて回転させるように構成することもできる。
【００４５】
また、膨張行程のピストン押下力ＰＦを利用する実施例では、図５に示しようにしたが、次のように変形することもできる。図６は変形例の可変圧縮比エンジン２０Ａの要部を模式的に示すと共に高圧縮比・低圧縮比の状況下での作動状況を説明する説明図である。
【００４６】
図示するように、この変形例では、可変圧縮比エンジン２０Ａの圧縮比が高圧縮比にある場合では、コンロッド２７は、ピストン２８におけるピストンピン３４の中心を通る鉛直線から角度θだけ第１コンロッド３１を時計方向に位置させ、コンロッドピン３６をこの鉛直線の左側に位置させている。よって、既述した分力Ｓは、コントロールロッド３７をコントロールシャフトガイド４０の側に押し戻す方向に作用する。しかしながら、この変形例では、コントロールシャフト３９は、高圧縮比で略５時方向に位置し、低圧縮比で略７時方向に位置し、高圧縮比から低圧縮比への変更時には、図中矢印ＨＹのように回転駆動する。従って、この変形例にあっても、膨張行程でピストン２８に作用するピストン押下力ＰＦの分力Ｓがコントロールロッド３７に作用する方向は、低圧縮比側へのコントロールシャフトガイド４０（ウォームホイール４９）の回転向きに合致する。このため、コンロッドピン３６等が図６に示すような位置関係を採っても、高圧縮比の側から低圧縮比に圧縮比変更を行う際のウォームホイール４９の駆動速度を早くできるので、既述した実施例と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例に係る可変圧縮比エンジン２０の構成を概略的に説明する説明図である。
【図２】コンロッド２７を含む圧縮比可変機構３０を示す概略斜視図である。
【図３】この圧縮比可変機構３０による圧縮比変更の様子を説明する説明図である。
【図４】圧縮比変更制御を示すフローチャートである。
【図５】第２実施例に係る可変圧縮比エンジン２０Ａの要部を模式的に示すと共に高圧縮比・低圧縮比の状況下での作動状況を説明する説明図である。
【図６】変形例の可変圧縮比エンジン２０Ａの要部を模式的に示すと共に高圧縮比・低圧縮比の状況下での作動状況を説明する説明図である。
【符号の説明】
２０…可変圧縮比エンジン
２０Ａ…可変圧縮比エンジン
２２…シリンダブロック
２４…シリンダヘッド
２６…シリンダ
２７…コンロッド
２８…ピストン
２９…クランクシャフト
２９ａ…クランクピン
３０…圧縮比可変機構
３１…第１コンロッド
３１ａ…突出部
３２…第２コンロッド
３３…小端部
３４…ピストンピン
３５…大端部
３６…コンロッドピン
３７…コントロールロッド
３７ａ…貫通孔
３８…ピン
３９…コントロールシャフト
４０…コントロールシャフトガイド
４１…軸受部
４２…連結部
４３…切欠領域
４７…ウォームギア
４８…ウォーム
４９…ウォームホイール
５０…吸気管
５２…インジェクタ
５４…スロットルバルブ
５５…スロットルセンサ
５６…回転数・クランク角センサ
５７…サーボモータ
５８…圧縮比センサ
６１…アクセルセンサ
６２…酸素センサ
６３…アクチュエータ
６４…エアフロメータ
７０…スプリング
Ｘ…中心軸

Claims

エンジンの圧縮比を変更可能なエンジンにおける圧縮比変更方法であって、
前記圧縮比を高圧縮比と低圧縮比との間に亘って変更するために駆動される圧縮比変更機構に、圧縮比変更のための駆動力を伝達するに当たり、
高圧縮比から低圧縮比への前記圧縮比変更機構の駆動速度が低圧縮比から高圧縮比への駆動速度より早くなるように、前記駆動力を伝達する、エンジンの圧縮比変更方法。
エンジンの圧縮比を変更可能なエンジンであって、
前記圧縮比を高圧縮比と低圧縮比との間に亘って変更するために駆動される圧縮比変更機構と、
該圧縮比変更機構に圧縮比変更のための駆動力を伝達する伝達機構とを備え、
該伝達機構は、高圧縮比から低圧縮比への前記圧縮比変更機構の駆動速度が低圧縮比から高圧縮比への駆動速度より早くなるように、前記駆動力を伝達する、可変圧縮比エンジン。
請求項２記載の圧縮比可変エンジンであって、
前記伝達機構は、
高圧縮比から低圧縮比への前記圧縮比変更機構の駆動と、低圧縮比から高圧縮比への前記圧縮比変更機構の駆動とに関与する第１伝達機構と、
前記圧縮比変更機構が高圧縮比から低圧縮比へと駆動する際には、前記圧縮比変更機構に高圧縮比から低圧縮比へと駆動する駆動力を、前記第１伝達機構と協働して付勢する第２伝達手段とを有する、可変圧縮比エンジン。
請求項３記載の圧縮比可変エンジンであって、
前記第２伝達手段は、バネ機構を有し、該バネ機構の呈するバネ力を前記駆動力として、前記第１伝達機構と協働して付勢する、可変圧縮比エンジン。
エンジンの圧縮比を変更可能なエンジンであって、
ピストンとクランクシャフトとを連結すると共に、中間部に有するリンク機構を介して屈曲可能に構成され、その屈曲程度により前記ピストンの上死点・下死点位置を変えて前記圧縮比を変更するコンロッドと、
前記コンロッドのリンク機構に連結され、該リンク機構に対して駆動力を及ぼすことで前記リンク機構を介した前記コンロッドの屈曲を起こし、前記圧縮比を高圧縮比と低圧縮比の間に亘って変更させる制御ロッドとを備え、
前記コンロッドは、
エンジンの膨張行程において前記ピストンを押し下げる側に作用する力の分力を前記リンク機構を経て前記制御ロッドに及ぼすと共に、圧縮比を高圧縮比から低圧縮比へと低減変更させる状況下では、前記制御ロッドが前記圧縮比の低減変更を起こすために前記リンク機構に対して及ぼす駆動力と同じ側に前記分力を前記制御ロッドに及ぼす、可変圧縮比エンジン。