JP4207974B2 - Variable compression ratio internal combustion engine - Google Patents

Variable compression ratio internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP4207974B2
JP4207974B2 JP2006127898A JP2006127898A JP4207974B2 JP 4207974 B2 JP4207974 B2 JP 4207974B2 JP 2006127898 A JP2006127898 A JP 2006127898A JP 2006127898 A JP2006127898 A JP 2006127898A JP 4207974 B2 JP4207974 B2 JP 4207974B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cam
center
compression ratio
shaft
movable bearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006127898A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007298003A (en
Inventor
栄一 神山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2006127898A priority Critical patent/JP4207974B2/en
Priority to PCT/IB2007/001091 priority patent/WO2007125399A2/en
Priority to US12/226,321 priority patent/US8122860B2/en
Priority to EP07734409A priority patent/EP2016265B1/en
Priority to CN200780015799XA priority patent/CN101432513B/en
Priority to KR1020087026856A priority patent/KR101005456B1/en
Publication of JP2007298003A publication Critical patent/JP2007298003A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4207974B2 publication Critical patent/JP4207974B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

本発明は、内燃機関の気筒内における燃焼室の容積を変更することによって前記内燃機関の圧縮比を変更する可変圧縮比内燃機関に関する。特に、軸部と、前記軸部に固定されているカム部とからなるとともに前記軸部に対して回転可能に取り付けられた可動軸受部とを有するカム軸を回転させることにより、シリンダブロックとクランクケースとを相対的に接近または離反させる可変圧縮比内燃機関に関する。   The present invention relates to a variable compression ratio internal combustion engine that changes the compression ratio of the internal combustion engine by changing the volume of a combustion chamber in a cylinder of the internal combustion engine. In particular, a cylinder block and a crank are formed by rotating a camshaft comprising a shaft portion and a cam portion fixed to the shaft portion, and having a movable bearing portion rotatably attached to the shaft portion. The present invention relates to a variable compression ratio internal combustion engine that moves a case relatively close to or away from the case.

近年、内燃機関の燃費性能や出力性能などを向上させることを目的とした、内燃機関の圧縮比を可変にする技術が提案されている。この種の技術としては、シリンダブロックとクランクケースとを相対移動可能に連結するとともにその連結部分にカム軸を設け、前記カム軸を回転させてシリンダブロックとクランクケースとを、気筒の軸線方向に相対移動させることで燃焼室の容積を変更し、以て内燃機関の圧縮比を変更する技術が提案されている(例えば、特許文献1を参照。)。   In recent years, a technique for changing the compression ratio of an internal combustion engine for the purpose of improving the fuel consumption performance and output performance of the internal combustion engine has been proposed. As this type of technology, the cylinder block and the crankcase are connected so as to be relatively movable, and a camshaft is provided at the connecting portion, and the camshaft is rotated to connect the cylinder block and the crankcase in the axial direction of the cylinder. A technique has been proposed in which the volume of the combustion chamber is changed by relative movement, thereby changing the compression ratio of the internal combustion engine (see, for example, Patent Document 1).

上記の技術においては、前記カム軸における軸部の中心と前記可動軸受部の前記軸受収納孔における回転中心とを結んだ線分である可動軸受作用線分の長さは、前記カム軸における軸部の中心と前記カム部の前記カム収納孔における回転中心とを結んだ線分であるカム作用線分の長さと同等であることが多かった。   In the above technique, the length of the movable bearing action line segment, which is a segment connecting the center of the shaft portion of the cam shaft and the rotation center of the bearing housing hole of the movable bearing portion, is the axis of the cam shaft. In many cases, the length is equal to the length of the cam action line segment, which is the line segment connecting the center of the cam portion and the rotation center of the cam housing hole of the cam portion.

そのような構成の場合、前記内燃機関の圧縮比を変更した際の前記可動軸受作用線分及び前記カム作用線分の姿勢によっては、内燃機関の燃焼圧などに起因してシリンダブロックとクランクケースとの間を離反させる方向にかかる力が、前記可動軸受作用線と前記カム作用線の方向に対して増幅される場合があった。そうすると、カム軸自身あるいは、シリンダブロックまたはクランクケースにおいてカム軸と係合している部分の燃焼圧による変形が増大し、内燃機関の振動が大きくなるおそれがあった。
特開2003−206771号公報 特開2005−113839号公報
In such a configuration, depending on the posture of the movable bearing action line segment and the cam action line segment when the compression ratio of the internal combustion engine is changed, the cylinder block and the crankcase are caused by the combustion pressure of the internal combustion engine. In some cases, the force applied in the direction separating the distance between the movable bearing and the cam acting line is amplified in the direction of the movable bearing acting line and the cam acting line. As a result, the camshaft itself or a portion of the cylinder block or crankcase engaged with the camshaft is deformed by the combustion pressure, which may increase the vibration of the internal combustion engine.
JP 2003-206871 A JP 2005-1113839 A

本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、圧縮比に拘らず可変圧縮比内燃機関の振動を抑制することができる技術を提供することである。   The present invention has been made in view of the above prior art, and an object thereof is to provide a technique capable of suppressing vibration of a variable compression ratio internal combustion engine regardless of the compression ratio.

上記目的を達成するための本発明は、内燃機関におけるクランク軸が組み付けられたクランクケースと、
前記内燃機関におけるシリンダが形成されるとともに、前記クランクケースに相対移動可能に取り付けられたシリンダブロックと、
前記シリンダブロックにおけるシリンダの両側方に平行に配置されて互いに逆方向に回転する一対のカム軸と、を備え、
前記カム軸は、軸部と、前記軸部に固定されているカム部とからなるとともに、前記軸部に対して回転可能に取り付けられた可動軸受部とを有し、前記カム部が、前記シリンダブロック又は前記クランクケースの一方に形成されたカム収納孔に回転可能に収納されると共に、前記可動軸受部が、前記シリンダブロック又は前記クランクケースの他方に形成された軸受収納孔に回転可能に収納されており、
前記カム軸を回転させて、前記クランクケースと前記シリンダブロックとを、相対的に接近または離反させることにより、前記内燃機関の圧縮比を変更する可変圧縮比内燃機関であって、
前記カム軸の軸線方向から見た場合に、前記軸部の自転運動の回転中心である軸部中心と、前記可動軸受部の前記軸受収納孔における回転の回転中心である可動軸受中心とを結んだ線分である可動軸受作用線分の長さは、前記軸部中心と前記カム部の前記カム収納孔における回転の回転中心であるカム中心とを結んだ直線であるカム作用線分の長さより長く設定されたことを特徴とする。
The present invention for achieving the above object includes a crankcase in which a crankshaft in an internal combustion engine is assembled,
A cylinder block formed in the internal combustion engine and attached to the crankcase so as to be relatively movable;
A pair of camshafts arranged in parallel on both sides of the cylinder in the cylinder block and rotating in opposite directions,
The cam shaft includes a shaft portion and a cam portion fixed to the shaft portion, and has a movable bearing portion rotatably attached to the shaft portion. The movable bearing portion is rotatably accommodated in a bearing accommodating hole formed in the other of the cylinder block or the crankcase, and is rotatably accommodated in a cam accommodating hole formed in one of the cylinder block or the crankcase. Is stored,
A variable compression ratio internal combustion engine that changes the compression ratio of the internal combustion engine by rotating the camshaft to relatively approach or separate the crankcase and the cylinder block,
When viewed from the axial direction of the cam shaft, the shaft center that is the rotation center of the rotation of the shaft portion is connected to the movable bearing center that is the rotation center of rotation in the bearing housing hole of the movable bearing portion. The length of the movable bearing action line segment that is an elliptical line segment is the length of the cam action line segment that is a straight line connecting the shaft center and the cam center that is the rotation center of rotation in the cam housing hole of the cam portion. It is characterized by being set longer than this.

ここで、本発明における可変圧縮比内燃機関は、軸部と軸部に固定されているカム部とからなるとともに、軸部に対して回転可能に取り付けられた可動軸受部を有するカム軸を備える。そして、該カム軸を回転させることにより、カム部と可動軸受部とを前記軸部中心に対して回転移動させ、この回転移動を利用してシリンダブロックとクランクケースとを接近または離反させる。   Here, the variable compression ratio internal combustion engine according to the present invention includes a cam shaft having a shaft portion and a cam portion fixed to the shaft portion, and having a movable bearing portion rotatably attached to the shaft portion. . Then, by rotating the cam shaft, the cam portion and the movable bearing portion are rotationally moved with respect to the center of the shaft portion, and the cylinder block and the crankcase are moved closer to or away from each other using this rotational movement.

このような可変圧縮比内燃機関において、上述の可動軸受作用線分とカム作用線分の長さを同一とした場合の、圧縮比の変更動作について考える。この場合、カム軸を回転させて圧縮比を変更させる際の、可動軸受作用線分及びカム作用線のシリンダ軸線に対する角度は、例えば、圧縮比の可変範囲の最低圧縮比においては略0度、その状態からカム軸を90度回転させた状態である最高圧縮比においては略90度となるように設定されていた。   In such a variable compression ratio internal combustion engine, an operation of changing the compression ratio when the lengths of the movable bearing action line and the cam action line are the same will be considered. In this case, when the cam shaft is rotated to change the compression ratio, the angle of the movable bearing action line and the cam action line with respect to the cylinder axis is, for example, approximately 0 degrees at the lowest compression ratio in the variable range of the compression ratio. The maximum compression ratio, which is the state in which the camshaft is rotated 90 degrees from that state, was set to be approximately 90 degrees.

そうすると、内燃機関の燃焼圧に起因した負荷がシリンダブロックとクランクケースとを離反させる方向に作用した場合に、特に最高圧縮比付近においては、燃焼圧に起因する負荷がカム軸に作用する作用線に対する、可動軸受作用線分及びカム作用線分の角度が約90度になるために、燃焼圧に起因する負荷が可動軸受作用線分及びカム作用線分の方向に力学的に増幅されて作用してしまう場合があった。   Then, when the load caused by the combustion pressure of the internal combustion engine acts in a direction separating the cylinder block and the crankcase, the action line where the load caused by the combustion pressure acts on the camshaft, particularly in the vicinity of the maximum compression ratio. Since the angle of the movable bearing action line and the cam action line is approximately 90 degrees, the load caused by the combustion pressure is dynamically amplified in the direction of the movable bearing action line and the cam action line. There was a case.

そうすると、カム軸や、シリンダブロックやクランクケースにおいてカム軸と係合している部分における振動の原因となる場合があった。特に可動軸受部については、構造上、最高圧縮比付近において軸受収納孔における回転のアソビが大きくなるので、上記振動が生じ易くなるとともに圧縮比の制御精度の維持が困難となる場合があった。   If it does so, it may become a cause of a vibration in a portion which has engaged with a cam shaft in a cam shaft, a cylinder block, or a crankcase. In particular, with respect to the movable bearing portion, since the play of rotation in the bearing housing hole becomes large in the vicinity of the maximum compression ratio due to the structure, the vibration is likely to occur and it may be difficult to maintain the control accuracy of the compression ratio.

そこで、本発明においては、可動軸受作用線分の長さを、カム作用線分の長さより長く設定することとした。そうすれば、圧縮比可変範囲における、特に可動軸受作用線分の燃焼圧に起因する負荷の作用線に対する角度が90度近くになることを抑制でき、特に可動軸受作用線分方向に燃焼圧に起因する負荷が増幅されて作用することを抑制できる。その結果、圧縮比に拘らず可変圧縮比内燃機関の振動を抑制することができる。   Therefore, in the present invention, the length of the movable bearing action line is set longer than the length of the cam action line. By doing so, it is possible to suppress the angle with respect to the action line of the load caused by the combustion pressure of the movable bearing action line segment in the compression ratio variable range from becoming close to 90 degrees, and in particular to the combustion pressure in the movable bearing action line direction. It can suppress that the load which originates is amplified and acts. As a result, the vibration of the variable compression ratio internal combustion engine can be suppressed regardless of the compression ratio.

また、本発明においては、前記カム軸における前記可動軸受中心、前記軸部中心及びカム中心が、前記カム軸の軸線方向から見て、該順番で前記シリンダの軸方向に略平行に略一直線上に並んだ状態における圧縮比を、前記圧縮比の可変範囲における最低圧縮比とし、圧縮比が該最低圧縮比となる状態から前記カム軸を略180度回転させることによって、前記可動軸受中心、カム中心及び前記軸部中心が、前記カム軸の軸線方向から見て、該順番で前記シリンダの軸方向に略平行に略一直線上に並んだ状態における圧縮比を、前記圧縮比の可変範囲における最高圧縮比とするようにしてもよい。   Further, in the present invention, the movable bearing center, the shaft portion center, and the cam center of the cam shaft are substantially in a straight line substantially in parallel with the axial direction of the cylinder in this order when viewed from the axial direction of the cam shaft. And the camshaft is rotated approximately 180 degrees from the state in which the compression ratio becomes the minimum compression ratio. The compression ratio in the state where the center and the shaft center are aligned in a line substantially parallel to the axial direction of the cylinder in this order when viewed from the axial direction of the cam shaft is the highest in the variable range of the compression ratio. You may make it be a compression ratio.

そうすれば、最も大きな燃焼圧が作用する最高圧縮比の状態において、可動軸受作用線分とカム作用線分とを、燃焼圧の作用する方向と平行にすることができる。その結果、最高圧縮比の状態において燃焼圧に起因する負荷が可動軸受作用線分とカム作用線分の方向
に増幅されて作用することを抑制できる。もちろん、最低圧縮比の状態においても同様の効果を期待できる。
Then, in the state of the highest compression ratio at which the largest combustion pressure acts, the movable bearing action line segment and the cam action line segment can be made parallel to the direction in which the combustion pressure acts. As a result, it is possible to prevent the load resulting from the combustion pressure from being amplified in the direction of the movable bearing action line and the cam action line in the maximum compression ratio state. Of course, the same effect can be expected even in the state of the lowest compression ratio.

このことは、前記した各中心点が略一直線上に並んだ状態における圧縮比を最高圧縮比、180度回転させた場合の圧縮比を最低圧縮比としても同様である。従って本発明においては、前記カム軸における前記可動軸受中心、前記軸部中心及びカム中心が、前記カム軸の軸線方向から見て、該順番で前記シリンダの軸方向に略平行に略一直線上に並んだ状態における圧縮比を、前記圧縮比の可変範囲における最高圧縮比とし、圧縮比が該最高圧縮比となる状態から前記カム軸を略180度回転させることによって、前記可動軸受中心、カム中心及び前記軸部中心が、前記カム軸の軸線方向から見て、該順番で前記シリンダの軸方向に略平行に略一直線上に並んだ状態における圧縮比を、前記圧縮比の可変範囲における最低圧縮比とするようにしてもよい。   This is the same even when the compression ratio in the state where the respective center points are arranged substantially in a straight line is the highest compression ratio, and the compression ratio when rotated 180 degrees is the lowest compression ratio. Therefore, in the present invention, the movable bearing center, the shaft portion center, and the cam center of the cam shaft are substantially in a straight line, in this order, substantially parallel to the axial direction of the cylinder when viewed from the axial direction of the cam shaft. The compression ratio in the lined state is set to the highest compression ratio in the variable range of the compression ratio, and the camshaft is rotated approximately 180 degrees from the state where the compression ratio becomes the highest compression ratio. And the compression ratio in a state where the shaft center is aligned in a line substantially parallel to the axial direction of the cylinder in this order when viewed from the axial direction of the cam shaft, is the lowest compression in the variable range of the compression ratio. A ratio may be used.

また、本発明においては、前記圧縮比の可変範囲における最低圧縮比または最高圧縮比の状態から、前記カム軸を略90度回転させた際に、前記圧縮比が前記可変範囲の中央の値となるように、前記可動軸受作用線分の長さの前記カム作用線分の長さに対する比が設定されるようにしてもよい。   Further, in the present invention, when the camshaft is rotated by approximately 90 degrees from the lowest compression ratio or the highest compression ratio in the variable range of the compression ratio, the compression ratio becomes the center value of the variable range. As such, a ratio of the length of the movable bearing action line segment to the length of the cam action line segment may be set.

ここで、最高圧縮比と最低圧縮比の中央の圧縮比における前記カム軸の回転角は、前記可動軸受作用線分の長さの前記カム作用線分の長さに対する比によって変化する。従って、この比を、圧縮比が最低圧縮比または最高圧縮比である状態から、前記カム軸を略90度回転させた際に、圧縮比が最高圧縮比と最低圧縮比の中央の値となるように設定するとよい。そうすれば、前記カム軸の回転角と圧縮比との間のリニアリティを向上させることができ、圧縮比の制御性を向上させることができる。   Here, the rotation angle of the cam shaft at the central compression ratio of the highest compression ratio and the lowest compression ratio varies depending on the ratio of the length of the movable bearing action line segment to the length of the cam action line segment. Therefore, when the camshaft is rotated approximately 90 degrees from the state where the compression ratio is the lowest compression ratio or the highest compression ratio, the compression ratio becomes the middle value between the highest compression ratio and the lowest compression ratio. It is good to set as follows. Then, the linearity between the rotation angle of the cam shaft and the compression ratio can be improved, and the controllability of the compression ratio can be improved.

また、本発明においては、前記可動軸受作用線分の長さの前記カム作用線分の長さに対する比が、1.3以上であるようにしてもよい。   In the present invention, the ratio of the length of the movable bearing action line segment to the length of the cam action line segment may be 1.3 or more.

ここで、燃焼圧に起因する負荷が前記カム部及び前記可動軸受部に作用する場合、前記カム作用線分の長さに対する前記可動軸受作用線分の長さの比によって、前記カム軸の回転角と前記圧縮比との間のリニアリティの他、前記カム軸の駆動に必要なトルク、燃焼圧に起因してカム軸に作用する力などが変化することが分かっている。   Here, when a load caused by combustion pressure acts on the cam portion and the movable bearing portion, the rotation of the camshaft depends on the ratio of the length of the movable bearing action line to the length of the cam action line. In addition to the linearity between the angle and the compression ratio, it has been found that the torque necessary for driving the camshaft, the force acting on the camshaft due to the combustion pressure, and the like change.

ここで、燃焼圧に起因して前記カム軸に作用する力の最大値については、前記カム作用線分に対する前記可動軸受作用線分の長さの比が大きい方が低く抑えることができる。従ってこの観点からは、前記カム作用線分に対する前記可動軸受作用線分の長さの比は大きい方がよい。   Here, the maximum value of the force acting on the camshaft due to the combustion pressure can be kept lower as the ratio of the length of the movable bearing action line to the cam action line is larger. Therefore, from this point of view, it is better that the ratio of the length of the movable bearing action line segment to the cam action line segment is larger.

また、前記カム作用線分に対する前記可動軸受作用線分の長さの比を1.5前後にすると、前記カム軸の回転角に対する圧縮比の変化が略均一になり、わずかな回転角の変化で圧縮比が急変することを抑制できることが分かっている。この場合、さらに最低圧縮比の状態から前記カム軸を略90度させた状態において圧縮比の中央の値を得ることができる。   Further, when the ratio of the length of the movable bearing action line segment to the cam action line segment is about 1.5, the change in the compression ratio with respect to the rotation angle of the cam shaft becomes substantially uniform, and a slight change in the rotation angle. It is known that the compression ratio can be prevented from changing suddenly. In this case, the center value of the compression ratio can be obtained in a state where the camshaft is moved approximately 90 degrees from the state of the lowest compression ratio.

また、前記カム作用線分に対する前記可動軸受作用線分の長さの比が大きいほど、前記カム軸の駆動に必要な最大トルクを抑制することができる。   Further, as the ratio of the length of the movable bearing action line to the cam action line is larger, the maximum torque required for driving the cam shaft can be suppressed.

また、前記カム作用線分に対する前記可動軸受作用線分の長さの比が大きいほど、可動軸受作用線分の燃焼圧に起因する負荷の作用線に対する角度の最大値を小さくすることができる。そうすれば可動軸受部の、軸受収納孔に対する回転のアソビの最大値を小さく抑
えることができる。
Further, the larger the ratio of the length of the movable bearing action line segment to the cam action line segment, the smaller the maximum value of the angle with respect to the load action line caused by the combustion pressure of the movable bearing action line segment. If it does so, the maximum value of the rotation play with respect to the bearing accommodation hole of a movable bearing part can be restrained small.

さらに、前記カム作用線分に対する前記可動軸受作用線分の長さの比が大きいほど、前記カム軸の角度の変化に対する圧縮比の変化の最大値を小さく抑えることができる。そうすれば、前記カム軸の回転角度と圧縮比との間のリニアリティを向上させることができる。   Further, the larger the ratio of the length of the movable bearing action line segment to the cam action line segment, the smaller the maximum value of the change in the compression ratio with respect to the change in the cam shaft angle. Then, the linearity between the rotation angle of the cam shaft and the compression ratio can be improved.

加えて、以上の効果は、前記カム作用線分に対する前記可動軸受作用線分の長さの比を2以上とした状態では、それ以上比を大きくしてもあまり変わらないことが分かっている。これらの条件と、装置の小型化の要求を鑑みると、前記カム作用線分の長さに対する前記可動軸受作用線分の長さの比が、1.3以上であれば、良好に本発明の目的を達成することができる。   In addition, it has been found that the above effect does not change much even if the ratio is further increased when the ratio of the length of the movable bearing action line segment to the cam action line segment is 2 or more. In view of these conditions and the demand for downsizing of the apparatus, if the ratio of the length of the movable bearing action line to the length of the cam action line is 1.3 or more, the present invention can be satisfactorily performed. Aim can be achieved.

また、本発明においては、前記軸部は円柱形の外形を有し、
前記カム部は前記軸部の中心に対して偏心し、前記軸部より径の大きい円形のカムプロフィールを有するとともに、前記カム収納孔は前記カム部と同一の円形の孔形状を有し、
前記可動軸受部は前記軸部の中心に対して偏心した前記カム部より径の大きい円形の外径を有するとともに、前記軸受収納孔は前記可動軸受部と同一の円形の孔形状を有するようにしてもよい。
In the present invention, the shaft portion has a cylindrical outer shape,
The cam portion is eccentric with respect to the center of the shaft portion, has a circular cam profile having a larger diameter than the shaft portion, and the cam housing hole has the same circular hole shape as the cam portion,
The movable bearing portion has a circular outer diameter larger in diameter than the cam portion eccentric with respect to the center of the shaft portion, and the bearing receiving hole has the same circular hole shape as the movable bearing portion. May be.

そうすれば、公知の機構に対して、運動部品や機構そのものの構成に大幅な変更を加えることなく、例えば前記軸受収納孔及び前記可動軸受部の径を大きくするだけで、本発明の効果を充分に得ることができる。   By doing so, the effect of the present invention can be achieved by simply increasing the diameter of the bearing housing hole and the movable bearing portion, for example, without significantly changing the configuration of the moving parts or the mechanism itself with respect to the known mechanism. It can be obtained sufficiently.

また、本発明においては、前記カム軸における前記可動軸受中心、前記軸部中心及びカム中心が、前記カム軸の軸線方向から見て、該順番で前記シリンダの軸方向に略平行に略一直線上に並んだ状態からの前記カム軸の回転角の範囲のうち、50度から75度の範囲または60度を含んでそれより狭い所定の範囲を第1角度範囲とし、Further, in the present invention, the movable bearing center, the shaft portion center, and the cam center of the cam shaft are substantially in a straight line substantially in parallel with the axial direction of the cylinder in this order when viewed from the axial direction of the cam shaft. The predetermined angle range including the range of 50 to 75 degrees or 60 degrees among the rotation angle range of the camshaft from the state of being aligned in the state as the first angle range,
前記第1角度範囲を使用不可とし、Disabling the first angle range;
または、前記第1角度範囲を使用する場合には、所定時間が経過するとそれ以外の角度範囲までカム軸を回転することで、前記第1角度範囲の使用頻度を低くしてもよい。Or when using the said 1st angle range, you may make the use frequency of the said 1st angle range low by rotating a cam shaft to the angle range other than that when predetermined time passes.
また、前記カム軸における前記可動軸受中心、前記軸部中心及びカム中心が、前記カム軸の軸線方向から見て、該順番で前記シリンダの軸方向に略平行に略一直線上に並んだ状態からの前記カム軸の回転角の範囲のうち、75度から100度の範囲または90度を含んでそれより狭い所定の範囲を第2角度範囲とし、In addition, the movable bearing center, the shaft center, and the cam center of the cam shaft are arranged in a substantially straight line in the order substantially parallel to the cylinder axial direction when viewed from the axial direction of the cam shaft. A range of 75 degrees to 100 degrees or 90 degrees including the rotation angle of the cam shaft is a second angle range that is narrower than that,
前記第2角度範囲を使用不可とし、Disabling the second angle range;
または、前記第2角度範囲を使用する場合には、所定時間が経過するとそれ以外の角度範囲までカム軸を回転することで、前記第2角度範囲の使用頻度を低くしてもよい。Or when using the said 2nd angle range, you may make the use frequency of the said 2nd angle range low by rotating a cam shaft to the angle range other than that when predetermined time passes.

ここで、前記カム作用線分の長さに対する前記可動軸受作用線分の長さの比に拘わらず、前記カム軸における前記可動軸受中心、前記軸部中心及びカム中心が、該順番で前記シリンダの軸方向に略平行に略一直線上に並んだ状態からの前記カム軸の回転角が90度付近において、燃焼圧に起因する負荷が前記カム作用線分または前記可動軸受作用線分の方向に増幅されて作用する力が最大となることが分かっている。同様に、前記カム作用線分の長さに対する前記可動軸受作用線分の長さの比に拘わらず、前述の状態からの前記カム軸の回転角が60度付近において、カム軸を駆動する際に必要なトルクが最大となることが分かっている。   Here, regardless of the ratio of the length of the movable bearing action line segment to the length of the cam action line segment, the movable bearing center, the shaft part center, and the cam center of the cam shaft are in the order of the cylinder. When the rotation angle of the cam shaft from the state of being aligned substantially in parallel with the axial direction of the cam shaft is around 90 degrees, the load caused by the combustion pressure is in the direction of the cam action line or the movable bearing action line. It has been found that the force acting upon amplification is maximized. Similarly, when the camshaft is driven when the rotation angle of the camshaft from the above state is around 60 degrees, regardless of the ratio of the length of the movable bearing action line to the length of the cam action line. It has been found that the torque required for this is maximized.

そこで、本発明において、前記カム軸における前記可動軸受中心、前記軸部中心及びカム中心が、該順番で前記シリンダの軸方向に略平行に略一直線上に並んだ状態からの前記カム軸の回転角が60度付近である所定の第1角度範囲および/または前記カム軸における前記可動軸受中心、前記軸部中心及びカム中心が、該順番で前記シリンダの軸方向に略平行に略一直線上に並んだ状態からの前記カム軸の回転角が90度付近である所定の第2角度範囲の使用を不可とし、あるいは使用頻度をより低くすれば、より確実に、カム軸あるいは、シリンダブロックまたはクランクケースにおいてカム軸と係合する部分の振動を抑制することができる。また、カム軸の保持トルクや駆動トルクが増大することを抑制できる。 Therefore, in the present invention, the rotation of the cam shaft from a state in which the movable bearing center, the shaft portion center, and the cam center of the cam shaft are aligned in a line substantially parallel to the axial direction of the cylinder. The predetermined first angle range having an angle of around 60 degrees and / or the movable bearing center, the shaft portion center, and the cam center in the cam shaft are substantially in a straight line substantially in parallel with the axial direction of the cylinder in this order. If the use of the predetermined second angle range in which the rotation angle of the cam shaft from the aligned state is around 90 degrees is disabled or the use frequency is lowered , the cam shaft, the cylinder block, or the crank is more reliably used. It is possible to suppress the vibration of the portion that engages with the cam shaft in the case. Further, it is possible to suppress an increase in the holding torque and driving torque of the cam shaft.

なお、上記した本発明の課題を解決する手段については、可能なかぎり組み合わせて用
いることができる。
The means for solving the above-described problems of the present invention can be used in combination as much as possible.

本発明にあっては、圧縮比に拘らず可変圧縮比内燃機関の振動を抑制することができる。   In the present invention, the vibration of the variable compression ratio internal combustion engine can be suppressed regardless of the compression ratio.

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings.

以下に説明する内燃機関1は、可変圧縮比内燃機関であり、シリンダ2を有するシリンダブロック3を、ピストンが連結されたクランクケース4に対してシリンダ2の中心軸方向に移動させることによって圧縮比を変更するものである。   The internal combustion engine 1 described below is a variable compression ratio internal combustion engine, and a compression ratio is obtained by moving a cylinder block 3 having a cylinder 2 in the direction of the central axis of the cylinder 2 with respect to a crankcase 4 to which a piston is connected. Is to change.

先ず、図1を用いて、本実施例において圧縮比を変更するための構成について説明する。図1に示されるように、シリンダブロック3の両側下部に複数の隆起部が形成されており、この各隆起部に軸受収納孔5が形成されている。軸受収納孔5は、円形をしており、シリンダ2の軸方向に対して直角に、かつ複数のシリンダ2の配列方向に平行になるようにそれぞれ形成されている。軸受収納孔5はすべて同一軸線上に位置している。そして、シリンダブロック3の両側の軸受収納孔5の一対の軸線は平行である。   First, the configuration for changing the compression ratio in the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, a plurality of raised portions are formed at lower portions on both sides of the cylinder block 3, and bearing housing holes 5 are formed in the raised portions. The bearing housing hole 5 has a circular shape, and is formed so as to be perpendicular to the axial direction of the cylinder 2 and parallel to the arrangement direction of the plurality of cylinders 2. The bearing housing holes 5 are all located on the same axis. The pair of axes of the bearing housing holes 5 on both sides of the cylinder block 3 are parallel.

クランクケース4には、上述した軸受収納孔5が形成された複数の隆起部の間に位置するように、立壁部が形成されている。各立壁部のクランクケース4外側に向けられた表面には、半円形の凹部が形成されている。また、各立壁部には、ボルト6によって取り付けられるキャップ7が用意されており、キャップ7も半円形の凹部を有している。また、各立壁部にキャップ7を取り付けると、円形のカム収納孔8が形成される。   The crankcase 4 is formed with a standing wall portion so as to be positioned between the plurality of raised portions in which the bearing housing holes 5 described above are formed. A semicircular recess is formed on the surface of each standing wall portion facing the outside of the crankcase 4. Moreover, the cap 7 attached with the volt | bolt 6 is prepared for each standing wall part, and the cap 7 also has a semicircle recessed part. Further, when the cap 7 is attached to each standing wall portion, a circular cam housing hole 8 is formed.

複数のカム収納孔8は、軸受収納孔5と同様に、シリンダブロック3をクランクケース4に取り付けたときにシリンダ2の軸方向に対して直角に、且つ、複数のシリンダ2の配列方向に平行になるようにそれぞれ形成されている。これらの複数のカム収納孔8も、シリンダブロック3の両側に形成されることとなり、片側の複数のカム収納孔8はすべて同一軸線上に位置している。そして、シリンダブロック3の両側のカム収納孔8の一対の軸線は平行である。また、両側の軸受収納孔5の中心間の距離と、両側のカム収納孔8の中心間の距離とは同一である。   Similar to the bearing housing hole 5, the plurality of cam housing holes 8 are perpendicular to the axial direction of the cylinder 2 when the cylinder block 3 is attached to the crankcase 4 and parallel to the arrangement direction of the plurality of cylinders 2. Each is formed to be. The plurality of cam storage holes 8 are also formed on both sides of the cylinder block 3, and the plurality of cam storage holes 8 on one side are all located on the same axis. The pair of axes of the cam storage holes 8 on both sides of the cylinder block 3 are parallel. The distance between the centers of the bearing housing holes 5 on both sides and the distance between the centers of the cam housing holes 8 on both sides are the same.

交互に配置される二列の軸受収納孔5とカム収納孔8には、それぞれカム軸9が挿通される。カム軸9は、図1に示されるように、軸部9aと、軸部9aの中心軸に対して偏心された状態で軸部9aに固定された正円形のカムプロフィールを有するカム部9bと、同じく正円形の外形を有し軸部9aに対して回転可能に取り付けられた可動軸受部9cとを有し、カム部9bと可動軸受部9cとが交互に配置されている。一対のカム軸9は鏡像の関係を有している。また、カム軸9の端部には、後述するギア10の取り付け部9dが形成されている。軸部9aの中心軸と取り付け部9dの中心とは偏心しており、カム部9bの中心と取り付け部9dの中心とは一致している。   Cam shafts 9 are inserted through the two rows of bearing housing holes 5 and cam housing holes 8 arranged alternately. As shown in FIG. 1, the cam shaft 9 includes a shaft portion 9a and a cam portion 9b having a right circular cam profile fixed to the shaft portion 9a while being eccentric with respect to the central axis of the shaft portion 9a. Similarly, it has a movable bearing portion 9c having a perfect circular outer shape and rotatably attached to the shaft portion 9a, and the cam portions 9b and the movable bearing portions 9c are alternately arranged. The pair of cam shafts 9 have a mirror image relationship. Further, a mounting portion 9d of a gear 10 to be described later is formed at the end of the cam shaft 9. The center axis of the shaft portion 9a and the center of the attachment portion 9d are eccentric, and the center of the cam portion 9b and the center of the attachment portion 9d coincide.

可動軸受部9cも、軸部9aに対して偏心されている。また、各カム軸9において、複数のカム部9bの偏心方向は同一である。   The movable bearing portion 9c is also eccentric with respect to the shaft portion 9a. In each camshaft 9, the eccentric directions of the plurality of cam portions 9b are the same.

各カム軸9の一端にはギア10が取り付けられている。一対のカム軸9の端部に固定された一対のギア10には、それぞれウォームギア11a、11bがかみ合っている。ウォ
ームギア11a、11bは単一のモータ12の一本の出力軸にとりつけられている。ウォームギア11a、11bは、互いに逆方向に回転する螺旋溝を有している。このため、モータ12を回転させると、一対のカム軸9は、ギア10を介して互いに逆方向に回転する。モータ12は、クランクケース4に固定されている。
A gear 10 is attached to one end of each camshaft 9. Worm gears 11a and 11b are engaged with the pair of gears 10 fixed to the ends of the pair of cam shafts 9, respectively. The worm gears 11 a and 11 b are attached to one output shaft of the single motor 12. The worm gears 11a and 11b have spiral grooves that rotate in opposite directions. For this reason, when the motor 12 is rotated, the pair of cam shafts 9 rotate in opposite directions via the gear 10. The motor 12 is fixed to the crankcase 4.

ここで、従来の可変圧縮比内燃機関においては、カム軸9における軸部9aの中心とカム部9bの中心とを結んだ線分L1の長さと、軸部9aの中心と可動軸受部9cの中心とを結んだ線分L2の長さとは等しく設定されていた。そして圧縮比の可変範囲における最低圧縮比から最高圧縮比への変更は以下の図2及び図4(a)に示すように行われていた。   Here, in the conventional variable compression ratio internal combustion engine, the length of the line segment L1 connecting the center of the shaft portion 9a and the center of the cam portion 9b in the cam shaft 9, the center of the shaft portion 9a, and the movable bearing portion 9c The length of the line segment L2 connecting the centers was set equal. The change from the lowest compression ratio to the highest compression ratio in the variable range of the compression ratio was performed as shown in FIGS. 2 and 4A below.

図2(a)から図2(c)には、シリンダブロック3と、クランクケース4と、これら両者の間に構築されたカム軸9の動作との関係を示した断面図を示す。また、図4(a)には、カム軸9の回転角の変化に応じた、線分L1及びL2の動きについて示す。図2(a)から図2(c)及び図4において、軸部9aの中心をa、カム部9bの中心をb、可動軸受部9cの中心をcとして示す。図2(a)は、圧縮比の可変範囲の最低圧縮比の状態を示している。この状態においては、可動軸受部9cの中心c、軸部9aの中心軸a、カム部9bの中心bが図2(a)の上側からこの順番で一直線状に並んでいる。この状態では、図4(a)におけるカム軸回転角が0度の状態に示すとおり、線分L1及びL2は軸部9aの中心aを挟んでシリンダ2の軸方向に平行に配置されている。   2 (a) to 2 (c) are sectional views showing the relationship between the cylinder block 3, the crankcase 4, and the operation of the camshaft 9 constructed between them. FIG. 4A shows the movement of the line segments L1 and L2 in accordance with the change in the rotation angle of the camshaft 9. 2 (a) to 2 (c) and FIG. 4, the center of the shaft portion 9a is indicated by a, the center of the cam portion 9b is indicated by b, and the center of the movable bearing portion 9c is indicated by c. FIG. 2A shows the state of the lowest compression ratio in the variable range of the compression ratio. In this state, the center c of the movable bearing portion 9c, the center axis a of the shaft portion 9a, and the center b of the cam portion 9b are aligned in this order from the upper side of FIG. In this state, as shown in the state where the cam shaft rotation angle is 0 degree in FIG. 4A, the line segments L1 and L2 are arranged in parallel to the axial direction of the cylinder 2 across the center a of the shaft portion 9a. .

図2(a)の状態から、モータ12を駆動して軸部9aを矢印方向に回転させると、図2(b)の状態となる。このとき、線分L1及びL2がシリンダ2の軸方向に対して傾き、線分L1とL2の間の角度が小さくなるので、クランクケース4に対してシリンダブロック3を接近させることができる。   When the motor 12 is driven from the state of FIG. 2A to rotate the shaft portion 9a in the direction of the arrow, the state of FIG. 2B is obtained. At this time, the line segments L1 and L2 are inclined with respect to the axial direction of the cylinder 2, and the angle between the line segments L1 and L2 becomes small, so that the cylinder block 3 can be brought closer to the crankcase 4.

さらにモータ12を駆動して軸部9aを矢印方向に回転させると、図2(c)の状態となる。この状態は圧縮比の可変範囲の最高圧縮比を示している。この状態においては、図4(a)におけるカム軸回転角が90度の状態に示すとおり、L1とL2はシリンダ2の軸方向と垂直の方向に重なっており、このとき、一対の軸部9aは、軸受収納孔5及びカム収納孔8の中で外側に位置している。   When the motor 12 is further driven to rotate the shaft portion 9a in the direction of the arrow, the state shown in FIG. This state shows the maximum compression ratio in the variable range of the compression ratio. In this state, as shown in the state where the camshaft rotation angle in FIG. 4A is 90 degrees, L1 and L2 overlap in the direction perpendicular to the axial direction of the cylinder 2, and at this time, the pair of shaft portions 9a Is located outside the bearing housing hole 5 and the cam housing hole 8.

以上のように、従来の可変圧縮比機構では、圧縮比の可変範囲における最低圧縮比において、線分L1とL2がともにシリンダ2の軸方向に平行となり、図2(a)及び図4(a)における上側から、可動軸受部9cの中心c、軸部9aの中心a、カム部9bの中心bがこの順番で直線状に並んでいた。そして、カム軸9が回転することにより線分L1、L2が互いに反対方向に回転し、カム軸9が最低圧縮比の状態から90度回転した状態において、線分L1、L2はともにシリンダ2の軸方向に対して90度の傾きを有して重な
り、この状態が最高圧縮比となった。
As described above, in the conventional variable compression ratio mechanism, the line segments L1 and L2 are both parallel to the axial direction of the cylinder 2 at the lowest compression ratio in the variable range of the compression ratio, and FIG. 2 (a) and FIG. ), The center c of the movable bearing portion 9c, the center a of the shaft portion 9a, and the center b of the cam portion 9b are arranged in this order in a straight line. When the camshaft 9 rotates, the line segments L1 and L2 rotate in opposite directions. When the camshaft 9 rotates 90 degrees from the lowest compression ratio, both the line segments L1 and L2 Overlapping with an inclination of 90 degrees with respect to the axial direction, this state became the highest compression ratio.

ここで、上述した従来の可変圧縮比機構における最高圧縮比の状態について考える。この状態においては、前述のように、カム軸9における軸部9aの中心aとカム部9bの中心bとを結んだ線分L1と、軸部9aの中心aと可動軸受部9cの中心cとを結んだ線分L2とは、シリンダ2の軸方向に90度の角度を有している。一方、内燃機関1の燃焼圧に起因してシリンダブロック3とクランクケース4とを離反させる方向に働く負荷は、シリンダ2の軸方向と平行な方向に作用する。   Here, the state of the maximum compression ratio in the conventional variable compression ratio mechanism described above will be considered. In this state, as described above, the line segment L1 connecting the center a of the shaft portion 9a and the center b of the cam portion 9b in the cam shaft 9, the center a of the shaft portion 9a, and the center c of the movable bearing portion 9c. And a line segment L2 having an angle of 90 degrees in the axial direction of the cylinder 2. On the other hand, the load acting in the direction separating the cylinder block 3 and the crankcase 4 due to the combustion pressure of the internal combustion engine 1 acts in a direction parallel to the axial direction of the cylinder 2.

そうすると、内燃機関1の燃焼圧に起因する負荷は、線分L1、L2方向に大幅に増幅されてしまう。従って、最高圧縮比の状態においては、カム軸9と、シリンダブロック3及びクランクケース4においてカム軸9と係合している部分とに、周期的な大きな負荷が
作用することとなる。その結果、カム軸9付近において内燃機関1の振動が大きくなるおそれがある。特に可動軸受部9cは軸部9aに対して回転可能であり、且つシリンダブロック3に対しても回転可能な状態なので、より振動が生じ易い。
If it does so, the load resulting from the combustion pressure of the internal combustion engine 1 will be amplified greatly in the line segment L1 and L2 direction. Therefore, in the maximum compression ratio state, a large periodic load acts on the camshaft 9 and the portions of the cylinder block 3 and the crankcase 4 that are engaged with the camshaft 9. As a result, the vibration of the internal combustion engine 1 may increase near the camshaft 9. In particular, since the movable bearing portion 9c can rotate with respect to the shaft portion 9a and can also rotate with respect to the cylinder block 3, vibration is more likely to occur.

また、この状態においては、シリンダブロック3とクランクケース4の、シリンダ2の軸と垂直方向のクリアランスに起因して可動軸受部9cの回転方向のアソビが大きくなるので、カム軸9の回転に対する圧縮比の追従性が悪化し、圧縮比の制御性が悪化するおそれがあった。   Further, in this state, since the play in the rotational direction of the movable bearing portion 9c is increased due to the clearance in the direction perpendicular to the axis of the cylinder 2 between the cylinder block 3 and the crankcase 4, the compression with respect to the rotation of the cam shaft 9 is increased. The followability of the ratio deteriorates, and the controllability of the compression ratio may deteriorate.

さらに、この状態においては、線分L1及びL2のシリンダ2の軸方向に対する角度が90度より小さい場合と比較して、同じ負荷がシリンダブロック3とクランクケース4とを接近または離反させる方向に働いた場合にカム軸9に作用するトルクが大きくなる。すなわち、この状態で圧縮比を保持させるために必要なトルクが増大する傾向があった。このことは、従来の可変圧縮比内燃機関においてカム軸9の回転角を0度と90度の間でしか用いなかった理由の一つである。換言すると、線分L1とL2の長さを等しくした場合には、カム軸9の回転角の90度においてトルクが極端に大きりカム軸9の円滑な作動が困難となる場合があるので、カム軸9の回転角を0度から180度の範囲で用いることが困難となる場合があった。   Further, in this state, the same load works in the direction in which the cylinder block 3 and the crankcase 4 are moved closer to or away from each other than when the angle of the line segments L1 and L2 with respect to the axial direction of the cylinder 2 is smaller than 90 degrees. In this case, the torque acting on the cam shaft 9 increases. That is, the torque required to maintain the compression ratio in this state tends to increase. This is one of the reasons why the rotation angle of the camshaft 9 is only used between 0 degrees and 90 degrees in the conventional variable compression ratio internal combustion engine. In other words, when the lengths of the line segments L1 and L2 are equal, the torque is extremely large at 90 degrees of the rotation angle of the camshaft 9, and the smooth operation of the camshaft 9 may be difficult. It may be difficult to use the rotation angle of the camshaft 9 in the range of 0 to 180 degrees.

これらに対し、本実施例においては、軸部の中心と可動軸受部の中心とを結んだ線分の長さを、軸部の中心とカム部の中心とを結んだ線分の長さより長く設定することとした。また、カム軸の回転角を0度から180度までの範囲で変化させることにより圧縮比を変更することとし、圧縮比可変範囲の最高圧縮比の状態においても、最低圧縮比の状態と同様、軸部の中心と可動軸受部の中心とを結んだ線分と、軸部の中心とカム部の中心とを結んだ線分とが、シリンダ2の軸方向に対して平行に直線状に並ぶようにした。   On the other hand, in this embodiment, the length of the line segment connecting the center of the shaft portion and the center of the movable bearing portion is longer than the length of the line segment connecting the center of the shaft portion and the center of the cam portion. It was decided to set. In addition, the compression ratio is changed by changing the rotation angle of the camshaft in a range from 0 degrees to 180 degrees, and the state of the maximum compression ratio in the variable compression ratio range is the same as the state of the minimum compression ratio. A line segment connecting the center of the shaft portion and the center of the movable bearing portion and a line segment connecting the center of the shaft portion and the center of the cam portion are arranged in a straight line parallel to the axial direction of the cylinder 2. I did it.

本実施例において圧縮比を変更する際のカム軸の作用について図3及び図4(b)を用いて説明する。本実施例におけるカム軸19においては、軸部19aの中心aと可動軸受部19cの中心cとを結んだ線分L4の長さは、軸部19aの中心aとカム部19bの中心bとを結んだ線分L3の長さの1.7倍としている。そして、圧縮比の可変範囲の最低圧縮比においては、カム軸19の各部の中心は図3及び図4(a)の上側から、可動軸受部19cの中心c、軸部19aの中心a、カム部19bの中心bの順番で、シリンダ2の軸方向に平行に並ぶ。この状態から2つのカム軸19を互いに反対方向に180度回転させた状態である、圧縮比の可変範囲における最高圧縮比においては、カム軸19の各部の中心は、図3及び図4(b)の上側から、可動軸受部19cの中心c、カム部19bの中心b、軸部19aの中心aの順番に、シリンダ2の軸方向と平行に並んだ状態となっている。   The operation of the camshaft when changing the compression ratio in this embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4B. In the cam shaft 19 in this embodiment, the length of the line segment L4 connecting the center a of the shaft portion 19a and the center c of the movable bearing portion 19c is such that the center a of the shaft portion 19a and the center b of the cam portion 19b are the same. Is 1.7 times the length of the line segment L3. And in the minimum compression ratio of the variable range of compression ratio, the center of each part of the cam shaft 19 is the center c of the movable bearing part 19c, the center a of the shaft part 19a, the cam from the upper side of FIG. 3 and FIG. They are arranged in parallel with the axial direction of the cylinder 2 in the order of the center b of the portion 19b. In the maximum compression ratio in the variable range of the compression ratio, in which the two camshafts 19 are rotated 180 degrees in opposite directions from this state, the center of each part of the camshaft 19 is shown in FIGS. ) From above, the center c of the movable bearing portion 19c, the center b of the cam portion 19b, and the center a of the shaft portion 19a are arranged in parallel with the axial direction of the cylinder 2.

このような作用によって圧縮比を変更することにより、可変範囲における最高圧縮比においても、カム軸19における線分L3、L4の方向と、内燃機関の燃焼圧に起因する負荷の作用する方向とを平行にすることができる。それにより、燃焼圧に起因する負荷がL3、L4方向に大幅に増幅されてしまうことを抑制できる。その結果、カム軸19の特に可動軸受部19c付近の振動を抑制することができる。   By changing the compression ratio by such an action, the direction of the line segments L3 and L4 in the camshaft 19 and the direction in which the load caused by the combustion pressure of the internal combustion engine acts also at the maximum compression ratio in the variable range. Can be parallel. Thereby, it can suppress that the load resulting from a combustion pressure is amplified greatly in L3 and L4 direction. As a result, it is possible to suppress the vibration of the cam shaft 19 particularly in the vicinity of the movable bearing portion 19c.

次に、図5には、線分L4の長さの線分L3の長さに対する比である長さ比Mが変化した場合の、カム軸の回転角と、燃焼圧に起因する負荷がシリンダブロック3とクランクケース4とを離反させる方向に働いた場合にカム軸に作用するトルクとの関係を示す。図5に示すように、長さ比Mが1の場合には、カム軸の回転角が90度においてトルクが最大になる。また、長さ比Mが1の場合は、長さ比Mが1以上の場合と比較してトルクの絶対値が著しく大きくなっている。そして、長さ比Mが1から大きくなるにつれて、カム軸の
回転角を変化させた際のトルクの最大値が減少する。そして、長さ比M=1.3以上において最大トルクを充分に減少させることができる。
Next, FIG. 5 shows the camshaft rotation angle and the load caused by the combustion pressure when the length ratio M, which is the ratio of the length of the line segment L4 to the length of the line segment L3, is changed to the cylinder. The relationship between the torque acting on the camshaft when the block 3 and the crankcase 4 are moved away from each other is shown. As shown in FIG. 5, when the length ratio M is 1, the torque is maximized when the rotation angle of the camshaft is 90 degrees. Further, when the length ratio M is 1, the absolute value of the torque is remarkably larger than when the length ratio M is 1 or more. As the length ratio M increases from 1, the maximum value of the torque when the rotation angle of the camshaft is changed decreases. The maximum torque can be sufficiently reduced when the length ratio M = 1.3 or more.

次に、図6には、長さ比Mを変化させた場合の、カム軸の回転角と圧縮比との関係の変化を示す。図6によると、従来のように長さ比Mが1の場合は、カム軸の回転角が90度付近においてカム軸の回転角の変化に対する圧縮比の変化量が急激に増加している。これに対し、長さ比を1より大きくした場合には、長さ比Mが大きくなるにつれ、カム軸の回転角の変化に対する圧縮比の変化が平滑化される。長さ比Mが1.3以上の場合には充分な平滑性を得ることができ、リニアリティを向上させることができる。   Next, FIG. 6 shows a change in the relationship between the rotation angle of the camshaft and the compression ratio when the length ratio M is changed. According to FIG. 6, when the length ratio M is 1 as in the prior art, the amount of change in the compression ratio with respect to the change in the rotation angle of the camshaft increases rapidly when the rotation angle of the camshaft is around 90 degrees. On the other hand, when the length ratio is greater than 1, the change in the compression ratio with respect to the change in the rotation angle of the camshaft is smoothed as the length ratio M increases. When the length ratio M is 1.3 or more, sufficient smoothness can be obtained, and linearity can be improved.

また、図6を見て分かるように、Mを1.3以上、特にMを1.3〜1.7程度の範囲とした場合にはカム軸の回転角が90度付近において圧縮比が圧縮比可変範囲の中央値となるようにすることができる。これらのことから、本実施例においてはカム軸の回転角と圧縮比の関係の対称性を向上させることができ、このことによってもカム軸の回転角と圧縮比の間のリニアリティを向上させることができる。   As can be seen from FIG. 6, when M is set to 1.3 or more, particularly when M is set to a range of about 1.3 to 1.7, the compression ratio is compressed when the rotation angle of the camshaft is around 90 degrees. The center value of the variable ratio range can be obtained. Therefore, in this embodiment, the symmetry of the relationship between the rotation angle of the cam shaft and the compression ratio can be improved, and this also improves the linearity between the rotation angle of the cam shaft and the compression ratio. Can do.

次に、図7には、長さ比Mを変化させた場合の、カム軸の回転角と、線分L4のシリンダ2の軸方向に対する角度φ(図4(b)中に図示)との関係の変化を示す。図7によると、従来のように長さ比Mが1の場合は、カム軸の回転角が0度から増加するに従ってφはリニアに増加し、カム軸の回転角が90度の時点においてφも最大値90度になる。これに対し、長さ比を1より大きくした場合には、長さ比Mが大きくなるにつれ、φの最大値は減少する。長さ比Mが1.7の場合にはφの最大値は約40度以下となる。   Next, FIG. 7 shows the rotation angle of the camshaft and the angle φ of the line segment L4 with respect to the axial direction of the cylinder 2 (shown in FIG. 4B) when the length ratio M is changed. Indicates a change in relationship. According to FIG. 7, when the length ratio M is 1 as in the prior art, φ increases linearly as the camshaft rotation angle increases from 0 degrees, and when the camshaft rotation angle is 90 degrees, φ The maximum value is 90 degrees. On the other hand, when the length ratio is greater than 1, the maximum value of φ decreases as the length ratio M increases. When the length ratio M is 1.7, the maximum value of φ is about 40 degrees or less.

ここで、φの値が大きい程、燃焼圧に起因する負荷の線分L4方向への増幅率は大きくなるので、Mを1.7とすれば、燃焼圧に起因する負荷の線分L4方向への増幅率を大幅に低減させることができる。   Here, the larger the value of φ, the larger the amplification factor in the direction of the line segment L4 due to the combustion pressure. Therefore, if M is 1.7, the direction of the line segment L4 of the load due to the combustion pressure is increased. The amplification factor can be greatly reduced.

図8には、長さ比Mを変化させた場合の、カム軸の回転角と、線分L3方向に作用する法線力との関係の変化を示す。図8によると、従来のように長さ比Mが1の場合は、カム軸の回転角が90度に近づくにつれて法線力が急激に増大している。これに対し、長さ比を1より大きくした場合には、長さ比Mが大きくなるにつれ、法線力の最大値は減少することが分かる。   FIG. 8 shows a change in the relationship between the rotation angle of the cam shaft and the normal force acting in the direction of the line segment L3 when the length ratio M is changed. According to FIG. 8, when the length ratio M is 1 as in the prior art, the normal force increases rapidly as the cam shaft rotation angle approaches 90 degrees. On the other hand, when the length ratio is greater than 1, the maximum normal force decreases as the length ratio M increases.

以上、説明したとおり、本実施例においては、軸部の中心と可動軸受部の中心とを結んだ線分の長さを、軸部の中心とカム部の中心とを結んだ線分の長さの1.7倍に設定した。これにより、燃焼圧に起因してカム軸のカム部及び可動軸受部に作用する負荷を低減することができる。その結果、カム軸または、シリンダブロックまたはクランクケースにおいてカム軸と係合する部分の剛性が相対的に低下することを抑制でき、当該部分の付近に振動が生じることを抑制できる。また、燃焼圧に起因してカム軸に作用するトルクを低減することができる。その結果、モータによるカム軸の駆動または保持に必要なエネルギを低減することができる。さらに、カム軸の回転角の変化に対する圧縮比のリニアリティを向上させることができる。ここで上記における線分L1及びL3はカム作用線分に相当する。また、線分L2及びL4は可動軸受作用線分に相当する。   As described above, in this embodiment, the length of the line segment connecting the center of the shaft portion and the center of the movable bearing portion is the length of the line segment connecting the center of the shaft portion and the center of the cam portion. It was set to 1.7 times that. Thereby, the load which acts on the cam part and movable bearing part of a cam shaft resulting from combustion pressure can be reduced. As a result, it is possible to suppress the relative decrease in the rigidity of the camshaft, the cylinder block or the crankcase in the portion engaged with the camshaft, and it is possible to suppress the occurrence of vibration in the vicinity of the portion. Further, the torque acting on the camshaft due to the combustion pressure can be reduced. As a result, the energy required for driving or holding the camshaft by the motor can be reduced. Furthermore, the linearity of the compression ratio with respect to the change in the rotation angle of the camshaft can be improved. Here, the line segments L1 and L3 in the above correspond to the cam action line segment. Line segments L2 and L4 correspond to movable bearing action line segments.

なお、上記の実施例においては、軸部の中心と可動軸受部の中心とを結んだ線分の長さと、軸部の中心とカム部の中心とを結んだ線分の長さの比である長さ比Mを1.7に設定した。しかし、この長さ比は1.7に限られない。例えば1.3以上であれば、本発明の効果を充分に得ることができる。   In the above embodiment, the ratio of the length of the line segment connecting the center of the shaft portion and the center of the movable bearing portion to the length of the line segment connecting the center of the shaft portion and the center of the cam portion. A certain length ratio M was set to 1.7. However, this length ratio is not limited to 1.7. For example, if it is 1.3 or more, the effect of the present invention can be sufficiently obtained.

また、図5から分かるように、長さ比Mを1.7とした場合においても、カム軸の回転
角が60度付近である場合には、燃焼圧に起因してカム軸に作用するトルクが比較的大きくなる。また、図7から分かるように、長さ比Mを1.7とした場合においても、カム軸の回転角が90度付近である場合に、φが最大値となる。
Further, as can be seen from FIG. 5, even when the length ratio M is 1.7, the torque acting on the camshaft due to the combustion pressure when the rotation angle of the camshaft is around 60 degrees. Is relatively large. As can be seen from FIG. 7, even when the length ratio M is 1.7, φ is the maximum value when the rotation angle of the camshaft is around 90 degrees.

従って、本実施例においては、長さ比Mを1.7とするとともに、カム軸の回転角において60度及び、90度の付近の所定範囲の使用を避けるような制御を行ってもよい。例えば、内燃機関1の運転状態から要求される圧縮比が、カム軸の回転角における50度から100度の間で得られると導出された場合には、カム軸の回転角を45度とすることにより圧縮比を変更してもよい。また、特に冷却水温や吸気温が低く、ノッキングが生じづらい条件においては、要求される圧縮比から、目標となるカム軸の回転角が90度とされる場合には、カム軸の回転角を高圧縮比側の105度とする制御を行ってもよい。この場合、例えばカム軸の回転角における50度から75度の範囲が第1角度範囲に相当し、75度から100度の範囲が第2角度範囲に相当する。   Therefore, in this embodiment, the length ratio M may be set to 1.7, and control may be performed so as to avoid the use of a predetermined range around 60 degrees and 90 degrees in the rotation angle of the cam shaft. For example, when it is derived that the compression ratio required from the operating state of the internal combustion engine 1 is obtained between 50 degrees and 100 degrees in the rotation angle of the cam shaft, the rotation angle of the cam shaft is set to 45 degrees. The compression ratio may be changed accordingly. In particular, under conditions where the cooling water temperature or intake air temperature is low and knocking is difficult to occur, if the target camshaft rotation angle is 90 degrees from the required compression ratio, the camshaft rotation angle is set to You may perform control which sets it as 105 degree | times by the side of a high compression ratio. In this case, for example, a range of 50 to 75 degrees in the rotation angle of the cam shaft corresponds to the first angle range, and a range of 75 to 100 degrees corresponds to the second angle range.

あるいは、カム軸の回転角における50度から70度の範囲及び、80度から100度の範囲を使用不可とする制御を行ってもよい。さらには、カム軸の回転角における50度から70度の範囲及び、80度から100度の範囲を使用する場合には、所定時間が経過するとそれ以外の角度範囲で近い回転角までカム軸を回転するなど、50度から70度の範囲及び、80度から100度の範囲の使用頻度を低くする制御を行ってもよい。この場合には、50度から70度の範囲が第1角度範囲に相当し、80度から100度の範囲が第2角度範囲に相当する。   Or you may perform control which makes unusable the range of 50 to 70 degree | times and the range of 80 to 100 degree | times in the rotation angle of a cam shaft. Furthermore, when using a range of 50 to 70 degrees and a range of 80 to 100 degrees in the rotation angle of the cam shaft, the cam shaft is moved to a rotation angle close to the other angle range after a predetermined time has elapsed. You may perform control which makes low the frequency of use of the range of 50 to 70 degree | times and the range of 80 to 100 degree | times, such as rotating. In this case, the range from 50 degrees to 70 degrees corresponds to the first angle range, and the range from 80 degrees to 100 degrees corresponds to the second angle range.

また、上記の実施例においては、カム軸のカム部及び可動軸受部の外形が円形である場合について説明したが、カム部及び可動軸受部の外形は円形に限られない。カム収納孔及び軸受収納孔に回転可能に収納されたカム部及び可動軸受部の他の形状の例について図9に示す。   In the above-described embodiment, the case where the outer shape of the cam portion and the movable bearing portion of the cam shaft is circular has been described. However, the outer shape of the cam portion and the movable bearing portion is not limited to a circular shape. FIG. 9 shows another example of the shape of the cam part and the movable bearing part rotatably accommodated in the cam accommodation hole and the bearing accommodation hole.

図9(a)は上記の実施例で説明した、カム部及び可動軸受部が円形の外形を有する例、図9(b)はカム部及び可動軸受部が円弧状の端面と直線状の側面からなる外形を有する例、図9(c)は、カム部及び可動軸受部は3つの円弧で囲まれた外形を有する場合の例を示す。   FIG. 9A illustrates an example in which the cam portion and the movable bearing portion have a circular outer shape, and FIG. 9B illustrates the cam portion and the movable bearing portion as arc-shaped end surfaces and straight side surfaces. FIG. 9C shows an example in which the cam portion and the movable bearing portion have an outer shape surrounded by three arcs.

本発明の実施例に係る可変圧縮比内燃機関の概略構成を示す分解斜視図である。1 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of a variable compression ratio internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. 従来の可変圧縮比内燃機関におけるシリンダブロックがクランクケースに対して相対移動する経過を示す断面図である。It is sectional drawing which shows progress that the cylinder block in the conventional variable compression ratio internal combustion engine moves relatively with respect to a crankcase. 本発明の実施例に係る可変圧縮比内燃機関におけるシリンダブロックがクランクケースに対して相対移動する経過を示す断面図である。It is sectional drawing which shows progress which the cylinder block in the variable compression ratio internal combustion engine which concerns on the Example of this invention moves relative to a crankcase. 従来の可変圧縮比内燃機関と本実施例に係る可変圧縮比内燃機関とにおける、カム軸の回転角の変化に応じた、軸部の中心とカム部の中心とを結んだ線分及び、軸部の中心と可動軸受部の中心とを結んだ線分の動きについて示す図である。In the conventional variable compression ratio internal combustion engine and the variable compression ratio internal combustion engine according to the present embodiment, a line segment connecting the center of the shaft portion and the center of the cam portion according to the change in the rotation angle of the cam shaft, and the shaft It is a figure shown about the movement of the line segment which connected the center of the part and the center of the movable bearing part. 本発明の実施例において長さ比が変化した場合の、カム軸の回転角とカム軸に作用するトルクとの関係の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the relationship between the rotation angle of a cam shaft, and the torque which acts on a cam shaft in case the length ratio changes in the Example of this invention. 本発明の実施例において長さ比を変化させた場合の、カム軸の回転角と圧縮比との関係の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the relationship between the rotation angle of a cam shaft, and a compression ratio at the time of changing length ratio in the Example of this invention. 本発明の実施例において長さ比を変化させた場合の、カム軸の回転角と、軸部の中心と可動軸受部の中心とを結んだ線分のシリンダ軸方向に対する角度との関係の変化を示すグラフである。In the embodiment of the present invention, when the length ratio is changed, the change in the relationship between the rotation angle of the camshaft and the angle of the line segment connecting the center of the shaft portion and the center of the movable bearing portion with respect to the cylinder axis direction It is a graph which shows. 本発明の実施例において長さ比を変化させた場合の、カム軸の回転角と、軸部の中心とカム部の中心とを結んだ線分の方向に作用する法線力との関係の変化を示すグラフである。The relationship between the rotation angle of the cam shaft and the normal force acting in the direction of the line segment connecting the center of the shaft portion and the center of the cam portion when the length ratio is changed in the embodiment of the present invention. It is a graph which shows a change. 本発明の実施例におけるカム部及び可動軸受部の外形の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the external shape of the cam part and movable bearing part in the Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・内燃機関
2・・・シリンダ
3・・・シリンダブロック
4・・・クランクケース
9、19・・・カム軸
9a、19a・・・軸部
9b、19b・・・カム部
9c、19c・・・可動軸受部
10・・・ギア
11a、11b・・・ウォームギア
12・・・モータ
L1,L3・・・軸部の中心とカム部の中心とを結んだ線分
L2,L4・・・軸部の中心と可動軸受部の中心とを結んだ線分

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine 2 ... Cylinder 3 ... Cylinder block 4 ... Crankcase 9, 19 ... Cam shaft 9a, 19a ... Shaft part 9b, 19b ... Cam part 9c, 19c ... Movable bearing 10 ... Gear 11a, 11b ... Worm gear 12 ... Motor L1, L3 ... Line segment L2, L4 connecting the center of the shaft and the center of the cam ... Line segment connecting the center of the shaft and the center of the movable bearing

Claims (8)

内燃機関におけるクランク軸が組み付けられたクランクケースと、
前記内燃機関におけるシリンダが形成されるとともに、前記クランクケースに相対移動可能に取り付けられたシリンダブロックと、
前記シリンダブロックにおけるシリンダの両側方に平行に配置されて互いに逆方向に回転する一対のカム軸と、を備え、
前記カム軸は、軸部と、前記軸部に固定されているカム部とからなるとともに、前記軸部に対して回転可能に取り付けられた可動軸受部とを有し、前記カム部が、前記シリンダブロック又は前記クランクケースの一方に形成されたカム収納孔に回転可能に収納されると共に、前記可動軸受部が、前記シリンダブロック又は前記クランクケースの他方に形成された軸受収納孔に回転可能に収納されており、
前記カム軸を回転させて、前記クランクケースと前記シリンダブロックとを、相対的に接近または離反させることにより、前記内燃機関の圧縮比を変更する可変圧縮比内燃機関であって、
前記カム軸の軸線方向から見た場合に、前記軸部の自転運動の回転中心である軸部中心と、前記可動軸受部の前記軸受収納孔における回転の回転中心である可動軸受中心とを結んだ線分である可動軸受作用線分の長さは、前記軸部中心と前記カム部の前記カム収納孔における回転の回転中心であるカム中心とを結んだ直線であるカム作用線分の長さより長く設定されたことを特徴とする可変圧縮比内燃機関。
A crankcase assembled with a crankshaft in an internal combustion engine;
A cylinder block formed in the internal combustion engine and attached to the crankcase so as to be relatively movable;
A pair of camshafts arranged in parallel on both sides of the cylinder in the cylinder block and rotating in opposite directions,
The cam shaft includes a shaft portion and a cam portion fixed to the shaft portion, and has a movable bearing portion rotatably attached to the shaft portion. The movable bearing portion is rotatably accommodated in a bearing accommodating hole formed in the other of the cylinder block or the crankcase, and is rotatably accommodated in a cam accommodating hole formed in one of the cylinder block or the crankcase. Is stored,
A variable compression ratio internal combustion engine that changes the compression ratio of the internal combustion engine by rotating the camshaft to relatively approach or separate the crankcase and the cylinder block,
When viewed from the axial direction of the cam shaft, the shaft center that is the rotation center of the rotation of the shaft portion is connected to the movable bearing center that is the rotation center of rotation in the bearing housing hole of the movable bearing portion. The length of the movable bearing action line segment that is an elliptical line segment is the length of the cam action line segment that is a straight line connecting the shaft center and the cam center that is the rotation center of rotation in the cam housing hole of the cam portion. A variable compression ratio internal combustion engine characterized by being set to be longer than that.
前記カム軸における前記可動軸受中心、前記軸部中心及びカム中心が、前記カム軸の軸線方向から見て、該順番で前記シリンダの軸方向に略平行に略一直線上に並んだ状態における圧縮比を、前記圧縮比の可変範囲における最低圧縮比とし、圧縮比が該最低圧縮比となる状態から前記カム軸を略180度回転させることによって、前記可動軸受中心、カム中心及び前記軸部中心が、前記カム軸の軸線方向から見て、該順番で前記シリンダの軸方向に略平行に略一直線上に並んだ状態における圧縮比を、前記圧縮比の可変範囲における最高圧縮比とすることを特徴とする請求項1に記載の可変圧縮比内燃機関。 Compression ratio in a state where the movable bearing center, the shaft portion center, and the cam center of the cam shaft are aligned in a line substantially parallel to the axial direction of the cylinder in this order when viewed from the axial direction of the cam shaft. Is the minimum compression ratio in the variable range of the compression ratio, and the camshaft is rotated approximately 180 degrees from the state where the compression ratio becomes the minimum compression ratio, so that the movable bearing center, the cam center, and the shaft portion center are The compression ratio in a state in which the cam shaft is arranged in a substantially straight line substantially parallel to the axial direction of the cylinder in this order when viewed from the axial direction of the cam shaft is set as the maximum compression ratio in the variable range of the compression ratio. The variable compression ratio internal combustion engine according to claim 1. 前記カム軸における前記可動軸受中心、前記軸部中心及びカム中心が、前記カム軸の軸線方向から見て、該順番で前記シリンダの軸方向に略平行に略一直線上に並んだ状態におけ
る圧縮比を、前記圧縮比の可変範囲における最高圧縮比とし、圧縮比が該最高圧縮比となる状態から前記カム軸を略180度回転させることによって、前記可動軸受中心、カム中心及び前記軸部中心が、前記カム軸の軸線方向から見て、該順番で前記シリンダの軸方向に略平行に略一直線上に並んだ状態における圧縮比を、前記圧縮比の可変範囲における最低圧縮比とすることを特徴とする請求項1に記載の可変圧縮比内燃機関。
Compression ratio in a state where the movable bearing center, the shaft portion center, and the cam center of the cam shaft are aligned in a line substantially parallel to the axial direction of the cylinder in this order when viewed from the axial direction of the cam shaft. Is the maximum compression ratio in the variable range of the compression ratio, and the camshaft is rotated approximately 180 degrees from the state where the compression ratio is the maximum compression ratio, so that the movable bearing center, the cam center, and the shaft portion center are The compression ratio in a state in which the cam shaft is arranged in a substantially straight line substantially in parallel with the axial direction of the cylinder when viewed from the axial direction of the cam shaft is set as the lowest compression ratio in the variable range of the compression ratio. The variable compression ratio internal combustion engine according to claim 1.
前記圧縮比の可変範囲における最低圧縮比または最高圧縮比の状態から、前記カム軸を略90度回転させた際に、前記圧縮比が前記可変範囲の中央の値となるように、前記可動軸受作用線分の長さの前記カム作用線分の長さに対する比が設定されたことを特徴とする請求項2または3に記載の可変圧縮比内燃機関。 The movable bearing so that when the camshaft is rotated approximately 90 degrees from the state of the lowest compression ratio or the highest compression ratio in the variable range of the compression ratio, the compression ratio becomes the center value of the variable range. The variable compression ratio internal combustion engine according to claim 2 or 3, wherein a ratio of the length of the action line segment to the length of the cam action line segment is set. 前記可動軸受作用線分の長さの前記カム作用線分の長さに対する比が、1.3以上であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の可変圧縮比内燃機関。 The variable compression ratio internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein a ratio of a length of the movable bearing action line segment to a length of the cam action line segment is 1.3 or more. 前記軸部は円柱形の外形を有し、
前記カム部は前記軸部の中心に対して偏心し、前記軸部より径の大きい円形のカムプロフィールを有するとともに、前記カム収納孔は前記カム部と同一の円形の孔形状を有し、
前記可動軸受部は前記軸部の中心に対して偏心した前記カム部より径の大きい円形の外径を有するとともに、前記軸受収納孔は前記可動軸受部と同一の円形の孔形状を有することを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の可変圧縮比内燃機関。
The shaft portion has a cylindrical outer shape,
The cam portion is eccentric with respect to the center of the shaft portion, has a circular cam profile having a larger diameter than the shaft portion, and the cam housing hole has the same circular hole shape as the cam portion,
The movable bearing portion has a circular outer diameter larger in diameter than the cam portion eccentric with respect to the center of the shaft portion, and the bearing receiving hole has the same circular hole shape as the movable bearing portion. 6. The variable compression ratio internal combustion engine according to claim 1, wherein the internal combustion engine is a variable compression ratio internal combustion engine.
前記カム軸における前記可動軸受中心、前記軸部中心及びカム中心が、前記カム軸の軸線方向から見て、該順番で前記シリンダの軸方向に略平行に略一直線上に並んだ状態からの前記カム軸の回転角の範囲のうち、50度から75度の範囲または60度を含んでそれより狭い所定の範囲を第1角度範囲とし、The movable bearing center, the shaft portion center, and the cam center of the cam shaft from the state in which the movable shaft center, the shaft center, and the cam center are arranged in a substantially straight line in the order substantially parallel to the axial direction of the cylinder. Among the rotation angle ranges of the camshaft, a predetermined range that includes 50 ° to 75 ° range or 60 ° and is narrower is defined as the first angle range,
前記第1角度範囲を使用不可とし、Disabling the first angle range;
または、前記第1角度範囲を使用する場合には、所定時間が経過するとそれ以外の角度範囲までカム軸を回転することで、前記第1角度範囲の使用頻度を低くすることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の可変圧縮比内燃機関。Alternatively, when the first angle range is used, the use frequency of the first angle range is reduced by rotating the camshaft to the other angle range after a predetermined time has elapsed. Item 7. The variable compression ratio internal combustion engine according to any one of Items 1 to 6.
前記カム軸における前記可動軸受中心、前記軸部中心及びカム中心が、前記カム軸の軸線方向から見て、該順番で前記シリンダの軸方向に略平行に略一直線上に並んだ状態からの前記カム軸の回転角の範囲のうち、75度から100度の範囲または90度を含んでそれより狭い所定の範囲を第2角度範囲とし、The movable bearing center, the shaft portion center, and the cam center of the cam shaft from the state in which the movable shaft center, the shaft center, and the cam center are arranged in a substantially straight line in the order substantially parallel to the axial direction of the cylinder. Among the rotation angle range of the camshaft, a predetermined range narrower than that including 75 ° to 100 ° or 90 ° is defined as the second angle range,
前記第2角度範囲を使用不可とし、Disabling the second angle range;
または、前記第2角度範囲を使用する場合には、所定時間が経過するとそれ以外の角度範囲までカム軸を回転することで、前記第2角度範囲の使用頻度を低くすることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の可変圧縮比内燃機関。Alternatively, when the second angle range is used, the frequency of use of the second angle range is lowered by rotating the camshaft to the other angle range after a predetermined time has elapsed. Item 8. The variable compression ratio internal combustion engine according to any one of Items 1 to 7.
JP2006127898A 2006-05-01 2006-05-01 Variable compression ratio internal combustion engine Expired - Fee Related JP4207974B2 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006127898A JP4207974B2 (en) 2006-05-01 2006-05-01 Variable compression ratio internal combustion engine
PCT/IB2007/001091 WO2007125399A2 (en) 2006-05-01 2007-04-27 Variable compression ratio internal combustion engine
US12/226,321 US8122860B2 (en) 2006-05-01 2007-04-27 Variable compression ratio internal combustion engine
EP07734409A EP2016265B1 (en) 2006-05-01 2007-04-27 Variable compression ratio internal combustion engine
CN200780015799XA CN101432513B (en) 2006-05-01 2007-04-27 Variable compression ratio internal combustion engine
KR1020087026856A KR101005456B1 (en) 2006-05-01 2007-04-27 Variable compression ratio internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006127898A JP4207974B2 (en) 2006-05-01 2006-05-01 Variable compression ratio internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007298003A JP2007298003A (en) 2007-11-15
JP4207974B2 true JP4207974B2 (en) 2009-01-14

Family

ID=38767692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006127898A Expired - Fee Related JP4207974B2 (en) 2006-05-01 2006-05-01 Variable compression ratio internal combustion engine

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4207974B2 (en)
CN (1) CN101432513B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5201079B2 (en) * 2009-05-22 2013-06-05 トヨタ自動車株式会社 Variable compression ratio internal combustion engine
JP6024582B2 (en) * 2013-04-15 2016-11-16 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine
JP2014227936A (en) * 2013-05-23 2014-12-08 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine
CN113374584A (en) * 2021-07-26 2021-09-10 中汽创智科技有限公司 Variable compression ratio engine

Also Published As

Publication number Publication date
CN101432513B (en) 2011-05-11
JP2007298003A (en) 2007-11-15
CN101432513A (en) 2009-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6321693B1 (en) Reciprocating rotary piston system and pressure pump and internal combustion engine using the same
JP2004324464A (en) Internal combustion engine with variable compression ratio and control method of compression ratio
JP4207974B2 (en) Variable compression ratio internal combustion engine
US20100031916A1 (en) Hypocycloid Engine
WO2019167591A1 (en) Actuator for variable compression ratio mechanism for internal combustion engine, and actuator used in device for internal combustion engine
JP2007056836A (en) Variable compression ratio internal combustion engine, gear structure and method for assembling gear in variable compression ratio internal combustion engine
US8122860B2 (en) Variable compression ratio internal combustion engine
JP2005188492A (en) Horizontal opposed type compressor
JP4947793B2 (en) Crank device
KR20140048823A (en) Rotary compressor
JP2006316764A (en) Variable compression ratio engine
JP2005113839A (en) Variable compression ratio internal combustion engine
JP6319218B2 (en) Engine driving force transmission system
JP4207975B2 (en) Variable compression ratio internal combustion engine
JP4007350B2 (en) Control method of variable compression ratio mechanism
JP2006207505A (en) Variable compression ratio internal combustion engine
JP2005146891A (en) Variable compression ratio internal combustion engine
JP2007056835A (en) Variable compression ratio internal combustion engine
JP2010014176A (en) Shaft for engine, camshaft and crankshaft
JP5109955B2 (en) Variable compression ratio internal combustion engine
US10047669B2 (en) Internal combustion engine
WO2019167553A1 (en) Actuator for variable compression ratio mechanism for internal combustion engine, and actuator used in device for internal combustion engine
KR100448013B1 (en) Torus crank
CN118030274A (en) Motorcycle engine and motorcycle
JP2023016651A (en) Locker arm oscillating shaft position variable compression ratio continuous variable device

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080325

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080509

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080930

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20081013

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4207974

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111031

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111031

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121031

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121031

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131031

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees