JP4535705B2 - Variable compression ratio internal combustion engine - Google Patents
Variable compression ratio internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP4535705B2 JP4535705B2 JP2003347368A JP2003347368A JP4535705B2 JP 4535705 B2 JP4535705 B2 JP 4535705B2 JP 2003347368 A JP2003347368 A JP 2003347368A JP 2003347368 A JP2003347368 A JP 2003347368A JP 4535705 B2 JP4535705 B2 JP 4535705B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compression ratio
- internal combustion
- combustion engine
- center
- cylinder
- 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
Links
Images
Landscapes
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
本発明は、燃焼室容積を変更することにより圧縮比を可変とする可変圧縮比内燃機関に関し、特に、傾斜した2つのシリンダブロックを備えるV型内燃機関に関する。 The present invention relates to a variable compression ratio internal combustion engine in which a compression ratio is variable by changing a combustion chamber volume, and more particularly to a V-type internal combustion engine having two inclined cylinder blocks.
従来の内燃機関においては、燃焼室の容積が一定で圧縮比も一定である。しかし、運転状態に応じて最適な圧縮比を得ることができれば、燃費性能や出力性能を向上させることができる。そこで、圧縮比を可変制御することによってこれらの性能向上を図る可変圧縮比型の内燃機関が提案されている。 In the conventional internal combustion engine, the volume of the combustion chamber is constant and the compression ratio is also constant. However, if an optimal compression ratio can be obtained according to the driving state, fuel efficiency and output performance can be improved. In view of this, a variable compression ratio type internal combustion engine has been proposed in which the performance is improved by variably controlling the compression ratio.
この圧縮比を可変制御する方法として、シリンダが形成された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し、このシリンダブロックとクランクケースとの間に介装されたカム機構を用いて、シリンダブロックとクランクケースとを接近あるいは離反させることにより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。)。
上記従来技術をV型内燃機関に適用する場合を考えると、圧縮比の変更の際には、2つのシリンダブロックを、クランクケースに対して一体的に相対移動させることが、機構の簡素化の観点から望ましい。しかし、この場合、上記2つのシリンダブロックにおけるシリンダ中心軸に対するクランク軸中心のオフセットの量が変化する。そして、シリンダ中心軸に対するクランク軸中心のオフセットの量が変化すると、ピストンスラップの状態が変化し、それに伴って、KCS制御などの燃焼制御の制御性が変化する。また、内燃機関に発生する高次不釣合い力の状態が変化する。結果として、V型内燃機関における振動状態や、燃焼制御へ悪影響を及ぼす場合がある。 Considering the case where the above prior art is applied to a V-type internal combustion engine, when changing the compression ratio, the two cylinder blocks are integrally moved relative to the crankcase to simplify the mechanism. Desirable from a viewpoint. However, in this case, the amount of offset of the crankshaft center with respect to the cylinder center axis in the two cylinder blocks changes. When the amount of offset of the crankshaft center with respect to the cylinder center shaft changes, the state of the piston slap changes, and accordingly, the controllability of combustion control such as KCS control changes. Further, the state of higher-order unbalance force generated in the internal combustion engine changes. As a result, the vibration state in the V-type internal combustion engine and the combustion control may be adversely affected.
本発明の目的とするところは、V型内燃機関において、簡単な機構で、圧縮比を変更することができ、且つ圧縮比の変更が内燃機関の振動状態や燃焼制御に及ぼす影響を抑制できる技術を提供することである。 An object of the present invention is a technology that can change the compression ratio with a simple mechanism in a V-type internal combustion engine and can suppress the influence of the change of the compression ratio on the vibration state and combustion control of the internal combustion engine. Is to provide.
上記目的を達成するための本発明は、V型内燃機関における傾斜した2つのシリンダブロックを、クランクケースに対して一体的に相対移動させる可変圧縮比内燃機関であって、圧縮比の変更を行う際に、上記2つのシリンダブロックにおけるシリンダの中心軸の交点(以下、「シリンダ中心軸交点」という)は、前記V型内燃機関におけるクランク軸中心を含んだ領域を移動範囲とすることを最大の特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is a variable compression ratio internal combustion engine in which two inclined cylinder blocks in a V-type internal combustion engine are integrally moved relative to a crankcase, and the compression ratio is changed. At this time, the intersection of the center axes of the cylinders in the two cylinder blocks (hereinafter, referred to as “cylinder center axis intersection”) has a maximum movement range including the crankshaft center in the V-type internal combustion engine. Features.
より詳しくは、V型内燃機関における、傾斜した2つのシリンダブロックを、クランクケースに対して一体的に相対移動させることにより、シリンダブロックの各シリンダにお
ける圧縮比を変更するV型の可変圧縮比内燃機関であって、シリンダ中心軸交点は、V型内燃機関が最小圧縮比となるときは、クランク軸中心に対して2つのシリンダブロック側にあり、V型内燃機関が最大圧縮比となるときは、クランク軸中心に対して前記2つのシリンダブロックの逆側にあることを特徴とする。
More specifically, the V-type variable compression ratio internal combustion engine changes the compression ratio in each cylinder of the cylinder block by integrally moving the two inclined cylinder blocks in the V-type internal combustion engine relative to the crankcase. When the V-type internal combustion engine has the minimum compression ratio, the cylinder center axis intersection is on the two cylinder blocks side with respect to the crankshaft center, and when the V-type internal combustion engine has the maximum compression ratio, The crankshaft is on the opposite side of the two cylinder blocks with respect to the center of the crankshaft.
ここで、V型内燃機関において圧縮比が変更される際には、前記2つのシリンダブロックを、前記2つのシリンダブロックを上にした状態で、これらのシリンダブロックを垂直方向に一体的に移動させることにより、クランクケースに対して相対移動させることが考えられる。このことが、機構の簡素化の観点から望ましいことは前述のとおりである。 Here, when the compression ratio is changed in the V-type internal combustion engine, the two cylinder blocks are moved integrally in the vertical direction with the two cylinder blocks facing up. Thus, it is conceivable to move relative to the crankcase. As described above, this is desirable from the viewpoint of simplifying the mechanism.
そして、この場合において、V型内燃機関の圧縮比が低圧縮比側に変更されるときは、前記シリンダ中心軸交点は、前記2つのシリンダブロックにおけるシリンダの中心軸で構成されるV字の中心線(以下、「シリンダブロック中心線」という)上を上側に移動する。 In this case, when the compression ratio of the V-type internal combustion engine is changed to the low compression ratio side, the cylinder center axis intersection point is the center of the V shape constituted by the center axes of the cylinders in the two cylinder blocks. Move upward on a line (hereinafter referred to as “cylinder block center line”).
逆に、前記シリンダ中心軸交点は、V型内燃機関の圧縮比が高圧縮比側に変更されるときは、前記シリンダブロック中心線上を下側に移動する。 Conversely, the cylinder center axis intersection moves downward on the cylinder block center line when the compression ratio of the V-type internal combustion engine is changed to the high compression ratio side.
本発明においては、上記のように、V型内燃機関において、2つのシリンダブロックをクランクケースに対して一体的に相対移動させるときに、前記シリンダ中心軸交点は、前記V型内燃機関が最小圧縮比となるときは、クランク軸中心に対して前記2つのシリンダブロック側にあり、前記V型内燃機関が最大圧縮比となるときは、クランク軸中心に対して前記2つのシリンダブロックの逆側にあるようにすることで、前記シリンダ中心軸交点と、クランク軸中心とが圧縮比の変更に伴って離れ過ぎないようにした。 In the present invention, as described above, in the V-type internal combustion engine, when the two cylinder blocks are integrally moved relative to the crankcase, the intersection of the cylinder center axes is the minimum compression of the V-type internal combustion engine. When the V-type internal combustion engine has the maximum compression ratio, it is on the opposite side of the two cylinder blocks with respect to the crankshaft center. By doing so, the intersection of the cylinder center axes and the center of the crankshaft are prevented from being separated too much with the change of the compression ratio.
このようにすれば、V型内燃機関における2つのシリンダの中心軸に対する、クランク軸中心のオフセットの量(以下、「クランクオフセット量」という。)が、過大にならないようにすることができる。 In this way, the amount of offset of the crankshaft center with respect to the center axes of the two cylinders in the V-type internal combustion engine (hereinafter referred to as “crank offset amount”) can be prevented from becoming excessive.
ここで、内燃機関におけるクランクオフセット量は、ピストンスラップの状態や、それと関連するKCS制御などの制御性に影響を及ぼす。また、内燃機関に発生する高次不釣合い力の大きさにも影響を及ぼす。 Here, the crank offset amount in the internal combustion engine affects the state of the piston slap and the controllability such as KCS control related thereto. It also affects the magnitude of higher-order unbalance forces generated in the internal combustion engine.
ピストンスラップとは、内燃機関の上死点付近において、ピストンの傾き角度が変化し、異音が発生する現象をいい、クランクオフセット量により、その発生の程度が変化する。また、KCS制御とは、ノックセンサによって検出されたノッキングの状態に応じて、ECUから最適の点火栓の点火時期信号を出力することによりノッキングの発生を防止する制御である。よって、ピストンスラップによる異音や衝撃が増加すると、そのKCS制御の制御性にも悪影響を与える。また、内燃機関に発生する高次不釣合い力は、カウンターウェイトの付加などにより相殺することができない振動の原因となる慣性力であり、クランクオフセット量が増加すると、その大きさが増大することが分かっている。 Piston slap refers to a phenomenon in which the piston tilt angle changes near the top dead center of the internal combustion engine and noise is generated. The degree of occurrence changes depending on the amount of crank offset. The KCS control is a control for preventing the occurrence of knocking by outputting an optimal ignition timing signal of the spark plug from the ECU in accordance with the knocking state detected by the knock sensor. Therefore, when abnormal noise or impact due to piston slap increases, the controllability of the KCS control is also adversely affected. In addition, the higher-order unbalance force generated in the internal combustion engine is an inertial force that causes vibration that cannot be canceled out by adding a counterweight, and the magnitude of the force increases as the crank offset increases. I know it.
従って、本発明においては、上記のように、V型内燃機関におけるクランクオフセット量が過大にならないようにできるので、可変圧縮比制御による、ピストンスラップや、KCS制御などの制御性への影響が過大になることを抑制でき、内燃機関の高次不釣合い力が過大になることを抑制できる。結果として、内燃機関の振動状態や燃焼制御へ影響を及ぼすことなく、且つ簡単な機構で、圧縮比を変更することができる Accordingly, in the present invention, as described above, the crank offset amount in the V-type internal combustion engine can be prevented from becoming excessive, and therefore, the influence of the variable compression ratio control on the controllability such as piston slap and KCS control is excessive. Can be suppressed, and the high-order unbalance force of the internal combustion engine can be suppressed from becoming excessive. As a result, the compression ratio can be changed with a simple mechanism without affecting the vibration state and combustion control of the internal combustion engine.
また、ここにおいて、V型内燃機関が左右対称である場合には、前記クランク軸中心は、前記シリンダブロック中心線上にある。しかし、実際には、前述した高次不釣合い力を
極力抑えた上で、ピストンスラップなどの状態を最適にするために、意識的にクランク軸中心をシリンダブロック中心線に対してずらし、2つのシリンダブロックにおけるシリンダの中心軸を、クランク軸中心に対してオフセットさせる場合がある。
Here, when the V-type internal combustion engine is symmetrical, the center of the crankshaft is on the cylinder block center line. However, in practice, in order to optimize the state of piston slap and the like while suppressing the above-mentioned higher-order unbalance force as much as possible, the crankshaft center is intentionally shifted with respect to the cylinder block center line. In some cases, the center axis of the cylinder in the cylinder block is offset with respect to the center of the crankshaft.
このとき、クランク軸中心と、シリンダブロック中心線とのずれ量によって、クランクオフセット量は幾何学的に一義的に決定される。従って、クランクオフセット量が、上述の高次不釣合い力や、ピストンスラップへの影響の観点からの最適値となるように、クランク軸中心と、シリンダブロック中心線とのずれ量が設定される。 At this time, the amount of crank offset is uniquely determined geometrically by the amount of deviation between the crankshaft center and the cylinder block center line. Accordingly, the deviation amount between the crankshaft center and the cylinder block center line is set so that the crank offset amount becomes an optimum value from the viewpoint of the above-mentioned higher-order unbalance force and the influence on the piston slap.
このような場合についても、本発明においては、前記V型内燃機関が最小圧縮比となるときには、前記シリンダ中心軸交点がクランク軸中心に対して前記2つのシリンダブロック側にあり、前記V型内燃機関が最大圧縮比となるときには、前記シリンダ中心軸交点がクランク軸中心に対して前記2つのシリンダブロックの逆側にあるようにすることにより、クランクオフセット量が、上記の最適値から大きく外れることを抑制できる。従って、可変圧縮比制御が、V型内燃機関における振動状態や、燃焼制御へ悪影響を及ぼすことを抑制できる。 Also in such a case, in the present invention, when the V-type internal combustion engine has a minimum compression ratio, the cylinder center axis intersection is on the two cylinder block side with respect to the crankshaft center, and the V-type internal combustion engine When the engine reaches the maximum compression ratio, the crank offset is greatly deviated from the above-mentioned optimum value by making the cylinder center axis intersection point on the opposite side of the two cylinder blocks with respect to the crankshaft center. Can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the variable compression ratio control from adversely affecting the vibration state and combustion control in the V-type internal combustion engine.
なお、本発明においては、前記シリンダ中心軸交点は、前記V型内燃機関の圧縮比可変範囲における中央の圧縮比であるときに、前記クランク軸中心に対して最も接近しているようにするのがよい。 In the present invention, when the cylinder center axis intersection is the center compression ratio in the compression ratio variable range of the V-type internal combustion engine, the cylinder center axis intersection is closest to the crankshaft center. Is good.
こうすれば、前記クランク軸中心に最も接近した点を中心として、前記シリンダ中心軸交点は、略対称な範囲を移動することになるので、前記V型内燃機関の可変圧縮比制御において、おこりうるクランクオフセット量の最大値を抑えることができる。従って、可変圧縮比制御が、V型内燃機関における振動状態や、燃焼制御へ悪影響を及ぼすことをより効果的に抑制できる。 By doing so, the cylinder center axis intersection moves in a substantially symmetric range around the point closest to the crankshaft center, which can occur in the variable compression ratio control of the V-type internal combustion engine. The maximum value of the crank offset can be suppressed. Therefore, it is possible to more effectively suppress the variable compression ratio control from adversely affecting the vibration state and combustion control in the V-type internal combustion engine.
また、このときのシリンダ中心軸交点と、クランク軸中心とのずれ量を、上記のようにクランクオフセット量が最適値となるように設定すれば、V型内燃機関の圧縮比可変範囲における中央の圧縮比において、V型内燃機関の振動状態や、燃焼制御の状態を最適な状態にすることができる。 Further, if the amount of deviation between the cylinder center axis intersection at this time and the center of the crankshaft is set so that the crank offset amount becomes the optimum value as described above, the center of the variable compression ratio range of the V-type internal combustion engine can be reduced. In the compression ratio, the vibration state of the V-type internal combustion engine and the state of combustion control can be optimized.
この場合は、前記V型内燃機関の可変圧縮比制御においておこりうる、クランクオフセット量の、前記最適値からの最大外れ量を小さくすることができる。従って、V型内燃機関における振動状態や、燃焼制御が最適に近い状態で、可変圧縮比制御を実施することができる。 In this case, the maximum deviation of the crank offset amount from the optimum value, which can occur in the variable compression ratio control of the V-type internal combustion engine, can be reduced. Therefore, the variable compression ratio control can be performed in a vibration state in the V-type internal combustion engine or in a state where the combustion control is close to optimum.
なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて使用することができる。 The means for solving the problems in the present invention can be used in combination as much as possible.
本発明にあっては、V型内燃機関において、簡単な機構で、圧縮比を変更することができ、且つ圧縮比の変更が内燃機関の振動状態や燃焼制御に及ぼす影響を抑制することができる。 In the present invention, in a V-type internal combustion engine, the compression ratio can be changed with a simple mechanism, and the influence of the change in the compression ratio on the vibration state and combustion control of the internal combustion engine can be suppressed. .
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.
図1は、本実施例に係るV型可変圧縮比内燃機関である内燃機関1の概略構成を示した図である。本実施例においては、クランクケース4の中心線Lに対して対称に傾斜した、2つのシリンダブロック3、23がV型のバンクを形成している。そして、シリンダブロック3,23の傾き角はそれぞれクランクケース4の中心線Lに対して45度である。また、2つのシリンダブロック3,23には、複数のシリンダが形成されているが、図1には、その中で最も手前のシリンダ3a,23aについての断面図のみを示している。断面図に示さないシリンダの構成も、図1に示された断面図の構成と略同様である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine 1 which is a V-type variable compression ratio internal combustion engine according to the present embodiment. In this embodiment, the two cylinder blocks 3 and 23 that are inclined symmetrically with respect to the center line L of the crankcase 4 form a V-shaped bank. The tilt angles of the
また、本実施例においては、2つのシリンダブロック3、23は、連結部6によって連結されることによって一体化し、V型シリンダブロック2を形成している。そして、クランクケース4に対して、クランクケース4の中心線Lに沿ってV型シリンダブロック2を上下に移動させることによって各バンクにおける圧縮比を変更する。
In the present embodiment, the two
ここで、V型シリンダブロック2の両側下部には、カム機構7a、7bが設けられている。そして、各カム機構7a、7bの、紙面に対して手前方向の一端には破線で示すウォームホイール8a、8bが取り付けられている。また、ウォームホイール8a、8bは、モータ5の出力軸に取り付けられた破線で示すウォーム9a、9bとかみ合っている。
Here,
そして、モータ5を回転させることにより、前述のウォーム9a、9b、ウォームホイール8a、8bを介してカム機構7a、7bを作動させる。このカム機構7a、7bによって、V型シリンダブロック2を、クランクケース4の中心線Lと平行に移動させる。この一連の動作により、内燃機関1における各シリンダの圧縮比を制御することができる。なお、本実施例においては、クランクケース4の中心線Lは、シリンダブロック中心線と一致する。
Then, by rotating the
次に、図2を用いて、本実施例におけるV型内燃機関の圧縮比を変更したときの、シリンダ3a,23aの中心軸の交点とクランク軸中心との位置関係の変化について説明する。
なお、図2における上下方向は、図1における上下方向と一致している。
Next, a change in the positional relationship between the intersection of the central axes of the
Note that the vertical direction in FIG. 2 matches the vertical direction in FIG.
図2においては、クランク軸中心をOcで表す。また、シリンダ3a、23aの中心軸を一点鎖線で表す。そして、内燃機関1における圧縮比を最小にした場合の、シリンダ3a、23aの中心軸の交点をObs,内燃機関1における圧縮比を最大にした場合の、シリンダ3a、23aの中心軸の交点をObrで表す。本実施例では、シリンダ3a及び23aの中心軸の交点は、内燃機関1の圧縮比の変更制御に伴い、ObsとObrの間でクランクケース4の中心線L上を移動する。
In FIG. 2, the center of the crankshaft is represented by Oc. Further, the center axis of the
なお、ここで、ObsはOcに対して、V型シリンダブロック2側に位置し、ObrはOcに対して、V型シリンダブロック2の逆側に位置している。
Here, Obs is located on the V-
本実施例においては、クランク軸中心Ocは、クランクケース4の中心線Lに対して水平方向にZだけずれている。また、クランク軸中心Ocの、図2の高さ方向の位置は、図2におけるObsとObrを結んだ線分の中点Obcと同じ位置である。すなわち、内燃機関1における圧縮比が、最大圧縮比と最小圧縮比との中央の圧縮比の場合に、シリンダ3a及び23aの中心軸の交点がクランク軸中心Ocに最も近くなり、その時のずれ量がZになるように構成されている。
In the present embodiment, the crankshaft center Oc is shifted by Z in the horizontal direction with respect to the center line L of the crankcase 4. Further, the position of the crankshaft center Oc in the height direction in FIG. 2 is the same position as the midpoint Obc of the line segment connecting Obs and Obr in FIG. That is, when the compression ratio in the internal combustion engine 1 is the central compression ratio between the maximum compression ratio and the minimum compression ratio, the intersection of the central axes of the
上記のずれ量Zは、シリンダ3a及び23aの中心軸の交点がObcに位置するときに、内燃機関1における、クランク軸中心Ocの、シリンダ3a,23aの中心軸に対するオフセットの量が、ピストンスラップへの状態や、高次不釣合い力の大きさの観点から最
適な値になるように設定された値である。なお、このときの、クランク軸中心Ocの、シリンダ3a,23aの中心軸に対するオフセットの量は幾何学的にZ/√2になる。換言すると、クランク軸中心Ocの、シリンダ3a,23aの中心軸に対するオフセットの量の最適値はZ/√2である。
The above-described deviation amount Z is such that when the intersection of the central axes of the
ここで、内燃機関1の圧縮比が最小となった場合について考える。このとき、シリンダ3a及び23aの中心軸の交点はObsにある。そして、このときの、シリンダ3aの中心軸と、クランク軸中心Ocとの間のオフセットの量は、図中に示すように、Es3で表される。同様に、シリンダ23aの中心軸と、クランク軸中心Ocとのオフセットの量は、Es23で表される。
Here, consider a case where the compression ratio of the internal combustion engine 1 is minimized. At this time, the intersection of the central axes of the
その状態から内燃機関1の圧縮比を上昇させていった場合、シリンダ3a及び23aの中心軸の交点は、ObsからObrに向かってクランクケース4の中心線L上を移動する。この間、シリンダ3a及び、シリンダ23aの中心軸と、クランク軸中心Ocとの間のオフセットの量は、一旦減少する。そして、シリンダ3a及び23aの中心軸の交点がObcに達したとき、シリンダ3a、23aの中心軸に対するクランク軸中心Ocのオフセットの量は双方Z/√2になる。その後、さらに圧縮比を上昇させ、内燃機関1の圧縮比が最大となった場合には、シリンダ3a及びシリンダ23aの中心軸の交点は、Obrに達する。このときのシリンダ3a及び23aの中心軸とクランク軸中心Ocとの間のオフセットの量は、図中に示すように、それぞれEr3及びEr23で表される。
When the compression ratio of the internal combustion engine 1 is increased from that state, the intersection of the central axes of the
以上のように、本実施例においては、シリンダ3a及び23aの中心軸の交点は、内燃機関1が最小圧縮比となるときは、クランク軸中心Ocに対してV型シリンダブロック2側にあり、内燃機関1が最大圧縮比となるときは、クランク軸中心Ocに対してV型シリンダブロック2の逆側にあるので、クランク軸中心Ocを、図2における垂直方向に関して、シリンダ3a及び23aの中心軸の交点の移動範囲の中に含めることができる。
As described above, in the present embodiment, the intersection of the central axes of the
これにより、クランク軸中心Ocが、図2における垂直方向に関して、シリンダ3a及び23aの中心軸の交点の移動範囲より上側または下側に位置する場合と比較して、シリ
ンダ3a、23aの中心軸とクランク軸中心との間のオフセットの量が、ピストンスラップや、高次不釣合い力などを考慮した最適のオフセットの量であるZ/√2から大きく外れない構成となっている。
Thereby, the center axis of the
さらに、図2に示すように、内燃機関1の圧縮比が、その可変範囲の中央の圧縮比であるときに、クランク軸中心Ocと、シリンダ3a及び23aの中心軸の交点とが最も接近し、その距離がZとなるようにしているので、内燃機関1における圧縮比変更制御の中でおこりうるオフセットの量と、最適なオフセットの量であるZ/√2との差の最大値を抑えることができる。
Furthermore, as shown in FIG. 2, when the compression ratio of the internal combustion engine 1 is the compression ratio at the center of the variable range, the crankshaft center Oc and the intersection of the center axes of the
次に、上記で説明したように圧縮比を変更した場合の、シリンダ3aの中心軸と、クランク軸中心Ocとの間のオフセットの量の変化について図3のグラフに基づいて説明する。図3は、内燃機関1における圧縮比を横軸に、シリンダ3aの中心軸と、クランク軸中心Ocとの間のオフセットの量を縦軸にしたグラフである。
Next, a change in the amount of offset between the center axis of the
図3において、内燃機関1における圧縮比が最小のεsであるときは、シリンダ3a及び、23aの中心軸の交点はObsにあるので、シリンダ3aの中心軸と、クランク軸中心Ocとのオフセットの量はEs3である。ここで、圧縮比が増加するに従い、オフセットの量は0に近づく。そして、圧縮比の値が、内燃機関1の圧縮可変範囲における最大圧縮比と、最小圧縮比の中央の圧縮比であるεmとなったときに、オフセットの量は、Z/√2となる。さらに圧縮比が増加すると、オフセットの量が0となる圧縮比を通過したの
ち、最大圧縮比εrになる。ここにおいては、シリンダ3a及び、23aの中心軸の交点はObrにあるので、シリンダ3aの中心軸と、クランク軸中心Ocとのオフセットの量はEr3となる。
In FIG. 3, when the compression ratio in the internal combustion engine 1 is the minimum εs, the intersection of the central axes of the
なお、図3では、シリンダ3aにおける中心軸と、クランク軸中心Ocとの間のオフセットの量について説明したが、シリンダ23aについても略同様なグラフとなる。
In FIG. 3, the offset amount between the center axis of the
図3のグラフからも、本実施例において、内燃機関1の圧縮比可変範囲の中央の圧縮比において、シリンダ3a、23aの中心軸とクランク軸中心Ocとの間のオフセットの量が、ピストンスラップや、高次不釣合い力などを考慮した最適のオフセットの量であるZ/√2になるように設定されていることが理解できる。そして、内燃機関1の圧縮比が変更された場合には、最適なオフセットの量Z/√2を中心として略対称にオフセットの量を振ることとなり、オフセットの量がZ/√2から大きく外れることが抑制されると理解できる。
From the graph of FIG. 3 as well, in the present embodiment, the amount of offset between the center axis of the
なお、本実施例においては、クランク軸中心Ocと、クランクケース4の中心線Lとの水平方向のずれの量をZと設定したが、これを0に設定した場合の、シリンダ3a、23aの中心軸の交点とクランク軸中心との位置関係の変化を図4に示す。すなわち図4は、図2においてZ=0とした場合の図である。図4においては、クランク軸中心Ocは、クランクケース4の中心線L上にある。従って、内燃機関1における圧縮比が可変範囲の中央の圧縮比である場合の、シリンダ3a及びシリンダ23aの中心軸の交点Obcは、クランク軸中心Ocと一致している。
In this embodiment, the amount of horizontal deviation between the crankshaft center Oc and the centerline L of the crankcase 4 is set to Z, but when this is set to 0, the
従って、この場合は、可変範囲の中央の圧縮比において、シリンダ3a、23aにおけるクランクオフセット量を同時に0にすることができる。また、可変範囲の中央の圧縮比以外の圧縮比においても、シリンダ3aの中心軸とクランク軸中心Ocのオフセットの量及び、シリンダ23aにおける中心軸とクランク軸中心Ocのオフセットの量を等しくすることができる。さらに図4においては、OcとObsの間の距離と、OcとObrの間の距離とが同じであるので、結果としてEs3、Es23、Er3及びEr23の大きさを全て等しくすることができる。
Therefore, in this case, the crank offset amount in the
1・・・内燃機関
2・・・V型シリンダブロック
3、23・・・シリンダブロック
3a、23a・・・シリンダ
4・・・クランクケース
5・・・モータ
6・・・連結部
7a、7b・・・カム機構
8a、8b・・・ウォームホイール
9a、9b・・・ウォーム
10・・・クランク軸
L・・・クランクケース中心線
Oc・・・クランク軸中心
Obs、Obc、Obr・・・シリンダ中心軸交点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (1)
前記2つのシリンダブロックにおけるシリンダの中心軸の交点は、前記V型内燃機関が圧縮比可変範囲における最小圧縮比となるときは、クランク軸中心に対して前記2つのシリンダブロック側にあり、前記V型内燃機関が圧縮比可変範囲における最大圧縮比となるときは、クランク軸中心に対して前記2つのシリンダブロックの逆側にあることを特徴とする可変圧縮比内燃機関。 A variable compression ratio internal combustion engine for changing a compression ratio in each cylinder of the two cylinder blocks by integrally moving relative to a crankcase two inclined cylinder blocks in a V-type internal combustion engine. ,
The intersection of the center axes of the cylinders in the two cylinder blocks is on the side of the two cylinder blocks with respect to the center of the crankshaft when the V-type internal combustion engine has a minimum compression ratio in the compression ratio variable range, and the V The variable compression ratio internal combustion engine, wherein the internal combustion engine is on the opposite side of the two cylinder blocks with respect to the center of the crankshaft when the maximum compression ratio is within the variable compression ratio range.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003347368A JP4535705B2 (en) | 2003-10-06 | 2003-10-06 | Variable compression ratio internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003347368A JP4535705B2 (en) | 2003-10-06 | 2003-10-06 | Variable compression ratio internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005113743A JP2005113743A (en) | 2005-04-28 |
JP4535705B2 true JP4535705B2 (en) | 2010-09-01 |
Family
ID=34539967
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003347368A Expired - Fee Related JP4535705B2 (en) | 2003-10-06 | 2003-10-06 | Variable compression ratio internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4535705B2 (en) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4430658B2 (en) | 2006-12-22 | 2010-03-10 | 本田技研工業株式会社 | V type engine |
WO2011027478A1 (en) | 2009-09-03 | 2011-03-10 | トヨタ自動車株式会社 | Variable-compression-ratio, v-type internal combustion engine |
JP5131387B2 (en) * | 2009-09-03 | 2013-01-30 | トヨタ自動車株式会社 | Variable compression ratio V-type internal combustion engine |
EP2500545B1 (en) * | 2009-11-13 | 2014-07-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Variable compression ratio v-type internal combustion engine |
JP5234190B2 (en) | 2009-11-17 | 2013-07-10 | トヨタ自動車株式会社 | Variable compression ratio V-type internal combustion engine |
JP5333171B2 (en) * | 2009-11-20 | 2013-11-06 | トヨタ自動車株式会社 | Variable compression ratio engine |
EP2514946A4 (en) * | 2009-12-16 | 2018-01-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Compression ratio variable v-type internal combustion engine |
JP5428976B2 (en) * | 2010-03-18 | 2014-02-26 | トヨタ自動車株式会社 | Variable compression ratio V-type internal combustion engine |
JP5402759B2 (en) * | 2010-03-19 | 2014-01-29 | トヨタ自動車株式会社 | Variable compression ratio V-type internal combustion engine |
JP2013117174A (en) * | 2011-12-01 | 2013-06-13 | Toyota Motor Corp | Spark ignition-type internal combustion engine |
-
2003
- 2003-10-06 JP JP2003347368A patent/JP4535705B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005113743A (en) | 2005-04-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4535705B2 (en) | Variable compression ratio internal combustion engine | |
KR100969385B1 (en) | Variable compression ratio apparatus | |
US7228838B2 (en) | Internal combustion engine | |
JP4020002B2 (en) | Internal combustion engine capable of changing compression ratio and compression ratio control method | |
JP4387770B2 (en) | Internal combustion engine | |
EP2871347B1 (en) | Internal combustion engine | |
JP2007092610A (en) | Variable compression ratio internal combustion engine | |
JP2013241922A (en) | Double-link type internal combustion engine | |
KR20080108152A (en) | Variable compression ratio internal combustion engine | |
JP4389555B2 (en) | Control device for variable compression ratio internal combustion engine | |
JP4586747B2 (en) | Reciprocating engine | |
CN1329645C (en) | Reciprocating piston internal-combustion engine | |
GB2347194A (en) | I.c. engine piston of light construction | |
JP2016031036A (en) | Internal combustion engine | |
JP4816588B2 (en) | Double link type piston-crank mechanism for internal combustion engine | |
JP6841972B2 (en) | Variable compression ratio internal combustion engine | |
JP4120465B2 (en) | Internal combustion engine capable of changing compression ratio and compression ratio control method | |
JP5954148B2 (en) | Internal combustion engine | |
US6786189B2 (en) | Internal combustion engine | |
JP2010084685A (en) | Internal combustion engine | |
CN1605728A (en) | Piston of internal combustion engine | |
JP6380655B2 (en) | Internal combustion engine | |
JP4152500B2 (en) | Internal combustion engine and motorcycle | |
JP2023087813A (en) | engine | |
JPH041452A (en) | Integral cylinder block for internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060118 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080327 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080401 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080902 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081031 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20081107 |
|
A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20090109 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100430 |
|
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: 20100615 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130625 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4535705 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |