JP2003129817A - 可変ピストンストローク型内燃機関 - Google Patents

可変ピストンストローク型内燃機関

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JP2003129817A
JP2003129817A JP2001329751A JP2001329751A JP2003129817A JP 2003129817 A JP2003129817 A JP 2003129817A JP 2001329751 A JP2001329751 A JP 2001329751A JP 2001329751 A JP2001329751 A JP 2001329751A JP 2003129817 A JP2003129817 A JP 2003129817A
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piston
axis
engine
internal combustion
piston stroke
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JP2001329751A
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English (en)
Inventor
Eiichi Kamiyama
栄一 神山
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/04Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/048Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable crank stroke length
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M9/00Lubrication means having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M7/00
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    • F01M9/108Lubrication of valve gear or auxiliaries of auxiliaries
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
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    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
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  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可変ピストンストローク型内燃機関が有する
種々の問題を解決し、内燃機関としての性能を向上させ
ることのできる内燃機関を提供すること。 【解決手段】 本発明の可変ピストンストローク型内燃
機関では、ピストン往復方向にy軸、クランクシャフト
回転軸を通るy軸に直角な軸をx軸とし、ピストン圧縮
方向をy軸の正方向、クランクシャフト回転軸からx,
y軸の交点(原点)方向をx軸の正方向とした場合に、
コントロールロッドの他端揺動中心はx-y座標軸系の第
二象限に位置している。コネクティングロッド4とコン
トロールロッド7の間のシリンダ3下端部に、ピストン
2・シリンダ3への第一噴出口14aとコントロールロ
ッド7の他端揺動中心7aへの第二噴出口14bとを有
するオイルジェットノズル14が配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ピストンストロー
ク量を可変制御する可変ピストンストローク型の内燃機
関に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の一般的な内燃機関(エンジン)に
おいては、ピストンのストローク量は一定で圧縮比も一
定である(バルブの開閉タイミングを変えることによっ
て、実効ストローク量や圧縮比を変えるエンジンは実用
化されているが、その制御範囲は限定的である)。しか
し、運転状態に応じて最適なピストンストローク量(及
び圧縮比)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、ピストンストロー
ク量(及び圧縮比)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ピストンストローク型の内燃機関
が発明考案されている。特開2000-73804号公報には、こ
のような可変ピストンストローク型内燃機関が記載され
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
な可変ピストンストローク型内燃機関はまだ十分に実用
化されていると言える段階にはなく、実用化するには種
々の問題があり、更なる研究・改良が必要な段階にあ
る。本発明の目的は、このような可変ピストンストロー
ク型内燃機関が有する種々の問題を解決し、内燃機関と
しての性能を向上させることのできる可変ピストンスト
ローク型内燃機関を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の可変ピ
ストンストローク型内燃機関は、クランクシャフトと、
クランクシャフトに回転可能に連結された中間アーム
と、中間アームに一端が連結されたコネクティングロッ
ドと、コネクティングロッドの他端に連結されたピスト
ンと、中間アームに一端が連結され、中間アームの動き
を規制してピストンのストローク量をコントロールする
コントロールロッドとを備えている。クランクシャフト
の回転軸に対して垂直な平面上において、ピストンの中
心を通りピストンの往復運動方向にy軸を設定し、クラ
ンクシャフトの回転軸を通り、かつ、y軸に直角な方向
にx軸を設定して座標軸を設定し、ピストンの圧縮方向
をy軸の正方向、クランクシャフトの回転軸からx軸及
びy軸の交点である原点に向かう方向をx軸の正方向と
した場合に、コントロールロッドの他端揺動中心が、x-
y座標軸系の第二象限に位置している。そして、コネク
ティングロッドとコントロールロッドの間に位置するシ
リンダ下端部にオイルジェットノズルが配置されてお
り、オイルジェットノズルが、ピストン及びシリンダに
対してエンジンオイルを噴射させる第一噴出口とコント
ロールロッドの他端揺動中心に対してエンジンオイルを
噴射させる第二噴出口とを有している。
【0005】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、コントロールロッドの他端揺動中心を
移動させるギア機構を収納するギア収納室をさらに備え
ており、オイルジェットの第二噴出口から噴出されたエ
ンジンオイルをギア収納室の内部に導入するオイル導入
孔がギア収納室の上方に形成され、オイル導入孔からギ
ア収納室の内部に導入されたエンジンオイルがギア収納
室の内部に溜まるように構成されていることを特徴とし
ている。
【0006】請求項3に記載の可変ピストンストローク
型内燃機関は、ピストンのストローク量を可変制御する
ピストンストローク制御手段と、エンジン冷却水の循環
量を制御する冷却水循環制御手段とを備えており、ピス
トンストローク制御手段がピストンのストロークを小さ
い側に設定したときには、冷却水循環制御手段が、その
ストローク量に応じてエンジン冷却水の循環量を減らす
ように構成されていることを特徴としている。
【0007】なお、ピストンストローク制御手段を備え
た可変ピストンストローク型内燃機関の具体例として
は、請求項1に記載の発明のように、クランクシャフト
と、クランクシャフトに回転可能に連結された中間アー
ムと、中間アームに一端が連結されたコネクティングロ
ッドと、コネクティングロッドの他端に連結されたピス
トンと、中間アームに一端が連結され、中間アームの動
きを規制してピストンのストローク量をコントロールす
るコントロールロッドとを備えたものなどがある。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の可変ストローク型内燃機
関の実施形態について、図面を参照しつつ以下に説明す
る。図1に、本発明の可変ストローク型内燃機関(エン
ジン)の実施形態の断面図を示す。なお、図1には、吸
排気系(排気バルブも含む)の構成については一部図示
が省略されている。図示されない吸排気系は従来の一般
的なエンジンと同様の構成である。
【0009】本実施形態のエンジン1は直列四気筒エン
ジンであり、ここではそのうちの一気筒のみが断面図と
して示されている。他の気筒に関しても同様の構造とな
っている。なお、本発明は直列四気筒エンジンに対して
だけでなく、他の気筒数の直列エンジンや他の形式(V
型や水平対向型など)のエンジンに対しても適用するこ
とができる。
【0010】エンジン1は、内部にピストン2を往復運
動可能に収容したシリンダ3を有しており、ピストン2
には通常のエンジンと同様にコネクティングロッド4の
上端が連結されている。なお、以下の説明において、便
宜上、図1に示される上側(後述するy軸正方向)を上
方として説明する。コネクティングロッド4の下端は、
通常のエンジンのようにクランクシャフト5に直接連結
されておらず、中間アーム6の一端側に連結されてい
る。そして、この中間アーム6の他端側がクランクシャ
フト5に連結されている。クランクシャフト5がカウン
ターウェイト5aを有しているのは通常のエンジンと同
様である。
【0011】また、この中間アーム6には、中間アーム
6の動きを規制してピストン2のストローク量を制御す
るためのコントロールロッド7の一端が連結されてい
る。このコントロールロッド7の他端7aは、後述する
移動機構で移動可能に保持されている。コントロールロ
ッド7は、他端7aが揺動中心となって揺動する。この
他端7aを配置する位置については、追って詳しく説明
する。上述した各ロッドやアームの連結部は、回転可能
な連結部となっているのは言うまでもない。これらの構
成は、各シリンダ3毎に構築されている。
【0012】コネクティングロッド4は、ピストン2の
往復運動を効率よく受け止めるため、シリンダ3の下方
方向に延設されている。コネクティングロッド4の下端
及び中間アーム6の一端はピストン2の往復運動によっ
て回転運動をするが、中間アーム6の動きがコントロー
ルロッド7によって規制されており、中間アーム6の他
端を回転させることとなる。この結果、中間アーム6の
他端に連結されたクランクシャフト5が回転される。こ
のとき、中間アーム6の動きを規制しているコントロー
ルロッド7は他端揺動中心7aを中心にして揺動する。
【0013】コネクティングロッド4の下端(中間アー
ム6の一端)の回転運動を、中間アーム6の動きを規制
しつつ中間アーム6の他端で回転運動として取り出すの
で、必然的にクランクシャフト5の回転軸はピストン2
の往復振動軸に対してオフセットした位置に配置されて
いる。また、コントロールロッド7の他端7aの位置を
移動させるための機構がエンジンブロック8に取り付け
られている。なおエンジンブロック8の下方には、オイ
ルパン9が取り付けられている。上述したクランクシャ
フト5は、エンジンブロック8に対して回転可能に保持
されている(図1には、クランクシャフト5の軸受部な
どは図示されていない)。
【0014】コントロールロッド7の他端揺動中心7a
を移動させるこの移動機構は、他端揺動中心7aを回転
可能に支持する支持部を一端に有する支持ロッド10
と、この支持ロッド10の中央部に形成されたネジ部に
螺合されたギア11と、このギア11に噛み合うギア1
2aを出力軸に有するモータ12とからなり、エンジン
ブロック8に内蔵されている。
【0015】支持ロッド10は、各シリンダ3毎に用意
されており、その一端にコントロールロッド7の他端揺
動中心7aが連結されている。支持ロッド10は、その
中心軸方向に進退可能な状態でエンジンブロック8内に
収納されている。支持ロッド10の進退動は、ギア11
・ギア12a・モータ12によって行われる。ギア11
・ギア12a・モータ12もエンジンブロック8内に収
納されている。支持ロッド10の中央部にはネジ部が形
成されており、ギア11の中央部のネジ孔がこれに螺合
されている。即ち、支持ロッド10がボルト、ギア11
がナットのような関係で両者は螺合している。
【0016】ギア11は、各シリンダ3毎に配設されて
いる各支持ロッド10に対してそれぞれ螺合されてい
る。ギア11が回転すると、支持ロッド10自体はコン
トロールロッド7と連結されているため回転できないの
で、支持ロッド10はその中心軸方向に進退動する。ギ
ア11は、ギア12aによって回転される。ギア11の
外周部にはギア歯が形成されており、このギア歯がギア
12aと螺合している。モータ12を駆動させることに
よって、ギア12aを回転させて、コントロールロッド
7の他端揺動中心7aを支持ロッド10の中心軸方向に
移動させることができる。
【0017】モータ12はCPUに接続されており、C
PUにはエンジン回転数やアクセル角度やその他の情報
が入力される。これらの情報に基づいて最適なピストン
ストローク量がCPUによって算出され、モータ12が
制御される(最適なピストンストローク量を一旦算出せ
ずに、モータ12の制御量が直接算出されるような制御
とすることも可能)。上述したこれらの機構がピストン
ストローク制御手段として機能している。このように、
他端揺動中心7aを直線的に移動させることによって、
ピストン2のストローク量を可変制御することが可能と
なる。
【0018】ピストンストローク量を可変制御できると
いうことは、吸入空気量制御をピストンストローク量制
御によって行うこともできるということである。従来は
スロットルバルブなどの吸気抵抗となるものを吸気通路
上に配設して吸入空気量制御を行っており、ポンピング
ロスがどうしても大きくなってしまっていた。これに対
して、ピストンストローク制御によって吸入空気量制御
を行えば、ポンピングロスを低減でき、効率よくエンジ
ン1を運転することが可能となる。
【0019】ただし、本実施形態のエンジン1は、ピス
トンストローク制御以外の吸入空気量制御手段としてス
ロットルバルブ19も有している。吸気バルブ17は吸
気ポート18とシリンダ3との境界部に配置されてい
る。スロットルバルブ19は、この吸気ポートよりも上
流側に排気管内に配設されており、吸入空気の有効開口
面積を変更することによって吸入空気量を調節すること
ができる。各シリンダ3は二つの吸気バルブ17と二つ
の排気バルブ(図示せず)を有しており、エンジン1は
いわゆる4バルブエンジンである。
【0020】このようなスロットルバルブ19をピスト
ンストローク制御による吸入空気量制御と併用したとし
ても、スロットルバルブ19を全開にしてピストンスト
ローク量によって吸入空気量を行うことによってポンピ
ングロスを低減することができる。そして、エンジン1
の運転状態に応じて(例えば、要求出力との関係から吸
入空気量制御をピストンストローク制御のみで行うのが
好ましくない状況なども考えられる)ピンストンストロ
ーク制御とスロットルバルブ制御を併用することによっ
て吸入空気量制御を行ったり、スロットルバルブ制御の
みによって吸入空気量制御を行なうことも可能となり、
より一層効率のよい運転を行うことができる。
【0021】さらに、本実施形態のエンジン1において
は、各シリンダ3毎に図1に示されるようなオイルジェ
ットノズル14を有している。このオイルジェットノズ
ル14は、ピストン2及びシリンダ3に対してエンジン
オイルを噴射する第一噴出口14aと、コントロールロ
ッド7の他端揺動中心7aに対してエンジンオイルを噴
射する第二噴出口14bとを有している。後述するが、
第二噴出口14bは、上述した移動機構の潤滑やクーリ
ングの役割をも有している。
【0022】このオイルジェットノズル14は、コネク
ティングロッド4とコントロールロッド7の間のシリン
ダ3の下端部に配設されている。シリンダ3の周囲のエ
ンジンブロック8の内部には、エンジンオイルを循環さ
せるオイルホール(流路)13が形成されており、オイ
ルジェットノズル14にはこのオイルホール13からオ
イルが供給される。第一噴出口14aは、ピストン2の
下面に向けられており、ピストン2の内部に形成された
図示されないオイル流路に対してエンジンオイルを噴出
している。
【0023】一方、第二噴出口14bは、コントロール
ロッド7の他端揺動中心7aに対してエンジンオイルを
噴出している。このとき、上述した他端揺動中心7aを
移動させる移動機構を収納するギア収納室15の上部に
オイル導入孔16が形成されている。このため、第二噴
出口14bから噴射されたエンジンオイルは、このオイ
ル導入孔16からギア収納室15の内部に導入される。
上述したように、オイル導入孔16はギア収納室15の
上部に形成されているので、ギア収納室15の内部には
エンジンオイルが溜まり、オイル溜まりが形成される。
【0024】ギア12a(構造によってはギア11も)
は、このオイル溜まりの中に位置することとなり、ギア
11と支持ロッド10との間の潤滑、ギア11とギア1
2aとの間の潤滑が確実に行われるようになる。また、
言うまでもなく、このオイル溜まりには、これらの部位
の冷却効果もある。このように、コネクティングロッド
4とコントロールロッド7の間のシリンダ3の下端部に
を配設することで、効率よくピストン2・シリンダ3及
びコントロールロッド7の他端揺動中心7a・移動機構
を冷却・潤滑することができる。また、オイルジェット
ノズル14を配設するに際して構造的にも簡素化でき、
製造が容易であると共に故障なども少ないものとなる。
【0025】ここで、コントロールロッド7の他端揺動
中心7aの配置に関して説明する。説明を容易にするた
め、クランクシャフト5の回転軸に対して直角な平面
(図1に示される平面)において、ピストン2(シリン
ダ3)の中心を通り、ピストン2の往復運動方向にy軸
を設定し、クランクシャフト5の回転軸を通りy軸に直
角な方向にx軸を設定してx-y座標軸系を設定する。x
軸とy軸との交点を原点Oとし、x軸の正方向はクラン
クシャフト5の中心軸から原点Oの方向とし、y軸の正
方向はピストン2の圧縮方向として設定する。このよう
にx-y座標軸を設定すると、コントロールロッド7の他
端揺動中心7aは第二象限内に位置されている(図1参
照)。
【0026】なお、xが正・yが正の領域が第一象限、
xが負・yが正の領域が第二象限、xが負・yが負の領
域が第三象限、xが正・yが負の領域が第四象限であ
る。このように、他端揺動中心7aを第二象限に位置さ
せることで、好ましいストローク曲線(クランクアング
ルとピストン位置を示すグラフ上の曲線)と広範囲な圧
縮比を得ることが可能となる。コネクティングロッド4
や中間アーム6やコントロールロッド7の各連結点の幾
何学的位置が変わるとストローク曲線の形状も変わる
が、以下には、上述した連結点を代表的な位置に設定し
て得られるストローク曲線を、他端揺動中心7aを第一
・第二・第三・第四象限のそれぞれに設定した場合につ
いて示す。
【0027】図2が他端揺動中心7aを第一象限内に設
定した場合を示している。図3が他端揺動中心7aを第
二象限内に設定した場合を示している。図4が他端揺動
中心7aを第三象限内に設定した場合を示している。図
5が他端揺動中心7aを第四象限内に設定した場合を示
している。これらの図から、コントロールロッド7の他
端揺動中心7aを各象限内に設定した場合のピストンス
トローク量及び圧縮比との関係の傾向を知ることができ
る。
【0028】図2(b)には、他端揺動中心7aの配置位
置を図2(a)における矢印方向に変化させた場合(二カ
所)のピストン2の位置とクランクアングルとの関係が
グラフとして示されている。ピストン2の位置が0mm
とは、構造上ピストン2がそれ以上上方に行かない位置
を示している。即ち、一つの曲線で最上位位置が上死点
で、最下位位置が下死点となる。ピストン2が0mmの
位置にあるときの上部空間体積とシリンダ3の断面積積
とが分かっていれば、図2(b)の曲線から圧縮比を求め
ることができる。図2(b)から分かるように、他端揺動
中心7aを第一象限内に配置した場合は、ピストンスト
ローク量の可変範囲が狭く、十分な圧縮比を確保するこ
とができない。
【0029】図3(b)には、他端揺動中心7aの配置位
置を図3(a)における矢印方向に変化させた場合(二カ
所)のピストン2の位置とクランクアングルとの関係が
グラフとして示されている。これが本実施形態のもので
ある。図3(b)から分かるように、他端揺動中心7aを
第二象限内に配置した場合は、ピストンストローク量の
可変範囲を広く設定することも可能で、十分な圧縮比を
確保することができる。また、ピストンストロークの変
化もサインカーブに近くピストン2が円滑に往復運動す
るので悪影響がない。さらに重要なことに、これらの良
好な傾向は、ピストンストロークの可変域全体で得られ
る。
【0030】図4(b)には、他端揺動中心7aの配置位
置を図4(a)における矢印方向に変化させた場合(三カ
所)のピストン2の位置とクランクアングルとの関係が
グラフとして示されている。図4(b)から分かるよう
に、他端揺動中心7aを第三象限内に配置した場合は、
ピストンストローク量の可変範囲は広く確保でき、十分
な圧縮比を確保することができるが、ピストンストロー
クの変化がサインカーブとはかなり異なったものとなっ
てしまう。このため、ピストン2の往復運動が円滑に行
われず、振動が大きくなるなど実用上の問題がある。
【0031】図5(b)には、他端揺動中心7aの配置位
置を第四象限内に設定した場合のピストン2の位置とク
ランクアングルとの関係がグラフとして示されている。
図5(b)から分かるように、他端揺動中心7aを第四象
限内に配置した場合は、ピストンストローク量の可変範
囲が狭く、十分な圧縮比を確保することが困難である。
また、ピストンストロークの変化がサインカーブとはか
なり異なったものとなってしまうので、ピストン2の往
復運動が円滑に行われない。これらの二つの問題点を考
えると実用は困難である。
【0032】さらに、本実施形態のエンジン1は、図6
に示されるように、エンジン冷却水の循環量を制御する
冷却水循環制御手段と水量調節弁20を有している。エ
ンジンブロック8の内部にはエンジン冷却水を循環させ
る流路(図示せず)が形成されており、この冷却水でエ
ンジン1を冷却している。エンジン1から熱を受け取っ
た冷却水は、エンジンブロック8から導出され、ラジエ
ター22などの熱交換機などによって温度が冷やされた
後、再度エンジン1に戻される。
【0033】本実施形態では、このときの冷却水の循環
量を調節する水量調節弁20が、冷却水がエンジンブロ
ック8に戻される直前に配設されている。水量調節弁2
0は、CPU21に接続されている。CPU21には、
エンジン回転数やピストン2のストローク位置(これら
はクランクシャフト5に取り付けられたクランクポジシ
ョンセンサやモータ12への制御信号などから得られ
る)、エンジン水温、スロットル開度などのエンジン1
に関する各種情報が入力・蓄積されている。CPU21
は、これらの情報に基づいて水量調節弁20の開度を決
定する。
【0034】ここでは、ピストンストローク量が小さい
側に設定されたときに冷却水の循環量が減る(完全に循
環しない状態も含む)ように、水量調節弁20が制御さ
れている。ピストンストロークが小さい側に設定された
ときは、圧縮時の燃焼室形状は扁平となる。このような
場合、S/V比(燃焼室内表面積/燃焼室体積)が大きくな
り、冷却損失が大きくなるという傾向があることが知ら
れている。冷却損失が大きくなると、燃焼が不安定とな
ったり、熱効率が向上しないという問題が生じる。そこ
で、ピストンストローク量が小さいときには冷却水循環
量を少なくして冷却損失を低減する。
【0035】本発明の内燃機関は、上述した実施形態に
限定されない。例えば、上述した図1に示される実施形
態においては、各ギア11毎にそれぞれモータ12を配
設した。しかし、隣接するギア11同士を螺合させ、一
つのモータ12のみで全てのギア11を回転させても良
い。ただし、この場合は、隣り合うギア11同士で回転
方向が異なるので、このような場合も支持ロッド10の
進退動が同方向となるような配慮が必要である。
【0036】
【発明の効果】請求項1に記載の可変ピストンストロー
ク型内燃機関によれば、ピストンストローク量を可変制
御することが可能となり、ピストンストローク制御によ
るポンピングロス低減や燃費改善効果を得ることができ
る。また、これに加えて、コントロールロッドの他端揺
動中心を上述したx-y座標軸における第二象限内に配置
することで、ピストンの往復運動が振動抑制上好ましい
ものとなるだけでなく、十分な圧縮比を得ることが可能
となる。さらに、上述したオイルジェットノズルを設け
ることによって、構造を複雑にすることなく、ピストン
・シリンダ及びコントロールロッド周辺を効果的に潤滑
・冷却することが可能となる。
【0037】請求項2に記載の発明によれば、コントロ
ールロッドの他端揺動中心を移動させる移動機構の潤滑
・冷却をも確実に行うことができる。
【0038】請求項3に記載の可変ピストンストローク
型内燃機関によれば、このような冷却水循環制御手段を
備えることによって、ピストンストローク量が小さくな
って冷却損失の増大が懸念されるような状況でも、冷却
損失を低減させることができ、安定した燃焼を行わせる
ことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の可変ピストンストローク型内燃機関の
実施形態の断面図である。
【図2】(a)はコントロールロッドの他端揺動中心が第
一象限に配置された状態を示す模式図、(b)はそのとき
のクランクアングルに対するピストン位置を示すグラフ
である。
【図3】(a)はコントロールロッドの他端揺動中心が第
二象限に配置された状態を示す模式図、(b)はそのとき
のクランクアングルに対するピストン位置を示すグラフ
である。
【図4】(a)はコントロールロッドの他端揺動中心が第
三象限に配置された状態を示す模式図、(b)はそのとき
のクランクアングルに対するピストン位置を示すグラフ
である。
【図5】(a)はコントロールロッドの他端揺動中心が第
四象限に配置された状態を示す模式図、(b)はそのとき
のクランクアングルに対するピストン位置を示すグラフ
である。
【図6】エンジン冷却水の循環量を調節する水量調節弁
の配設状態を示す説明図である。
【符号の説明】
1…エンジン、2…ピストン2…シリンダ、4…コネク
ティングロッド、5…クランクシャフト、6…中間アー
ム、7…コントロールロッド、7a…他端揺動中心、8
…エンジンブロック、9…オイルパン、10…支持ロッ
ド、11…ギア、12,120…モータ、12a,12
0a…ウォームギア、13…揺動ユニット、14…モー
タ、17…吸気バルブ、18…吸気ポート、19…スロ
ットルバルブ、20…循環量調節弁(冷却水循環制御手
段)、21…CPU、22…ラジエター。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 15/02 F02D 15/02 Z F02F 1/00 F02F 1/00 S Fターム(参考) 3G013 AA00 BA01 BA02 BC03 BC07 CA06 3G024 AA38 AA69 BA23 DA00 DA03 DA06 DA10 DA18 3G092 AA12 BA02 DD06 DG01 DG05 EA01 EA22 FA01 FA24 FA25 FA38 GA05 HA01Z HD03Z

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クランクシャフトと、 前記クランクシャフトに回転可能に連結された中間アー
    ムと、 前記中間アームに一端が連結されたコネクティングロッ
    ドと、 前記コネクティングロッドの他端に連結されたピストン
    と、 前記中間アームに一端が連結され、前記中間アームの動
    きを規制して前記ピストンのストローク量をコントロー
    ルするコントロールロッドとを備えた可変ピストンスト
    ローク型内燃機関であって、 前記クランクシャフトの回転軸に対して垂直な平面上に
    おいて、前記ピストンの中心を通り前記ピストンの往復
    運動方向にy軸を設定し、前記クランクシャフトの回転
    軸を通り、かつ、y軸に直角な方向にx軸を設定して座
    標軸を設定し、前記ピストンの圧縮方向をy軸の正方
    向、前記クランクシャフトの回転軸からx軸及びy軸の
    交点である原点に向かう方向をx軸の正方向とした場合
    に、前記コントロールロッドの他端揺動中心が、前記x-
    y座標軸系の第二象限に位置し、 前記コネクティングロッドと前記コントロールロッドの
    間に位置するシリンダ下端部にオイルジェットノズルを
    配置し、前記オイルジェットノズルが、前記ピストン及
    び前記シリンダに対してエンジンオイルを噴射させる第
    一噴出口と前記コントロールロッドの他端揺動中心に対
    してエンジンオイルを噴射させる第二噴出口とを有して
    いることを特徴とする可変ピストンストローク型内燃機
    関。
  2. 【請求項2】 前記コントロールロッドの他端揺動中心
    を移動させるギア機構を収納するギア収納室をさらに備
    えており、前記オイルジェットの第二噴出口から噴出さ
    れたエンジンオイルを前記ギア収納室の内部に導入する
    オイル導入孔が前記ギア収納室の上方に形成され、前記
    オイル導入孔から前記ギア収納室の内部に導入されたエ
    ンジンオイルが前記ギア収納室の内部に溜まるように構
    成されていることを特徴とする請求項1に記載の可変ピ
    ストンストローク型内燃機関。
  3. 【請求項3】 ピストンのストローク量を可変制御する
    ピストンストローク制御手段を備えた可変ピストンスト
    ローク型内燃機関であって、 エンジン冷却水の循環量を制御する冷却水循環制御手段
    をさらに備えており、 前記ピストンストローク制御手段が前記ピストンのスト
    ロークを小さい側に設定したときには、前記冷却水循環
    制御手段が、そのストローク量に応じてエンジン冷却水
    の循環量を減らすように構成されていることを特徴とす
    る可変ピストンストローク型内燃機関。
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