JP2005344668A - Internal combustion engine - Google Patents

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JP2005344668A
JP2005344668A JP2004167717A JP2004167717A JP2005344668A JP 2005344668 A JP2005344668 A JP 2005344668A JP 2004167717 A JP2004167717 A JP 2004167717A JP 2004167717 A JP2004167717 A JP 2004167717A JP 2005344668 A JP2005344668 A JP 2005344668A
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Yukio Mori
幸生 森
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  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent excessive noise from occurring in self-igniting operation. <P>SOLUTION: This internal combustion engine is formed to be operated in such a state that a so-called "an offset amount ofs" which is a distance between a reference line CL passing a connection point A between a piston 32 and a connecting rod 33 and parallel with the axis of a cylinder 31 and the rotating center P of a crankshaft 35 is equal to a first offset amount ofs1. Since the rotating angle θ1 of the crankshaft equivalent to a period during which the piston 32 moves from a top dead center to a bottom dead center coming next to the top dead center is smaller than 180°, the volume of a combustion chamber 36 is suddenly increased when combustion gas expands in that period. As a result, since a cylinder pressure increase rate is not excessively increased, excessive burning noise does not occur. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ピストンとコネクティングロッドとの連結点を通りシリンダの軸線に平行な基準線からのクランク軸の回転中心までの距離であるオフセット量を変更する内燃機関に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine that changes an offset amount, which is a distance from a reference line passing through a connection point between a piston and a connecting rod to a rotation axis of a crankshaft from a reference line parallel to the cylinder axis.

従来から、空気と燃料とを含む均質な（燃料濃度が均一な）混合気を燃焼室に形成し、その混合気を同燃焼室内にて圧縮することにより自着火させて燃焼させる予混合圧縮自着火内燃機関が知られている。この予混合圧縮自着火内燃機関においては、空燃比を極めて大きな空燃比（超リーン）とし且つ圧縮比を高くすることができる。従って、広い運転領域で予混合圧縮自着火運転を行うことができれば、燃費を改善することができるとともにNOxの排出量を低減することができると考えられている。   Conventionally, a premixed compression self-combustion is formed by forming a homogeneous air-fuel mixture containing air and fuel in the combustion chamber and compressing the air-fuel mixture in the combustion chamber for self-ignition and combustion. Ignition internal combustion engines are known. In this premixed compression self-ignition internal combustion engine, the air-fuel ratio can be set to a very large air-fuel ratio (super lean) and the compression ratio can be increased. Therefore, it is considered that if premixed compression self-ignition operation can be performed in a wide operation region, fuel efficiency can be improved and NOx emission can be reduced.

ところで、自着火による燃焼（自着火燃焼）においては、圧縮された混合気は多数の着火点にてほぼ同時に着火され、極めて短期間のうちに燃焼する。このため、特に燃料量が多い高負荷運転領域において、燃焼室内の圧力（筒内圧力）が急激に上昇するから、ノッキングに類似する現象が生じ、及び／又は、燃焼音（騒音）が大きくなる。   By the way, in combustion by self-ignition (self-ignition combustion), the compressed air-fuel mixture is ignited almost simultaneously at a number of ignition points, and burns within a very short period of time. For this reason, the pressure in the combustion chamber (in-cylinder pressure) rises abruptly, particularly in a high-load operation region where the amount of fuel is large, causing a phenomenon similar to knocking and / or increasing the combustion noise (noise). .

この問題に対処するため、従来の装置（内燃機関の燃焼制御装置）は、燃料噴射量又は燃料噴射時期を変更することにより高負荷運転時の着火時期（着火開始時期）を遅角させるようになっている（例えば、特許文献１を参照。）。これによれば、ピストンの下降中に燃焼が行われるため、燃焼室体積の増大が燃焼による筒内圧力の過度の上昇を抑制する。その結果、過大な燃焼音の発生又はノッキングに類似した現象の発生が抑制され得る。
特開２００１−２０７８８９（請求項２、段落番号０００５乃至０００６、段落番号００１９、段落番号００３４乃至００３５及び図５） In order to cope with this problem, the conventional device (combustion control device for an internal combustion engine) retards the ignition timing (ignition start timing) during high load operation by changing the fuel injection amount or the fuel injection timing. (For example, refer to Patent Document 1). According to this, since combustion is performed while the piston is descending, an increase in the combustion chamber volume suppresses an excessive increase in in-cylinder pressure due to combustion. As a result, the occurrence of excessive combustion noise or the phenomenon similar to knocking can be suppressed.
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-207889 (Claim 2, paragraph numbers 0005 to 0006, paragraph number 0019, paragraph numbers 0034 to 0035 and FIG. 5)

しかしながら、着火時期を遅角させすぎると、混合気が自着火せず（即ち、失火する）、或いは、等容度が低下するために熱効率が低下して燃費が悪化してしまうという問題がある。
従って、本発明の目的の一つは、自着火燃焼に対してクランク軸のオフセット量を適切に設定することにより、例えば、圧縮上死点から同圧縮上死点の次に到来する下死点までの時間を短くして（圧縮上死点後から次に到来する下死点までの燃焼室体積増大速度を大きくして）、過大な燃焼音を発生させなくすることができる内燃機関を提供することにある。 However, if the ignition timing is retarded too much, the air-fuel mixture does not self-ignite (i.e., misfires), or the isocapacity decreases, resulting in a decrease in thermal efficiency and a deterioration in fuel consumption. .
Accordingly, one of the objects of the present invention is to appropriately set the offset amount of the crankshaft with respect to the self-ignition combustion, for example, the bottom dead center coming from the compression top dead center next to the compression top dead center. An internal combustion engine capable of shortening the time required until the combustion chamber volume increases from the compression top dead center to the next bottom dead center, thereby preventing excessive combustion noise from being generated. There is to do.

本発明による内燃機関は、シリンダと、前記シリンダ内において往復運動するピストンと、クランク軸と、前記ピストンと前記クランク軸とを連結し同ピストンの前記シリンダ内における往復運動を同クランク軸の回転運動に変換するためのコネクティングロッドとを備え、
少なくとも一部の運転領域において前記シリンダ及び前記ピストンにより構成される燃焼室内に均質な混合気を形成し同混合気を同燃焼室内にて圧縮することにより自着火させて燃焼させる内燃機関であって、
前記ピストンが圧縮上死点から同圧縮上死点の次に到来する下死点まで移動する期間に対応した前記クランク軸の回転角度である第１クランク軸回転角度が、同ピストンが同下死点から同下死点の次に到来する上死点まで移動する期間に対応した前記クランク軸の回転角度である第２クランク軸回転角度より小さくなるように、前記クランク軸の回転中心を、同ピストンと前記コネクティングロッドとの連結点を通り前記シリンダの軸線に平行な基準線からオフセットさせたことを特徴とする内燃機関である。 An internal combustion engine according to the present invention includes a cylinder, a piston that reciprocates in the cylinder, a crankshaft, the piston and the crankshaft, and a reciprocating motion of the piston in the cylinder that rotates the crankshaft. With a connecting rod for converting to
An internal combustion engine that forms a homogeneous air-fuel mixture in a combustion chamber constituted by the cylinder and the piston in at least a part of an operation region, and that self-ignites and combusts by compressing the air-fuel mixture in the combustion chamber. ,
The first crankshaft rotation angle, which is the rotation angle of the crankshaft corresponding to the period during which the piston moves from the compression top dead center to the bottom dead center that comes next to the compression top dead center, The rotation center of the crankshaft is set to be the same as the second crankshaft rotation angle, which is the rotation angle of the crankshaft corresponding to the period of movement from the point to the top dead center that comes next to the bottom dead center. An internal combustion engine that is offset from a reference line that passes through a connecting point between a piston and the connecting rod and is parallel to an axis of the cylinder.

これによれば、自着火燃焼によりピストンが圧縮上死点から同圧縮上死点の次に到来する下死点まで移動する期間に対応したクランク軸の回転角度（第１クランク軸回転角度）は、同ピストンが同下死点から同下死点の次に到来する上死点（４サイクル内燃機関であれば排気上死点、２サイクル内燃機関であれば次の圧縮上死点）まで移動する期間に対応したクランク軸の回転角度（第２クランク軸回転角度）より小さくなる。これにより、クランク軸がある一定の回転角速度にて回転している場合、クランク軸が第１クランク軸回転角度だけ回転するのに要する時間は、クランク軸が第２クランク軸回転角度だけ回転するのに要する時間より短くなる。   According to this, the rotation angle of the crankshaft (first crankshaft rotation angle) corresponding to the period during which the piston moves from the compression top dead center to the bottom dead center that comes next to the compression top dead center by self-ignition combustion is The piston moves from the bottom dead center to the top dead center that comes after the bottom dead center (exhaust top dead center for a 4-cycle internal combustion engine, next compression top dead center for a 2-cycle internal combustion engine). Smaller than the rotation angle of the crankshaft (second crankshaft rotation angle) corresponding to the period of time. As a result, when the crankshaft is rotating at a certain rotational angular velocity, the time required for the crankshaft to rotate by the first crankshaft rotation angle is that the crankshaft rotates by the second crankshaft rotation angle. It takes less time to complete.

従って、自着火燃焼によってガスが膨張するとき、燃焼室体積（筒内体積）は急激に増大することになる。その結果、筒内圧力上昇率が過大になることが抑制されるので、過大な燃焼音が発生しなくなる。また、燃焼音抑制を目的として着火時期を大きく遅角する必要がないので、失火が発生する可能性や燃焼が不安定になる可能性を低減することができる。   Therefore, when the gas expands by self-ignition combustion, the combustion chamber volume (in-cylinder volume) increases rapidly. As a result, an excessive increase in the in-cylinder pressure is suppressed, so that excessive combustion noise is not generated. In addition, since it is not necessary to retard the ignition timing greatly for the purpose of suppressing combustion noise, it is possible to reduce the possibility of misfire or the possibility of unstable combustion.

本発明による他の内燃機関は、シリンダと、前記シリンダ内において往復運動するピストンと、クランク軸と、前記ピストンと前記クランク軸とを連結し同ピストンの前記シリンダ内における往復運動を同クランク軸の回転運動に変換するためのコネクティングロッドとを備え、一部の運転領域において前記シリンダ及び前記ピストンにより構成される燃焼室内に均質な混合気を形成し同混合気を同燃焼室内にて圧縮することにより自着火させて燃焼させる予混合圧縮自着火運転を行い、他の運転領域において前記燃焼室内に混合気を形成し同混合気を火花により点火して燃焼させる火花点火運転を行う内燃機関である。   Another internal combustion engine according to the present invention includes a cylinder, a piston that reciprocates in the cylinder, a crankshaft, the piston and the crankshaft, and the reciprocating motion of the piston in the cylinder is coupled to the crankshaft. A connecting rod for converting into a rotational motion, and in a part of the operation region, a homogeneous mixture is formed in the combustion chamber constituted by the cylinder and the piston, and the mixture is compressed in the combustion chamber Is an internal combustion engine that performs a pre-compression compression self-ignition operation in which a self-ignition is performed and burns, forms an air-fuel mixture in the combustion chamber in another operation region, and performs a spark ignition operation in which the air-fuel mixture is ignited and burned .

更に、この内燃機関は、
前記ピストンと前記コネクティングロッドとの連結点を通り前記シリンダの軸線に平行な基準線からの前記クランク軸の回転中心までの距離であるオフセット量を指示信号に応じて変更するオフセット量変更機構と、
前記予混合圧縮自着火運転中は、前記ピストンが圧縮上死点から同圧縮上死点の次に到来する下死点まで移動する期間に対応した前記クランク軸の回転角度である第１クランク軸回転角度が、同ピストンが同下死点から同下死点の次に到来する上死点まで移動する期間に対応した前記クランク軸の回転角度である第２クランク軸回転角度より小さくなるように前記オフセット量を設定するための前記指示信号を発生し、且つ、前記火花点火運転中は、前記第１クランク軸回転角度が前記第２クランク軸回転角度より大きくなるように前記オフセット量を設定するための前記指示信号を発生するオフセット量制御手段と、
を備えている。 Furthermore, this internal combustion engine
An offset amount changing mechanism that changes an offset amount that is a distance from a reference line that passes through a connection point between the piston and the connecting rod to a rotation center of the crankshaft from a reference line parallel to the axis of the cylinder, according to an instruction signal;
During the premixed compression self-ignition operation, the first crankshaft is a rotation angle of the crankshaft corresponding to a period during which the piston moves from a compression top dead center to a bottom dead center that comes next to the compression top dead center. The rotation angle is smaller than the second crankshaft rotation angle that is the rotation angle of the crankshaft corresponding to the period during which the piston moves from the bottom dead center to the top dead center that comes next to the bottom dead center. The instruction signal for setting the offset amount is generated, and the offset amount is set so that the first crankshaft rotation angle is larger than the second crankshaft rotation angle during the spark ignition operation. Offset amount control means for generating the instruction signal for,
It has.

これによれば、予混合圧縮自着火運転中は、前記第１クランク軸回転角度が前記第２クランク軸回転角度より小さくなる。従って、前述したように、自着火燃焼によってガスが膨張するとき、燃焼室体積は急激に増大することになる。その結果、筒内圧力上昇率が過大になることが抑制されるので、過大な燃焼音が発生しなくなる。また、燃焼音抑制を目的として着火時期を大きく遅角する必要がないので、失火が発生する可能性や燃焼が不安定になる可能性を低減することができる。   According to this, during the premixed compression self-ignition operation, the first crankshaft rotation angle becomes smaller than the second crankshaft rotation angle. Therefore, as described above, when the gas expands by self-ignition combustion, the combustion chamber volume increases rapidly. As a result, an excessive increase in the in-cylinder pressure is suppressed, so that excessive combustion noise is not generated. In addition, since it is not necessary to greatly retard the ignition timing for the purpose of suppressing combustion noise, it is possible to reduce the possibility of misfire or the possibility of unstable combustion.

更に、火花点火運転中は、前記第１クランク軸回転角度が前記第２クランク軸回転角度より大きくなる。従って、自着火による燃焼よりも燃焼時間が長くなる火花点火による燃焼によってガスが膨張するとき、燃焼室体積は緩やかに増大することになる。その結果、火花点火運転中の等容度を高めることができるので、火花点火運転中の燃費を良好にすることができる。   Further, during the spark ignition operation, the first crankshaft rotation angle becomes larger than the second crankshaft rotation angle. Therefore, when the gas expands due to combustion by spark ignition, which has a longer combustion time than combustion by self-ignition, the volume of the combustion chamber gradually increases. As a result, the isovolume during the spark ignition operation can be increased, and the fuel efficiency during the spark ignition operation can be improved.

本発明による他の内燃機関は、シリンダと、前記シリンダ内において往復運動するピストンと、クランク軸と、前記ピストンと前記クランク軸とを連結し同ピストンの前記シリンダ内における往復運動を同クランク軸の回転運動に変換するためのコネクティングロッドとを備え、
少なくとも低負荷運転領域及び同低負荷運転領域よりも高負荷側の領域である高負荷運転領域において前記シリンダ及び前記ピストンにより構成される燃焼室内に均質な混合気を形成し同混合気を同燃焼室内にて圧縮することにより自着火させて燃焼させる内燃機関である。 Another internal combustion engine according to the present invention includes a cylinder, a piston that reciprocates in the cylinder, a crankshaft, the piston and the crankshaft, and the reciprocating motion of the piston in the cylinder is coupled to the crankshaft. A connecting rod for converting into rotational motion,
At least in the low-load operation region and the high-load operation region that is higher than the low-load operation region, a homogeneous mixture is formed in the combustion chamber constituted by the cylinder and the piston, and the same mixture is combusted. It is an internal combustion engine that is self-ignited and combusted by being compressed indoors.

更に、この内燃機関は、
上記オフセット量変更機構と、
前記内燃機関の負荷が前記低負荷運転領域にあるときは、前記第１クランク軸回転角度が前記第２クランク軸回転角度より小さくなるように前記オフセット量を設定するための前記指示信号を発生し、且つ、前記内燃機関の負荷が前記高負荷運転領域にあるときは、前記第１クランク軸回転角度が前記第２クランク軸回転角度より大きくなるように前記オフセット量を設定するための前記指示信号を発生するオフセット量制御手段と、
を備えている。 Furthermore, this internal combustion engine
The offset amount changing mechanism;
When the load of the internal combustion engine is in the low load operation region, the instruction signal for setting the offset amount is generated so that the first crankshaft rotation angle is smaller than the second crankshaft rotation angle. And when the load of the internal combustion engine is in the high load operation region, the instruction signal for setting the offset amount so that the first crankshaft rotation angle is larger than the second crankshaft rotation angle. Offset amount control means for generating
It has.

これによれば、前記低負荷運転領域において自着火運転がなされているとき、前記第２クランク軸回転角度は前記第１クランク軸回転角度より大きくなる。従って、ピストンが下死点から同下死点に続く上死点に向けて移動するとき、燃焼室体積は徐々に減少する。これにより、負荷が小さいために燃料量が相対的に小さくなって混合気の空燃比がリーン空燃比となる（例えば、空気、燃料及びＥＧＲガスからなる燃焼室内のガスの総量に対する同燃焼室内の燃料の量が小さくなる）傾向が強い低負荷運転時において、同混合気が相対的に長い時間をもって圧縮されることになる。この結果、混合気は、圧縮上死点近傍において圧縮により高温となった状態にて長時間維持されるので、この間に自着火燃焼が確実に開始する。即ち、低負荷運転時においても混合気を確実に自着火させることができる。   According to this, when the self-ignition operation is performed in the low load operation region, the second crankshaft rotation angle is larger than the first crankshaft rotation angle. Accordingly, when the piston moves from the bottom dead center toward the top dead center following the bottom dead center, the combustion chamber volume gradually decreases. As a result, since the load is small, the fuel amount becomes relatively small and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture becomes the lean air-fuel ratio (for example, the amount of gas in the combustion chamber with respect to the total amount of gas in the combustion chamber consisting of air, fuel, and EGR gas). During low-load operation, where the amount of fuel is small), the air-fuel mixture is compressed over a relatively long time. As a result, the air-fuel mixture is maintained for a long time in the vicinity of the compression top dead center at a high temperature due to compression, so that self-ignition combustion reliably starts during this time. That is, the air-fuel mixture can be surely self-ignited even during low load operation.

また、上記構成によれば、前記高負荷運転領域において自着火運転がなされているとき、前記第２クランク軸回転角度が前記第１クランク軸回転角度より小さくなる。従って、ピストンが下死点から同下死点に続く上死点に向けて移動するとき、燃焼室体積は急激に減少する。これにより、負荷が大きいために燃料量が相対的に大きくなって混合気の空燃比がリッチ空燃比となる（例えば、空気、燃料及びＥＧＲガスからなる燃焼室内のガスの総量に対する同燃焼室内の燃料の量が大きくなる）傾向が強い高負荷運転時において、同混合気は相対的に短い時間内（低負荷運転時よりも短い時間内）に圧縮されることになる。この結果、圧縮により高温となった混合気の状態が長時間維持されることがないので、着火時期が予定した時期よりも早くなりすぎること（過早着火）が防止でき、従って、過早着火に伴う過大な燃焼音の発生を回避することができる。なお、この場合の高負荷運転領域は、過早着火がなければ自着火燃焼に伴う筒内圧力上昇率が過大にならない運転領域である。   According to the above configuration, when the self-ignition operation is performed in the high load operation region, the second crankshaft rotation angle is smaller than the first crankshaft rotation angle. Therefore, when the piston moves from the bottom dead center toward the top dead center following the bottom dead center, the combustion chamber volume decreases rapidly. As a result, the amount of fuel is relatively large due to a large load, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture becomes a rich air-fuel ratio (for example, the amount of gas in the combustion chamber with respect to the total amount of gas in the combustion chamber consisting of air, fuel, and EGR gas). During a high load operation where the tendency to increase the amount of fuel is strong, the air-fuel mixture is compressed within a relatively short time (in a shorter time than during a low load operation). As a result, the state of the air-fuel mixture that has become hot due to compression is not maintained for a long time, so that it is possible to prevent the ignition timing from becoming too early (premature ignition). It is possible to avoid the generation of excessive combustion noise associated with. In this case, the high-load operation region is an operation region in which the rate of increase in in-cylinder pressure accompanying self-ignition combustion is not excessive unless there is premature ignition.

また、本発明による内燃機関の制御方法は、
シリンダと、前記シリンダ内において往復運動するピストンと、クランク軸と、前記ピストンと前記クランク軸とを連結し同ピストンの前記シリンダ内における往復運動を同クランク軸の回転運動に変換するためのコネクティングロッドとを備え、一部の運転領域において前記シリンダ及び前記ピストンにより構成される燃焼室内に均質な混合気を形成し同混合気を同燃焼室内にて圧縮することにより自着火させて燃焼させる予混合圧縮自着火運転を行い、他の運転領域において前記燃焼室内に混合気を形成し同混合気を火花により点火して燃焼させる火花点火運転を行う内燃機関に適用される。 Further, the control method of the internal combustion engine according to the present invention includes:
A connecting rod for connecting a cylinder, a piston reciprocating in the cylinder, a crankshaft, the piston and the crankshaft, and converting a reciprocating motion of the piston in the cylinder into a rotational motion of the crankshaft Premixed to form a homogeneous air-fuel mixture in a combustion chamber constituted by the cylinder and the piston in a part of the operation region, and to self-ignite and combust by compressing the air-fuel mixture in the combustion chamber The present invention is applied to an internal combustion engine that performs a spark ignition operation in which a compression auto-ignition operation is performed, and an air-fuel mixture is formed in the combustion chamber in another operation region, and the air-fuel mixture is ignited by a spark and burned.

そして、この制御方法は、
前記予混合圧縮自着火運転中は、前記第１クランク軸回転角度が前記第２クランク軸回転角度より小さくなるように、且つ、前記火花点火運転中は、前記第１クランク軸回転角度が前記第２クランク軸回転角度より大きくなるように、前記ピストンと前記コネクティングロッドとの連結点を通り前記シリンダの軸線に平行な基準線からの前記クランク軸の回転中心までの距離であるオフセット量を変更する制御方法である。 And this control method
During the premixed compression self-ignition operation, the first crankshaft rotation angle is smaller than the second crankshaft rotation angle, and during the spark ignition operation, the first crankshaft rotation angle is the first crankshaft rotation angle. The offset amount, which is the distance from the reference line parallel to the cylinder axis through the connecting point of the piston and the connecting rod, to the rotation center of the crankshaft is changed so as to be larger than the crankshaft rotation angle. It is a control method.

これによれば、自着火燃焼によってガスが膨張するとき、燃焼室体積は急激に増大することになる。その結果、着火時期を大きく遅らせなくても、筒内圧力上昇率が過大にならないので、過大な燃焼音が発生せず、着火時期を遅らせることによる失火等の発生を回避することができる。更に、火花点火による燃焼によってガスが膨張するとき、燃焼室体積は緩やかに増大することになる。その結果、火花点火運転中の等容度を高めることができるので、火花点火運転中の燃費を良好にすることができる。   According to this, when gas expand | swells by autoignition combustion, a combustion chamber volume will increase rapidly. As a result, even if the ignition timing is not greatly delayed, the in-cylinder pressure increase rate does not become excessive, so that an excessive combustion noise is not generated, and the occurrence of misfire or the like due to delaying the ignition timing can be avoided. Furthermore, when the gas expands due to combustion by spark ignition, the volume of the combustion chamber increases gradually. As a result, the isovolume during the spark ignition operation can be increased, and the fuel efficiency during the spark ignition operation can be improved.

本発明による内燃機関の他の制御方法は、
シリンダと、前記シリンダ内において往復運動するピストンと、クランク軸と、前記ピストンと前記クランク軸とを連結し同ピストンの前記シリンダ内における往復運動を同クランク軸の回転運動に変換するためのコネクティングロッドとを備え、少なくとも一部の運転領域において前記シリンダ及び前記ピストンにより構成される燃焼室内に均質な混合気を形成し同混合気を同燃焼室内にて圧縮することにより自着火させて燃焼させる予混合圧縮自着火運転を行う内燃機関に適用される。 Another method of controlling the internal combustion engine according to the present invention is as follows:
A connecting rod for connecting a cylinder, a piston reciprocating in the cylinder, a crankshaft, the piston and the crankshaft, and converting a reciprocating motion of the piston in the cylinder into a rotational motion of the crankshaft A homogeneous air-fuel mixture is formed in a combustion chamber constituted by the cylinder and the piston in at least a part of the operation region, and the air-fuel mixture is compressed in the combustion chamber to be self-ignited and burned. It is applied to an internal combustion engine that performs a mixed compression self-ignition operation.

そして、この制御方法は、
前記内燃機関の負荷の大きさに応じて、前記ピストンと前記コネクティングロッドとの連結点を通り前記シリンダの軸線に平行な基準線からの前記クランク軸の回転中心までの距離であるオフセット量を変更する方法である。 And this control method
According to the load of the internal combustion engine, an offset amount, which is a distance from a reference line that passes through a connection point between the piston and the connecting rod and is parallel to the axis of the cylinder, to the rotation center of the crankshaft is changed. It is a method to do.

これによれば、負荷の大きさに応じてオフセット量が変更されるので、負荷の大きさに応じて前記第１クランク軸回転角度が変化する。従って、負荷が小さいときに圧縮により高温となった混合気を長時間維持して確実に自着火させたい場合には第１クランク軸回転角度を小さくする（圧縮行程を長期化する）ことができる。また、負荷が比較的大きいために過早着火が発生する可能性があるときには第１クランク軸回転角度を大きくする（圧縮行程を短期化する）ことができる。更に、負荷が非常に大きくて燃焼に伴う筒内圧力上昇率が過大となる（燃焼音が過大となる）場合には、燃焼期間中に燃焼室体積を急激に増大させて筒内圧力上昇率が過大とならないように第１クランク軸回転角度を小さくすることもできる。   According to this, since the offset amount is changed according to the magnitude of the load, the first crankshaft rotation angle changes according to the magnitude of the load. Therefore, when the air-fuel mixture that has become hot due to compression is maintained for a long time and the self-ignition is surely ignited when the load is small, the first crankshaft rotation angle can be reduced (the compression stroke can be lengthened). . Further, when there is a possibility of premature ignition due to a relatively large load, the first crankshaft rotation angle can be increased (the compression stroke can be shortened). Furthermore, when the load is very large and the in-cylinder pressure increase rate due to combustion becomes excessive (combustion noise becomes excessive), the combustion chamber volume is rapidly increased during the combustion period to increase the in-cylinder pressure increase rate. The first crankshaft rotation angle can also be reduced so that is not excessive.

更に、本発明による内燃機関は、
シリンダと、前記シリンダ内において往復運動するピストンと、クランク軸と、前記ピストンと前記クランク軸とを連結し同ピストンの前記シリンダ内における往復運動を同クランク軸の回転運動に変換するためのコネクティングロッドとを備えた内燃機関であって、
前記ピストンと前記コネクティングロッドとの連結点を通り前記シリンダの軸線に平行な基準線からの前記クランク軸の回転中心までの距離であるオフセット量を変更するオフセット量変更機構を備えた内燃機関である。 Furthermore, the internal combustion engine according to the present invention is:
A connecting rod for connecting a cylinder, a piston reciprocating in the cylinder, a crankshaft, the piston and the crankshaft, and converting a reciprocating motion of the piston in the cylinder into a rotational motion of the crankshaft An internal combustion engine comprising:
An internal combustion engine including an offset amount changing mechanism that changes an offset amount that is a distance from a reference line that passes through a connection point between the piston and the connecting rod and is parallel to an axis of the cylinder to a rotation center of the crankshaft. .

これによれば、上述した種々の運転領域（運転状態、運転条件）に応じて、オフセット量を可変とすることができるので、各運転領域に応じた適切な運転を行うことができる。   According to this, since the amount of offset can be made variable according to the various operation areas (operation states, operation conditions) described above, it is possible to perform an appropriate operation according to each operation area.

以下、本発明による内燃機関の各実施形態について説明する。各実施形態の内燃機関は、少なくとも一部の運転領域（運転条件）において、燃焼室内に均質な混合気を形成し同混合気を同燃焼室内にて圧縮することにより自着火させて燃焼させる予混合圧縮自着火運転を行い得る多気筒（本例では、直列４気筒）且つピストン往復動型内燃機関（レシプロエンジン）である。   Embodiments of an internal combustion engine according to the present invention will be described below. In the internal combustion engine of each embodiment, in at least a part of the operating region (operating conditions), a homogeneous air-fuel mixture is formed in the combustion chamber, and the air-fuel mixture is compressed in the combustion chamber to be self-ignited and burned. It is a multi-cylinder (in this example, in-line four cylinders) and piston reciprocating internal combustion engine (reciprocating engine) capable of performing mixed compression self-ignition operation.

（第１実施形態）
第１実施形態に係る内燃機関は、一部の運転領域において２サイクル予混合圧縮自着火運転を行い、他の運転領域において燃焼室内に混合気を形成し同混合気を火花により点火して燃焼させる４サイクル火花点火運転を行う内燃機関である。 (First embodiment)
The internal combustion engine according to the first embodiment performs a two-cycle premixed compression auto-ignition operation in a part of the operation region, forms an air-fuel mixture in the combustion chamber in the other operation region, and ignites the air-fuel mixture with a spark for combustion. An internal combustion engine that performs a four-cycle spark ignition operation.

２サイクルの内燃機関とは、クランク角が３６０度経過する毎に、膨張行程、排気行程、掃気行程、吸気行程（過給による給気行程）及び圧縮行程を繰り返す内燃機関をいう。４サイクルの内燃機関とは、クランク角が７２０度経過する毎に、膨張行程、排気行程、吸気行程及び圧縮行程を繰り返す内燃機関をいう。   A two-cycle internal combustion engine refers to an internal combustion engine that repeats an expansion stroke, an exhaust stroke, a scavenging stroke, an intake stroke (a supply stroke by supercharging), and a compression stroke every time the crank angle is 360 degrees. A four-cycle internal combustion engine refers to an internal combustion engine that repeats an expansion stroke, an exhaust stroke, an intake stroke, and a compression stroke every time the crank angle is 720 degrees.

図１に示したように、この内燃機関１０は、シリンダヘッド２０と、シリンダブロック３０と、クランクケース４０とを含んでいる。シリンダヘッド２０は、シリンダブロック３０の上に固定されている。シリンダブロック３０は、クランクケース４０の上に配置されている。   As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 10 includes a cylinder head 20, a cylinder block 30, and a crankcase 40. The cylinder head 20 is fixed on the cylinder block 30. The cylinder block 30 is disposed on the crankcase 40.

シリンダヘッド２０は、図１の１−１線に沿った平面にて内燃機関１０を切断した断面図である図２に示したように、吸気ポート２１、吸気ポート２１を開閉する吸気弁２２、吸気弁２２を駆動する吸気弁駆動機構２２ａ、排気ポート２３、排気ポート２３を開閉する排気弁２４、排気弁２４を駆動する排気弁駆動機構２４ａ、点火プラグ２５、点火プラグ２５に与える高電圧を発生するイグニッションコイルを含むイグナイタ２６及びガソリン燃料を噴射するインジェクタ２７を備えている。なお、図２は、特定気筒の断面のみを示しているが、他の気筒も同様な構成を備えている。   As shown in FIG. 2, which is a cross-sectional view of the internal combustion engine 10 cut along a plane along line 1-1 in FIG. 1, the cylinder head 20 includes an intake valve 21, an intake valve 22 that opens and closes the intake port 21, An intake valve drive mechanism 22a for driving the intake valve 22, an exhaust port 23, an exhaust valve 24 for opening and closing the exhaust port 23, an exhaust valve drive mechanism 24a for driving the exhaust valve 24, a spark plug 25, and a high voltage applied to the spark plug 25 An igniter 26 including an ignition coil to be generated and an injector 27 for injecting gasoline fuel are provided. FIG. 2 shows only a cross section of the specific cylinder, but the other cylinders have the same configuration.

吸気弁駆動機構２２ａ及び排気弁駆動機構２４ａは、駆動信号に応答して、吸気弁２２及び排気弁２４をそれぞれ開閉するようになっている。吸気ポート２１、吸気弁２２及び吸気弁駆動機構２２ａからなる組は、一つの気筒に２組備えられている。また、排気ポート２３、排気弁２４及び排気弁駆動機構２４ａからなる組も、一つの気筒に２組備えられている。   The intake valve drive mechanism 22a and the exhaust valve drive mechanism 24a open and close the intake valve 22 and the exhaust valve 24, respectively, in response to the drive signal. Two sets of the intake port 21, the intake valve 22, and the intake valve drive mechanism 22a are provided in one cylinder. Two sets of the exhaust port 23, the exhaust valve 24, and the exhaust valve drive mechanism 24a are also provided in one cylinder.

シリンダブロック３０は、中心軸を有する円筒形のシリンダ３１を形成するとともに、シリンダ３１内にピストン３２を収容している。ピストン３２は、コネクティングロッド３３の小端部にピストンピン３４により連結されている。これにより、ピストン３２は、コネクティングロッド３３と相対回転可能となっている。コネクティングロッド３３の大端部はクランク軸３５のピン部に相対回転可能に連結されている。これにより、ピストン３２とクランク軸３５とは、ピストン３２のシリンダ３１内における往復動がクランク軸３５の回転運動に変換されるように連結されている。   The cylinder block 30 forms a cylindrical cylinder 31 having a central axis and accommodates a piston 32 in the cylinder 31. The piston 32 is connected to the small end portion of the connecting rod 33 by a piston pin 34. As a result, the piston 32 can rotate relative to the connecting rod 33. The large end portion of the connecting rod 33 is connected to the pin portion of the crankshaft 35 so as to be relatively rotatable. Thereby, the piston 32 and the crankshaft 35 are connected so that the reciprocating motion of the piston 32 in the cylinder 31 is converted into the rotational motion of the crankshaft 35.

シリンダ３１のボア壁面、ピストン３２の頂面（上面）及びシリンダヘッド２０の下面は、吸気弁２２及び排気弁２４とともに燃焼室３６を形成している。燃焼室３６には、インジェクタ２７の噴射口が露呈している。このインジェクタ２７により燃焼室３６内に燃料が直接噴射され、燃焼室３６内に均質な混合気が形成される。更に、燃焼室３６には点火プラグ２５の先端部が露呈している。この点火プラグ２５が発生する火花により燃焼室３６に形成された混合気の点火が行われる。   The bore wall surface of the cylinder 31, the top surface (upper surface) of the piston 32, and the lower surface of the cylinder head 20 form a combustion chamber 36 together with the intake valve 22 and the exhaust valve 24. In the combustion chamber 36, the injection port of the injector 27 is exposed. Fuel is directly injected into the combustion chamber 36 by the injector 27, and a homogeneous air-fuel mixture is formed in the combustion chamber 36. Further, the tip of the spark plug 25 is exposed in the combustion chamber 36. The spark generated by the spark plug 25 ignites the air-fuel mixture formed in the combustion chamber 36.

クランクケース４０は、クランク軸３５を回転可能に支持且つ収容している。クランクケース４０の幅（直列配置された複数のシリンダ３１の中心軸を含む平面に直交する方向の長さ）は、図２に示したように、シリンダブロック３０の幅よりも大きくなっている。クランクケース４０の上部とシリンダブロック３０の外面との間に形成される開口は伸縮部材４１により閉じられている。   The crankcase 40 supports and accommodates the crankshaft 35 rotatably. The width of the crankcase 40 (the length in the direction orthogonal to the plane including the central axes of the plurality of cylinders 31 arranged in series) is larger than the width of the cylinder block 30 as shown in FIG. An opening formed between the upper part of the crankcase 40 and the outer surface of the cylinder block 30 is closed by an elastic member 41.

更に、クランクケース４０は、図１及び図１の２−２線に沿った平面にて内燃機関１０を切断した断面図である図３に示したように、電動モータ４２と駆動軸４３とを備えている。電動モータ４２は、クランクケース４０の一つの側壁外面に固定されている。駆動軸４３は、クランクケース４０に対して回転可能に支持されている。駆動軸４３の軸線は、内燃機関１０の幅方向に沿って延びている。駆動軸４３は、電動モータ４２により回転させられるようになっている。   Further, the crankcase 40 includes an electric motor 42 and a drive shaft 43 as shown in FIG. 3 which is a cross-sectional view of the internal combustion engine 10 taken along a plane along line 2-2 in FIGS. I have. The electric motor 42 is fixed to the outer surface of one side wall of the crankcase 40. The drive shaft 43 is rotatably supported with respect to the crankcase 40. The axis of the drive shaft 43 extends along the width direction of the internal combustion engine 10. The drive shaft 43 is rotated by the electric motor 42.

一方、シリンダブロック３０は、図３に示したように、クランク軸３５の軸線方向の略中央部においてクランクケース４０内に（即ち、下方に）突出する突出部３０ａを有している。突出部３０ａは貫通孔３０ａ１を有している。貫通孔３０ａ１は、内燃機関１０の幅方向（直列配置された複数のシリンダ３１の中心軸を含む平面に直交する方向）に延びて突出部３０ａを貫通している。駆動軸４３はその貫通孔３０ａ１内を貫通している。駆動軸４３と突出部３０ａとの間には、駆動軸４３の回転運動を突出部３０ａ（従って、シリンダヘッド２０及びシリンダブロック３０）の内燃機関１０の幅方向への直線運動に変換する変換機構としての周知のボールねじ機構（例えば、特開２００２−３２７８２５号公報を参照。）が組み込まれている。   On the other hand, as shown in FIG. 3, the cylinder block 30 has a protruding portion 30 a that protrudes into the crankcase 40 (that is, downward) at a substantially central portion in the axial direction of the crankshaft 35. The protrusion 30a has a through hole 30a1. The through hole 30a1 extends in the width direction of the internal combustion engine 10 (a direction orthogonal to a plane including the central axes of the plurality of cylinders 31 arranged in series) and penetrates the protrusion 30a. The drive shaft 43 passes through the through hole 30a1. Between the drive shaft 43 and the protrusion 30a, a conversion mechanism that converts the rotational motion of the drive shaft 43 into a linear motion in the width direction of the internal combustion engine 10 of the protrusion 30a (and therefore the cylinder head 20 and the cylinder block 30). The well-known ball screw mechanism (for example, refer to Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-327825) is incorporated.

即ち、駆動軸４３は、外周部に螺旋状のネジ溝が形成されていて、ボールねじ機構のねじ軸として機能する。また、突出部３０ａの貫通孔３０ａ１の内周部にはねじ溝が形成されていて、この部分はボールねじ機構のナットとして機能する。駆動軸４３と突出部３０ａの貫通孔３０ａ１との間には、ボールを保持するボール保持器（図示省略）が介装されていて、ボール保持器により複数のボールが収容されている。このボールは、駆動軸４３のねじ溝と突出部３０ａの貫通孔３０ａ１のねじ溝との間に転動自在に嵌合している。   That is, the drive shaft 43 has a helical thread groove formed on the outer peripheral portion, and functions as a screw shaft of a ball screw mechanism. Further, a thread groove is formed in the inner peripheral portion of the through hole 30a1 of the protruding portion 30a, and this portion functions as a nut of a ball screw mechanism. A ball cage (not shown) for holding a ball is interposed between the drive shaft 43 and the through hole 30a1 of the protrusion 30a, and a plurality of balls are accommodated by the ball cage. This ball is fitted in a freely rotatable manner between the thread groove of the drive shaft 43 and the thread groove of the through hole 30a1 of the protrusion 30a.

更に、図１に示したように、上述したシリンダヘッド２０及びシリンダブロック３０は、クランク軸３５の軸方向両端部に一対の被支持部２８及び３７をそれぞれ備えている。また、クランクケース４０は、クランク軸３５の軸方向両端部に一対の支持基体４４を備えている。各支持基体４４の下部はクランクケース４０のクランク軸３５の軸方向両端部の上部に固定されている。各支持基体４４の上部は、一対のレール部４４ａ，４４ｂを備えている。レール部４４ａ，４４ｂは、内燃機関１０の幅方向に延びている。各支持基体４４は、レール部４４ａ，４４ｂにて被支持部２８及び３７をそれぞれ摺動可能に支持している。   Further, as shown in FIG. 1, the cylinder head 20 and the cylinder block 30 described above include a pair of supported portions 28 and 37 at both ends in the axial direction of the crankshaft 35. The crankcase 40 includes a pair of support bases 44 at both axial ends of the crankshaft 35. The lower part of each support base 44 is fixed to the upper part of both axial ends of the crankshaft 35 of the crankcase 40. The upper portion of each support base 44 is provided with a pair of rail portions 44a and 44b. The rail portions 44 a and 44 b extend in the width direction of the internal combustion engine 10. Each support base 44 supports the supported portions 28 and 37 so as to be slidable by rail portions 44a and 44b, respectively.

以上の構成により、駆動軸４３が電動モータ４２により回転せしめられると、シリンダヘッド２０及びシリンダブロック３０はクランクケース４０（クランク軸３５の回転中心Ｐ）に対して内燃機関１０の幅方向へ移動するようになっている（図２及び図３の矢印を参照。）。この結果、内燃機関１０は、ピストン３２とコネクティングロッド３３との連結点Ａ（即ち、ピストンピン３４の中心）を通りシリンダ３１の軸線（中心軸線）に平行な基準線ＣＬ（ピストンピン３４の中心がピストン３２及びシリンダ３１の中心を通るとき、基準線ＣＬはシリンダ３１の中心軸線と一致する。）からクランク軸３５の回転中心Ｐまでの距離である所謂「オフセット量ofs」が、図４に示した第１オフセット量ofs1及び図５に示した第２オフセット量ofs2の何れか一方となっている状態にて運転されるようになっている。   With the above configuration, when the drive shaft 43 is rotated by the electric motor 42, the cylinder head 20 and the cylinder block 30 move in the width direction of the internal combustion engine 10 with respect to the crankcase 40 (the rotation center P of the crankshaft 35). (See the arrows in FIGS. 2 and 3). As a result, the internal combustion engine 10 passes through the connection point A between the piston 32 and the connecting rod 33 (that is, the center of the piston pin 34) and is parallel to the axis (center axis) of the cylinder 31 (the center of the piston pin 34). 4 passes through the centers of the piston 32 and the cylinder 31, the reference line CL coincides with the central axis of the cylinder 31) and the so-called “offset amount ofs”, which is the distance from the rotation center P of the crankshaft 35 to FIG. The operation is performed in a state in which one of the first offset amount ofs1 shown and the second offset amount ofs2 shown in FIG.

この第１オフセット量ofs1は「０」ではなく、その絶対値と第２オフセット量ofs2の絶対値とは等しい。換言すると、オフセット量ofsが第１オフセット量ofs1であるときのクランク軸の回転中心Ｐと、オフセット量ofsが第２オフセット量ofs2であるときのクランク軸の回転中心Ｐと、は基準線ＣＬに対して線対称の位置関係にある。なお、図４及び図５は、図２に示した内燃機関のシリンダ３１、ピストン３２、コネクティングロッド３３及びクランク軸３５の連結状態を模式的に示した図である。また、図２乃至図５は、内燃機関１０を同一の方向から見た図である。従って、クランク軸３５の回転方向はこれらの何れの図においても時計まわりの方向である。   The first offset amount ofs1 is not “0”, and the absolute value thereof is equal to the absolute value of the second offset amount ofs2. In other words, the crankshaft rotation center P when the offset amount ofs is the first offset amount ofs1 and the crankshaft rotation center P when the offset amount ofs is the second offset amount ofs2 are on the reference line CL. It is in a line symmetric positional relationship. 4 and 5 are diagrams schematically showing a connection state of the cylinder 31, the piston 32, the connecting rod 33, and the crankshaft 35 of the internal combustion engine shown in FIG. 2 to 5 are views of the internal combustion engine 10 viewed from the same direction. Therefore, the rotation direction of the crankshaft 35 is the clockwise direction in any of these drawings.

ここで、オフセット量ofsと燃焼室３６の体積の単位時間あたりの変化量（体積増大速度）との関係について述べる。以下の説明のため、ピストン３２が上死点ＴＤＣ（例えば、圧縮上死点）から下死点ＢＤＣ（例えば、前記圧縮上死点の次に到来する下死点）まで移動する期間（区間）に対応したクランク軸３５の回転角度を第１クランク軸回転角度θ１と定義する。また、ピストン３２が下死点ＢＤＣ（例えば、前記圧縮上死点の次に到来する下死点）から、同下死点ＢＤＣの次に到来する上死点まで移動する期間（区間）に対応したクランク軸３５の回転角度を第２クランク軸回転角度θ２と定義する。即ち、θ２は３６０度からθ１を減じた角度である（θ２＝３６０度−θ１）。   Here, the relationship between the offset amount ofs and the amount of change (volume increase rate) per unit time of the volume of the combustion chamber 36 will be described. For the following description, a period (section) in which the piston 32 moves from a top dead center TDC (for example, compression top dead center) to a bottom dead center BDC (for example, bottom dead center that comes after the compression top dead center). Is defined as a first crankshaft rotation angle θ1. Further, it corresponds to a period (section) in which the piston 32 moves from the bottom dead center BDC (for example, the bottom dead center that comes after the compression top dead center) to the top dead center that comes next to the bottom dead center BDC. The rotation angle of the crankshaft 35 is defined as a second crankshaft rotation angle θ2. That is, θ2 is an angle obtained by subtracting θ1 from 360 degrees (θ2 = 360 degrees−θ1).

いま、図４に示したように、オフセット量ofsが第１オフセット量ofs1であるとき、第１クランク軸回転角度θ１（＝θ１ofs1）は１８０度より小さく、第２クランク軸回転角度θ２（＝θ２ofs1）は１８０度より大きい。従って、この場合、第１クランク軸回転角度θ１は第２クランク軸回転角度θ２より小さくなる（θ１＜１８０度＜θ２）。なお、オフセット量ofsの大きさにかかわらず、コネクティングロッド３３とクランク軸３５との連結点が点Ａ及び点Ｐを結ぶ直線上に位置したとき、ピストン３２は上死点及び下死点の位置に移動する。   As shown in FIG. 4, when the offset amount ofs is the first offset amount ofs1, the first crankshaft rotation angle θ1 (= θ1ofs1) is smaller than 180 degrees, and the second crankshaft rotation angle θ2 (= θ2ofs1). ) Is greater than 180 degrees. Accordingly, in this case, the first crankshaft rotation angle θ1 is smaller than the second crankshaft rotation angle θ2 (θ1 <180 degrees <θ2). When the connecting point between the connecting rod 33 and the crankshaft 35 is positioned on a straight line connecting the points A and P, the piston 32 is positioned at the top dead center and the bottom dead center regardless of the offset amount ofs. Move to.

これに対し、図５に示したように、オフセット量ofsが第２オフセット量ofs2であるとき、第１クランク軸回転角度θ１（＝θ１ofs2）は１８０度より大きく、第２クランク軸回転角度θ２（＝θ２ofs2）は１８０度より小さい。従って、この場合、第１クランク軸回転角度θ１は第２クランク軸回転角度θ２より大きくなる（θ２＜１８０度＜θ１）。   On the other hand, as shown in FIG. 5, when the offset amount ofs is the second offset amount ofs2, the first crankshaft rotation angle θ1 (= θ1ofs2) is larger than 180 degrees, and the second crankshaft rotation angle θ2 ( = Θ2ofs2) is less than 180 degrees. Accordingly, in this case, the first crankshaft rotation angle θ1 is larger than the second crankshaft rotation angle θ2 (θ2 <180 degrees <θ1).

更に、これらから明らかなように、オフセット量ofsが第１オフセット量ofs1であるときの第１クランク軸回転角度θ１（＝θ１ofs1）は、オフセット量ofsが第２オフセット量ofs2であるときの第１クランク軸回転角度θ１（＝θ１ofs2）よりも小さい。従って、クランク軸３５がある回転角速度ωで回転している場合、オフセット量ofsが第１オフセット量ofs1であるときの方が、オフセット量ofsが「０」であるとき及び第２オフセット量ofs2であるときよりも、ピストン３２は短時間内に上死点ＴＤＣから下死点ＢＤＣに移動する。換言すると、オフセット量ofsが第１オフセット量ofs1であるとき、上死点ＴＤＣからその上死点ＴＤＣの次に到来する下死点ＢＤＣに移動する際の燃焼室３６の体積増大速度は相対的に大きくなる（燃焼室体積が急激に増大する。）。   Further, as is clear from these, the first crankshaft rotation angle θ1 (= θ1ofs1) when the offset amount ofs is the first offset amount ofs1 is the first when the offset amount ofs is the second offset amount ofs2. It is smaller than the crankshaft rotation angle θ1 (= θ1ofs2). Accordingly, when the crankshaft 35 is rotating at a certain rotational angular velocity ω, the offset amount ofs is the first offset amount ofs1 when the offset amount ofs is “0” and the second offset amount ofs2. The piston 32 moves from the top dead center TDC to the bottom dead center BDC within a short time than at a certain time. In other words, when the offset amount ofs is the first offset amount ofs1, the volume increase rate of the combustion chamber 36 when moving from the top dead center TDC to the bottom dead center BDC that comes next to the top dead center TDC is relative. (Combustion chamber volume increases rapidly).

また、オフセット量ofsが第１オフセット量ofs1であるときの第２クランク軸回転角度θ２（＝θ２ofs1）は、オフセット量ofsが第２オフセット量ofs2であるときの第２クランク軸回転角度θ２（＝θ２ofs2）よりも大きい。従って、クランク軸３５がある回転角速度ωで回転している場合、オフセット量ofsが第１オフセット量ofs1であるときの方が、オフセット量ofsが「０」であるとき及び第２オフセット量ofs2であるときよりも、ピストン３２は下死点ＢＤＣからその下死点の次に到来する上死点ＴＤＣまで、相対的により長い時間をかけて移動する。換言すると、オフセット量ofsが第１オフセット量ofs1であるとき、下死点ＢＤＣからその下死点に続く上死点ＴＤＣに移動する際の燃焼室３６の体積減少速度の大きさは相対的に小さくなる（燃焼室体積が緩慢に減少する。）。従って、その期間で混合気が圧縮されるならば、その混合気はより緩慢に圧縮される。   The second crankshaft rotation angle θ2 (= θ2ofs1) when the offset amount ofs is the first offset amount ofs1 is equal to the second crankshaft rotation angle θ2 (= greater than θ2ofs2). Accordingly, when the crankshaft 35 is rotating at a certain rotational angular velocity ω, the offset amount ofs is the first offset amount ofs1 when the offset amount ofs is “0” and the second offset amount ofs2. The piston 32 moves from the bottom dead center BDC to the top dead center TDC that comes next to the bottom dead center over a relatively longer time than a certain time. In other words, when the offset amount ofs is the first offset amount ofs1, the magnitude of the volume reduction rate of the combustion chamber 36 when moving from the bottom dead center BDC to the top dead center TDC following the bottom dead center is relatively (Combustion chamber volume decreases slowly.) Therefore, if the air-fuel mixture is compressed during that period, the air-fuel mixture is compressed more slowly.

次に、電気ブロック図である図６を参照しながら、内燃機関１０を制御する電気制御装置５０について説明する。なお、電気制御装置５０は内燃機関１０の一部である内燃機関制御部を構成すると捉えることもできる。   Next, the electric control device 50 for controlling the internal combustion engine 10 will be described with reference to FIG. 6 which is an electric block diagram. The electric control device 50 can also be regarded as constituting an internal combustion engine control unit that is a part of the internal combustion engine 10.

この電気制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェース等（何れも図示省略）を含むマイクロコンピュータである。電気制御装置５０には、図示しないアクセルペダルの操作量Accpを検出するアクセルペダル操作量センサ５１と、クランク軸３５の回転速度からエンジン回転速度ＮＥを検出するエンジン回転速度センサ５２とが接続されている。電気制御装置５０は、これらのセンサから各検出信号を入力するようになっている。更に、電気制御装置５０は、各気筒の吸気弁駆動機構２２ａ、排気弁駆動機構２４ａ、イグナイタ２６及びインジェクタ２７、並びに、一つの電動モータ４２と接続されていて、これらに駆動信号を送出するようになっている。   The electric control device 50 is a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an interface, and the like (all not shown). The electric control device 50 is connected to an accelerator pedal operation amount sensor 51 that detects an accelerator pedal operation amount Accp (not shown) and an engine rotation speed sensor 52 that detects an engine rotation speed NE from the rotation speed of the crankshaft 35. Yes. The electric control device 50 inputs each detection signal from these sensors. Further, the electric control device 50 is connected to the intake valve drive mechanism 22a, the exhaust valve drive mechanism 24a, the igniter 26 and the injector 27, and one electric motor 42 for each cylinder so as to send a drive signal thereto. It has become.

次に、上記のように構成された内燃機関の作動について説明する。電気制御装置５０のＣＰＵは、図７にフローチャートにより示した制御ルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行するようになっている。   Next, the operation of the internal combustion engine configured as described above will be described. The CPU of the electric control device 50 repeatedly executes the control routine shown by the flowchart in FIG. 7 every elapse of a predetermined time.

従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵはステップ７００から処理を開始してステップ７０５に進み、現時点の負荷（この例では、アクセルペダル操作量Accp）及び現時点のエンジン回転速度ＮＥと、アクセルペダル操作量Accp及びエンジン回転速度ＮＥと目標トルクTqtgtとの関係を規定するテーブルMapTqtgtとに基づいて目標トルクTqtgt（＝MapTqtgt(Accp，ＮＥ)）を決定する。   Therefore, at a predetermined timing, the CPU starts the process from step 700 and proceeds to step 705, where the current load (accelerator pedal operation amount Accp in this example), the current engine speed NE, and the accelerator pedal operation amount. The target torque Tqtgt (= MapTqtgt (Accp, NE)) is determined based on the table MapTqtgt that defines the relationship between Accp and the engine rotational speed NE and the target torque Tqtgt.

次に、ＣＰＵはステップ７１０に進み、同ステップ７１０内に示した運転領域判定マップと、上記決定された目標トルクTqtgt及び現時点のエンジン回転速度ＮＥと、に基づいて内燃機関の運転状態が２サイクル自着火運転領域にあるか、４サイクル火花点火運転領域にあるかを決定する。本例において、２サイクル自着火運転領域は４サイクル火花点火運転領域よりも低負荷側且つ低回転側に設定されている。そして、ＣＰＵはステップ７１５に進んで、運転状態が２サイクル自着火運転領域にあるか否かを判定する。   Next, the CPU proceeds to step 710, and the operation state of the internal combustion engine is two cycles based on the operation region determination map shown in step 710, the determined target torque Tqtgt, and the current engine speed NE. It is determined whether it is in the self-ignition operation region or the four-cycle spark ignition operation region. In this example, the two-cycle self-ignition operation region is set to a lower load side and a lower rotation side than the four-cycle spark ignition operation region. Then, the CPU proceeds to step 715 to determine whether or not the operation state is in the two-cycle self-ignition operation region.

いま、内燃機関の運転状態が２サイクル自着火運転領域にあると仮定して説明を続ける。この場合、ＣＰＵはステップ７１５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７２０に進み、電動モータ４２に駆動信号を送出することにより、上記オフセット量ofsが上記第１オフセット量ofs1となるように、シリンダヘッド２０及びシリンダブロック３０をクランクケース４０に対して内燃機関１０の幅方向（図２及び図３における左方向）に移動させる。この結果、シリンダ３１（従って、ピストンピン３４の中心Ａ）とクランク軸３５（クランク軸３５の回転中心Ｐ）とが図４に示したような関係となる。なお、ステップ７２０を実行する時点において、オフセット量ofsが第１オフセット量ofs1となっていれば、ＣＰＵは電動モータ４２に駆動信号を送出しない。   The description will be continued assuming that the operating state of the internal combustion engine is in the two-cycle self-ignition operation region. In this case, the CPU makes a “Yes” determination at step 715 to proceed to step 720 to send a drive signal to the electric motor 42 so that the offset amount ofs becomes the first offset amount ofs1. The head 20 and the cylinder block 30 are moved with respect to the crankcase 40 in the width direction of the internal combustion engine 10 (left direction in FIGS. 2 and 3). As a result, the cylinder 31 (accordingly, the center A of the piston pin 34) and the crankshaft 35 (the rotation center P of the crankshaft 35) have a relationship as shown in FIG. If the offset amount ofs is the first offset amount ofs1 when step 720 is executed, the CPU does not send a drive signal to the electric motor 42.

次に、ＣＰＵはステップ７２５に進み、２サイクル自着火運転を行うように、各気筒の吸気弁駆動機構２２ａ、排気弁駆動機構２４ａ及びインジェクタ２７に所定のタイミングにて所定の駆動信号を送出し、ステップ７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。   Next, the CPU proceeds to step 725, and sends a predetermined drive signal to the intake valve drive mechanism 22a, the exhaust valve drive mechanism 24a and the injector 27 of each cylinder at a predetermined timing so as to perform a two-cycle self-ignition operation. Then, the process proceeds to step 795 to end the present routine tentatively.

ここで、ステップ７２５におけるＣＰＵの作動をある特定の気筒に着目して具体的に述べると、ＣＰＵは、その特定の気筒のクランク角が上死点後の所定クランク角になったとき排気弁駆動機構２４ａに駆動信号を送出してその気筒の排気弁２４を開弁させる。これにより、排気が開始する。次いで、ＣＰＵは吸気弁駆動機構２２ａに駆動信号を送出してその気筒の吸気弁２２を開弁させる。これにより、掃気が開始する。その後、その気筒のクランク角が下死点近傍のクランク角になると、ＣＰＵはその気筒のインジェクタ２７に駆動信号を送出して燃料噴射を行う。これにより、燃焼室３６内に均質な混合気が形成され始める。   Here, the operation of the CPU in step 725 will be specifically described by focusing on a specific cylinder. The CPU drives the exhaust valve when the crank angle of the specific cylinder reaches a predetermined crank angle after top dead center. A drive signal is sent to the mechanism 24a to open the exhaust valve 24 of the cylinder. Thereby, exhaust starts. Next, the CPU sends a drive signal to the intake valve drive mechanism 22a to open the intake valve 22 of the cylinder. Thereby, scavenging starts. Thereafter, when the crank angle of the cylinder reaches a crank angle near the bottom dead center, the CPU sends a drive signal to the injector 27 of the cylinder to inject fuel. As a result, a homogeneous air-fuel mixture starts to be formed in the combustion chamber 36.

次に、ＣＰＵは排気弁駆動機構２４ａに駆動信号を送出してその気筒の排気弁２４を閉弁させる。これにより、掃気が終了するとともに吸気（給気）が開始する。その後、ＣＰＵは、吸気弁駆動機構２２ａに駆動信号を送出してその気筒の吸気弁２２を閉弁させる。これにより、吸気が終了するとともに混合気の圧縮が開始し、その後、混合気は圧縮されて上死点近傍から自着火による燃焼を開始する。なお、これらの吸気弁開弁タイミング、吸気弁閉弁タイミング、排気弁開弁タイミング、排気弁閉弁タイミング、燃料噴射量及び燃料噴射開始時期等は、目標トルクTqtgtとエンジン回転速度ＮＥとに基づいて決定される。本例では、目標空燃比は一定となるように燃料噴射量が決定され、負荷が小さいほど残留する燃焼ガス量が多くなるように上記吸気弁２２及び排気弁２４の開閉タイミングが決定される。   Next, the CPU sends a drive signal to the exhaust valve drive mechanism 24a to close the exhaust valve 24 of the cylinder. As a result, scavenging ends and intake (supply) starts. Thereafter, the CPU sends a drive signal to the intake valve drive mechanism 22a to close the intake valve 22 of the cylinder. As a result, the intake air is finished and the compression of the air-fuel mixture is started. Thereafter, the air-fuel mixture is compressed, and combustion by self-ignition starts near the top dead center. The intake valve opening timing, intake valve closing timing, exhaust valve opening timing, exhaust valve closing timing, fuel injection amount, fuel injection start timing, and the like are based on the target torque Tqtgt and the engine speed NE. Determined. In this example, the fuel injection amount is determined so that the target air-fuel ratio is constant, and the opening / closing timings of the intake valve 22 and the exhaust valve 24 are determined so that the amount of remaining combustion gas increases as the load decreases.

このように、自着火運転を行う場合、オフセット量ofsは第１オフセット量ofs1に設定される。従って、ピストン３２は、上死点（圧縮上死点）ＴＤＣからこの上死点に続く下死点ＢＤＣまで相対的に短時間内に移動する。換言すると、燃焼室３６の体積は上死点ＴＤＣ後から急激に増大する。このため、筒内圧力（燃焼室３６内の圧力）の上昇率が大きくなる傾向にある自着火燃焼における同筒内圧力上昇率が過大とならないので、自着火燃焼に伴う過大な騒音の発生が抑制される。   As described above, when the self-ignition operation is performed, the offset amount ofs is set to the first offset amount ofs1. Therefore, the piston 32 moves within a relatively short time from the top dead center (compression top dead center) TDC to the bottom dead center BDC following this top dead center. In other words, the volume of the combustion chamber 36 increases rapidly after the top dead center TDC. For this reason, since the rate of increase in the in-cylinder pressure in the self-ignition combustion in which the rate of increase in the in-cylinder pressure (pressure in the combustion chamber 36) tends to be large does not become excessive, generation of excessive noise due to the self-ignition combustion occurs. It is suppressed.

次に、内燃機関の運転状態が４サイクル火花点火運転領域にあると仮定して説明を続ける。この場合、ＣＰＵは図７のステップ７１５にて「Ｎｏ」と判定してステップ７３０に進み、電動モータ４２に駆動信号を送出することにより、上記オフセット量ofsが上記第２オフセット量ofs2となるように、シリンダヘッド２０及びシリンダブロック３０をクランクケース４０に対して内燃機関１０の幅方向（図２及び図３における右方向）に移動させる。この結果、シリンダ３１（従って、ピストンピン３４の中心Ａ）とクランク軸３５（クランク軸３５の回転中心Ｐ）とが図５に示したような関係となる。なお、ステップ７３０を実行する時点において、オフセット量ofsが第２オフセット量ofs2となっていれば、ＣＰＵは電動モータ４２に駆動信号を送出しない。   Next, the description will be continued assuming that the operating state of the internal combustion engine is in the 4-cycle spark ignition operating region. In this case, the CPU makes a “No” determination at step 715 in FIG. 7 and proceeds to step 730 to send the drive signal to the electric motor 42 so that the offset amount ofs becomes the second offset amount ofs2. Next, the cylinder head 20 and the cylinder block 30 are moved with respect to the crankcase 40 in the width direction of the internal combustion engine 10 (right direction in FIGS. 2 and 3). As a result, the cylinder 31 (therefore, the center A of the piston pin 34) and the crankshaft 35 (the rotation center P of the crankshaft 35) have a relationship as shown in FIG. If the offset amount ofs is the second offset amount ofs2 at the time when step 730 is executed, the CPU does not send a drive signal to the electric motor.

次に、ＣＰＵはステップ７３５に進み、４サイクル火花点火運転を行うように、各気筒の吸気弁駆動機構２２ａ、排気弁駆動機構２４ａ、イグナイタ２６及びインジェクタ２７に所定のタイミングにて所定の駆動信号を送出する。   Next, the CPU proceeds to step 735, and a predetermined drive signal is sent to the intake valve drive mechanism 22a, exhaust valve drive mechanism 24a, igniter 26 and injector 27 of each cylinder at a predetermined timing so as to perform a four-cycle spark ignition operation. Is sent out.

ここで、ステップ７３５におけるＣＰＵの作動をある特定の気筒に着目して具体的に述べると、ＣＰＵは、その気筒のクランク角が圧縮上死点ＴＤＣ１近傍の所定クランク角になったときその気筒のイグナイタ２６に駆動（点火）信号を送出し、燃焼室３６内に形成された混合気を点火する。これにより火花点火による燃焼に伴うガスの膨張が始まる。次いで、ＣＰＵは、その気筒のクランク角が膨張下死点（圧縮上死点ＴＤＣ１に続く下死点）ＢＤＣ１近傍の所定クランク角になったとき、排気弁駆動機構２４ａに駆動信号を送出してその気筒の排気弁２４を開弁させる。これにより、排気が開始する。次いで、ＣＰＵは、その気筒のクランク角が排気上死点（膨張下死点ＢＤＣ１に続く上死点）ＴＤＣ２近傍のクランク角になったとき、吸気弁駆動機構２２ａに駆動信号を送出してその気筒の吸気弁２２を開弁させる。これにより、吸気が開始する。   Here, the operation of the CPU in step 735 will be specifically described by focusing on a specific cylinder. When the crank angle of the cylinder reaches a predetermined crank angle near the compression top dead center TDC1, the CPU A drive (ignition) signal is sent to the igniter 26 to ignite the air-fuel mixture formed in the combustion chamber 36. As a result, gas expansion accompanying combustion by spark ignition starts. Next, the CPU sends a drive signal to the exhaust valve drive mechanism 24a when the crank angle of the cylinder reaches a predetermined crank angle near the expansion bottom dead center (bottom dead center following the compression top dead center TDC1) BDC1. The exhaust valve 24 of the cylinder is opened. Thereby, exhaust starts. Next, the CPU sends a drive signal to the intake valve drive mechanism 22a when the crank angle of the cylinder reaches a crank angle near the exhaust top dead center (top dead center following the expansion bottom dead center BDC1) TDC2. The cylinder intake valve 22 is opened. Thereby, inhalation is started.

次いで、ＣＰＵは排気弁駆動機構２４ａに駆動信号を送出してその気筒の排気弁２４を閉弁させ、その後、その気筒のインジェクタ２７に駆動信号を送出して燃料噴射を行う。これにより、燃焼室３６内に混合気が形成され始める。そして、ＣＰＵは吸気下死点（排気上死点ＴＤＣ２に続く下死点）ＢＤＣ２近傍のクランク角になったとき、吸気弁駆動機構２２ａに駆動信号を送出しその気筒の吸気弁２２を閉弁させる。これにより、吸気が終了し、その後、混合気は圧縮され、圧縮上死点ＴＤＣ１近傍のクランク角にて上述したように点火されることにより、火花点火による燃焼が開始する。   Next, the CPU sends a drive signal to the exhaust valve drive mechanism 24a to close the exhaust valve 24 of that cylinder, and then sends a drive signal to the injector 27 of that cylinder to inject fuel. As a result, an air-fuel mixture begins to be formed in the combustion chamber 36. When the crank angle is close to the intake bottom dead center (bottom dead center following exhaust top dead center TDC2) BDC2, the CPU sends a drive signal to the intake valve drive mechanism 22a to close the intake valve 22 of that cylinder. Let As a result, the intake is completed, and then the air-fuel mixture is compressed and ignited as described above at the crank angle near the compression top dead center TDC1, thereby starting combustion by spark ignition.

このように、火花点火運転を行う場合、オフセット量ofsは第２オフセット量ofs2に設定されている。従って、ピストン３２は、上死点（圧縮上死点）ＴＤＣからこの上死点に続く下死点ＢＤＣまで相対的に長い時間をかけて移動する。換言すると、燃焼室３６の体積は圧縮上死点ＴＤＣ１後から比較的緩慢に増大する。このため、筒内圧力上昇率が自着火燃焼に比べ小さい火花点火による燃焼において、等容度を高い値とすることができるので、火花点火運転時の燃費を向上することができる。   Thus, when performing the spark ignition operation, the offset amount ofs is set to the second offset amount ofs2. Therefore, the piston 32 moves over a relatively long time from the top dead center (compression top dead center) TDC to the bottom dead center BDC following the top dead center. In other words, the volume of the combustion chamber 36 increases relatively slowly after the compression top dead center TDC1. For this reason, in combustion by spark ignition in which the rate of increase in in-cylinder pressure is smaller than that in self-ignition combustion, the equal volume can be set to a high value, so that fuel efficiency during spark ignition operation can be improved.

以上、説明したように、第１実施形態の内燃機関によれば、予混合圧縮自着火運転中は、第１クランク軸回転角度θ１が第２クランク軸回転角度θ２より小さくなる。従って、前述したように、自着火燃焼によってガスが膨張するとき、燃焼室体積は急激に増大するので、筒内圧力上昇率が過大になることが抑制される。これにより、過大な燃焼音が発生しなくなる。また、燃焼音抑制を目的として着火時期を大きく遅角する必要がないので、失火が発生する可能性や燃焼が不安定になる可能性を低減することができる。   As described above, according to the internal combustion engine of the first embodiment, the first crankshaft rotation angle θ1 is smaller than the second crankshaft rotation angle θ2 during the premixed compression self-ignition operation. Therefore, as described above, when the gas expands due to self-ignition combustion, the combustion chamber volume increases rapidly, so that the cylinder pressure increase rate is suppressed from becoming excessive. As a result, excessive combustion noise is not generated. In addition, since it is not necessary to retard the ignition timing greatly for the purpose of suppressing combustion noise, it is possible to reduce the possibility of misfire or the possibility of unstable combustion.

更に、火花点火運転中は、第１クランク軸回転角度θ１が第２クランク軸回転角度θ２より大きくなる。従って、自着火による燃焼よりも燃焼時間が長くなる火花点火による燃焼によってガスが膨張するとき、燃焼室体積は緩やかに増大することになる。その結果、火花点火運転中の等容度を高めることができるので、火花点火運転中の燃費を良好にすることができる。このように、内燃機関１０は、自着火運転による過大な騒音を抑制するとともに、火花点火運転における等容度を高くすることができるので、結果として広い運転領域において静粛かつ燃費が良好な内燃機関となっている。   Further, during the spark ignition operation, the first crankshaft rotation angle θ1 is larger than the second crankshaft rotation angle θ2. Therefore, when the gas expands due to combustion by spark ignition, which has a longer combustion time than combustion by self-ignition, the volume of the combustion chamber gradually increases. As a result, the isovolume during the spark ignition operation can be increased, and the fuel efficiency during the spark ignition operation can be improved. As described above, the internal combustion engine 10 can suppress excessive noise due to the self-ignition operation and increase the isovolume in the spark ignition operation. As a result, the internal combustion engine is quiet and has good fuel consumption in a wide operation range. It has become.

なお、上記第１実施形態において、電動モータ４２、シリンダブロック３０の突出部３０ａ（貫通孔３０ａ１）及び駆動軸４３に設けられたボールねじ機構、被支持部２８，３７並びに支持基体４４等は、オフセット量を電気制御装置５０からの指示信号（電動モータ４２の駆動信号）に応じて変更するオフセット量変更機構を構成している。また、図７のステップ７０５乃至ステップ７１５は運転領域（運転状態）判定手段に、ステップ７２０及びステップ７３０はオフセット量制御手段に、ステップ７２５は自着火運転実行手段に、ステップ７３５は火花点火運転実行手段にそれぞれ相当している。   In the first embodiment, the electric motor 42, the protruding portion 30a of the cylinder block 30 (through hole 30a1), the ball screw mechanism provided in the drive shaft 43, the supported portions 28 and 37, the support base 44, and the like are as follows. An offset amount changing mechanism is configured to change the offset amount in accordance with an instruction signal from the electric control device 50 (drive signal of the electric motor 42). Further, step 705 to step 715 in FIG. 7 are the operation region (operation state) determination means, steps 720 and 730 are the offset amount control means, step 725 is the self-ignition operation execution means, and step 735 is the spark ignition operation execution. It corresponds to each means.

（第２実施形態）
次に、本発明による内燃機関の第２実施形態について説明する。この第２実施形態に係る内燃機関は、運転領域全域で２サイクル自着火運転を行う内燃機関である。また、内燃機関の運転状態が低負荷運転領域にあるとき、上記オフセット量ofsを上記第１オフセット量ofs1に設定し、同運転状態が高負荷運転領域にあるとき、上記オフセット量ofsを上記第２オフセット量ofs2に設定する。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the internal combustion engine according to the present invention will be described. The internal combustion engine according to the second embodiment is an internal combustion engine that performs a two-cycle self-ignition operation over the entire operation region. When the operating state of the internal combustion engine is in the low load operating region, the offset amount ofs is set to the first offset amount ofs1, and when the operating state is in the high load operating region, the offset amount ofs is set to the first offset amount ofs. Set to 2 offset amount ofs2.

第２実施形態は、電気制御装置５０のＣＰＵが図７に代わる図８に示したルーチンを所定時間の経過毎に実行する点においてのみ、第１実施形態と相違している。従って、以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。なお、図８において図７と同一のステップには同一の符合を付し、詳細な説明を省略する。   The second embodiment is different from the first embodiment only in that the CPU of the electric control device 50 executes the routine shown in FIG. 8 instead of FIG. 7 every elapse of a predetermined time. Accordingly, the following description will focus on differences from the first embodiment. In FIG. 8, the same steps as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

ＣＰＵは、所定のタイミングになると、ステップ８００から処理を開始してステップ７０５に進み目標トルクTqtgtを決定し、続くステップ８０５にて同ステップ８０５内に示した運転領域判定マップと、上記決定された目標トルクTqtgt及び現時点のエンジン回転速度ＮＥと、に基づいて現在の運転状態が低負荷運転領域にあるか、高負荷運転領域になるかを決定する。そして、ＣＰＵはステップ８１０に進んで、現在の運転状態が低負荷運転領域にあるか否かを判定する。   When the predetermined timing is reached, the CPU starts the process from step 800 and proceeds to step 705 to determine the target torque Tqtgt. Subsequently, in step 805, the operation region determination map shown in the same step 805 and the above-described determination are obtained. Based on the target torque Tqtgt and the current engine speed NE, it is determined whether the current operation state is in the low load operation region or the high load operation region. Then, the CPU proceeds to step 810 to determine whether or not the current operation state is in the low load operation region.

いま、内燃機関の運転状態が低負荷運転領域にあると仮定して説明を続ける。この場合、ＣＰＵはステップ８１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７２０に進み、電動モータ４２に駆動信号を送出することにより、上記オフセット量ofsが上記第１オフセット量ofs1となるように、シリンダヘッド２０及びシリンダブロック３０をクランクケース４０に対して内燃機関１０の幅方向に移動させる。この結果、シリンダ３１（従って、ピストンピン３４の中心Ａ）とクランク軸３５（クランク軸３５の回転中心Ｐ）とが図４に示したような関係となる。なお。ステップ７２０を実行する時点において、オフセット量ofsが第１オフセット量ofs1となっていれば、ＣＰＵは電動モータ４２に駆動信号を送出しない。   Now, the description will be continued on the assumption that the operating state of the internal combustion engine is in the low load operation region. In this case, the CPU makes a “Yes” determination at step 810 to proceed to step 720 to send a drive signal to the electric motor 42 so that the offset amount ofs becomes the first offset amount ofs1. The head 20 and the cylinder block 30 are moved in the width direction of the internal combustion engine 10 with respect to the crankcase 40. As a result, the cylinder 31 (accordingly, the center A of the piston pin 34) and the crankshaft 35 (the rotation center P of the crankshaft 35) have a relationship as shown in FIG. Note that. If the offset amount ofs is the first offset amount ofs1 at the time of executing step 720, the CPU does not send a drive signal to the electric motor.

次に、ＣＰＵはステップ７２５に進み、２サイクル自着火運転を行うように、各気筒の吸気弁駆動機構２２ａ、排気弁駆動機構２４ａ及びインジェクタ２７に所定のタイミングにて所定の駆動信号を送出し、ステップ８９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。以上により、低負荷運転時にはオフセット量ofsが第１オフセット量ofs1に設定され、自着火運転が行われる。   Next, the CPU proceeds to step 725, and sends a predetermined drive signal to the intake valve drive mechanism 22a, the exhaust valve drive mechanism 24a and the injector 27 of each cylinder at a predetermined timing so as to perform a two-cycle self-ignition operation. Then, the process proceeds to step 895 to end this routine once. As described above, during the low load operation, the offset amount ofs is set to the first offset amount ofs1, and the self-ignition operation is performed.

一方、内燃機関の運転状態が高負荷運転領域にあるときには、ＣＰＵはステップ８１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ７３０に進み、電動モータ４２に駆動信号を送出することにより、上記オフセット量ofsが上記第２オフセット量ofs2となるように、シリンダヘッド２０及びシリンダブロック３０をクランクケース４０に対して内燃機関１０の幅方向に移動させる。この結果、シリンダ３１（従って、ピストンピン３４の中心Ａ）とクランク軸３５（クランク軸３５の回転中心Ｐ）とが図５に示したような関係となる。なお。ステップ７３０を実行する時点において、オフセット量ofsが第２オフセット量ofs2となっていれば、ＣＰＵは電動モータ４２に駆動信号を送出しない。その後、ＣＰＵはステップ７２５に進んで自着火運転のための制御を行い、ステップ８９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。以上により、高負荷運転時にはオフセット量ofsが第２オフセット量ofs2に設定され、自着火運転が行われる。   On the other hand, when the operation state of the internal combustion engine is in the high load operation region, the CPU makes a “No” determination at step 810 to proceed to step 730 to send a drive signal to the electric motor 42, whereby the offset amount ofs. The cylinder head 20 and the cylinder block 30 are moved in the width direction of the internal combustion engine 10 with respect to the crankcase 40 so that the second offset amount ofs2 is obtained. As a result, the cylinder 31 (therefore, the center A of the piston pin 34) and the crankshaft 35 (the rotation center P of the crankshaft 35) have a relationship as shown in FIG. Note that. If the offset amount ofs is the second offset amount ofs2 at the time of executing step 730, the CPU does not send a drive signal to the electric motor. Thereafter, the CPU proceeds to step 725 to perform control for the self-ignition operation, proceeds to step 895, and once ends this routine. As described above, during the high load operation, the offset amount ofs is set to the second offset amount ofs2, and the self-ignition operation is performed.

以上、説明したように、第２実施形態に係る内燃機関においては、低負荷運転領域において自着火運転がなされているとき、オフセット量ofsが第１オフセット量ofs1に設定される。従って、下死点ＢＤＣから次の上死点ＴＤＣまでのクランク軸回転角度である第２クランク軸回転角度θ２（＝θ２ofs1）は、上死点ＴＤＣから次の下死点ＢＤＣまでのクランク軸回転角度である第１クランク軸回転角度θ１（θ１ofs1）よりも大きくなる。この結果、下死点ＢＤＣから次の上死点ＴＤＣに移動する際の燃焼室３６の体積減少速度の大きさは小さくなる。即ち、混合ガスを圧縮するとき、燃焼室体積は相対的に緩慢に（徐々に）減少する。   As described above, in the internal combustion engine according to the second embodiment, when the self-ignition operation is performed in the low load operation region, the offset amount ofs is set to the first offset amount ofs1. Therefore, the second crankshaft rotation angle θ2 (= θ2ofs1), which is the crankshaft rotation angle from the bottom dead center BDC to the next top dead center TDC, is the crankshaft rotation from the top dead center TDC to the next bottom dead center BDC. It becomes larger than the first crankshaft rotation angle θ1 (θ1ofs1) which is an angle. As a result, the volume reduction rate of the combustion chamber 36 when moving from the bottom dead center BDC to the next top dead center TDC is reduced. That is, when the mixed gas is compressed, the combustion chamber volume decreases relatively slowly (gradually).

従って、負荷が小さいために燃料量が相対的に小さくなって空燃比がリーン空燃比となる傾向が強い低負荷運転時においては、混合気が相対的に長い時間をかけて圧縮されることになる。これにより、圧縮により高温となった混合気の状態を長時間維持することができるので、低負荷時においても混合気を確実に自着火させることができる。   Therefore, the air-fuel ratio tends to become a lean air-fuel ratio because the load is small and the air-fuel ratio tends to become a lean air-fuel ratio. Become. Thereby, since the state of the air-fuel mixture that has become high temperature due to compression can be maintained for a long time, the air-fuel mixture can be surely self-ignited even at low loads.

また、高負荷運転領域において自着火運転がなされているときは、オフセット量ofsが第２オフセット量ofs2に設定され、第２クランク軸回転角度θ２は第１クランク軸回転角度θ１より小さくなる。この結果、下死点ＢＤＣから次の上死点ＴＤＣに移動する際の燃焼室３６の体積減少速度の大きさは大きくなり、燃焼室体積は急激に減少する。   Further, when the self-ignition operation is performed in the high load operation region, the offset amount ofs is set to the second offset amount ofs2, and the second crankshaft rotation angle θ2 is smaller than the first crankshaft rotation angle θ1. As a result, the volume reduction rate of the combustion chamber 36 when moving from the bottom dead center BDC to the next top dead center TDC increases, and the combustion chamber volume rapidly decreases.

従って、負荷が大きいために燃料量が相対的に大きくなって空燃比がリッチ空燃比となる傾向が強い高負荷運転時において、混合気は短時間内に圧縮されることになる。この結果、燃料を豊富に含み且つ圧縮により高温となった混合気の状態が長時間維持されることはないので、着火時期が早くなりすぎること（過早着火）が防止でき、従って、過早着火に伴う過大な燃焼音の発生を抑制することができる。   Therefore, the air-fuel mixture is compressed within a short time during a high load operation in which the fuel amount is relatively large and the air-fuel ratio tends to become a rich air-fuel ratio because the load is large. As a result, the state of the air-fuel mixture that contains abundant fuel and has become high temperature due to compression is not maintained for a long time, so that it is possible to prevent the ignition timing from becoming too early (premature ignition). It is possible to suppress the generation of excessive combustion noise accompanying ignition.

なお、第２実施形態における高負荷運転領域は、過早着火が発生しなければ、自着火燃焼に伴う筒内圧力上昇率が過大にならない範囲である。従って、更に高い負荷の運転領域において自着火燃焼を行うように構成するならば、第１実施形態のように、再びオフセット量ofsを第１オフセット量ofs1に設定すればよく、更に、高い負荷の運転領域においては火花点火運転を行えばよい。   Note that the high-load operation region in the second embodiment is a range in which the in-cylinder pressure increase rate associated with self-ignition combustion does not become excessive unless pre-ignition occurs. Therefore, if the auto-ignition combustion is performed in the operation region of a higher load, the offset amount ofs may be set to the first offset amount ofs1 again as in the first embodiment, and the load of higher load is further increased. A spark ignition operation may be performed in the operation region.

以上、説明したように、本発明による内燃機関によれば、運転状態に応じたオフセット量ofsを設定することにより、燃焼室体積の変化速度を適切に設定し、もって、自着火運転における過大な騒音を抑制し、確実な自着火を確保し、或いは過早着火を防止することができる。   As described above, according to the internal combustion engine according to the present invention, by setting the offset amount ofs according to the operating state, the change rate of the combustion chamber volume is appropriately set, and thus the excessive ignition in the self-ignition operation is achieved. Noise can be suppressed, reliable self-ignition can be ensured, or pre-ignition can be prevented.

なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、運転領域の総てにおいて自着火運転のみを行う内燃機関に対しては、オフセット量ofsを常にオフセット量ofs1に設定しておいてもよい。また、上記各実施形態における自着火運転は２サイクルであったが、４サイクル自着火運転を行う内燃機関にも本発明を適用することができる。また、自着火運転中において失火を確実に防止するために点火プラグ２５によって火花を補助的に発生してもよい。更に、少なくとも自着火運転中において、スーパチャージャ及びターボチャージャ等により過給を行うことが望ましい。   In addition, this invention is not limited to said each embodiment, A various modification can be employ | adopted within the scope of the present invention. For example, the offset amount ofs may always be set to the offset amount ofs1 for an internal combustion engine that performs only self-ignition operation in the entire operation region. Further, although the self-ignition operation in each of the above embodiments is two cycles, the present invention can also be applied to an internal combustion engine that performs a four-cycle self-ignition operation. Further, sparks may be supplementarily generated by the spark plug 25 in order to reliably prevent misfire during the self-ignition operation. Furthermore, it is desirable to perform supercharging with a supercharger, a turbocharger, or the like at least during self-ignition operation.

加えて、吸気弁２２及び排気弁２４はクランク軸３５によりベルトを介して駆動されるインテークカムシャフト及びエキゾーストカムシャフトによりそれぞれ開閉駆動されてもよい。また、上記オフセット量変更機構は、電動モータ４２及びボールねじ機構により構成されていたが、例えば、油圧発生源（油圧ポンプ）、油圧調整手段及び油圧シリンダ等により構成され、油圧等によってシリンダヘッド２０及びシリンダブロック３０を内燃機関１０の幅方向に移動させるように構成してもよい。   In addition, the intake valve 22 and the exhaust valve 24 may be driven to open and close by an intake camshaft and an exhaust camshaft that are driven by a crankshaft 35 via a belt, respectively. The offset amount changing mechanism is composed of the electric motor 42 and the ball screw mechanism. For example, the offset amount changing mechanism is composed of a hydraulic pressure generating source (hydraulic pump), a hydraulic pressure adjusting means, a hydraulic cylinder, and the like. The cylinder block 30 may be configured to move in the width direction of the internal combustion engine 10.

本発明の第１実施形態に係る内燃機関の側面図である。1 is a side view of an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention. 図１の１−１線に沿った平面にて内燃機関を切断した断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnected the internal combustion engine in the plane along the 1-1 line | wire of FIG. 図１の２−２線に沿った平面にて内燃機関を切断した断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnected the internal combustion engine in the plane along the 2-2 line | wire of FIG. 図２に示した内燃機関のシリンダ、ピストン、コネクティングロッド及びクランク軸の連結状態（位置関係）を模式的に示した図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing a connected state (positional relationship) of a cylinder, a piston, a connecting rod, and a crankshaft of the internal combustion engine shown in FIG. 2. 図２に示した内燃機関のシリンダ、ピストン、コネクティングロッド及びクランク軸の連結状態（位置関係）を模式的に示した図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing a connected state (positional relationship) of a cylinder, a piston, a connecting rod, and a crankshaft of the internal combustion engine shown in FIG. 2. 図１に示した内燃機関を制御する制御装置の電気ブロック図である。FIG. 2 is an electric block diagram of a control device that controls the internal combustion engine shown in FIG. 1. 図６に示した電気制御装置のＣＰＵが実行するルーチンである。7 is a routine executed by the CPU of the electric control device shown in FIG. 6. 本発明の第２実施形態に係る内燃機関の制御装置のＣＰＵが実行するルーチンである。It is a routine executed by the CPU of the control device for an internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０…内燃機関、２０…シリンダヘッド、２８，３７…被支持部、２１…吸気ポート、２２…吸気弁、２２ａ…吸気弁駆動機構、２３…排気ポート、２４…排気弁、２４ａ…排気弁駆動機構、２５…点火プラグ、２６…イグナイタ、２７…インジェクタ、３０…シリンダブロック、３０ａ…突出部、３０ａ１…貫通孔、３１…シリンダ、３２…ピストン、３３…コネクティングロッド、３４…ピストンピン、３５…クランク軸、３６…燃焼室、４０…クラックケース、４１…伸縮部材、４２…電動モータ、４３…駆動軸、４４ａ，４４ｂ…レール部、４４…支持基体、５０…電気制御装置、５１…アクセルペダル操作量センサ、５２…エンジン回転速度センサ、ofs…オフセット量、ofs1…第１オフセット量、ofs2…第２オフセット量、Ａ…ピストンとコネクティングロッドとの連結点、Ｐ…クランク軸回転中心。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 20 ... Cylinder head, 28, 37 ... Supported part, 21 ... Intake port, 22 ... Intake valve, 22a ... Intake valve drive mechanism, 23 ... Exhaust port, 24 ... Exhaust valve, 24a ... Exhaust valve drive Mechanism: 25 ... Spark plug, 26 ... Igniter, 27 ... Injector, 30 ... Cylinder block, 30a ... Projection, 30a1 ... Through hole, 31 ... Cylinder, 32 ... Piston, 33 ... Connecting rod, 34 ... Piston pin, 35 ... Crankshaft, 36 ... Combustion chamber, 40 ... Crack case, 41 ... Telescopic member, 42 ... Electric motor, 43 ... Drive shaft, 44a, 44b ... Rail part, 44 ... Support base, 50 ... Electric control device, 51 ... Accelerator pedal Operation amount sensor 52 ... Engine rotation speed sensor, ofs ... offset amount, ofs1 ... first offset amount, ofs2 ... second offset amount, A ... pis Connection point between the emission and the connecting rod, P ... crankshaft rotation center.

Claims (6)

シリンダと、前記シリンダ内において往復運動するピストンと、クランク軸と、前記ピストンと前記クランク軸とを連結し同ピストンの前記シリンダ内における往復運動を同クランク軸の回転運動に変換するためのコネクティングロッドとを備え、
少なくとも一部の運転領域において前記シリンダ及び前記ピストンにより構成される燃焼室内に均質な混合気を形成し同混合気を同燃焼室内にて圧縮することにより自着火させて燃焼させる内燃機関であって、
前記ピストンが圧縮上死点から同圧縮上死点の次に到来する下死点まで移動する期間に対応した前記クランク軸の回転角度である第１クランク軸回転角度が、同ピストンが同下死点から同下死点の次に到来する上死点まで移動する期間に対応した前記クランク軸の回転角度である第２クランク軸回転角度より小さくなるように、前記クランク軸の回転中心を、同ピストンと前記コネクティングロッドとの連結点を通り前記シリンダの軸線に平行な基準線からオフセットさせたことを特徴とする内燃機関。 A connecting rod for connecting a cylinder, a piston reciprocating in the cylinder, a crankshaft, the piston and the crankshaft, and converting a reciprocating motion of the piston in the cylinder into a rotational motion of the crankshaft And
An internal combustion engine that forms a homogeneous air-fuel mixture in a combustion chamber constituted by the cylinder and the piston in at least a part of an operation region, and that self-ignites and combusts by compressing the air-fuel mixture in the combustion chamber. ,
The first crankshaft rotation angle, which is the rotation angle of the crankshaft corresponding to the period during which the piston moves from the compression top dead center to the bottom dead center that comes next to the compression top dead center, The rotation center of the crankshaft is set to be the same as the second crankshaft rotation angle, which is the rotation angle of the crankshaft corresponding to the period of movement from the point to the top dead center that comes next to the bottom dead center. An internal combustion engine that is offset from a reference line that passes through a connecting point between a piston and the connecting rod and is parallel to an axis of the cylinder. シリンダと、前記シリンダ内において往復運動するピストンと、クランク軸と、前記ピストンと前記クランク軸とを連結し同ピストンの前記シリンダ内における往復運動を同クランク軸の回転運動に変換するためのコネクティングロッドとを備え、
一部の運転領域において前記シリンダ及び前記ピストンにより構成される燃焼室内に均質な混合気を形成し同混合気を同燃焼室内にて圧縮することにより自着火させて燃焼させる予混合圧縮自着火運転を行い、他の運転領域において前記燃焼室内に混合気を形成し同混合気を火花により点火して燃焼させる火花点火運転を行う内燃機関であって、
前記ピストンと前記コネクティングロッドとの連結点を通り前記シリンダの軸線に平行な基準線からの前記クランク軸の回転中心までの距離であるオフセット量を指示信号に応じて変更するオフセット量変更機構と、
前記予混合圧縮自着火運転中は、前記ピストンが圧縮上死点から同圧縮上死点の次に到来する下死点まで移動する期間に対応した前記クランク軸の回転角度である第１クランク軸回転角度が、同ピストンが同下死点から同下死点の次に到来する上死点まで移動する期間に対応した前記クランク軸の回転角度である第２クランク軸回転角度より小さくなるように前記オフセット量を設定するための前記指示信号を発生し、且つ、前記火花点火運転中は、前記第１クランク軸回転角度が前記第２クランク軸回転角度より大きくなるように前記オフセット量を設定するための前記指示信号を発生するオフセット量制御手段と、
を備えた内燃機関。 A connecting rod for connecting a cylinder, a piston reciprocating in the cylinder, a crankshaft, the piston and the crankshaft, and converting a reciprocating motion of the piston in the cylinder into a rotational motion of the crankshaft And
Premixed compression self-ignition operation in which a homogeneous air-fuel mixture is formed in a combustion chamber constituted by the cylinder and the piston in some operation regions, and the air-fuel mixture is self-ignited and combusted by being compressed in the combustion chamber. An internal combustion engine that performs a spark ignition operation in which an air-fuel mixture is formed in the combustion chamber in another operating region and the air-fuel mixture is ignited by a spark and burned
An offset amount changing mechanism that changes an offset amount that is a distance from a reference line that passes through a connection point between the piston and the connecting rod to a rotation center of the crankshaft from a reference line parallel to the axis of the cylinder, according to an instruction signal;
During the premixed compression self-ignition operation, the first crankshaft is a rotation angle of the crankshaft corresponding to a period during which the piston moves from a compression top dead center to a bottom dead center that comes next to the compression top dead center. The rotation angle is smaller than the second crankshaft rotation angle that is the rotation angle of the crankshaft corresponding to the period during which the piston moves from the bottom dead center to the top dead center that comes next to the bottom dead center. The instruction signal for setting the offset amount is generated, and the offset amount is set so that the first crankshaft rotation angle is larger than the second crankshaft rotation angle during the spark ignition operation. Offset amount control means for generating the instruction signal for,
Internal combustion engine equipped with. シリンダと、前記シリンダ内において往復運動するピストンと、クランク軸と、前記ピストンと前記クランク軸とを連結し同ピストンの前記シリンダ内における往復運動を同クランク軸の回転運動に変換するためのコネクティングロッドとを備え、
少なくとも低負荷運転領域及び同低負荷運転領域よりも高負荷側の領域である高負荷運転領域において前記シリンダ及び前記ピストンにより構成される燃焼室内に均質な混合気を形成し同混合気を同燃焼室内にて圧縮することにより自着火させて燃焼させる内燃機関であって、
前記ピストンと前記コネクティングロッドとの連結点を通り前記シリンダの軸線に平行な基準線からの前記クランク軸の回転中心までの距離であるオフセット量を指示信号に応じて変更するオフセット量変更機構と、
前記内燃機関の負荷が前記低負荷運転領域にあるときは、前記ピストンが圧縮上死点から同圧縮上死点の次に到来する下死点まで移動する期間に対応した前記クランク軸の回転角度である第１クランク軸回転角度が、同ピストンが同下死点から同下死点の次に到来する上死点まで移動する期間に対応した前記クランク軸の回転角度である第２クランク軸回転角度より小さくなるように前記オフセット量を設定するための前記指示信号を発生し、且つ、前記内燃機関の負荷が前記高負荷運転領域にあるときは、前記第１クランク軸回転角度が前記第２クランク軸回転角度より大きくなるように前記オフセット量を設定するための前記指示信号を発生するオフセット量制御手段と、
を備えた内燃機関。 A connecting rod for connecting a cylinder, a piston reciprocating in the cylinder, a crankshaft, the piston and the crankshaft, and converting a reciprocating motion of the piston in the cylinder into a rotational motion of the crankshaft And
At least in the low-load operation region and the high-load operation region that is higher than the low-load operation region, a homogeneous mixture is formed in the combustion chamber constituted by the cylinder and the piston, and the same mixture is combusted. An internal combustion engine that is self-ignited and combusted by being compressed indoors,
An offset amount changing mechanism that changes an offset amount that is a distance from a reference line that passes through a connection point between the piston and the connecting rod to a rotation center of the crankshaft from a reference line parallel to the axis of the cylinder, according to an instruction signal;
When the load of the internal combustion engine is in the low load operation region, the rotation angle of the crankshaft corresponding to the period during which the piston moves from the compression top dead center to the bottom dead center that comes next to the compression top dead center The second crankshaft rotation is a rotation angle of the crankshaft corresponding to a period during which the piston moves from the bottom dead center to the top dead center that comes next to the bottom dead center. When the instruction signal for setting the offset amount to be smaller than an angle is generated and the load of the internal combustion engine is in the high load operation region, the first crankshaft rotation angle is set to the second crankshaft rotation angle. Offset amount control means for generating the instruction signal for setting the offset amount to be larger than a crankshaft rotation angle;
Internal combustion engine equipped with. シリンダと、前記シリンダ内において往復運動するピストンと、クランク軸と、前記ピストンと前記クランク軸とを連結し同ピストンの前記シリンダ内における往復運動を同クランク軸の回転運動に変換するためのコネクティングロッドとを備え、一部の運転領域において前記シリンダ及び前記ピストンにより構成される燃焼室内に均質な混合気を形成し同混合気を同燃焼室内にて圧縮することにより自着火させて燃焼させる予混合圧縮自着火運転を行い、他の運転領域において前記燃焼室内に混合気を形成し同混合気を火花により点火して燃焼させる火花点火運転を行う内燃機関の制御方法であって、
前記予混合圧縮自着火運転中は、前記ピストンが圧縮上死点から同圧縮上死点の次に到来する下死点まで移動する期間に対応した前記クランク軸の回転角度である第１クランク軸回転角度が、同ピストンが同下死点から同下死点の次に到来する上死点まで移動する期間に対応した前記クランク軸の回転角度である第２クランク軸回転角度より小さくなるように、且つ、前記火花点火運転中は、前記第１クランク軸回転角度が前記第２クランク軸回転角度より大きくなるように、前記ピストンと前記コネクティングロッドとの連結点を通り前記シリンダの軸線に平行な基準線からの前記クランク軸の回転中心までの距離であるオフセット量を変更する内燃機関の制御方法。 A connecting rod for connecting a cylinder, a piston reciprocating in the cylinder, a crankshaft, the piston and the crankshaft, and converting a reciprocating motion of the piston in the cylinder into a rotational motion of the crankshaft Premixed to form a homogeneous air-fuel mixture in a combustion chamber constituted by the cylinder and the piston in a part of the operation region, and to self-ignite and combust by compressing the air-fuel mixture in the combustion chamber A control method for an internal combustion engine that performs a spark ignition operation that performs compression auto-ignition operation, forms an air-fuel mixture in the combustion chamber in another operation region, and ignites and burns the air-fuel mixture with sparks,
During the premixed compression self-ignition operation, the first crankshaft is a rotation angle of the crankshaft corresponding to a period during which the piston moves from a compression top dead center to a bottom dead center that comes next to the compression top dead center. The rotation angle is smaller than the second crankshaft rotation angle that is the rotation angle of the crankshaft corresponding to the period during which the piston moves from the bottom dead center to the top dead center that comes next to the bottom dead center. In addition, during the spark ignition operation, the first crankshaft rotation angle is larger than the second crankshaft rotation angle and passes through a connection point between the piston and the connecting rod and is parallel to the cylinder axis. An internal combustion engine control method for changing an offset amount, which is a distance from a reference line to a rotation center of the crankshaft. シリンダと、前記シリンダ内において往復運動するピストンと、クランク軸と、前記ピストンと前記クランク軸とを連結し同ピストンの前記シリンダ内における往復運動を同クランク軸の回転運動に変換するためのコネクティングロッドとを備え、少なくとも一部の運転領域において前記シリンダ及び前記ピストンにより構成される燃焼室内に均質な混合気を形成し同混合気を同燃焼室内にて圧縮することにより自着火させて燃焼させる予混合圧縮自着火運転を行う内燃機関の制御方法であって、
前記内燃機関の負荷の大きさに応じて、前記ピストンと前記コネクティングロッドとの連結点を通り前記シリンダの軸線に平行な基準線からの前記クランク軸の回転中心までの距離であるオフセット量を変更する内燃機関の制御方法。 A connecting rod for connecting a cylinder, a piston reciprocating in the cylinder, a crankshaft, the piston and the crankshaft, and converting a reciprocating motion of the piston in the cylinder into a rotational motion of the crankshaft A homogeneous air-fuel mixture is formed in a combustion chamber constituted by the cylinder and the piston in at least a part of the operation region, and the air-fuel mixture is compressed in the combustion chamber to be self-ignited and burned. A control method for an internal combustion engine that performs a mixed compression self-ignition operation,
According to the load of the internal combustion engine, an offset amount, which is a distance from a reference line that passes through a connection point between the piston and the connecting rod and is parallel to the axis of the cylinder, to the rotation center of the crankshaft is changed. A method for controlling an internal combustion engine. シリンダと、前記シリンダ内において往復運動するピストンと、クランク軸と、前記ピストンと前記クランク軸とを連結し同ピストンの前記シリンダ内における往復運動を同クランク軸の回転運動に変換するためのコネクティングロッドとを備えた内燃機関であって、
前記ピストンと前記コネクティングロッドとの連結点を通り前記シリンダの軸線に平行な基準線からの前記クランク軸の回転中心までの距離であるオフセット量を変更するオフセット量変更機構を備えた内燃機関。
A connecting rod for connecting a cylinder, a piston reciprocating in the cylinder, a crankshaft, the piston and the crankshaft, and converting a reciprocating motion of the piston in the cylinder into a rotational motion of the crankshaft An internal combustion engine comprising:
An internal combustion engine comprising an offset amount changing mechanism that changes an offset amount that is a distance from a reference line that passes through a connection point between the piston and the connecting rod and is parallel to an axis of the cylinder to a rotation center of the crankshaft.
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