JP2017048751A - 内燃機関の圧縮比調整装置及び内燃機関の圧縮比調整装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
排気(吸気)上死点における偏心カム部の偏心方向(αY′)についてみると、(A)に示す制御位相αaの偏心カム部の偏心方向(αY′a)では、コントロールリンク14にやや近づく方向を向いている。これによりコントロールリンク14は第2連結ピン11を右上方にやや押し上げ、ロアリンク10がクランクピン9を支点に時計方向に回転される。これにより、第1連結ピン8の位置はやや下がり、もってアッパリンク7によりピストン2はやや下方に引き下げられる。これによって、排気(吸気)上死点のピストン位置(Y′0a)は圧縮上死点のピストン位置(Y0a)よりやや低い位置(−Δa)となる。
吸気下死点における偏心カム部の偏心方向(αC)についてみると、(B)に示す制御位相αa、(F)に示す制御位相αbの両方とも偏心カム部の偏心方向(αCa)、(αCb)はコントロールリンク14と反対方向を向いている。これによりコントロールリンク14は第2連結ピン11を左下方に引き下げ、ロアリンク10がクランクピン9を支点に反時計方向に回転される。これにより、第1連結ピン8の位置が上がり、もってアッパリンク7によりピストン2は上方に押し上げられる。これによって、制御位相αaでの吸気下死点のピストン位置(YCa)と、制御位相αaでの吸気下死点のピストン位置(YCb)は比較的高い位置で略同一位置になる。ここで、YCaとYCbが略同一位置になるのは、コントロ−ルリンク14の方向とαCの方向のなす角が、αCaとαCbとで両者略一致(勝手違い配置)するからである。
圧縮上死点における偏心カム部の偏心方向(αY)についてみると、(C)に示す制御位相αaでは、偏心カム部の方向(αYa)はコントロールリンク14からやや離れる方向を向いている。これによりコントロールリンク14は第2連結ピン11を左下方にやや引き下げ、ロアリンク10がクランクピン9を支点に反時計方向に回転される。これにより、第1連結ピン8の位置は上がり、もってアッパリンク7によりピストン2は上方に押し上げられる。これによって、圧縮上死点のピストン位置(Y0a)は比較的高い位置になる。したがって、機械圧縮比Caはやや高い値となる。
膨張下死点における偏心カムの偏心方向(αE)についてみると、(D)に示す制御位相αa、(H)に示す制御位相αbとも偏心カムの偏心方向(αE)は、コントロールリンク14の方向を向いている。これによりコントロールリンク14は第2連結ピン11を右上方に押し上げ、ロアリンク10がクランクピン9を支点に時計方向に回転される。これにより第1連結ピン8の位置は下がり、もってアッパリンク7によりピストン2は下方に引き下げられる。これによって、制御位相αaの膨張下死点のピストン位置(YEa)と、制御位相αbの膨張下死点のピストン位置(YEb)は、制御位相αaの吸気下死点のピストン位置(YCa)や制御位相αbの吸気下死点のピストン位置(YCb)と比較して充分低い位置になる。
排気(吸気)上死点における偏心カムの偏心方向(αY´)についてみると、図9(E)での制御位相αcの偏心方向(αY´c)に示すように、図6(E)に示す制御位相αbの偏心方向(αY´b)よりコントロールリンク14からやや離れる方向にシフトする。これによりコントロールリンク14は第2連結ピン11を左下方にやや引き下げ、ロアリンク10がクランクピン9を支点に反時計方向に回転される。これにより第1連結ピン8の位置は上がり、もってアッパリンク7によりピストン2は上方に押し上げられる。これによって、排気(吸気)上死点のピストン位置(Y´0c)は制御位相αbのピストン位置(Y´0b)よりも高くなり、これによって排気(吸気)上死点における気筒内容積は更に小さくなるのである。これにより、内部EGRを更に低減できるのである。
吸気下死点における偏心カムの偏心方向(αC)についてみると、図9(F)での制御位相αcの偏心方向(αCc)に示すように、図6(F)に示す制御位相αbの偏心方向(αCb)と比較すると、制御位相αcの偏心方向(αCc)はコントロールリンク14にやや近づく方向にシフトする。これによりコントロールリンク14は第2連結ピン11を右上方にやや押し上げ、ロアリンク10がクランクピン9を支点に時計方向に回転される。これにより第1連結ピン8の位置は下がり、もってアッパリンク7によりピストン2は下方に引き下げられる。これによって、吸気下死点のピストン位置(YCc)は、制御位相αaのピストン位置(YCa)及び制御位相αbのピストン位置(YCb)より低くなる。このピストン位置の下降と上述した排気(吸気)上死点でのピストン位置(Y´0c)の上昇により、吸気ストロ−ク(LIc)が増加するようになる。
圧縮上死点における偏心カムの偏心方向(αY)についてみると、図9(G)での制御位相αcの偏心方向(αYc)に示すように、図6(G)に示す制御位相αbの偏心方向(αYb)と比較すると、制御位相αcの偏心方向(αYc)はコントロールリンク14に近づく方向にシフトする。これによりコントロールリンク14は第2連結ピン11を右上方にやや押し上げ、ロアリンク10がクランクピン9を支点に時計方向に回転される。これにより第1連結ピン8の位置は下がり、もってアッパリンク7によりピストン2は下方に引き下げられる。これによって、圧縮上死点のピストン位置(Y0c)は制御位相αbのピストン位置(Y0b)より低くなり、機械圧縮比(Cc)は制御位相αbの機械圧縮比(Cb)より低い値になる。
膨張下死点における偏心カムの偏心方向(αE)についてみると、図9(H)での制御位相αcの偏心方向(αEc)に示すように、図6(H)に示す制御位相αbの偏心方向(αEb)と比較すると、制御位相αcの偏心方向(αEc)はコントロールリンク14から離れる方向にシフトする。これによりコントロールリンク14は第2連結ピン11を左下方にやや引き下げ、ロアリンク10がクランクピン9を支点に反時計方向に回転される。これにより第1連結ピン8の位置は上がり、もってアッパリンク7によりピストン2は上方に押し上げられる。この結果、膨張下死点のピストン位置(YEc)はやや上昇する。これによって、前述の圧縮上死点位置(Y0c)の低下と相まって膨張ストロ−ク(LEc)は制御位相αbの膨張ストロ−ク(LEb)よりやや減少し、同様に機械膨張比(Ec)も制御位相αbの機械膨張比(Eb)よりやや減少する。しかしながら、この膨張ストロ−ク(LEc)も圧縮ストロ−ク(LCc)よりは充分長くなっており、また機械膨張比(Ec)も機械圧縮比(Cc)よりは充分大きくなっているのは上述の通りである。
Claims (12)
- 4サイクル式の内燃機関におけるピストンのストロ−ク位置を変化させることで、機械圧縮比及び機械膨張比を変更可能な可変圧縮比機構を備えた内燃機関の圧縮比調整装置において、
前記可変圧縮比機構は、前記内燃機関の高負荷領域において、前記機械圧縮比を相対的に小さくすると共に、この時の前記機械膨張比を相対的に大きく設定することを特徴とする内燃機関の圧縮比調整装置。 - 請求項1に記載の内燃機関の圧縮比調整装置において、
前記可変圧縮比機構は、前記内燃機関の高負荷領域における前記機械圧縮比を、前記内燃機関の部分負荷領域における前記機械圧縮比より小さく設定すると共に、前記内燃機関の高負荷領域における前記機械膨張比を、前記内燃機関の部分負荷領域における前記機械膨張比より小さく設定することを特徴とする内燃機関の圧縮比調整装置。 - 請求項2に記載の内燃機関の圧縮比調整装置において、
前記可変圧縮比機構は、前記内燃機関の高負荷領域において、排気(吸気)上死点のピストン位置を圧縮上死点のピストン位置より高く設定することを特徴とする内燃機関の圧縮比調整装置。 - 請求項3に記載の内燃機関の圧縮比調整装置において、
前記可変圧縮比機構は、前記内燃機関の高負荷領域における圧縮上死点の前記ピストン位置を、前記内燃機関の部分荷領域における圧縮上死点の前記ピストン位置より低く設定することを特徴とする内燃機関の圧縮比調整装置。 - 請求項3に記載の内燃機関の圧縮比調整装置において、
前記可変圧縮比機構は、前記内燃機関の高負荷領域における膨張下死点の前記ピストン位置を、前記内燃機関の部分荷領域における膨張下死点の前記ピストン位置より高く設定することを特徴とする内燃機関の圧縮比調整装置。 - 請求項3に記載の内燃機関の圧縮比調整装置において、
前記可変圧縮比機構は、前記内燃機関の高負荷領域における排気(吸気)上死点の前記ピストン位置を、前記内燃機関の部分負荷領域における排気(吸気)上死点の前記ピストン位置より高く設定することを特徴とする内燃機関の圧縮比調整装置。 - 請求項3に記載の内燃機関の圧縮比調整装置において、
前記可変圧縮比機構は、前記内燃機関の高負荷領域における吸気下死点の前記ピストン位置を、前記内燃機関の部分負荷領域における吸気下死点の前記ピストン位置とほぼ同じに設定することを特徴とする内燃機関の圧縮比調整装置。 - 4サイクル式の内燃機関におけるピストンのストロ−ク位置を変化させることで、機械圧縮比及び機械膨張比を変更可能な可変圧縮比機構を備えた内燃機関の圧縮比調整装置において、
前記可変圧縮比機構は、アクセル開度が所定開度以上において、圧縮ストロ−クに対して膨張ストロ−クが大きいことを特徴とする内燃機関の圧縮比調整装置。 - 請求項8に記載の内燃機関の圧縮比調整装置において、
前記可変圧縮比機構は、前記内燃機関の高負荷領域における前記ピストンの圧縮ストロークが、前記内燃機関の部分負荷領域における前記ピストンの圧縮ストロークより小さく、前記内燃機関の高負荷領域における前記ピストンの膨張ストロークが、前記内燃機関の部分負荷領域における前記ピストンの膨張ストロークより小さいことを特徴とする内燃機関の圧縮比調整装置。 - 請求項9に記載の内燃機関の圧縮比調整装置において、
前記可変圧縮比機構は、前記内燃機関の高負荷領域において、吸入ストロ−クを圧縮ストロ−クより大きく設定可能なことを特徴とする内燃機関の圧縮比調整装置。 - 請求項10に記載の内燃機関の圧縮比調整装置において、
前記可変圧縮比機構は、前記内燃機関の高負荷領域において、排気(吸気)上死点のピストン位置が圧縮上死点のピストン位置より高いことを特徴とする内燃機関の圧縮比調整装置。 - 自動車用の4サイクル内燃機関における機械圧縮比と機械膨張比を異なって変更可能な内燃機関の圧縮比調整装置の制御方法において、
アクセル開度が所定の開度以上か否かを判定し、前記所定のアクセル開度以上と判断された場合に前記内燃機関の高負荷領域と判断し、前記所定のアクセル開度より低いと判断された場合に前記内燃機関の部分負荷領域と判断し、
前記内燃機関の高負荷領域と判断した場合には、前記機械圧縮比を前記内燃機関の部分負荷領域における前記機械圧縮比より小さく制御すると共に、前記機械膨張比を前記内燃機関の部分負荷領域における前記機械膨張比より小さく制御することを特徴とする内燃機関の圧縮比調整装置の制御方法。
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