JPH0621568B2 - 内燃機関の可変圧縮比機構 - Google Patents
内燃機関の可変圧縮比機構Info
- Publication number
- JPH0621568B2 JPH0621568B2 JP63118653A JP11865388A JPH0621568B2 JP H0621568 B2 JPH0621568 B2 JP H0621568B2 JP 63118653 A JP63118653 A JP 63118653A JP 11865388 A JP11865388 A JP 11865388A JP H0621568 B2 JPH0621568 B2 JP H0621568B2
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- Japan
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- compression ratio
- combustion engine
- internal combustion
- control valve
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ピストンの上死点での燃料室容積を増減させ
て圧縮比を可変とする内燃機関の可変圧縮比機構に関す
る。
て圧縮比を可変とする内燃機関の可変圧縮比機構に関す
る。
（従来技術） 従来、このような内燃機関の可変圧縮比機構としては、
例えば、特開昭５８−９１３４０号公報に開示された技
術がある。この従来技術（以下第１の従来技術という）
は、ピストンとコネクティングロッドとの間に偏心ベア
リングを介在させ、この偏心ベアリングの回転に合わせ
てピストンのコネクティングロッドに対する相対位置を
可変とし、油圧作動式のロックピンにより偏心ベアリン
グをコネクティングロッドに固定又は固定解除すること
により内燃機関の圧縮比を可変とするようにしたもので
ある。
例えば、特開昭５８−９１３４０号公報に開示された技
術がある。この従来技術（以下第１の従来技術という）
は、ピストンとコネクティングロッドとの間に偏心ベア
リングを介在させ、この偏心ベアリングの回転に合わせ
てピストンのコネクティングロッドに対する相対位置を
可変とし、油圧作動式のロックピンにより偏心ベアリン
グをコネクティングロッドに固定又は固定解除すること
により内燃機関の圧縮比を可変とするようにしたもので
ある。
他の従来技術として、例えば特開昭54−106724号公報に
開示されたものがある。この従来技術（以下第２の従来
技術という）は、シリンダブロック側に設けられた油圧
制御装置からの油圧作用により、ピストンの内側上端面
とピストンガイドの上端面とにより形成される油圧室内
の油圧を変化させてピストンのピストンガイドに対する
相対位置を変化させ、これによって内燃機関の燃焼室容
積を変化させて圧縮比を可変とするようにしたものであ
る。
開示されたものがある。この従来技術（以下第２の従来
技術という）は、シリンダブロック側に設けられた油圧
制御装置からの油圧作用により、ピストンの内側上端面
とピストンガイドの上端面とにより形成される油圧室内
の油圧を変化させてピストンのピストンガイドに対する
相対位置を変化させ、これによって内燃機関の燃焼室容
積を変化させて圧縮比を可変とするようにしたものであ
る。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、第１の従来技術では、シリンダブロック
に形成された高圧縮比用及び低圧縮比用の２つのメイン
油路からの作動油圧を、クランク軸、クランクピン及び
コネクティングロッドを経由して油圧作動式のロックピ
ンに作用させているので、クランク軸やクランクピンの
各軸受メタルに制御油圧を通す油路を形成するためのス
ペースが夫々必要となり、限られたスペースに配置され
る各軸受メタルにおいて軸受機能の確保以外に前記油路
のスペースの確保が困難となる場合がある。
に形成された高圧縮比用及び低圧縮比用の２つのメイン
油路からの作動油圧を、クランク軸、クランクピン及び
コネクティングロッドを経由して油圧作動式のロックピ
ンに作用させているので、クランク軸やクランクピンの
各軸受メタルに制御油圧を通す油路を形成するためのス
ペースが夫々必要となり、限られたスペースに配置され
る各軸受メタルにおいて軸受機能の確保以外に前記油路
のスペースの確保が困難となる場合がある。
また、前記２つのメイン油路の切換えを、該メイン油路
の上流側のシリンダブロック内で行なっているので、即
ち前記ロックピンを固定又は固定解除する切換え指令が
該ロックピンからかなり離れた部位から出されるので、
前記固定又は固定解除のためのロックピンの速やかな追
従が得難く、従って圧縮比を変化させるときの応答性
（以下「圧縮比変化の応答性」を云う）が悪い。
の上流側のシリンダブロック内で行なっているので、即
ち前記ロックピンを固定又は固定解除する切換え指令が
該ロックピンからかなり離れた部位から出されるので、
前記固定又は固定解除のためのロックピンの速やかな追
従が得難く、従って圧縮比を変化させるときの応答性
（以下「圧縮比変化の応答性」を云う）が悪い。
他方、第２の従来技術においても、前記油圧制御装置か
らの制御油圧を、クランク軸、クランクピン及びコネク
ティングロッドを経由して前記油圧室に供給しているの
で、クランク軸及びクランクピンの各軸受メタルに制御
油圧を通す油路形成のスペースが夫々必要となる。従っ
て、前記各軸受メタルにおいてその潤滑機能の確保や前
記油路のスペース確保を図るためには、第１に潤滑油路
とは別に制御油圧のための油路を設けるか、第２に制御
油圧を、その低油圧側及び高油圧側のいずれの場合でも
潤滑に支障のない値に設定し、制御油路と潤滑油路とを
兼用できるように形成する必要があるが、前者の場合に
はスペース上困難となり、また、後者の場合には、制御
油圧の低油圧側の最低値が潤滑機能を果たすために制限
されるので、その高油圧側の値が過大となり、これによ
って前記油圧制御装置の容量が過大になり、或はピスト
ン構造が重量増となる等の問題があった。また、この従
来技術においても、前記油圧室に作用する制御油圧は、
該油圧室から離れた前記油圧制御装置により制御される
ので、ピストンのピストンピンに対する相対位置変化の
速やかな追従が得難く、従って圧縮比変化の応答性が悪
い。
らの制御油圧を、クランク軸、クランクピン及びコネク
ティングロッドを経由して前記油圧室に供給しているの
で、クランク軸及びクランクピンの各軸受メタルに制御
油圧を通す油路形成のスペースが夫々必要となる。従っ
て、前記各軸受メタルにおいてその潤滑機能の確保や前
記油路のスペース確保を図るためには、第１に潤滑油路
とは別に制御油圧のための油路を設けるか、第２に制御
油圧を、その低油圧側及び高油圧側のいずれの場合でも
潤滑に支障のない値に設定し、制御油路と潤滑油路とを
兼用できるように形成する必要があるが、前者の場合に
はスペース上困難となり、また、後者の場合には、制御
油圧の低油圧側の最低値が潤滑機能を果たすために制限
されるので、その高油圧側の値が過大となり、これによ
って前記油圧制御装置の容量が過大になり、或はピスト
ン構造が重量増となる等の問題があった。また、この従
来技術においても、前記油圧室に作用する制御油圧は、
該油圧室から離れた前記油圧制御装置により制御される
ので、ピストンのピストンピンに対する相対位置変化の
速やかな追従が得難く、従って圧縮比変化の応答性が悪
い。
（発明の目的） 本発明は、かかる従来技術の課題を解決すべくなされた
もので、クランク軸等の従前の構造を変更することな
く、簡単な構成を付加することにより、圧縮比変化の応
答性を向上できる内燃機関の可変圧縮比機構を提供する
ことを目的としている。
もので、クランク軸等の従前の構造を変更することな
く、簡単な構成を付加することにより、圧縮比変化の応
答性を向上できる内燃機関の可変圧縮比機構を提供する
ことを目的としている。
（課題を解決するための手段） かかる目的を達成するための本発明の要旨は、内燃機関
のピストンの上死点における燃料室容積を増減させて圧
縮比を可変とする内燃機関の可変圧縮比機構において、
コネクティングロッドに設けた油路を介して供給される
作動油圧に応じて前記燃焼室容積を増減させる燃焼室容
積可変手段と、前記コネクティングロッドに、一部が該
コネクティングロッドの外面に露出して設けられ前記作
動油圧の前記燃焼室容積可変手段への供給を制御する油
圧制御弁と、シリンダブロック側に、前記油圧制御弁の
前記露出部に対向して設けられ、該露出部に前記作動油
圧とは異なる駆動源の駆動力を前記シリンダブロック側
から直接作用させて前記油圧制御弁を駆動する駆動手段
とから成ることを特徴とする。
のピストンの上死点における燃料室容積を増減させて圧
縮比を可変とする内燃機関の可変圧縮比機構において、
コネクティングロッドに設けた油路を介して供給される
作動油圧に応じて前記燃焼室容積を増減させる燃焼室容
積可変手段と、前記コネクティングロッドに、一部が該
コネクティングロッドの外面に露出して設けられ前記作
動油圧の前記燃焼室容積可変手段への供給を制御する油
圧制御弁と、シリンダブロック側に、前記油圧制御弁の
前記露出部に対向して設けられ、該露出部に前記作動油
圧とは異なる駆動源の駆動力を前記シリンダブロック側
から直接作用させて前記油圧制御弁を駆動する駆動手段
とから成ることを特徴とする。
（作用） コネクティングロッドに設けられた油圧制御弁がシリン
ダブロック側に設けられた駆動手段により駆動され、作
動油圧が燃焼室容積可変手段に作用し、圧縮比の変化状
態を得る。
ダブロック側に設けられた駆動手段により駆動され、作
動油圧が燃焼室容積可変手段に作用し、圧縮比の変化状
態を得る。
（実施例） 以下、本発明の各実施例を添付した図面に基づいて説明
する。なお、各実施例の説明において同様の部位には同
一の符号を付して重複した説明を省略する。
する。なお、各実施例の説明において同様の部位には同
一の符号を付して重複した説明を省略する。
第１図から第３図までは本発明の第１実施例を示してお
り、第１図は可変圧縮比機構の全体構成を示す図であ
る。
り、第１図は可変圧縮比機構の全体構成を示す図であ
る。
第１図に示すように、内燃機関のシリンダーライナ壁１
内を往復動するピストン２は、可動ピストン頂部３（同
図では右側半分と左側半分とを、作動の理解を容易にす
るために分割して示してある）とピストン基部４とから
構成されている。ここで、可動ピストン頂部３はピスト
ン基部４に対して一定量ｈだけ相対変位可能に組付けら
れており、可動ピストン頂部３とピストン基部４との間
には高圧縮比側油圧室５と低圧縮比側油圧室６とが夫々
形成され得るように成っている。ピストンピン７は、コ
ネクティングロッド８の小端部に圧入されている一方、
前記ピストン基部４のピストンピン孔４ａに回動自在に
挿通されている。コネクティングロッド８及びピストン
ピン７には、常時互いに連通する高圧縮比側油路８Ｈ，
７Ｈと低圧縮比側油路８Ｌ，７Ｌとが夫々形成されてい
る。また、ピストン基部４には、ピストン２の下死点付
近でピストンピン７の高圧縮比側油路７Ｈ、低圧縮比側
油路７Ｌを高圧縮比側油圧室５、低圧縮比側油圧室６に
夫々連通させる高圧縮比側油路４Ｈ、低圧縮比側油路４
Ｌが形成されている。さらに、コネクティングロッド８
には、クランクピン９の潤滑油路９ａからの作動油圧
を、クランクピン９の軸受メタル１０に形成された溝及
び孔１０ａを経て高圧縮比側油路８Ｈ又は低圧縮比側油
路８Ｌに作用させる油路８ａが形成されている。
内を往復動するピストン２は、可動ピストン頂部３（同
図では右側半分と左側半分とを、作動の理解を容易にす
るために分割して示してある）とピストン基部４とから
構成されている。ここで、可動ピストン頂部３はピスト
ン基部４に対して一定量ｈだけ相対変位可能に組付けら
れており、可動ピストン頂部３とピストン基部４との間
には高圧縮比側油圧室５と低圧縮比側油圧室６とが夫々
形成され得るように成っている。ピストンピン７は、コ
ネクティングロッド８の小端部に圧入されている一方、
前記ピストン基部４のピストンピン孔４ａに回動自在に
挿通されている。コネクティングロッド８及びピストン
ピン７には、常時互いに連通する高圧縮比側油路８Ｈ，
７Ｈと低圧縮比側油路８Ｌ，７Ｌとが夫々形成されてい
る。また、ピストン基部４には、ピストン２の下死点付
近でピストンピン７の高圧縮比側油路７Ｈ、低圧縮比側
油路７Ｌを高圧縮比側油圧室５、低圧縮比側油圧室６に
夫々連通させる高圧縮比側油路４Ｈ、低圧縮比側油路４
Ｌが形成されている。さらに、コネクティングロッド８
には、クランクピン９の潤滑油路９ａからの作動油圧
を、クランクピン９の軸受メタル１０に形成された溝及
び孔１０ａを経て高圧縮比側油路８Ｈ又は低圧縮比側油
路８Ｌに作用させる油路８ａが形成されている。
コネクティングロッド８の高圧縮比側油路８Ｈ及び低圧
縮比側油路８Ｌと油路８ａとの間には、油圧制御弁とし
てのスプール弁１１が設けられており、該スプール弁１
１は油路８ａを高圧縮比側油路８Ｈに連通する高圧縮比
側位置（第１図に示す位置）と、油路８ａを低圧縮比側
油路８Ｌに連通する低圧縮比側位置（同図の位置より右
側に変位した位置）との間で移動可能である。第２図に
示すように、このスプール弁１１のスプール（弁体）１
１ａには、環状溝１２が形成されていると共に、クリッ
クストップ機構１３が設けられている。このクリックス
トップ機構１３は、スプール１１ａが移動したときの位
置保持及び抜け防止のために設けられたもので、バネ１
４と、環状溝１２の両端に形成された凹環溝１２Ｈ，１
２Ｌに係合可能な鋼球１５とから構成されている。スプ
ール弁１１が前記高圧縮比側位置にあるときには鋼球１
５が第２図及び第３図に示すように環状溝１２の凹環溝
１２Ｈに係合し、スプール弁１１が前記低圧縮比側位置
にあるときには鋼球１５が環状溝１２の凹環溝１２Ｌに
係合する。
縮比側油路８Ｌと油路８ａとの間には、油圧制御弁とし
てのスプール弁１１が設けられており、該スプール弁１
１は油路８ａを高圧縮比側油路８Ｈに連通する高圧縮比
側位置（第１図に示す位置）と、油路８ａを低圧縮比側
油路８Ｌに連通する低圧縮比側位置（同図の位置より右
側に変位した位置）との間で移動可能である。第２図に
示すように、このスプール弁１１のスプール（弁体）１
１ａには、環状溝１２が形成されていると共に、クリッ
クストップ機構１３が設けられている。このクリックス
トップ機構１３は、スプール１１ａが移動したときの位
置保持及び抜け防止のために設けられたもので、バネ１
４と、環状溝１２の両端に形成された凹環溝１２Ｈ，１
２Ｌに係合可能な鋼球１５とから構成されている。スプ
ール弁１１が前記高圧縮比側位置にあるときには鋼球１
５が第２図及び第３図に示すように環状溝１２の凹環溝
１２Ｈに係合し、スプール弁１１が前記低圧縮比側位置
にあるときには鋼球１５が環状溝１２の凹環溝１２Ｌに
係合する。
第１図に示すように、スプール弁１１を高圧縮比側位置
と低圧縮比側位置との間で駆動させる駆動手段として、
高圧縮比側駆動手段１６と低圧縮比側駆動手段１７とが
内燃機関のシリンダブロック側に設けられている。高圧
縮比側駆動手段１６及び低圧縮比側駆動手段１７は、内
燃機関の潤滑油圧源１８、１８と、高圧縮比側オイルジ
ェットパイプ１９及び低圧縮比側オイルジュットパイプ
２２と、潤滑油圧源１８からのオイルをポオイルジュッ
トパイプ１９、２２を介してスプール１１ａに圧油噴射
又は噴射停止する高圧縮比側ソレノイド弁及び低圧縮比
側ソレノイト弁２３と、クランク角信号を受けてピスト
ン２の下死点を挟む所定のクランク角の間又は所定の時
間、前記ソレノイド弁２０、２３を作動させる電子制御
装置２１とから構成されている。なお、オイルジェット
パイプ１９，２２は、ピストン２が下死点に達したと
き、スプール弁１１と合致するように配設されている
（第１図の位置）。
と低圧縮比側位置との間で駆動させる駆動手段として、
高圧縮比側駆動手段１６と低圧縮比側駆動手段１７とが
内燃機関のシリンダブロック側に設けられている。高圧
縮比側駆動手段１６及び低圧縮比側駆動手段１７は、内
燃機関の潤滑油圧源１８、１８と、高圧縮比側オイルジ
ェットパイプ１９及び低圧縮比側オイルジュットパイプ
２２と、潤滑油圧源１８からのオイルをポオイルジュッ
トパイプ１９、２２を介してスプール１１ａに圧油噴射
又は噴射停止する高圧縮比側ソレノイド弁及び低圧縮比
側ソレノイト弁２３と、クランク角信号を受けてピスト
ン２の下死点を挟む所定のクランク角の間又は所定の時
間、前記ソレノイド弁２０、２３を作動させる電子制御
装置２１とから構成されている。なお、オイルジェット
パイプ１９，２２は、ピストン２が下死点に達したと
き、スプール弁１１と合致するように配設されている
（第１図の位置）。
以下、上記構成を有する内燃機関の可変圧縮比機構の作
動を説明する。
動を説明する。
運転状態等に応じて内燃機関の高圧縮比状態にする場合
には、電子制御装置２１によりピストン２の下死点を挟
む所定のクランク角の間又は所定の時間、高圧縮比側ソ
レノイド弁２０を作動させると共に低圧縮比側ソレノイ
ド弁２３を不作動にする。これによって、ソレノイド弁
２０は潤滑油圧源１８からのオイルをオイルジェットパ
イプ１９に供給する。このときオイルジュットパイプ１
９はスプール１１ａと合致した位置にあるので、該オイ
ルジェットパイプ１９はオイルをスプール１１ａに向け
て噴射し、スプール１１ａを第１図に示す高圧縮比側位
置に切換える。したがって、油路８ａと高圧縮比側油路
８Ｈとがスプール１１ａの環状溝１２を介して連通し、
且つ鋼球１５がバネ１４の付勢力により環状溝１２の凹
環溝１２Ｈに係合してスプール１１ａを高圧縮比側位置
に保持する。これによって、クランクピン９の潤滑油路
９ａからの作動油圧が、軸受メタル１０の溝及び孔１０
ａ、油路８ａ、スプール１１ａ及び高圧縮比側油路８
Ｈ，７Ｈ，４Ｈを介して高圧縮比側油圧室５内に作用
し、可動ピストン頂部３が第１図の左側半分に示すよう
にピストン基部４に対して上方に相対的に移動する。こ
の結果、内燃機関の燃焼室１ａの容積が減少して高圧縮
比状態が実現される。
には、電子制御装置２１によりピストン２の下死点を挟
む所定のクランク角の間又は所定の時間、高圧縮比側ソ
レノイド弁２０を作動させると共に低圧縮比側ソレノイ
ド弁２３を不作動にする。これによって、ソレノイド弁
２０は潤滑油圧源１８からのオイルをオイルジェットパ
イプ１９に供給する。このときオイルジュットパイプ１
９はスプール１１ａと合致した位置にあるので、該オイ
ルジェットパイプ１９はオイルをスプール１１ａに向け
て噴射し、スプール１１ａを第１図に示す高圧縮比側位
置に切換える。したがって、油路８ａと高圧縮比側油路
８Ｈとがスプール１１ａの環状溝１２を介して連通し、
且つ鋼球１５がバネ１４の付勢力により環状溝１２の凹
環溝１２Ｈに係合してスプール１１ａを高圧縮比側位置
に保持する。これによって、クランクピン９の潤滑油路
９ａからの作動油圧が、軸受メタル１０の溝及び孔１０
ａ、油路８ａ、スプール１１ａ及び高圧縮比側油路８
Ｈ，７Ｈ，４Ｈを介して高圧縮比側油圧室５内に作用
し、可動ピストン頂部３が第１図の左側半分に示すよう
にピストン基部４に対して上方に相対的に移動する。こ
の結果、内燃機関の燃焼室１ａの容積が減少して高圧縮
比状態が実現される。
次に、運転状態等に応じて内燃機関を低圧縮比状態にす
る場合には、電子制御装置２１によりピストン２の下死
点を挟む所定のクランク角の間又は所定の時間、低圧縮
比側ソレノイド弁２３を作動させると共に高圧縮比側ソ
レノイド弁２０を不作動にする。このときオイルジェッ
トパイプ２２はスプール１１ａと合致した位置にあるの
で、該オイルジェットパイプ２２は供給されたオイルを
スプール１１ａに向けて噴射し、スプール１１ａを第１
図の高圧縮比側位置から右側に変位させて低圧縮比側位
置に切換える。これによって、油路８ａと低圧縮比側油
路８Ｌとがスプール１１ａの環状溝１２を介して連通す
ると共に、鋼球１５が凹環溝１２Ｌに係合してスプール
１１ａを低圧縮比側位置に保持する。これによって、ク
ランクピン９の潤滑油路９ａからの作動油圧が、軸受メ
タル１０の溝及び孔１０ａ、油路８ａ、スプール１１ａ
及び低圧縮比側油路８Ｌ，７Ｌ，４Ｌを介して低圧縮比
側油圧室６内に作用し、可動ピストン頂部３が第１図の
右側半分に示すようにピストン基部４に対して下方に相
対的に移動する。これによって、内燃機関の燃焼室１ａ
の容積が増大して低圧縮比状態が実現される。
る場合には、電子制御装置２１によりピストン２の下死
点を挟む所定のクランク角の間又は所定の時間、低圧縮
比側ソレノイド弁２３を作動させると共に高圧縮比側ソ
レノイド弁２０を不作動にする。このときオイルジェッ
トパイプ２２はスプール１１ａと合致した位置にあるの
で、該オイルジェットパイプ２２は供給されたオイルを
スプール１１ａに向けて噴射し、スプール１１ａを第１
図の高圧縮比側位置から右側に変位させて低圧縮比側位
置に切換える。これによって、油路８ａと低圧縮比側油
路８Ｌとがスプール１１ａの環状溝１２を介して連通す
ると共に、鋼球１５が凹環溝１２Ｌに係合してスプール
１１ａを低圧縮比側位置に保持する。これによって、ク
ランクピン９の潤滑油路９ａからの作動油圧が、軸受メ
タル１０の溝及び孔１０ａ、油路８ａ、スプール１１ａ
及び低圧縮比側油路８Ｌ，７Ｌ，４Ｌを介して低圧縮比
側油圧室６内に作用し、可動ピストン頂部３が第１図の
右側半分に示すようにピストン基部４に対して下方に相
対的に移動する。これによって、内燃機関の燃焼室１ａ
の容積が増大して低圧縮比状態が実現される。
なお、上記実施例によれば、油圧制御弁としてのスプー
ル弁１１が高圧縮比側及び低圧縮比側油圧室５及び６の
近くに設置されているので、油路が短くなり、圧縮比変
化の応答性を向上できる。
ル弁１１が高圧縮比側及び低圧縮比側油圧室５及び６の
近くに設置されているので、油路が短くなり、圧縮比変
化の応答性を向上できる。
さらに、上記実施例によれば、ピストン２が下死点近傍
に達してオイルジェットパイプ１９、２２がスプール１
１ａと合致したときに該オイルジェットパイプ１９、２
２からオイルを噴射させるように構成しているので、オ
イル噴射量が少なくてすみ、しかもスプール弁１１への
噴射オイルの作用時間を比較的長くとれる。
に達してオイルジェットパイプ１９、２２がスプール１
１ａと合致したときに該オイルジェットパイプ１９、２
２からオイルを噴射させるように構成しているので、オ
イル噴射量が少なくてすみ、しかもスプール弁１１への
噴射オイルの作用時間を比較的長くとれる。
なお、上記実施例において、燃焼室容積可変手段は、可
動ピストン頂部３、ピストン基部４、高圧縮比側油圧室
５、低圧縮比側油圧室６、高圧縮比側油路４Ｈ，７Ｈ，
８Ｈ及び低圧縮比側油路４Ｌ，７Ｌ，８Ｌにより構成さ
れている。
動ピストン頂部３、ピストン基部４、高圧縮比側油圧室
５、低圧縮比側油圧室６、高圧縮比側油路４Ｈ，７Ｈ，
８Ｈ及び低圧縮比側油路４Ｌ，７Ｌ，８Ｌにより構成さ
れている。
次に、第４図に基づいて本発明の第２実施例を説明す
る。
る。
この第２実施例は、第１実施例における圧油噴射を利用
してスプール弁１１を駆動する駆動手段１６、１７に代
え、電磁力を利用してスプール弁１１′を駆動する駆動
手段２４を用いるものである。この駆動手段は、電源２
５と、電子制御装置２１により切換え制御される切換え
スイッチ２６と、一対の電磁石２７、２７とから構成さ
れ、前記スプール弁１１′は両端に極端（Ｓ、Ｎ）を有
する永久磁石から成るスプール１１′ａを有し、両磁極
側に電磁石２７、２７が夫々対向配設されている。
してスプール弁１１を駆動する駆動手段１６、１７に代
え、電磁力を利用してスプール弁１１′を駆動する駆動
手段２４を用いるものである。この駆動手段は、電源２
５と、電子制御装置２１により切換え制御される切換え
スイッチ２６と、一対の電磁石２７、２７とから構成さ
れ、前記スプール弁１１′は両端に極端（Ｓ、Ｎ）を有
する永久磁石から成るスプール１１′ａを有し、両磁極
側に電磁石２７、２７が夫々対向配設されている。
このような構成を有する内燃機関の可変圧縮比機構で
は、切換えスイッチ２６が電子制御装置２１により第４
図の実線で示す高圧縮比側に切換わると、スプール１
１′ａの両側に位置する電磁石２７、２７の極性がＳと
なるため、スプール１１′ａが第４図の左方に移動して
高圧縮比位置をとり、高圧縮比状態が実現される。ま
た、切換えスイッチ２６が電子制御装置２１により図の
破線で示す低圧縮比側に切換わると、スプール１１′ａ
の両側に位置する電磁石２７の極性が逆転してＮとな
り、これによってスプール１１′ａが第４図の高圧縮比
位置から右方に移動して前記低圧縮比位置をとり、低圧
縮比状態が実現される。
は、切換えスイッチ２６が電子制御装置２１により第４
図の実線で示す高圧縮比側に切換わると、スプール１
１′ａの両側に位置する電磁石２７、２７の極性がＳと
なるため、スプール１１′ａが第４図の左方に移動して
高圧縮比位置をとり、高圧縮比状態が実現される。ま
た、切換えスイッチ２６が電子制御装置２１により図の
破線で示す低圧縮比側に切換わると、スプール１１′ａ
の両側に位置する電磁石２７の極性が逆転してＮとな
り、これによってスプール１１′ａが第４図の高圧縮比
位置から右方に移動して前記低圧縮比位置をとり、低圧
縮比状態が実現される。
次に、第５図に基づいて本発明の第３実施例を説明す
る。
る。
この第３実施例は、第１実施例における燃焼室容積可変
手段を構成する低圧縮比側油圧室６、低圧縮比側油路４
Ｌ，低圧縮比側油路８Ｌ，７Ｌ等を省略したものであ
る。この場合、低圧縮比状態を得るために、高圧縮比側
油路８Ｈと連通可能なリーク溝１１Ｌをスプール１１ａ
に形成している。他の構成は第１実施例と同様である。
手段を構成する低圧縮比側油圧室６、低圧縮比側油路４
Ｌ，低圧縮比側油路８Ｌ，７Ｌ等を省略したものであ
る。この場合、低圧縮比状態を得るために、高圧縮比側
油路８Ｈと連通可能なリーク溝１１Ｌをスプール１１ａ
に形成している。他の構成は第１実施例と同様である。
このような構成を有する内燃機関の可変圧縮比機構で
は、運転状態等に応じて内燃機関を高圧縮比状態にする
場合には、上記第１実施例と同様に、電子制御装置２１
によりピストン２の下死点を挟む所定のクランク角の間
又は所定の時間、高圧縮比側ソレノイド弁２０を作動さ
せると共に低圧縮比側ソレノイド弁２３を不作動にし、
オイルジェットパイプ１９によりオイルをスプール１１
ａに向けて噴射し、スプール弁１１を第５図に示す高圧
縮比側位置に切換える。このとき、クリックストップ機
構である鋼球１５がバネ１４の付勢力により環状溝１２
の凹環溝１２Ｈに係合してスプール１１ａを高圧縮比側
位置に保持し、これによって、クランクピン９の潤滑油
路９ａからの作動油圧が、高圧縮比側油圧室５内に作用
し、可動ピストン頂部３がピストン基部４に対して上方
に相対的に移動し、この結果、内燃機関の燃焼室１ａの
容積が減少して高圧縮比状態が実現されることも第１実
施例と同様である。
は、運転状態等に応じて内燃機関を高圧縮比状態にする
場合には、上記第１実施例と同様に、電子制御装置２１
によりピストン２の下死点を挟む所定のクランク角の間
又は所定の時間、高圧縮比側ソレノイド弁２０を作動さ
せると共に低圧縮比側ソレノイド弁２３を不作動にし、
オイルジェットパイプ１９によりオイルをスプール１１
ａに向けて噴射し、スプール弁１１を第５図に示す高圧
縮比側位置に切換える。このとき、クリックストップ機
構である鋼球１５がバネ１４の付勢力により環状溝１２
の凹環溝１２Ｈに係合してスプール１１ａを高圧縮比側
位置に保持し、これによって、クランクピン９の潤滑油
路９ａからの作動油圧が、高圧縮比側油圧室５内に作用
し、可動ピストン頂部３がピストン基部４に対して上方
に相対的に移動し、この結果、内燃機関の燃焼室１ａの
容積が減少して高圧縮比状態が実現されることも第１実
施例と同様である。
次に、運転状態等に応じて内燃機関を低圧縮比状態にす
る場合には、電子制御装置２１によりピストン２の下死
点を挟む所定のクランク角の間又は所定の時間、低圧縮
比側ソレノイド弁２３を作動させると共に高圧縮比側ソ
レノイド弁２０を不作動にすると共に、オイルジェット
パイプ２２は供給されたオイルをスプール１１ａに向け
て噴射し、スプール１１ａを第５図の高圧縮比側位置か
ら右側に変位させて低圧縮比側位置に切換える。これに
よって、油路８ａと高圧縮比側油路８Ｈとの連通が断た
れ、鋼球１５が凹環溝１２Ｌに係合してスペール１１ａ
を低圧縮比側位置に保持する。このとき、高圧縮比側油
路８Ｈはリーク溝１１Ｌと対向するので、高圧縮比側油
路８Ｈ内のオイルはリーク溝Ｌを介してクランクピン９
側に落下する。これによって、高圧縮比側油圧室５内へ
の油圧の作用が断たれ、可動ピストン頂部３がピストン
基部４に対して下方に相対的に移動する。つまり、内燃
機関の燃焼室１ａの容積が増大して低圧縮比状態が実現
される。
る場合には、電子制御装置２１によりピストン２の下死
点を挟む所定のクランク角の間又は所定の時間、低圧縮
比側ソレノイド弁２３を作動させると共に高圧縮比側ソ
レノイド弁２０を不作動にすると共に、オイルジェット
パイプ２２は供給されたオイルをスプール１１ａに向け
て噴射し、スプール１１ａを第５図の高圧縮比側位置か
ら右側に変位させて低圧縮比側位置に切換える。これに
よって、油路８ａと高圧縮比側油路８Ｈとの連通が断た
れ、鋼球１５が凹環溝１２Ｌに係合してスペール１１ａ
を低圧縮比側位置に保持する。このとき、高圧縮比側油
路８Ｈはリーク溝１１Ｌと対向するので、高圧縮比側油
路８Ｈ内のオイルはリーク溝Ｌを介してクランクピン９
側に落下する。これによって、高圧縮比側油圧室５内へ
の油圧の作用が断たれ、可動ピストン頂部３がピストン
基部４に対して下方に相対的に移動する。つまり、内燃
機関の燃焼室１ａの容積が増大して低圧縮比状態が実現
される。
なお、上記実施例において、前記油圧制御弁を構成する
弁（スプール弁１１、１１′）以外にも、回転弁形式の
ものや、平面カムを用いたもの等を使用することができ
る。
弁（スプール弁１１、１１′）以外にも、回転弁形式の
ものや、平面カムを用いたもの等を使用することができ
る。
さらに、本発明は、前記燃焼室容積可変手段として、上
述した従来例のように偏心ベアリング又はオフセットさ
れたピストンピン（偏心したピストンピン）を用い、且
つ油圧作動式のロックピンにより偏心ベアリング又はオ
フセットされたピストンピンをコネクティングロッド又
はピストンに固定又は固定解除することにより内燃機関
の圧縮比を可変とする形式のものを用いることができる
ことは言うまでもない。
述した従来例のように偏心ベアリング又はオフセットさ
れたピストンピン（偏心したピストンピン）を用い、且
つ油圧作動式のロックピンにより偏心ベアリング又はオ
フセットされたピストンピンをコネクティングロッド又
はピストンに固定又は固定解除することにより内燃機関
の圧縮比を可変とする形式のものを用いることができる
ことは言うまでもない。
また、例えばピストン２の油圧室に通じる油路を適宜形
成することにより圧縮比の連続的可変状態を得るように
構成することもできる。
成することにより圧縮比の連続的可変状態を得るように
構成することもできる。
（発明の効果） 以上のように本発明によれば、内燃機関のピストンの上
死点における燃料室容積を増減させて圧縮比を可変とす
る内燃機関の可変圧縮比機構において、コネクティング
ロッドに設けた油路を介して供給される作動油圧に応じ
て前記燃焼室容積を増減させる燃焼室容積可変手段と、
前記コネクティングロッドに、一部が該コネクティング
ロッドの外面に露出して設けられ前記作動油圧の前記燃
焼室容積可変手段への供給を制御する油圧制御弁と、シ
リンダブロック側に、前記油圧制御弁の前記露出部に対
向して設けられ、該露出部に前記作動油圧とは異なる駆
動源の駆動力を前記シリンダブロック側から直接作用さ
せて前記油圧制御弁を駆動する駆動手段とから成る構成
としたので、作動油圧の高圧縮比側油路又は低圧縮比側
油路への切換えが燃焼室容積可変手段に近いコネクティ
ングロッド内の油圧制御弁により行なわれ、且つ駆動手
段が燃焼室容積変化用の作動油圧とは異なる駆動源の駆
動力を油圧制御弁の前記露出部に非接触で直接作用させ
るので、油圧制御弁の切換え遅れがなく、圧縮比を変化
させるときの応答性を向上させることができる。
死点における燃料室容積を増減させて圧縮比を可変とす
る内燃機関の可変圧縮比機構において、コネクティング
ロッドに設けた油路を介して供給される作動油圧に応じ
て前記燃焼室容積を増減させる燃焼室容積可変手段と、
前記コネクティングロッドに、一部が該コネクティング
ロッドの外面に露出して設けられ前記作動油圧の前記燃
焼室容積可変手段への供給を制御する油圧制御弁と、シ
リンダブロック側に、前記油圧制御弁の前記露出部に対
向して設けられ、該露出部に前記作動油圧とは異なる駆
動源の駆動力を前記シリンダブロック側から直接作用さ
せて前記油圧制御弁を駆動する駆動手段とから成る構成
としたので、作動油圧の高圧縮比側油路又は低圧縮比側
油路への切換えが燃焼室容積可変手段に近いコネクティ
ングロッド内の油圧制御弁により行なわれ、且つ駆動手
段が燃焼室容積変化用の作動油圧とは異なる駆動源の駆
動力を油圧制御弁の前記露出部に非接触で直接作用させ
るので、油圧制御弁の切換え遅れがなく、圧縮比を変化
させるときの応答性を向上させることができる。
また、燃焼室容積可変手段用の作動油圧と、油圧制御弁
を駆動する駆動力とが異なる経路で供給されるので、ク
ランク軸及びクランクピンの各軸受メタルに油圧制御弁
駆動用の制御油圧を通すスペースが不要となり、クラン
ク軸等の従前の構造を変更する必要がない。
を駆動する駆動力とが異なる経路で供給されるので、ク
ランク軸及びクランクピンの各軸受メタルに油圧制御弁
駆動用の制御油圧を通すスペースが不要となり、クラン
ク軸等の従前の構造を変更する必要がない。
この場合、駆動手段を、前記ピストンの下死点近傍にて
駆動させる構成とすれば、例えば油圧制御弁を駆動手段
の圧油噴射により駆動させるようにした場合には、適切
なタイミングで駆動手段の圧油噴射を制御できるので圧
油のオイル使用量の無駄がなく、しかも圧油の作用時間
を比較的長くとることができる。
駆動させる構成とすれば、例えば油圧制御弁を駆動手段
の圧油噴射により駆動させるようにした場合には、適切
なタイミングで駆動手段の圧油噴射を制御できるので圧
油のオイル使用量の無駄がなく、しかも圧油の作用時間
を比較的長くとることができる。
第１図から第３図は本発明の第１実施例を示しており、
第１図は内燃機関の可変圧縮比機構を示す概略図、第２
図は第１図の一部を拡大した断面図、第３図は第２図の
III−III線に沿う断面図、第４図は本発明の第２実施例
に係る内燃機関の可変圧縮比機構を示す概略図、第５図
は本発明の第３実施例を示す一部拡大断面図である。 １ａ……燃焼室、２……ピストン、５……高圧縮比側油
圧室（燃焼室容積可変手段）、６……低圧縮比側油圧室
（燃焼室容積可変手段）、８……コネクティングロッ
ド、１１、１１′……スプール弁（油圧制御弁）、１３
……クリックストップ機構（位置規制手段）、１６……
高圧縮比側駆動手段、１７……低圧縮比側駆動手段、２
４……駆動手段。
第１図は内燃機関の可変圧縮比機構を示す概略図、第２
図は第１図の一部を拡大した断面図、第３図は第２図の
III−III線に沿う断面図、第４図は本発明の第２実施例
に係る内燃機関の可変圧縮比機構を示す概略図、第５図
は本発明の第３実施例を示す一部拡大断面図である。 １ａ……燃焼室、２……ピストン、５……高圧縮比側油
圧室（燃焼室容積可変手段）、６……低圧縮比側油圧室
（燃焼室容積可変手段）、８……コネクティングロッ
ド、１１、１１′……スプール弁（油圧制御弁）、１３
……クリックストップ機構（位置規制手段）、１６……
高圧縮比側駆動手段、１７……低圧縮比側駆動手段、２
４……駆動手段。
Claims (10)
- 【請求項１】内燃機関のピストンの上死点における燃焼
室容積を増減させて圧縮比を可変とする内燃機関の可変
圧縮比機構において、コネクティングロッドに設けた油
路を介して供給される作動油圧に応じて前記燃焼室容積
を増減させる燃焼室容積可変手段と、前記コネクティン
グロッドに、一部が該コネクティングロッドの外面に露
出して設けられ前記作動油圧の前記燃焼室容積可変手段
への供給を制御する油圧制御弁と、シリンダブロック側
に、前記油圧制御弁の前記露出部に対向して設けられ、
該露出部に前記作動油圧とは異なる駆動源の駆動力を前
記シリンダブロック側から直接作用させて前記油圧制御
弁を駆動する駆動手段とから成ることを特徴とする内燃
機関の可変圧縮比機構。 - 【請求項２】前記駆動手段は、前記ピストンの下死点近
傍にて前記油圧制御弁を駆動するものである請求項１記
載の内燃機関の可変圧縮比機構 - 【請求項３】前記駆動手段は、前記油圧制御弁を圧油噴
射により駆動するものである請求項１又は請求項２記載
の内燃機関の可変圧縮比機構。 - 【請求項４】前記駆動手段は、前記油圧制御弁を電磁力
により駆動するものである請求項１又は請求項２記載の
内燃機関の可変圧縮比機構。 - 【請求項５】前記油圧制御弁は、弁体が永久磁石にて形
成されている請求項４記載の内燃機関の可変圧縮比機
構。 - 【請求項６】前記油圧制御弁は、前記作動油圧の作動状
態を切換えたときに弁体を夫々切換え後の所定位置に保
持するための位置規制手段を有する請求項１から請求項
４までのいずれか１項に記載の内燃機関の可変圧縮比機
構。 - 【請求項７】前記油圧制御弁は、前記圧縮比を高圧縮比
又は低圧縮比に切換えるための２位置切換え弁である請
求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の内燃機
関の可変圧縮比機構。 - 【請求項８】前記油圧制御弁は、弁体がクランク軸の軸
線方向に略平行な方向に移動自在なスプール弁から成る
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の内燃
機関の可変圧縮比機構。 - 【請求項９】前記油圧制御弁は、高圧縮比又は低圧縮比
の各状態に応じて前記燃焼室容積を変えるための油路を
切換えるものである請求項６又は請求項７記載の内燃機
関の可変圧縮比機構。 - 【請求項１０】前記駆動手段は、前記油圧制御弁の弁体
の移動方向両側における前記シリンダブロック内の相対
向する部位から前記弁体に駆動力を付与することにより
該弁体を移動させるものである請求項７、請求項８又は
請求項９に記載の内燃機関の可変圧縮比機構。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63118653A JPH0621568B2 (ja) | 1987-07-03 | 1988-05-16 | 内燃機関の可変圧縮比機構 |
| CA 570676 CA1326828C (en) | 1987-07-03 | 1988-06-29 | Compression ratio-changing device for internal combustion engines |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16762387 | 1987-07-03 | ||
| JP62-167623 | 1987-07-03 | ||
| JP63118653A JPH0621568B2 (ja) | 1987-07-03 | 1988-05-16 | 内燃機関の可変圧縮比機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01110846A JPH01110846A (ja) | 1989-04-27 |
| JPH0621568B2 true JPH0621568B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=26456553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63118653A Expired - Fee Related JPH0621568B2 (ja) | 1987-07-03 | 1988-05-16 | 内燃機関の可変圧縮比機構 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0621568B2 (ja) |
| CA (1) | CA1326828C (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100808679B1 (ko) * | 2001-08-13 | 2008-02-29 | 닛신 오일리오그룹 가부시키가이샤 | 보습제와 보습제를 포함하는 화장품과 외용제 |
| CN105626258A (zh) * | 2016-03-16 | 2016-06-01 | 吉林大学 | 液压驱动式可变压缩比活塞连杆组件 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4539171B2 (ja) * | 2004-05-21 | 2010-09-08 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| DE102013113432B4 (de) * | 2013-12-04 | 2022-02-24 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Umschaltventileinheit und Verbrennungsmotor mit einer solchen Umschaltventileinheit |
| CN106224093B (zh) * | 2016-07-28 | 2018-08-31 | 中北大学 | 一种液力调节式可变压缩比发动机 |
| KR101875646B1 (ko) * | 2016-09-26 | 2018-07-06 | 현대자동차 주식회사 | 가변 압축비 장치 |
| CN115234399B (zh) * | 2022-06-30 | 2024-03-22 | 中国第一汽车股份有限公司 | 可变压缩比机构、发动机及车辆 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS628357U (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-19 |
-
1988
- 1988-05-16 JP JP63118653A patent/JPH0621568B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1988-06-29 CA CA 570676 patent/CA1326828C/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100808679B1 (ko) * | 2001-08-13 | 2008-02-29 | 닛신 오일리오그룹 가부시키가이샤 | 보습제와 보습제를 포함하는 화장품과 외용제 |
| CN105626258A (zh) * | 2016-03-16 | 2016-06-01 | 吉林大学 | 液压驱动式可变压缩比活塞连杆组件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1326828C (en) | 1994-02-08 |
| JPH01110846A (ja) | 1989-04-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |