(57)【要約】【課題】ブーツシールの熱劣化を抑制する。【解決手段】シリンダブロック２に対しシリンダヘッド３を気筒軸線方向に移動させることにより圧縮比を変更可能にする。シリンダブロック２とシリンダヘッド３との間にこれらの間をシールするための柔軟性を有するブーツシール１３を設ける。ブーツシール１３に冷却水を流通させる冷却水通路１３ｗを設ける。ブーツシール１３の温度に応じて冷却水通路１３ｗに流通させる冷却水の流量を調節するための流量調節弁１６を設ける。【選択図】図１
2015140715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックに対しシリンダヘッドをシリンダの長手方向に移動させることにより圧縮比を変更可能にした可変圧縮比内燃機関であって、前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとの間にこれらの間をシールするための柔軟性を有するブーツシールを設け、前記ブーツシール内に冷却水を流通させる冷却水通路を設け、前記ブーツシールの温度に応じて前記冷却水通路に流通させる冷却水の流量を調節するようにした、可変圧縮比内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変圧縮比内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、圧縮比を変更することが可能な機能を有する種々の内燃機関が提案されている。例えば特許文献１には、クランクケースのような固定側部材に対してシリンダブロックのような可動側部材をシリンダの長手方向に移動させることにより圧縮比を変更可能にした可変圧縮比内燃機関であって、固定側部材と可動側部材との間にこれらの間をシールするための柔軟性を有する金属製又は樹脂製のブーツシールを設けた可変圧縮比内燃機関が開示されている（特許文献１参照）。このようにブーツシールを設けることにより、ブローバイガスが外部に漏れるのが阻止される。
【０００３】
一方、固定側部材をシリンダブロックから形成し、可動側部材をシリンダヘッドから形成した可変圧縮比内燃機関も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３―１７７８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
固定側部材をシリンダブロックから形成し可動側部材をシリンダヘッドから形成した可変圧縮比内燃機関に特許文献１のブーツシールを適用した場合、ブーツシールには高温のブローバイガスが接触することになる。その結果、ブーツシールが熱劣化するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものである。すなわち、本発明は、シリンダブロックに対しシリンダヘッドを気筒軸線方向に移動させることにより圧縮比を変更可能にした可変圧縮比内燃機関であって、前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとの間にこれらの間をシールするための柔軟性を有するブーツシールを設け、前記ブーツシール内に冷却水を流通させる冷却水通路を設け、前記ブーツシールの温度に応じて前記冷却水通路に流通させる冷却水の流量を調節するようにしている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ブーツシールの温度に応じてブーツシール内に供給される冷却水の流量が調節されるため、ブーツシールの熱劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る可変圧縮比内燃機関の要部を示す断面図である。
【図２】ブーツシールの一例を示す拡大断面図である。
【図３】ブーツシール内に流す冷却水の制御フローの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１から図３を参照して、本実施の形態における可変圧縮比内燃機関について説明する。本実施の形態においては、自動車に搭載されている可変圧縮比内燃機関を一例として説明する。
【００１０】
図１に示すように可変圧縮比内燃機関１は、図示しないクランクケースの上部に設けられた固定側部材であるシリンダブロック２と、このシリンダブロック２の上部に設けられた可動側部材であるシリンダヘッド３とを備えている。シリンダブロック２には上向きに開放された複数のシリンダ４が図１の紙面垂直方向に隣接して設けられている。
【００１１】
各シリンダ４の内部にはクランクケース内のクランクシャフトによって駆動されるピストン５が上下方向に摺動可能に嵌挿されている。シリンダヘッド３とピストン５の間には燃焼室６が形成されている。
【００１２】
シリンダヘッド３には吸気通路である吸気ポート７および排気通路である排気ポート８が形成される。また、シリンダヘッド３における吸気ポート７の開口端には吸気弁９が設けられ、吸気弁９は燃焼室６と連通する吸気ポート７を開閉するように構成されている。シリンダヘッド３における排気ポート８の開口端には排気弁１０が設けられ、排気弁１０は燃焼室６と連通する排気ポート８を開閉するように構成されている。
【００１３】
シリンダヘッド３には、燃料への点火装置である点火プラグ１１が取付けられている。点火プラグ１１は、燃焼室６内の上部、図示例では凹面状に形成されたシリンダヘッド３の下面中央部に取付けられている。点火プラグ１１には図示しない電極プラグが接続され、燃焼室６内において燃料に点火するように構成されている。
【００１４】
また、シリンダヘッド３には、吸気ポート７と連通する図示しない吸気管（インテークマニホールド）と、排気ポート８と連通する図示しない排気管（エキゾーストマニホールド）とを含む吸排気系配管が接続されている。吸気ポート７は吸気枝管を介してサージタンクに接続され、サージタンクは吸気ダクトを介してエアクリーナに接続されている（図示省略）。
【００１５】
更に、シリンダヘッド３には、円柱状の嵌挿部１２が形成されており、この嵌挿部１２はシリンダブロック２における対応するシリンダ４内に所定の隙間Ｓを持って、摺動可能に嵌挿されている。
【００１６】
本実施の形態においては、ピストンが圧縮上死点に位置したときにシリンダヘッド３およびピストン５の冠面に囲まれる空間の容積を燃焼室容積と称する。内燃機関の圧縮比は、燃焼室容積等に依存して定まる。本実施の形態では、燃焼室容積を変更することにより機械圧縮比が変更される。本実施の形態においては、下死点から上死点までのピストン５の行程容積と燃焼室容積のみから定まる圧縮比を機械圧縮比と言う。すなわち、機械圧縮比は、（機械圧縮比）＝（燃焼室容積＋下死点から上死点までのピストン５の行程容積）／（燃焼室容積）で示される。なお、燃焼室６における実際の圧縮比である実圧縮比は、（実圧縮比）＝（燃焼室容積＋吸気弁９が閉じてからピストン５が上死点に達するまでのピストン５の行程容積）／（燃焼室容積）で示される。
【００１７】
図１に示される実施の形態では、シリンダブロック２に対するシリンダヘッド３のシリンダ軸線方向の相対位置を変化させることにより、燃焼室容積を変更させ、それにより圧縮比を変更させることが可能な図示しない可変圧縮比機構が設けられている。
【００１８】
シリンダヘッド３には、嵌挿部１２の基部から径方向外方に拡径された鍔状の拡径部３ａが形成されている。この拡径部３ａの下面３ｂとシリンダブロック２の上端面２ａとの間にはこれらシリンダヘッド３およびシリンダブロック２の相対移動を許容しつつこれらの間を気密にシールするための柔軟性を有するブーツシール１３が設けられている。
【００１９】
ブーツシール１３は、例えば図１ないし図２に示すように筒状の内側シール部材１３ａと外側シール部材１３ｂとを備え、これら内側シール部材１３ａおよび外側シール部材１３ｂの対応する上端同士および下端同士を気密に張り合わせることにより、チューブ状の二重ブーツシールとされている。なお、ブーツシール１３は、これに限定されるものではなく、一体成型品であってもよい。
【００２０】
その結果、ブーツシール１３は、周方向に連通する中空部１３ｃを有する。中空部１３ｃは周方向途中で仕切り壁１３ｄにより仕切られる。この仕切り壁１３ｄを挟んで一方に冷却水入口１４が、且つ他方に冷却水出口１５がそれぞれ設けられている。冷却水入口１４には流量調節弁１６を有する給水管１７が接続され、冷却水出口１５には排水管１８が接続されている。流量調節弁１６は冷却水通路１３ｗ内に供給される冷却水量を調節する。本実施の形態では、排水管１８には流量調節弁は取付けられていない。中空部１３ｃは冷却水入口１４から供給される冷却水により満たされ、したがって中空部１３ｃは冷却水通路１３ｗとして作用する。
【００２１】
更に、ブーツシール１３にはブーツシール１３の温度を検出する温度センサ１９が取り付けられる。
【００２２】
次に、以上の構成からなる可変圧縮比内燃機関の作用を説明する。可変圧縮比内燃機関１においては、ブーツシール１３の温度を測定し、それにより冷却水の流量のフィードバック制御を行う。例えば、図３に示すようにブーツシール１３の温度（ブーツシール温度と表記）が所定値以上か否かが判断される（Ｓ１）。ブーツシール温度が所定値以上である時、流量調節弁１６を開にしてブーツシール１３の冷却水通路１３ｗ内に冷却水を流す（Ｓ２）。ここで、所定値とは、例えばブーツシール材料の熱劣化が開始する温度をいう。
【００２３】
ブーツシール１３内に冷却水を供給して循環させることにより、ブーツシール１３を積極的に冷却することが可能となり、ブーツシール１３の熱劣化を抑制ないし防止することができる。これにより、ブーツシール１３の耐久性を向上させることができる。また、ブーツシール１３を冷却するためのウォータジャケットを必要としないため、構造の簡素化及びコストの低減を図ることができる。また、ブーツシール１３内に冷却水が供給されると、ブーツシール１３の剛性が向上される。その結果、ブローバイガスの圧力によりブーツシール１３が好ましくなく変形するのが抑制される。
【００２４】
一方、ブーツシール１３の温度が所定値未満である時、流量調節弁１６を閉にしてブーツシール１３の冷却水通路１３ｗ内への冷却水の流れを止める(Ｓ３)。これにより、無駄な冷却水の循環を止めることができ、ポンプの負荷を低減することができ、ポンプの耐久性や燃費の向上を図ることができる。また、ブーツシール１３の剛性が低下される。その結果、シリンダヘッド３がシリンダブロック２に対し容易に移動可能となる。
【００２５】
なお、温度センサ１９によりブーツシール１３の温度を測定する代わりに、冷却水温、外気温、筒内圧等に基づくブーツシール温度マップを作成しておき、これら冷却水温などからブーツシール温度を推定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２６】
２    シリンダブロック
３    シリンダヘッド
１３    ブーツシール
１３ｗ    冷却水通路
１６    流量調節弁
【図１】
2015140715.tif 000003
【図２】
2015140715.tif 000004
【図３】
2015140715.tif 000005