(57)【要約】【課題】本発明は、シリンダブロックとクランクケースとを相対移動させることで圧縮比を変更する内燃機関において、シリンダブロックとクランクケースとのより円滑な相対移動を行うとともに、圧縮比をより安定的に保持する。【解決手段】シリンダブロック３又はクランクケース１２に固定された油圧ピストンと、油圧ピストンを相対移動方向において移動自在に収容し、シリンダブロック３とクランクケース１２とを近づける方向の又は遠ざける方向の油圧を油圧ピストンに対して作用させる油圧制御室と、油圧制御室の油圧を制御することで油圧ピストンの位置を調整する油圧制御手段と、油圧制御室の油圧に抗する方向へ油圧ピストンを押圧する押圧手段と、を備える。【選択図】  図１
2005133612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックとクランクケースとを相対移動させて内燃機関の圧縮比を変更する可変圧縮比内燃機関において、
前記シリンダブロック又は前記クランクケースに固定された油圧ピストンと、
前記油圧ピストンを前記シリンダブロックと前記クランクケースとの相対移動方向において移動自在に収容し、該シリンダブロックと該クランクケースとを近づける方向の又は遠ざける方向の油圧を該油圧ピストンに対して作用させる油圧制御室と、
前記油圧制御室の油圧を制御することで前記油圧ピストンの位置を調整する油圧制御手段と、
前記油圧制御室の油圧に抗する方向へ前記油圧ピストンを押圧する押圧手段と、
を備えることを特徴とする可変圧縮比内燃機関。
【請求項２】
前記油圧制御室は、前記油圧ピストンを前記シリンダブロックと前記クランクケースとの相対移動方向において移動自在に収容する油圧室であって、該シリンダブロックと該クランクケースとを近づける方向に該油圧ピストンに対して油圧を作用する第一油圧室と該シリンダブロックと該クランクケースとを遠ざける方向に該油圧ピストンに対して油圧を作用する第二油圧室とを、有し、
前記油圧制御手段は、前記第一油圧室および前記第二油圧室のうち少なくとも何れかの油圧室の油圧を制御することで前記油圧ピストンの位置を調整し、
前記押圧手段は、前記第一油圧室の油圧に抗する方向へ前記油圧ピストンを押圧するべく前記第二油圧室の油圧を制御し、又は前記第二油圧室の油圧に抗する方向へ前記油圧ピストンを押圧するべく前記第一油圧室の油圧を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の可変圧縮比内燃機関。
【請求項３】
前記油圧制御手段および前記押圧手段は、
前記可変圧縮比内燃機関の圧縮比を上昇させるときは、前記第一油圧室へ油を供給するとともに前記第二油圧室内から油を回収し、
前記可変圧縮比内燃機関の圧縮比を低下させるときは、前記第一油圧室から油を回収するとともに前記第二油圧室内へ油を供給し、
前記可変圧縮比内燃機関の圧縮比を保持するときは、前記第一油圧室および前記第二油圧室との油の流れを遮断する
ことを特徴とする請求項２に記載の可変圧縮比内燃機関。
【請求項４】
前記油圧制御室は、前記油圧ピストンを前記シリンダブロックと前記クランクケースとの相対移動方向において移動自在に収容する油圧室であって、該シリンダブロックと該クランクケースとを近づける方向に該油圧ピストンに対して油圧を作用する油圧制御室であって、
前記油圧制御手段は、前記油圧制御室の油圧を制御することで前記油圧ピストンの位置を調整し、
前記押圧手段は、前記シリンダブロックと前記クランクケースとを遠ざける方向に、該シリンダブロックと該クランクケースの一方に対して付勢力を作用する
ことを特徴とする請求項１に記載の可変圧縮比内燃機関。
【請求項５】
前記油圧制御手段は、
前記可変圧縮比内燃機関の圧縮比を上昇させるときは、前記油圧制御室へ油を供給し、
前記可変圧縮比内燃機関の圧縮比を低下させるときは、前記油圧制御室から油を回収し、
前記可変圧縮比内燃機関の圧縮比を保持するときは、前記油圧制御室との油の流れを遮断する
ことを特徴とする請求項４に記載の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、圧縮比を可変とする可変圧縮比内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内燃機関の燃費性能や出力性能を向上させることを目的として、内燃機関の圧縮比を変更可能にする技術が提案されている。これらの技術においては、内燃機関の燃焼室を構成する機関要素であるシリンダブロックとクランクケースに連結されている制御軸を回転駆動して、シリンダブロックとクランクケースとを相対移動させることで、燃焼室の容積を変更して該内燃機関の圧縮比を変更する（例えば、特許文献１および特許文献２を参照。）。
【特許文献１】特開２００３−２０６７７１号公報
【特許文献２】実開平７−２６９８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
内燃機関の機関要素であるシリンダブロックとクランクケースとに連結された制御軸を回転駆動することで、両者を相対移動させて内燃機関の圧縮比を変更させる場合、制御軸とシリンダブロック、または制御軸とクランクケースとの間にクリアランスが存在する。
【０００４】
ここで、燃焼室において燃料が燃焼することで発生する燃焼圧、ピストンの往復運動によってシリンダブロックへ掛かる摩擦力やシリンダ内が負圧状態となることでシリンダブロックに掛かる圧力等が存在することにより、上述したクリアランスが存在すると、シリンダブロックやクランクケースが燃焼室の容積が変動する方向に移動し、内燃機関の圧縮比を一定の値に保持することが困難となる場合がある。その結果、内燃機関の圧縮比を変更することによる燃費性能や出力性能の効果が低下する虞がある。
【０００５】
本発明では、上記した問題に鑑み、シリンダブロックとクランクケースとを相対移動させることで圧縮比を変更する内燃機関において、シリンダブロックとクランクケースとをより円滑に相対移動するとともに、圧縮比をより安定的に保持することとを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記した課題を解決するために、シリンダブロックとクランクケースとを相対移動させることで圧縮比を変更する内燃機関において、油圧により生じる力をシリンダブロックまたはクランクケースに直接伝達することで、該相対移動を行うとともに両者間の相対位置の保持を行うこととした。油圧により生じる力を直接伝えることで、該相対移動をより円滑に行うことが可能となるとともに、油と油圧により生じる力が作用するシリンダブロックまたはクランクケースとの間のクリアランスが可及的に抑制され、内燃機関の圧縮比をより安定的に保持することが可能となる。
【０００７】
そこで、本発明は、シリンダブロックとクランクケースとを相対移動させて内燃機関の圧縮比を変更する可変圧縮比内燃機関において、前記シリンダブロック又は前記クランクケースに固定された油圧ピストンと、前記油圧ピストンを前記シリンダブロックと前記クランクケースとの相対移動方向において移動自在に収容し、該シリンダブロックと該クランクケースとを近づける方向の又は遠ざける方向の油圧を該油圧ピストンに対して作用させる油圧制御室と、前記油圧制御室の油圧を制御することで前記油圧ピストンの位置を調
整する油圧制御手段と、前記油圧制御室の油圧に抗する方向へ前記油圧ピストンを押圧する押圧手段と、を備える。
【０００８】
上記可変圧縮比内燃機関においては、シリンダブロックとクランクケースとが互いに相対移動することで、燃焼室の容積を変更し、以て内燃機関の圧縮比が変更される。即ち、シリンダブロックとクランクケースとを近づける方向に相対移動することで燃焼室の容積が減少し、以て圧縮比が上昇する。また、シリンダブロックとクランクケースとを遠ざける方向に相対移動することで燃焼室の容積が増大し、以て圧縮比が低下する。
【０００９】
そして、上述の相対移動は、油圧ピストンが固定されたシリンダブロックまたはクランクケース（以下、「移動対象要素」という）に、油圧により生じる力が油圧ピストンを介して作用することで行われる。更に、押圧手段により、油圧制御室の油圧に対抗する向きの力が油圧ピストンに作用する。その結果、油圧制御手段によって油圧制御室の油圧が制御され、油圧により生じる力と押圧手段による力との釣り合いで、移動対象要がシリンダブロックとクランクケースとが互いに遠ざかる方向又は互いに近づく方向へと相対移動する。
【００１０】
また、油圧制御室の油圧により生じる力と押圧手段からの力とが釣り合うとき、移動対象要素は移動せず、シリンダブロックとクランクケースとの相対位置は保持される。ここで、油圧室内を油で密封した状態で油圧により移動対象要素に力を作用させることで、即ち、移動対象要素に固定された油圧ピストンを介して油圧により生じる力が移動対象要素に直接に作用することで、移動対象要素の動力源となる油と移動対象要素との間のクリアランスが可及的に小さくなり得る。そして、シリンダブロックとクランクケースとの相対位置を保持する場合において、シリンダ内の燃焼圧やピストンによる摩擦力に抗し、燃焼室の容積を一定に保つことが可能となり、以て圧縮比を安定的に保持することが可能となる。
【００１１】
ここで、上述の可変圧縮比内燃機関において、前記油圧制御室は、前記油圧ピストンを前記シリンダブロックと前記クランクケースとの相対移動方向において移動自在に収容する油圧室であって、該シリンダブロックと該クランクケースとを近づける方向に該油圧ピストンに対して油圧を作用する第一油圧室と該シリンダブロックと該クランクケースとを遠ざける方向に該油圧ピストンに対して油圧を作用する第二油圧室とを、有し、前記油圧制御手段は、前記第一油圧室および前記第二油圧室のうち少なくとも何れかの油圧室の油圧を制御することで前記油圧ピストンの位置を調整し、前記押圧手段は、前記第一油圧室の油圧に抗する方向へ前記油圧ピストンを押圧するべく前記第二油圧室の油圧を制御し、又は前記第二油圧室の油圧に抗する方向へ前記油圧ピストンを押圧するべく前記第一油圧室の油圧を制御してもよい。
【００１２】
このとき、油圧制御室の油圧により生じる力は、移動対象要素に対して相異なる二つの方向から作用する。即ち、移動対象要素が動くことによってシリンダブロックとクランクケースとが相対的に近づく結果となる方向と、移動対象要素が動くことによってシリンダブロックとクランクケースとが相対的に遠ざかる結果となる方向との二方向から、油圧により生じる力が移動対象要素に作用する。従って、油圧制御手段によって第一油圧室内と第二油圧室内の少なくとも何れかの油圧室の油圧が調整されることで、該二方向から作用する力の大小関係が決まり、その結果、移動対象要素は、作用力の大きい方から小さい方へ円滑に移動する。
【００１３】
また、押圧手段によっても第一油圧室又は第二油圧室内の油圧が制御される。そして、油圧制御室の油圧により生じる力と押圧手段からの力とが釣り合うとき、即ち、油圧制御手段と押圧手段によって油圧が調整される第一油圧室および第二油圧室の油圧により生じ
る力が互いに釣り合うとき、移動対象要素は移動せず、シリンダブロックとクランクケースとの相対位置は保持される。また、油圧室内を油で密封した状態で油圧により移動対象要素に力を作用させているため、移動対象要素の動力源となる油と移動対象要素との間のクリアランスが可及的に小さくなる。その結果、シリンダブロックとクランクケースとの相対位置を保持する場合において、シリンダ内の燃焼圧やピストンによる摩擦力に抗し、燃焼室の容積を一定に保つことが可能となり、以て圧縮比を安定的に保持することが可能となる。
【００１４】
上述の可変圧縮比内燃機関において、圧縮比の変更は、以下のように行う。即ち、前記油圧制御手段および前記押圧手段は、前記可変圧縮比内燃機関の圧縮比を上昇させるときは、前記第一油圧室へ油を供給するとともに前記第二油圧室内から油を回収し、前記可変圧縮比内燃機関の圧縮比を低下させるときは、前記第一油圧室から油を回収するとともに前記第二油圧室内へ油を供給し、前記可変圧縮比内燃機関の圧縮比を保持するときは、前記第一油圧室および前記第二油圧室との油の流れを遮断する。
【００１５】
油圧制御手段および押圧手段によって第一油圧室へ油を供給するとともに第二油圧室内から油を回収することで、移動対象要素に対してシリンダブロックとクランクケースとを近づける方向に油圧により生じる力が作用し、圧縮比が上昇する。また、油圧制御手段によって第一油圧室から油を回収するとともに第二油圧室内へ油を供給することで、移動対象要素に対してシリンダブロックとクランクケースとを遠ざける方向に油圧により生じる力が作用し、圧縮比が低下する。更に、油圧制御手段および押圧手段によって第一油圧室および第二油圧室との油の流れを遮断することで、第一油圧室および第二油圧室内に油が満たされた状態で密封された状態となり、移動対象要素の移動を制限する。その結果、内燃機関の圧縮比が一定の値に保持される。
【００１６】
また、シリンダブロックとクランクケースとを相対移動させて圧縮比を変更する内燃機関において、シリンダ内の燃焼圧により生じる力は格段に大きく、一方でピストンによる摩擦力は比較的小さい。従って、シリンダ内の燃焼圧によって、シリンダブロックとクランクケースとが遠ざかる方向に作用する力が格段に大きくなるため、圧縮比をより安定的に保持するには、該力に十分に対抗する必要がある。一方で、ピストンによる摩擦力によって、シリンダブロックとクランクケースとが近づく方向に作用する力は比較的小さいため、該力に対しては比較的容易に対抗し得、圧縮比をより安定的に保持することが可能である。
【００１７】
そこで、上述の可変圧縮比内燃機関において、前記油圧制御室は、前記油圧ピストンを前記シリンダブロックと前記クランクケースとの相対移動方向において移動自在に収容する油圧室であって、該シリンダブロックと該クランクケースとを近づける方向に該油圧ピストンに対して油圧を作用する油圧制御室であって、前記油圧制御手段は、前記油圧制御室の油圧を制御することで前記油圧ピストンの位置を調整し、前記押圧手段は、前記シリンダブロックと前記クランクケースとを遠ざける方向に、該シリンダブロックと該クランクケースの一方に対して付勢力を作用させてもよい。
【００１８】
即ち、上述の可変圧縮比内燃機関においては、押圧手段によりシリンダブロックとクランクケースとを遠ざける方向に付勢力が作用される。それとともに、移動対象要素に対して油圧制御室の油圧により生じる力が作用する。即ち、押圧手段による力と油圧制御室の油圧により生じる力との釣り合いによってシリンダブロックとクランクケースとの相対移動が行われる。換言すると、シリンダブロックとクランクケースとを近づける方向に相対移動させるときは油圧制御室の油圧を高め、シリンダブロックとクランクケースとを遠ざける方向に相対移動させるときは油圧制御室の油圧を低くして押圧手段による付勢力を利用する。
【００１９】
そして、油圧制御室の油圧により生じる力と押圧手段による付勢力とが釣り合うとき、移動対象要素は移動せず、シリンダブロックとクランクケースとの相対位置は保持される。また、油圧室内を油で密封した状態で油圧により移動対象要素に力を作用させるとともに、押圧手段により付勢力が作用していることより、移動対象要素の動力源となる油と移動対象要素および押圧手段と移動対象要素との間のクリアランスが可及的に小さくなる。その結果、シリンダブロックとクランクケースとの相対位置を保持する場合において、シリンダ内の燃焼圧やピストンによる摩擦力に抗し、燃焼室の容積を一定に保つことが可能となり、以て圧縮比を安定的に保持することが可能となる。
【００２０】
ここで、油圧制御室に油を供給することで油圧ピストンを介して移動対象要素に油圧により生じる力をシリンダブロックとクランクケースとを近づける方向に作用させることで、シリンダ内の燃焼圧によってシリンダブロックとクランクケースとが遠ざかる方向に作用する力に十分に対抗することが可能となり、圧縮比をより安定的に保持することが可能となる。一方で、押圧手段によってシリンダブロックとクランクケースとを遠ざける方向に移動対象要素に付勢力を作用させることで、油圧機構に依らずに、ピストンの摩擦力によってシリンダブロックとクランクケースとが近づく方向に作用する力に対抗することが可能となる。その結果、圧縮比をより安定的に保持することが可能となるとともに、内燃機関の圧縮比を変更する機構をより簡便に構築することが可能となる。
【００２１】
尚、上述の可変圧縮比内燃機関においては、圧縮比の変更は、以下のように行う。即ち、前記油圧制御手段は、前記可変圧縮比内燃機関の圧縮比を上昇させるときは、前記油圧制御室へ油を供給し、前記可変圧縮比内燃機関の圧縮比を低下させるときは、前記油圧制御室から油を回収し、前記可変圧縮比内燃機関の圧縮比を保持するときは、前記油圧制御室との油の流れを遮断する。
【００２２】
油圧制御手段によって油圧制御室へ油を供給することで、移動対象要素に対してシリンダブロックとクランクケースとを近づける方向に油圧により生じる力が作用し、圧縮比が上昇する。また、油圧制御手段によって油圧制御室から油を回収することで、押圧手段による付勢力が油圧により生じる力より大きくなり、その結果、移動対象要素に対してシリンダブロックとクランクケースとを遠ざける方向に力が作用し、圧縮比が低下する。更に、油圧制御手段によって油圧制御室との油の流れを遮断することで、油圧制御室内に油が満たされた状態で密封された状態となり、移動対象要素が移動してシリンダブロックとクランクケースとが遠ざかる状態となるのをより確実に抑制し得る。また、押圧手段により、移動対象要素が移動してシリンダブロックとクランクケースとが近づく状態となるのをより確実に抑制し得る。その結果、内燃機関の圧縮比がより安定的に一定の値に保持される。
【００２３】
尚、上述の可変圧縮比内燃機関に設けられた油圧ピストンおよび油圧制御室を、シリンダの軸線を挟んでシリンダブロックの左右に設けることで、より円滑に、シリンダブロックをシリンダの軸線方向にクランクケースに対して相対移動させることが可能となる。また、シリンダブロックの片側に油圧ピストンおよび油圧制御室を設けるとともに、シリンダの軸線を挟んで該油圧制御室と反対側のシリンダブロックの一部を回転中心としてシリンダブロックを回転自在とすることで、該中心点を軸として、シリンダブロックを傾斜させながらクランクケースに対して相対移動させることも可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
シリンダブロックとクランクケースとを相対移動させることで圧縮比を変更する内燃機関において、シリンダブロックとクランクケースとをより円滑に相対移動するとともに、圧縮比をより安定的に保持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
ここで、本発明に係る可変圧縮比内燃機関の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１は、圧縮比を可変とする可変圧縮比内燃機関（以下、単に「内燃機関」という）１の概略構成を表す図である。シリンダ２内の燃焼室には、シリンダヘッド６に設けられた吸気ポートを介して吸気管１０が接続されている。シリンダ２への吸気の流入は吸気弁７によって制御される。また、シリンダヘッド６に設けられた排気ポートを介して、排気管１１が接続されている。シリンダ２外への排気の排出は排気弁８によって制御される。更に、吸気ポートには燃料噴射弁５が、シリンダ２の頂部には、点火プラグ９が設けられている。
【００２７】
内燃機関１において、圧縮比の変更は、シリンダブロック３とクランクケース１２の左右両側の側部に設けられた可変圧縮比機構２０によって、シリンダブロック３をシリンダ２の軸線方向にクランクケース１２に対して相対移動させることによって、シリンダブロック３、シリンダヘッド６およびピストン４によって構成される燃焼室の容積を変更することで行われる。即ち、クランクケース１２が固定された状態で、シリンダブロック３が、クランクケース１２に近づくことで、もしくはクランクケース１２から遠ざかることで、内燃機関１の圧縮比が変更される。
【００２８】
ここで、可変圧縮比機構２０の詳細について、図２に基づいて説明する。図２は、シリンダブロック３とクランクケース１２との相対移動において両者が重複する部位（以下、単に「重複部位」という。）近傍の拡大図である。重複部位において、シリンダブロック３の側壁の一部がシリンダ２の軸線に対して垂直方向に突出している突出部３ａが設けられている。
【００２９】
更に、該重複部位において、シリンダブロック３とクランクケース１２とが、突出部３ａを包含した状態で重複し、突出部３ａのシリンダヘッド６側にシリンダブロック３、クランクケース１２、突出部３ａによって囲まれた空間（以下、「第一油圧室」という。）２０ａと、突出部３ａのクランクケース１２側にシリンダブロック３、クランクケース１２、突出部３ａによって囲まれた空間（以下、「第二油圧室」という。）２０ｂが形成されている。また、突出部３ａのシリンダヘッド６側にはシリンダヘッド側ピストン２０ｃが、突出部３ａのクランクケース１２側にはクランクケース側ピストン２０ｄが、それぞれ固定されており、両ピストンの断面積は同一である。尚、第一油圧室２０ａと第二油圧室２０ｂは突出部３ａ、シリンダヘッド側ピストン２０ｃ、クランクケース側ピストン２０ｄによって、遮断されている。
【００３０】
ここで、第一油圧室２０ａおよび第二油圧室２０ｂは、潤滑油供給装置１５によって第一油圧室用供給路１８または第二油圧室用供給路１９を経て、潤滑油が供給され、若しくは潤滑油が回収されることで、それぞれの油圧室内の油圧が制御される。それぞれの油圧室内の油圧により生じた力が、シリンダヘッド側ピストン２０ｃ、クランクケース側ピストン２０ｄに作用し、これらの力の合力に応じた力が、突出部３ａおよび突出部３ａが設けられているシリンダブロック３に作用する。例えば、第一油圧室２０ａ内の油圧が、第二油圧室２０ｂ内の油圧より大きい場合、シリンダブロック３をクランクケース１２に近づける力が、シリンダブロック３に作用することになる。
【００３１】
また、図１に示すように潤滑油供給装置１５への潤滑油の供給は、内燃機関１の機関出力によって駆動されるポンプ１４によって、オイルパン１３に貯留された潤滑油が圧送さ
れ、潤滑油供給路１６を経て潤滑油供給装置１５へと供給される。また、各油圧室から回収された潤滑油は、潤滑油供給装置１５、潤滑油回収路１７を経て、再びオイルパン１３内へと貯留される。また、潤滑油供給路１６および潤滑油回収路１７の途中には、それぞれチェックバルブ２１およびチェックバルブ２２が設けられている。チェックバルブ２１は、潤滑油が潤滑油供給装置１５側からオイルパン１３側へ逆流するのを防止し、チェックバルブ２２は、潤滑油がオイルパン１３側から潤滑油供給装置１５側へ逆流するのを防止する。尚、図１においては、図中右側の可変圧縮比機構２０に連結される潤滑油供給路１６等のみを表示し、図中左側の可変圧縮比機構２０に連結される潤滑油供給路等の表示は省略している。
【００３２】
また、内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）３０が併設されている。このＥＣＵ３０は、ＣＰＵの他、後述する各種のプログラム及びマップを記憶するＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えており、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態等を制御するユニットである。
【００３３】
ＥＣＵ３０には、クランクポジションセンサ３１、アクセル開度センサ３２等、内燃機関１の運転状態を検出する種々のセンサが電気配線を介して接続され、それらの出力信号がＥＣＵ３０に入力されるようになっている。一方、ＥＣＵ３０と潤滑油供給装置１５が電気配線を介して接続され、ＥＣＵ３０からの指令によって、潤滑油供給装置１５が第一油圧室２０ａおよび第二油圧室２０ｂへの潤滑油の供給若しくは回収を行う。
【００３４】
このように構成された内燃機関１において、クランクポジションセンサ３１やアクセル開度センサ３２等の信号に基づいて、内燃機関１の圧縮比をどのように変更するか、若しくは圧縮比を一定の値に保持するかを決定する。そこで、これら内燃機関１の圧縮比の変更およびその保持は以下のように行う。
【００３５】
第一に、内燃機関１の圧縮比を上昇させるときは、潤滑油供給装置１５によって第一油圧室２０ａに潤滑油を供給するとともに、第二油圧室２０ｂから潤滑油を回収する。これによって、第一油圧室２０ａ内の油圧が上昇する一方で、第二油圧室２０ｂ内の油圧が低下する。その結果、シリンダヘッド側ピストン２０ｃとクランクケース側ピストン２０ｄに作用する油圧により生じる力の合力は、シリンダブロック３をクランクケース１２側に近づける方向に、突出部３ａに作用する。その結果、シリンダブロック３がクランクケース１２に近づくことで、燃焼室容積が減少し、以て内燃機関１の圧縮比は上昇する。
【００３６】
第二に、内燃機関１の圧縮比を低下させるときは、潤滑油供給装置１５によって第一油圧室２０ａから潤滑油を回収するとともに、第二油圧室２０ｂへ潤滑油を供給する。これによって、第一油圧室２０ａ内の油圧が低下する一方で、第二油圧室２０ｂ内の油圧が上昇する。その結果、シリンダヘッド側ピストン２０ｃとクランクケース側ピストン２０ｄに作用する油圧により生じる力の合力は、シリンダブロック３をクランクケース１２側から遠ざける方向に、突出部３ａに作用する。その結果、シリンダブロック３がクランクケース１２から遠ざかることで、燃焼室容積が増大し、内燃機関１の圧縮比は低下する。
【００３７】
第三に、内燃機関１の圧縮比を一定の値に保持するときは、潤滑油供給装置１５による第一油圧室２０ａとの潤滑油の流れを遮断し、且つ第二油圧室２０ｂとの潤滑油の流れを遮断する。これによって、第一油圧室２０ａと第二油圧室２０ｂとが、潤滑油によって満たされた状態で密封される。その結果、シリンダブロック３はクランクケース１２に対してその位置を維持し、内燃機関１の圧縮比は一定の値に保持される。
【００３８】
内燃機関１においては上述の油圧室内の油圧の制御が行われるが、シリンダ２内の燃焼圧により生じる力がシリンダブロック３をクランクケース１２から遠ざける方向に作用し
ても、チェックバルブ２１および２２によって潤滑油の逆流が抑制されているため、円滑な相対移動が保たれる。また、ピストン４による摩擦力に対しても、同様である。
【００３９】
更に、内燃機関１の圧縮比の保持においては、第一油圧室２０ａ内および第二油圧室２０ｂ内は潤滑油によって満たされた状態で密封されているため、シリンダブロック３はクリアランスの無い状態で、クランクケース１２に対して相対位置が保持されている。その結果、内燃機関１の圧縮比をより安定的に保持することが可能となる。
【００４０】
本実施例に代えて、クランクケース１２に突出部を設けて該突出部にピストンを固定することで、クランクケース１２に油圧により生じる力を作用させて、シリンダブロック３とクランクケース１２とを相対移動させてもよい。このとき、クランクケース１２を固定すると、シリンダブロック３が油圧により生じる力の作用によって移動し、またシリンダブロック３を固定すると、クランクケース１２が油圧により生じる力の作用によって移動する。
【００４１】
また、第一油圧室および第二油圧室はシリンダブロック３とクランクケース１２との重複部位に代えて、互いに重複しないシリンダブロック３またはクランクケース１２の部位に設けてもよい。このとき、第一油圧室および第二油圧室を構成する外壁は、各油圧室の油圧により生じる力が作用する移動対象要素とは独立した部位に、即ち、移動対象要素の移動に伴って動かない部位に固定される。
【実施例２】
【００４２】
シリンダブロックとクランクケースとを相対移動させることで圧縮比を変更する内燃機関であって、シリンダブロックとクランクケースとをより円滑に相対移動するとともに、圧縮比より安定的に保持する可変圧縮比内燃機関の第二の実施例について、図３および図４に基づいて説明する。尚、図３および図４に示す構成要素と図１および図２に示す構成要素と同一の構成要素については、同一の番号を付して、その説明を省略する。図３は、本実施例に係る内燃機関の概略図である。図４は、図３に示す内燃機関におけるシリンダブロックとクランクケースとの重複部位近傍の拡大図である。
【００４３】
図３に示す内燃機関１においては、圧縮比の変更は、シリンダブロック３とクランクケース１２の左右両側の側部に設けられた可変圧縮比機構２３によって、シリンダブロック３をシリンダ２の軸線方向にクランクケース１２に対して相対移動させることによって、シリンダブロック３、シリンダヘッド６およびピストン４によって構成される燃焼室の容積を変更することで行われる。即ち、クランクケース１２が固定された状態で、シリンダブロック３が、クランクケース１２に近づくことで、もしくはクランクケース１２から遠ざかることで、内燃機関１の圧縮比が変更される。
【００４４】
ここで、可変圧縮比機構２３の詳細について、図４に基づいて説明する。シリンダブロック３とクランクケース１２との重複部位において、シリンダブロック３とクランクケース１２とが、突出部３ａを包含した状態で重複し、突出部３ａのシリンダヘッド６側にシリンダブロック３、クランクケース１２、突出部３ａによって囲まれた空間（以下、「油圧制御室」という。）２３ａと、突出部３ａのクランクケース１２側にシリンダブロック３、クランクケース１２、突出部３ａによって囲まれた空間（以下、「板バネ格納室」という。）２３ｂが形成されている。また、突出部３ａのシリンダヘッド６側にはシリンダヘッド側ピストン２３ｃが固定されている。尚、油圧制御室２３ａと板バネ格納室２３ｂは突出部３ａ、シリンダヘッド側ピストン２３ｃによって、遮断されている。
【００４５】
ここで、油圧制御室２３ａは、潤滑油供給装置１５によって油圧制御室用供給路２４を経て、潤滑油が供給され、若しくは潤滑油が回収されることで、油圧室内の油圧が制御さ
れる。また、板バネ格納室２３ｂには、突出部３ａに対してシリンダヘッド側に向かう付勢力を、換言するとシリンダブロック３をクランクケース１２から遠ざける方向に付勢力を作用する板バネ２３ｄが格納されている。
【００４６】
そして、油圧制御室２３ａ内の油圧により生じた力が、シリンダヘッド側ピストン２３ｃに作用し、且つ板バネ２３ｄによって付勢力が突出部３ａに作用する状態において、これらの力の合力に応じた力が、突出部３ａおよび突出部３ａが設けられているシリンダブロック３に作用する。例えば、油圧制御室２３ａ内の油圧により生じる力が、板バネ２３ｄの付勢力より大きい場合、シリンダブロック３をクランクケース１２に近づける力が、シリンダブロック３に作用することになる。
【００４７】
このように構成された内燃機関１において、クランクポジションセンサ３１やアクセル開度センサ３２等の信号に基づいて、内燃機関１の圧縮比をどのように変更するか、若しくは圧縮比を一定の値に保持するかを決定する。そこで、これら内燃機関１の圧縮比の変更およびその保持は以下のように行う。
【００４８】
第一に、内燃機関１の圧縮比を上昇させるときは、潤滑油供給装置１５によって油圧制御室２３ａに潤滑油を供給する。これによって、油圧制御室２３ａ内の油圧が上昇することで、油圧により生じる力と板バネ２３ｄによる付勢力との合力は、シリンダブロック３をクランクケース１２側に近づける方向に、突出部３ａに作用する。その結果、シリンダブロック３がクランクケース１２に近づくことで、燃焼室容積が減少し、以て内燃機関１の圧縮比は上昇する。
【００４９】
第二に、内燃機関１の圧縮比を低下させるときは、潤滑油供給装置１５によって油圧制御室２３ａから潤滑油を回収する。これによって、油圧制御室２３ａ内の油圧が低下することで、油圧により生じる力と板バネ２３ｄによる付勢力との合力は、シリンダブロック３をクランクケース１２側から遠ざける方向に、突出部３ａに作用する。その結果、シリンダブロック３がクランクケース１２から遠ざかることで、燃焼室容積が増大し、以て内燃機関１の圧縮比は低下する。
【００５０】
第三に、内燃機関１の圧縮比を一定の値に保持するときは、潤滑油供給装置１５による油圧制御室２３ａとの潤滑油の流れを遮断する。これによって、油圧制御室２３ａが潤滑油で満たされた状態で密封され、シリンダブロック３はクランクケース１２に対してその位置を維持し、内燃機関１の圧縮比は一定の値に保持される。
【００５１】
内燃機関１においては上述の油圧室内の油圧の制御が行われるが、シリンダ２内の燃焼圧により生じる力がシリンダブロック３をクランクケース１２から遠ざける方向に作用しても、チェックバルブ２１および２２によって潤滑油の逆流が抑制されているため、円滑な相対移動が保たれる。また、ピストン４による摩擦力によって、シリンダブロック３がクランクケース１２に近づく方向に力がシリンダブロックに作用した場合、板バネ２３ｄの付勢力により、円滑な相対移動が保たれる。
【００５２】
更に、内燃機関１の圧縮比の保持においては、油圧制御室２３ａ内は潤滑油によって満たされた状態で密封されているため、シリンダブロック３はクリアランスの無い状態で、クランクケース１２に対して相対位置が保持されている。その結果、内燃機関１の圧縮比をより安定的に保持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態に係る可変圧縮比内燃機関の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す可変圧縮比内燃機関におけるシリンダブロックとクランクケースとの重複部位近傍の拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る可変圧縮比内燃機関の概略構成を示す第二の図である。
【図４】図３に示す可変圧縮比内燃機関におけるシリンダブロックとクランクケースとの重複部位近傍の拡大図である。
【符号の説明】
【００５４】
１・・・・可変圧縮比内燃機関（内燃機関）
２・・・・シリンダ
３・・・・シリンダブロック
４・・・・ピストン
６・・・・シリンダヘッド
１２・・・・クランクケース
１５・・・・潤滑油供給装置
２０・・・・可変圧縮比機構
２０ａ・・・・第一油圧室
２０ｂ・・・・第二油圧室
２０ｃ・・・・シリンダヘッド側ピストン
２０ｄ・・・・クランクケース側ピストン
２１・・・・チェックバルブ
２２・・・・チェックバルブ
２３・・・・可変圧縮比機構
２３ａ・・・・油圧制御室
２３ｂ・・・・板バネ格納室
２３ｃ・・・・シリンダヘッド側ピストン
２３ｄ・・・・板バネ
３０・・・・ＥＣＵ
【図１】
2005133612.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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