(57)【要約】【課題】可変圧縮比機構を備え、小型の駆動装置でシリンダブロックの振動を抑制する内燃機関を提供する。【解決手段】内燃機関は、クランクケース７９とシリンダブロック２との連結部分に配置されている複数のカムシャフト８４，８５を回転させる駆動装置を含む可変圧縮比機構を備える。カムシャフト８４，８５は、カムシャフト８４，８５の回転軸線の周りを回転する偏心軸８７を含む。可変圧縮比機構は、偏心軸８７が回転することによりクランクケース７９に対してシリンダブロック２が相対移動するように形成されている。駆動装置は、偏心軸８７の位相が同一になるように複数のカムシャフト８４，８５を同一方向に回転させる。【選択図】図１
2016031036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトを支持する支持構造物と、
ピストンが配置される穴部を含むシリンダブロックと、
支持構造物とシリンダブロックとの連結部分に配置されている複数のカムシャフトおよびカムシャフトを回転させる駆動装置を含む可変圧縮比機構とを備え、
カムシャフトは、シリンダブロックの幅方向の両側の端部に配置され、カムシャフトの回転軸線の周りを回転する偏心軸を含み、
可変圧縮比機構は、偏心軸が回転することにより支持構造物に対してシリンダブロックが相対移動するように形成されており、
駆動装置は、偏心軸の位相が同一になるように複数のカムシャフトを同一方向に回転させることを特徴とする、内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術においては、燃焼室における混合気の圧縮比を変更する内燃機関が知られている。圧縮比を変更する可変圧縮比機構としては、ピストンが上死点に到達したときの燃焼室の容積を変更する機構を採用することが知られている。運転期間中に圧縮比を変更することにより、運転状態に応じて圧縮比を調整し、燃料消費量の低減を図ることができる。
【０００３】
特開２０１３−１９４６０７号公報には、シリンダブロックをクランクケースに対して相対移動させる可変圧縮比機構を備える内燃機関が開示されている。この内燃機関では、シリンダブロックの側面をガイドするガイド壁と、シリンダブロックの側面が摺動する第一スライダおよび第二スライダとが配置されることが開示されている。そして、第一スライダおよび第二スライダは、油圧装置の油圧が作用するとシリンダブロックの側面に押圧されることが開示されている。
【０００４】
特開２０１０−０２５０８００号公報においては、可変圧縮比機構が作動故障であるか否かを判定する内燃機関が開示されている。この内燃機関では、アイドル運転中に、可変圧縮比機構の故障判定用に設定された故障判定用の目標圧縮比の推移に則して圧縮比変更させる圧縮比強制変更制御を実行する。そして、最大筒内圧変化幅が基準変化幅以下である場合には、可変圧縮比機構に作動故障が生じていると判定することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１９４６０７号公報
【特許文献２】特開２０１０−０２５０８０号公報
【特許文献３】特開２００５−２１４０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
可変圧縮比機構は、ピストンの上死点の位置を不変にする一方で、クランクケースに対してシリンダブロックを相対的に移動させることにより、燃焼室の大きさを可変することができる。この可変圧縮比機構では、シリンダブロックが可動するために、シリンダブロックが移動する方向と垂直な方向、すなわちシリンダブロックの幅方向に振動が生じる虞がある。
【０００７】
特開２０１３−１９４６０７号公報では、シリンダブロックとクランクケースの壁部との間に配置されたスライダを側方から押圧することにより、シリンダブロックの幅方向の振動を抑制することが開示されている。内燃機関の運転期間中には、燃焼室において混合気が燃焼したときの燃焼圧力がシリンダブロックに作用する。しかし、この公報に開示されている可変圧縮比機構では、燃焼圧力によりシリンダブロックに作用する荷重は、左右の偏心軸が互いに逆向きに回転するために相殺される。
【０００８】
一方で、シリンダブロックの幅方向には、燃焼荷重の他にピストンの慣性によるスラスト力が生じる。このために、シリンダブロックの幅方向の振動を抑制するためには、ピストンの慣性によるスラスト力に対抗可能な大きな付勢力の付勢部材が必要になる。ところが、シリンダブロックを側方から押圧する押圧力を大きくすると、スライダとシリンダブロックとの間の摩擦が大きくなり、この結果、可変圧縮比機構を駆動するモータ等のアクチュエータも大型にする必要が生じる。
【０００９】
本発明は、可変圧縮比機構を備え、小型の駆動装置でシリンダブロックの振動を抑制する内燃機関を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の内燃機関は、クランクシャフトを支持する支持構造物と、ピストンが配置される穴部を含むシリンダブロックと、支持構造物とシリンダブロックとの連結部分に配置されている複数のカムシャフトおよびカムシャフトを回転させる駆動装置を含む可変圧縮比機構とを備え、カムシャフトは、シリンダブロックの幅方向の両側の端部に配置され、カムシャフトの回転軸線の周りを回転する偏心軸を含み、可変圧縮比機構は、偏心軸が回転することにより支持構造物に対してシリンダブロックが相対移動するように形成されており、駆動装置は、偏心軸の位相が同一になるように複数のカムシャフトを同一方向に回転させる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、可変圧縮比機構を備え、小型の駆動装置でシリンダブロックの振動を抑制する内燃機関を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】機関本体の可変圧縮比機構の部分の機関本体の拡大概略断面図である。
【図２】実施の形態における可変圧縮比機構の第１の模式図である。
【図３】実施の形態における可変圧縮比機構の第２の模式図である。
【図４】比較例の可変圧縮比機構を備える機関本体の拡大概略断面図である。
【図５】比較例の可変圧縮比機構の模式図である。
【図６】可変圧縮比機構の反スラスト方向の荷重のグラフである。
【図７】可変圧縮比機構の駆動装置の回転軸に加わる逆入力トルクのグラフである。
【図８】実施の形態における可変圧縮比機構の異常を検出する制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１から図８を参照して、実施の形態における内燃機関について説明する。本実施の形態においては、車両に配置されている内燃機関を例に取り上げて説明する。
【００１４】
図１は、本実施の形態における内燃機関の概略図である。本実施の形態における内燃機関は、火花点火式である。内燃機関は、機関本体１を備える。機関本体１は、シリンダブロック２とクランクケース７９を含む支持構造物とを備える。シリンダブロック２の穴部には、ピストン３が配置されている。機関本体１は、複数の気筒を有し、燃焼室は、それぞれの気筒ごとに形成されている。クランクケース７９は、クランクシャフトを支持している。クランクシャフトは、コネクティングロッド２３を介してピストン３を支持している。
【００１５】
本実施の形態における内燃機関は、制御装置としての電子制御ユニットを備える。本実施の形態における電子制御ユニットは、デジタルコンピュータにより構成されている。電子制御ユニットには、エアフローメータ、アクセルペダルの踏込量を検出する負荷センサ、クランク角センサ等の各種センサの出力が入力される。また、電子制御ユニットは、対応する駆動回路を介して、燃料噴射弁からの燃料噴射、点火プラグの点火時期およびスロットル弁の開度等を制御する。
【００１６】
本実施の形態における内燃機関は、可変圧縮比機構を備える。本発明においては、ピストンが圧縮上死点に達したときにピストンの冠面とシリンダヘッドとに囲まれる気筒内の空間を燃焼室と称する。内燃機関の圧縮比は、燃焼室の容積等に依存して定まる。本実施の形態における可変圧縮比機構は、燃焼室の容積を変更することにより圧縮比を変更するように形成されている。燃焼室における実際の圧縮比である実圧縮比は、（実圧縮比）＝（燃焼室の容積＋吸気弁が閉じている期間のピストンの行程容積）／（燃焼室の容積）で示される。
【００１７】
本実施の形態における内燃機関は、クランクケース７９を含む支持構造物と、支持構造物の上側に配置されているシリンダブロック２とが互いに相対移動する。本実施の形態における支持構造物は、可変圧縮比機構を介してシリンダブロック２を支持している。なお、クランクケース７９とシリンダブロック２との間には、付勢部材としてのリフトスプリングが配置されている。リフトスプリングは、シリンダブロック２をクランクケース７９から離す向きに付勢している。
【００１８】
シリンダブロック２の両側の側壁の下方には複数個の突出部８０が形成されている。突出部８０には、断面形状が円形のカム挿入孔が形成されており、カム挿入穴の内部には円形カム８６が回転可能に配置されている。クランクケース７９には、複数個の突出部８２が形成されている。突出部８２には、断面形状が円形のカム挿入孔が形成されており、カム挿入穴の内部には円形カム８８が回転可能に配置されている。シリンダブロック２の突出部８０は、クランクケース７９の突出部８２同士の間に嵌合する。
【００１９】
シリンダブロック２の突出部８０に挿入されている円形カム８６と、クランクケース７９の突出部８２に挿入されている円形カム８８とは、偏心軸８７を介して互いに連結されている。複数の円形カム８６と複数の円形カム８８とが、偏心軸８７を介して連結されることにより、カムシャフト８４，８５が構成されている。本実施の形態においては、一対のカムシャフト８４，８５が、シリンダブロック２の幅方向の両側の端部に配置されている。このように、偏心軸８７を含むカムシャフト８４，８５が、支持構造物とシリンダブロック２との連結部分に配置されている。
【００２０】
本実施の形態における可変圧縮比機構は、複数のカムシャフト８４，８５を同一の方向に回転させる駆動装置を含む。円形カム８８は、カムシャフト８４，８５の回転軸線と同軸状に配置されている。円形カム８６は、カムシャフト８４，８５の回転軸線に対して偏心する。また、偏心軸８７は、カムシャフト８４，８５の回転軸線に対して偏心している。２つの偏心軸８７は、カムシャフト８４，８５の回転軸の周りを回転する。
【００２１】
図２に、本実施の形態における可変圧縮比機構の第１の模式図を示す。本実施の形態の可変圧縮比機構の駆動装置は、回転機としてのモータ５９を含む。駆動装置は、クラッチ７０、ウォーム６１，６２およびウォームホイール６３，６４等を含む。回転軸６６は、モータ５９の出力軸およびクラッチ７０の入力軸に接続されている。回転軸６０は、クラッチ７０の出力軸に接続されている。回転軸６０には、カムシャフト８４，８５を互いに同一方向に回転させるように、螺旋方向が同じ向きの一対のウォーム６１，６２が取付けられている。ウォーム６１，６２と噛合するウォームホイール６３，６４がカムシャフト８４，８５の端部に固定されている。
【００２２】
可変圧縮比機構は、電子制御ユニットに制御されている。本実施の形態のカムシャフト８４，８５を回転させるモータ５９は、対応する駆動回路を介して電子制御ユニットに接続されている。
【００２３】
本実施の形態における可変圧縮比機構は、クランクケース７９に対してシリンダブロック２が相対的に移動することにより、燃焼室の容積が可変に形成されている。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の行程容積と燃焼室の容積から定まる圧縮比を機械圧縮比と言う。機械圧縮比は、吸気弁の閉弁時期に依存せずに、（機械圧縮比）＝（燃焼室の容積＋ピストンの行程容積）／（燃焼室の容積）にて示される。
【００２４】
図１および図２を参照して、機械圧縮比を変更する場合には、駆動装置によりカムシャフト８４，８５を回転させる。例えば、矢印９７に示すように、それぞれのカムシャフト８４，８５上に配置されている円形カム８８を、互いに同一方向に回転させると、偏心軸８７が円形カム８８の上端に向けて移動する。シリンダブロック２を支持している円形カム８６は、カム挿入孔の内部において、円形カム８８と反対方向に回転する。シリンダブロック２は、矢印９８に示すように、クランクケース７９から離れる向きに移動する。ピストン３の上死点の位置は一定であるために燃焼室の容積は大きくなる。この結果、機械圧縮比が低下する。この制御とは反対に、カムシャフト８４，８５を矢印９６に示す方向に回転させることにより機械圧縮比を上昇させることができる。
【００２５】
可変圧縮比機構は、モータ５９を駆動することによって、運転期間中に機械圧縮比を変更することができる。内燃機関の運転状態に応じて、機械圧縮比を変更することができる。
【００２６】
図３に、本実施の形態における可変圧縮比機構の第２の模式図を示す。図２および図３を参照して、円形カム８８の中心軸ａと、偏心軸８７の中心軸ｂと、円形カム８６の中心軸ｃとの位置関係が示されている。可変圧縮比機構は、中心軸ａと中心軸ｂとの接続機構および中心軸ｂと中心軸ｃとの接続機構により構成されるリンク機構を有する。
【００２７】
中心軸ａと中心軸ｃとを結ぶ線と、中心軸ａと中心軸ｂとを結ぶ線とのなす一つの回転方向の角度を偏心軸角度と称すると、一方のカムシャフト８４の偏心軸角度θ１と他方のカムシャフト８５の偏心軸角度θ２とは、互いに同じ角度である。また、偏心軸８７が回転する方向も同一である。両側の中心軸ｂは、中心軸ａと中心軸ｃとを結ぶ線にて分割される領域のうち一方の領域に配置されている。このように、本実施の形態の偏心軸８７は、同一の位相にて回転するように配置されている。
【００２８】
図１を参照して、本実施の形態における機関本体１は、シリンダブロック２を一方の側方から押圧する押圧手段としての押圧装置を備える。クランクケース７９は、クランクケース７９の突出部８２およびシリンダブロック２の突出部８０を覆うように形成されている壁部７７を含む。シリンダブロック２の幅方向の両側の壁部７７のうち一方の壁部７７とシリンダブロック２との間には、固定スライダ９０が配置されている。固定スライダ９０は、壁部７７に固定され、シリンダブロック２と摺動する。
【００２９】
また、シリンダブロック２の幅方向の両側の壁部７７のうち他方の壁部７７と、シリンダブロック２との間には、押圧スライダ９１が配置されている。押圧スライダ９１は付勢部材としてのスプリング９２により押圧されている。スプリング９２は壁部７７に形成された穴部７８の内部に配置されている。スプリング９２は、壁部７７に固定されている押え部材９３に固定されている。押圧スライダ９１は、シリンダブロック２と摺動する。また、押圧スライダ９１は、矢印９９に示す方向にシリンダブロック２を押圧する。押圧装置がシリンダブロック２を押圧することにより、シリンダブロック２の幅方向の振動を抑制することができる。
【００３０】
本実施の形態では、矢印９９に示すスプリング９２にてシリンダブロック２を押圧する方向をスラスト方向と称し、矢印９９と反対側の矢印１００に示す方向を反スラスト方向と称する。スラスト方向および反スラスト方向は、シリンダブロック２の幅方向と略平行な方向である。
【００３１】
本実施の形態における押圧装置は、固定スライダ９０および押圧スライダ９１がシリンダブロックの高さ方向の２箇所に配置され、押圧スライダ９１がスプリング９２により付勢されている。押圧装置としては、この形態に限られず、シリンダブロック２を側方から一方向に押圧可能な任意の装置を採用することができる。
【００３２】
図４に、比較例の可変圧縮比機構を備える内燃機関の概略断面図を示す。比較例の可変圧縮比機構において、クランクケース７９に対してシリンダブロック２が相対的に移動することは、本実施の形態における可変圧縮比機構と同様である。また、スプリング９２により、シリンダブロック２が矢印９９に示すスラスト方向に付勢されていることも本実施の形態の可変圧縮比機構と同様である。比較例の可変圧縮比機構は、一対の偏心軸８７の位置が本実施の形態の可変圧縮比機構と異なる。
【００３３】
クランクケース７９に対して、シリンダブロック２を上昇させる場合には、矢印９７に示す向きに円形カム８８を回転させる。比較例の可変圧縮比機構では、カムシャフト８４の円形カム８８とカムシャフト８５の円形カム８８とを互いに逆向きに回転させる。円形カム８８を互いに逆向きに回転させることにより、偏心軸８７はクランクケース７９から離れる向きに移動する。この結果、クランクケース７９からシリンダブロック２を離す向きに移動させることができる。
【００３４】
図５に、比較例の可変圧縮比機構の模式図を示す。図４および図５を参照して、比較例のカムシャフト８４の偏心軸８７は、中心軸ａと中心軸ｃとを結ぶ線により分割された領域のうち、スプリング９２が配置されている側と反対側の領域に配置されている。これに対して、カムシャフト８５の偏心軸８７は、中心軸ａと中心軸ｃとを結ぶ線により分割された領域のうち、スプリング９２が配置されている側の領域に配置されている。
【００３５】
比較例の可変圧縮比機構では、カムシャフト８４の偏心軸角度θ１と、カムシャフト８５の偏心軸角度θ２とが互いに異なっている。カムシャフト８４が回転する角度とカムシャフト８５が回転する角度θ３とは互いに同じ大きさであるが、偏心軸８７の回転方向が逆向きである。すなわち、中心軸ｂは、互いに反対方向に移動している。このように、一対の偏心軸８７の位相が互いに異なる。
【００３６】
機関本体１の運転期間中には、シリンダブロック２に対して様々な幅方向の力が加わる。燃焼室にて燃料が燃焼することにより、シリンダブロック２には、クランクケース７９から離れる向きに燃焼荷重が作用する。比較例の内燃機関では、２つの偏心軸８７の回転する方向が互いに逆向きであるために、左右のリンク機構によりシリンダブロック２に作用する幅方向の燃焼荷重による力は互いに打ち消される。
【００３７】
また、内燃機関が駆動することにより、ピストン３はシリンダブロック２の穴部の軸方向に往復移動する。このために、シリンダブロック２には、ピストン３の重量に起因する慣性力が加わる。クランクシャフトが回転することに伴うピストン３の慣性力は、矢印１００に示す反スラスト方向に加わる。ピストン３の慣性力により発生する幅方向の力は、スプリング９２が付勢するスラスト方向と逆向きになる。このために、比較例の可変圧縮比機構では、シリンダブロック２の振動を抑制するためには、付勢力の大きなスプリング９２を採用する必要がある。
【００３８】
図１および図３を参照して、これに対して、本実施の形態の可変圧縮比機構においては、カムシャフト８４の偏心軸８７とカムシャフト８５の偏心軸８７とは、互いに同じ位相にて回転する。シリンダブロック２に燃焼荷重が加わった場合には、シリンダブロック２にはクランクケース７９から離れる向きの力が作用する。そして、シリンダブロック２の幅方向のうち、矢印９９に示すスラスト方向に力が作用する。矢印１００に示すピストン３の慣性力による反スラスト方向とは逆向きの力が作用する。このために、ピストン３の慣性力による反スラスト方向の力を打ち消すことができる。なお、他の気筒において燃焼荷重によりピストン３が押し下げられる時に発生する幅方向の力は、矢印９９に示すスラスト方向に作用する。
【００３９】
この結果、シリンダブロック２に加わる反スラスト方向の力を小さくすることができて、付勢力の小さなスプリング９２を採用することができる。または、押圧スライダ９１を押圧する構造を簡易にすることができる。また、スプリング９２の押圧力を小さくすると、固定スライダ９０または押圧スライダ９１とシリンダブロック２との間の摩擦が低減する。このために、偏心軸８７を回転させる駆動装置を小型にすることができる。たとえば、偏心軸８７を回転させるモータ５９の容量を小さくすることができる。更には、スライダとシリンダブロック２との間の摩擦が小さくなるために、機械圧縮比の変更の応答速度が向上する。すなわち、内燃機関を運転する時の応答性が向上する。
【００４０】
このように、本実施の形態の可変圧縮比機構のリンク機構は、ピストン３の慣性によるスラスト力に対向する力が生じるように偏心軸の回転方向が定められている。または、膨張行程において、リンク機構によりシリンダブロック２が固定スライダ９０，９１に押し付けられる力が発生するように偏心軸の位置が定められている。
【００４１】
図６に、可変圧縮比機構のシリンダブロックに加わる反スラスト方向の荷重のグラフを示す。横軸はクランク角度であり、縦軸は矢印１００に示す反スラスト方向に加わる力である。比較例の可変圧縮比機構よりも本実施の形態の可変圧縮比機構の方がシリンダブロックに加わる反スラスト方向の荷重が小さくなっていることが分かる。このように、本実施の形態における可変圧縮比機構は、シリンダブロックに対して反スラスト方向に加わる力を小さくすることができる。
【００４２】
次に、本実施の形態における押圧装置の異常を検出する制御について説明する。図２を参照して、本実施の形態におけるクラッチ７０は、いわゆる逆入力遮断クラッチである。本実施の形態における逆入力遮断クラッチは、入力軸からの回転力を出力軸に伝達し、出力軸からの回転力を遮断するように形成されている。すなわち、クラッチ７０は、モータ５９から伝達される回転軸６６の回転力はウォーム６１，６２に伝達し、ウォーム６１，６２から伝達される回転軸６０の回転力は遮断して、モータ５９に伝達しない構造を有する。本実施の形態においては、モータ５９が出力するトルクによりクラッチ７０の入力軸に加わるトルクをクラッチ７０の入力トルクと称する。また、シリンダブロック２に作用する力によりカムシャフト８４，８５を介してクラッチ７０の出力軸に加わるトルクをクラッチ７０の逆入力トルクと称する。
【００４３】
本実施の形態の内燃機関は、カムシャフト８４，８５から駆動装置に伝達される逆入力トルクを検出するトルク検出手段としてのトルク検出装置を備える。本実施の形態のトルク検出装置は、クラッチ７０の出力軸の逆入力トルクを検出するトルク検出器６８を含む。本実施の形態のトルク検出器６８は、歪みゲージ式である。トルク検出器６８は、回転軸６０のねじれを検出し、検出したねじれに基づいて逆入力トルクを検出する。トルク検出装置としては、この形態に限られず、駆動装置に加わる逆入力トルクを測定可能な任意の装置を採用することができる。たとえば、磁歪式のトルクセンサを採用しても構わない。
【００４４】
本実施の形態における内燃機関の可変圧縮比機構は、シリンダブロック２を幅方向に押圧する押圧装置の異常を検出可能に形成されている。押圧装置の異常としては、たとえば、長年の使用により固定スライダ９０および押圧スライダ９１にへたりが生じたり破損したりする場合がある。または、スプリング９２の弾性力が弱くなったり破損したりする場合がある。または、スライダが油圧装置により押圧されている場合には、油圧装置の制御油の抜け等により、スライダを押圧する力が小さくなる場合がある。
【００４５】
図３を参照して、このような押圧装置の異常の場合には、シリンダブロック２に矢印９５に示すロール方向の振動が生じる。ロール方向の振動がシリンダブロック２に生じると、偏心軸の打音、偏心軸を受ける円形カムの摩耗、およびシリンダブロック２に固定されている電気部品の破損などが生じる。
【００４６】
図７に、カムシャフトからクラッチの出力軸に伝達される逆入力トルクのグラフを示す。本実施の形態の可変圧縮比機構は、クランクケース７９から離れる向きにシリンダブロック２を付勢するリフトスプリングを備える。このために、押圧装置が正常である時には、機械圧縮比が低下する方向（シリンダブロックが離れる方向）に逆入力トルクが加わっている。すなわち、機械圧縮比が低下する方向を正の方向とすると、クラッチ７０の出力軸には常に正方向の逆入力トルクが加わっている。
【００４７】
ところが、押圧装置に異常が生じた場合には、図３の矢印９５に示すロール方向の振動により、逆入力トルクの負側に向かう振動が大きくなる。そして、機械圧縮比が上昇する方向（シリンダブロックが近づく方向）に逆入力トルクが加わる場合がある。すなわち、リフトスプリングの弾性力よりもシリンダブロックの振動に起因する逆入力トルクが大きくなり、機械圧縮比が上昇する方向の逆入力トルクが加わる場合がある。
【００４８】
図２を参照して、本実施の形態の制御装置は、トルク検出器６８により逆入力トルクを取得し、逆入力トルクが機械圧縮比の上昇する方向に作用したことを検出する。そして、制御装置は、可変圧縮比機構の押圧装置が異常であると判別する。
【００４９】
図８に、可変圧縮比機構の異常を検出する制御のフローチャートを示す。始めにステップ１１１においては、トルク検出器６８により、回転軸６０に加わる逆入力トルクを検出する。
【００５０】
ステップ１１２においては、回転軸６０に加わる逆入力トルクが機械圧縮比の増大する方向か否かを判別する。ステップ１１２において、回転軸６０に加わる逆入力トルクが機械圧縮比の増大する方向でない場合には、押圧装置が正常であると判別することができる。そして、ステップ１１１に戻り、同様の制御を繰り返すことができる。
【００５１】
ステップ１１２において、回転軸６０に加わる逆入力トルクが機械圧縮比の増大する方向である場合には、ステップ１１３に移行する。この場合には、押圧装置に異常が生じたと判別することができる。例えば、スライダやスプリングに異常が生じたと判別することができる。
【００５２】
ステップ１１３において、制御装置は、予め定められた退避走行状態になるように機関本体１を制御する。例えば、ピストンの慣性力が小さくなるように機関回転数が低い状態を維持するように制御する。または、内燃機関の負荷を下げてピストンの慣性力を低下させた状態を維持する制御を実施することができる。このように、所定の条件を加えて内燃機関の運転を継続することができる。
【００５３】
次に、ステップ１１４においては、運転者に対して内燃機関に異常が生じたことを知らせる制御を実施する。本実施の形態においては、運転席のインストルパネルに配置された異常ランプを点灯させる。運転者は、内燃機関に異常が生じたことを認識することができる。そして、修理工場まで自走で車両を搬送することができる。このように、シリンダブロックのスラスト方向の振動を早期に検出し、故障が進行して運転できなくなる前に修理を依頼することができる。
【００５４】
なお、図５を参照して、比較例の内燃機関においては、矢印９５に示すようにロール方向の振動は、シリンダブロック２の幅方向の両側のリンク機構により相殺されるために、ロール方向の振動がクラッチ７０のまで伝達されにくい。したがって、比較例の内燃機関では、本実施の形態の制御を実施して押圧装置の故障を判別することは困難である。
【００５５】
図２を参照して、本実施の形態においては、回転軸６０に加わる逆入力トルクの方向に基づいて押圧装置の故障を判別している。制御装置は、機械圧縮比を低下させる方向の逆入力トルクが零未満になった場合に押圧装置に異常が生じていると判別している。制御装置としては、この形態に限られずに、機械圧縮比を低下させる方向の逆入力トルクが予め定められた判定値未満になった場合に押圧装置に異常が生じていると判別することができる。なお、トルク検出手段による逆入力トルクの変化の検出は、機械圧縮比が一定の期間中に加えて、機械圧縮比を変更している期間中にも検出することができる。
【００５６】
また、上記の実施の形態においては、トルク検出手段により検出した逆入力トルクに基づいて、押圧装置の異常の有無を判別しているが、この形態に限られず、トルク検出手段の代わりに、回転軸６０の回転数を検出する回転数検出手段を備えていても構わない。例えば、クラッチ７０が配置されていない駆動装置においては、回転軸６０の回転数を検出可能な回転数センサを配置する。制御装置は、回転数センサから回転軸６０の回転数を取得し、回転軸６０の回転数に基づいて押圧手段に異常が生じているか否かを判別することができる。
【００５７】
たとえば、制御装置は、機械圧縮比が一定の状態の時に、回転軸６０が機械圧縮比を低下させる方向に回転したことを検出し、押圧装置に異常が生じていると判別することができる。または、機械圧縮比を変更している期間中に、機械圧縮比を低下させる方向に回転軸６０の回転数が変化する場合がある。この回転数の変化が予め定められた判定値よりも大きい場合に、押圧装置に異常が生じていると判別することができる。
【００５８】
上述のそれぞれの制御においては、機能および作用が変更されない範囲において適宜ステップの順序を変更することができる。
【００５９】
上述のそれぞれの図において、同一または相等する部分には同一の符号を付している。なお、上記の実施の形態は例示であり発明を限定するものではない。また、実施の形態においては、特許請求の範囲に示される実施の形態の変更が含まれている。
【符号の説明】
【００６０】
１    機関本体
２    シリンダブロック
３    ピストン
５９    モータ
６０    回転軸
６８    トルク検出器
７０    クラッチ
７７    壁部
７９    クランクケース
８４，８５    カムシャフト
８７    偏心軸
９１    押圧スライダ
９２    スプリング
【図１】
2016031036.tif 000003
【図２】
2016031036.tif 000004
【図３】
2016031036.tif 000005
【図４】
2016031036.tif 000006
【図５】
2016031036.tif 000007
【図６】
2016031036.tif 000008
【図７】
2016031036.tif 000009
【図８】
2016031036.tif 000010