(57)【要約】【課題】ピストンストロークを自在に制御可能にする。【解決手段】ピストン１の往復運動をクランクシャフト７の回転運動に変換して変速機１３に伝達するピストン−クランク機構を備える内燃機関において、ピストン１とクランクシャフト７とを連接するコネクティングロッド３と、コネクティングロッド大端部３ｂにクランクピン６の中心軸とコネクティングロッド大端部３ｂの中心軸とが偏心するよう設けられた偏心部材４ｂと、偏心部材４ｂと一体に形成されクランクピン６の中心軸と同心状に設けられた遊星部材４ａと、機関本体にクランクシャフト７の中心軸と同心状かつ転動自在に装着され、かつ遊星部材４ａと内接する転動部材５と、駆動源として第１モータ９を有し転動部材５の回転を制御する制御機構８、９とを備える。【選択図】図１
2009138619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンの往復運動をクランクシャフトの回転運動に変換して変速機に伝達するピストン−クランク機構を備える内燃機関において、
ピストンとクランクシャフトとを連接するコネクティングロッドと、
コネクティングロッド大端部にクランクピンの中心軸とコネクティングロッド大端部の中心軸とが偏心するよう設けられた偏心部材と、
前記偏心部材と一体に形成され前記クランクピンの中心軸と同心状に設けられた遊星部材と、
機関本体に前記クランクシャフトの中心軸と同心状かつ転動自在に装着され、かつ前記遊星部材と内接する転動部材と、
駆動源として第１モータを有し前記転動部材の回転を制御する制御機構と、
を備えることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記制御機構は、前記転動部材と外接する制御軸を有し、
前記制御軸の端部に前記第１モータを備えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記第１モータは、前記転動部材の外周部に設けたローター部材と、機関本体に固定支持されるステータ部材と、からなることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記クランクシャフトの角速度を検出するクランクシャフト角速度検出手段と、
を備え、
前記制御機構は、前記クランクシャフト角速度検出手段の検出値に応じて前記転動部材の角速度を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の内燃機関。
【請求項５】
複数の気筒を有する内燃機関において、
気筒列方向と前記クランクシャフトの中心軸と前記制御軸の中心軸とが略平行であり、
前記制御機構を少なくとも１つ以上の気筒に備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の内燃機関。
【請求項６】
前記制御機構をすべての気筒に備えることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関。
【請求項７】
ピストン位置を検出する手段を備え、
前記制御機構は各気筒ごとにピストン位置に基づいて前記転動部材の角速度を制御することを特徴とする請求項５または６の記載の内燃機関。
【請求項８】
前記遊星部材の直径と前記転動部材の直径の比が１：２であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の内燃機関。
【請求項９】
前記制御機構は、前記転動部材を前記クランクシャフトと同一の角速度で回転させ得ることを特徴とする請求項１から８のいずれか一つに記載の内燃機関。
【請求項１０】
前記制御機構は、前記クランクシャフトの回転エネルギを用いて前記転動部材を回転させ得ることを特徴とする請求項１から９のいずれか一つに記載の内燃機関。
【請求項１１】
前記クランクシャフトと変速機との間に介装した第２モータを備え、
前記第２モータにより前記クランクシャフトの回転エネルギを電力に変換し、この電力により前記第１モータを駆動することを特徴とする請求項１０に記載の内燃機関。
【請求項１２】
前記クランクシャフトの回転を前記制御軸に機械的に伝達する伝達機構を備えることを特徴とする請求項１０に記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のピストンストロークを可変に制御する機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の燃費を向上させる手段として、小排気量化やミラーサイクルの実現が知られているが、近年では、ピストンとクランクシャフトとを複数のリンクで連結する機構を用いることにより、ピストンストローク量を可変制御可能とし、運転状態に応じてピストンストローク量を制御するものが知られている。
【０００３】
しかしながら、複数のリンクを用いることで機構が複雑になり、結果としてエンジン全体としての重量増、大型化、コスト増を免れることができないという問題があった。
【０００４】
そこで、特許文献１では、クランクシャフトとコネクティングロッドとの締結部に歯車機構を用いることにより、複雑なリンク機構を用いることなくピストンストローク量を可変に制御する機構が開示されている。
【特許文献１】実開平３−６１１３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の構成では、機関本体に取り付けられた回動リングの回動範囲が制限されているため、ピストンストローク量を自在に変化させることができないという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明では、ピストンストローク量を自在に変化させることが可能なピストンストローク可変制御機構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】
【０００７】
本発明の内燃機関は、ピストンの往復運動をクランクシャフトの回転運動に変換して変速機に伝達するピストン−クランク機構を備える内燃機関であって、ピストンとクランクシャフトとを連接するコネクティングロッドと、コネクティングロッド大端部にクランクピンの中心軸とコネクティングロッド大端部の中心軸とが偏心するよう設けられた偏心部材と、偏心部材と一体に形成されクランクピンの中心軸と同心状に設けられた遊星部材と、機関本体に前記クランクシャフトの中心軸と同心状かつ転動自在に装着され、かつ遊星部材と内接する転動部材と、駆動源として第１モータを有し転動部材の回転を制御する制御機構と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、転動部材の転動範囲に制限がないため、あらゆる状況で転動部材を回転させることができ、これによりピストンストローク量を自在に変化させることができ、例えば、ピストンの振幅を略ゼロにすることで、可変動弁機構を用いることなく気筒休止を行うことも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は本実施形態のピストン−クランク機構の構成図であり、（ａ）は機関前方から見た図、（ｂ）は機関側方から見た図である。１はピストン、２はピストンピン、３はコネクティングロッド、４は偏心ブッシュ・遊星ギア一体機構、４ａは遊星ギア（遊星部材）、４ｂは偏心ブッシュ（偏心部材）、５はリングギア（転動部材）、６はクランクピン、７はクランクシャフト、８は制御軸、９はモータ（第１モータ）、１３は変速機、１４は制御ギア、１５はリングギア５の回転速度を検出するリングギア回転速度センサである。制御軸８、第１モータ９及び制御ギア１４で制御機構を構成する。
【００１１】
なお、図１（ａ）の破線で示した円はクランクピン６の軌跡である。また、リングギア回転速度センサは、一般的なクランク角センサと同様の手法でリングギア５の回転速度を検出するものである。その他に、図１では省略しているが、一般的なエンジンと同様に、クランクシャフト７の回転速度を検出するクランク角センサも備える。
【００１２】
ピストン１はピストンピン２を介してコネクティングロッド３と連結されている。コネクティングロッド３の大端部３ｂには、偏心ブッシュ４ｂと遊星ギア４ａが一体となった偏心ブッシュ・遊星ギア一体機構４が配置され、クランクピン６が偏心ブッシュ４ｂと遊星ギア４ａを貫通している。なお、クランクピン６は遊星ギア４ａの中心を貫通する。
【００１３】
遊星ギア４ａはクランクシャフト７と同心状に配置されるリングギア５に内接し、外周の歯がリングギア５の内周の歯と噛み合っている。
【００１４】
リングギア５は機関本体に対して回転自由に設置されている。制御軸８は第１モータ９により回転駆動され、かつ同軸状に嵌合する制御ギア１４がリングギア５と噛み合うように設置される。すなわち、リングギア５は、制御軸８を介して第１モータ９により回転駆動される。なお、制御ギア１４は制御軸８の外周部に一体に形成してもよい。
【００１５】
図２は図１（ａ）と同様に本実施形態のピストン−クランク機構を機関前方から見た図である。
【００１６】
クランクシャフト７は図中反時計回りに回転するものとし、その角速度をクランクシャフト角速度ω１とする。遊星ギア４ａはクランクシャフト７の回転に伴って移動するが、リングギア５と噛み合っているため、リングギア５が回転せずに固定されている場合にはクランクピン６を中心として図中時計回りに自転しながら移動することとなる。この時の角速度を遊星ギア角速度ω３とする。また、第１モータ９を駆動することで制御軸８を回転させたときの制御軸８の角速度を制御軸角速度ω４とし、リングギア５の角速度をリングギア角速度ω２とする。なお、クランクシャフト角速度ω１は、図示しないクランク角センサにより検知する。
【００１７】
図３（ａ）は、遊星ギア４ａとリングギア５の直径の比を１：２、クランクピン６の軌跡の直径と遊星ギア４ａの直径の比を１：１、クランクシャフト７が１回転する間に遊星ギア４ａが自転を１回行うものとした場合の、ピストン１が１ストロークする間の上記機構の基本的な動作について示した図である。図３（ｂ）はクランクシャフト角速度ω１、リングギア角速度ω２のタイムチャートである。つまり、図３（ａ）はピストン１の振幅は一定とし、クランクシャフト角速度ω１＝一定、リングギア角速度ω２＝０としたときの動作を表した図である。なお、遊星ギア４ａの自転の様子を理解しやすくするために、遊星ギア４ａの外周付近の一箇所に印をつけてある。
【００１８】
図３（ａ）に示すように、ピストン１が上死点にあるときには、ピストンピン２、コネクティングロッド大端部３ｂ、クランクピン６、クランクシャフト７のメインジャーナルの各中心が一直線上に並ぶ。そこからクランクシャフト７が回転すると、遊星ギア４ａはリングギア５と噛み合いながら自転するので、偏心ブッシュ・遊星ギア一体機構４は図中時計回りに回転することとなり、偏心ブッシュ４ｂが下降する。そのため、ピストン１も下降し、やがて下死点に到達する。下死点到達後もクランクシャフト７が回転を続け、遊星ギア４ａが自転を続けると、ピストン１の動きは上昇に転じ、クランクシャフト７が１回転したときに再び上死点に到達する。
【００１９】
このようなピストンストローク中に、コネクティングロッド小端部３ａとコネクティングロッド大端部３ｂとを結ぶ軸線は、シリンダ中心軸と略平行のまま、つまり傾きをほとんど変えることなく上下動する。そのため、コネクティングロッド３は、ピストンピン２を介して伝達される燃焼圧による荷重と、ピストン１の往復動に伴って発生する慣性力等の加振力（変位加振力）とを、シリンダ中心軸と略同一方向で受け止めることとなる。したがって、ピストンスラップやピストン１に対するスラスト荷重が低減される。
【００２０】
また、コネクティングロッド３がほとんど傾きを変えることなく上下動すると、コネクティングロッド３の揺動により発生する慣性力がほとんどなくなるので、偏心ブッシュ・遊星ギア一体機構４を介してクランクシャフト７に入力される荷重は、シリンダ中心軸に対して傾いた方向の荷重は軽減され、シリンダ中心軸方向の荷重が支配的となる。すなわち、機関運転中にクランクシャフト７を加振する荷重の入力方向は主にシリンダ中心軸方向となる。
【００２１】
したがって、機関運転中にコネクティングロッド３が揺動する場合と比べて、軽いカウンターウェイトでもクランクシャフト７の振動を抑制することが可能となる。また、カウンターウェイトが軽くなると、クランクピン６の径やクランクシャフト７のメインジャーナル径等を小径化することも可能となる。
【００２２】
さらに、コネクティングロッド３の揺動により発生する慣性力が低減した分だけ、クランクシャフト７を介してエンジン全体に入力される荷重が低減するため、エンジンから車体への入力荷重も低減される。これにより、乗り心地や運転性が向上するという効果も得られる。
【００２３】
図４（ａ）は、ピストン１の振幅を変化させる場合の、コネクティングロッド３や偏心ブッシュ・遊星ギア一体機構４等の動作の一例について示した図であり、(i)は上死点位置を示し、(ii)〜(iv)はそこからクランクシャフト７が回転した状態を示している。図４（ｂ）は、このときのクランクシャフト角速度ω１、リングギア角速度ω２のタイムチャート、図４（ｃ）はピストン位置の変化を表すタイムチャートである。なお、図４（ａ）の(i)は図４（ｂ）、（ｃ）のｔ１の時点、同じく(iii)はｔ２の時点のそれぞれの状態を示している。なお、ｔ２はピストン１が振幅の略中間まで下降した時点である。
【００２４】
ピストン１が図４（ａ）の（iii）の位置まで下降したとき、つまり図４（ｂ）、（ｃ）のｔ２の時点で第１モータ９の駆動を開始して制御軸８を図中時計回りに回転させ、これによりリングギア５を図中反時計回りに回転させる。なお、ピストン１の位置の検出は図示しないクランク角センサにより行い、制御軸８の回転速度は、リングギア回転速度センサ１５及びクランク角センサの検出値に基づいて設定する。また、ｔ２をピストン１が振幅の中間に達する直前としたのは、制御遅れ時間を考慮したためである。
【００２５】
このとき、ｔ２以降は図４（ｂ）に示すようにリングギア角速度ω２がクランクシャフト角速度ω１と等しくなるようにすると、遊星ギア４ａはリングギア５と常に同一点が噛み合ったまま、遊星ギア角速度ω３＝０の状態でクランクシャフト７の回転軸まわりに回転する。そして、このときコネクティングロッド大端部３ｂの中心はクランクシャフト７の回転軸と略一致しているので、偏心ブッシュ・遊星ギア一体機構４は、偏心ブッシュ４ｂのクランクシャフト７の回転軸近傍を中心として回転する。そのため、図４（ｃ）に示すように、クランクシャフト７が回転してもピストン１の位置はほとんど変化しなくなり、いわゆる気筒休止状態となる。
【００２６】
なお、リングギア５を回転させたときのピストン１の振幅は、リングギア角速度ω２とクランクシャフト角速度ω１との比によって決まる。したがって、リングギア角速度ω２とクランクシャフト角速度ω１の比率を変化させることにより、気筒休止だけでなく、任意の振幅を設定することができる。
【００２７】
ところで、リングギア５は上述したように第１モータ９により駆動し、そのための電力は、一般的なエンジンの電動補機類と同様に、図示しないオルタネータやバッテリから供給する。ただし、リングギア５の駆動手段はこれに限られるわけではない。ピストン１の振幅をゼロにするためのリングギア角速度ω２は、クランクシャフト角速度ω１に応じて定まるので、例えば、クランクシャフト７と制御軸８との間に歯車機構を設け、クランクシャフト７の回転を機械的に制御軸８に伝達してもよい。この場合、歯車機構の減速比の設定により、リングギア５をピストン１の振幅をゼロにするような回転速度で回転させることができる。
【００２８】
以上により本実施形態では、次のような効果を得ることができる。
（１）ピストン１の往復運動をクランクシャフト７の回転運動に変換して変速機１３に伝達するピストン−クランク機構を備える内燃機関において、コネクティングロッド大端部３ｂにクランクピン６の中心軸とコネクティングロッド大端部３ｂの中心軸とが偏心するよう設けられた偏心ブッシュ４ｂと、偏心ブッシュ４ｂと一体に形成されクランクピン６の中心軸と同心状に設けられた遊星ギア４ａと、機関本体にクランクシャフト７の中心軸と同心状かつ転動自在に装着され、かつ遊星ギア４ａと内接するリングギア５と、リングギア５の回転を制御する、制御機構（制御軸８、制御ギア１４及び第１モータ９）を備えるので、リングギア５を回転させることにより、ピストン１の振幅を自在に変化させることができる。
（２）遊星ギア４ａの直径とリングギア５の直径の比が１：２であるので、ピストン１の上下運動に伴うコネクティングロッド３の傾きがほとんど無くなり、これによりエンジンの静粛性が向上し、また、カウンタウェイトの軽量化やピストンピン２の小径化等も可能となる。
（３）リングギア５をクランクシャフト７と同一の角速度で回転させると、遊星ギア４ａの自転が停止し、偏心ブッシュ４ｂがコネクティングロッド大端部３ｂの中心軸周りに回転することとなる。したがって、コネクティングロッド大端部３ｂがクランクシャフト７の中心軸付近にあるときにリングギア５をクランクシャフト７と同一の角速度で回転させることにより、クランクシャフト７が回転した状態でピストン１の上下運動をほぼ停止させることができる。すなわち、気筒休止を行うことが可能となる。
【００２９】
第２実施形態について説明する。
【００３０】
図５は本実施形態のピストン−クランク機構の構成図であり、図１と同様に（ａ）は機関前方から見た図、（ｂ）は機関側方から見た図である。
【００３１】
図１（ａ）、（ｂ）との相違点は、制御軸８がない点と、第１モータ９をローター部材１０とステータ部材１１とで構成する点である。ローター部材１０はリングギア５の外周側の面に固定され、ステータ部材１１はエンジン本体に備えられる。
【００３２】
このようにモータを構成すると、ステータ部材１１が回転するとリングギア５が回転することとなる。つまり、制御軸８を設けることなくリングギア５を回転駆動させることが可能となる。
【００３３】
以上により本実施形態によれば、制御軸８や第１モータ９を配置するためのスペースが不要となり、エンジン全体をコンパクトにすることが可能となる。また、多気筒エンジンに適用する際の設計の自由度も増す。
【００３４】
第３実施形態について説明する。
【００３５】
図６は、図１のピストン−クランク機構を、エンジンとモータを動力源として備えるハイブリッド車両に適用するための構成を示す図であり、図１と同様に（ａ）は機関前方から見た図、（ｂ）は機関側方から見た図である。図１との相違点は、クランクシャフト７と変速機１３との間に第２モータ１２を備える点である。
【００３６】
一般的なハイブリッド車両では、減速時の車輪の回転エネルギを回生エネルギとして図示しないバッテリやキャパシタ等の蓄電装置に蓄える。そして、図６と同様にエンジン、モータ及び変速機が直列に配置されている、いわゆるシリーズ式のハイブリッド車両の場合には、エンジンとモータとの間にクラッチを備え、減速時にはクラッチを開放する。これは、エンジンとモータとが締結されたままでは、減速時に発生するエネルギの一部が、ピストン等の摺動部で熱エネルギに変換されてしまったり、動弁系による気筒休止機構がない場合にはポンピングロスとして失われてしまうからである。
【００３７】
しかしながら、図６に示した本実施形態の構成では、第１実施形態で説明したように、クランクシャフト７が回転したままでピストン１の振幅をゼロにすることができるので、エンジンと第２モータ１２とが締結されたままでも、熱エネルギへの変換やポンピングロスとしての損失といった問題は生じず、効率よく回生エネルギを回収することができる。そのため、エンジンと第２モータ１２との間にクラッチ機構を設ける必要がない。
【００３８】
さらに、第２モータ１２を駆動源として走行中もクランクシャフト７を回転したままにできることにより、例えばオイルポンプや冷却水ポンプ等の補機類を電動化する必要がなく、従来のエンジンと同様にクランクシャフト７から動力を得る構成を維持することができる。したがって、クラッチ機構の省略や、従来と同様の補機類の使用により、コストを抑えることができる。
【００３９】
また、ハイブリッド車両の場合には、回生エネルギを用いて第１モータ９を駆動することができる。例えば、減速時に車輪から変速機１３を介して伝達される回転エネルギを第２モータ１２で電力に変換して図示しない蓄電装置に充電し、この電力を第１モータ９に供給する。
【００４０】
第４実施形態について説明する。
【００４１】
図７は、図６のピストン−クランク機構を直列４気筒エンジンに適用する場合の概略図であり、エンジン側方から見た状態を示している。なお、変速機１３は省略している。
【００４２】
制御軸８はクランクシャフト７の回転軸と平行に延びており、２番気筒及び３番気筒のリングギア５を制御するための２つの制御ギア１４を設ける。そして、第１モータ９及び第２モータ１２は、それぞれ制御軸８及びクランクシャフト７の終端に配置する。
【００４３】
このエンジンは、１８０（度／Ｃ．Ａ）毎に、１番気筒−３番気筒−４番気筒−２番気筒の順に点火される。
【００４４】
上記のように構成されるエンジンにおいて、第１実施形態と同様に第１モータ９を駆動すると、２番気筒と３番気筒が休止する。これに対して、１番気筒と４番気筒はリングギア５が回転しないため、位相差３６０（度／Ｃ．Ａ）で爆発することとなる。
【００４５】
一般に、可変動弁機構による気筒休止を行うエンジンは、その多くがＶ型エンジンである。これは、Ｖ型エンジンであればカムシャフト等の動弁系がバンク毎に独立しているため、片方のバンクを休止させるという制御が簡単に実現できるためであるのに対して、直列エンジンでは動弁系のレイアウトが非常に複雑になってしまうという問題があるためである。
【００４６】
ところが、図７のような構成にすることで、直列エンジンであっても簡便な機構で気筒休止を実現することができる。
【００４７】
なお、上記説明では２番気筒、３番気筒を休止する場合について説明したが、これに限られるわけではなく、制御ギア１４の数、配置する気筒を適宜変化させることで、休止する気筒や、点火の順序や位相が異なるような様々な構成に対応することができる。
【００４８】
以上により本実施形態によれば、直列４気筒エンジンにおいて、気筒列方向とクランクシャフト７の中心軸と制御軸８の中心軸とが略平行で、制御ギア１４を２つの気筒に設けるので、第１モータ９ひとつで複数の気筒のピストン１の振幅量を変化させることができる。
【００４９】
第５実施形態について説明する。
【００５０】
図８は、図７と同様に図６のピストン−クランク機構を直列４気筒エンジンに適用する場合の概略図である。図７との相違点は、制御ギア１４を全気筒に設ける点である。
【００５１】
このような構成においてリングギア５を回転させると、全気筒のリングギア５が回転する。例えば図８の状態、つまり１番気筒と４番気筒が下死点にあり、２番気筒と３番気筒が上死点にある状態の後に、第１実施形態と同様のタイミングでリングギア５を駆動すると、２番気筒と３番気筒は図４（ａ）と同様にピストン１が振幅の略中央でほとんど動かなくなる。一方、１番気筒と４番気筒は、２番気筒及び３番気筒と位相が１８０度Ｃ．Ａずれているので、下死点から振幅の略中間まで上昇したときにリングギア５が回転を開始することとなる。したがって、１番気筒及び４番気筒も２番気筒及び３番気筒と同様に、ピストン１が振幅の略中央でほとんど動かなくなる。このように、一つの第１モータ９で全気筒を休止させることが可能となる。
【００５２】
このエンジンをハイブリッド車両に使用し、電力による走行中に上記気筒停止を行えば、前述したようにエンジンと第２モータ１２との間にクラッチ機構を設ける必要がなくなり、また、補機類について従来のエンジンと同様にクランクシャフト７から動力を得る構成を維持することができるので、コストを抑えることができる。
【００５３】
また、上記構成を９０度Ｖ型８気筒エンジンの片方のバンクに適用することもできる。
【００５４】
この場合、クランクシャフト７のクランクピン６の配置は、図８の直列４気筒エンジンと同様とし、図８の１番気筒に相当するクランクピン６に１番気筒及び２番気筒のコネクティングロッド３が連結され、同様に２番気筒に相当するクランクピン６には３番気筒及び４番気筒、３番気筒に相当するクランクピン６に５番気筒及び６番気筒、４番気筒に相当するクランクピン６に７番気筒及び８番気筒のコネクティングロッド３がそれぞれ連結される。そして、点火順序は１番気筒−８番気筒−５番気筒−４番気筒−７番気筒−２番気筒−３番気筒−６番気筒とする。そして、いずれか一方のバンクにある全気筒、例えば１番気筒、３番気筒、５番気筒及び７番気筒に制御ギア１４を設ける。
【００５５】
ここで、１番気筒、３番気筒、５番気筒、７番気筒に着目すると、図８の直列４気筒エンジンと同様に、各気筒のピストンの位相が１８０度Ｃ．Ａずれている。
【００５６】
したがって、図８の直列４気筒エンジンと同様に、１番気筒、３番気筒、５番気筒及び７番気筒のすべての気筒でピストン１の振幅をゼロにすることができる。
【００５７】
これにより、特別な構成の動弁系を用いることなく、片方のバンクを休止させることができる。
【００５８】
第６実施形態について説明する。
【００５９】
図９は、本実施形態を適用するＶ型６気筒エンジンの概略図（シリンダブロック部分のみ）である。本実施形態では、各気筒に図５に示すピストン−クランク機構を適用する。そして、クランクシャフト角速度ω１、リングギア角速度ω２等の他に、各気筒のピストン位置を検知する。ピストン位置は、図示しないクランク角センサ及びカム角センサ（ピストン位置検出手段）の検出信号に基づいて、つまり、ＰＯＳ信号とＲｅｆ信号とに基づいて検知する。
【００６０】
上記のように、本実施形態では各気筒ごとにローター部材１０とステータ部材１１とからなるモータを備えるので、各気筒ごとに独立してリングギア５を駆動することが可能である。すなわち、各気筒ごとにピストン位置に応じたリングギア角速度ω２の制御が可能となる。
【００６１】
そのため、Ｖ型６気筒エンジンのように各バンクのピストン位相が１８０度Ｃ．Ａではないエンジンであっても、片方のバンクで各気筒のピストン１の振幅をゼロにしたり、両バンクの全気筒のピストン１の振幅をゼロにしたりすることが可能となる。
【００６２】
また、各気筒ごとに、ピストン１の振幅及び振動中心が最適となるようにリングギア５の駆動を制御することができるので、排気性能、燃費性能、及び運転性能の向上を図ることができる。
【００６３】
以上により本実施形態によれば、第２実施形態と同様にエンジン全体をコンパクトにすることが可能となるという効果の他に、ピストン位相が１８０度Ｃ.Ａでないエンジンについても、ピストン１の振幅をゼロにすることや、排気性能の向上等を図ることができるという効果が得られる。
【００６４】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】第１実施形態のピストン−クランク機構の概略図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】同ピストン−クランク機構の各要素の角速度を説明するための図である。
【図３】（ａ）はピストン−クランク機構の動きを示した図、（ｂ）はクランクシャフト角速度及びリングギア角速度のタイムチャートである。
【図４】（ａ）はピストンの振幅をゼロにする場合のピストン−クランク機構の動きを示した図、（ｂ）はクランクシャフト角速度及びリングギア角速度のタイムチャート、（ｃ）はピストン位置のタイムチャートである。
【図５】第２実施形態のピストン−クランク機構の概略図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図６】第３実施形態のピストン−クランク機構の概略図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図７】第４実施形態のピストン−クランク機構の概略図である。
【図８】第５実施形態のピストン−クランク機構の概略図である。
【図９】第６実施形態を適用するＶ型エンジンの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１    ピストン
２    ピストンピン
３    コネクティングロッド
４    偏心ブッシュ・遊星ギア一体機構
５    リングギア
６    クランクピン
７    クランクシャフト
８    制御軸
９    第１モータ
１０  ローター部材
１１  ステータ部材
１２  第２モータ
１３  変速機
１４  制御ギア
１５  リングギア回転速度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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