本发明涉及能够变更机械压缩比的可变压缩比内燃机。
背景技术:
以往以来,已知有一种具备能够变更内燃机的机械压缩比的可变压缩比机构的内燃机。作为这样的可变压缩比机构,提出了各种机构,而作为其中之一,可例举使在内燃机中所使用的连杆的有效长度变化的机构(例如,专利文献1)。在此,所谓连杆的有效长度,意指容纳曲轴销的曲轴容纳开口的中心与容纳活塞销的活塞销容纳开口的中心之间的距离。因此,若连杆的有效长度变长,则活塞处于压缩上止点时的燃烧室容积变小,因而机械压缩比增大。另一方面,若连杆的有效长度变短,则活塞处于压缩上止点时的燃烧室容积变大,因而机械压缩比下降。
作为能够变更有效长度的可变长连杆,已知有在连杆主体的小径端部设置能够相对于连杆主体转动的偏心部件(偏心臂和/或偏心套筒)的结构(例如,专利文献1)。偏心部件具有容纳活塞销的活塞销容纳开口,该活塞销容纳开口设置成相对于偏心部件的转动轴线偏心。因此,在由活塞的往复运动引起的惯性力作用于活塞销时,偏心部件转动。
在这样的可变长连杆中,若变更偏心部件的转动位置,则与此相伴能够使连杆的有效长度变化。具体而言,偏心部件通过向一个方向转动来增长连杆的有效长度。其结果,活塞相对于连杆主体上升,机械压缩比被从低压缩比切换为高压缩比。另一方面,偏心部件通过向另一个方向转动来缩短连杆的有效长度。其结果,活塞相对于连杆主体下降,机械压缩比被从高压缩比切换为低压缩比。因此,在具备该可变长连杆的可变压缩比内燃机中,能够将机械压缩比在低压缩比与高压缩比之间进行切换。
现有技术文献
专利文献
专利文献1日本特开2011-196549号公报
专利文献2日本特开平5-209585号公报
专利文献3日本特开2012-229643号公报
技术实现要素:
发明要解决的问题
然而,由活塞的往复运动引起的惯性力与内燃机的内燃机转速的平方呈比例。因此,在内燃机的低旋转区域中,不能得到充分的惯性力,切换机械压缩比时的响应性恶化。
于是,鉴于上述课题,本发明的目的在于,在具备可变长连杆的可变压缩比内燃机中,改善切换机械压缩比时的响应性。
用于解决问题的技术方案
为了解决上述课题,在第1发明中,提供一种可变压缩比内燃机,能够变更机械压缩比,其中,该可变压缩比内燃机具备汽缸、在该汽缸内往复运动的活塞、以及经由活塞销与所述活塞连结的连杆,所述连杆具备:连杆主体,其具有设置有容纳曲轴销的曲轴容纳开口的大径端部和位于该大径端部的相反侧即所述活塞侧的小径端部;和偏心部件,其具有容纳所述活塞销的活塞销容纳开口,并且可转动地安装于所述小径端部,所述偏心部件构成为所述活塞销容纳开口的轴线从该偏心部件的转动轴线偏心,并且构成为通过向一个方向转动来使所述活塞相对于所述连杆主体上升,且通过向另一个方向转动来使所述活塞相对于所述连杆主体下降,该可变压缩比内燃机还具备控制所述偏心部件的转动的转动控制单元,该转动控制单元在使所述偏心部件转动时使内燃机转速为基准转速以上,该基准转速比不使所述偏心部件转动时的怠速转速高。
在第2发明中,在第1发明的基础上,所述偏心部件在该可变压缩比内燃机启动前处于向所述另一个方向转动了的状态,所述转动控制单元在该可变压缩比内燃机刚启动后使所述偏心部件向所述一个方向转动时,使怠速状态下的内燃机转速上升到所述基准转速以上。
在第3发明中,在第2发明的基础上,所述转动控制单元,在基于该可变压缩比内燃机启动前的状态预测为若通过使所述偏心部件向所述一个方向转动来提高机械压缩比则会产生爆震的情况下,在该可变压缩比内燃机刚启动后不使所述偏心部件向所述一个方向转动。
在第4发明中,在第1~第3的任一发明的基础上,所述连杆还具备设置于所述连杆主体并且被供给工作油的油压缸、以及在该油压缸内滑动的油压活塞,该油压活塞构成为在所述偏心部件向所述一个方向转动时在所述油压缸内上升,在所述偏心部件向所述另一个方向转动时在所述油压缸内下降,所述基准转速在所述工作油的油温相对低的情况下被设为比该油温相对高的情况下高。
在第5发明中,在第1~第4的任一发明的基础上,该可变压缩比内燃机搭载于具备无级变速器的车辆,所述转动控制单元在所述车辆的行驶期间使所述偏心部件转动时,在内燃机转速小于所述基准转速的情况下,使内燃机转速上升到所述基准转速以上,所述无级变速器根据内燃机转速的上升而变速,以维持所述车辆的速度。
发明的效果
根据本发明,在具备可变长连杆的可变压缩比内燃机中,能够改善切换机械压缩比时的响应性。
附图说明
图1是可变压缩比内燃机的概略的侧剖视图。
图2是概略地示出本发明的可变长连杆的立体图。
图3是概略地示出本发明的可变长连杆以及活塞的截面侧视图。
图4是连杆主体的小径端部附近的概略的分解立体图。
图5是连杆主体的小径端部附近的概略的分解立体图。
图6是概略地示出本发明的可变长连杆以及活塞的截面侧视图。
图7是将设置有流动方向切换机构的区域放大而得到的连杆的截面侧视图。
图8是沿图7的VIII-VIII以及IX-IX的连杆的剖视图。
图9是对从油压供给源向切换销供给油压时的流动方向切换机构的动作进行说明的概略图。
图10是对没有从油压供给源向切换销供给油压时的流动方向切换机构的动作进行说明的概略图。
图11是在内燃机刚启动后要求了机械压缩比的切换的情况下的要求机械压缩比、机械压缩比以及内燃机转速的时间图。
图12是示出启动时压缩比切换处理的控制例程的流程图。
图13是在车辆行驶期间要求了机械压缩比的切换的情况下的要求机械压缩比、机械压缩比以及内燃机转速的时间图。
图14是示出行驶时压缩比切换处理的控制例程的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式详细进行说明。此外,在以下的说明中,对于同样的构成要素附上相同的参照编号。
<第1实施方式>
首先,参照图1~图12对本发明的第1实施方式进行说明。
<可变压缩比内燃机>
图1示出本发明的可变压缩比内燃机的概略侧剖视图。
参照图1,1表示内燃机。内燃机1具备曲轴箱2、汽缸体3、汽缸盖4、活塞5、可变长连杆6、燃烧室7、配置在燃烧室7的顶面中央部的火花塞8、进气门9、进气凸轮轴10、进气口11、排气门12、排气凸轮轴13以及排气口14。汽缸体3形成汽缸15。活塞5在汽缸15内往复运动。另外,内燃机1还具备能够控制进气门9的打开正时及关闭正时的可变气门正时机构A和能够控制排气门12的打开正时及关闭正时的可变气门正时机构B。
可变长连杆6在其小径端部经由活塞销21连结于活塞5,并且在其大径端部连结于曲轴的曲轴销22。可变长连杆6如后述那样,能够变更从活塞销21的轴线到曲轴销22的轴线的距离,即有效长度。
若可变长连杆6的有效长度变长,则从曲轴销22到活塞销21的长度变长,所以如图中由实线所示那样,活塞5处于上止点时的燃烧室7的容积变小。另一方面,即使可变长连杆6的有效长度变化,活塞5在汽缸内往复运动的冲程长度也不变化。因此,此时,内燃机1的机械压缩比变大。
另一方面,若可变长连杆6的有效长度变短,则从曲轴销22到活塞销21的长度变短,所以如图中由虚线所示那样,活塞5处于上止点时的燃烧室7内的容积变大。然而,如上述那样,活塞5的冲程长度是一定的。因此,此时,内燃机1的机械压缩比变小。
<可变长连杆的结构>
图2是概略地示出本发明的可变长连杆6的立体图,图3是概略地示出本发明的可变长连杆6的截面侧视图。如图2以及图3所示,可变长连杆6具备:连杆主体31、可转动地安装于连杆主体31的偏心部件32、设置于连杆主体31的第1活塞机构33及第2活塞机构34、以及对工作油向该两活塞机构33、34的流动进行切换的流动方向切换机构35。
首先,对连杆主体31进行说明。连杆主体31在其一端部具有容纳曲轴的曲轴销22的曲轴容纳开口41,在另一端部具有容纳后述的偏心部件32的套筒的套筒容纳开口42。曲轴容纳开口41比套筒容纳开口42大,所以将位于设置有曲轴容纳开口41一侧(曲轴侧)的连杆主体31的端部称作大径端部31a,将位于设置有套筒容纳开口42一侧(活塞侧)的连杆主体31的端部称作小径端部31b。
此外,在本说明书中,将在曲轴容纳开口41的中心轴线(即,容纳于曲轴容纳开口41的曲轴销22的轴线)与套筒容纳开口42的中心轴线(即,容纳于套筒容纳开口42的套筒的轴线)之间延伸的线X(图3),即穿过连杆主体31的中央的线称作连杆6的轴线。另外,将垂直于连杆6的轴线X且垂直于曲轴容纳开口41的中心轴线的方向上的连杆的长度称作连杆的宽度。除此之外,将与曲轴容纳开口41的中心轴线平行的方向上的连杆的长度称作连杆的厚度。
由图2以及图3可知,连杆主体31的宽度在大径端部31a与小径端部31b之间的中间部分最细。另外,大径端部31a的宽度比小径端部31b的宽度大。另一方面,连杆主体31的厚度除了设置有活塞机构33、34的区域之外,厚度几乎一定。
接着,对偏心部件32进行说明。图4以及图5是连杆主体31的小径端部31b附近的概略立体图。在图4以及图5中,偏心部件32以分解了的状态示出。参照图2~图5,偏心部件32具备:在形成于连杆主体31的套筒容纳开口42内容纳的圆筒状的套筒32a、从套筒32a在连杆主体31的宽度方向上向一方向延伸的一对第1臂32b以及从套筒32a在连杆主体31的宽度方向上向另一个方向(与上述一方向大致相反的方向)延伸的一对第2臂32c。套筒32a能够在套筒容纳开口42内转动,所以偏心部件32在连杆主体31的小径端部31b以能够相对于连杆主体31在小径端部31b的周向转动的方式安装。偏心部件32的转动轴线与套筒容纳开口42的中心轴线一致。
另外,偏心部件32的套筒32a具有用于容纳活塞销21的活塞销容纳开口32d。该活塞销容纳开口32d形成为圆筒状。圆筒状的活塞销容纳开口32d形成为虽然其轴线与套筒32a的圆筒状外形的中心轴线平行,但不同轴。因此,活塞销容纳开口32d的轴线从套筒32a的圆筒状外形的中心轴线,即偏心部件32的转动轴线偏心。
这样,在本实施方式中,套筒32a的活塞销容纳开口32d的中心轴线从偏心部件32的转动轴线偏心。因此,若偏心部件32旋转,则套筒容纳开口42内的活塞销容纳开口32d的位置会变化。在套筒容纳开口42内活塞销容纳开口32d的位置处于大径端部31a侧时,连杆的有效长度变短。相反,在套筒容纳开口42内活塞销容纳开口32d的位置处于大径端部31a侧的相反侧,即小径端部31b侧时,连杆的有效长度变长。因此,根据本实施方式,通过使偏心部件转动,连杆6的有效长度变化。
接着,参照图3,对第1活塞机构33进行说明。第1活塞机构33具有:形成于连杆主体31的第1缸33a、在第1缸33a内滑动的第1活塞33b以及对向第1缸33a内供给的工作油进行密封的第1油封33c。第1缸33a大部分或者全部相对于连杆6的轴线X配置于第1臂32b侧。另外,第1缸33a以越接近小径端部31b则越向连杆主体31的宽度方向突出的方式相对于轴线X倾斜某种程度的角度地配置。另外,第1缸33a经由第1活塞连通油路51而与流动方向切换机构35连通。
第1活塞33b通过第1连结部件45连结于偏心部件32的第1臂32b。第1活塞33b通过销以能够旋转的方式连结于第1连结部件45。如图5所示,第1臂32b在与套筒32a结合的一侧的相反侧的端部,通过第1销以能够旋转的方式连结于第1连结部件45。
第1油封33c具有环形状,安装于第1活塞33b的下端部的周围。第1油封33c与第1缸33a的内面接触,在第1油封33c与第1缸33a之间产生摩擦力。
接着,对第2活塞机构34进行说明。第2活塞机构34具有:形成于连杆主体31的第2缸34a、在第2缸34a内滑动的第2活塞34b以及对向第2缸34a内供给的工作油进行密封的第2油封34c。第2缸34a大部分或者全部相对于连杆6的轴线X配置于第2臂32c侧。另外,第2缸34a以越接近小径端部31b则越向连杆主体31的宽度方向突出的方式相对于轴线X倾斜某种程度的角度地配置。另外,第2缸34a经由第2活塞连通油路52而与流动方向切换机构35连通。
第2活塞34b通过第2连结部件46连结于偏心部件32的第2臂32c。第2活塞34b通过销以能够旋转的方式连结于第2连结部件46。如图5所示,第2臂32c在与套筒32a连结的一侧的相反侧的端部,通过第2销以能够旋转的方式连结于第2连结部件46。
第2油封34c具有环形状,安装于第2活塞34b的下端部的周围。第2油封34c与第2缸34a的内面接触,在第2油封34c与第2缸34a之间产生摩擦力。
<可变长连杆的动作>
接着,参照图6,对这样构成的偏心部件32、第1活塞机构33以及第2活塞机构34的动作进行说明。图6(A)示出向第1活塞机构33的第1缸33a内供给工作油且向第2活塞机构34的第2缸34a内未供给工作油的状态。另一方面,图6(B)示出向第1活塞机构33的第1缸33a内未供给工作油且向第2活塞机构34的第2缸34a内供给工作油的状态。
在此,如后述那样,流动方向切换机构35能够在第一状态和第二状态之间切换,第一状态是禁止工作油从第1缸33a向第2缸34a流动且允许工作油从第2缸34a向第1缸33a流动的状态,第二状态是允许工作油从第1缸33a向第2缸34a流动且禁止工作油从第2缸34a向第1缸33a流动的状态。
在流动方向切换机构35处于禁止工作油从第1缸33a向第2缸34a流动且允许工作油从第2缸34a向第1缸33a流动的第一状态时,如图6(A)所示那样,会向第1缸33a内供给工作油,从第2缸34a排出工作油。因此,第1活塞33b上升,与第1活塞33b连结的偏心部件32的第1臂32b也上升。另一方面,第2活塞34b下降,与第2活塞34b连结的第2臂32c也下降。其结果,在图6(A)所示的例子中,偏心部件32向图中的箭头的方向转动,其结果,活塞销容纳开口32d的位置上升。因此,曲轴容纳开口41的中心与活塞销容纳开口32d的中心之间的长度,即连杆6的有效长度变长,成为图中的L1。即,若向第1缸33a内供给工作油,从第2缸34a排出工作油,则连杆6的有效长度变长。
另一方面,在流动方向切换机构35处于允许工作油从第1缸33a向第2缸34a流动且禁止工作油从第2缸34a向第1缸33a流动的第二状态时,如图6(B)所示,会向第2缸34a内供给工作油,从第1缸33a排出工作油。因此,第2活塞34b上升,与第2活塞34b连结的偏心部件32的第2臂32c也上升。另一方面,第1活塞33b下降,与第1活塞33b连结的第1臂32b也下降。其结果,在图6(B)所示的例子中,偏心部件32向图中的箭头的方向(与图6(A)的箭头相反的方向)转动,其结果,活塞销容纳开口32d的位置下降。因此,曲轴容纳开口41的中心与活塞销容纳开口32d的中心之间的长度,即连杆6的有效长度成为比图中的L1短的L2。即,若向第2缸34a内供给工作油,从第1缸33a排出工作油,则连杆6的有效长度变短。
本实施方式的连杆6,如上述那样,通过将流动方向切换机构35在第一状态与第二状态之间切换,能够将连杆6的有效长度在L1与L2之间切换。其结果,在使用了连杆6的内燃机1中,能够变更机械压缩比。
在此,在流动方向切换机构35处于第一状态时,基本上不从外部供给工作油,如以下所说明那样,第1活塞33b以及第2活塞34b移动到图6(A)所示的位置,偏心部件32转动到图6(A)所示的位置。在由内燃机1的汽缸15内的活塞5的往复运动引起的向上的惯性力作用于活塞销21时,第1活塞33b上升,并且第2活塞34b下降。此时,从第2缸34a排出工作油,并且向第1缸33a内供给工作油,第1活塞33b以及第2活塞34b移动到图6(A)所示的位置。另外,若向上的惯性力作用于活塞销21,则偏心部件32会向一方向(图6(A)中的箭头的方向)(以下,称作“高压缩比方向”)转动到图6(A)所示的位置。其结果,连杆6的有效长度变长,活塞5相对于连杆主体31上升。另一方面,在内燃机1的汽缸15内活塞5往复运动从而对活塞销21作用有向下的惯性力时和/或在燃烧室7内产生混合气的燃烧而对活塞销21作用有向下的力时,第1活塞33b欲下降,并且偏心部件32欲向另一个方向(图6(B)中的箭头的方向)(以下,称作“低压缩比方向”)转动。然而,因为通过流动方向切换机构35禁止工作油从第1缸33a向第2缸34a流动,所以第1缸33a内的工作油不流出,因而第1活塞33b以及偏心部件32不移动。
另一方面,在流动方向切换机构35处于第二状态时,也基本上不从外部供给工作油,如以下所说明那样,偏心部件32转动到图6(B)所示的位置,第1活塞33b以及第2活塞34b移动到图6(B)所示的位置。在由内燃机1的汽缸15内的活塞5的往复运动引起的向下的惯性力和由燃烧室7内的混合气的燃烧引起的向下的爆发力作用于活塞销21时,第1活塞33b下降,并且第2活塞34b上升。此时,从第1缸33a排出工作油,并且向第2缸34a内供给工作油,第1活塞33b以及第2活塞34b移动到图6(B)所示的位置。另外,在向下的惯性力以及爆发力作用于活塞销21时,偏心部件32向低压缩比方向转动到图6(B)所示的位置。其结果,连杆6的有效长度变短,活塞5相对于连杆主体31下降。另一方面,在内燃机1的汽缸15内活塞5往复运动从而对活塞销21作用有向上的惯性力时,第2活塞34b欲下降,并且偏心部件32欲向高压缩比方向转动。然而,因为通过流动方向切换机构35禁止工作油从第2缸34a向第1缸33a流动,所以第2缸34a内的工作油不流出,因而第2活塞34b以及偏心部件32不移动。
因此,在内燃机1中,机械压缩比通过惯性力而从低压缩比向高压缩比切换,通过惯性力以及爆发力而从高压缩比向低压缩比切换。
<流动方向切换机构的构成>
接着,参照图7、图8,对流动方向切换机构35的构成进行说明。图7是将设置有流动方向切换机构35的区域放大而得到的连杆的截面侧视图。图8(A)是沿图7的VIII-VIII的连杆的剖视图,图8(B)是沿图7的IX-IX的连杆的剖视图。如上述那样,流动方向切换机构35是在第一状态与第二状态之间进行切换的机构,该第一状态是禁止工作油从第1缸33a向第2缸34a流动且允许工作油从第2缸34a向第1缸33a流动的状态,该第二状态是允许工作油从第1缸33a向第2缸34a流动且禁止工作油从第2缸34a向第1缸33a流动的状态。
如图7所示,流动方向切换机构35具备两个切换销61、62和一个逆止阀63。这两个切换销61、62以及逆止阀63在连杆主体31的轴线X方向上,配置于第1缸33a以及第2缸34a与曲轴容纳开口41之间。另外,逆止阀63在连杆主体31的轴线X方向上,配置在比两个切换销61、62靠曲轴容纳开口41侧。
进而,两个切换销61、62相对于连杆主体31的轴线X设置于两侧,并且逆止阀63设置于轴线X上。由此,通过在连杆主体31内设置切换销61、62和/或逆止阀63,能够抑制连杆主体31的左右的重量平衡下降。
两个切换销61、62分别收纳于圆筒状的销收纳空间64、65内。在本实施方式中,销收纳空间64、65形成为其轴线与曲轴容纳开口41的中心轴线平行地延伸。切换销61、62能够在销收纳空间64、65内在销收纳空间64所延伸的方向上滑动。即,切换销61、62以其工作方向与曲轴容纳开口41的中心轴线平行的方式配置于连杆主体31内。
另外,两个销收纳空间64、65中的收纳第1切换销61的第1销收纳空间64如图8(A)所示那样,形成为对连杆主体31的一侧面开放并且对连杆主体31的另一侧面封闭的销收纳孔。除此之外,两个销收纳空间64、65中的收纳第2切换销62的第2销收纳空间65如图8(A)所示那样,形成为对连杆主体31的上述另一侧面开放并且对上述一侧面封闭的销收纳孔。
第1切换销61具有沿其周向延伸的两个圆周槽61a、61b。这些圆周槽61a、61b通过形成于第1切换销61内的连通路61c而彼此连通。另外,在第1销收纳空间64内收纳有第1施力弹簧67,通过该第1施力弹簧67而对第1切换销61向与曲轴容纳开口41的中心轴线平行的方向施力。尤其是,在图8(A)所示的例子中,第1切换销61被朝向第1销收纳空间64的封闭的端部施力。
同样,第2切换销62也具有沿其周向延伸的两个圆周槽62a、62b。这些圆周槽62a、62b通过形成于第2切换销62内的连通路62c而彼此连通。另外,在第2销收纳空间65内收纳有第2施力弹簧68,通过该第2施力弹簧68而对第2切换销62向与曲轴容纳开口41的中心轴线平行的方向施力。尤其是,在图8(A)所示的例子中,第2切换销62被朝向第2销收纳空间65的封闭的端部施力。其结果,第2切换销62与第1切换销61被朝向相反的方向施力。
除此之外,第1切换销61和第2切换销62在与曲轴容纳开口41的中心轴线平行的方向上配置成彼此朝向相反。除此之外,第2切换销62与第1切换销61被朝向相反的方向施力。因此,在本实施方式中,在向这些第1切换销以及第2切换销62供给油压时的这些第1切换销61和第2切换销62的工作方向彼此反向。
逆止阀63收纳于圆筒状的逆止阀收纳空间66内。在本实施方式中,逆止阀收纳空间66也形成为与曲轴容纳开口41的中心轴线平行地延伸。逆止阀63能够在逆止阀收纳空间66内在逆止阀收纳空间66所延伸的方向上运动。因此,逆止阀63以其工作方向与曲轴容纳开口41的中心轴线平行的方式配置在连杆主体31内。另外,逆止阀收纳空间66形成为对连杆主体31的一侧面开放并且对连杆主体31的另一侧面封闭的逆止阀收纳孔。
逆止阀63构成为允许从一次侧(在图8(B)中上侧)向二次侧(在图8(B)中下侧)的流动,并且禁止从二次侧向一次侧的流动。
收纳第1切换销61的第1销收纳空间64经由第1活塞连通油路51而与第1缸33a连通。如图8(A)所示,第1活塞连通油路51在连杆主体31的厚度方向中央附近,与第1销收纳空间64连通。另外,收纳第2切换销62的第2销收纳空间65经由第2活塞连通油路52而与第2缸34a连通。如图8(A)所示,第2活塞连通油路52也在连杆主体31的厚度方向中央附近,与第2销收纳空间65连通。
此外,第1活塞连通油路51以及第2活塞连通油路52通过由钻孔机等从曲轴容纳开口41进行切削加工而形成。因此,在第1活塞连通油路51以及第2活塞连通油路52的曲轴容纳开口41侧,形成与这些活塞连通油路51、52同轴的第1延长油路51a以及第2延长油路52a。换言之,第1活塞连通油路51以及第2活塞连通油路52形成为,曲轴容纳开口41位于其延长线上。这些第1延长油路51a以及第2延长油路52a例如由设置于曲轴容纳开口41内的轴承金属71封闭。
收纳第1切换销61的第1销收纳空间64经由两个空间连通油路53、54与逆止阀收纳空间66连通。其中一方的第1空间连通油路53如图8(A)所示那样,在连杆主体31的厚度方向上比中央靠一侧面侧(在图8(B)中下侧),与第1销收纳空间64以及逆止阀收纳空间66的二次侧连通。另一方的第2空间连通油路54在连杆主体31的厚度方向上比中央靠另一侧面侧(在图8(B)中上侧),与第1销收纳空间64以及逆止阀收纳空间66的一次侧连通。另外,第1空间连通油路53以及第2空间连通油路54配置成,第1空间连通油路53与第1活塞连通油路51之间的连杆主体厚度方向上的间隔和第2空间连通油路54与第1活塞连通油路51之间的连杆主体厚度方向上的间隔与圆周槽61a、61b间的连杆主体厚度方向上的间隔相等。
另外,收纳第2切换销62的第2销收纳空间65经由两个空间连通油路55、56而与逆止阀收纳空间66连通。其中一方的第3空间连通油路55如图8(A)所示那样,在连杆主体31的厚度方向上比中央靠一侧面侧(在图8(B)中下侧),与第1销收纳空间64以及逆止阀收纳空间66的二次侧连通。另一方的第4空间连通油路56在连杆主体31的厚度方向上比中央靠另一侧面侧(在图8(B)中上侧),与第1销收纳空间64以及逆止阀收纳空间66的一次侧连通。另外,第3空间连通油路55以及第4空间连通油路56配置成,第3空间连通油路55与第2活塞连通油路52之间的连杆主体厚度方向上的间隔和第4空间连通油路56与第2活塞连通油路52之间的连杆主体厚度方向上的间隔与圆周槽62a、62b间的连杆主体厚度方向上的间隔相等。
这些空间连通油路53~56通过由钻孔机等从曲轴容纳开口41进行切削加工而形成。因此,在这些空间连通油路53~56的曲轴容纳开口41侧,形成与这些空间连通油路53~56同轴的延长油路53a~56a。换言之,空间连通油路53~56分别形成为,曲轴容纳开口41位于其延长线上。这些延长油路53a~56a例如由轴承金属71封闭。
如上述那样,延长油路51a~56a均由轴承金属71封闭。因此,仅通过使用轴承金属71将连杆6组装于曲轴销22,无需另外进行用于封闭这些延长油路51a~56a的加工,就能够将这些延长油路51a~56a封闭。
另外,在连杆主体31内,形成有用于向第1切换销61供给油压的第1控制用油路57和用于向第2切换销62供给油压的第2控制用油路58。第1控制用油路57在设置有第1施力弹簧67的端部的相反侧的端部,与第1销收纳空间64连通。第2控制用油路58在设置有第2施力弹簧68的端部的相反侧的端部,与第2销收纳空间65连通。这些控制用油路57、58形成为与曲轴容纳开口41连通,并且经由形成于曲轴销22内的油路(未图示)而与外部的油压供给源连通。
因此,在没有从外部的油压供给源供给油压时,第1切换销61以及第2切换销62分别被第1施力弹簧67以及第2施力弹簧68施力,从而如图8(A)所示,位于销收纳空间64、65内的封闭的端部侧。另一方面,在从外部的油压供给源供给油压时,第1切换销61以及第2切换销62分别对抗第1施力弹簧67以及第2施力弹簧68的施力而移动,从而分别位于销收纳空间64、65内的开放的端部侧。
进而,在连杆主体31内,形成有用于向收纳有逆止阀63的逆止阀收纳空间66中的逆止阀63的一次侧补充工作油的补充用油路59。补充用油路59的一端部在逆止阀63的一次侧,与逆止阀收纳空间66连通。补充用油路59的另一端部与曲轴容纳开口41连通。另外,在轴承金属71,与补充用油路59相配合地形成有贯通孔71a。补充用油路59经由该贯通孔71a以及形成于曲轴销22内的油路(未图示)而与外部的工作油供给源连通。因此,通过补充用油路59,逆止阀63的一次侧始终或与曲轴的旋转相配合而定期地与工作油供给源连通。此外,在本实施方式中,工作油供给源被设为向连杆6等供给润滑油的润滑油供给源。
<流动方向切换机构的动作>
接着,参照图9以及图10,对流动方向切换机构35的动作进行说明。图9是对从油压供给源75向切换销61、62供给油压时的流动方向切换机构35的动作进行说明的概略图。另外,图10是对没有从油压供给源75向切换销61、62供给油压时的流动方向切换机构35的动作进行说明的概略图。此外,在图9以及图10中,分别描绘出了向第1切换销61以及第2切换销62供给油压的油压供给源75,但在本实施方式中是从同一油压供给源供给油压。
如图9所示,在从油压供给源75供给油压时,切换销61、62分别位于对抗施力弹簧67、68的施力而移动后的第一位置。其结果,通过第1切换销61的连通路61c而第1活塞连通油路51与第1空间连通油路53连通,通过第2切换销62的连通路62c而第2活塞连通油路52与第4空间连通油路56连通。因此,第1缸33a与逆止阀63的二次侧连接,第2缸34a与逆止阀63的一次侧连接。
在此,逆止阀63构成为允许工作油从第2空间连通油路54以及第4空间连通油路56所连通的一次侧向第1空间连通油路53以及第3空间连通油路55所连通的二次侧流动,但是禁止相反的流动。因此,在图9所示的状态下,工作油从第4空间连通油路56向第1空间连通油路53流动,但工作油不相反地流动。
其结果,在图9所示的状态下,第2缸34a内的工作油能够按照第2活塞连通油路52、第4空间连通油路56、第1空间连通油路53、第1活塞连通油路51的顺序通过油路而供给到第1缸33a。然而,第1缸33a内的工作油不能供给到第2缸34a。因此,在从油压供给源75供给油压时,流动方向切换机构35可以说处于禁止工作油从第1缸33a向第2缸34a流动且允许工作油从第2缸34a向第1缸33a流动的第一状态。其结果,如上述那样,第1活塞33b上升,第2活塞34b下降,因此,连杆6的有效长度如图6(A)中由L1所示那样变长。
另一方面,如图10所示,在未从油压供给源75供给油压时,切换销61、62分别位于被施力弹簧67、68施力后的第二位置。其结果,通过第1切换销61的连通路61c,与第1活塞机构33连通的第1活塞连通油路51和第2空间连通油路54连通。除此之外,通过第2切换销62的连通路62c,与第2活塞机构34连通的第2活塞连通油路52和第3空间连通油路55连通。因此,第1缸33a与逆止阀63的一次侧连接,第2缸34a与逆止阀63的二次侧连接。
通过上述的逆止阀63的作用,在图10所示的状态下,第1缸33a内的工作油能够按照第1活塞连通油路51、第2空间连通油路54、第3空间连通油路55、第2活塞连通油路52的顺序通过油路而供给到第2缸34a。然而,第2缸34a内的工作油不能供给到第1缸33a。因此,在未从油压供给源75供给油压时,可以说流动方向切换机构35处于允许工作油从第1缸33a向第2缸34a流动且禁止工作油从第2缸34a向第1缸33a流动的第二状态。其结果,如上述那样,第2活塞34b上升,第1活塞33b下降,因此,连杆6的有效长度如图6(A)中由L2所示那样变短。
另外,在本实施方式中,如上述那样,工作油在第1活塞机构33的第1缸33a与第2活塞机构34的第2缸34a之间来往。因此,基本上,无需从第1活塞机构33、第2活塞机构34以及流动方向切换机构35的外部供给工作油。然而,工作油可能从设置于这些机构33、34、35的油封33c、34c等向外部泄漏,在像这样产生了工作油的泄漏的情况下,变得需要从外部进行补充。
在本实施方式中,在逆止阀63的一次侧连通有补充用油路59,由此,逆止阀63的一次侧始终或定期地与工作油供给源76连通。因此,即使在工作油从机构33、34、35等泄漏了的情况下,也能够补充工作油。
进而,在本实施方式中,流动方向切换机构35构成为在从油压供给源75向切换销61、62供给油压时成为第一状态而连杆6的有效长度变长,在未从油压供给源75向切换销61、62供给油压时成为第二状态而连杆6的有效长度变短。由此,例如,在因油压供给源75的故障等而变得不能进行油压的供给时,能够将连杆6的有效长度保持为短的状态,因而能够将机械压缩比维持为低。
另外,在机械压缩比高的情况下,与机械压缩比低的情况相比,活塞5处于上止点时的活塞5的顶面与进气门9及排气门12之间的距离变短。因此,若在变得不能进行油压的供给时将机械压缩比维持为高,则活塞5与进气门9或排气门12有可能碰撞。例如,在通过控制可变气门正时机构A使进气门9的打开正时提前了的情况下,或通过控制可变气门正时机构A使进气门9的关闭正时延迟了的情况下,活塞5与进气门9有可能碰撞。然而,在本实施方式中,通过在变得不能进行油压的供给时将机械压缩比维持为低,能够防止活塞5与进气门9或排气门12碰撞。
另外,在机械压缩比高的状态下内燃机1停止、在高温状态下内燃机1再启动的情况下,若仍将机械压缩比维持为高则有可能产生爆震。然而,在本实施方式中,在内燃机1的停止时,没有供给油压,所以内燃机1在机械压缩比低的状态下再启动。因此,在本实施方式中,能够抑制高温再启动时的爆震的产生。
<机械压缩比切换时的响应性的问题点>
然而,在要求转矩小的低负荷域中,为了改善燃料经济性,希望使机械压缩比高。因此,有时要求在内燃机1再启动时将机械压缩比迅速地从低压缩比向高压缩比切换。另外,有时也要求在怠速状态状态那样的低旋转区域中将机械压缩比迅速地从低压缩比向高压缩比切换。
然而,如上述那样,在内燃机1中,机械压缩比通过惯性力而从低压缩比向高压缩比切换,通过惯性力以及爆发力而从高压缩比向低压缩比切换。惯性力远小于爆发力。因此,难以在将机械压缩比从低压缩比向高压缩比切换时得到足够的响应性。另外,惯性力与内燃机1的内燃机转速的平方成比例,在内燃机1的低旋转区域中,无法得到足够的惯性力,响应性进一步恶化。
<响应性改善单元>
于是,本实施方式中,为了改善切换机械压缩比时的响应性,内燃机1还具备控制偏心部件32的转动的转动控制单元。转动控制单元能够通过控制流动方向切换机构35,来控制使偏心部件32转动的正时以及偏心部件32的转动方向,即切换机械压缩比的正时以及机械压缩比的切换方向。另外,转动控制单元能够通过控制内燃机1的内燃机转速,来控制偏心部件32的转动速度,即机械压缩比的切换速度。具体而言,转动控制单元在使偏心部件32转动时,使内燃机转速为基准转速以上。此外,例如能够通过控制配置于内燃机1的进气通路的节气门的开度等来变更内燃机转速。
基准转速设为能够将机械压缩比从低压缩比切换为高压缩比的转速或者在将机械压缩比从低压缩比切换为高压缩比时能够确保足够的响应性的转速。基准转速例如为1550rpm~2000rpm左右,比不使偏心部件32转动时的怠速转速(以下称作“通常的怠速转速”)例如1200rpm~1500rpm高。
<内燃机刚启动后的机械压缩比的切换的时间图>
以下,参照图11以及图12,对该控制具体进行说明。图11是在内燃机1刚启动后要求了机械压缩比MCR的切换的情况下的要求机械压缩比DMCR、机械压缩比MCR(实际的机械压缩比)以及内燃机转速NE的时间图。
在图11的例子中,在时刻t0,搭载有内燃机1的车辆的点火开启。其后,在时刻t1,开始内燃机1的起转,内燃机1启动。在时刻t1以前的内燃机1启动前,机械压缩比MCR为低压缩比MCRlow。因此,在内燃机1启动前,偏心部件32处于向低压缩比方向转动了的状态。在开始了内燃机1的起转后,内燃机转速NE上升到预定的转速。
在时刻t1开始起转的同时,要求机械压缩比DMCR从低压缩比MClow向高压缩比MChigh切换,因而要求偏心部件32向高压缩比方向转动。与此相伴,在时刻t1,通过从油压供给源75向切换销61、62供给油压,使流动方向切换机构35从第2状态变为第1状态。由此允许工作油从第2缸34a向第1缸33a流动。因此,在作用于活塞销21的向上的惯性力因内燃机转速NE的上升而变为比预定的值大时,偏心部件32向高压缩比方向转动。但是,在时刻t1~t3,内燃机转速NE低,所以偏心部件32不向高压缩比方向转动。
其后,在时刻t2,燃烧室7中混合气开始燃烧,与此相伴,内燃机转速NE上升。此时,若将目标内燃机转速设定为通常的怠速转速NEnml,则由于通常的怠速转速NEnml比基准转速NEbase低,所以偏心部件32不转动。因此,怠速状态下的目标内燃机转速被设定为比通常的怠速转速NEnml高的切换转速NEswit。其结果,内燃机转速NE在时刻t2后上升而在时刻t4达到切换转速NEswit。
在时刻t2内燃机转速NE开始上升之后,在时刻t3,若内燃机转速NE达到基准转速NEbase,则偏心部件32开始转动,即机械压缩比MCR开始切换。其后,在时刻t5,机械压缩比MCR从低压缩比MCRlow向高压缩比MCRhigh的切换完成。此外,流动方向切换机构35也可以在时刻t4以前的、时刻t1以外的正时,从第2状态变为第1状态。
在时刻t5,若机械压缩比MCR的切换完成,则目标内燃机转速被设定为通常的怠速转速NEnml。其结果,内燃机转速NE从切换转速NEswit向通常的怠速转速NEnml下降。
在本实施方式中,怠速状态下的目标内燃机转速设定为比通常的怠速转速NEnml高,所以在内燃机1刚启动后作用于活塞销21的向上的惯性力变大。其结果,偏心部件32的转动速度增大,机械压缩比MCR的切换时间缩短。因此,在本实施方式中,可改善在内燃机1刚启动后将机械压缩比MCR从低压缩比MCRlow向高压缩比MCRhigh切换时的响应性。
<启动时压缩比切换处理的控制例程>
以下,参照图12的流程图,对在内燃机1刚启动后要求了机械压缩比MCR的切换的情况下的机械压缩比MCR的切换控制进行详细说明。图12是示出启动时压缩比切换处理的控制例程的流程图。图示的控制例程在内燃机1启动时执行。在内燃机1启动前,机械压缩比MCR为低压缩比MCRlow。因此,在内燃机1启动前,偏心部件32处于向低压缩比方向转动了的状态。
首先,在步骤S101中,判定是否存在机械压缩比MCR的切换的要求,即偏心部件32的转动的要求。在判定为不存在机械压缩比MCR的切换的要求的情况下,进入步骤S105。在步骤S105中,怠速状态下的目标内燃机转速NEt被设定为通常的怠速转速NEnml。通常的怠速转速NEnml例如被设为1200rpm~1500rpm左右。在步骤S105后,不切换机械压缩比MCR,而终止本控制例程。
在内燃机1刚启动后不存在机械压缩比MCR的切换的要求的情况例如是预测为若在内燃机1刚启动后将机械压缩比MCR从低压缩比MCRlow向高压缩比MCRhigh切换则会产生爆震的情况。爆震是否产生基于内燃机1启动前的状态、例如外气温、内燃机1的水温等来预测。具体而言,在内燃机1的启动前外气温或内燃机1的水温为预先设定的爆震产生温度以上的情况下,预测为若在内燃机1刚启动后将机械压缩比MCR从低压缩比MCRlow向高压缩比MCRhigh切换则会产生爆震。因此,本实施方式的转动控制单元在基于内燃机1的启动前的状态预测为若通过使偏心部件32向高压缩比方向转动来提高机械压缩比则会产生爆震的情况下,在内燃机1刚启动后不使偏心部件32向高压缩比方向转动。
另外,在预测为若在内燃机1刚启动后将机械压缩比MCR从低压缩比MCRlow向高压缩比MCRhigh切换则活塞5与进气门9或排气门12会碰撞的情况下,也不要求机械压缩比MCR的切换。是否碰撞基于内燃机1启动前的状态、例如进气门9以及排气门12的作用角、相位角(作用角的中心的角度)、气门提升量等来预测。具体而言,在内燃机1启动前进气门9的作用角或气门提升量为预先设定的基准值以上的情况下,预测为若将机械压缩比MCR从低压缩比MCRlow向高压缩比MCRhigh切换则活塞5与进气门9会碰撞。同样,在内燃机1启动前排气门12的作用角或气门提升量为预先设定的基准值以上的情况下,预测为若将机械压缩比MCR从低压缩比MCRlow向高压缩比MCRhigh切换则活塞5与排气门12会碰撞。
另外,在内燃机1启动前进气门9的相位角与压缩上止点或排气上止点之间的曲轴角度为预先设定的基准角度以下的情况下,预测为若将机械压缩比MCR从低压缩比MCRlow向高压缩比MCRhigh切换则活塞5与进气门9会碰撞。同样,在内燃机1启动前排气门12的相位角与压缩上止点或排气上止点之间的曲轴角度为预先设定的基准角度以下的情况下,预测为若将机械压缩比MCR从低压缩比MCRlow向高压缩比MCRhigh切换则活塞5与排气门12会碰撞。因此,本实施方式的转动控制单元在基于内燃机1启动前的状态预测为若通过使偏心部件32向高压缩比方向转动来提高机械压缩比则活塞5与进气门9或排气门12会碰撞的情况下,在内燃机1刚启动后不使偏心部件32向高压缩比方向转动。
另一方面,在步骤S101中判定为存在机械压缩比MCR的切换的要求的情况下,进入步骤S102。在步骤S102中,通过从油压供给源75向切换销61、62供给油压,使流动方向切换机构35从第2状态变为第1状态。由此允许工作油从第2缸34a向第1缸33a流动。
接下来,在步骤S103中,怠速状态下的目标内燃机转速NEt被设定为比通常的怠速转速NEnml高的切换转速NEswit。
接下来,在步骤S104中,判定机械压缩比MCR是否从低压缩比MCRlow切换为了高压缩比MCRhigh。该判定例如基于由间隙传感器(未图示)测定出的活塞5的顶面的高度来进行。另外,该判定也可以基于由燃烧压力传感器(未图示)测定出的燃烧室7内的燃烧压力来执行。
在步骤S104中,判定为机械压缩比MCR没有从低压缩比MCRlow切换为高压缩比MCRhigh的情况下,返回步骤S103。因此,目标内燃机转速NEt在机械压缩比MCR从低压缩比MCRlow切换为高压缩比MCRhigh之前被设定成切换转速NEswit。由此,能够改善将机械压缩比MCR从低压缩比MCRlow向高压缩比MCRhigh切换时的响应性。
在步骤S104中,判定为机械压缩比MCR从低压缩比MCRlow切换为了高压缩比MCRhigh的情况下,进入步骤S105。在步骤S105中,由于机械压缩比MCR的切换已完成,所以怠速状态的目标内燃机转速NEt被设定为通常的怠速转速NEnml。其结果,内燃机转速NE从切换转速NEswit下降到通常的怠速转速NEnml。由此,能够抑制怠速状态下的内燃机转速NE上升所引起的燃料经济性的恶化。在步骤S105后,终止本控制例程。
此外,内燃机1具备电子控制单元(ECU),本控制例程所有的控制由ECU进行。
另外,在内燃机1的油温低的情况下,从油压供给源75向切换销61、62供给的油的粘性和保持于第1缸33a以及第2缸34a的某一方的工作油的粘性变高。其结果,在作用于活塞销21的惯性力的大小相同的情况下,内燃机1的油温越低,则将机械压缩从低压缩比向高压缩比切换时的响应性越恶化。于是,在本实施方式中,基准转速NEbase基于内燃机1的油温,即上述工作油的油温来设定。具体而言,基准转速NEbase在内燃机1的油温相对低的情况下,被设为比油温相对高的情况下高。换言之,基准转速NEbase随着内燃机1的油温变低而阶梯状或直线性地变高。由此,能够将基准转速NEbase设定为与油温相应的适当的转速,能够与油温无关地,改善将机械压缩比从低压缩比向高压缩比切换时的响应性。
<第2实施方式>
接着,参照图13以及图14对本发明的第2实施方式进行说明。此外,第2实施方式的内燃机的结构以及控制基本上与第1实施方式的内燃机是同样的,所以在以下的说明中,以与第1实施方式不同的部分为中心说明。
在本发明的第2实施方式中,内燃机1搭载于具备无级变速器的车辆,转动控制单元在车辆的行驶期间使偏心部件32转动时,在内燃机转速小于基准转速的情况下,使内燃机转速上升到基准转速以上。此时,无级变速器根据内燃机转速的上升而变速,以维持车辆的速度。
基准转速设为能够将机械压缩比从低压缩比向高压缩比切换的转速或者在将机械压缩比从低压缩比向高压缩比切换时能够确保足够的响应性的转速。基准转速例如为1550rpm~2000rpm左右,比通常的怠速转速例如1200rpm~1500rpm高。
<车辆行驶时的机械压缩比的切换的时间图>
以下,参照图13以及图14,对该控制具体进行说明。图13是在车辆行驶期间要求了机械压缩比MCR的切换的情况下的要求机械压缩比DMCR、机械压缩比MCR(实际的机械压缩比)以及内燃机转速NE的时间图。
在图13的例子中,在时刻t1以前的车辆行驶时,机械压缩比MCR为低压缩比MCRlow。因此,在时刻t1以前的车辆行驶时,偏心部件32处于向低压缩比方向转动了的状态。
在图13的例子中,在时刻t1,要求机械压缩比MCR的切换即偏心部件32的转动,使流动方向切换机构35从第2状态变为第1状态。由此允许工作油从第2缸34a向第1缸33a流动。
在图13的例子中,在时刻t1,内燃机转速NE比预先设定的基准转速NEbase低。因为要求了偏心部件32的转动时的内燃机转速NE小于基准转速NEbase,所以目标内燃机转速被设定为基准转速NEbase以上的切换转速NEswit。其结果,内燃机转速NE在时刻t1后上升而在时刻t2到达切换转速NEswit。在使内燃机转速上升的期间,为了维持车辆的速度,根据内燃机转速的上升而使无级变速器的变速比上升。由此,即使在将机械压缩比MCR从低压缩比MCRlow向高压缩比MCRhigh切换时使内燃机转速上升,也能够维持行驶中的车辆的速度。
在图13的例子中,在时刻t1后,偏心部件32开始转动,即机械压缩比MCR开始切换,在时刻t3,机械压缩比MCR从低压缩比MCRlow向高压缩比MCRhigh的切换完成。此外,流动方向切换机构35也可以在从时刻t1到时刻t2为止的、时刻t1以外的定时从第2状态变为第1状态。
在时刻t3,若机械压缩比MCR的切换完成,则目标内燃机转速被设定为切换前的内燃机转速。其结果,内燃机转速NE从切换转速NEswit下降到切换前的内燃机转速。在使内燃机转速下降的期间,为了维持车辆的速度,根据内燃机转速的下降而使无级变速器的变速比下降。在时刻t3后,根据车辆的运转状态控制内燃机转速NE。
在本实施方式中,为了使偏心部件32转动,将车辆行驶中的目标内燃机转速设定为基准转速NEbase以上的切换转速NEswit,所以在使偏心部件32转动时作用于活塞销21的向上的惯性力变大。其结果,偏心部件32的转动速度增大,机械压缩比MCR的切换时间缩短。因此,在本实施方式中,可改善在车辆行驶期间将机械压缩比MCR从低压缩比MCRlow向高压缩比MCRhigh切换时的响应性。
<行驶时压缩比切换处理的控制例程>
以下,参照图14的流程图,对在车辆行驶期间要求了机械压缩比MCR的切换的情况下的机械压缩比MCR的切换控制进行详细说明。图14是示出行驶时压缩比切换处理的控制例程的流程图。图示的控制例程在车辆行驶期间要求机械压缩比MCR从低压缩比MCRlow向高压缩比MCRhigh切换时被执行。因此,在本控制例程开始前,机械压缩比MCR为低压缩比MCRlow,偏心部件32处于向低压缩比方向转动了的状态。
首先,在步骤S201中,从油压供给源75向切换销61、62供给油压,由此流动方向切换机构35从第2状态变为第1状态。由此,允许工作油从第2缸34a向第1缸33a流动。
接下来,在步骤S202中,判定要求了偏心部件32的转动时的内燃机转速NE是否小于基准转速NEbase。在判定为要求了偏心部件32的转动时的内燃机转速NE为基准转速NEbase以上的情况下,可确保机械压缩比的切换的响应性,所以不变更内燃机转速,本控制例程终止。
另一方面,在步骤S202中,判定为要求了偏心部件32的转动时的内燃机转速NE小于基准转速NEbase的情况下,进入步骤S203。
在步骤S203中,行驶期间的目标内燃机转速NEt被设定为基准转速NEbase以上的切换转速NEswit。另外,无级变速器根据内燃机转速的上升而变速,以维持车辆的速度。
接下来,在步骤S204中,判定机械压缩比MCR是否从低压缩比MCRlow切换为了高压缩比MCRhigh。该判定例如基于由间隙传感器(未图示)测定出的活塞5的顶面的高度来进行。另外,该判定也可以基于由燃烧压力传感器(未图示)测定出的燃烧室7内的燃烧压力来执行。
在步骤S204中,判定为机械压缩比MCR没有从低压缩比MCRlow切换为高压缩比MCRhigh的情况下,返回步骤S203。因此,目标内燃机转速NEt在机械压缩比MCR从低压缩比MCRlow切换为高压缩比MCRhigh之前被设定成切换转速NEswit。由此,能够改善将机械压缩比MCR从低压缩比MCRlow向高压缩比MCRhigh切换时的响应性。
在步骤S204中,判定为机械压缩比MCR从低压缩比MCRlow切换为了高压缩比MCRhigh的情况下,进入步骤S205。在步骤S205中,由于机械压缩比MCR的切换已完成,所以目标内燃机转速NEt被设定为本控制例程开始前的内燃机转速。其结果,内燃机转速NE从切换转速NEswit下降到本控制例程开始前的内燃机转速。由此,能够抑制在车辆行驶期间内燃机转速NE上升所引起的燃料经济性的恶化。此外,在使内燃机转速下降的期间,为了维持车辆的速度,根据内燃机转速的下降而使无级变速器的变速比下降。在步骤S205后,本控制例程终止。
此外,内燃机1具备电子控制单元(ECU),本控制例程所有的控制由ECU进行。
另外,在第2实施方式中,也可以基于内燃机1的油温来设定基准转速NEbase。具体而言,基准转速NEbase在内燃机1的油温相对低的情况下被设为比油温相对高的情况下高。换言之,基准转速NEbase随着内燃机1的油温变低而阶梯状或直线性地变高。由此,能够将基准转速NEbase设定为与油温相应的适当的转速,能够与油温无关地,改善将机械压缩比MCR从低压缩比MCRlow向高压缩比MCRhigh切换时的响应性。
以上,对于本发明的优选的实施方式进行了说明,但本发明不限定于这些实施方式,能够在权利要求书的记载内施以各种修正以及变更。例如,本发明的第1实施方式以及第2实施方式中的机械压缩比的切换控制也能够适用于将机械压缩比从高压缩比向低压缩比切换时。由此,能够改善将机械压缩比从高压缩比向低压缩比切换时的响应性。
在该情况下,在机械压缩比的切换要求前,机械压缩比为高压缩比,偏心部件32处于向高压缩比方向转动了的状态。另外,在将机械压缩比从高压缩比向低压缩比切换时,除了作用于活塞销的向下的惯性力之外,通过混合气的燃烧而作用于活塞销的向下的爆发力也辅助偏心部件32的转动。因此,将机械压缩比从高压缩比向低压缩比切换的控制中的基准转速也可以设定为比将机械压缩比从低压缩比向高压缩比切换的控制中的基准转速低。
另外,若油压活塞构成为在偏心部件32向一个方向转动时在油压缸内上升、在偏心部件32向另一个方向转动时在油压缸内下降,则活塞机构的数量也可以是一个。另外,本发明的第1实施方式以及第2实施方式能够组合起来进行实施。
附图标记说明
1 内燃机
5 活塞
6 连杆
15 汽缸
21 活塞销
22 曲轴销
31 连杆主体
32 偏心部件
33 第1活塞机构
34 第2活塞机构
35 流动方向切换机构