火花点火式内燃发动机制造技术

一种火花点火式内燃发动机，包括：能够改变机械压缩比的可变压 缩比机构A；以及能够改变进气门或排气门的气门特性的可变气门机构 B，所述可变气门机构以机械方式联接到所述可变压缩比机构，并且所 述可变气门机构根据所述可变压缩比机构的压缩比改变操作量而受到 控制。所述可变气门机构联接到所述可变压缩比机构而没有电子控制单 元的介入。因此，消除了包括作为介入单元的电子控制单元的控制系统 的异常所引起的活塞和进气门之间的干涉的可能性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种火花点火式内燃发动机。
技术介绍
在现有技术中有一种已知的火花点火式内燃发动机，其具有能够改 变机械压缩比的可变压缩比机构和能够改变进气门或排气门的气门特性的可变气门机构(例如日本专利申请7〉净艮No. 2001-263099 (JP-A國2001-263099))。在现有技术的可变压缩比机构中，通过减小在活塞位于压缩上止点 处时测得的燃烧室体积来使机械压缩比升高。因此，当;Wfe压缩比已经 在可变压缩比机构的作用下升高时，在上止点处活塞和气缸盖之间的距 离相对较短，使得在活塞和进气门之间可能产生千涉。因此，在日本专利申请公报No. 2001-263099中，当:W^压缩比升 高时，可变气门M受到控制从而延迟进气门的气门打开正时或者减小 进气门的升程量。这样，即使在机械压缩比已经升高时，也能够抑制活 塞和进气门之间的干涉。另外，在日本专利申请公才艮No. 2001-263099中，可变压缩比:IM^ 和可变气门机构分别具有用于改变机构压缩比和气门特性的致动器，并 且这些致动器彼此独立地连接到电子控制装置。即，可变压缩比机构和 可变气门机构彼此独立地受电子控制装置的控制。但是，在可变压缩比机构和可变气门机构如上所述彼此独立地受控 制的情况下，如果例如在检测可变气门机构的控制量的传感器中发生异 常，则会发生不期望的事故，例如，发生这样的事故，即，虽然机械压 缩比高，但是不延迟进气门的气门打开正时，使得活塞和进气门彼此干 涉。即，在前述两个M彼此独立地受控的情况下，如果在两个机构的控制系统的任何一个中发生例如故障等问题，则活塞和进气门有可能彼 此干涉。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种火花点火式内燃发动机，即使在可变压缩 比机构或可变气门机构的电子控制系统中发生了异常，所述火花点火式 内燃发动机也能够可靠地防止活塞与进气门或排气门之间的干涉。根据本专利技术的第一方面， 一种火花点火式内燃发动机，其包括改 变;M^压缩比的可变压缩比M;以及改变进气门或排气门的气门特性 的可变气门机构，所述可变气门机构以机械方式联接到所述可变压缩比 机构，并且所述可变气门;IM^^^据所述可变压缩比机构的压缩比改变操 作量而受到控制。根据该第一方面，因为可变气门机构直接联接到可变 压缩比机构而没有电子控制单元介入，所以能够避免活塞和进气门之间 由于包括用作介入单元的电子控制单元的控制系统的异常所引起的干 涉。在此，以机械方式联接，，意思是，例如，机构等通过连杆机构或 油压彼此连接，并且连接在一起而没有例如电子控制单元等计算处理设 备的介入。另外，压缩比改变操作量意思是由可变压缩比机构执行 以改变压缩比的IMt量。在基于第一方面的第二方面中，可变气门机构可以经由连杆机构联 接到可变压缩比机构。在基于前述方面的第三方面中，可变压缩比^ 可以包括用于改变机械压缩比的致动器，连杆机构可以联接到致动器。 在基于前述方面的第四方面中，可变压缩比机构可以通过关于彼此相对 地移动曲轴箱和气缸盖来改变;^压缩比，并且可变气门机构可以根据曲轴箱和气缸盖之间的相对位置关系而受到控制。在基于前述方面的第五方面中，在可变气门机构中，可以才艮据可变 压缩比^的压缩比改变IMt量来控制进气门或排气门的气门特性。在 基于前述方面的第六方面中，可变气门M可以是改变所述进气门或所 述排气门的作用角的作用角改变机构，所述进气门或所述排气门的作用 角可以被控制为使得如果所述机械压缩比受所述可变压缩比机构作用 而变高则所述作用角变小。在基于前述方面的第七方面中，可变气门机 构可以是改变进气门或排气门的升程量的升程量改变^，并且所述进气门或所述排气门的升程量可以被控制为使得如果所述机械压缩比由 所述可变压缩比机构变高则所述升程量变小。在基于前述方面的第八方面中，火花点火式内燃发动机进一步可以 包括非联接式可变气门机构，所述非联接式可变气门机构不以机械方式联接到所述可变压缩比机构，与所述可变气门机构相独立，并且非:^接 式可变气门机构可以改变进气门和排气门中至少一个的相位角，所勤目 位角是进气门或排气门的前述气门特性中与可变气门机构所改变的气 门特性不同的气门特性。在基于前述方面的第九方面中，非^i接式可变 气门^可以是改变进气门的相位角的相位角改变机构，并且如果发动 机负栽变小，则进气门的相位角可以被提前。在基于前述方面的第十方 面中，可变气门M可以是改变进气门的相位角的相位角改变^，并 且如果机构压缩比由可变压缩比机构变高，则进气门的相位角可以被控 制到滞后侧。在基于前述方面的第十一方面中，在所述可变气门机构中，所述可 变气门机构可以根据所述可变压缩比机构的所述压缩比改变操作量并 根据除所述可变压缩比机构的所述压缩比改变操作量之外的发动机工 作M改变所述进气门或所述排气门的气门特性，所述进气门或所述排 气门的所述气门特性的范围可以才艮据所述可变压缩比机构的所述压缩 比改变操作量而受到控制，所述气门特性能够根据除所述可变压缩比机 构的所述压缩比改变操作量之外的所述发动机工作参数在所述范围内 改变。在基于前述方面的第十二方面中，可变气门机构可以改变前述气 门特性中的进气门或排气门的操作角，并且如果所述M压缩比由所述 可变压缩比机构变高，则所述作用角能够在其中改变的所述作用角的范 围的上限值会变小。在基于前述方面的第十三方面中，可变气门机构可 以改变前述气门特性中的排气门或进气门的升程量，并且如果;W^压缩 比由可变压缩比机构变高，则升程量能够在其中改变的升程量的范围的 上限值会变小。在基于前述方面的第十四方面中，可变气门机构可以改变前述气门 特性中的进气门的相位角，并且如果机械压缩比由可变压缩比机构变 高，则相位角能够在其中改变的相位角的范围的提前侧极限角会被延 迟。在基于前述方面的第十五方面中，火花点火式内燃发动机可以进一 步包括非联接式可变气门机构，所述非联接式可变气门机构不以机械方式联接到可变压缩比机构，与可变气门机构相独立，并且非^t接式可变 气门机构可以改变前述气门特性中与可变气门机构所改变的气门特性 不同的气门特性。在基于前述方面的第十六方面中，可变气门机构可以 根据可变压缩比机构的压缩比改变操作量而受到控制，4吏得当活塞位于 压缩上止点时活塞与进气门或排气门之间的距离基本恒定。根据本专利技术，能够可靠地防止活塞和进气门之间的干涉，即使在可 变压缩比机构或可变气门机构的电子控制系统中发生异常的情况下也 是如此。附图说明参照附图，根据优选实施方式的如下描述，本专利技术的前述和进一步 的目的、特征和优点将非常显然，图中，相同的附图标记用来代表相同的元件，并且图中图1是火花点火式内燃发动机的总图2是可变压缩比M的分解立体图3A和3B是内燃发动机的图解性侧视截面图4是示出本专利技术第一实施方式的可变气门机构的图5是示出进气门或排气门的作用角和升程量的图6示出发动;W^体和连杆^的图7A、 7B和7C是图6中所示连杆城的放大图8A和8B分别是示出与由连杆机构引起的位移相关的关系及机 构压缩比和作用角之间的关系的图9A和9B是各自示出进气门和排气门的升程及活塞干涉线的变 化的图IO是示出连杆机构的另一示例的图11A和11B是示出正时相关机构的图12是示出进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火花点火式内燃发动机，包括：　可变压缩比机构，其改变机械压缩比；以及　可变气门机构，其改变进气门或排气门的气门特性，　其中，所述可变气门机构以机械的方式联接到所述可变压缩比机构，并且所述可变气门机构根据所述可变压缩比机构的压缩比改变操作量而受到控制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.9.22 JP 257601/20061.一种火花点火式内燃发动机，包括可变压缩比机构，其改变机械压缩比；以及可变气门机构，其改变进气门或排气门的气门特性，其中，所述可变气门机构以机械的方式联接到所述可变压缩比机构，并且所述可变气门机构根据所述可变压缩比机构的压缩比改变操作量而受到控制。2.如权利要求1所述的火花点火式内燃发动机，其中，所述可变 气门机构包括连杆机构，并且被所述连杆机构联接到所述可变压缩比机 构。3.如权利要求2所述的火花点火式内燃发动机，其中，所述可变 压缩比机构包括用于改变所述M压缩比的致动器，并且所述连杆^ ^t接到所述致动器。4.如权利要求1或2所述的火花点火式内燃发动机，其中，所述 可变压缩比机构关于彼此相对地移动曲轴箱和气缸盖来改变所述机械 压缩比，所述可变气门机构根据所述曲轴箱和所述气釭盖之间的相对位 置关系而受到控制。5. 如权利要求1至4中任一项所述的火花点火式内燃发动机，其 中，在所述可变气门机构中，根据所述可变压缩比机构的所述压缩比改 变IMt量来控制所述进气门或所述排气门的气门特性。6. 如权利要求5所述的火花点火式内燃发动机，其中，所述可变并且所述作用角改变机构控制所述进气门或所述排气门的作用角，使得 如果所i^L械压缩比由所述可变压缩比机构变高则所述作用角变小。7.如权利要求5或6所述的火花点火式内燃发动机，其中，所述 可变气门机构是改变所述进气门或所述排气门的升程量的升程量改变 机构，并且所述升程量改变机构控制所述进气门或所述排气门的升程 量，使得如果所i^L械压缩比由所述可变压缩比机构变高则所述升程量 变小。8. 如权利要求5至7中任一项所述的火花点火式内燃发动机，进 一步包括相位角改变机构，所i^目位角改变机构改变所述进气门或所述排气 门的所述气门特性中与所述可变气门机构所改变的气门特性不同的气 门特性。9. 如权利要求8所述的火花点火式内燃发动机，其中，所i^目位<formula>formula see original document page 3</formula>机构的正时相关机构。10.如权利要求8所述的火花点火式内燃发动机，其中，所W目位 角改变机构是非联接式可变气门机构，不以机械方式联接到所述可变压 缩比机构和所述可变气门机构。11.如权利要求8至10中任一项所述的火花点火式内燃发动机， 其中，如果发动机负载变小，则所i^目位角改变^I提前所...

【专利技术属性】
技术研发人员：神山荣一，中坂幸博，秋久大辅，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP