BR112017026447B1

BR112017026447B1 - Motor de combustão interna com taxa de compressão variável e método de aprendizagem

Info

Publication number: BR112017026447B1
Application number: BR112017026447-1A
Authority: BR
Inventors: Kazuhiko Okamoto; Eiji Takahashi; Ryousuke Hiyoshi
Original assignee: Nissan Motor Co., Ltd
Priority date: 2015-06-25
Filing date: 2015-06-25
Publication date: 2022-02-15
Also published as: EP3315741B1; EP3315741A4; MY167719A; RU2670634C9; CN107709732A; KR101849064B1; MX2017016229A; CN107709732B; US10337400B2; JP6372617B2; CA2990708C; KR20180014168A; WO2016208024A1; CA2990708A1; BR112017026447A2; US20180187594A1; RU2670634C1; JPWO2016208024A1; MX364035B; EP3315741A1

Abstract

MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA COM TAXA DE COMPRESSÃO VARIÁVEL E MÉTODO DE APRENDIZAGEM. Um motor de combustão interna com taxa de compressão variável é equipado com um mecanismo com taxa de compressão variável (10) capaz de alterar uma taxa de compressão de motor, de acordo com uma posição rotacional de um eixo de controle (14), e um cárter (22) que acomoda um motor de acionamento (20) para alterar e manter a posição rotacional do eixo de controle (14). Uma posição de referência do eixo de controle (14) é adquirida em um estado em que uma posição de rotação máxima do eixo de controle (14) em uma primeira direção rotacional (R1) foi mecanicamente restringida conduzindo uma primeira parte móvel (51), que opera em conjunto com o eixo de controle (14), em engate por contato com um primeiro batente (52). O primeiro batente (52) é provido fora de um corpo de motor. Subsequentemente, um intervalo de ângulo de conversão máximo do eixo de controle é adquirido em um estado em que uma posição de rotação máxima do eixo de controle em uma segunda direção rotacional foi mecanicamente restringida por um segundo batente.

Description

CAMPO TÉCNICO

[001]A presente invenção refere-se a um motor de combustão interna equi-pado com um mecanismo com taxa de compressão variável e, especificamente, à aprendizagem de uma posição de referência de um eixo de controle.

TÉCNICA ANTERIOR

[002]O Documento de Patente 1 divulga uma tecnologia em que uma posi-ção de referência de um eixo de controle é aprendida em um motor de combustão interna com taxa de compressão variável equipado com um mecanismo com taxa de compressão variável capaz de alterar uma taxa de compressão de motor de acordo com uma posição rotacional do eixo de controle. De forma concreta, a posição de referência é aprendida com base em um sinal de saída de um sensor de taxa de compressão em um estado em que uma parte móvel, que opera em conjunto com o eixo de controle, foi mantida em engate por contato com um batente provido em uma parte de rolamento do virabrequim que suporta de forma rotativa um virabrequim.

[003]O Documento de Patente 2 divulga a detecção de uma posição de refe-rência de um ângulo de eixo de controle em um motor de combustão interna com taxa de compressão variável equipado com um mecanismo com taxa de compressão variável capaz de alterar uma taxa de compressão de motor de acordo com uma po-sição rotacional de um primeiro eixo de controle, enquanto uma porção de um se-gundo eixo de controle foi mantida em engate por contato com um batente provido em um cárter.

LISTA DE CITAÇÃO LITERATURA DE PATENTE

[004]Documento de Patente 1: Publicação Provisória de Patente Japonesa N°. JP2006-226133.

[005] Documento de Patente 2: Publicação Provisória de Patente Japonesa N°. JP2011-169152.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA TÉCNICO

[006]No entanto, no Documento de Patente 1, partes rotativas que giram em conjunto com um virabrequim, tal como a moente, contrapesos e semelhantes, exis-tem em torno da parte de rolamento do virabrequim e, assim, restrições no layout são consideráveis. Portanto, é difícil assegurar suficientemente a resistência e rigidez do batente provido na parte de rolamento do virabrequim. Por essa razão, quando a parte móvel, que opera em conjunto com o eixo de controle, é colocada em engate por contato com o batente, existe a necessidade de limitar um torque por diminuição da velocidade da parte móvel. Isso leva ao problema de aumento do tempo necessário para aprendizagem de posição de referência.

[007]Também, no Documento de Patente 2, o cárter, no qual o batente é provido, é localizado fora de um bloco de cilindro e, assim, muitas partes de ligação interferem entre o batente e um pistão. Isso leva ao problema de precisão de posição de referência, tal como uma precisão de aprendizagem de posição de referência deficiente.

[008]Além disso, na aprendizagem da posição de referência do eixo de con-trole, além da operação de aprendizagem em uma posição de rotação máxima em uma direção rotacional do eixo de controle, é necessário realizar operação de aprendizagem em uma posição de rotação máxima em uma direção rotacional inver-sa oposta à direção rotacional do eixo de controle.

[009]É, portanto, em vista das circunstâncias descritas acima, um objeto da presente invenção encurtar o tempo necessário para aprendizagem de posição de referência sem deteriorar a precisão de aprendizagem de posição de referência.

SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA

[010] Um motor de combustão interna com taxa de compressão variável tem um mecanismo com taxa de compressão variável capaz de alterar uma taxa de compressão de motor de acordo com uma posição rotacional de um eixo de controle, um motor de acionamento para alterar e manter a posição rotacional do eixo de con-trole, um primeiro batente provido fora de um corpo de motor para restringir mecani-camente uma posição de rotação máxima do eixo de controle em uma primeira dire-ção rotacional conduzindo uma primeira parte móvel, que opera em conjunto com o eixo de controle, em engate por contato com o primeiro batente, e um segundo ba-tente provido dentro do corpo de motor para restringir mecanicamente uma posição de rotação máxima do eixo de controle em uma segunda direção rotacional oposta à primeira direção rotacional conduzindo uma segunda parte móvel, que opera em conjunto com o eixo de controle, em engate por contato com o segundo batente. Uma posição de referência do eixo de controle é aprendida em um estado em que a posição de rotação máxima do eixo de controle na primeira direção rotacional foi mecanicamente restringida pelo primeiro batente. Subsequentemente, uma faixa de ângulo de conversão máximo do eixo de controle é aprendida em um estado em que a posição de rotação máxima do eixo de controle na segunda direção rotacional foi mecanicamente restringida pelo segundo batente.

[011] Em virtude da provisão do primeiro batente fora do corpo de motor, há menos restrição de layout em comparação com um caso em que o primeiro batente é provido dentro do corpo de motor. Portanto, é fácil assegurar resistência e rigidez suficientes. Portanto, é possível forte e firmemente prover o primeiro batente. Por conseguinte, é desnecessário reduzir uma velocidade da primeira parte móvel para limitar um torque quando a primeira parte móvel do eixo de controle é colocada em engate por contato com o primeiro batente. Como resultado disso, é possível encurtar o tempo necessário para aprendizagem de posição de referência sem deteriorar a precisão de aprendizagem de posição de referência. Adicionalmente, a faixa de ângulo de conversão máximo do eixo de controle é aprendida em um estado em que a posição de rotação máxima do eixo de controle na segunda direção rotacional foi mecanicamente restringida pelo segundo batente provido em um lado da segunda direção rotacional oposta à primeira direção rotacional. Portanto, é possível eliminar de forma mais segura diferenças individuais de sensores de eixo de controle fabrica-dos e, consequentemente, melhorar a precisão de detecção de uma taxa de com-pressão de motor. Adicionalmente, a provisão do segundo batente dentro do corpo de motor contribui para menos partes de ligação interferirem entre o segundo batente e o pistão, em comparação com um caso em que o segundo batente é provido fora do corpo de motor. Dessa forma, é possível melhorar a precisão de aprendizagem de posição de referência.

EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO

[012] De acordo com a presente invenção, é possível encurtar o tempo ne-cessário para aprendizagem de posição de referência sem deteriorar a precisão de aprendizagem de posição de referência.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[013]A Figura 1 é um diagrama que ilustra esquematicamente a configuração de um mecanismo com taxa de compressão variável em uma modalidade à qual a invenção é aplicada.

[014]A Figura 2 é uma vista em perspectiva que ilustra uma parte de um mo-tor de combustão interna com taxa de compressão variável equipado com o meca-nismo com taxa de compressão variável.

[015]A Figura 3 é uma vista explicativa que ilustra esquematicamente uma primeira parte móvel e um primeiro batente provido em um cárter.

[016]A Figura 4 é uma vista explicativa que ilustra esquematicamente uma segunda parte móvel e um segundo batente provido em uma parte de rolamento do virabrequim.

[017]A Figura 5 é um fluxograma que ilustra o fluxo de controle de aprendi-zagem da modalidade.

[018]A Figura 6 é um cronograma que ilustra a operação durante o controle de aprendizagem na modalidade.

[019]A Figura 7 é uma vista explicativa que ilustra a relação entre uma taxa de compressão de motor e uma taxa de redução de um mecanismo de conexão.

[020]A Figura 8 é um cronograma que ilustra a diferença de tempo de aprendizagem entre a modalidade e um exemplo comparativo.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES

[021]São doravante explicadas em detalhes com referência aos desenhos modalidades preferidas da presente invenção. Primeiramente, um mecanismo com taxa de compressão variável de uma modalidade de acordo com a invenção, que utiliza um mecanismo de pistão-manivela multiligação, é aqui explicado em referên-cia às Figuras 1 e 2. A propósito, esse próprio mecanismo foi apresentado na Publi-cação Provisória de Patente Japonesa N°. JP2006-226133 discutida acima e é bem conhecido, e assim possui uma breve descrição.

[022]Um pistão 3, que é provido para cada cilindro individual, é encaixado de forma deslizante em um cilindro 2 de um bloco de cilindro 1 que constrói parte de um corpo de motor de um motor de combustão interna. Ainda, um virabrequim 4 é rotati-vamente suportado pelo bloco de cilindro. Um mecanismo com taxa de compressão variável 10 tem uma ligação inferior 11, uma ligação superior 12, um eixo de controle 14, uma porção de eixo excêntrico de controle 15 e uma ligação de controle 13. A ligação inferior 11 é rotativamente instalada em um moente 5 de virabrequim 4. A ligação superior 12 mecanicamente liga a ligação inferior 11 ao pistão 3. O eixo de controle 14 é rotativamente suportado no lado do corpo de motor, tal como o bloco de cilindro 1. A ligação de controle 13 mecanicamente liga a porção de eixo excêntrico de controle 15 à ligação inferior 11. O pistão 3 e a extremidade superior da liga- ção superior 12 são rotativamente ligados através de um pino de pistão 16 de modo a permitir rotação relativa entre eles. A extremidade inferior de ligação superior 12 e a ligação inferior 11 são rotativamente ligadas através de um primeiro pino de conexão 17 de modo a permitir rotação relativa entre elas. A extremidade superior de ligação de controle 13 e a ligação inferior 11 são rotativamente ligadas através de um segundo pino de conexão 18 de modo a permitir rotação relativa entre elas. A extre-midade inferior de ligação de controle 13 é rotativamente instalada na porção de eixo excêntrico de controle 15.

[023] Um motor de acionamento 20 (ver Figura 2) é conectado ao eixo de controle 14 através de um mecanismo de conexão 21. Uma alteração de posiciona-mento de ligação inferior 11 ocorre alterando e mantendo uma posição rotacional de eixo de controle 14 por meio do motor de acionamento 20. Devido à alteração de posicionamento da ligação inferior, uma característica de curso de pistão incluindo uma posição de ponto morto superior (TDC) do pistão e uma posição de ponto morto inferior do pistão (BDC) muda, e assim uma taxa de compressão de motor muda. Portanto, a taxa de compressão de motor pode ser controlada de acordo com uma condição de operação do motor por controle de acionamento do motor de aciona-mento 20 por meio de uma unidade de controle 40.

[024]A unidade de controle 40 é conectada a vários sensores, tais como um sensor de eixo de controle 41, um sensor de temperatura de óleo 42, um sensor de temperatura de ar de admissão 43, e semelhantes. O sensor de eixo de controle 41 é provido para detectar uma posição rotacional de eixo de controle 14, correspondente a uma taxa de compressão de motor. O sensor de temperatura de óleo 42 é provido para detectar uma temperatura de óleo do motor de combustão interna. O sensor de temperatura de ar de admissão 43 é provido para detectar uma temperatura de ar de admissão. A unidade de controle é configurada para executar, com base em sinais de saída desses sensores, vários controles de motor, tais como contro- le de injeção de combustível, controle de tempo de ignição, e semelhantes. Por exemplo, com base em um sinal de saída do sensor de eixo de controle 41, a unida-de de controle executa controle de retorno para o motor de acionamento 20 de ma-neira a manter a taxa de compressão de motor mais próxima a uma taxa de com-pressão alvo.

[025] Um cárter 22, onde parte do mecanismo de conexão 21 é acomodada, é localizado fora de uma parede lateral de entrada 7 de um cárter de óleo superior 6A fixado à seção inferior do bloco de cilindro 1 e parte de construção do corpo de motor. O cárter 22 e o motor de acionamento 20, que é montado no cárter, são ambos dispostos ao longo da direção longitudinal do motor. Ou seja, o motor de acio-namento 20 é montado no bloco de cilindro 1, servindo como parte do corpo de mo-tor, através do cárter 22.

[026]Como mostrado nas Figuras 1, 2, o eixo de controle 14, que é disposto dentro do corpo de motor, e um eixo auxiliar 30 do mecanismo de conexão 21, que é disposto dentro do cárter 22, são ligados através de uma alavanca 31. A propósito, na modalidade mostrada, o eixo auxiliar 30 é formado integralmente com um eixo de saída de um redutor de velocidade (não mostrado). Em vez disso, o eixo auxiliar 30 pode ser configurado separadamente do eixo de saída do redutor de velocidade, de forma que o eixo auxiliar e o eixo de saída do redutor de velocidade giram integral-mente um com o outro.

[027] Uma extremidade da alavanca 31 e a extremidade superior de um braço 32 que se estende radialmente para fora da porção central axial do eixo de controle 14 são ligadas através de um terceiro pino de conexão 33 de modo a permitir rotação relativa entre eles. A outra extremidade de alavanca 31 e o eixo auxiliar 30 são ligados através de um quarto pino de conexão 35 de modo a permitir rotação relativa entre eles. A propósito, na Figura 2, o quarto pino de conexão 35 não é mostrado e é omitido, mas, em vez disso, um orifício de conexão de pino 35A de eixo auxiliar 30, no qual o quarto pino de conexão 35 é encaixado, é mostrado. Um orifício de comunicação em forma de fenda, através do qual a alavanca 31 é inserida, é formado através da parede lateral de entrada 7 do cárter de óleo superior 6A.

[028]O mecanismo de conexão 21 é provido com um redutor de velocidade para reduzir uma saída de potência (uma potência rotacional) emitida do motor de acionamento 20 e para transmitir a potência de velocidade reduzida para o lado do eixo de controle 14. Como um redutor de velocidade preferencial, um redutor de ve-locidade específico capaz de prover altas taxas de redução, tal como um dispositivo de engrenagem de movimento de onda ou um redutor de velocidade de engrenagem planetária cicloide, é usado. Além disso, o mecanismo de conexão é configurado de forma que uma taxa de redução, que é provida por uma estrutura de ligação incluin-do a alavanca 31, o braço 32 e semelhantes, muda de acordo com uma posição ro- tacional de eixo de controle 14. Ou seja, a taxa de compressão de motor muda pela rotação do eixo de controle 14 e, assim, o posicionamento da estrutura de ligação incluindo o braço 32 e a alavanca 31 muda. Devido à alteração de posicionamento, uma taxa de redução de um percurso de transmissão de potência rotacional do motor de acionamento 20 para o eixo de controle 14 também muda. De forma concreta, como mostrado na Figura 7, basicamente, o percurso de transmissão de potência rotacional do motor de acionamento 20 para o eixo de controle 14 é configurado de forma que a taxa de redução do percurso de transmissão de potência rotacional au-menta, conforme o eixo de controle 14 gira para uma direção de baixa taxa de com-pressão. Adicionalmente, próximo a uma taxa de compressão máxima, o percurso de transmissão de potência rotacional é configurado de forma que a taxa de redução aumenta, conforme o eixo de controle 14 gira para uma direção de alta taxa de com-pressão.

[029]Como mostrado na Figura 3, uma primeira parte móvel em forma de le-que e que se estende axialmente 51 é integralmente formada com o eixo auxiliar 30, que opera em conjunto com o eixo de controle 14. Um primeiro batente 52 é provido no cárter 22, onde parte do mecanismo de conexão 21 é acomodada. O primeiro batente é provido para restringir mecanicamente uma posição de rotação máxima de eixo de controle 14 em uma primeira direção rotacional R1 (ver Figura 4) correspon-dente à direção de baixa taxa de compressão conduzindo a primeira parte móvel 51 em engate por contato com o primeiro batente 52.

[030]Além disso, como mostrado na Figura 4, a tampa de rolamento 53 ser-vindo como uma parte de rolamento do virabrequim e uma tampa auxiliar 54 são fi-xadas em um anteparo 57 do bloco de cilindro 1, servindo como parte do corpo de motor, com uma pluralidade de parafusos 55, 56. Uma porção de mancal principal 4A do virabrequim 4 é rotativamente suportada entre a tampa de rolamento 53 e o anteparo 57. Uma porção de mancal do eixo de controle 14 é rotativamente suporta-da entre a tampa de rolamento 53 e a tampa auxiliar 54. Uma segunda parte móvel 58 é provida no eixo de controle 14 de maneira a se estender radialmente para fora do eixo de controle. A segunda parte móvel 58 opera integralmente junto com o eixo de controle 14. Um segundo batente 59 é integralmente provido em uma face lateral da tampa de rolamento 53 e configurado para se estender na direção axial de eixo de controle 14 de forma que o segundo batente seja limítrofe à segunda parte móvel 58. O segundo batente é provido para restringir mecanicamente uma posição de rotação máxima de eixo de controle 14 em uma segunda direção rotacional R2 corres-pondente à direção de alta taxa de compressão conduzindo a segunda parte móvel 58 em engate por contato com o segundo batente 59.

[031]A seguir, o controle de aprendizagem de posição de referência da mo-dalidade é explicado em detalhes com referência às Figuras 5 e 6. O controle de aprendizagem de posição de referência é executado uma vez dentro de uma planta de montagem de motor de combustão interna após um motor de combustão interna ser montado. No entanto, esse controle de aprendizagem de posição de referência pode ser executado durante a operação do motor, conforme necessário.

[032] Primeiramente, na etapa S11, o eixo de controle 14 é rotativamente acionado na primeira direção rotacional R1 correspondente à direção de baixa taxa de compressão pelo motor de acionamento 20. O período t1-t2 do tempo t1 ao tempo t2 na Figura 6 representa um estado em que o eixo de controle 14 está girando e alternando para a direção de baixa taxa de compressão. Neste momento, a veloci-dade rotacional de eixo de controle 14 não é limitada e, portanto, o eixo de controle 14 é rotativamente acionado pelo motor de acionamento 20 sem qualquer limite de torque, de forma que o eixo de controle 14 gira em uma velocidade máxima.

[033] Na etapa S12, é feita uma verificação para determinar se a primeira parte móvel 51 foi colocada em engate por contato com o primeiro batente 52 e, as-sim, o eixo de controle 14 foi mantido na posição de rotação máxima na primeira di-reção rotacional R1. Por exemplo, a verificação pode ser feita simplesmente com base em informações sobre se um dado período decorreu a partir do início do acio-namento do eixo de controle 14 na primeira direção rotacional R1. Em vez disso, a verificação pode ser feita com base em um sinal de detecção de sensor de eixo de controle 41.

[034]Quando se determina que a primeira parte móvel 51 foi colocada em engate por contato com o primeiro batente 52 e, assim, o eixo de controle 14 foi mantido na posição de rotação máxima na primeira direção rotacional R1, a rotina prossegue da etapa S12 para a etapa S13. Nesta etapa, controle de aprendizagem de posição de referência é executado com base em um sinal de detecção de sensor de eixo de controle 41 (ver período t2-t3 na Figura 6). Dessa forma, na posição es-pecífica em que a posição rotacional de eixo de controle 14 foi mecanicamente res-tringida pelo primeiro batente 52, um sinal de detecção de sensor de eixo de controle 41 é aprendido e corrigido. Portanto, é possível eliminar a diferença individual (dife-rença de característica operacional) do sensor de eixo de controle 41, melhorando assim a precisão de detecção de uma taxa de compressão de motor.

[035]Imediatamente após a conclusão do controle de aprendizagem de posi-ção de referência, a rotina prossegue para a etapa S14. Nesta etapa, o eixo de con-trole 14 é rotativamente acionado na segunda direção rotacional R2 correspondente à direção de alta taxa de compressão, que é oposta à primeira direção rotacional R1. A propósito, durante a primeira metade (ver período t3-t4 na Figura 6) do período de transição para a taxa de compressão alta, a velocidade rotacional (velocidade rotaci- onal alvo) de eixo de controle 14 não é limitada e, portanto, o eixo de controle 14 é rotativamente acionado pelo motor de acionamento 20 sem nenhum limite de torque, de forma que o eixo de controle 14 gira em uma velocidade máxima.

[036]Na etapa S15, é feita uma verificação para determinar se um ponto de alternância de velocidade (ver tempo t4 na Figura 6) correspondente à segunda me-tade do período de transição para a taxa de compressão alta foi alcançado. Por exemplo, a verificação pode ser feita simplesmente com base em informações sobre se um dado período se passou a partir do início do período de transição para a taxa de compressão alta. Em vez disso, a verificação pode ser feita com base em um sinal de detecção de sensor de eixo de controle 41.

[037] Imediatamente após o ponto de alternância de velocidade ser alcança-do, ou seja, imediatamente após uma mudança para a segunda metade (ver período t4-t5 na Figura 6) do período de transição para a taxa de compressão alta, a rotina prossegue da etapa S15 para a etapa S16. Nesta etapa, um torque de acionamento (velocidade rotacional alvo) do motor de acionamento 20 é limitado com a finalidade de limitar ou restringir a velocidade rotacional do eixo de controle 14. Assim, em um estado em que a velocidade rotacional de eixo de controle 14 foi limitada, o eixo de controle 14 gira na segunda direção rotacional R2 correspondente ao lado de alta taxa de compressão.

[038]Na etapa S17, é feita uma verificação para determinar se a segunda parte móvel 58 foi colocada em engate por contato com o segundo batente 59 e, assim, o eixo de controle 14 foi mantido na posição de rotação máxima na segunda direção rotacional R2. Quando se determina que a segunda parte móvel 58 foi colocada em engate por contato com o segundo batente 59 e, assim, o eixo de controle 14 foi mantido na posição de rotação máxima na segunda direção rotacional R2, a rotina prossegue da etapa S17 para a etapa S18. Nesta etapa, sob um estado específico em que a posição de rotação máxima de eixo de controle 14 na segunda direção rotacional R2 foi mecanicamente restringida pelo segundo batente 59, o controle de aprendizagem de uma faixa de ângulo de conversão máximo de eixo de controle 14 é executado com base em um sinal de detecção de sensor de eixo de controle 41 (ver período t5-t6 na Figura 6). Dessa forma, na posição específica em que a posição rotacional de eixo de controle 14 foi mecanicamente restringida pelo segundo batente 59, um sinal de detecção de sensor de eixo de controle 41 é aprendida e corrigida. Portanto, é possível eliminar mais certamente a diferença individual (diferença de característica operacional) do sensor de eixo de controle 41, melhorando assim a precisão de detecção de uma taxa de compressão de motor.

[039]A configuração especificada da modalidade e sua operação e efeitos são enumerados abaixo.

[040][1] Na configuração em que uma posição de referência de eixo de con-trole 14 é aprendida em um estado em que a posição de rotação máxima de eixo de controle 14 na primeira direção rotacional R1 foi mecanicamente restringida pelo primeiro batente 52, o primeiro batente 52 é provido no cárter 22. Dessa forma, o primeiro batente 52 é provido no cárter 22 localizado fora do corpo de motor e, assim, há menos restrição no layout em comparação com um caso em que o primeiro batente 52 é provido na tampa de rolamento 53 (a parte de rolamento do virabre- quim) localizada na parte de construção do bloco de cilindro 1 do corpo de motor. Portanto, é fácil assegurar suficiente resistência e rigidez. Portanto, é possível prover firme e fortemente o primeiro batente 52. Por conseguinte, é desnecessário reduzir uma velocidade da primeira parte móvel para limitar um torque quando a primeira parte móvel 51 é colocada em engate por contato com o primeiro batente 52. Como resultado disso, é possível encurtar o tempo necessário para aprendizagem de posição de referência sem deteriorar a precisão de aprendizagem de posição de referência.

[041]Adicionalmente, o motor de combustão interna com taxa de compressão variável tem o segundo batente 59 para restringir mecanicamente a posição de rotação máxima de eixo de controle 14 na segunda direção rotacional R2 oposta à primeira direção rotacional R1 conduzindo a segunda parte móvel 58, que opera em conjunto com o eixo de controle 14, em engate por contato com o segundo batente. O motor de combustão interna com taxa de compressão variável é configurado de forma que uma faixa de ângulo de conversão máxima de eixo de controle 14 é aprendido em um estado em que a posição de rotação máxima de eixo de controle 14 na segunda direção rotacional R2 foi mecanicamente restringida pelo segundo batente 59. Pela aprendizagem e correção da faixa de ângulo de conversão máximo de eixo de controle 14, como discutido acima, é possível eliminar mais certamente a diferença individual (diferença de característica operacional) de sensor de eixo de controle 41 e, consequentemente, melhorar a precisão de detecção de uma taxa de compressão de motor. Em seguida, o segundo batente 59 é provido na tampa de rolamento 53 localizada dentro do corpo de motor. A provisão do segundo batente dentro do corpo de motor contribui para que menos partes de ligação interfiram entre o segundo batente 59 e o pistão 3, em comparação com um caso em que o segundo batente 59 é provido fora do corpo de motor. Dessa forma, é possível melhorar a precisão de aprendizagem de posição de referência. Em referência à Figura 8, é mostrado o cronograma que ilustra a diferença de tempo de aprendizagem entre a modalidade expressa por uma característica L1 e o exemplo comparativo expresso por uma característica L0. Para fins de clareza, o tempo, durante o qual a aprendi- zagem é realmente executada, é omitido. Como mostrado na Figura 8, no tempo t7, correspondente a um ponto de início de controle de aquisição, a posição rotacional de eixo de controle 14 é desconhecida. Como visto no exemplo comparativo expres-so pela característica L0, supondo que, primeiramente, o eixo de controle 14 gira na segunda direção rotacional R2 (isto é, a direção de alta taxa de compressão) e, em seguida, o eixo de controle 14 gira na primeira direção rotacional R1 (isto é, a direção de baixa taxa de compressão). Nesse caso, a fim de limitar um torque quando a segunda parte móvel 58 é colocada em engate por contato com o segundo batente 59 provido na tampa de rolamento 53, uma velocidade do motor de acionamento 20 deve ser restringida imediatamente após o início do acionamento do motor de acio-namento 20, ou seja, imediatamente após o tempo t7. Isso é porque as partes rotati-vas que giram em conjunto com o virabrequim 4, tais como o moente 5, contrapesos e semelhantes, existem em torno da tampa de rolamento 53 localizada dentro do corpo de motor, e assim restrições no layout são consideráveis. Portanto, é difícil assegurar suficientemente a resistência e rigidez do segundo batente 59 provido na tampa de rolamento 53. Por essa razão, quando a segunda parte móvel 58 é colo-cada em engate por contato com o segundo batente 59, existe a necessidade de restringir uma velocidade. Portanto, leva-se um longo tempo para colocar a segunda parte móvel 58 em engate por contato com o segundo batente 59 (ver período t7- t11). Dessa forma, o tempo até a conclusão da aprendizagem se torna muito longo.

[042]Em contraste ao acima, na modalidade expressa pela característica L1, primeiramente, uma posição de referência de eixo de controle 14 é aprendida em um estado em que a posição de rotação máxima de eixo de controle 14 na primeira dire-ção rotacional R1 foi mecanicamente restringida pelo primeiro batente 52 e, em se-guida, uma faixa de ângulo de conversão máximo de eixo de controle 14 é aprendida em um estado em que a posição de rotação máxima de eixo de controle 14 na se-gunda direção rotacional R2 foi mecanicamente restringida pelo segundo batente 59. Ou seja, primeiramente, o eixo de controle 14 é rotativamente acionado na primeira direção rotacional R1 e, em seguida, o eixo de controle é rotativamente acionado na segunda direção rotacional R2. Em seguida, o primeiro batente 52, que é localizado no lado da primeira direção rotacional R1, é provido no cárter resistente 22, e assim é desnecessário restringir uma velocidade do motor de acionamento 20. Ou seja, quando o eixo de controle 14 é, primeiro, acionado na primeira direção rotacional R1, é desnecessário restringir uma velocidade do motor de acionamento 20. Portanto, o período (t7-t8) até a primeira parte móvel 51 ser colocada em engate por contato com o primeiro batente 52 pode ser encurtado. Após isso, quando o eixo de controle 14 é rotativamente acionado na segunda direção rotacional R2, o acionamento por rotação de eixo de controle 14 para a segunda direção rotacional R2 é iniciado a partir de um estado específico em que a primeira parte móvel 51 é mantida em engate por contato com o primeiro batente. Portanto, no estágio anterior (t8-t9) de acio-namento por rotação, é desnecessário executar qualquer restrição de velocidade do motor de acionamento 20. Como resultado disso, é possível encurtar muito o tempo (t7-t10) até concluir a aprendizagem.

[043][2] Além disso, o segundo batente 59 é provido na tampa de rolamento 53 servindo como a parte de rolamento do virabrequim. Dessa forma, uma posição de batente, de forma que a aprendizagem da faixa de ângulo de conversão máximo seja executada, é estruturada como a tampa de rolamento localizada próxima ao eixo de controle 14. Portanto, é possível melhorar a precisão de aprendizagem.

[044][3] No entanto, partes rotativas que giram em conjunto com o virabre- quim 4, tais como o moente 5, contrapesos e semelhantes, existem em torno da tampa de rolamento 53 localizada dentro do bloco de cilindro 1, e assim restrições no layout são consideráveis. Portanto, é impossível fortemente prover o segundo batente 59 com durabilidade suficiente. Por essa razão, quando a segunda parte móvel 58 é colocada em engate por contato com o segundo batente 59 a fim de aprender a faixa de ângulo de conversão máximo, a velocidade operacional do motor de acionamento 20 é restringida com a finalidade de supressão de torque no momento do engate por contato (ver último estágio (t9-t10) do acionamento por rota-ção do eixo de controle 14 na segunda direção rotacional R2 na Figura 8). Assim, o segundo batente 59 é provido na tampa de rolamento 53, mas é possível assegurar a precisão de aprendizagem desejada.

[045] [4] Como mostrado na Figura 7, um percurso de transmissão de potência rotacional do motor de acionamento 20 para o eixo de controle 14 é configurado de forma que uma taxa de redução do percurso de transmissão de potência rotacional muda na ordem de grande, pequena e grande, conforme o eixo de controle 14 gira de um lado de baixa taxa de compressão para um lado de alta taxa de compressão. Ainda, a segunda parte móvel 58 é configurada para entrar em engate por contato com o segundo batente 59 dentro de uma seção K2, em que a taxa de redução é alterada de pequena para grande. Além disso, quando a segunda parte móvel 58 é colocada em engate por contato com o segundo batente 59 a fim de aprender a faixa de ângulo de conversão máximo, a velocidade operacional do motor de acionamento 20 é restringida dentro da seção K2 após a taxa de redução ser alternada de pequena para grande.

[046]Assumindo que a velocidade do motor de acionamento 20 é restringida dentro de uma seção K1, em que a taxa de redução é alterada de grande para pe-quena, a taxa de redução diminui, conforme o eixo de controle 14 gira na segunda direção rotacional R2 (na direção de alta taxa de compressão), e assim o torque transmitido do motor de acionamento 20 para o eixo de controle 14 também diminui. Nesse caso, existe uma possibilidade de que a segunda parte móvel 58 pare inad-vertidamente no meio da operação devido a atrito de cada uma das partes.

[047]Na modalidade mostrada, a velocidade do motor de acionamento 20 é restringida dentro da seção K2 após a taxa de redução ter sido alternada de pequena para grande. Portanto, a taxa de redução aumenta, conforme o eixo de controle 14 gira na segunda direção rotacional R2 (na direção de alta taxa de compressão), e assim o torque transmitido do motor de acionamento 20 para o eixo de controle 14 também aumenta. Por conseguinte, é possível evitar que a segunda parte móvel 58 pare inadvertidamente antes do engate por contato da segunda parte móvel com o segundo batente 59, mesmo com uma restrição de velocidade, aumentando assim a confiabilidade de controle de aprendizagem.

[035][5] O mecanismo com taxa de compressão variável é configurado de forma que a taxa de compressão de motor aumenta, conforme o eixo de controle gira na primeira direção rotacional R1, e a taxa de compressão de motor diminui, conforme o eixo de controle gira na segunda direção rotacional R2. Como discutido acima, o segundo batente 59 no lado da direção de alta taxa de compressão, que requer uma alta precisão a fim de suprimir a ocorrência de detonação e pré-ignição, é provido na tampa de rolamento 53 próximo ao pistão 3 e ao eixo de controle 14. Portanto, é possível assegurar uma alta precisão de aprendizagem no lado de alta taxa de compressão, assim suprimindo satisfatoriamente a ocorrência de detonação e pré-ignição.

[036] Embora o acima seja uma descrição das modalidades concretas reali-zadas pela invenção, deve-se compreender que a invenção não é limitada às moda-lidades particulares mostradas e descritas neste documento, mas que várias altera-ções e modificações podem ser feitas. Por exemplo, na modalidade mostrada, a pri-meira direção rotacional R1 é definida como uma direção de baixa taxa de compres-são, ao passo que a segunda direção rotacional R2 é definida como uma direção de alta taxa de compressão. Ao contrário, a primeira direção rotacional R1 pode ser de-finida como uma direção de alta taxa de compressão, ao passo que a segunda dire-ção rotacional R2 pode ser definida como uma direção de baixa taxa de compressão. LISTA DE SINAIS DE REFERÊNCIA 1 Bloco de cilindro 4 Virabrequim 10 Mecanismo com taxa de compressão variável 14 Eixo de controle 20 Motor de acionamento 21 Mecanismo de conexão 22 Cárter 51 Primeira parte móvel 52 Primeiro batente 53 Tampa de rolamento (parte de rolamento do virabrequim) 58 Segunda parte móvel 59 Segundo batente

Claims

1. Motor de combustão interna com taxa de compressão variável CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um mecanismo com taxa de compressão variável (10) capaz de alterar uma taxa de compressão de motor de acordo com uma posição rotacional de um eixo de controle (14); um motor de acionamento (20) para alterar e manter a posição rotacional do eixo de controle (14); um primeiro batente (52) fornecido fora de um corpo de motor (1) para res-tringir mecanicamente uma posição de rotação máxima do eixo de controle (14) em uma primeira direção rotacional (R1) conduzindo uma primeira parte móvel (51), que opera em conjunto com o eixo de controle (14), em engate por contato com o primeiro batente (52); um segundo batente (59) fornecido dentro do corpo de motor (1) para res-tringir mecanicamente uma posição de rotação máxima do eixo de controle (14) em uma segunda direção rotacional (R2) oposta à primeira direção rotacional (R1) con-duzindo uma segunda parte móvel (58), que opera em conjunto com o eixo de con-trole (14), em engate por contato com o segundo batente (59); um meio de aprendizagem de posição de referência para aprendizado de uma posição de referência do eixo de controle (14) em um estado em que a posição de rotação máxima do eixo de controle (14) na primeira direção rotacional (R1) foi mecanicamente restringida pelo primeiro batente (52); e um meio de aprendizagem de faixa de ângulo de conversão para aprendiza-gem de uma faixa de ângulo de conversão máximo do eixo de controle (14) em um estado em que a posição de rotação máxima do eixo de controle (14) na segunda direção rotacional (R2) foi mecanicamente restringida pelo segundo batente (59), após a posição de referência do eixo de controle (14) ter sido aprendida.

2. Motor de combustão interna com taxa de compressão variável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por compreender adicionalmente: uma parte de rolamento do virabrequim (53) para suportar de forma rotativa um virabrequim (4), o segundo batente (59) é fornecido na parte de rolamento do virabrequim (53).

3. Motor de combustão interna com taxa de compressão variável, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que: uma velocidade operacional do motor de acionamento (20) é restringida quando a segunda parte móvel (58) é colocada em engate por contato com o se-gundo batente (59) a fim de aprender a faixa de ângulo de conversão máximo.

4. Motor de combustão interna com taxa de compressão variável, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que: um percurso de transmissão de potência rotacional do motor de acionamento (20) para o eixo de controle (14) é configurado de forma que uma taxa de redução do percurso de transmissão de potência rotacional muda na ordem de grande, pequena e grande, conforme o eixo de controle (14) gira de um lado com baixa taxa de compressão para um lado com alta taxa de compressão; e a velocidade operacional do motor de acionamento (20) é restringida após a taxa de redução ser alternada de pequena para grande, quando a segunda parte móvel (58) é colocada em engate por contato com o segundo batente (59) a fim de aprender a faixa de ângulo de conversão máximo.

5. Motor de combustão interna com taxa de compressão variável, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que: o mecanismo com taxa de compressão variável (10) é configurado de forma que a taxa de compressão de motor aumenta, conforme o eixo de controle (14) gira na primeira direção rotacional (R1), e que a taxa de compressão de motor diminui, conforme o eixo de controle (14) gira na segunda direção rotacional (R2).

6. Método de aprendizagem para um motor de combustão interna com taxa de compressão variável tendo um mecanismo com taxa de compressão variável (10) capaz de alterar uma taxa de compressão de motor de acordo com uma posição ro- tacional de um eixo de controle (14), um motor de acionamento (20) para alterar e manter a posição rotacional do eixo de controle (14), um primeiro batente (52) forne-cido fora de um corpo de motor (1) para restringir mecanicamente uma posição de rotação máxima do eixo de controle (14) em uma primeira direção rotacional (R1) conduzindo uma primeira parte móvel (51), que opera em conjunto com o eixo de controle (14), em engate por contato com o primeiro batente (52), e um segundo ba-tente (59) fornecido dentro do corpo de motor (1) para restringir mecanicamente uma posição de rotação máxima do eixo de controle (14) em uma segunda direção rota- cional (R2) oposta à primeira direção rotacional (R1) conduzindo uma segunda parte móvel (58), que opera em conjunto com o eixo de controle (14), em engate por con-tato com o segundo batente (59), CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: aprender uma posição de referência do eixo de controle (14) em um estado em que a posição de rotação máxima do eixo de controle (14) na primeira direção rotacional (R1) foi mecanicamente restringida pelo primeiro batente (52); e aprender uma faixa de ângulo de conversão máximo do eixo de controle (14) em um estado em que a posição de rotação máxima do eixo de controle (14) na se-gunda direção rotacional (R2) foi mecanicamente restringida pelo segundo batente (59), após a posição de referência do eixo de controle (14) ter sido aprendida.