CN104736820B - 内燃机 - Google Patents

Abstract

内燃机的可变压缩比机构包括操作元件、输入执行器以及反向输入转矩切断离合器(62)。所述反向输入转矩切断离合器(62)包括固定构件(72)、可移动构件(73)、间隙(74)、楔构件(75)以及移动装置。固定构件(72)的周面形成为使得所述间隙(74)形成为具有：旋转防止区域PA，其防止可移动构件(73)沿反向输入转矩的作用方向R旋转。当所述可移动构件沿所述方向R移动以改变机械压缩比时，所述移动装置使所述楔构件(75)沿相反的方向从所述旋转防止区域PA移至所述旋转允许区域AA，并且将所述楔构件(75)保持在所述旋转允许区域AA中。

Description

内燃机

技术领域

本发明涉及内燃机。

背景技术

公知一种在其中可变压缩比机构可以改变机械压缩比的火花点火式内燃机(参见公开号为2005-214088的日本专利申请(JP 2005-214088 A))。可变压缩比机构包括：操作元件、输入执行器以及反向输入转矩切断离合器。输入执行器产生用于移动操作元件的输入转矩。反向输入转矩切断离合器布置在输入执行器的输出轴和操作元件之间。反向输入转矩切断离合器布置为将输入转矩从输入执行器传递给操作元件并且切断从操作元件到输入执行器的反向输入转矩的传递。可变压缩比机构通过操作元件的移动而改变机械压缩比。反向输入转矩切断离合器包括：固定构件、可移动构件、间隙、楔构件以及移动构件。可移动构件相对于固定构件是可旋转的。间隙由固定构件的周面和可移动构件的周面限定，并且是环形的。楔构件可移动地布置在间隙中。移动构件使楔构件在间隙中移动。输入执行器的输出轴以沿其旋转方向具有间隙的方式连接至可移动构件。操作元件还连接至可移动构件。输入执行器的输出轴连接至移动构件。移动构件沿与输入执行器的输出轴的旋转方向相同的方向在间隙中移动。间隙形成有旋转防止区域和旋转允许区域。旋转防止区域位于旋转允许区域的沿反向输入转矩的作用方向的上游侧。由于楔构件紧靠固定构件和可移动构件，所以旋转防止区域防止可移动构件沿反向输入转矩的作用方向旋转。旋转允许区域允许可移动构件沿反向输入转矩的作用方向旋转。当可移动构件沿反向输入转矩的作用方向移动以改变机械压缩比时，输入执行器首先沿反向输入转矩的作用方向旋转。这引起在无需旋转可移动构件的情况下使楔构件从旋转防止区域移动至旋转允许区域。然后，输入执行器进一步沿反向输入转矩的作用方向旋转。这引起可移动构件沿反向输入转矩的作用方向进一步旋转。因此，操作元件移动以改变机械压缩比。

换句话说，当楔构件处于旋转防止区域时，锁定可移动构件，而当楔构件移动至旋转允许区域时，解锁可移动构件。在这种情况下，在JP2005-214088 A中，将楔构件的解锁可移动构件所需的移动方向设定成与反向输入转矩的作用方向相同。输入执行器使可移动构件旋转至在解锁可移动构件的状态下可以获得所期望的机械压缩比的角位置。

可移动构件一解锁，反向输入转矩就作用在可移动构件上。随之，反向输入转矩引起可移动构件相对于楔构件旋转。因此，楔构件返回，以重新位于旋转防止区域中。换句话说，有可能重新锁定可移动构件。如果重新锁定可移动构件，则可移动构件可能会不平稳地旋转，因此机械压缩比可能会不平稳地改变。另外，在重新锁定时，有可能产生不期望的噪声和振动。

发明内容

依照本发明的一个方案的包括改变机械压缩比的可变压缩比机构的内燃机，在所述内燃机中，所述可变压缩比机构包括：操作元件；输入执行器，其产生输入转矩以移动所述操作元件；以及反向输入转矩切断离合器，其布置在所述输入执行器的输出轴与所述操作元件之间以便将所述输入转矩从所述输入执行器传递至所述操作元件并且切断从所述操作元件至所述输入执行器的反向输入转矩，并且所述可变压缩比机构通过移动所述操作元件来改变所述机械压缩比，并且所述反向输入转矩切断离合器包括：固定构件；可移动构件，其相对于所述固定构件是可旋转的；环形间隙，其由所述固定构件的周面和所述可移动构件的周面所限定；楔构件，其可移动地布置在所述间隙内；以及移动装置，其使所述楔构件在所述间隙内移动，所述输入执行器的所述输出轴和所述操作元件被连接至所述可移动构件，所述固定构件的所述周面形成为使得所述间隙形成为具有：旋转防止区域，当所述楔构件紧靠所述固定构件和所述可移动构件时，所述旋转防止区域防止所述可移动构件沿所述反向输入转矩的作用方向旋转；以及旋转允许区域，其允许所述可移动构件沿所述反向输入转矩的作用方向旋转，所述旋转防止区域位于所述旋转允许区域的在所述反向输入转矩的作用方向上的下游侧，并且当所述可移动构件沿所述反向输入转矩的作用方向移动以改变所述机械压缩比时，所述移动装置使所述楔构件沿与所述反向输入转矩的作用方向相反的方向从所述旋转防止区域移至所述旋转允许区域，然后将所述楔构件保持在所述旋转允许区域内，并且所述输入执行器使所述可移动构件沿所述反向输入转矩的作用方向旋转。

在依照本发明的方案的内燃机中，在所述可移动构件沿所述反向输入转矩的作用方向旋转之后，所述移动装置可以使所述楔构件从所述旋转允许区域返回至所述旋转防止区域。

在依照本发明的方案的内燃机中，所述移动装置可以包括所述输入执行器，并且所述输入执行器可以使所述楔构件从所述旋转防止区域移至所述旋转允许区域。

在依照本发明的方案的内燃机中，所述移动装置可以进一步包括使所述楔构件与所述输入执行器的所述输出轴接合的移动接合装置，并且当所述楔构件从所述旋转防止区域移至所述旋转允许区域时，所述移动接合装置可以使所述楔构件与所述输入执行器的所述输出轴接合。

在依照本发明的方案的内燃机中，所述移动装置可以进一步包括使所述楔构件与所述固定构件接合的保持接合装置，并且当所述楔构件被保持在所述旋转允许区域内时，所述保持接合装置可以使所述楔构件与所述固定构件接合。

在依照本发明的方案的内燃机中，所述移动装置可以进一步包括对所述楔构件从所述旋转允许区域向所述旋转防止区域施力的施力构件，并且在所述可移动构件沿所述反向输入转矩的作用方向旋转之后，所述施力构件使所述楔构件从所述旋转允许区域返回至所述旋转防止区域。

在依照本发明的方案的内燃机中，所述移动装置可以进一步包括使所述楔构件与所述输入执行器的所述输出轴接合的移动接合装置，并且当所述楔构件从所述旋转防止区域移至所述旋转允许区域时，所述移动接合装置使所述楔构件与所述输入执行器的所述输出轴接合，所述移动装置进一步包括使所述楔构件与所述固定构件接合的保持接合装置，并且当所述楔构件被保持在所述旋转允许区域内时，所述保持接合装置使所述楔构件与所述固定构件接合，所述移动装置进一步包括对所述楔构件从所述旋转允许区域向所述旋转防止区域施力的施力构件，并且在所述可移动构件沿所述反向输入转矩的作用方向旋转之后，所述施力构件使所述楔构件从所述旋转允许区域返回至所述旋转防止区域，并且当所述楔构件还未从所述旋转允许区域返回至所述旋转防止区域时，所述移动接合装置使所述楔构件与所述输入执行器的所述输出轴接合，并且所述保持接合装置使所述楔构件与所述固定构件接合，并且所述移动装置防止所述可移动构件的所述旋转以维持所述机械压缩比。

在依照本发明的方案的内燃机中，所述输入执行器的所述输出轴可以以沿旋转方向具有间隙的状态被连接至所述可移动构件，并且所述输入执行器可以在不使所述可移动构件沿与所述反向输入转矩的作用方向相反的方向旋转的情况下使所述楔构件从所述旋转防止区域移至所述旋转允许区域。

在依照本发明的方案的内燃机中，所述移动装置可以进一步包括移动执行器，并且所述移动执行器可以使所述楔构件从所述旋转防止区域移至所述旋转允许区域。

在依照本发明的方案的内燃机中，所述移动执行器可以保持所述楔构件在所述旋转允许区域内。

在依照本发明的方案的内燃机中，所述移动装置进一步包括对所述楔构件从所述旋转允许区域向所述旋转防止区域施力的施力构件，并且在所述可移动构件沿所述反向输入转矩的作用方向旋转之后，所述施力构件使所述楔构件从所述旋转允许区域返回至所述旋转防止区域。

在依照本发明的方案的内燃机中，在所述可移动构件沿所述反向输入转矩的作用方向旋转之后，所述移动执行器使所述楔构件从所述旋转允许区域返回至所述旋转防止区域。

在依照本发明的方案的内燃机中，在所述楔构件从所述旋转允许区域返回至所述旋转防止区域之后，所述移动装置可以停止来自所述输入执行器的转矩输入。

在依照本发明的方案的内燃机中，当来自所述输入执行器的转矩输入停止时，来自所述输入执行器的所述输入转矩可以逐渐减小。

在依照本发明的方案的内燃机中，来自所述输入执行器的所述输入转矩的减小速度可以根据所述机械压缩比的变化率来改变。

在依照本发明的方案的内燃机中，来自所述输入执行器的所述输入转矩的减小速度可以根据作用在所述可移动构件上的所述反向输入转矩来改变。

在依照本发明的方案的内燃机中，所述施力构件可以是弹簧。

在依照本发明的方案的内燃机中，能够平稳地改变机械压缩比并防止当机械压缩比改变时产生不适宜的噪声和振动。

附图说明

以下，将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优势以及技术和工业上的重要性，在附图中相同的附图标记表示相同的元件，且在附图中：

图1是火花点火式内燃机的整体视图；

图2是可变压缩比机构的分解立体图；

图3A和图3B是示出了内燃机的侧剖视图；

图4是可变压缩比机构的局部放大的视图；

图5是反向输入转矩切断离合器的局部剖视图；

图6是沿图5的线VI-VI取得的局部剖视图；

图7A和图7B是用于显示保持接合装置的实施例的示意图；

图8A和图8B是用于显示保持接合装置的另一个实施例的示意图；

图9A和图9B是用于示出机械压缩比控制的局部剖视图和示意图；

图10A和图10B是用于示出机械压缩比控制的局部剖视图和示意图；

图11A和图11B是用于示出机械压缩比控制的局部剖视图和示意图；

图12A和图12B是用于示出机械压缩比控制的局部剖视图和示意图；

图13是用于描述机械压缩比控制的时间线图；

图14是用于执行机械压缩比控制的流程图；

图15是用于执行机械压缩比控制的流程图；

图16是用于显示反向输入转矩切断离合器的另一个实施例的局部剖视图；

图17是用于执行在图16中所示的实施例中的机械压缩比控制的流程图；

图18是用于执行在图16中所示的实施例中的机械压缩比控制的流程图；

图19是用于显示反向输入转矩切断离合器的另一个实施例的局部剖视图；

图20是沿图19的线XX-XX所截取的局部剖视图；

图21是用于显示反向输入转矩切断离合器的又一个实施例的局部剖视图；

图22是用于描述输入执行器的操作停止控制的另一个实施例的时间线图；

图23是用于执行图22中的操作停止控制的流程图；

图24是用于显示随连接角(link angle)变化的机械压缩比的变化率等的变化的简图；

图25是用于示出连接角的视图；

图26是用于描述输入执行器的操作停止控制的再另一个实施例的时间线图；

图27是用于执行图26中所示的操作停止控制的流程图；

图28是用于示出机械压缩比控制的另一个实施例的视图；

图29是用于执行在图28中所示的机械压缩比控制的流程图；

图30是用于执行在图28中所示的机械压缩比控制的流程图；

图31是用于显示反向输入转矩切断离合器的又一个实施例的局部剖视图；

图32是沿图31的线XXXII-XXXII所截取的局部剖视图；

图33是用于示出移动执行器的动作的视图；

图34是用于描述在图31和图32所示的实施例中的机械压缩比控制的时间线图；

图35是用于执行在图34中所示的机械压缩比控制的流程图；

图36是用于执行在图34中所示的机械压缩比控制的流程图；

图37是用于显示反向输入转矩切断离合器的又一个实施例的局部剖视图；

图38是沿图37的线XXXVIII-XXXVIII所截取的局部剖视图；

图39是用于描述在图37和图38中所示的实施例中的机械压缩比控制的时间线图；

图40是用于执行在图37和图38中所示的实施例中的机械压缩比控制的流程图；并且

图41是用于执行在图37和图38中所示的实施例中的机械压缩比控制的流程图。

具体实施方式

图1显示了本发明用于火花点火式内燃机的情况。本发明还可以用于压燃式内燃机。

图1显示了曲轴箱1、气缸体2、气缸盖3、活塞4、燃烧室5、火花塞6、进气门7、进气口8、排气门9、以及排气口10。火花塞6布置在燃烧室5的顶面的中心处。进气口8经由进气支管11连接至浪涌调节槽12。用于将燃料喷射进对应的进气口8中的燃料喷射阀13布置在每个进气支管11中。应该注意的是，燃料喷射阀13可以布置在每个燃烧室5中，而非附接至每个进气支管11。

浪涌调节槽12经由进气道14连接至空气滤清器15。节气门17和进气量检测器18布置在进气道14中。节气门17由用于驱动节气门的执行器16驱动。进气量检测器18使用例如热丝。同时，排气口10经由排气歧管19连接至催化转化器20。催化转化器20容纳例如三元催化剂。空燃比传感器21布置在排气歧管19中。

在图1中所示的实施例中，可变压缩比机构A布置在曲轴箱1和气缸体2之间的连接部中。可变压缩比机构A可以通过改变曲轴箱1和气缸体2之间在气缸轴方向上的相对位置来改变内燃机的机械压缩比。此处，如果将当活塞位于压缩上止点时的燃烧室的容积称为燃烧室容积，则机械压缩比是由压缩行程中的活塞的行程容积和燃烧室容积机械地限定的值，并且这个值通过(燃烧室容积+行程容积)/(燃烧室容积)来表示。

电子控制单元30包括数字计算机。电子控制单元30设置有ROM(只读存储器)32、RAM(随机存取存储器)33、CPU(微处理器)34、输入端口35、以及输出端口36。ROM 32、RAM33、CPU 34、输入端口35、以及输出端口36通过双向总线31彼此连接。输入端口35经由相应的A/D转换器37接收进气量检测器18的输出信号和空燃比传感器21的输出信号。负载传感器41连接至加速踏板40。负载传感器41产生与加速踏板40的操作量L成比例的输出电压。输入端口35经由相应的A/D转换器37接收负载传感器41的输出电压。此外，曲轴转角传感器42连接至输入端口35。每当曲轴旋转例如30°，曲轴转角传感器42就产生输出脉冲。而且，设置位置传感器43以检测气缸体2关于曲轴箱1的相对位置，并且输入端口35经由相应的A/D转换器37接收位置传感器43的输出电压。气缸体2关于曲轴箱1的相对位置与机械压缩比有关。同时，输出端口36经由相应的驱动电路38连接至火花塞6、燃料喷射阀13、用于驱动节气门的执行器16、可变压缩比机构A、以及警报器44。警报器44包括灯泡、蜂鸣器等以通知车辆驾驶员可变压缩比机构A的故障。

图2是图1中所示的可变压缩比机构A的分解立体图。图3A和图3B是示出了内燃机的侧剖视图。参照图2，多个突起50间隔地形成在气缸体2的两个侧壁的下侧上。具有圆形横截面的凸轮插入孔51形成在每一个突起50中。同时，曲轴箱1的上壁面形成有间隔的多个突起52，每个突起52都装配在对应的突起50之间。具有圆形横截面的凸轮插入孔53同样形成在每一个突起52中。

可变压缩比机构A包括操作元件。在图2所示的实施例中，操作元件由一对凸轮轴54、55形成。圆形凸轮56交替地固定在凸轮轴54、55中的每个凸轮轴上，并且其中每个圆形凸轮可旋转地插入每个凸轮插入孔51中。圆形凸轮56与凸轮轴54、55中的每个凸轮轴的旋转轴线同轴。如通过图3A和图3B中的阴影所示的，与凸轮轴54、55中的每个凸轮轴的旋转轴线偏心地布置的偏心轴57在圆形凸轮56之间延伸。另外的圆形凸轮58偏心地并且可旋转地附接至所述偏心轴57。如图2所示，每个圆形凸轮58都布置在圆形凸轮56之间。每个圆形凸轮58都可旋转地插入对应的凸轮插入孔53。

当固定在凸轮轴54、55中的每一个凸轮轴上的并且处于图3A所示的状态下的圆形凸轮56如图3A中的实线箭头所示地沿彼此相反方向旋转时，偏心轴57下移至中心处。因此，圆形凸轮58如图3A中的虚线箭头所示沿与圆形凸轮56相反的方向在凸轮插入孔53中旋转，并且当偏心轴57如图3B所示到达在底部的中心时，圆形凸轮58移动使得其中心位于偏心轴57下方。

正如从图3A和图3B之间的比较所了解到，曲轴箱1和气缸体2之间的相对位置由圆形凸轮56的中心和圆形凸轮58的中心之间的距离确定。随着圆形凸轮56的中心和圆形凸轮58的中心之间的距离的增大，气缸体2与曲轴箱1分离。随着气缸体2与曲轴箱1分离，燃烧室容积增大。因此，能够通过旋转凸轮轴54、55中的每一个凸轮轴来改变燃烧室容积或机械压缩比。

如图4所示，齿轮59、60分别固定至凸轮轴54、55的端部。可变压缩比机构A进一步包括输入执行器61。输入执行器61产生用于旋转凸轮轴54、55的输入转矩。在图4所示的实施例中，输入执行器61配置成电动机。输入执行器61的输出轴61i经由反向输入转矩切断离合器62和齿轮列63装配至齿轮59。齿轮59经由齿轮列64装配至齿轮60。因此，当输入执行器61旋转时，凸轮轴54、55沿相反方向旋转。在该实施例中，能够通过驱动输入执行器61使燃烧室容积或机械压缩比在宽范围内变化。应该注意的是，在图1至图4中显示的可变压缩比机构A仅是一个实施例，而本发明可以使用任何类型的可变压缩比机构。在操作元件执行线性往复运动的可变压缩比机构中，操作元件经由将线性运动转换成旋转运动的机构连接至反向输入转矩切断离合器。

反向输入转矩切断离合器62将输入转矩从输入执行器61传递给凸轮轴54、55并且切断从凸轮轴54、55到输入执行器61的反向输入转矩的传递。反向输入转矩通过燃烧压力产生，并且沿气缸体2与曲轴箱1分离的方向作用，即，沿减小图1至图4所示的实施例中的机械压缩比的方向作用。

如图5和图6所示，反向输入转矩切断离合器62包括壳体70、固定构件72、可移动构件73、间隙74、至少一个楔构件75，以及移动装置76。壳体70固定至例如机器主体1。固定构件72通过固定物71(例如，螺栓)固定至壳体70。可移动构件73相对于固定构件72绕轴线Li可旋转。间隙74由固定构件72的内周面72p和可移动构件73的外周面73p限定，并且是环形的。楔构件75以可移动的方式布置在间隙74中。移动装置76使楔构件75在间隙74中移动。在图5和图6所示的实施例中，固定构件72布置在外侧，而可移动构件73布置在内侧。

可移动构件73形成有容纳孔73a。输入旋转构件78以沿可移动构件73的圆周方向或沿可移动构件73的旋转方向具有间隙77的状态被容纳在容纳孔73a中。输入旋转构件78被保持为绕轴线Li可旋转。输入执行器61连接至输入旋转构件78。因此，可移动构件73和输入旋转构件78以沿旋转方向具有间隙77的状态彼此连接。同时，齿轮列63连接至可移动构件73。因此，凸轮轴54、55连接至可移动构件73。

如图6所示，可移动构件73的外周面73p形成为圆柱面。同时，固定构件72的内周面72p形成为使得旋转防止区域PA和旋转允许区域AA沿旋转方向相邻形成在间隙74中。固定构件72的内周面72p在旋转防止区域PA中朝向可移动构件73突起。在旋转防止区域PA中，间隙74的沿径向方向的宽度比楔构件75的直径小。结果，楔构件75紧靠固定构件72和可移动构件73以防止可移动构件73沿反向输入转矩的作用方向R移动。另一方面，在旋转允许区域AA中，固定构件72的内周面72p与可移动构件73分离，并且间隙74的沿径向方向的宽度比楔构件75的直径大。结果，允许可移动构件73沿反向输入转矩的作用方向R旋转。此外，旋转防止区域PA位于旋转允许区域AA的在反向输入转矩的作用方向R上的下游侧。

楔构件75是圆柱形滚子，四个楔构件沿圆周方向等间隔地设置在间隙74中。

在图5和图6所示的实施例中，移动装置76包括如上所述的输入执行器61、输入旋转构件78以及移动构件79。移动构件79紧靠楔构件75并且移动所述楔构件75。移动构件79包括环形构件80和杆构件81。环形构件80被保持为绕轴线Li可旋转。杆构件81附接至环形构件80。杆构件81设置为与楔构件75对应并且布置在在间隙74中的楔构件75的在反向输入转矩的作用方向R上的下游侧。应该注意的是，可移动构件73、输入旋转构件78、以及移动构件79布置为彼此同轴。

移动装置76进一步包括能够将移动构件79的环形构件80与输入旋转构件78接合的移动接合装置82。一旦操作移动接合装置82，环形构件80就接合输入旋转构件78。因此，移动构件79可以与输入旋转构件78一起旋转。当移动接合装置82的操作停止时，环形构件80脱离输入旋转构件78。

移动装置76进一步包括可以将环形构件80与壳体70接合的保持接合装置83。一旦操作保持接合装置83，环形构件80就接合壳体70。因此，移动构件79无法旋转。当保持接合装置83的操作停止时，环形构件80脱离壳体70。

图7A和图7B示出了保持接合装置83的一个实施例。在图7A和图7B所示的实施例中，保持接合装置83包括围绕移动构件79的环形构件80布置的螺旋弹簧83a。螺旋弹簧83a的一端83b固定至壳体70，而螺旋弹簧83a的另一端83c连接至伸缩执行器83d。如图7A所示，当停止执行器83d的操作时，螺旋弹簧83a的直径增加。因此，螺旋弹簧83a脱离环形构件80。另一方面，如图7B所示，当操作执行器83d时，螺旋弹簧83a的直径减小，并且螺旋弹簧83a与环形构件80接合。于是，环形构件80接合壳体70。

图8A和图8B示出了保持接合装置83的另一个实施例。在图8A和图8B所示的实施例中，保持接合装置83包括一对围绕移动构件79的环形构件80附接至壳体70的刹车鼓83e。刹车鼓83e通过伸缩执行器83f和压缩弹簧83g彼此连接。如图8A所示，当执行器83f的操作停止时，刹车鼓83e彼此分离。随之，刹车鼓83e脱离环形构件80。另一方面，如图8B所示，当操作执行器83f时，刹车鼓83e彼此接近并且接合环形构件80。随之，环形构件80接合壳体70。

移动接合装置82可以具有与保持接合装置83相同的结构。

移动装置76进一步包括对楔构件75从旋转允许区域AA向旋转防止区域PA施力的压缩弹簧84。在图6所示的实施例中，压缩弹簧84布置在楔构件75和固定构件72之间。

图9A和图9B显示了需要维持机械压缩比的状态。在这个状态下，移动接合装置82的操作和保持接合装置83的操作都停止。因此，如图9B所示，移动构件79脱离壳体70和输入旋转构件78。随之，如图9A所示，楔构件75通过压缩弹簧84被保持在旋转防止区域PA。因此，即使反向输入转矩沿方向R作用在可移动构件73上，也可防止可移动构件73旋转。换句话说，从凸轮轴54、55到输入执行器61的反向输入转矩被切断。从而，维持了机械压缩比。

当可移动构件73沿反向输入转矩的作用方向R旋转以减小机械压缩比时，首先操作移动接合装置82，而保持接合装置83维持停止。因此，如图10B所示，移动构件79脱离壳体70并且接合输入旋转构件78。接下来，输入执行器61被驱动以沿与反向输入转矩的作用方向R相反的反向方向RR旋转。因此，输入旋转构件78沿反向方向RR旋转。随之，移动构件79与输入旋转构件78一起沿反向方向RR旋转。因此，如图10A所述，楔构件75通过移动构件79的杆构件81沿反向方向RR从旋转防止区域PA移动至旋转允许区域AA。应该注意的是，由于在可移动构件73和输入旋转构件78之间沿旋转方向设置有间隙77(图6)，因此，即使当输入旋转构件78沿反向方向RR旋转时，可移动构件73也不沿反向方向RR旋转。另外，当楔构件75移动至旋转允许区域AA时，压缩弹簧84被压缩。

一旦楔构件75移动至旋转允许区域AA，移动接合装置82的操作就停止，而操作保持接合装置83。因此，如图11B所示，移动构件79在脱离输入旋转构件78的同时接合壳体70。换句话说，移动构件79被固定。结果，楔构件75通过移动构件79和压缩弹簧84被保持在旋转允许区域AA中。

在这种状态下，输入执行器61被驱动以沿反向输入转矩的作用方向R旋转。因此，可移动构件73沿反向输入转矩的作用方向R旋转。结果，凸轮轴54、55(图2)旋转以改变机械压缩比。

由于此时楔构件75被保持在旋转允许区域AA中，所以无法防止可移动构件73的旋转或凸轮轴54、55的旋转。换句话说，能够平稳地改变机械压缩比。另外，由于不会发生重新锁定，所以不会出现不期望的噪声和振动的问题。

当凸轮轴54、55或可移动构件73旋转到机械压缩比达到目标值的角位置时，输入执行器61的操作停止。换句话说，停止给输入执行器61的通电，从而，停止从输入执行器61向可移动构件73输入转矩。同时，移动接合装置82的操作和保持接合装置83的操作也都停止。结果，如图9B所示，移动构件79脱离壳体70和输入旋转构件78。因此，如图9A所示，楔构件75通过压缩弹簧84的弹簧力沿反向输入转矩的作用方向R从旋转允许区域AA返回至旋转防止区域PA。因此，防止了可移动构件73的旋转或者凸轮轴54、55的旋转。因此，维持了机械压缩比。应该注意的是，当楔构件75从旋转允许区域AA返回至旋转防止区域PA时，楔构件75推动移动构件79使其沿方向R旋转。

更具体地，当机械压缩比ε减小时，在图13中所示的时刻ta1，保持接合装置83的操作保持停止，操作移动接合装置82，并且输入执行器61沿反向方向RR旋转。接下来，当楔构件75在时刻ta2移动至旋转允许区域AA时，移动接合装置82的操作停止，操作保持接合装置83，并且输入执行器61沿反向输入转矩的作用方向R旋转。结果，机械压缩比ε减小。然后，当机械压缩比ε在时刻ta3达到目标值εT时，保持接合装置83的操作停止，输入执行器61的旋转停止，并且楔构件75返回旋转防止区域PA。

可以理解的是，从时刻ta1至时刻ta2，楔构件75通过移动接合装置82暂时地与输入执行器61的输出轴接合。还可以理解的是，从时刻ta2至时刻ta3，楔构件75通过保持接合装置83暂时地与固定构件72接合。

换句话说，当可移动构件73沿反向输入转矩的作用方向R移动以改变机械压缩比时，移动装置76将楔构件75沿与反向输入转矩的作用方向R相反的方向从旋转防止区域PA移动至旋转允许区域AA，并且将其保持在旋转允许区域AA，而输入执行器61使可移动构件73沿反向输入转矩的作用方向R旋转。另外，在可移动构件73沿反向输入转矩的作用方向R旋转后，移动装置76使楔构件75从旋转允许区域AA返回至旋转防止区域PA。

另一方面，当可移动构件73沿反向方向RR旋转以增大机械压缩比时，移动接合装置82的操作和保持接合装置83的操作均保持停止。因此，如图12B所示，移动构件79脱离壳体70和输入旋转构件78。结果，楔构件75被保持在旋转防止区域PA中。在这种状态下，输入执行器61被驱动以沿反向方向RR旋转。因此，可移动构件73沿反向方向RR旋转。结果，改变了机械压缩比。在这种情况下，楔构件75在可移动构件73上滑动或滚动。因此，即使当楔构件75在旋转防止区域PA中时，可移动构件73也能够沿反向方向RR旋转。

当机械压缩比不改变时，移动接合装置82的操作和保持接合装置83的操作均停止。因此，移动构件79脱离壳体70和输入旋转构件78。因此，当例如发动机振动大时，移动构件79可能由于发动机振动而不适宜地移动。鉴于此，当发动机振动大时，可以暂时地操作保持接合装置83以通过壳体70保持移动构件79。这能够防止移动构件79的不适宜的移动。

图14和图15显示了用于执行上文描述的机械压缩比控制的程序。

参照图14和图15，在步骤101中判定当前的机械压缩比ε是否大于目标值εT。如果ε>εT，即，为了减小机械压缩比ε，过程进行至步骤102。在步骤102中，操作移动接合装置82。然后，在下一个步骤103中，操作输入执行器61使得移动构件79沿反向方向RR旋转。在下一个步骤104中，判定楔构件75是否已经移至旋转允许区域AA。如果楔构件75还未移至旋转允许区域AA，则过程返回至步骤103。如果楔构件75已经移至旋转允许区域AA，则过程进行至步骤105。在步骤105中，停止移动接合装置82的操作，而操作保持接合装置83。在下一个步骤106中，操作输入执行器61使得可移动构件73沿反向输入转矩的作用方向R旋转。结果，机械压缩比ε减小。在下一个步骤107中，判定当前的机械压缩比ε是否变为等于目标值εT。如果ε>εT，则过程返回至步骤106。如果ε＝εT，则过程进行至步骤108，并且保持接合装置83的操作停止。在下一个步骤109中，输入执行器61的操作停止。

如果在步骤101中不满足ε>εT(ε≤εT)，则过程进行至步骤110。在步骤110中，判定当前的机械压缩比ε是否小于目标值εT。如果ε<εT，即，为了增大机械压缩比ε，过程进行至步骤111。在步骤111中，操作输入执行器61使得可移动构件73沿反向方向RR旋转。在下一个步骤112中，判定当前的机械压缩比ε是否变为等于目标值εT。如果不满足ε＝εT(ε<εT)，则过程返回至步骤111。如果ε＝εT，则过程进行至步骤109。

如果在步骤110中不满足ε<εT(ε＝εT)，则处理循环终止。

按照例如如下方式判定楔构件75是否已经移至旋转允许区域AA。换句话说，楔构件75沿反向方向RR的移动是通过压缩弹簧84和固定构件72来限制。然而，即使当限制楔构件75沿反向方向RR移动时，输入执行器61也保持被驱动以试图使楔构件75沿反向方向RR移动。此时，给输入执行器61的通电量增加。因此，在本发明的实施例中，当给输入执行器61的通电量超过阈值时，可以判定楔构件75已经移至旋转允许区域AA。

在本发明的另一个实施例中，旋转角度传感器附接至例如输入执行器61的输出轴61i，并且当输入执行器61的输出轴61i旋转了楔构件75从旋转防止区域PA移至旋转允许区域AA所必需的角度时，判定楔构件75已经移至旋转允许区域AA。

另外，基于例如通过位置传感器43(图1)检测到的气缸体2关于曲轴箱1的相对位置，判定当前的机械压缩比ε是否变为等于目标值εT。同时，依照例如机械操作状态来预先确定目标值εT。

图16显示了反向输入转矩切断离合器62的另一个实施例。下文将描述与图5和图6中示出的实施例的区别。

在图16所示的实施例中，楔构件75a和楔构件75b布置在间隙74中。楔构件75a切断通过燃烧压力沿方向Ra作用的反向输入转矩。楔构件75b切断通过气缸体2等的重量沿方向Rb作用的反向输入转矩。方向Ra和方向Rb彼此相反。在图16所示的实施例中，楔构件75a和楔构件75b交替地布置以在圆周方向上彼此分离。固定构件72的内周面形成为使得对于楔构件75a的旋转防止区域PAa和旋转允许区域AAa以及对于楔构件75b的旋转防止区域PAb和旋转允许区域AAb均形成在间隙74中。旋转防止区域PAa位于旋转允许区域AAa的在方向Ra上的下游侧。旋转防止区域PAb位于旋转允许区域AAb的在方向Rb上的下游侧。压缩弹簧84布置在楔构件75a和在方向Ra上的上游侧与其邻近的楔构件75b之间。换句话说，压缩弹簧84布置在楔构件75b和在方向Rb上的上游侧与其邻近的楔构件75a之间。此外，由楔构件75a和楔构件75b共用的移动构件79的杆构件81布置在楔构件75a的在方向Ra上的下游侧或楔构件75b的在方向Rb上的下游侧。应该注意的是，用于楔构件75a的移动构件和用于楔构件75b的移动构件可以分别设置。

当可移动构件73沿方向Ra旋转以改变机械压缩比时，楔构件75a通过杆构件81移至旋转允许区域AAa，并且被保持在旋转允许区域AAa中。然后，输入执行器61被驱动以使可移动构件73沿方向Ra旋转。另一方面，当可移动构件73沿方向Rb旋转以改变机械压缩比时，楔构件75b通过移动构件79的杆构件81移至旋转允许区域AAb并且被保持在旋转允许区域AAb。然后，输入执行器61被驱动以使可移动构件73沿方向Rb旋转。因此，能够在切断两个方向上的反向输入转矩的同时，平稳地改变机械压缩比。

图17和图18示出了用于执行在图16中示出的实施例中的机械压缩比控制的程序。

参照图17和图18，在步骤201中判定当前的机械压缩比ε是否大于目标值εT。如果ε>εT，即，为了减小机械压缩比ε，过程进行至步骤202。在步骤202中，操作移动接合装置82。在下一个步骤203中，操作输入执行器61以使移动构件79沿方向Rb旋转。在下一个步骤204中，判定楔构件75a是否已经移至旋转允许区域AAa。如果楔构件75a还未移至旋转允许区域AAa，则过程返回至步骤203。如果楔构件75a已经移至旋转允许区域AAa，则过程进行至步骤205。在步骤205中，移动接合装置82的操作停止，而操作保持接合装置83。在下一个步骤206中，操作输入执行器61以使可移动构件73沿方向Ra旋转。结果，机械压缩比ε减小。在下一个步骤207中，判定当前的机械压缩比ε是否变为等于目标值εT。如果ε>εT，则过程返回至步骤206。如果ε＝εT，则过程进行至步骤208。在步骤208中，保持接合装置83的操作停止。在下一个步骤209中，输入执行器61的操作停止。

如果在步骤201中不满足ε>εT(ε≤εT)，过程进行至步骤211。在步骤211中，判定当前的机械压缩比ε是否小于目标值εT。如果ε<εT，即，为了增大机械压缩比ε，过程进行至步骤212。在步骤212中，操作移动接合装置82。在下一个步骤213中，操作输入执行器61以使移动构件79沿方向Ra旋转。在下一个步骤214中，判定楔构件75b是否已经移至旋转允许区域AAb。如果楔构件75b还未移至旋转允许区域AAb，则过程返回至步骤213。如果楔构件75b已经移至旋转允许区域AAb，则过程进行至步骤215。在步骤215中，移动接合装置82的操作停止，而操作保持接合装置83。在下一个步骤216中，操作输入执行器61以使可移动构件73沿方向Rb旋转。结果，机械压缩比ε增大。在下一个步骤217中，判定当前的机械压缩比ε是否变为等于目标值εT。如果ε＝εT不满足(ε<εT)，则过程返回至步骤216。如果ε＝εT，则过程进行至步骤208。

如果在步骤211中不满足ε<εT(ε＝εT)，则处理循环终止。

图19和图20示出了反向输入转矩切断离合器62的又一个实施例。将在下文描述与图5和图6中示出的实施例的区别。

在图19和图20所示的实施例中，固定构件72布置在内侧，而可移动构件73布置在外侧。因此，间隙74限定在固定构件72的外周面72q和可移动构件73的内周面73p之间。可移动构件73的内周面73p形成为圆柱面。同时，固定构件72的外周面72q形成为使得旋转防止区域PA和旋转允许区域AA沿旋转方向邻近地形成在间隙74中，并且旋转防止区域PA位于旋转允许区域AA的在反向输入转矩的作用方向R上的下游侧。

如图19所示，齿轮73g形成在可移动构件73的外周面上。同时，移动装置76进一步包括被保持为绕轴线Lo可旋转的输出旋转构件85。输出旋转构件85经由齿轮列63连接至凸轮轴54、55。另外，输出旋转构件85形成有齿轮85g。齿轮85g与可移动构件73的齿轮73g啮合。因此，当可移动构件73绕轴线Li旋转时，输出旋转构件85也绕轴线Lo旋转。

图21示出了反向输入转矩切断离合器62的又一个实施例。将在下文描述与图19和图20中示出的实施例的区别。

在图21所示的实施例中，楔构件75a和楔构件75b布置在间隙74中。楔构件75a切断通过燃烧压力沿方向Ra作用的反向输入转矩。楔构件75b切断通过气缸体2等的重量沿方向Rb作用的反向输入转矩。方向Ra和方向Rb彼此相反。在图21所示的实施例中，楔构件75a和楔构件75b交替地布置以在圆周方向上彼此分离。固定构件72的外周面形成为使得对于楔构件75a的旋转防止区域PAa和旋转允许区域AAa以及对于楔构件75b的旋转防止区域PAb和旋转允许区域AAb形成在间隙74中。旋转防止区域PAa位于旋转允许区域AAa的在方向Ra上的下游侧。旋转防止区域PAb位于旋转允许区域AAb的在方向Rb上的下游侧。此外，压缩弹簧84布置在楔构件75a和在方向Ra上的上游侧与其邻近的楔构件75b之间。换句话说，压缩弹簧84布置在楔构件75b和在方向Rb上的上游侧与其邻近的楔构件75a之间。此外，由楔构件75a和楔构件75b共用的移动构件79的杆构件81布置在楔构件75a的在方向Ra上的下游侧或楔构件75b的在方向Rb上的下游侧。应该注意的是，用于楔构件75a的移动构件和用于楔构件75b的移动构件可以分别设置。

当可移动构件73沿方向Ra旋转以改变机械压缩比时，楔构件75a通过杆构件81移至旋转允许区域AAa并且被保持在旋转允许区域AAa中。然后，输入执行器61被驱动以使可移动构件73沿方向Ra旋转。另一方面，当可移动构件73沿方向Rb旋转以改变机械压缩比时，楔构件75b通过移动构件79的杆构件81移至旋转允许区域AAb并且被保持在旋转允许区域AAb中。然后，输入执行器61被驱动以使可移动构件73沿方向Rb旋转。因此，能够在切断沿两个方向的反向输入转矩的同时，平稳地改变机械压缩比。

接下来，参照图22，将对通过在图5和图6中示出的实施例中的输入执行器61的操作停止控制的另一个实施例进行描述。应该注意的是，操作停止控制的该另一个实施例也可以用于图16中示出的实施例、图19和图20中示出的实施例，以及图21中示出的实施例。

在图22所示的实施例中，一旦在时刻tb1机械压缩比ε达到目标值εT，保持接合装置83的操作就停止。此时，输入执行器61的操作不停止，且给输入执行器61的通电继续。换句话说，维持来自输入执行器61的输入转矩。接下来，在经过延迟时间DLY后，即，在时刻tb2，至输入执行器61的通电量减小。在图22所示的实施例中，当给输入执行器61的通电量减小时，给输入执行器61的通电量以梯度SLP(<0)逐渐地减小，于是来自输入执行器61的输入转矩也逐渐地减小。然后，在时刻tb3，给输入执行器61的通电量变成零，于是来自输入执行器61的转矩输入停止。

即使当保持接合装置83的操作停止时，楔构件75也不立即到达旋转防止区域PA。换句话说，即使在保持接合装置83的操作停止后，楔构件75还保持在旋转允许区域AA一定时间。同时，当输入执行器61的操作停止时，作用在可移动构件73上的沿方向R的转矩增大。因此，如果保持接合装置83的操作和输入执行器61的操作同时停止时，可移动构件73可能沿方向R旋转(图6)因而机械压缩比偏离目标值。因此，在图22所示的实施例中，预先设定上述的延迟时间DLY比在保持接合装置83的操作停止后楔构件75返回至旋转防止区域PA所必需的时间要长。基于此，在保持接合装置83的操作停止后，维持给输入执行器61的通电量直到经过延迟时间DLY，而在经过延迟时间DLY后，给输入执行器61的通电量减小。结果，防止了可移动构件73的不适宜的旋转，并且机械压缩比维持在目标值。

另一方面，如果给输入执行器61的通电量以阶梯形式减小，则来自输入执行器的输入转矩突然减小，从而作用在可移动构件73上的沿方向R的输入转矩突然增大。这可能引起不适宜的振动或噪声的产生。因此，在图22所示的实施例中，给输入执行器61的通电量逐渐地减小，从而来自输入执行器61的输入转矩也逐渐地减小。结果，作用在可移动构件73上的沿方向R的输入转矩逐渐地增大，从而防止可能在执行器61的操作停止期间产生的振动或噪声。

因此，在图22所示的实施例中，在移动装置76使楔构件75从旋转允许区域AA返回至旋转防止区域PA之后，来自输入执行器61的转矩输入停止。另外，当来自输入执行器61的转矩输入停止时，来自输入执行器61的输入转矩逐渐地减小。

图23示出了用于执行在图22示出的输入执行器61的操作停止控制的程序。应该注意的是，在例如图15的步骤109中执行所述程序。通过紧跟停止保持接合装置83的操作的步骤108之后执行步骤109。

参照图23，在步骤301中判定自保持接合装置83的操作停止起是否已经经过延迟时间DLY。如果还未经过延迟时间DLY，则过程返回至步骤301。如果已经经过延迟时间DLY，则过程进行至步骤302。在步骤302中，更新给输入执行器61的通电量iA。当更新了通电量iA时，由于梯度SLP是负值则通电量iA减小。在下一个步骤303中，判定通电量iA是否变为零。如果iA>0，则过程返回至步骤302，而如果iA＝0，则处理循环终止。

接下来，将对在图5和图6中示出的实施例中的输入执行器61的操作停止控制的又一个实施例进行描述。应该注意的是，操作停止控制的该另一个实施例也可以用于图16中示出的实施例、图19和图20中示出的实施例，以及图21中示出的实施例。

图24示出了当由凸轮轴54、55的圆形凸轮56、58和偏心轴57(图2)形成的连接的连接角θ从0度增加到180度时，机械压缩比ε的变化率和反向输入转矩的变化。此处，如图25所示，连接角θ是由圆形凸轮56的，即，气缸体2的移动轴线和从圆形凸轮56的旋转轴线到偏心轴57的线段形成的角度。当θ＝0时，气缸体2位于最低的位置，而当θ＝180时，气缸体2位于最高的位置。在图24所示的实施例中，连接角θ的从0度到180度的范围被划分成四个区域：A、B、C、D。

参照图24，机械压缩比ε在区域B中的变化率比ε在其他区域A、C、D中的变化率具有更大的绝对值。这意味着，当连接角θ略微增大时，在区域B的机械压缩比ε大大地减小。

同时，如上所述，当来自输入执行器61的输入转矩突然减小时，作用在可移动构件73上的转矩突然增大。这可能引起连接角θ由于部件(例如楔构件75和可移动构件73)之间的相互震颤而改变。如果当连接角θ在区域B中时连接角θ改变了，则机械压缩比ε可能大大地偏离目标值εT。另一方面，如果来自输入执行器61的输入转矩逐渐地减小，则机械压缩比ε不会大大地偏离目标值εT。

因此，在图24所示的实施例中，在来自输入执行器61的转矩输入停止时输入转矩的减小速度依照机械压缩比ε的变化率而改变。更具体地，当连接角θ在区域B时，将梯度SLP(<0)的绝对值设定为与连接角θ在其他区域A、C、D的情况相比要小。因此，来自输入执行器61的输入转矩逐渐减小。结果，防止机械压缩比ε大大地偏离目标值εT。

再次参照图24，在区域C中的反向输入转矩大于在其他区域A、B、D中的反向输入转矩。因此，在区域C耗费更长时间来停止来自输入执行器61的转矩输入。换句话说，耗费很长时间使得来自输入执行器61的输入转矩变为零。这是由于输入执行器61中的能量消耗大。

鉴于此，在图24所示的实施例中，在当来自输入执行器61的转矩输入停止时，输入转矩的减小速度依照作用在可移动构件73上的反向输入转矩而改变。更具体地，当连接角θ在区域C中时，梯度SLP(<0)的绝对值设定为与连接角θ在其他区域A、B、D中的情况相比要大。因此，来自输入执行器61的输入转矩突然减小。结果，输入执行器61通电时间减小，因此抑制了能量消耗。

上文可以总结如下：在图24所示的实施例中，当连接角θ在区域A、D中时，梯度SLP(<0)设定为基准值SLPB。当连接角θ在区域B中时，梯度SLP的绝对值设定为相对小的值SLPM，而当连接角θ在区域C中时，梯度SLP的绝对值设定为相对大的值SLPR。

换句话说，如图26所示，当在时刻tc1机械压缩比ε达到目标值εT时，保持接合装置83的操作停止。然后，当在时刻tc2经过延迟时间DLY时，给输入执行器61的通电量iA逐渐地减小。在这种情况下，当连接角θ在区域B中时，通电量iA以梯度SLPM逐渐地减小。同时，当连接角θ在区域C中时，通电量iA以梯度SLPR突然减小。

图27示出了用于执行在图26中示出的输入执行器61的操作停止控制的程序。应该注意的是，在例如图15的步骤109中执行所述程序。通过紧跟停止保持接合装置83的操作的步骤108之后执行步骤109。

参照图27，在步骤301中判定自保持接合装置83的操作停止起是否已经经过延迟时间DLY。如果还未经过延迟时间DLY，则过程返回至步骤301。如果已经经过延迟时间DLY，则过程进行至步骤301a。在步骤301a中，设定梯度SLP。在步骤302中，更新给输入执行器61的通电量iA。在步骤303中，判定通电量iA是否变为零。如果不满足iA＝0(iA>0)，则过程返回至步骤302，而如果iA＝0，则处理循环终止。

接下来，参照图28，将对在图5和图6中示出的实施例中的机械压缩比控制的另一个实施例进行描述。应该注意的是，机械压缩比控制的该另一个实施例也可以用于图16中示出的实施例、图19和图20中示出的实施例，以及图21中示出的实施例。

在可移动构件73沿反向输入转矩的作用方向R旋转之后，楔构件75从旋转允许区域AA返回至旋转防止区域PA，从而防止可移动构件73的旋转。换句话说，防止凸轮轴54、55中每个凸轮轴的旋转。因此，维持了机械压缩比。另一方面，当由于例如压缩弹簧84的损坏而导致楔构件75未从旋转允许区域AA返回至旋转防止区域PA时，可移动构件73通过反向输入转矩旋转。这改变了机械压缩比。换句话说，机械压缩比变为不可控制的。在这种情况下，可能无法继续发动机的运转。

鉴于此，判定楔构件75是否已经从旋转允许区域AA返回至旋转防止区域PA。如果判定楔构件75还未从旋转允许区域AA返回至旋转防止区域PA，则如图28所示操作移动接合装置82和保持接合装置83。结果，在不计间隙77的情况下，可移动构件73经由输入旋转构件78和移动构件79固定至壳体70。换句话说，可移动构件73变为不可旋转的。因此，凸轮轴54、55也变为不可旋转的，从而防止机械压缩比改变。换句话说，即使当出现移动装置76的故障时，也能防止机械压缩比改变。因此，能够继续发动机的运转。

依照气缸体2关于曲轴箱1的相对位置来判定楔构件75是否已经返回至旋转防止区域PA。气缸体2关于曲轴箱1的相对位置由位置传感器43(图1)检测。换句话说，如果在输入执行器61的操作停止之后，气缸体2关于曲轴箱1的相对位置不改变，则判定楔构件75已经返回至旋转防止区域PA。另一方面，如果在输入执行器61的操作停止之后，气缸体2关于曲轴箱1的相对位置改变，则判定楔构件75还未返回至旋转防止区域PA。替代地，在设置了用于检测输入执行器61的输出轴的旋转的传感器的可变压缩比机构中，当在机械压缩比达到目标值并且输入执行器61的操作停止之后，输入执行器61的输出轴旋转时，能够判定楔构件75还未返回至旋转防止区域PA。此外，在操作输入执行器61以维持机械压缩比在目标值的可变压缩比机构中，当在机械压缩比达到目标值并且输入执行器61的操作停止之后，再次操作输入执行器61时，即使在楔构件75位于旋转防止区域PA中的情况下，也能判定楔构件75还未返回至旋转防止区域PA。

图29和图30示出了用于执行在图28中示出的实施例的机械压缩比控制的程序。

参照图29和图30，在步骤100中判定是否设置标志XF。当反向输入转矩切断离合器62不工作时(XF＝1)，设置标志XF，而当反向输入转矩切断离合器62工作时，重置XF(XF＝0)。当重置标志XF时，过程进行至步骤101。由于从步骤101到步骤109的程序与图14和图15中示出的相同，因此不再重复对其的描述。当设置标志XF时，处理循环终止。

在紧随步骤109之后的步骤120中，判定楔构件75是否已经返回至旋转防止区域PA。如果判定楔构件75已经返回至旋转防止区域PA，处理循环终止。如果判定楔构件75还未返回至旋转防止区域PA，过程进行至步骤121，然后操作移动接合装置82和保持接合装置83。在下一个步骤122中，操作警报器44(图1)。在下一个步骤123中，设置标志XF。

图31和图32示出了反向输入转矩切断离合器62的又一个实施例。将在下文中描述与在图5和图6中示出的实施例的区别。

在图31和图32所示的实施例中，移动装置76包括与输入执行器61不同的移动执行器90。移动执行器90使楔构件75从旋转防止区域PA移至旋转允许区域AA。换句话说，为使楔构件75移至旋转允许区域AA而无需操作输入执行器61。移动执行器90包括可伸缩的伸缩构件91。

同时，突出部92形成在移动构件79的环形构件80中。移动执行器90的伸缩构件91连接至突出部92。在图31和图32所示的实施例中，当伸缩构件91伸长时，移动构件79沿反向方向RR旋转，而如图33所示，当伸缩构件91收缩时，移动构件79沿反向输入转矩的作用方向R旋转。移动执行器90由例如电磁螺线管形成。当电磁螺线管通电时，伸缩构件91伸长。然后，当给电磁螺线管的通电停止时，伸缩构件91收缩。应该注意的是，图31中的附图标记93表示用于以可旋转方式保持移动构件79的轴承。

当可移动构件73沿反向输入转矩的作用方向R旋转以减小机械压缩比时，移动执行器90通电，于是伸缩构件91伸长。结果，移动构件79沿反向方向RR旋转，并且楔构件75沿反向方向RR从旋转防止区域PA移至旋转允许区域AA。由于伸缩构件91继续伸长，楔构件75被保持在旋转允许区域AA。在楔构件75被保持在旋转允许区域AA中的状态下，输入执行器61被驱动以沿反向输入转矩的作用方向R旋转。因此，可移动构件73沿反向输入转矩的作用方向R旋转。因此，机械压缩比改变。

一旦机械压缩比达到目标值，输入执行器61的操作就会停止。另外，给移动执行器90的通电也停止，于是伸缩构件91收缩。结果，楔构件75与移动构件79一起，通过压缩弹簧84而沿反向输入转矩的作用方向R旋转并且返回至旋转防止区域PA。因此，维持了机械压缩比。

换句话说，在图34中，当机械压缩比ε待减小时，在时刻td1，移动执行器90的伸缩构件91伸长。结果，移动构件79沿反向方向RR旋转，并且楔构件75沿反向方向RR移动。接下来，当在时刻td2楔构件75移至旋转允许区域AA时，输入执行器61沿反向输入转矩的作用方向R旋转。结果，机械压缩比ε减小。然后，当在时刻td3机械压缩比ε变为目标值εT时，伸缩构件91收缩，并且楔构件75通过压缩弹簧84返回至旋转防止区域PA。另外，输入执行器61的旋转停止。

图35和图36示出了用于执行在图31和图32中示出的实施例中的机械压缩比控制的程序。

参照图35和图36，在步骤401中判定当前的机械压缩比ε是否大于目标值εT。如果ε>εT，即，为了减小机械压缩比ε，过程进行至步骤402。在步骤402中，移动执行器90的伸缩构件91伸长，并且移动构件79沿反向方向RR旋转。在下一个步骤403中，判定楔构件75是否已经移至旋转允许区域AA。如果楔构件75还未移至旋转允许区域AA，则过程返回至步骤402。如果楔构件75已经移至旋转允许区域AA，则过程进行至步骤404。此时，伸缩构件91继续伸长，并且楔构件75被保持在旋转允许区域AA。在步骤404中，操作输入执行器61以使可移动构件73沿反向输入转矩的作用方向R旋转。结果，机械压缩比ε减小。在下一个步骤405中，判定当前的机械压缩比ε是否变为等于目标值εT。如果不满足ε＝εT(ε>εT)，过程返回至步骤404。如果ε＝εT，过程进行至步骤406，并且伸缩构件91收缩。结果，楔构件75通过压缩弹簧84而返回至旋转防止区域PA。在下一个步骤407中，输入执行器61的操作停止。

如果在步骤401中不满足ε>εT(ε≤εT)，则过程进行至步骤408。在步骤408中，判定当前的机械压缩比ε是否小于目标值εT。如果ε<εT，即，如果机械压缩比ε增大，则过程进行至步骤409。在步骤409中，操作输入执行器61以使可移动构件73沿反向方向RR旋转。在下一个步骤410中，判定当前的机械压缩比ε是否变为等于目标值εT。如果不满足ε＝εT(ε<εT)，则过程返回至步骤409。如果ε＝εT，则过程进行至步骤407。

如果在步骤408中ε＝εT，处理循环终止。

在图31和图32所示的实施例中，输入旋转构件78不旋转以便使楔构件75从旋转防止区域PA移至旋转允许区域AA。因此，没有必要在可移动构件73和输入旋转构件78之间设置间隙。在图31和图32所示的实施例中，能够整体形成可移动构件73和输入旋转构件78。另外，在图22或图26中示出的输入执行器61的操作停止控制能够用于在图31和图32中示出的实施例。

图37和图38示出了反向输入转矩切断离合器62的又一个实施例。将在下文描述与在图31和图32中示出的实施例的区别。

在图37和图38所示的实施例中，沿轴线Lw方向延伸的接纳孔75a形成在楔构件75的中心处。接纳孔75a接纳移动构件79的杆构件81。因此，楔构件75通过杆构件81被保持以绕轴线Lw可旋转。应该注意的是，在本实施例中，没有设置对楔构件75向旋转防止区域PA施力的压缩弹簧。在本实施例中用作施力构件的压缩弹簧84可以用弹性构件(例如橡胶)和任何其他用于对楔部分施力的工具替代。

当可移动构件73沿反向输入转矩的作用方向R旋转以减小机械压缩比时，伸缩构件91伸长。结果，移动构件79沿反向方向RR旋转，并且楔构件75沿反向方向RR从旋转防止区域PA移至旋转允许区域AA。由于伸缩构件91继续伸长，楔构件75被保持在旋转允许区域AA。在楔构件75被保持在旋转允许区域AA中的状态下，输入执行器61被驱动以沿反向输入转矩的作用方向R旋转。于是，可移动构件73沿反向输入转矩的作用方向R旋转。因此，机械压缩比改变。

一旦机械压缩比变成目标值，输入执行器61的操作停止。另外，伸缩构件91收缩。结果，楔构件75与移动构件79一起沿反向输入转矩的作用方向R旋转并且返回至旋转防止区域PA。因此，维持了机械压缩比。

换句话说，当机械压缩比ε减小时，在图39的时间线图中，移动执行器90的伸缩构件91在时刻te1伸长。结果，移动构件79沿反向方向RR旋转，并且楔构件75沿反向方向RR移动。接下来，当楔构件75在时刻te2移至旋转允许区域AA时，输入执行器61沿反向输入转矩的作用方向R旋转。结果，机械压缩比ε减小。然后，当在时刻te3机械压缩比ε变为目标值εT时，伸缩构件91收缩。因此，楔构件75返回至旋转防止区域PA。另外，输入执行器61的旋转停止。

因此，在可移动构件73沿反向输入转矩的作用方向R旋转之后，移动执行器90使楔构件75从旋转允许区域AA返回至旋转防止区域PA。

当楔构件75在旋转防止区域PA和旋转允许区域AA之间移动时，楔构件75绕轴线Lw旋转(图37)，并且因此可以在可移动构件73上滚动。结果，楔构件75能够容易地移动。

图40和图41示出了用于执行在图37和图38中示出的实施例中的机械压缩比控制的程序。

参照图40和图41，在步骤501中判定当前的机械压缩比ε是否大于目标值εT。如果ε>εT，即，为了减小机械压缩比ε，过程进行至步骤502。伸缩构件91伸长，并且移动构件79沿反向方向RR旋转。在下一个步骤503中，判定楔构件75是否已经移至旋转允许区域AA。如果楔构件75还未移至旋转允许区域AA，则过程返回至步骤502。如果楔构件75已经移至旋转允许区域AA，则过程进行至步骤504。此时，伸缩构件91继续伸长，并且楔构件75被保持在旋转允许区域AA。在步骤504中，操作输入执行器61使得可移动构件73沿反向输入转矩的作用方向R旋转。结果，机械压缩比ε减小。在下一个步骤505中，判定当前的机械压缩比ε是否变为等于目标值εT。如果ε＝εT不满足(ε>εT)，则过程返回至步骤504。如果ε＝εT，则过程进行至步骤506，并且伸缩构件91收缩。结果，楔构件75返回至旋转防止区域PA。在下一个步骤507中，输入执行器61的操作停止。

如果在步骤501中不满足ε>εT(ε≤εT)，过程进行至步骤508。在步骤508中，判定当前的机械压缩比ε是否小于目标值εT。如果ε<εT，即，为了增大机械压缩比ε，过程进行至步骤509。在步骤509中，操作输入执行器61使得可移动构件73沿反向方向RR旋转。在下一个步骤510中，判定当前的机械压缩比ε是否变为等于目标值εT。如果ε＝εT不满足(ε<εT)，则过程返回至步骤509。如果ε＝εT，则过程进行至步骤507，并且输入执行器的操作停止。

如果在步骤508中ε<εT不满足(ε＝εT)，则处理循环终止。

尽管已经对本公开结合其具体的示例性实施例进行了说明，但明显的是，许多替换例、改进例，以及变化例对本领域技术人员来说将变得显而易见。因此，如本文中所述的示例性的实施例旨为说明性的，而非限制性的。可以在不脱离本公开的范围内作出改变。

Claims (17)

1.一种内燃机，包括改变机械压缩比的可变压缩比机构，其特征在于：

所述可变压缩比机构(A)包括：

操作元件(54、55)；

输入执行器(61)，其产生输入转矩以移动所述操作元件；以及

反向输入转矩切断离合器(62)，其布置在所述输入执行器的输出轴与所述操作元件之间以便将所述输入转矩从所述输入执行器传递至所述操作元件并且切断从所述操作元件至所述输入执行器的反向输入转矩，并且

所述可变压缩比机构通过移动所述操作元件来改变所述机械压缩比，并且

所述反向输入转矩切断离合器包括：

固定构件(72)；

可移动构件(73)，其相对于所述固定构件是可旋转的；

环形间隙(74)，其由所述固定构件的周面和所述可移动构件的周面所限定；

楔构件(75)，其可移动地布置在所述间隙内；以及

移动装置(76)，其使所述楔构件在所述间隙内移动，

所述输入执行器的所述输出轴和所述操作元件被连接至所述可移动构件，

所述固定构件的所述周面形成为使得所述间隙形成为具有：

旋转防止区域(PA)，当所述楔构件紧靠所述固定构件和所述可移动构件时，所述旋转防止区域防止所述可移动构件沿所述反向输入转矩的作用方向旋转；以及

旋转允许区域(AA)，其允许所述可移动构件沿所述反向输入转矩的作用方向旋转，

所述旋转防止区域位于所述旋转允许区域的在所述反向输入转矩的作用方向上的下游侧，并且当所述可移动构件沿所述反向输入转矩的作用方向移动以改变所述机械压缩比时，所述移动装置使所述楔构件沿与所述反向输入转矩的作用方向相反的方向从所述旋转防止区域移至所述旋转允许区域，然后将所述楔构件保持在所述旋转允许区域内，并且所述输入执行器使所述可移动构件沿所述反向输入转矩的作用方向旋转。

2.根据权利要求1所述的内燃机，其中

在所述可移动构件沿所述反向输入转矩的作用方向旋转之后，所述移动装置(76)使所述楔构件从所述旋转允许区域返回至所述旋转防止区域。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机，其中

所述移动装置包括所述输入执行器(61)，并且所述输入执行器使所述楔构件从所述旋转防止区域移至所述旋转允许区域。

4.根据权利要求3所述的内燃机，其中

所述移动装置进一步包括使所述楔构件与所述输入执行器的所述输出轴接合的移动接合装置(82)，并且当所述楔构件从所述旋转防止区域移至所述旋转允许区域时，所述移动接合装置使所述楔构件与所述输入执行器的所述输出轴接合。

5.根据权利要求3所述的内燃机，其中

所述移动装置进一步包括使所述楔构件与所述固定构件(72)接合的保持接合装置(83)，并且当所述楔构件被保持在所述旋转允许区域内时，所述保持接合装置(83)使所述楔构件与所述固定构件接合。

6.根据权利要求3所述的内燃机，其中

所述移动装置(76)进一步包括对所述楔构件从所述旋转允许区域向所述旋转防止区域施力的施力构件(84)，并且在所述可移动构件沿所述反向输入转矩的作用方向旋转之后，所述施力构件使所述楔构件从所述旋转允许区域返回至所述旋转防止区域。

7.根据权利要求2所述的内燃机，其中

所述移动装置(76)进一步包括使所述楔构件与所述输入执行器的所述输出轴接合的移动接合装置(82)，并且当所述楔构件从所述旋转防止区域移至所述旋转允许区域时，所述移动接合装置使所述楔构件与所述输入执行器的所述输出轴接合，

所述移动装置进一步包括能够使所述楔构件与所述固定构件接合的保持接合装置(83)，并且当所述楔构件被保持在所述旋转允许区域内时，所述保持接合装置使所述楔构件与所述固定构件接合，

所述移动装置进一步包括对所述楔构件从所述旋转允许区域向所述旋转防止区域施力的施力构件(84)，并且在所述可移动构件沿所述反向输入转矩的作用方向旋转之后，所述施力构件使所述楔构件从所述旋转允许区域返回至所述旋转防止区域，并且

当所述楔构件还未从所述旋转允许区域返回至所述旋转防止区域时，所述移动接合装置使所述楔构件与所述输入执行器的所述输出轴接合，并且所述保持接合装置使所述楔构件与所述固定构件接合，并且所述移动装置防止所述可移动构件的所述旋转以维持所述机械压缩比。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的内燃机，其中

所述输入执行器的所述输出轴(61i)以沿旋转方向具有间隙的状态被连接至所述可移动构件，并且所述输入执行器在不使所述可移动构件沿与所述反向输入转矩的作用方向相反的方向旋转的情况下使所述楔构件从所述旋转防止区域移至所述旋转允许区域。

9.根据权利要求1或2所述的内燃机，其中

所述移动装置进一步包括移动执行器(90)，并且所述移动执行器使所述楔构件从所述旋转防止区域移至所述旋转允许区域。

10.根据权利要求9所述的内燃机，其中

所述移动执行器保持所述楔构件在所述旋转允许区域内。

11.根据权利要求9所述的内燃机，其中

所述移动装置进一步包括对所述楔构件从所述旋转允许区域向所述旋转防止区域施力的施力构件(84)，并且在所述可移动构件沿所述反向输入转矩的作用方向旋转之后，所述施力构件使所述楔构件从所述旋转允许区域返回至所述旋转防止区域。

12.根据权利要求9所述的内燃机，其中

在所述可移动构件沿所述反向输入转矩的作用方向旋转之后，所述移动执行器(90)使所述楔构件从所述旋转允许区域返回至所述旋转防止区域。

13.根据权利要求2所述的内燃机，其中

在所述移动装置使所述楔构件从所述旋转允许区域返回至所述旋转防止区域之后，来自所述输入执行器的转矩输入停止。

14.根据权利要求1或2所述的内燃机，其中

当来自所述输入执行器的转矩输入停止时，来自所述输入执行器的所述输入转矩逐渐减小。

15.根据权利要求14所述的内燃机，其中

来自所述输入执行器的所述输入转矩的减小速度根据所述机械压缩比的变化率来改变。

16.根据权利要求14所述的内燃机，其中

来自所述输入执行器的所述输入转矩的减小速度根据作用在所述可移动构件上的所述反向输入转矩来改变。

17.根据权利要求6、7和11中任一项所述的内燃机，其中所述施力构件是弹簧。