JP2010504470A - Continuous camshaft phase shift control device - Google Patents
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Abstract
カムシャフト(12)と駆動装置(10)の間の位相ずれ角を制御する位相ずれ機構(A)は、プラネタリギアトレイン(20)を含む。プラネタリギアトレイン(20)は、同一の角速度で共通の軸まわりに回転するよう一体化された第1及び第2のプラネットギア(34,26)と、第1及び第2のプラネットギア(34,26)がそれぞれの上で回転する第1のプラネットベアリング(62)及び第2のプラネットベアリング(64)を含むキャリア(32)と、位相ずれ角が同一のままであり且つ出力シャフト(26)が入力シャフト(18)と共に同一の角速度で回転する態様でキャリア(32)に対してプラネットギア(34,26)が回転することを防止することによって、プラネタリギアトレイン(20)をロック状態にロックする、キャリア(32)により担持されるロック機構(24)とを有する。The phase shift mechanism (A) for controlling the phase shift angle between the camshaft (12) and the drive device (10) includes a planetary gear train (20). The planetary gear train (20) includes first and second planet gears (34, 26) integrated to rotate around a common axis at the same angular velocity, and first and second planet gears (34, 26). 26) and the carrier (32) including the first planet bearing (62) and the second planet bearing (64) on which each rotates, the phase shift angle remains the same and the output shaft (26) The planetary gear train (20) is locked in a locked state by preventing the planet gears (34, 26) from rotating relative to the carrier (32) in a manner that rotates with the input shaft (18) at the same angular velocity. And a locking mechanism (24) carried by the carrier (32).
Description
この出願は、2006年9月19日に出願された米国予備特許出願No.60/845,692号に基づく優先権を主張し、この予備出願はここでの参照により組み込まれる。 This application is filed with U.S. Preliminary Patent Application No. 1 filed on Sep. 19, 2006. Claiming priority based on 60 / 845,692, this preliminary application is hereby incorporated by reference.
カムシャフト位相ずれ機構は、バルブタイミングを可変するためにエンジンで使用され、燃料消費を改善する利点を達成し、排ガス品質を改善するものである。適切なカムシャフト位相ずれ調整器を用いると、最大の快適性のためにバルブタイミング及び/又は最も高い性能のために最大トルクを可変することが可能である。現在、カムシャフト位相ずれ機構の大部分の種類は、油圧で動作される。 The camshaft phase shift mechanism is used in the engine to vary the valve timing, achieving the benefits of improving fuel consumption and improving exhaust gas quality. With the appropriate camshaft phase shift adjuster, it is possible to vary the maximum torque for valve timing and / or highest performance for maximum comfort. Currently, most types of camshaft phasing mechanisms are hydraulically operated.
これらのカムシャフト位相ずれ機構は、一般的に、油圧位相調整ユニット、調整バルブ及び制御回路からなる。位相調整ユニットは、適切な剛性を保証するために、低い漏れ速度及び十分大きい室/ピストンを有する必要がある。調整バルブは、設定角を固定するために正確な調整を提供しつつ調整サイクル中に高い流速を保証する必要がある。幾つかのカムシャフト位相ずれ機構は、別の高圧源を必要とする。これらの現在の機構は、複雑で高価であり、規則的な整備を必要とする。更に、これらの現在の機構の性能は、主に温度パラメータに依存する。 These camshaft phase shift mechanisms generally include a hydraulic phase adjustment unit, an adjustment valve, and a control circuit. The phasing unit needs to have a low leak rate and a sufficiently large chamber / piston to ensure proper stiffness. The regulating valve needs to guarantee a high flow rate during the tuning cycle while providing an accurate adjustment to fix the set angle. Some camshaft phasing mechanisms require a separate high pressure source. These current mechanisms are complex and expensive and require regular maintenance. Furthermore, the performance of these current mechanisms depends mainly on temperature parameters.
コンパクトで高い応答性で安価なカムシャフト位相ずれ機構であって、温度依存性がなく簡易で高精度に電子制御されつつ複雑な油圧システムが不要なカムシャフト位相ずれ機構が望ましい。 A compact, highly responsive and inexpensive camshaft phase shift mechanism that is temperature-independent, simple and highly electronically controlled, and does not require a complicated hydraulic system is desirable.
本発明は、位相ずれ機構に関し、より詳細には、エンジンのカムシャフト用の電気機械式位相ずれ機構に関する。 The present invention relates to a phase shift mechanism, and more particularly to an electromechanical phase shift mechanism for an engine camshaft.
本開示の位相ずれ機構は、摩擦ロック能力を備える遊星歯車装置を含む。ギアトレインは、3つの共通軸の回転可能なブランチを有する。第1のブランチは、入力シャフト(即ちクランクシャフト)に作動的に結合し、第2のブランチは、出力シャフトに作動的に結合し、第3のブランチ、即ちロック可能なブランチは、電気機械のロータに作動的に結合する。ギアトレインは、第3のブランチ、即ちロック可能なブランチに接続される電気機械により位相調整中にアンロックされることができるだけである。 The phase shifting mechanism of the present disclosure includes a planetary gear device having a friction locking capability. The gear train has three common axis rotatable branches. The first branch is operatively coupled to the input shaft (ie, crankshaft), the second branch is operatively coupled to the output shaft, and the third branch, ie, the lockable branch, is Operatively coupled to the rotor. The gear train can only be unlocked during phase adjustment by an electric machine connected to the third branch, ie the lockable branch.
一実施例では、入力シャフトはクランクシャフトに結合し、出力シャフトはカムシャフトに結合し、プラネタリギアトレインは、入力シャフト及び出力シャフトまわりに同軸に配置される。プラネタリギアトレインの入力サンギアは、入力シャフトに結合し、プラネタリギアトレインの出力サンギアは、出力シャフトに結合する。プラネタリギアトレインは、入力及び出力サンギアにそれぞれ係合し同一の角速度で共通の軸まわりを回転するよう一体化された第1及び第2のプラネットギアを有する。キャリアは、プラネットシャフト、第1のプラネットベアリング及び第2のプラネットベアリングを含み、第1のプラネットベアリング及び第2のプラネットベアリングのそれぞれの上で、一体化された第1及び第2のプラネットギアが回転する。 In one embodiment, the input shaft is coupled to the crankshaft, the output shaft is coupled to the camshaft, and the planetary gear train is coaxially disposed about the input shaft and the output shaft. An input sun gear of the planetary gear train is coupled to the input shaft, and an output sun gear of the planetary gear train is coupled to the output shaft. The planetary gear train has first and second planet gears integrated to engage the input and output sun gears respectively and rotate about a common axis at the same angular velocity. The carrier includes a planet shaft, a first planet bearing, and a second planet bearing, and integrated first and second planet gears on each of the first planet bearing and the second planet bearing. Rotate.
位相ずれ機構のロック機構は、入力シャフトに対する出力シャフトの位相ずれ角が同一のままであり且つ出力シャフトが入力シャフトと共に同一の角速度で回転する態様で入力サンギア、出力サンギア及びキャリアを一ユニットとして回転させるために前記キャリアに対してプラネットギアが回転することを防止することによって、プラネタリギアトレインをロック状態にロックする。動作中、電気機械は、出力シャフトが入力シャフトに対して異なる角速度で回転するようにロック機構をアンロックするためにロック機構にトルクを印加する。 The phase shift mechanism lock mechanism rotates the input sun gear, the output sun gear and the carrier as one unit in such a manner that the phase shift angle of the output shaft with respect to the input shaft remains the same and the output shaft rotates with the input shaft at the same angular velocity. Therefore, the planetary gear train is locked in a locked state by preventing the planet gear from rotating with respect to the carrier. In operation, the electric machine applies torque to the locking mechanism to unlock the locking mechanism so that the output shaft rotates at different angular speeds relative to the input shaft.
次の詳細な説明は、限定でなく例による本開示を示す。説明は、明らかに当業者が本開示を使用し作ることを可能とし、本開示を実行するベストモードと現在信じられるものを含む、実施例、適用例、変形例、代替例及び本開示の用途を説明する。 The following detailed description illustrates the present disclosure by way of example and not limitation. The description clearly allows one skilled in the art to make and use the present disclosure, including the best mode of carrying out the present disclosure, what is currently believed, and examples, applications, variations, alternatives, and uses of the present disclosure. Will be explained.
図面を参照するに、電気機械式位相ずれ機構は、一般的に、Aで示される(図1,2)。一実施例では、位相ずれ機構Aは、エンジン14のカムシャフト12と駆動装置10の間に位置する。図1−5を参照するに、位相ずれ機構Aは、スプロケット16、駆動装置10(クランクシャフト)(図1)に結合される入力シャフト18、22で一般的に示されるロック機構を有する一般的に20に示される遊星歯車トレイン、一般的に24で示される電気機械、カムシャフト12(図1)に結合される出力シャフト26を含む。
Referring to the drawings, an electromechanical phase shift mechanism is generally designated A (FIGS. 1 and 2). In one embodiment, the phase shift mechanism A is located between the
遊星歯車トレイン20は、入力シャフト18及び出力シャフト26まわりに同軸にアラインされる。遊星歯車トレイン20は、入力サンギア28の形態の第1のブランチ、出力サンギア30の形態の第2のブランチ、キャリア32の形態のロック可能な第3のブランチ、第1セットのプラネットギア34及び第2セットのプラネットギア36を含む。入力サンギア28は、第1セットのプラネットギア34に噛合し、出力サンギア30は、第2セットのプラネットギア36に噛合する。第1プラネットギアセットの内の各プラネットギア34は、第2プラネットギアセットの内の対応する各プラネットギア36に結合し、従って、第2プラネットギアセットの内の対応する各プラネットギア36と共に一ユニットとして回転する。一実施例では、プラネットギア34,36は略同一に形成され、単一のギアとして一体化される。プラネットギア34,36は、協動して、同一の角速度で共通軸まわりを回転するためプラネタリギアペアを形成する。プラネタリギアペアは、ベアリングを介して、プラネットシャフト38のセット(図1)により支持される。キャリア32は、ベアリング42を介してハウジング40内に支持される。
The
図2に示すように、入力シャフト18は、一端がスプロケット16に結合し、他端が入力サンギア28に結合する。入力シャフト18は、ベアリング44を介してハウジング40内に支持される。出力シャフト26は、一端が出力サンギア30に結合し、他端がカムシャフト(図1)に結合する。
As shown in FIG. 2, the
電気機械24は、ロータ46及びステータ48を含む。ロータ46は、確実な機械的接続を確立するようにキャリア32上に嵌合され、従って、キャリア32はロータ46と共に一ユニットとして回転する。示すように、ステータ48は、ハウジング40に搭載する。
The
支持剛性を改善するため、入力シャフト18及び出力シャフト26は、入力サンギア28及び出力サンギア30を超えて延在し、一方が他方の上にベアリング49(図1)を介して案内される。入力シャフト18は、2つのシャフト18,26間の位相ずれが望ましいときは出力シャフト26に対して回転することが許容される。2つのシャフト18,26間の過剰な角度方向の変位を防ぐため、一般的に50で示される(図1,3−5)角度位置制限装置は、双方の回転方向における機械的なストッパを提供するために採用されてもよい。
To improve support stiffness, the
制限装置50は、出力サンギア30に入力サンギア28を回転可能に結合する。図3,4を参照するに、一実施例では、制限装置50は、入力サンギア28の面54に形成された長穴52を含むと共に、出力サンギア30の他の面58から突出する延長部56を含み、延長部56は、長穴52に摺動可能に係合する。一実施例では、延長部56は、出力サンギア30から突出するピンを含む。他の実施例(図6,7)では、延長部60は、入力サンギア28の面54から突出するキー部材(図6)及び/又は出力サンギア30の面58から突出するキー部材(図7)を含む。キー部材は、対向するサンギア上に位置する適切な係合面に摺動可能に係合する。シャフト18,26の回転中、延長部56は、対向する長穴52内を摺動可能に往復動し、長穴は、延長部の移動する動きを制限して、シャフト18,26間の過剰な角度方向の変位を防止する。
Limiting
図1−5を参照するに、遊星歯車トレイン20は、次のように定義される基本ギア比“SR0”を有する。
SR0=(ωS2−ωC)/(ωS1−ωC) (1)
ここで、ωS1は入力サンギア28の角速度であり、ωS2は出力サンギア30の角速度であり、ωCはキャリア32の角速度である。
Referring to FIGS. 1-5, the
SR 0 = (ω S2 −ω C ) / (ω S1 −ω C ) (1)
Here, ω S1 is the angular velocity of the
基本ギア比は、遊星歯車トレイン20内のギアの歯数により次のように求めることができる。
SR0=(NS1−NP2)/(NS2−NP1) (2)
ここで、NS1は入力サンギア28の歯数であり、NS2は出力サンギア30の歯数であり、NP1は第1のプラネットギア34の歯数であり、NP2は第2のプラネットギア36の歯数である。
The basic gear ratio can be obtained from the number of gear teeth in the
SR 0 = (N S1 −N P2 ) / (N S2 −N P1 ) (2)
Here, N S1 is the number of teeth of the input sun gear 28, N S2 is the number of teeth of the output sun gear 30, N P1 is a number of teeth of the first planet gear 34, N P2 is a second planet gear The number of teeth is 36.
出力シャフト26の入力シャフト18に対する位相ずれ角は、次のとおりである。
The phase shift angle of the
i1=NP1/NS1
λ1=r1/RS1
λ2=r2/RS2、
r1はプラネット支持ベアリング62に対する実効内径であり、
r2はプラネット支持ベアリング64に対する実効内径であり、
RS1は入力サンギア28のピッチ円半径であり、
RS2は出力サンギア30のピッチ円半径であり、
α1は入力サンギア28及び第1のプラネットギア34に対する圧力角であり、
α2は出力サンギア30及び第2のプラネットギア36に対する圧力角であり、
β1はプラネット支持ベアリング62の半円錐角であり、
β2はプラネット支持ベアリング64の半円錐角であり、
μは第1及び第2のプラネットベアリング62,64に対する最大有効摩擦係数(maximum available friction coefficient)である。
i 1 = N P1 / N S1
λ 1 = r 1 / R S1
λ 2 = r 2 / R S2 ,
r 1 is the effective inner diameter for the planet support bearing 62;
r 2 is the effective inner diameter for the planet support bearing 64;
R S1 is the pitch circle radius of the
R S2 is the pitch circle radius of the
α 1 is a pressure angle with respect to the
α 2 is a pressure angle with respect to the
β 1 is the half cone angle of the planet support bearing 62;
β 2 is the half cone angle of the planet support bearing 64;
μ is the maximum available friction coefficient for the first and
ロック機構22は、入力シャフト18に対する出力シャフト26の位相ずれ角が同一のままであり且つ出力シャフト26が入力シャフト18と共に同一の角速度で回転する態様で入力サンギア28、出力サンギア30及びキャリア32を一ユニットとして回転させるためにキャリア32に対してプラネットギア34,36が回転することを防止する。ロック機構22は、第1のプラネットギア34と第1のプラネットベアリング62の間の摩擦係数及び第2のプラネットギア36と第2のプラネットベアリング64の間の摩擦係数により生ずる摩擦トルクを含む。
The
図2に示すように、電気機械24は、キャリア32を結合する。電気機械24は、摩擦トルクをアンロックするために遊星歯車トレイン20にトルクを印加し、キャリア32が入力サンギア28及び出力サンギア30の少なくともいずれか一方に対して回転することを可能とし、入力シャフト18に対する出力シャフト26の位相ずれ角を、出力シャフト26が入力シャフト18に対して異なる角速度を呈するように変化させる。
As shown in FIG. 2, the
動作中、電気機械式カムシャフト位相ずれ機構Aは、3つの動作モードを有する。第1の動作モードは、電気機械24がオフされている(即ち、電力を消費せず若しくは電力を生成しない)、従って、キャリア32にトルクが負荷されない中立モードに関する。キャリア32に作動トルクが負荷されないので、遊星歯車トレイン20は、ロック機構22により摩擦的にロックされ若しくは“内部ロック”される。このロック状態では、遊星歯車トレイン20は、一体として回転されることだけできる。出力シャフト26は、入力シャフト18と共に、同一の角速度で同一の方向に回転する。それ故に、ωC=ωS1である。式(3)から、Δθ=0であるので、この動作モードでは入力シャフト18と出力シャフト26の間に位相変化はない。
In operation, electromechanical camshaft phase shift mechanism A has three modes of operation. The first mode of operation relates to a neutral mode in which the
第2の動作モードは、回生モードに関し、このモードでは、電気機械24は、遊星歯車トレイン20に抵抗トルクを印加し、ωC<ωS1となるようにロータ46の速度を低下させる。そうする場合、遊星歯車トレイン20は、機械的動力を電力に変換し、ジェネレータとして機能する。抵抗トルクは、遊星歯車トレインをアンロックさせる。結果として、出力シャフト26は、入力シャフト18と同一方向に回転するが、より速い若しくは遅い角速度で回転する。式(3)から、SR0>1の場合は、入力シャフト18に対する出力シャフトの連続的な位相の進みがあり、若しくは、SR0<1の場合、入力シャフト18に対する出力シャフト連続的な位相の遅れとなる。従って、この動作モードでは、入力シャフト18に対する出力シャフトの連続的な位相の進み若しくは遅れが存在する。
The second operation mode relates to the regeneration mode. In this mode, the
第2の動作モードでは、プラネタリギアトレイン20に電気機械24により印加されるトルクは、第1のプラネットギア34と第1のプラネットベアリング62の間の摩擦及び第2のプラネットギア36と第2のプラネットベアリング64の間の摩擦により生ずるトルクに打ち勝つことによりキャリア32をアンロックする抵抗トルクを含む。抵抗トルクは、キャリア32をアンロックし、出力シャフト26が入力シャフト18に対して異なる角速度で回転する態様で位相ずれ角を変化させる。一実施例では、出力シャフト26は、同一の角速度で入力シャフト18に対して回転する。
In the second mode of operation, the torque applied by the
第3の動作モードは、駆動モードに関し、このモードでは、電気機械24は、遊星歯車トレイン20に駆動トルクを印加し、ωC>ωS1となるようにロータ46及びキャリア32の速度を上昇させる。電気機械24は、電源(図示せず)から電力を引き、電力を機械的に力に変換する。そうする場合、電気機械34はモータとして機能する。駆動トルクは、遊星歯車トレインをアンロックする。その結果、出力シャフト26は、入力シャフト18と同一方向に回転するが、より速い若しくは遅い角速度で回転する。式(3)から、SR0>1の場合は、入力シャフト18に対する出力シャフトの連続的な位相の遅れがあり、若しくは、SR0<1の場合、入力シャフト18に対する出力シャフト連続的な位相の進みとなる。従って、この動作モードでは、入力シャフト18に対する出力シャフトの連続的な位相の遅れ若しくは進みが存在する。
The third operation mode relates to a drive mode, in which the
第3のモードでは、プラネタリギアトレイン20に電気機械24により印加されるトルクは、第1のプラネットギア34と第1のプラネットベアリング62の間の摩擦及び第2のプラネットギア36と第2のプラネットベアリング64の間の摩擦により生ずるトルクに打ち勝つことによりキャリア32をアンロックする駆動トルクを含む。抵抗トルクは、キャリア32をアンロックし、出力シャフト26が入力シャフト18に対して同一の角度方向に異なる角速度で回転する態様で位相ずれ角を変化させる。一実施例では、出力シャフト26は、同一の角速度で入力シャフト18に対して回転する。
In the third mode, the torque applied by the
位相ずれ機構Aの効果の1つは、油圧システムの削除に起因した低い製造コストである。更に、遊星歯車トレイン20が内部ロックされ一体として回転する中立モードで動作が生ずるので、ギア28,34,46及び30、プラネット支持ベアリング62,64及びパイロットベアリング49は、間欠的な使用を経験する。従って、位相ずれ機構Aは、低コストのベアリングを使用する。同一の理由のため、位相ずれ機構Aは、全体のコストを低減するために、スイッチドリラクタンスモータのような、低コストの電気機械を使用する。
One of the effects of the phase shift mechanism A is a low manufacturing cost due to the elimination of the hydraulic system. In addition, since the
上述の観点から、本開示の幾つかの目的が達成され、効果的な結果が得られることが分かるだろう。種々の変更は、本開示の観点から逸脱することなく上述の構成においてなすことができうり、上述の説明に含まれ若しくは添付図面に示された全ての事柄は例示的なものであり限定的な意味で解釈されるべきであることを意図する。 In view of the above, it will be seen that the several objects of the disclosure are achieved and effective results are obtained. Various changes may be made in the above configuration without departing from the scope of this disclosure, and all that is included in the above description or shown in the accompanying drawings is illustrative and not limiting. It is intended to be interpreted in meaning.
Claims (26)
前記駆動装置に結合される入力シャフトと、
前記カムシャフトに結合される出力シャフトと、
前記入力シャフトと出力シャフトのまわりに同軸に設けられるプラネタリギアトレインであって、前記入力シャフトに結合される入力サンギア、前記出力シャフトに結合される出力サンギア、前記入力及び出力サンギアにそれぞれ係合し同一の角速度で共通の軸まわりを回転するように一体化された第1及び第2のプラネットギア、及び、前記一体化された第1及び第2のプラネットギアがそれぞれの上で回転する第1のプラネットベアリング及び第2のプラネットベアリングを含むキャリアを有するプラネタリギアトレインと、
前記入力シャフトに対する前記出力シャフトの位相ずれ角が同一のままであり且つ前記出力シャフトが前記入力シャフトと共に同一の角速度で回転する態様で前記入力サンギア、前記出力サンギア及び前記キャリアを一ユニットとして回転させるために前記キャリアに対して前記プラネットギアが回転することを防止することによって、前記プラネタリギアトレインをロック状態にロックするロック機構とを含む、位相ずれ機構。 Phase shift in an engine including a camshaft, a drive device for the camshaft, and a phase shift mechanism that is positioned between the drive device and the camshaft and controls a phase shift angle between the drive device and the camshaft. Mechanism,
An input shaft coupled to the drive device;
An output shaft coupled to the camshaft;
A planetary gear train provided coaxially around the input shaft and the output shaft, and engaged with an input sun gear coupled to the input shaft, an output sun gear coupled to the output shaft, and the input and output sun gears, respectively. First and second planet gears integrated to rotate about a common axis at the same angular velocity, and first that the integrated first and second planet gears rotate on each other A planetary gear train having a carrier including a planet bearing and a second planet bearing;
The input sun gear, the output sun gear, and the carrier are rotated as a unit in such a manner that the phase shift angle of the output shaft with respect to the input shaft remains the same and the output shaft rotates at the same angular velocity together with the input shaft. Therefore, the phase shift mechanism includes a lock mechanism that locks the planetary gear train in a locked state by preventing the planet gear from rotating with respect to the carrier.
SR0=(ωS2−ωC)/(ωS1−ωC)
ここで、ωS1は前記入力サンギアの角速度であり、ωS2は前記出力サンギアの角速度であり、ωCは前記キャリアの角速度である、請求項4に記載の位相ずれ機構。 The gear ratio SR 0 is expressed by the following equation:
SR 0 = (ω S2 −ω C ) / (ω S1 −ω C )
5. The phase shift mechanism according to claim 4, wherein ω S1 is an angular velocity of the input sun gear, ω S2 is an angular velocity of the output sun gear, and ω C is an angular velocity of the carrier.
SR0=(NS1−NP2)/(NS2−NP1)
ここで、NS1は前記入力サンギアの歯数であり、NS2は前記出力サンギアの歯数であり、NP1は前記第1のプラネットギアの歯数であり、NP2は前記第2のプラネットギアの歯数である、請求項4に記載の位相ずれ機構。 The gear ratio SR 0 is expressed by the following equation:
SR 0 = (N S1 -N P2 ) / (N S2 -N P1)
Here, N S1 is the number of teeth of the input sun gear, N S2 is the number of teeth of the output sun gear, N P1 is a number of teeth of the first planet gear, the N P2 the second planet The phase shift mechanism according to claim 4, which is the number of gear teeth.
前記駆動装置に結合される入力シャフトと、
前記カムシャフトに結合される出力シャフトと、
前記入力シャフトと出力シャフトのまわりに同軸に設けられるプラネタリギアトレインであって、前記入力シャフトに結合される入力サンギア、前記出力シャフトに結合される出力サンギア、前記入力及び出力サンギアにそれぞれ係合し同一の角速度で共通の軸まわりを回転するように一ユニットとして一体化された第1及び第2のプラネットギア、及び、前記第1及び第2のプラネットギアがそれぞれの上で回転する第1のプラネットベアリング及び第2のプラネットベアリングを含むキャリアを有するプラネタリギアトレインと、
前記入力シャフトに対する前記出力シャフトの位相ずれ角が同一のままであり且つ前記出力シャフトが前記入力シャフトと共に同一の角速度で回転する態様で前記入力サンギア、前記出力サンギア及び前記キャリアを一ユニットとして回転させるために前記キャリアに対して前記プラネットギアが回転することを防止することによって、前記プラネタリギアトレインをロック状態にロックするロック機構であって、前記第1のプラネットギアと前記第1のプラネットベアリングの間の摩擦及び前記第2のプラネットギアと前記第2のプラネットベアリングの間の摩擦により生ずる摩擦トルクを含むロック機構と、
前記キャリアに結合される電気機械であって、前記入力サンギア及び前記出力サンギアの少なくともいずれか一方に対して前記キャリアを回転させることができる、前記摩擦トルクに打ち勝つトルクを、前記キャリアに印加するように構成され、前記入力シャフトに対する前記出力シャフトの位相ずれ角を変化させる、電気機械とを含む、エンジン。 An engine having a phase shift control unit between a camshaft and an engine drive device,
An input shaft coupled to the drive device;
An output shaft coupled to the camshaft;
A planetary gear train provided coaxially around the input shaft and the output shaft, and engaged with an input sun gear coupled to the input shaft, an output sun gear coupled to the output shaft, and the input and output sun gears, respectively. First and second planet gears integrated as a unit to rotate about a common axis at the same angular velocity, and first and second planet gears rotating on each of the first and second planet gears A planetary gear train having a carrier including a planet bearing and a second planet bearing;
The input sun gear, the output sun gear, and the carrier are rotated as a unit in such a manner that the phase shift angle of the output shaft with respect to the input shaft remains the same and the output shaft rotates at the same angular velocity together with the input shaft. Therefore, a locking mechanism that locks the planetary gear train in a locked state by preventing the planet gear from rotating with respect to the carrier, the first planet gear and the first planet bearing being A locking mechanism including friction between the second planet gear and friction torque generated by friction between the second planet gear and the second planet bearing;
An electric machine coupled to the carrier, wherein the carrier can be rotated with respect to at least one of the input sun gear and the output sun gear, and a torque that overcomes the friction torque is applied to the carrier. And an electric machine configured to change a phase shift angle of the output shaft with respect to the input shaft.
前記駆動装置に結合される入力シャフトのまわりと前記カムシャフトに結合される出力シャフトのまわりにプラネタリギアトレインを配置し、
前記入力シャフトに対する前記出力シャフトの位相ずれ角が同一のままであり且つ前記出力シャフトが前記入力シャフトと共に同一の角速度で回転する態様で前記入力シャフトに結合された入力サンギア、前記出力シャフトに結合された出力サンギア及び前記プラネタリギアトレインのキャリアを一ユニットとして回転させるために摩擦力により前記プラネタリギアトレインをロックし、
トルクを前記プラネタリギアトレインに印加して前記プラネタリギアトレインに印加される前記摩擦力をアンロックし、前記入力サンギア及び前記出力サンギアの少なくともいずれか一方に対して前記キャリアを回転させることを可能とし、前記入力シャフトに対する前記出力シャフトの位相ずれ角を、前記入力シャフトに対する前記出力シャフトが異なる角速度を呈するように変化させる、方法。 A method for controlling a phase shift angle between a camshaft and an engine drive device,
Placing a planetary gear train around an input shaft coupled to the drive and around an output shaft coupled to the camshaft;
An input sun gear coupled to the input shaft and coupled to the output shaft in such a manner that the phase shift angle of the output shaft relative to the input shaft remains the same and the output shaft rotates at the same angular velocity with the input shaft. The planetary gear train is locked by frictional force to rotate the output sun gear and the planetary gear train carrier as a unit,
Torque is applied to the planetary gear train to unlock the friction force applied to the planetary gear train, and the carrier can be rotated with respect to at least one of the input sun gear and the output sun gear. Changing the phase shift angle of the output shaft relative to the input shaft such that the output shaft relative to the input shaft exhibits different angular velocities.
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