JP2023500949A - 制御圧縮比を有するエンジン用の可変長コネクティングロッド - Google Patents

Abstract

本発明は、可変長コネクティングロッド（１０）に関し、－クランクシャフトのクランクピンとのピボット接続を確立するように設計されたコネクティングロッドヘッド（１０２）、－コネクティングロッド（１０）の長さを制御するための油圧回路（１０４）、－油圧回路を制御するためのシステム（１１０）を含む。制御システム（１１０）は、－コネクティングロッドヘッド（１０２）のハウジング内に配置された、少なくとも１つの線形油圧スライド（１１１）、－コネクティングロッドヘッド（１０２）の側壁に配置され、制御部材によって加えられる押圧力を受けるのに適し、押圧力は、スライド（１１１）が移動することを可能にする、少なくとも第１のシュー（１１３）、－押圧力の不存在で、スライド（１１１）を、その静止位置に戻すための戻し手段、－コネクティングロッドヘッド（１０２）の側壁に配置され、押圧力を受けるのに適した、少なくとも第２のシュー（１１５）を含む。

Description

本発明は、制御可変長を有するコネクティングロッドを実装する、可変圧縮比を有するエンジンに関する。

エンジンの圧縮比が可変とされることを可能にする解決策の中で、軸間距離（つまり、コネクティングロッドの長さ）が制御され得る、コネクティングロッドを実装する、解決策が知られる。例えば、コネクティングロッドが第１の長さを有するとき、エンジンは、第１の圧縮比を呈するように構成され、コネクティングロッドが第２の長さを有するとき、エンジンは、第２の圧縮比を呈するように構成される。

コネクティングロッドは、例えば、特許文献１（米国特許出願公開第２０１６／２３７８８９号明細書）で知られるような伸縮式のもの、または、偏心型のものであり得る。一般に、コネクティングロッドは、多くの場合、その長さが調整されることを可能にする、油圧機械的な性質の装置を取り付けられる。

どの形状が選択されても、コネクティングロッドは、エンジンの圧縮比を連続的に調整するために、第１の長さと第２の長さの間で、その長さの連続的な調整を可能にするように構成され得る（いわゆる「連続レート」コネクティングロッド）。あるいは、コネクティングロッドは、「双安定」または「バイレート」と呼ばれ得、その場合、その第１および第２の長さのみが、安定した位置を形成し、エンジンの２つの動作モードが画定されることを可能にし、各モードは、定められた圧縮比に対応する。コネクティングロッドは、また、「トライレート」であり得、この場合、エンジンの定められた圧縮比に関連付けられた、３つの定められた長さが、安定した位置を形成する。

コネクティングロッドを制御することは、エンジンに設定値の圧縮比を与えるために、その長さを目標の長さに調整するための、油圧機械装置を制御することにある。

例えば、特許文献２（米国特許出願公開第２０１７／０８９２５７号明細書）から知られる、第１のアプローチによれば、設定値の伝達は機械的に実行される。例えば、制御は、コネクティングロッドがクランクシャフトによって駆動されている間に、調整装置のアクチュエータ（例えば、油圧分配器のスライド）とクランクケースに取り付けられた制御部品との間で、衝突することによって得られる。衝突は、非常に高速で発生し、この衝撃制御は、エンジンブロック内の制御部品の非常に正確な配置を必要とし、これは、その製造を、特に複雑で高価にする。さらに、この制御モードは、接触する部品の著しい音響放射と急速な摩耗につながる。

別の既知のアプローチによれば、設定値の伝達は、油圧手段によって実行される。したがって、上述の特許文献１（米国特許出願公開第２０１６／２３７８８９号明細書）は、コネクティングロッドの長さ調整装置のアクチュエータに作用する、潤滑回路を有する、コネクティングロッドの使用を提供する。このタイプの油圧制御は、コマンドの慣性が大きく、エンジン速度に対する感度が高いという欠点を有する。

米国特許出願公開第２０１６／２３７８８９号明細書 米国特許出願公開第２０１７／０８９２５７号明細書

本発明は、前述の欠点の、すべてまたはいくつかを克服することを目的とする。それは、特に、機械的伝達によって制御され、衝撃を伴わず、外部制御部材と協働し得る、可変長コネクティングロッドに関連する。

発明の簡単な説明
本発明は、可変長コネクティングロッドに関し、その本体は、長手方向軸に沿って延び、
・長手方向軸に垂直な横軸に沿った、クランクシャフトのクランクピンとの、ピボット接続を確立するように設計された、コネクティングロッドヘッドと、
・コネクティングロッドの長さを制御するための油圧回路と、
・油圧回路を制御するためのシステムと、を含む。

制御システムは、
・コネクティングロッドヘッドのハウジング内に配置され、第１の静止位置と少なくとも１つの第２の位置を占め得、各位置は、油圧回路との流体連通が開閉されることを可能にする、少なくとも１つの線形油圧スライドと、
・コネクティングロッドヘッドの側壁に配置され、スライドの一端に固定された、少なくとも第１のシューであって、シューは、クランクピンと同軸で、コネクティングロッドの外部にある環状制御部材によって加えられる押圧力を受けるのに適し、押圧力は、スライドが、第２の位置に移動することを可能にする、少なくとも第１のシューと、
・押圧力の不存在で、スライドを、第１の静止位置に戻すための戻し手段と、
・コネクティングロッドヘッドの側壁に配置され、押圧力を受けるのに適した少なくとも第２のシューと、を含む。

個別に、または、任意の技術的に可能な組み合わせで採用される、本発明の他の有利で非限定的な態様によれば、
－第１および第２のシューは、押圧力がそれらに印加されたときに、シューが受ける力の重心が、実質的にコネクティングロッドヘッドの中心に位置づけられるように配置され、
－シューの少なくとも１つは、横軸に沿った、その可能な動きを制限するための端止め部材を備え、
－油圧回路は、少なくとも２つの油圧チャンバを備え、それぞれは、少なくとも１つのダクトによってスライドに接続され、チャンバは、少なくとも１つの油圧ピストンに関連付けられ、その動きは、長手方向軸に沿ったコネクティングロッドの長さを変更するのに適しており、特に、チャンバは、伸縮式コネクティングロッドの場合、中央ピストンに関連付けられ、チャンバは、偏心型コネクティングロッドの場合、それぞれ、第１のピストン、および、第２のピストンに関連付けられ、
－（少なくとも１つの）スライドは、それが占める位置に応じて、油圧チャンバとオイル供給部の間のオイル循環を確立すること、または、油圧チャンバとオイルドレンの間のオイル循環を確立すること、または、２つの油圧チャンバ間のオイル循環を確立すること、または、２つの油圧チャンバとのいかなるオイル循環をも遮断することを可能にし、
－オイル供給部は、コネクティングロッドヘッドベアリングから潤滑オイルを回収するように構成され、
－（少なくとも１つの）スライドは、オイル循環の方向が定められることを可能にする少なくとも１つのバルブを備え、
－油圧回路は、２つの油圧チャンバを接続し、オイル循環の方向が定められることを可能にするバルブを備えた、ダクトを備え、
－コネクティングロッドは、少なくとも１つの油圧ピストンに接続された、戻し、または、押し戻し部材を備え、
－油圧チャンバとスライドを接続する少なくとも１つのダクトは、油圧ピストンが定められた位置に達するときに、油圧チャンバとスライドの間でのオイルの循環を可能とするように構成された、シャッター装置を備える。

本発明の他の態様および利点は、添付の図面を参照して、本発明の以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

本発明による伸縮式コネクティングロッドを示す図である。 本発明による偏心型コネクティングロッドを示す図である。 本発明による偏心型コネクティングロッドを示す図である。 本発明によるコネクティングロッドの制御システムの全部または一部を示す分解図である。 本発明によるコネクティングロッドの制御システムの全部または一部を示す図である。 本発明によるコネクティングロッドの制御システムの全部または一部を示す図である。 本発明による、チャンバ間の移動を伴わない、偏心型コネクティングロッドの、油圧コネクティングロッド長さ制御回路の、「バイレート」動作の油圧回路図である。 本発明による、チャンバ間の移動を伴わない、伸縮式コネクティングロッドの、油圧コネクティングロッド長さ制御回路の、「バイレート」動作の油圧回路図である。 本発明による、チャンバ間の移動を伴う、伸縮式コネクティングロッドの、コネクティングロッドの長さを制御するための油圧回路の、「バイレート」動作の油圧回路図である。 本発明による、チャンバ間の移動を伴う、偏心型コネクティングロッドの、コネクティングロッドの長さを制御するための油圧回路の、「バイレート」動作の油圧回路図である。 油圧チャンバ間の移動を伴わない、本発明による偏心型コネクティングロッドの制御システムを示す図である。 油圧チャンバ間の移動を伴わない、本発明による偏心型コネクティングロッドの制御システムの、「バイレート」動作の関連油圧回路図である。 油圧チャンバ間の移動を伴う、本発明による伸縮式コネクティングロッドの制御システムを示す図である。 油圧チャンバ間の移動を伴う、本発明による伸縮式コネクティングロッドの制御システムの、「トライレート」動作の関連油圧回路図である。 油圧チャンバ間の移動を伴う、本発明による伸縮式コネクティングロッドの制御システムの変形例を示す図である。 油圧チャンバ間の移動を伴う、本発明による伸縮式コネクティングロッドの制御システムの変形例の、「トライレート」動作の関連油圧回路図である。 油圧チャンバ間の移動を伴わない、本発明による偏心型コネクティングロッドの制御システムを示す図である。 油圧チャンバ間の移動を伴わない、本発明による偏心型コネクティングロッドの制御システムを示す図である。 油圧チャンバ間の移動を伴わない、本発明による偏心型コネクティングロッドの制御システムの、「連続レート」動作の関連油圧回路図である。 油圧チャンバ間の移動を伴う、本発明による伸縮式コネクティングロッドの制御システムを示す図である。 油圧チャンバ間の移動を伴う、本発明による伸縮式コネクティングロッドの制御システムを示す図である。 油圧チャンバ間の移動を伴う、本発明による伸縮式コネクティングロッドの制御システムを示す図である。 油圧チャンバ間の移動を伴う、本発明による伸縮式コネクティングロッドの制御システムの、「連続レート」動作の関連油圧回路図である。 クランクシャフトによって支えられ、本発明による、コネクティングロッドと協働するように構成された、制御部材を示す図である。 クランクシャフトによって支えられ、本発明による、コネクティングロッドと協働するように構成された、制御部材を示す図である。 クランクシャフトによって支えられ、本発明による、コネクティングロッドと協働するように構成された、制御部材を示す図である。 クランクシャフトによって支えられる制御部材と協働する、本発明によるコネクティングロッドの制御システムを示す図である。

本発明は、制御圧縮比エンジン用の、可変長コネクティングロッド１０に関する。

図において、同じ参照が、同じタイプの部材、または、同じ機能を実行する部材に対して使用され得ることが、留意されるべきである。

コネクティングロッド１０は、長手方向軸ｚに沿って延びる本体１０１を備える。本発明によるコネクティングロッド１０は、伸縮式（図１ａ）または偏心型（図１ｂ、図１ｃ）のものであり得、そして、中央シリンダ機構または偏心機構が、コネクティングロッド１０の本体１０１に配置される。これらの機構は、コネクティングロッド１０に含まれる、油圧制御回路１０４の一部である。２つのコネクティングロッド構成において、油圧回路１０４は、好ましくは、少なくとも１つの油圧ピストンに関連する、少なくとも２つの油圧チャンバ１０４１、１０４２を含む。特に、油圧チャンバ１０４１、１０４２は、伸縮式コネクティングロッドの場合、中央ピストン１０４５に関連付けられ（図１ａ）、チャンバ１０４１、１０４２は、偏心型コネクティングロッド（図１ｃ）の場合、それぞれ、第１のピストンおよび第２のピストンに関連付けられる。これらの２つの油圧チャンバ１０４１、１０４２内、または、これらの２つの油圧チャンバ１０４１、１０４２間の、オイルの供給、排出、または、循環の変更は、油圧ピストンの動きを引き起こし、その動きは、コネクティングロッドの長さが、長手方向軸ｚに沿って変更されることを可能にする。

有利には、伸縮式コネクティングロッド（図１ａ）の場合、コネクティングロッドベース（本体１０１）に取り付けられた部分と、コネクティングロッドヘッド１０２に取り付けられた部分との間の、長い案内が優先され、長い案内は、一方では、ピストン１０４５で、他方では、スライドピボット接続１０４８で行われ、コネクティングロッド１０が傾斜しているときに外力の吸収を確実にし、それらの摩擦、または、ジャミングさえも制限するであろう。図１ａに示されるように、中央ピストン１０４５は、コネクティングロッド本体のボアの下に延びるスタッドを備えたナットによって保持され、したがって、スライドピボット接続１０４８を生成する。さらに、機構において対向トルクの発生を避けるために、対向ピッチを備えた二重ばね１０４９が優先されるであろう。

コネクティングロッド１０は、また、長手方向軸ｚに垂直な横軸ｙに沿って、制御圧縮比エンジンのクランクシャフト２００のクランクピン２とのピボット接続を確立するように設計された、コネクティングロッドヘッド１０２を備える。従来のエンジンと同様に、ベアリング１０３が、コネクティングロッドヘッド１０２とクランクピン２との間の摩擦を制限するために設けられる。

コネクティングロッド１０は、さらに、油圧回路１０４を制御することを意図された、制御システム１１０を備え、制御システム１１０は、油圧回路１０４との流体連通を管理すること、すなわち、連通を開閉し、油圧回路１０４と外部との間のオイルの循環、および／または、油圧回路１０４内のオイルの循環を調整することを可能にするであろう。この油圧回路１０４内を循環することを意図されたオイルは、エンジンのオイルであることが留意されるべきである。

制御システム１１０は、コネクティングロッド１０のヘッド１０２のハウジング１１２に配置された、少なくとも１つの線形油圧スライド１１１を備える（図２ａ）。制御システム１１０は、コネクティングロッドヘッド１０２に配置され、ハウジング１１２と連通する、少なくとも１つのダクト１０４ａを介して、油圧回路１０４と流体結合にある。

ハウジング１１２は、好ましくは、横軸ｙに平行である。スライド１１１は円筒形で、典型的には、４－６ｍｍの間に含まれる外径を有する。

有利には、ハウジング１１２は、スライド１１１が収容される中央セクションと、オイル供給部１１と連通する前部セクション１１２ａと、前部セクション１１２ａの反対側の、後部セクション１１２ｂとを有する（図２ｂ、図２ｃ）。後述されるいくつかの実施形態では、後部セクション１１２ｂは、オイルドレン１２と連通する。

スライド１１１の小さなスペース要件は、力が、コネクティングロッド１０に伝達されるとき、ハウジング１１２の変形を制限するという利点を有し、また、それは、ヘッド１０２へのスライド１１１の簡単な配置の利点を有する。

スライド１１１とハウジング１１２の間にシールは設けられず、発生した漏れは、油圧回路１０４内のオイルの徐々の更新を可能にする。スライド１１１の小さい直径は、この漏れのより適切な制御を可能にする。

ハウジング１１２の後部セクション１１２ｂが、オイルドレン１２と連通する、実施形態では、この漏れから生じるオイルは、ドレン１２で排出され、したがって、セクション１１２ｂでの流体圧縮を回避する。

有利には、スライド１１１は、供給部１１から来るオイルが通過する、フィルタ１１１１と、フィルタ１１１１からスライド１１１の内部に向かうオイルの循環を可能にする、少なくとも第１のバルブ１１１２とを含む。それは、また、スライド１１１の内部と、油圧回路１０４の少なくとも１つのダクトとの間に、流体連通を確立するための、少なくとも１つのオリフィス１１１３を含む（図２ｂ、図２ｃ）。

スライド１１１は、スライド１１１が、ハウジング１１２内で、横軸ｙに沿って移動し得るため、線形であると言われる。したがって、スライド１１１は、第１の静止位置Ｐ１と、少なくとも１つの第２の位置Ｐ２を占めることが可能である。スライド１１１の位置は、
・スライド１１１を介した、油圧回路１０４とオイル供給部１１の間の流体連通の確立、
・または、スライド１１１を介した、油圧回路１０４とオイルドレン１２の間の流体連通の確立、
・または、スライド１１１を介した、回路１０４の２つの油圧チャンバ間の流体連通の確立、
・または、油圧回路１０４との流体連通を遮断し、油圧回路１０４を閉回路に隔離すること、のいずれかを可能にするであろう。
これらの異なる構成は、特定の実施形態において、後で詳しく説明されるであろう。

制御システム１１０は、また、コネクティングロッドヘッド１０２の側壁に配置され、スライド１１１の一端に固定された、第１のシュー１１３を備える。第１のシュー１１３は、コネクティングロッドの外部の制御部材５０によって加えられる少なくとも１つの押圧力を受けるのに適し、制御部材５０は、例えば、クランクシャフト２００によって支えられる。この押圧力は、第１のシュー１１３によってスライド１１１に伝達され、スライド１１１の線形変位を引き起こし、それが、その（少なくとも１つの）第２の位置Ｐ２を占めることをもたらす。

本発明の文脈において、外部制御部材５０は、コネクティングロッドヘッド１０２の側壁に対向して配置された、クランクピン２と同軸の環状表面を有する。

外部制御部材５０は、横軸ｙに沿って移動するように構成され、したがって、第１のシュー１１３と接触し、それに押圧力を加え得る。コネクティングロッド１０の外部の、コネクティングロッド１０と協働する、制御部材５０の実施形態の例が、以下に説明されるであろう。

例として、図２ａ、図２ｂ、および、図２ｃに示されるように、第１のシュー１１３は、円筒形ピン１１３ａによって、スライド１１１の端部に固定されて保持される。第１のシュー１１３は、また、横軸ｙに沿ったその可能な動きを制限するための、端止め部材１１３ｂを備える。これらの端止めは、ヘッド１０２に固定され、第１のシュー１１３に配置された窓１１３ｃに差し込まれた、２つの円筒形ピン１１３ｂによって作製され得、したがって、横軸ｙに沿った並進における、第１のシュー１１３の動きを、窓のサイズに制限する。このような止め部材１１３ｂを使用することは、また、クランクシャフト２００に組み立てる前に、コネクティングロッド１０のスライド１１１の事前組み立てを可能にする。

有利には、ハウジング１１２の前部セクション１１２ａは、第１のシュー１１３を部分的に収容するように構成される。図２ｂ、図２ｃの例では、前部セクション１１２ａは、第１のシュー１１３が、横軸ｙに沿った、コネクティングロッドヘッド１０２とのスライド結合を確立することを可能にする、拡大したハウジングを有する。

制御システム１１０は、また、第１のシュー１１３に加えられる押圧力の不存在で、スライド１１１を、第１の静止位置Ｐ１に戻すための、戻し手段１１４、例えば、ばねを備える（図２ａ）。

制御システム１１０は、また、第１のシュー１１３と同じ、コネクティングロッドヘッド１０２の側壁に配置された、第２のシュー１１５を備える（図１ａおよび図１ｂ）。第２のシュー１１５は、また、外部制御部材５０によって加えられる押圧力を受けるのに適する。それは、有利には、外部制御部材５０によって加えられる押圧力をバランスさせ、第１のシュー１１３と制御部材５０との間の、寄生トルクの出現を回避するように構成される。この目的のために、第１のシュー１１３および第２のシュー１１５は、押圧力がそれらに加えられるとき、シューが受ける力の重心が、実質的に、コネクティングロッドヘッド１０２の中心に位置づけられるように配置される。１つの可能な実施形態によれば、第２のシュー１１５は、コネクティングロッドヘッド１０２の中心に関して、第１のシュー１１３に対して対称であり、第１のシュー１１３と同等の接触面を有する。図１ａおよび図１ｂに示されるように、第１のシュー１１３および第２のシュー１１５は、第１のシューは、コネクティングロッド１０の本体１０１に可能な限り近くで、第２のシューは、コネクティングロッドヘッド１０２のキャップに、長手方向軸ｚに沿って整列させられ得る。あるいは、いくつかの第２のシュー１１５が、コネクティングロッドヘッド１０２の側壁に配置され、力をバランスさせるように配置され得るであろう。

第１のシュー１１３と同様に、第２のシュー１１５は、コネクティングロッドヘッド１０２との横軸ｙに沿ったスライド接続を確立し、その移動振幅は、第１のシュー１１３のそれと同等である。第１のシュー１１３について上述された、戻し手段１１４、および、端止め部材が、使用され得る。

図２ｂに示されるように、オイル供給１１は、ボアから、ベアリング１０３の開口を通って、ハウジング１１２の前部セクション１１２ａへとなされ得ることが留意されるべきである。あるいは、第１のシュー１１３は、コネクティングロッドヘッド１０２の側壁でベアリング１０３から潤滑オイルを収集するように構成された、キャビティ１１３ｄを備え、キャビティ１１３ｄは、さらに、ハウジング１１２の前部セクション１１２ａと連絡し得る（図２ｃ）。
伸縮式または偏心型コネクティングロッドの制御システム
いわゆる偏心型可変長コネクティングロッドと、いわゆる伸縮式可変長コネクティングロッドは、それらの油圧回路１０４の間に類似性を共有する。実際、それぞれの場合において、目的は、少なくとも２つの油圧チャンバ１０４１、１０４２のオイル容積を制御し得ることである（図３ａ、図３ｂ）。動作における違いは、制御ではなく、コネクティングロッドを延ばす機構にある。したがって、同じ制御システム１１０が、偏心型コネクティングロッド、または、伸縮式コネクティングロッドのいずれにも使用され得る。

図３ａは、偏心型コネクティングロッドに適した、２つのスライド１１１ａ、１１１ｂを含む制御システムを示し、図３ｂは、伸縮式コネクティングロッドのための同じ制御システムを示す。制御システム１１０は、両方の場合において同一であり、したがって、第１のシュー１１３（および、第２のシュー１１５－不図示）で構成され、それ（ら）に、外部制御部材５０が、押圧力を加えて、第１のスライド１１１ａおよび第２のスライド１１１ｂの作動を可能にし、これは、第１の油圧チャンバ１０４１および第２の油圧チャンバ１０４２の、それぞれの、オイルの供給および排出を制御する。図３ａおよび図３ｂの例では、制御システム１１０は、油圧回路１０４の２つのチャンバ１０４１、１０４２の間のオイルの移動を可能にしないことが留意されるべきである。

図３ａおよび図３ｂに示される制御システム１１０の動作モードは、「バイレート」偏心型可変長コネクティングロッドを参照して、以下に詳述される。

本発明による可変長コネクティングロッドの別の重要な態様は、コネクティングロッドの長さを変更するときに、油圧回路１０４のチャンバ１０４１、１０４２の、一方から他方に、オイルの一部を移動することの要請に関係するか否かである。したがって、油圧チャンバ１０４１、１０４２間のオイルの移動が望まれる場合、２つのチャンバ１０４１、１０４２の間に流体結合を追加することにより、油圧回路１０４を適合させることが必要である。この流体結合は、スライド１１１ａ、１１１ｂの位置に依存しないか、または、スライド１１１ａ、１１１ｂの位置に依存し得ることが留意されるべきである。図３ｃおよび図３ｄに示される例に関しては、流体結合は、移送ダクト１０４ｃによって確実にされ得るであろう。移送ダクト１０４ｃは、有利には、例えば、逆止バルブなどの、オイルの流れを方向付けるための装置１０４６を含む。

油圧回路１０４のチャンバ１０４１、１０４２間のこの移動能力は、伸縮式コネクティングロッドの場合に、より一般的に想定されるが、偏心型コネクティングロッドに適用され得るであろう。図３ｃおよび図３ｄは、それぞれ、２つの油圧チャンバ１０４１、１０４２間の移動を伴う、伸縮式コネクティングロッドおよび偏心型コネクティングロッドのための制御システム１１０を示す。制御システム１１０は、それに、外部制御部材５０が押圧力を加える、第１のシュー１１３によって作動させられる、単一のスライド１１１を含む。制御システム１１０は、両方のコネクティングロッドの場合において同一である。

コネクティングロッド１０の長さは、第１のシュー１１３に押圧力が加えられていない場合に最大であり、スライド１１１は、そのとき、その静止位置Ｐ１にあり、第１の油圧チャンバ１０４１から第２の油圧チャンバ１０４２へのオイルの循環を可能にし、また、；第２のチャンバ１０４２から第１のチャンバ１０４１へのオイルの移動もまた、移送ダクト１０４ｃを介して可能である。戻し、または、押し戻し部材１０４２ａ（図３ｃ、図３ｄにおいて、油圧チャンバ１０４２に配置されたばね１０４２ａによって示される）は、エンジンサイクル中に、コネクティングロッドに加えられる外力に依存しない力により、コネクティングロッド１０の伸長を保証することを可能にする。したがって、第２のチャンバ１０４２は、ばね１０４２ａの作用を介し、ピストン１０４５を押し戻すことによって拡張するであろう。戻し、または、押し戻し部材１０４２ａは、チャンバ１０４２の外側に配置され（特に、偏心したコネクティングロッドの場合）、上記と同じ機能を実行し得ることが留意されるべきである。

外部制御部材５０が、第１のシュー１１３に押圧力を加えるとき、コネクティングロッドの長さは最小であり、第１のシュー１１３は、スライド１１１を、第２の位置Ｐ２に移動させ、オイルの循環を遮断し、油圧回路１０４を閉回路に隔離する。そのとき、オイルは、移送ダクト１０４ｃのバルブ１０４６により、油圧チャンバ１０４２から油圧チャンバ１０４１にのみ移動可能である。コネクティングロッドが外部圧縮力を受けると（特に、エンジンサイクルの圧縮および燃焼段階の間）、移動が徐々に生じ、最小長に達するまで、コネクティングロッドの長さが、ラチェット効果によって変化することをもたらす。
バイレートコネクティングロッド
第１の実施形態によれば、可変長コネクティングロッド１０は、油圧回路１０４のチャンバ１０４１、１０４２間の移動を伴わず、バイレート動作を使用する（図３ａ、図３ｂ、図４ａ、図４ｂ）。コネクティングロッド１０が、エンジンの最大圧縮速度に対応する最大長と、最小圧縮速度に対応する最小長の、２つの定められた長さで作動し得る場合、「バイレート」であると言われることが、思い出されるべきである。

第１の実施形態は、偏心型コネクティングロッドを備えて、以下に説明される（図３ａ、４ａ、４ｂ）。しかしながら、この第１の実施形態による制御システム１１０は、伸縮式コネクティングロッドにも同様に適切に適用され得るであろうことが留意されるべきである（図３ｂ）。

したがって、コネクティングロッド１０の油圧制御回路１０４は、偏心機構を備える。この機構は、第１のチャンバ１０４１および第２のチャンバ１０４２内で、それぞれ、スライドする、第１および第２の油圧ピストンに、それぞれ、取り付けられた、２つのコネクティングロッドを備える（図１ｃ）。

この第１の実施形態では、制御システム１１０は、２つのスライド１１１ａ、１１１ｂを備える（図４ａ、図４ｂ）。また、油圧回路１０４は、２つのスライドの１つ１１１ａを、第１のチャンバ１０４１に接続するための、ダクト１０４ａと、他のスライド１１１ｂを、第２のチャンバ１０４２に接続するための、ダクト１０４ｂとを備える。

各スライドは、その端部が第１のシュー１１３に固定されたフィルタ１１１１を含み、供給部１１からのオイルは、フィルタ１１１１を通過する。各スライド１１１ａ、１１１ｂは、また、第１の入口バルブ１１１２を含み、これは、フィルタ１１１１からスライドの内部へのオイルの循環を可能にするが、逆の循環を可能にしない。各スライド１１１ａ、１１１ｂは、最終的に、２つのオリフィス１１１３、１１１４を含み、これらは、一方、および／または、他方のオリフィス１１１３、１１１４が、回路１０４のダクト１０４ａ、１０４ｂに対向する場合、油圧回路１０４との流体連通の確立を可能にする。

流体連通は、油圧回路１０４に供給することにあり得、その場合、オイルの循環は、供給部１１から、スライド１１１ａ、１１１ｂを通過して、ダクト１０４ａ、１０４ｂに向かって、確立され、あるいは、流体連通は、油圧制御回路１０４からオイルを排出することにあり得、そのとき、オイル循環は、ダクト１０４ａ、１０４ｂから、スライド１１１ａ、１１１ｂを通過して、ドレン１２に向かって、確立される。

図４ｂは、この第１の実施形態による、コネクティングロッド１０の動作を示す。

スライド１１１ａ、１１１ｂの第１の静止位置Ｐ１は、外部制御部材５０によって第１のシュー１１３に押圧力が加えられていないときに得られる。

この第１の静止位置Ｐ１において、スライドの１つ１１１ａは、それが、ダクト１０４ａによって接続される、第１のチャンバ１０４１にオイルを供給するように構成される。実際には、供給部１１から来て、スライドのフィルタ１１１１を通過したオイルは、スライド１１１ａが、第１の静止位置Ｐ１にあるときに、第１のバルブ１１１２を通過して、ダクト１０４ａに対向して配置されたスライド１１１ａのオリフィス１１１３に到達する。エンジンの燃焼ピストンによって受けられ、コネクティングロッドの偏心機構に作用する、外部燃焼力および慣性力は、第１のチャンバ１０４１へのオイルの循環を促進し、第１のチャンバ１０４１からの、反対方向への、オイルの戻りは、第１のバルブ１１１２によって禁止される。

依然として、第１の静止位置Ｐ１において、他のスライド１１１ｂは、それが、ダクト１０４ｂによって接続される、第２のチャンバ１０４２から、オイルを排出するように構成される。実際には、ハウジング１１２の後部セクション１１２ｂと連通し、したがって、ドレン１２と連通する、スライド１１１ｂのオリフィス１１１４は、ダクト１０４ｂに対向して配置される。燃焼力および慣性力は、またここで、第２のチャンバ１０４２からドレン１２に向かうオイルの循環に有利であろう。

スライド１１１ａ、１１１ｂの第１の静止位置Ｐ１では、第１のチャンバ１０４１は、オイルを供給され、第２のチャンバ１０４２は、空にされ、これは、エンジンの最大速度に対応して、コネクティングロッドを、最大長に調整することを可能にする。

スライド１１１ａ、１１１ｂの第２の位置Ｐ２は、外部制御部材５０によって、力Ｆが、第１のシュー１１３に加えられたときに、横軸ｙに沿った、スライド１１１ａ、１１１ｂの並進に続いて得られる。

この第２の位置Ｐ２において、スライドの１つ１１１ａは、ダクト１０４ａを介して、第１のチャンバ１０４１からオイルを排出するように構成される。実際には、ハウジング１１２の後部セクション１１２ｂと連通し、したがって、ドレン１２と連通する、スライド１１１ａのオリフィス１１１４が、ダクト１０４ａに対向して配置される。燃焼力と慣性力は、再び、オイルの循環を促進する。

依然として、この第２の位置Ｐ２において、他のスライド１１１ｂは、ダクト１０４ｂを介して、第２のチャンバ１０４２にオイルを供給するように構成される。実際には、供給部１１から来て、スライドのフィルタ１１１１を通過したオイルは、第１のバルブ１１１２を通過して、ダクト１０４ｂに対向して配置された、スライド１１１ｂのオリフィス１１１３に到達する。第２のチャンバ１０４２へ向かうオイルの循環は、コネクティングロッド１０が受ける燃焼力および慣性力によって有利にされる。

スライド１１１ａ、１１１ｂの第２の位置Ｐ２では、第２のチャンバ１０４２は、オイルを供給され、第１のチャンバ１０４１は、空にされ、これは、コネクティングロッド１０を、エンジンの最小速度に対応する、最小長に調整することを可能にする。

本発明によるコネクティングロッド１０の軸間距離の変化は、コネクティングロッド１０によって受けられる、燃焼力および慣性力により起こり、これは、油圧回路１０４内、および、制御システム１１０のスライド１１１、１１１ａ、１１１ｂを通るオイルの循環をもたらし、コネクティングロッドの長さの変化を徐々に引き起こす。これは、今説明された第１の実施形態に対して当てはまり、また、説明において後に続く他の実施形態に対して当てはまる。

第２の実施形態によれば、可変長コネクティングロッド１０は、油圧回路１０４のチャンバ１０４１、１０４２間の移動を伴う、バイレート動作を使用する（図３ｃ、図３ｄ）。第２の実施形態は、伸縮式コネクティングロッドを用いて、以下に説明される（図３ｃ）。しかしながら、この第２の実施形態による制御システム１１０は、偏心型コネクティングロッドにも同様に適切に適用され得るであろうことが留意されるべきである（図３ｄ）。

コネクティングロッド１０を制御するための油圧回路１０４は、伸縮機構を備える。 伸縮機構は、コネクティングロッド１０の本体１０１に配置され、油圧ピストン１０４５の両側に、上部チャンバ１０４２（または、第２のチャンバ）、および、下部チャンバ１０４１（または、第１のチャンバ）を画定する、中央ピストン１０４５と呼ばれる、中央ジャッキを備え、下部チャンバ１０４１は、コネクティングロッドヘッド１０２の側にある（図３ｃ）。有利には、上部チャンバ１０４２、および、下部チャンバ１０４１は、同等のセクションを有する。

この第２の実施形態では、制御システム１１０は、単一のスライド１１１を含む。油圧回路１０４は、スライド１１１を、上部チャンバ１０４２に接続するための、ダクト１０４ａと、スライド１１１を、下部チャンバ１０４１に接続するための、ダクト１０４ｂとを備える。シリンダピストン１０４５は、２つのチャンバ１０４１、１０４２を接続する移送ダクト１０４ｃと、ダクト１０４ｃに配置され、上部チャンバ１０４２から下部チャンバ１０４１へのオイルの循環のみを可能にする、バルブ１０４６（以下、第３のバルブと呼ばれる）を備える。

上記されるように、スライド１１１は、その端部において、第１のシュー１１３に固定された、を含み、これを介して、オイルは、オイル供給部１１から、フィルタ１１１１を通過する。それは、また、第１の入口バルブ１１１２を含み、これは、フィルタ１１１１からスライドの内部へのオイルの循環を可能にするが、逆の循環を可能にしない。さらに、それは、第１のバルブ１１１２と直列の、第２のバルブ１１１５を備える（図２ｂ、図２ｃ）。スライド１１１は、それぞれがバルブ１１１２、１１１５の下流にある、少なくとも２つのオリフィス１１１３、１１１４を含み、オリフィス１１１３、１１１４の一方および／または他方が、回路１０４のダクト１０４ａ、１０４ｂに対向するときに、油圧回路１０４との流体連通の確立を可能にする。流体連通は、油圧回路１０４に供給することと、ダクト１０４ａ、１０４ｂと、スライド１１１を通過することを介して、下部チャンバ１０４１から上部チャンバ１０４２にオイルを循環させることとから成り得る。代わりに、流体連通は、遮断され得、油圧回路１０４を閉回路に置き、移送ダクト１０４ｃを介した移送は、上部チャンバ１０４２から下部チャンバ１０４１へのみ可能である。

第２の実施形態では、スライド１１１は、横軸ｙに沿って、２つの異なる位置を占め得るように、準備がなされる。スライド１１１の第１の静止位置Ｐ１は、外部制御部材５０によって、第１のシュー１１３に加えられる押圧力がない状態で確立される。そのとき、スライド１１１は、上部チャンバ１０４２にオイルを供給し、オイルが、下部チャンバ１０４１と上部チャンバ１０４２間に循環することを可能にするように構成される。実際には、第１のバルブ１１１２と第２のバルブ１１１５の間のオリフィス１１１３は、下部チャンバ１０４１と流体連通し、第２のバルブ１１１５の下流のオリフィス１１１４は、上部チャンバ１０４２と流体連通にある。下部チャンバ１０４１から上部チャンバ１０４２への流体の循環を妨げる、第３のバルブ１０４６の存在により、供給部１１から来て、第１の入口バルブ１１１２を通過した、オイルは、第２のバルブ１１１５を通って循環し、上部チャンバ１０４２を満たす。同様に、下部チャンバ１０４１からのオイルは、第１の入口バルブ１１１２によって遮断され、第２のバルブ１１１５を循環し、上部チャンバ１０４２を満たす。上部チャンバ１０４２は、一杯になり、一方で、下部チャンバ１０４１は空になり、これは、コネクティングロッドを、その最大長に調整することを可能にする。

スライド１１１の第２の位置Ｐ２は、第１のシュー１１３に外部制御部材５０によって加えられる最大押圧力Ｆに対応する。その第２の位置Ｐ２では、スライド１１１は、油圧回路１０４との流体連通を遮断するように構成される。上部チャンバ１０４２から下部チャンバ１０４１へのオイルの循環のみを許可する、第３のバルブ１０４６の存在により、コネクティングロッドが最小の長さに調整されるまで、流体は徐々に下部チャンバ１０４１を満たし、上部チャンバ１０４２を空にする。

前述されるように、この実施形態でも、および、説明されるであろう、他のすべての実施形態でも、コネクティングロッド１０によって受けられる、燃焼力および慣性力は、コネクティングロッド１０の目標長さに達するまで、オイルの循環を促進するであろう。
トライレートコネクティングロッド
第３の実施形態によれば、可変長コネクティングロッド１０は、油圧回路１０４のチャンバ１０４１、１０４２の間の移動を伴う、トライレート動作を使用する（図５ａ、図５ｂ）。コネクティングロッド１０は、それが、３つの定められた長さ、すなわち、エンジンの最大圧縮速度に対応する最大長、中間長、および、最小圧縮速度に対応する最小長、で動作し得る場合、「トライレート」と呼ばれることが思い出されるべきである。

第３の実施形態は、伸縮式コネクティングロッドを備えて、以下に説明されるが、この第３の実施形態による制御システム１１０は、偏心型コネクティングロッドにも同様に適切に適用され得るであろう。

この第３の実施形態では、制御システム１１０は、２つのスライド１１１ａ、１１１ｂを備える。油圧制御回路１０４は、４つの独立したダクト１０４ａ、１０４ａ’、１０４ｂ、１０４ｂ’を含み、２つは、第１のスライド１１１ａを、一方では、上部チャンバ１０４２に、他方では、下部チャンバ１０４１に接続するためのものであり、２つは、第２のスライド１１１ｂを、一方では、上部チャンバ１０４２に、他方では、下部チャンバ１０４１に接続するためのものである。中央ピストン１０４５は、上部チャンバ１０４２と下部チャンバ１０４１との間に、移送ダクト１０４ｃを含み、そのバルブ１０４６（以下、第３のバルブと呼ばれる）は、上部チャンバ１０４２から下部チャンバ１０４１へのオイルの循環のみを可能にする。中央ピストン１０４５は、さらに、例えば、ニードルによって制御されるバルブ（以下、第４のバルブ１０４７と呼ばれる）の形態の、シャッター装置１０４７を、第２のスライド１１１ｂと上部チャンバ１０４２を接続するダクト１０４ｂに備える。

各スライド１１１ａ、１１１ｂは、フィルタ１１１１、第１の入口バルブ１１１２、第２のバルブ１１１５、および、オリフィス１１１３、１１１４がダクト１０４ａ、１０４ａ’、１０４ｂ、１０４ｂ’に面しているときに、油圧回路１０４との流体連通の確立を可能にする、少なくとも２つのオリフィス１１１３、１１１４を含む。流体連通は、油圧回路１０４にオイルを供給すること、オイルを、下部チャンバ１０４１から上部チャンバ１０４２に循環させることから成り得る。代わりに、流体連通は、遮断され得、油圧回路１０４を閉回路に置く。

制御システムは、さらに、ハウジング１１２内に、第１のシュー１１３に固定された端部と対向する、各スライド１１１ａ、１１１ｂの端部に対して配置された、ばね１１１６を備える（図５ａ）。

図５ｂは、この第４の実施形態による、コネクティングロッド１０の動作を示す。２つのスライド１１１ａ、１１１ｂが、横軸ｙに沿って、３つの異なる位置を占め得るように、準備がなされる。

第１のスライド静止位置Ｐ１（外部制御部材５０によって第１のシュー１１３に加えられる力が存在しない）では、第１のスライド１１１ａは、上部チャンバ１０４２にオイルを供給し、オイルが、下部チャンバ１０４１から上部チャンバ１０４２に循環するのを可能にする。第２のスライド１１１ｂは、油圧回路１０４との流体連通を遮断するように構成される。上部チャンバ１０４２は、一杯になり、一方で、下部チャンバ１０４１は、空になり、したがって、コネクティングロッド１０は、その最大長に調整される。

外部制御部材５０により第１のシュー１１３に加えられる最大押圧力Ｆに対応する、スライド１１１ａ、１１１ｂの第２の位置Ｐ２では、第１のスライド１１１ａおよび第２のスライド１１１ｂは、油圧回路１０４との流体連通を遮断するように構成される。上部チャンバ１０４２から下部チャンバ１０４１へのオイルの循環のみを許可する、第３のバルブ１０４６の存在により、流体は、コネクティングロッドが最小の長さに調整されるまで、下部チャンバ１０４１を徐々に満たし、上部チャンバ１０４２を空にする。

スライド１１１ａ、１１１ｂの第３の位置Ｐ３は、外部制御部材５０により第１のシュー１１３に加えられる、中間押圧力Ｆ_medに対応する。各スライドの後ろの、ハウジング１１２内のスプリング１１１６の存在は、スライドが、極限位置において、ハウジング１１２の下部に移動するのを防止し、ばね１１１６は、スライド１１１ａ、１１１ｂの第１の静止位置Ｐ１と第２の（極限）位置Ｐ２との間に、第３の位置Ｐ３の実行を可能にする。

第３の位置Ｐ３において、第１のスライド１１１ａは、油圧回路１０４との流体連通を遮断するように構成される。第２のスライド１１１ｂは、上部チャンバ１０４２にオイルを供給し、第４のバルブ１０４７がニードルによって開かれるとき、オイルが、下部チャンバ１０４１と上部チャンバ１０４２との間を循環することを可能にするように構成され、実際には、中央ピストン１０４５が、定められた位置、典型的にはシリンダ内の中間位置に達するとき、ニードルは、バルブ１０４７を開くであろう。その後、上部チャンバ１０４２は、一杯になるであろうし、シリンダピストン１０４５が決められた位置の下方になるとすぐに、第４のバルブ１０４７が閉じて、２つのチャンバ間の流体の循環を遮断するであろう。その後、オイルは、第３のバルブ１０４６を介して、（コネクティングロッドによって受けられる燃焼力および慣性力により）上部チャンバ１０４２から下部チャンバ１０４１に通過する傾向があるであろうし、中央ピストン１０４５は、定められた位置に、または、それを超えて戻るであろうし、これは、第４のバルブ１０４７を再び開き、下部チャンバ１０４１から上部チャンバ１０４２への流体の循環を回復するなどの結果を有するであろう。したがって、第３の位置Ｐ３において、制御システム１１０のスライド１１１ａ、１１１ｂは、中央ピストン１０４５の定められた（中間）位置に、多かれ少なかれ対応する、中間の長さで、コネクティングロッド１０を維持することを可能にするであろう。

例として、スライド１１１ａ、１１１ｂの第１の静止位置Ｐ１から開始して、第３の位置Ｐ３は、スライド１１１ａ、１１１ｂの１ｍｍの並進によって得られ得、第２の位置Ｐ２は、２ｍｍの並進によって得られ得る。

本発明によるコネクティングロッド１０の、この第３の実施形態の変形例によれば、制御システム１１０は、第１のシュー１１３および第２のシュー１１５が配置される側壁に対向する、コネクティングロッド１０の他方の側壁に配置された、少なくとも１つの第３のシュー１１６を含む（図５ｃ、図５ｄ）。

制御システム１１０は、また、有利には、コネクティングロッドヘッド１０２の中心に関して、第３のシュー１１６と対称である、第４のシュー１１７を含み、第４のシュー１１７は、第２のシュー１１５と同じ役割を果たすが、対向側で、第３のシュー１１６に加えられる可能性がある押圧力をバランスさせる。

この変形例では、押圧力を加えるために、一方では、コネクティングロッドヘッド１０２の一方の側壁に配置された第１のシュー１１３および第２のシュー１１５、および、他方では、コネクティングロッドヘッド１０２の他方側に配置された、第３のシュー１１６および第４のシュー１１７の、２つの制御部材５０、５０’が必要である。

第３の実施形態のこの変形例では、制御システム１１０は、２つのスライド１１１ａ、１１１ｂを含む。各スライドは、第１のシュー１１３に加えられる力により、横軸ｙに沿って、一方向に移動させられ得、さらに、第３のシュー１１６に加えられる力により、横軸ｙに沿って、他の方向に移動させられ得る。

油圧回路１０４は、４つの独立したダクト１０４ａ、１０４ａ’、１０４ｂ、１０４ｂ’、バルブ１０４６を備えた移送ダクト１０４ｃ、および、例えば、第３の実施形態に記載される、ニードルによって制御されるバルブの形態の、シャッター装置１０４７を備える。

スライド１１１ａは、その端部で、第１のシュー１１３に固定されたフィルタ１１１１を含み、スライド１１１ｂは、その端部で、第３のシュー１１６に固定されたフィルタ１１１１を含み、これらを、オイル供給部１１から来るオイルが通過する。各スライド１１１ａ、１１１ｂは、また、第１の入口バルブ１１１２、第２のバルブ１１１５、および、油圧回路１０４との流体連通の確立を可能にする、少なくとも２つのオリフィス１１１３、１１１４を含む（図５ｃ）。流体連通は、油圧回路１０４にオイルを供給すること、オイルを、下部チャンバ１０４１から上部チャンバ１０４２に循環させることから成り得る。代わりに、流体連通は、遮断され得、油圧回路１０４を閉回路に置く。

図５ｄは、第３の実施形態のこの変形例による、コネクティングロッド１０の動作を示す。２つのスライド１１１ａ、１１１ｂが、横軸ｙに沿って、３つの異なる位置を占め得るように準備がなされる。

第１のスライド静止位置Ｐ１（外部制御部材５０、５０’による第１のシュー１１３または第３のシュー１１６に加えられる押圧力を伴わない）において、第１のスライド１１１ａは、上部チャンバ１０４２へオイルを供給し、および、オイルが、下部チャンバ１０４１から上部チャンバ１０４２へ循環することを可能にするように構成される。第２のスライド１１１ｂは、油圧回路１０４との流体連通を遮断するように構成される。上部チャンバ１０４２が一杯になり、一方で、下部チャンバ１０４１は空になり、したがって、コネクティングロッド１０は、その最大長に調整される。

外部制御部材の１つ５０’によって第３のシュー１１６に加えられる（第１のシュー１１３に力は加えられない）最大押圧力Ｆに対応する、スライド１１１ａ、１１１ｂの第２の位置Ｐ２では、第１のスライド１１１ａおよび第２のスライド１１１ｂは、油圧回路１０４との流体連通を遮断するように構成される。上部チャンバ１０４２から下部チャンバ１０４１へのオイルの循環のみを許可する、第３のバルブ１０４６の存在により、コネクティングロッドが最小長に調整されるまで、流体は、徐々に、下部チャンバ１０４１を満たし、上部チャンバ１０４２を空にする。

スライドの第３の位置Ｐ３は、他の外部制御部材５０により、第１のシュー１１３に加えられる（第３のシュー１１６に力は加えられない）、中間押圧力Ｆ_medに対応する。バルブ（図５ｄに示される）は、外部制御部材５０、５０’を作動させる、独立したオイル回路（以下、流体制御回路と呼ばれる）に配置され得、それぞれ、２つの異なる油圧を得るために、制御部材５０、５０’の一方および他方の作動を可能にすることが留意されるべきである。

第３の位置Ｐ３において、第１のスライド１１１ａは、油圧回路１０４との流体連通を遮断するように構成される。第２のスライド１１１ｂは、上部チャンバ１０４２にオイルを供給し、第４のバルブ１０４７が、ニードルバルブによって開かれるとき、オイルが、下部チャンバ１０４１から上部チャンバ１０４２に循環することを可能にするように構成され、これは、中央ピストン１０４５の定められた（中間）位置に対応する。次いで、上部チャンバ１０４２が一杯になり、中央ピストン１０４５が定められた位置の下方になるとすぐに、第４のバルブ１０４７が閉じて、２つのチャンバ間の流体の循環を遮断するであろう。したがって、第３の位置Ｐ３において、制御システム１１０のスライド１１１ａ、１１１ｂは、中央ピストン１０４５の定められた（中間）位置に対応する、中間の長さで、コネクティングロッド１０を維持することを可能にするであろう。
連続レートコネクティングロッド
第４の実施形態によれば、可変長コネクティングロッド１０は、油圧回路１０４のチャンバ１０４１、１０４２の間での移動を伴わない、連続レート動作を使用する（図６ａ、６ｂ、６ｃ）。したがって、コネクティングロッド１０は、複数の長さで動作し得る。

第４の実施形態は、偏心型コネクティングロッドを備えて、以下に説明されるが、この第４の実施形態による制御システム１１０は、伸縮式コネクティングロッドにも同様に適切に適用され得るであろう。

制御システム１１０は、２つのスライド１１１ａ、１１１ｂを備える。また、油圧制御回路１０４は、２つのスライドの１つ１１１ａを、第１のチャンバ１０４１に接続するための、２つの独立したダクト１０４ａ、１０４ａ’と、他のスライド１１１ｂを、第２のチャンバ１０４２に接続するための、２つの独立したダクト１０４ｂ、１０４ｂ’とを備える。

図６ａおよび図６ｂに示されるように、各スライドは、フィルタ１１１１、第１の入口バルブ１１１２、および、オリフィス１１１３、１１１４の一方または他方がダクト１０４ａ、１０４ａ’、１０４ｂ、１０４ｂに対向するとき、油圧回路１０４との流体連通の確立を可能にする、２つのオリフィス１１１３、１１１４を含む。流体連通は、油圧回路１０４に供給することから成り得、そのとき、オイルの循環は、供給部１１から、スライド１１１ａ、１１１ｂを通過して、ダクト１０４ａ、１０４ａ’、１０４ｂ、１０４ｂ’の１つに向かって確立される。代わって、流体連通は、油圧制御回路１０４からオイルを排出することから成り、そのとき、オイルの循環は、ダクト１０４ａ、１０４ａ’、１０４ｂ、１０４ｂ’から、スライド１１１ａ、１１１ｂのうちの１つを通過して、ドレン１２に向かって確立される。最後に、流体連通が遮断され得、油圧回路１０４を閉回路に置く。

制御システム１１０は、第１のシュー１１３に固定された端部に対向した、各スライド１１１ａ、１１１ｂの端部に対する、ハウジング１１２内に配置されたばね１１１６を備える。

図６ｃは、この第４の実施形態による、コネクティングロッド１０の動作を示す。２つのスライド１１１ａ、１１１ｂは、それぞれ、第１の位置Ｐ１、第２の位置Ｐ２、および、第３の位置Ｐ３と呼ばれる、横軸ｙに沿った、３つの異なる位置を占め得るように準備がなされる。明確さのために、第１の静止位置Ｐ１は、他の２つの位置に言及した後で説明されるであろう。

スライド１１１ａ、１１１ｂの第２の位置Ｐ２は、外部制御部材５０によって、第１のシュー１１３に加えられる、最大押圧力Ｆに対応する。この第２の位置Ｐ２では、スライドの１つ１１１ａは、それが、ダクト１０４ａ’を介して接続される、第１のチャンバ１０４１から、オイルを排出するように構成され、ハウジング１１２の後部セクション１１２ｂ（したがって、オイルドレン１２）と流体連通する、スライド１１１ａのオリフィス１１１４は、ダクト１０４ａ’の対向側に配置される。もう一方のスライド１１１ｂは、それが、ダクト１０４ｂによって（オイル供給部１１と流体連通する、第２のスライド１１１ｂのオリフィス１１１３を介して）接続される、第２のチャンバ１０４２に、オイルを供給するように構成される。スライド１１１ａ、１１１ｂの第２の位置Ｐ２では、第２のチャンバ１０４２は、オイルを供給され、第１のチャンバ１０４１は、空にされ、これは、コネクティングロッドを、エンジンの最小速度に対応する、最小長に調整することを可能にする。

スライド１１１ａ、１１１ｂの第３の位置Ｐ３は、外部制御部材５０により第１のシュー１１３に加えられる、中間押圧力Ｆ_medに対応する。各スライド１１１ａ、１１１ｂの後ろの、ハウジング１１２内のスプリング１１１６の存在は、それが、極限位置にある、ハウジング１１２の底部に移動することを防止し、ばね１１１６は、スライド１１１ａ、１１１ｂの、第１の静止位置Ｐ１と第２の（極限）位置Ｐ２との間に、第３の位置Ｐ３の実行を可能にする。

この第３の位置Ｐ３では、スライドの１つ１１１ａは、第１のチャンバ１０４１にオイルを供給するように構成され、他のスライド１１１ｂは、第２のチャンバ１０４２からオイルを排出するように構成される。スライド１１１ａ、１１１ｂの第３の位置Ｐ３において、第１のチャンバ１０４１は、オイルを供給され、第２のチャンバ１０４２は空にされ、これは、コネクティングロッドを、エンジンの最大速度に対応する、最大長に調整することを可能にする。

スライド１１１ａ、１１１ｂの第１の静止位置Ｐ１は、第１のシュー１１３に力が加えられないときに得られる。そのとき、２つのスライド１１１ａ、１１１ｂは、油圧回路１０４との流体連通を遮断するように構成される。スライド１１１ａ、１１１ｂを第１の静止位置Ｐ１に置くことによって、油圧回路１０４は、閉回路にあると認められ、したがって、コネクティングロッド１０は、中間エンジン速度に対応する、最大長と最小長との間の、中間長に維持され得る。中間長を制限するか増加させることが望まれるかどうかによって、最大の力Ｆまたは中間の力Ｆ_medで、第１のシュー１１３に衝撃を加えることにより、この中間長を、徐々に変更することが可能である。

第５の実施形態によれば、可変長コネクティングロッド１０は、油圧回路１０４のチャンバ１０４１、１０４２間の移動を伴い、連続レートで作動する（図７ａ、図７ｂ、図７ｃ、図７ｄ）。第５の実施形態は、伸縮式コネクティングロッドを備えて、以下に説明されるが、この第５の実施形態による制御システム１１０は、偏心型コネクティングロッドにも同様に適切に適用され得るであろう。

制御システム１１０は、２つのスライド１１１ａ、１１１ｂを備える（図７ａ）。油圧回路１０４は、４つの独立したダクト１０４ａ、１０４ａ’、１０４ｂ、１０４ｂ’を含み、各スライド１１１ａ、１１１ｂを、２つのチャンバ１０４１、１０４２に接続する。

各スライドは、フィルタ１１１１、第１の入口バルブ１１１２、第２のバルブ１１１５、１１１５’、および、ダクト１０４ａ、１０４ａ’、１０４ｂ、１０４ｂ’を介して、油圧回路１０４との流体連通の確立を可能にする、少なくとも二つのオリフィス１１１３、１１１４を備える。

流体連通は、油圧回路１０４に供給すること、ダクト１０４ａ、１０４ａ’を介し、第１のスライド１１１ａを通過して、上部チャンバ１０４２から下部チャンバ１０４１に、オイルを循環させることから成り得る。あるいは、流体連通は、油圧回路１０４に供給すること、ダクト１０４ｂ、１０４ｂ’を介し、第２のスライド１１１ｂを通過して、下部チャンバ１０４１から上部チャンバ１０４２にオイルを循環させることから成り得る。最後に、流体連通は遮断され得、油圧回路１０４を閉回路に置く。

制御システムは、さらに、第１のシュー１１３に固定された端部に対向する、各スライド１１１ａ、１１１ｂの端部に対する、ハウジング１１２内に配置されたばね１１１６を備える。

図７ｄは、この第５の実施形態による、コネクティングロッド１０の動作を示す。２つのスライド１１１ａ、１１１ｂが、横軸ｙに沿って、３つの異なる位置を占め得るように、準備がなされる。

外部制御部材５０によって加えられる押圧力Ｆの不存在で、スライド１１１ａ、１１１ｂによって占められる、第１の静止位置Ｐ１において、第１のスライド１１１ａおよび第２のスライド１１１ｂは、油圧回路１０４との流体連通を遮断するように構成される（図７ａ）。そのとき、油圧回路１０４は、閉回路であり、中央ピストン１０４５は、その位置、例えば、中間位置にロックされる。したがって、コネクティングロッド１０は、中間長を有する。

第１のシュー１１３に、外部制御部材５０によって加えられる最大押圧力Ｆに対応する、スライドの第２の位置Ｐ２（図７ｃ）において、第１のスライド１１１ａは、オイルを下部チャンバ１０４１に供給し、オイルが、第１スライド１１１ａの第２バルブ１１１５’を通って、上部チャンバ１０４２から下部チャンバ１０４１に、循環することを可能にするように構成され、したがって、スライド１１１ａのこの位置Ｐ２は、２つのチャンバ１０４１、１０４２の間の移動を可能にする。第２のスライド１１１ｂは、油圧回路１０４との流体連通を遮断するように構成される。

スライドのこの第２の位置Ｐ２では、下部チャンバ１０４１が、一杯になり、上部チャンバ１０４２が、空になり、コネクティングロッドの長さは、それが、最小長に達するまで減少する。スライド１１１ａ、１１１ｂを、第１の静止位置Ｐ１にもたらすことにより（油圧回路１０４は、そのとき、閉回路に戻る）、コネクティングロッド１０は、中間長と最小長の間の、様々な長さに維持され得る。

第１のシュー１１３に、外部制御部材５０により加えられる中間押圧力Ｆ_medに対応する、スライド１１１ａ、１１１ｂの第３の位置Ｐ３（図７ｂ）では、第２のスライド１１１ｂは、上部チャンバ１０４１に、オイルを供給し、オイルが、第２のスライド１１１ｂの第２のバルブ１１１５を介して、下部チャンバ１０４１から上部チャンバ１０４２に循環することを可能にするように構成される。スライド１１１ａのこの位置Ｐ３は、２つのチャンバ１０４１、１０４２間の移動を可能にする。第１のスライド１１１ａは、油圧回路１０４との流体連通を遮断するように構成される。

スライドのこの第３の位置Ｐ３において、上部チャンバ１０４３は、一杯になり、下部チャンバ１０４４は、空になり、コネクティングロッドの長さは、それが、最大長に達するまで増加する。スライドを、第１の静止位置Ｐ１に戻すことにより（油圧回路１０４は、そのとき、閉回路に戻る）、コネクティングロッド１０は、中間長から最大長の間の、様々な長さに維持され得る。この第５の実施形態によるコネクティングロッド１０は、連続レート制御圧縮比エンジンを駆動するために、連続的に可変の長さの値を提供する。

オイルドレン１２との特定の流体連通が確立されていない、上記のすべての実施形態において、スライド１１１、１１１ａ、１１１ｂが、密封することなく、コネクティングロッドヘッド１０２のハウジング１１２内に取り付けられるという事実は、オイル品質の劣化（密閉された閉回路で起こり得るであろう、劣化）を回避する、油圧回路１０４のオイルの漸進的な更新を可能にすることが留意されるべきである。
押圧力を加える外部制御部材
図８ａ、図８ｂ、図８ｃ、および、図８ｄを参照して説明される、以下の実施形態は、例として与えられ、本発明によるコネクティングロッド１０と互換性のある、コネクティングロッド１０の外部の、制御部材５０を示す。

コネクティングロッド１０を支持するクランクシャフト２００は、接続アーム４によって接続された、少なくとも１つのクランクピン２と、少なくとも１つのジャーナル３を含む。それは、さらに、少なくとも１つの制御部材５０を含む。制御部材５０は、横軸ｙに沿って、並進運動し得、コネクティングロッド１０の長さの制御システム１１０の第１のシュー１１３（および第２のシュー１１５）と協働する。

好ましくは、制御部材５０の総ストロークは、構成および実施形態に応じて、約１ｍｍから２ｍｍまで変化する。もちろん、エンジンの寸法によっては、他のストロークが、また、考慮され得る。

制御部材５０は、クランクピン２の一端で、接続アーム４に配置される。それは、その平坦な表面５２が、横軸ｙに垂直な平面（ｘ、ｚ）に延びる、環状部分５１を含む。環状部分５１は、クランクピン２と同軸であり、それは、クランクシャフト１のどの角度位置でも、その平坦な表面５２を介して、制御システム１１０の第１のシュー１１３（および第２のシュー１１５）との、連続的な接触を確立し得る。そのような構成は、第１のシュー１１３および第２のシュー１１５に連続的な押圧力を加えることにより、衝撃のない機械的伝達の利点を有する。

クランクシャフト１００は、また、横軸ｙに沿って、制御部材５０を移動させるように構成された、流体制御回路６０を備える。流体回路６０は、流体が、制御部材５０の背面（平坦な表面５２の反対側）と連通することをもたらすことを意図された、少なくとも１つのオリフィス６１を備え、制御部材５０に圧力を加えて、それが、移動することをもたらす。流体は、気体または液体であり得る。気体流体は、その非常に低い密度のため、液体流体と比較して、クランクシャフトの回転により、より少なく影響されるという利点を有する。

有利なことに、流体制御回路６０は、クランクピン２の端部の一方から、この端部に対向する、最後のクランクピン２までの、クランクシャフト１００の全長にわる、穿孔されたダクト６２によって形成される。流体回路６０は、上記されるように、接続アーム４に、少なくとも１つの流体出口オリフィス６１を有し、制御要素５０の背面と連通する。クランクシャフト１００のボア６２は、クランクピンとジャーナル３を接続する、潤滑穴から独立している。流体制御回路６０は、クランクシャフト１の外側に向かう、各ボア６２の出口で一、連のプラグ６３によって密封される。

制御部材５０の特定の実施形態によれば、環状空洞４０が、クランクピン２の一端で、接続アーム４に配置される（図８ｂ）。この空洞４０は、環状ピストンのシリンダ本体を形成することを意図され、順に、環状ピストンは、制御部材５０によって形成される。流体制御回路６０の流体のための出口オリフィス６１は、空洞４０に開口する。接続アーム４は、また、クランクピン２と同軸の外部センタリング４１、および、２つのラグハウジング４２を含み、その機能は、後で概説されるであろう。制御要素５０は、クランクピン２の周りに組み立てられ、次に、環状空洞４０に配置されるように設計される、例えば、Ｈ字形のプロファイルを有する、２つのハーフフレーム５３を含む。有利には、ハーフフレーム５３は、金属である。それらが取り付けられた後、２つのハーフフレーム５３を位置合わせして固定するために、ピンが設けられる。

制御部材５０が環状空洞４０に配置されるときに、制御部材５０の背面５５と平坦な表面５２との間のシールを提供するために、ハーフフレーム５３のそれぞれにおいて、エラストマー５４が成型される。このタイプのシール付き環状ピストンの場合、これらの同じシールによって生成される摩擦トルクが、コネクティングロッド１０のシュー１１３との接触の摩擦トルクよりも大きくなることが留意されるべきである。したがって、制御部材５０に回転防止システムを追加することは無意味に思える。

クランクシャフト２００は、外部センタリング４１で中央揃えされ、ラグハウジング４２で、接続アーム４に直接クリップされる、ヨークジョイント４５を備える。ヨークジョイント４５は、制御部材５０が、横軸ｙに沿って、第１の方向Ｙ１に移動するときに、制御部材５０の端止め部材を形成する。それは、好ましくは環状セグメントを有し、制御部材５０の環状部分５１に対する、当接点の標準化を可能にする。有利には、ヨークジョイント４５は、また、コネクティングロッドヘッド１０２に対する横方向当接部として機能し得る。

制御部材５０の環状部分５１（環状ピストンを形成する）は、第１のシュー１１３および第２のシュー１１５に対して、連続的な接触を確立し得る、平坦な表面５２を有する。制御要素５０が、第１の方向Ｙ１に移動させられるとき、シュー１１３、１１５との接触が確立され得る（図８ａ、図８ｃ）。この移動は、制御部材５０の背面５５への流体圧力の印加によって引き起こされる。流体は、流体制御回路６０のダクト６２によって、環状空洞４０（制御部材５０の背面に位置する）に送られる。流体回路６０の減圧は、制御要素５０の第２の方向Ｙ２への変位を引き起こし、したがって、シュー１１３、１１５との接触を中断する。あるいは、その背面５５での流体圧力が閾値を下回るとき、制御部材５０を押し戻すために、戻し要素が配置され得る。

変形例によれば、制御部材５０、５０’は、クランクシャフト２００の各クランクピン２のいずれかの側で、各接続アーム４に配置される。そのような構成は、コネクティングロッド１０の第３の実施形態の変形例（トライレートコネクティングロッド）に概説されるように、コネクティングロッドヘッド１０２の一方の側壁に第１のシュー１１３および第２のシュー１１５を含み、他方の側壁に第３のシュー１１６および第４のシュー１１７を含む、トライレートコネクティングロッドの制御を可能にする。

クランクピン２が、２つのコネクティングロッド１０を受け入れるように精密に構成される場合、制御部材のこの変形例は、また、２つのコネクティングロッド１０の制御を可能にすることが留意されるべきである。
可変圧縮比エンジン
本発明は、また、直列形またはＶ字形の構造を有し得る、制御可変圧縮比エンジンに関する。エンジンは、エンジンブロック、および、エンジンブロックに配置された、上述のクランクシャフト２００を備える。エンジンは、さらに、クランクシャフト２００のクランクピン２に関連する、上述した、少なくとも１つの可変長コネクティングロッド１０を備える。

クランクシャフト２００の流体制御回路６０は、クランクシャフト２００の端部により、外部に接続される。端部は、回転部分（クランクシャフト）と静止部分（エンジンブロック）との間の接続を可能にし、したがって、制御回路６０の、エンジンブロックの外側に配置された外部制御アセンブリとの流体結合を可能にする、回転シールを受容するように配置される。外部制御アセンブリは、流体を制御回路６０に運ぶように構成される。それは、流体が、圧縮空気である場合、特に、例えば、空気圧縮機などの、圧力源を備える。制御回路６０を真空下に置くために（そして、第２の方向Ｙ２への制御要素５０の移動を制御するために）、外部制御アセンブリは、また、専用の、または、共用される真空ポンプを含み得る。外部制御アセンブリは、エンジン速度と負荷に応じて、エンジン制御ユニット（コンピューター）によって制御される。

もちろん、本発明は、記載された様々な実施形態に限定されず、特許請求の範囲によって画定される、本発明の範囲から逸脱することなく、変形の実施形態を追加することが可能である。

Claims (10)

1. 可変長コネクティングロッド（１０）であって、その本体（１０１）は、長手方向軸（ｚ）に沿って延びており、前記可変長コネクティングロッド（１０）は、
   －前記長手方向軸（ｚ）に垂直な横軸（ｙ）に沿って、クランクシャフトのクランクピンとのピボット接続を確立するように設計された、コネクティングロッドヘッド（１０２）と、
   －前記コネクティングロッド（１０）の長さを制御するための油圧回路（１０４）と、
   －前記油圧回路（１０４）を制御するためのシステム（１１０）と、
   を含み、
   前記制御システム（１１０）は、
   －前記コネクティングロッドヘッド（１０２）のハウジング（１１２）内に配置された、少なくとも１つの線形油圧スライド（１１１、１１１ａ、１１１ｂ）であって、前記少なくとも１つの線形油圧スライド（１１１、１１１ａ、１１１ｂ）は、第１の静止位置（Ｐ１）と少なくとも１つの第２の位置（Ｐ２）を占めることが可能で、各位置は、前記油圧回路（１０４）との流体連通が開閉されることを可能にする、前記少なくとも１つの線形油圧スライド（１１１、１１１ａ、１１１ｂ）と、
   －前記コネクティングロッドヘッド（１０２）の側壁に配置され、前記スライド（１１１、１１１ａ、１１１ｂ）の一端に固定された、少なくとも第１のシュー（１１３）であって、前記少なくとも第１のシュー（１１３）は、前記クランクピンと同軸で、前記コネクティングロッド（１０）の外部にある、環状制御部材（５０、５０’）によって加えられる押圧力を受けるのに適しており、前記押圧力は、前記スライド（１１１、１１１ａ、１１１ｂ）が、第２の位置（Ｐ２）に移動させさられることを可能にする、前記少なくとも第１のシュー（１１３）と、
   －押圧力の不存在で、前記スライド（１１１、１１１ａ、１１１ｂ）を、その第１の静止位置（Ｐ１）に戻すための戻し手段（１１４）と、
   －前記コネクティングロッドヘッド（１０２）の側壁に配置され、押圧力を受けるのに適した、少なくとも第２のシュー（１１５）と、
   を含むことを特徴とする可変長コネクティングロッド（１０）。
2. 請求項１に記載の可変長コネクティングロッド（１０）であって、前記第１のシュー（１１３）、および、前記第２のシュー（１１５）は、前記押圧力がこれらに加えられたときに、前記シューが受ける力の重心が、実質的に、前記コネクティングロッドヘッド（１０２）の中心に位置づけられるように配置されることを特徴とする可変長コネクティングロッド（１０）。
3. 請求項１または請求項２に記載の可変長コネクティングロッド（１０）であって、前記シュー（１１３、１１５）の少なくとも１つは、前記横軸（ｙ）に沿った、その可能な移動を制限するための端止め部材を含むことを特徴とする可変長コネクティングロッド（１０）。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の可変長コネクティングロッド（１０）であって、前記油圧回路（１０４）は、少なくとも２つの油圧チャンバ（１０４１、１０４２）を含み、それぞれは、少なくとも１つのダクト（１０４ａ、１０４ａ’、１０４ｂ、１０４ｂ’）によって、前記スライド（１１１、１１１ａ、１１１ｂ）に接続され、前記チャンバ（１０４１、１０４２）は、少なくとも１つの油圧ピストンに関連付けられ、その移動は、前記長手方向軸（ｚ）に沿った、前記コネクティングロッド（１０）の長さを変更するのに適していることを特徴とする可変長コネクティングロッド（１０）。
5. 請求項４に記載の可変長コネクティングロッド（１０）であって、前記少なくとも１つのスライド（１１１、１１１ａ、１１１ｂ）は、それが占める位置に応じて、油圧チャンバ（１０４１、１０４２）とオイル供給部（１１）との間のオイル循環を確立するか、または、油圧チャンバ（１０４１、１０４２）とオイルドレン（１２）との間のオイル循環を確立するか、または、２つの油圧チャンバ（１０４１、１０４２）の間のオイル循環を確立するか、または、前記２つの油圧チャンバ（１０４１、１０４２）との、いかなるオイル循環をも遮断することを可能にする可変長コネクティングロッド（１０）。
6. 請求項５に記載の可変長コネクティングロッド（１０）であって、前記オイル供給部（１１）は、コネクティングロッドヘッド（１０２）のベアリング（１０３）から、潤滑オイルを回収するように構成されることを特徴とする可変長コネクティングロッド（１０）。
7. 請求項５または６に記載の可変長コネクティングロッド（１０）であって、前記少なくとも１つのスライド（１１１、１１１ａ、１１１ｂ）は、オイル循環の方向が定められることを可能にする、少なくとも１つのバルブ（１１１２、１１１５、１１１５’）を含むことを特徴とする可変長コネクティングロッド（１０）。
8. 請求項４から７のいずれか一項に記載の可変長コネクティングロッド（１０）であって、前記油圧回路（１０４）は、前記２つの油圧チャンバ（１０４１、１０４２）を接続し、オイル循環の方向が定められることを可能にするバルブ（１０４６）を備えた、ダクト（１０４ｃ）を含むことを特徴とする可変長コネクティングロッド（１０）。
9. 請求項４から８のいずれか一項に記載の可変長コネクティングロッド（１０）であって、少なくとも１つの油圧ピストンに接続された、戻し、または、押し戻し部材（１０４２ａ）を含むことを特徴とする可変長コネクティングロッド（１０）。
10. 請求項４から９のいずれか一項に記載の可変長コネクティングロッド（１０）であって、油圧チャンバ（１０４２）と前記スライド（１１１ｂ）とを接続する、少なくとも１つのダクト（１０４ｂ）は、前記油圧ピストン（１０４５）が定められた位置に達したときに、前記油圧チャンバ（１０４２）と前記スライド（１１１ｂ）との間のオイル循環を可能にするように構成された、シャッター装置（１０４７）を含むことを特徴とする可変長コネクティングロッド（１０）。

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