JP5219838B2 - 可変圧縮比エンジンを制御するための電気機械装置 - Google Patents
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- 可変圧縮比エンジンの圧縮比の制御を可能にする電気機械装置において、可変圧縮比エンジンは、各シリンダについて、伝達部材(3)を含んで各ピストン(2)に動作を伝達する伝達装置(1)、ローラ支承ガイド装置(4)、スプロケットホイール(5)、接続ロッド(6)、クランクシャフト(9)、上部アクチュエータロッド(10)と下部アクチュエータロッド(16)とアクチュエータピストン(13)と制御ロッド(20)で構成される制御アクチュエータ(8)を含む制御装置(12)によってエンジンブロックに対する垂直位置が制御される制御ラック(7)を含み、伝達装置(1)の伝達部材(3)は、ピストン(2)と一体的であるとともに、一方でローラ支承ガイド装置(4)と、他方でスプロケットホイール(5)と協働し、スプロケットホイール(5)は、ピストン(2)とクランクシャフト(9)の間で動作を伝達するため、クランクシャフト(9)に接続された接続ロッド(6)と協働するとともに、伝達部材(3)と反対の側において制御ラック(7)と協働し、制御装置(12)の制御アクチュエータ(8)は、上部アクチュエータロッド(10)と下部アクチュエータロッド(16)とアクチュエータピストン(13)が一体的で、制御ロッド(20)がアクチュエータピストン(13)を貫く構成のものであって、少なくとも一つの電動モータ(802)と制御装置(12)の制御アクチュエータ(8)の少なくとも一つの制御ロッド(20)の間で動作(801)を伝達して、可変圧縮比エンジンの制御ラック(7)の垂直位置の制御を可能にするための機械的手段を含み、機械的手段が、少なくとも一つのカム(804)を含む少なくとも一つのカムシャフト(803)で構成されることを特徴とする電気機械装置。
- カムシャフト(803)が、エンジンの制御アクチュエータ(8)のシリンダヘッド(300)の上に配置されることを特徴とする、請求項1に記載の電気機械装置。
- カムシャフト(803)が、エンジンのエンジンブロック内において、エンジンの制御アクチュエータ(8)の下に配置されることを特徴とする、請求項1に記載の電気機械装置。
- カムシャフトの角位置についてエンジン管理システムに情報を提供することのできるセンサを、カムシャフト(803)が含むことを特徴とする、請求項1に記載の電気機械装置。
- カムシャフト(803)が、回転する戻りばね(805)を含むことを特徴とする、請求項1に記載の電気機械装置。
- カムシャフト(803)が、中間伝達手段(806)によって電動モータ(802)に接続されることを特徴とする、請求項1に記載の電気機械装置。
- カムシャフト(803)が、制御アクチュエータ(8)の制御ロッド(20)の縦軸上において軸に対して垂直に配置されて、少なくとも一つのタペット(809)により制御ロッド(20)の垂直位置に作用することを特徴とする、請求項1に記載の電気機械装置。
- 少なくとも一つの制御ロッド(20)の初期垂直位置を、エンジンの他の制御ロッド(20)の初期垂直位置に対して一定にすることのできる制御装置を、タペット(809)が含むことを特徴とする、請求項7に記載の電気機械装置。
- タペット(809)に含まれる制御装置が、回転不能にされることができるスレッドで構成されることを特徴とする、請求項8に記載の電気機械装置。
- カムシャフト(803)の位置が、制御アクチュエータ(8)の制御ロッド(20)の位置に対してオフセットしており、カムシャフト(803)が、少なくとも一つのロッカアーム(810,813)によりエンジンの制御ロッド(20)の垂直位置を制御できることを特徴とする、請求項1に記載の電気機械装置。
- ロッカアーム(810)が、エンジンに対してこれを旋回させるジョイント(811)をその中心付近に含み、ロッカアームの端部の一方がカムシャフト(803)の少なくとも一つのカム(804)と協働してロッカアームの角位置を制御するのに対して、ロッカアーム(810)の他端部が少なくとも一つの制御ロッド(20)と協働して制御ロッドの垂直位置を制御することを特徴とする、請求項10に記載の電気機械装置。
- ロッカアーム(810)が中心付近に含むとともにエンジンに対してロッカアームを旋回させるジョイント(811)が、少なくとも一つの制御ロッド(20)の初期垂直位置を、エンジンの他の制御ロッド(20)の初期垂直位置に対して一定にすることのできる制御装置(812)を含むことを特徴とする、請求項11に記載の電気機械装置。
- ロッカアーム(810)の中心付近に配置されたジョイント(811)に含まれる制御装置(812)が、回転不能にされてもよいスレッドで構成されることを特徴とする、請求項12に記載の電気機械装置。
- ロッカアーム(813)が、一方でエンジンに対してロッカアームを旋回させるジョイント(814)を端部で、他方でカムシャフト(803)の少なくとも一つのカム(804)と協働してロッカアームの角位置を制御する、ロッカアームの中心付近に配置された表面(815)を含み、ロッカアーム(813)の他端部が少なくとも一つの制御ロッド(20)と協働して制御ロッドの垂直位置を制御することを特徴とする、請求項10に記載の電気機械装置。
- ロッカアーム(813)が端部に含み、ロッカアームをエンジンに対して旋回させるジョイント(814)が、少なくとも一つの制御ロッド(20)の初期垂直位置を、エンジンの他の制御ロッド(20)の初期垂直位置に対して一定にすることのできる制御装置(816)を含むことを特徴とする、請求項14に記載の電気機械装置。
- ロッカアーム(813)の端部に形成されたジョイント(814)に含まれる制御装置(816)が、回転不能にされてもよいスレッドで構成されることを特徴とする、請求項15に記載の電気機械装置。
- 少なくとも一つの電動モータ(802)と少なくとも一つの制御ロッド(20)の間で動作(806)を伝達するための機械的手段が、エンジンの少なくとも一つの制御ロッド(20)の端部に取り付けられた超小型ラック(819)と協働する少なくとも一つのスプロケットホイール(818)を含む少なくとも一つのスプロケットホイールシャフト(817)で構成されることを特徴とする、請求項1に記載の電気機械装置。
- 中間伝達手段(801)が、スプロケットホイールシャフト(817)を電動モータ(801)に接続することを可能にすることを特徴とする、請求項17に記載の電気機械装置。
- 少なくとも一つの制御ロッド(20)の初期垂直位置を、エンジンの他の制御ロッド(20)の初期垂直位置に対して一定にすることのできる制御装置を、超小型ラック(819)が含むことを特徴とする、請求項17に記載の電気機械装置。
- 超小型ラック(819)に含まれる制御装置が、回転不能にされてもよいスレッドで構成されることを特徴とする、請求項19に記載の電気機械装置。
- 電動モータ(802)の角位置についてエンジン管理システムに情報を提供することのできるセンサを電動モータが含むことを特徴とする、請求項1に記載の電気機械装置。
- 制御ロッド(20)と同数の電動モータを含み、制御ロッド(20)の各々が制御ロッドの垂直位置を制御する自身の電動モータを有することを特徴とする、請求項1に記載の電気機械装置。
- 制御アクチュエータ(8)の上室(121)と下室(122)にそれぞれ設けられた二つの小径バルブ(21)を上昇させる二つの小径肩部(23)と、また、制御アクチュエータ(8)の上室(121)と下室(122)にそれぞれ設けられた別の二つの大径バルブ(25)を上昇させる別の二つの大径肩部(24)を制御ロッド(20)が含み、これらの肩部が、常に小径バルブ(21)が制御ロッド(20)により大径バルブ(25)より前に開くように配置されることを特徴とする、請求項1に記載の電気機械装置。
- 制御ロッド(20)が貫通する空洞と、大径バルブ(25)に形成された円錐形接触ゾーン(27)と協働する球形接触ゾーン(26)を小径バルブ(21)がその中心に含むことを特徴とする、請求項23に記載の電気機械装置。
- 一方で小径バルブに、他方でばねが収容された制御アクチュエータ(8)の室(121,122)の壁に当接するばね(22)により、同じ室(121,122)に収容された大径バルブ(25)と接触状態に小径バルブ(21)が保持され、ばね(22)がまた、制御アクチュエータ(8)のアクチュエータ(13)のピストンと大径バルブ(25)を接触状態に保持することができることを特徴とする、請求項23に記載の電気機械装置。
- 制御アクチュエータ(8)のアクチュエータピストン(13)に固定されるとともに、小径バルブに当接する少なくとも一つのばねにより、同じ室(121,122)に収容された大径バルブ(25)と接触状態に小径バルブ(21)が保持され、ばねがまた、制御アクチュエータ(8)のアクチュエータピストン(13)と大径バルブを接触状態に保持することができることを特徴とする、請求項23に記載の電気機械装置。
- 制御アクチュエータ(8)のアクチュエータピストン(13)とのシールを形成するため、ピストンの上下面にそれぞれ形成された平滑面と接触状態に保持されることができる平滑環状面(29)を大径バルブ(25)が含むことを特徴とする、請求項23に記載の電気機械装置。
- 大径バルブ(25)を常に制御ロッドの縦軸にしたがって制御ロッド上でセンタリングされた状態に保持するセンタリング手段を、大径バルブ(25)が含むことを特徴とする、請求項23に記載の電気機械装置。
- 制御アクチュエータ(8)の少なくとも一つの制御ロッド(20)が、制御ロッド(20)の垂直位置についてエンジン管理システムに情報を提供することのできる少なくとも一つのセンサを含むことを特徴とする、請求項1に記載の電気機械装置。
- 少なくとも一つの制御ラック(7)が、ラックの垂直位置についてエンジン管理システムに情報を提供することのできる少なくとも一つのセンサを含むことを特徴とする、請求項1に記載の電気機械装置。
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