JP5219839B2 - 可変圧縮比エンジンの圧力装置 - Google Patents

Description

本発明は、可変容量比エンジンの主可動部品のレースを、相互に、そしてシリンダブロックの支承面と常時接触状態に維持するプレス装置に関連する。

本出願人に属する国際特許ＷＯ９８／５１９１１、ＷＯ００／３１３７７、ＷＯ０３／００８７８３には、可変容量比エンジンの様々な機械的装置が開示されている。

本出願人の名による国際特許ＷＯ９８／５１９１１には、運転中に有効排出量および／または容量比を適応させることにより可変負荷および速度で使用される内燃ピストンエンジンの総効率を向上させるように機能する装置が記載されていることが分かるだろう。

本出願人の名による国際特許ＷＯ００／３１３７７とＷＯ０３／００８７８３から、可変容量比エンジンの機械的伝達装置は、一方では一つの小型ラックにより輪転ガイド装置と協働するとともに、他方では別の大型ラックにより接続ロッドに固定された鋸歯ホイールと協働する伝達部材に下部で固定されたピストンが中で移動する少なくとも一つのシリンダを含み、こうしてピストンと接続ロッドの間の動作の伝達を可能にすることが分かるだろう。

この可変容量比エンジンの機械的伝達装置はまた、鋸歯ホイールと協働する少なくとも一つの制御ラックと、伝達部材にピストンを締結してクランプ予負荷を付与する手段と、ラックの鋸歯の強化を可能にする接続手段と、鋸歯ホイールの構造を補強および軽量化する手段を含む。

大型ラックの鋸歯と鋸歯ホイールの鋸歯との間の最小動作間隙は、大型ラックおよび鋸歯ホイールに形成されたレースの位置によって決められることに気付くだろう。

大型ラックの鋸歯と鋸歯ホイールの鋸歯との間の最大動作間隙が、一方の、可変容量比エンジンの様々な可動部品、つまり輪転ガイド装置の一部を成す同期化ローラと鋸歯ホイールとピストンに固定された伝達部材と制御ラックの水平軸に沿った寸法の合計と、他方の、エンジンの片側では同期化ローラが、エンジンの反対側では制御ラックが当接するシリンダブロックの内面の間の距離の差により決められることにも気付くだろう。

大型ラックの鋸歯と鋸歯ホイールの鋸歯の間の最大動作間隙は、シリンダブロックおよび／または調節シムの製造時に高い精度を必要とするという短所をすべてが持つ様々な方法で調節することができる。

この高い精度は、大型ラックの鋸歯と鋸歯ホイールの鋸歯の間の最大動作間隙を可能な限り最小にするようにエンジンの可動部品の様々なレースの間の最大動作間隙を可能な限り最小にするのに必要である。最大動作間隙を可能な限り最小にすることは、とりわけ鋸歯ホイールの鋸歯とこの鋸歯ホイールが協働するラックの鋸歯の間の間隙から生じるエンジンの音響放出を制限するのに必要であり、この間隙はハンマリングを発生させる。

また、シリンダブロックの様々な内部機能面の間の平行状態の欠如をできる限り制限するため、シリンダブロックおよび／または調節シムの製造には高い精度が必要とされる。これは、この平行状態の欠如は、エンジンの運転中にシリンダブロック内での可動部品の詰まりを引き起こすからである。

エンジンの音響放出を制限して可動部品の詰まりを防止するためシリンダブロックおよび／または調節シムに高い精度を付与することに加えて、シリンダブロックとエンジンの可動部品の間に存在する温度差が、音響放出を増大させる過剰な間隙と、エンジンを破壊するゼロまたは負の間隙のいずれかにつながらないことも保証すべきである。

すなわち、温度差は、シリンダブロックの膨張とは異なる可動部品の膨張と、エンジンの動作間隙の負または正の変化につながるのである。

高い温度差は、シリンダブロックの上下の部品の間の動作でも発生する。これらの差は、同期化ローラの輪転に沿ったシリンダブロックに固定された面の配向を変えることがある。結果的に、エンジンの可動部品の様々なレースの間の最大動作間隙が、ピストンの行程中に変化する可能性がある。

別の製造問題は、エンジンの音響放出を制限するため、制御ラックを作動させるジャッキピストンとその空洞との間の動作間隙をできる限り減少させる必要性から生じる。これは、シリンダブロックにおいて、制御ラックのベアリング点の上下で交互に鋸歯のスラスト作用を受けて起こるラックの傾斜のため、ジャッキピストンがその空洞のいずれかの側に周期的に当接するためであり、本出願人に属する国際特許出願ＰＣＴ／ＦＲ０５／００５８４に記載されているように、このベアリング点は例えばボールジョイント接続の形を取る。

さらに、制御ジャッキによる制御ラックの動作に関連する別の欠点に気付くだろう。この動作は、容量比を低下させる場合よりも上昇させる方が低い速度で行われる。これは、ガスの膨張により制御ジャッキに印加される高い力を用いることによって容量比が低下するのに対して、往復動作を受けるエンジンの部品の慣性によって発生する比較的弱い力を用いることにより容量比が上昇するという事実による。

音響レベルを著しく低下させるという目的のため、そして可変容量比エンジンの圧縮比を調整する効率を高めるためとシリンダブロックの製造を容易にするために、本発明によるプレス装置は、以下の一つの特定の実施態様により、先行技術と区別される。
・シリンダブロックの製造公差が増大することにより、製造コストを低下させる。
・ピストンおよび制御ラックに固定された輪転ガイド装置と鋸歯ホイールと伝達部材のレースの間の間隙と、可動部品とシリンダブロックのその支承面との間の間隙は、エンジンの運転条件に関係なく常にゼロに維持され、その効果は、エンジンのギヤシステムの鋸歯間の最大間隙を制限することと、その結果、音響放出を制限することである。
・エンジンの破壊につながる可能性のある、エンジンの可動部品とシリンダブロックとの間の負の間隙の危険性が回避される。
・制御ラックの傾斜に続いてジャッキのピストンがその空洞と周期的に接触することにより生じる音響放出が回避される。
・容量比を上昇させる意味での制御ラックの可動速度が上昇する。

可変容量比エンジンの主可動部品のレースを、相互に、そしてシリンダブロックの支承面と常時接触状態に維持する、本発明によるプレス装置は、シリンダブロックに固定されて鋸歯セクタを含む制御ラックに圧力を加える圧力手段を含み、圧力は、ラックの下部に形成された支承面に印加される。

本発明によるプレス装置は、伝達部材により鋸歯ホイールに印加される接線力と、一方の鋸歯の圧力角と、他方のレースから生じる力が、常に圧力手段の支承点（Ｐ）より上に位置するように充分低く設けられた、制御ラックの下部に形成された支承面を含む。

本発明によるプレス装置は、エンジンブロックの内壁に収容されたコイルばねで構成される圧力手段を含む。

本発明によるプレス装置は、エンジンブロックの内壁に収容された少なくとも一つの皿ばねで構成される圧力手段を含む。

本発明によるプレス装置は、エンジンブロックの内壁に収容された油圧プレスラムで構成される圧力手段を含む。

本発明によるプレス装置は、可撓性ダイアフラムで構成される漏出防止油圧カプセルである油圧プレスラムを含む。

本発明によるプレス装置は、シリンダブロックに直接に機械加工されたシリンダ内を移動するピストンを含む油圧プレスラムを含む。

本発明によるプレス装置は、シリンダブロックに装着された円筒形スリーブ内を移動するピストンを含む油圧プレスラムを含む。

本発明によるプレス装置は、シリンダブロックによって形成される油圧プレスラムのシリンダの底部を含む。

本発明によるプレス装置は、シリンダブロックの外側からシリンダブロックへボルト固定された追加の部品である油圧プレスラムのシリンダの底部を含む。

本発明によるプレス装置は、シリンダブロックの本体に形成されたダクトにより相互接続される、エンジンに属する様々な油圧プレスラムのオイル室を含む。

本発明によるプレス装置は、油圧ユニットによりエンジンの運転条件に左右される油圧プレスラムの圧力を含む。

本発明によるプレス装置は、車両のエンジンルームのいずれかの箇所に取り付けることができるとともに、少なくとも１本の可撓性油圧ダクトによりエンジンに接続される自律的な独立アセンブリである油圧ユニットを含む。

本発明によるプレス装置は、少なくとも一つの油圧ポンプを含む油圧ユニットを含む。

本発明によるプレス装置は、少なくとも一つの蓄圧器を含む油圧ユニットを含む。

本発明によるプレス装置は、少なくとも一つの電気油圧バルブを含む油圧ユニットを含む。

本発明によるプレス装置は、圧力を測定するための少なくとも一つのセンサを含む油圧ユニットを含む。

本発明によるプレス装置は、圧力に左右される少なくとも一つの接触器を含む油圧ユニットを含む。

本発明によるプレス装置は、少なくとも一つの油圧リリーフバルブを含む油圧ユニットを含む。

本発明によるプレス装置は、少なくとも一つのオイルフィルタを含む油圧ユニットを含む。

本発明によるプレス装置は、エンジン潤滑回路からオイルが供給される油圧ユニットを含む。

本発明によるプレス装置は、油圧ポンプによる供給を受けるとともに、高圧オイル容器を構成する主蓄圧器を含む油圧ユニットを含む。

本発明によるプレス装置は、油圧プレスラムに接続されるとともに、平均圧力がエンジンの運転条件に左右される副蓄圧器を含む油圧ユニットを含む。

本発明によるプレス装置は、上部ジャッキロッドと下部ジャッキロッドとジャッキピストンと制御ロッドで構成される制御ジャッキを含む制御装置により、エンジンブロックに対する垂直位置が決定される制御ラックを含む。

本発明によるプレス装置は、制御ジャッキの逆止バルブに接続された漏出補正蓄圧器を含む油圧ユニットを含み、該バルブは、制御ジャッキのボデーに油圧流体を流入させる。

本発明によるプレス装置は、制御ジャッキの上部ロッドの中央に設けられた制御ジャッキの逆止バルブを含み、逆止バルブの入口は、制御ジャッキのシリンダヘッドに形成されて上部ロッドと連続する室と連通し、室は、１本のダクトにより漏出補正蓄圧器に接続され、逆止バルブの出口は、制御ロッドがピストンを貫通するための、制御ジャッキのジャッキピストンに形成された別のダクトに接続されている。

本発明によるプレス装置は、一つの同じエンジンの制御ジャッキのシリンダヘッドに形成されて上部ジャッキロッドと連続する様々な室を含み、これらの室は、シリンダヘッドの本体に形成されたダクトにより相互接続される。

本発明によるプレス装置は、制御ジャッキのシリンダヘッドに形成されて上部ジャッキロッドと連続する室を含み、この室は、シリンダヘッドの本体に形成されたダクトにより、制御ロッドより上でシリンダヘッドに形成された別の室に接続されている。

本発明によるプレス装置は、内面がジャッキピストンの球形と一致するとともに、外面が円筒形であるリングを含む制御ジャッキのジャッキピストンを含む。

本発明によるプレス装置は、制御ラックの下部に形成された支承面に印加される圧力を加えるためのベアリングボールジョイントにより、制御ラックに圧力を加える、シリンダブロックに固定された圧力手段を含む。

本発明によるプレス装置は、エンジンの主可動部品のレースの間の最大間隙の調節を可能にする調節自在つめを含む、シリンダブロックに固定された圧力手段を含む。

本発明によるプレス装置は、シリンダブロックにボルト固定されて回転ロックされた部品である調節自在つめを含む。

本発明によるプレス装置は、ポンプ駆動偏心器により一方向に、戻りばねにより他方向に、縦軸に沿って並進動作を行うピストンを含むシングルラジアルピストンポンプである油圧ポンプを含む。

本発明によるプレス装置は、エンジンのバルブを開閉するように機能するカムシャフトの１本の端部に形成されたポンプ駆動偏心器を含む。

本発明によるプレス装置は、内側ケージがポンプ駆動偏心器に取り付けられるとともに、外側ケージがポンプのピストンの端部と直接的または間接的に接触しているボールベアリングまたはローラベアリングを含むポンプ駆動偏心器を含む。

本発明によるプレス装置は、空洞に収容されたタペットによりポンプのピストンに作用するポンプ駆動偏心器を含む。

本発明によるプレス装置は、第一に、エンジンの圧縮潤滑回路に入口が接続された吸入逆止バルブの出口と、第二に、主蓄圧器に出口が接続された吐出逆止バルブの入口と、第三に、排出ディストリビュータにより閉鎖することのできるダクトによってエンジンの圧縮潤滑回路と連通するポンプ室を含むシングルラジアルピストンポンプを含む。

本発明によるプレス装置は、排出ディストリビュータを閉位置に維持しようとするばねと排出ディストリビュータの端部の一方が協働するのに対して、主蓄圧器に見られる圧力に比例する力をディストリビュータに加えることによりディストリビュータを開位置に維持しようとする圧力伝達ロッドとディストリビュータの他端部が協働するように、少なくとも１本の流体通過溝を含むとともに縦軸に沿って空洞内を移動できる排出ディストリビュータを含む。

本発明によるプレス装置は、排出ディストリビュータと接触してこれを開位置に維持しようとする第１端部を含む圧力伝達ロッドを含み、第２端部は、ダクトにより主蓄圧器に接続された圧力室を終端とする。

本発明によるプレス装置は、二つのロック溝とそれぞれ協働して排出ディストリビュータを全開または全閉位置に維持することのできるロック装置を含む排出ディストリビュータを含み、ロック装置は、ロックばねにより溝の一方または他方に維持される。

非限定的な例として挙げた添付図面を参照した以下の説明により、本発明とその特徴、そして得られる長所をより良く理解することができるだろう。

図１は、伝達装置１により中でピストン２が動く少なくとも１本のシリンダ１１０と、シリンダブロックにおいて可変容量比エンジンの主可動部品を所定位置に維持することを可能にする圧力手段とを含むエンジンブロック１００を示す。

ピストン２の下部において、機械的伝達装置１は、ピストンに固定されて、一方で輪転ガイド装置４と、他方で鋸歯ホイール５と協働する伝達部材３を含む。

鋸歯ホイール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。

伝達部材３と反対の側において、エンジンブロック１００に形成されたジャッキシリンダ１１２内をジャッキピストン１３が案内される制御ジャッキ８を含む制御装置１２によってエンジンブロック１００に対する垂直位置が決定される、制御ラック７と呼ばれる別のラックと鋸歯ホイール５が協働する。

エンジンブロック１００にボルト固定されたジャッキシリンダヘッド１１３により、ジャッキシリンダ１１２は上部が閉鎖されている。各ジャッキシリンダ１１２について一つのシリンダヘッド１１３、またはマルチシリンダエンジンのジャッキシリンダ１１２すべてに共通するシリンダヘッド１１３が設けられる。

ピストン２に固定された伝達部材３は、鋸歯ホイール５の鋸歯５１と協働する鋸歯３４を持つ大型ラック３５をその面の一方に備えて、伝達部材３の第１大型ラック３５には第１レース１６０が形成され、鋸歯ホイール５には第２レース１６１が形成される。

伝達部材３は大型ラック３５と反対の側において、輪転ガイド装置４のローラ４０の鋸歯と協働する小型鋸歯３８を持つ別のラック３７を含み、伝達部材３は、ローラ４０に形成されたレース１６３と協働するラック３７上の第２レース１６２も含む。

エンジンブロック１００は、ローラ４０の動作をピストン２の動作と同期化させるラック４６と、ローラ４０のレース１６３と協働するレース４８を含む支持体４１に固定されている。

上部ジャッキロッド１０と下部ジャッキロッド１６とジャッキピストン１３と制御ロッド２０で構成される制御ジャッキ８を含む制御装置１２によって、エンジンブロック１００に対する制御ラック７の垂直位置が決定される。

制御ラック７は、鋸歯ホイール５の鋸歯５２と協働する鋸歯７４と、鋸歯ホイール５に属するレース１６５と協働するレース１６４を含む。

制御ラック７は、鋸歯７４で構成される鋸歯セクタ７５の下の下部において、一方では伝達部材３により鋸歯ホイール５に印加される接線力からと鋸歯３４，７４，５１，５２の圧力角から、他方ではレース１６４，１６５により加えられる力から生じる力が、常に圧力手段の支承点Ｐより上に位置するように充分低く設けられた支承面７８を含む。

シリンダブロック１００に固定された圧力手段は、ラック７の下部に形成された支承面７８に印加される圧力を加えるためのベアリングボールジョイント１５０により、制御ラック７に圧力を加える。

シリンダブロック１００に固定された圧力手段は、エンジンの主可動部品３，５，７，４０のレース４８，１６０〜１６５の間の最大間隙の調節を可能にする調節自在つめを含むことができる。

調節自在つめは、シリンダブロック１００にボルト固定されて回転ロックされた部品であることができる。調節自在つめは、例えばロックナットにより、接着剤により、くさび止めにより、“Ｎｙｌｓｔｏｐ”タイプナットにより回転ロックされることができる。

圧力手段は、エンジンブロック１００の内壁に収容されたコイルばねで構成されることができる。

圧力手段は、エンジンブロック１００の内壁に収容された少なくとも一つの皿ばねで構成されることができる。

圧力手段は、エンジンブロック１００の内壁に収容された油圧プレスラム１７０で構成されることができる。

油圧プレスラム１７０は、可撓性ダイアフラムで構成される漏出防止油圧カプセルであることができる。

油圧プレスラム１７０は、シリンダブロック１００に直接に機械加工されたシリンダ内を移動するピストン１７１を含むことができる。

油圧プレスラム１７０は、シリンダブロック１００に装着された円筒形スリーブ１７２内を移動するピストン１７１を含む。

油圧プレスラム１７０のシリンダの底部は、シリンダブロック１００によって形成されることができる。

油圧プレスラム１７０のシリンダの底部は、シリンダブロック１００の外側からシリンダブロック１００へボルト固定される追加の部品１７３である。

一つの特定の実施態様によれば、油圧プレスラム１７０のシリンダ底部１７３は、エンジンの主可動部品３，５，７，４０のレース４８，１６０〜１６５の間の最大間隙の調節を可能にする調節自在つめを構成し、この時、シリンダ底部１７３はロック手段を用いてシリンダブロック１００に回転ロックされる。

ロック手段は、シリンダ底部１７３と協働するとともに、シリンダブロック１００にボルト固定された部品１７４で構成されることができる。

エンジンに属する様々な油圧プレスラム１７０は、シリンダブロック１００の本体に形成されたダクトにより相互接続された室１７９を有する。

各油圧プレスラム１７０に見られる圧力は、油圧ユニット２００によりエンジンの運転条件に左右される。

油圧ユニット２００は、エンジンブロック１００の内部または車両のエンジンルームのいずれかの箇所に取り付けられて、少なくとも１本の可撓性油圧ダクトによりエンジンに接続されることができる自律的な独立アセンブリである。変形実施態様によれば、油圧ユニット２００の様々な部品は、エンジンのオイル溜めに完全または部分的に収容されるか、エンジンの内部または外部の様々な箇所に分散されることができる。

図２と３は、制御ジャッキ８の上部ジャッキロッド１０が制御ラック７の下部ジャッキロッド１６と協働する、可変容量比エンジンの制御装置１２を表す。

ジャッキピストン１３は、内面１８１がジャッキピストンの球形と一致するスイベルリング１８０を含み、このリングは円筒形プロフィールを持つ外面１８２を有する。

スイベルリング１８０は、ジャッキピストン１３の周囲への該リングの取り付けを容易にするため割れ目１８３を含む。

制御ジャッキ８の上部ジャッキロッド１０は、エンジンの各制御装置１２のジャッキシリンダ１１２のシリンダヘッド１１３に形成された室１８４と連続して密封状態で協働する。

シリンダヘッド１１３に形成された室１８４は、このシリンダヘッド１１３の本体に穿設されたダクトにより、制御ジャッキ８の制御ロッド２０より上でシリンダヘッド１１３の本体に形成された別の室１８６に接続されていることができる。

上部ジャッキロッド１０は、制御ジャッキ８のシリンダヘッド１１３に形成された室１８４と入口が連通する漏出補正逆止バルブ１８５をその内部および中央に含むことができ、逆止バルブ１８５の出口は、制御ジャッキ８のジャッキピストン１３に形成されたダクト１８７に接続されている。

室１８４は、油圧ユニット２００の漏出補正蓄圧器２０９に接続されている。

ダクト１８７は、制御ロッド２０の高さにおいて、ばね２２によりシートに保持されたバルブ２１により、ジャッキピストン１３の上下にそれぞれ位置する制御ジャッキ８の上室１２１と下室１２２のいずれかと連通する。

一つの同じエンジンの制御ジャッキ８のシリンダヘッド１１３に形成されてこのジャッキの上部ジャッキロッド１０と連続する様々な室１８４は、シリンダヘッド１１３の本体に形成されたダクトによって相互接続されている。

図４は、本発明によるプレス装置の各油圧プレスラム１７０において油圧を維持するための油圧ユニット２００を表す機構を示す。

油圧ユニット２００は、オイル容器を高圧状態に常に維持するため、エンジン潤滑オイル溜め２０３からオイルを吸引して主蓄圧器２０４にこれを送る、電動モータ２０２により動く油圧ポンプ２０１を含む。

油圧ポンプ２０１を駆動する電動モータ２０２は、主蓄圧器２０４に見られる圧力に左右される、それ自体公知の接触器２０５によって作動する。

油圧ポンプ２０１は、例えば伝達手段を介して内燃エンジンにより、またはロータリまたはリニア電動モータにより駆動されることができる。油圧ポンプ２０１は、ベーンポンプ、ギヤポンプ、ラジアルピストンポンプ、アキシャルピストンポンプでよい。

接触器２０５は、「最小圧力」と呼ばれる一定の圧力より下では電動モータ２０２を作動させ、「最大圧力」と呼ばれる一定の圧力より上では電動モータ２０２を作動停止させるように設計されているため、主蓄圧器２０４に見られる圧力は常に、二つの所定値の間に保たれる。

副蓄圧器２０６に見られる圧力が油圧プレスラム１７０の室１７９に見られるものと同一になるように、エンジンの様々な油圧プレスラム１７０の各室１７９は共通して副蓄圧器２０６に接続されている。

エンジンの主可動部品３，５，７，４０のレース４８，１６０〜１６５を、相互に、そしてエンジンブロック１００の支承面と常時接触状態に維持するために、油圧プレスラム１７０の室１７９に必要とされる最小圧力は、エンジンの運転条件にしたがって、つまりエンジンの負荷および速度にしたがって可変である。

エンジン摩擦および磨耗を減少させるため、必要とされる最小圧力に近い圧力を油圧プレスラム１７０の室１７９に提供する一方で、この最小圧力と少なくとも等しいかこれより高い圧力を常に維持すると好都合である。

この理由から、副蓄圧器２０６に見られる圧力は、エンジンの運転条件にしたがって、油圧ユニット２００を介してエンジン管理システムＥＣＵにより制御される。

この目的のため、エンジン管理システムＥＣＵは、エンジンの負荷および速度にしたがって、副蓄圧器２０６に必要な圧力値を常に計算する。

エンジンの運転条件を考慮に入れて、圧力センサ２１１によりエンジン管理システムＥＣＵに値が伝達される副蓄圧器２０６内の圧力が低すぎる場合には、副蓄圧器２０６の圧力が所望の値に上昇するまで、油圧供給バルブ２０７が主蓄圧器２０４から副蓄圧器へ高圧オイルを送る。

副蓄圧器２０６内の圧力が高すぎる場合には、副蓄圧器２０６の圧力が所望の値に低下するまで、油圧排出バルブ２０８が副蓄圧器２０６からエンジン潤滑オイル溜め２０３へオイルを送る。安定した負荷と安定した速度でエンジンが作動する時には、供給２０７バルブおよび排出２０８バルブは閉じたままである。

油圧ユニット２００は、油圧ポンプ２０１の入口または出口に設けられた少なくとも一つのオイルフィルタ２１２を含む。

副蓄圧器２０６の剛性、つまり中のオイルの容量の変化による圧力変化は、油圧プレスラム１７０の室１７９の容量の周期的変化を引き起こすエンジンの幾何学的欠点が、副蓄圧器２０６内の圧力を妥当な範囲内のみで変動させるように計算される。

油圧ユニット２００の別の機能は、一方では漏出による制御ジャッキ８からの油圧流体の損失を補正するように、他方では制御ジャッキ８の最小動作圧力を維持するように、制御ジャッキ８の逆止バルブ１８５の入口で「ブースト」圧力を維持することである。

一方では、制御ジャッキ８の精度にとって不利益なオイル圧縮性の作用を軽減するため、そして他方では騒音を発生させてジャッキの内部部品を破壊するキャビテーション現象を回避するために、最小動作圧力が必要である。

この目的のため、油圧ユニット２００は、制御ジャッキ８の逆止バルブ１８５の入口に接続された漏出補正蓄圧器２０９を含む。

漏出補正蓄圧器２０９の圧力は、主蓄圧器２０４のものよりかなり低く、それ自体公知の油圧リリーフバルブ２１０によって既定の最小値より上に常に維持される。

漏出補正蓄圧器２０９の圧力が既定の最小値より下まで低下した場合、漏出補正蓄圧器２０９内が既定の最小圧力に達するまで、油圧リリーフバルブ２１０は主蓄圧器２０４から漏出補正蓄圧器２０９へ油圧流体を送る。

エンジンの制御ジャッキ８の上部ジャッキロッド１０の中央に逆止バルブ１８５が設けられる場合には、制御ジャッキ８のシリンダヘッド１１３に室１８４が形成され、この室は漏出補正蓄圧器２０９に直接に接続される。

この特定の構成によって、補正蓄圧器２０９の圧力に制御ジャッキ８の上部ジャッキロッド１０の断面積を掛けたものに相当する、制御ジャッキ８の上部ジャッキロッド１０へのスラスト力を、エンジンの圧縮比を上昇させるのに使用されるエンジンの慣性力に追加することが可能となる。

この形態により、エンジンの圧縮比を上昇させることを目的とする運転中に、制御ジャッキ８の速度をかなり向上させることが可能となる。

この後者の形態では、補正蓄圧器２０９の最小圧力を調整する油圧リリーフバルブ２１０の出力圧力は、エンジンの圧縮比に左右されうる。

主蓄圧器２０４と副蓄圧器２０６と補正蓄圧器２０９は、ダイアフラムおよび圧縮ガスタイプまたはピストンおよびばねタイプでよいことに気付くだろう。

図５は、油圧ポンプ２０１を作動させる電動モータ２０２が機械的接続２１３に置き換えられると好都合である油圧ユニット２００の典型的な実施態様を表す。

この機械的接続２１３は、例えば、エンジンのバルブを開閉するように機能するカムシャフトの１本の端部に形成されたポンプ駆動偏心器２１４で構成されることができる。

ポンプ駆動偏心器２１４は、偏心器に取り付けられた一方の内側ケージ２３２と、油圧ポンプ２０１のピストン２１８の端部と直接的または間接的な接触状態に維持されている他方の外側ケージ２１６とを含むボールベアリングまたはローラベアリング２１５を備えることができる。

この目的のため、空洞２３３に収容されてシヌソイド往復動作を油圧ポンプ２０１のポンプピストン２１８に伝達するポンプタペット２１７との接触状態に、ベアリング２１５の外側ケージ２１６が維持されていることに気付くだろう。

油圧ポンプ２０１は、ポンプ駆動偏心器２１４によって一方向に、戻りばね２１９によって他方向に、縦軸に沿って並進動作を行うシングルラジアルピストンポンプ２１８である。

ポンプピストン２１８は、その運動学のため、一方では、エンジンの圧縮潤滑回路に入口が接続された吸入逆止バルブ２２１の出口が、他方では、主蓄圧器２０４に出口が接続された吐出逆止バルブ２２２の入口が開口するポンプ室２２０の容量を連続的に変化させる。

ポンプ室２２０は、排出ディストリビュータ２２４により閉鎖が可能なダクト２２３により、エンジンの圧縮潤滑回路にも接続されている。

排出ディストリビュータ２２４は円筒形であって、二つの対抗する力の作用を受けて縦軸に沿って空洞２２５内で移動することができ、この排出ディストリビュータは少なくとも１本の流体通過溝２３５を含む。

第一の力は、ばね２２６により排出ディストリビュータ２２４の端部の一方に加えられ、ディストリビュータを閉位置に維持しようとする。

第二の力は、主蓄圧器２０４に見られる圧力と強度が比例し、排出ディストリビュータ２２４を開位置に維持しようとする円筒形の圧力伝達ロッド２２７により、ディストリビュータの他端部に加えられる。

圧力伝達ロッド２２７は、ダクト２３４により主蓄圧器２０４に接続された圧力室２２８を終端とすることに気付くだろう。

ロックボール２２９または他のロック手段は、排出ディストリビュータ２２４を全開または全閉位置に維持するため、ディストリビュータのボデーに形成されたロック溝２３０と協働するようになっている。

排出ディストリビュータ２２４が縦軸に沿って移動しようとする時にディストリビュータによりボールに加えられる一定の力より上でのみ、ボールが溝２３０の一方または他方から出ることができるように、ロックボール２２９に力を加えるロックばね２３１により、ロックボール２２９は溝２３０の一方または他方に維持される。

排出ディストリビュータ２２４が閉位置にある時に、ポンプは、吸入バルブ２２１を介してエンジン潤滑回路からオイルを吸引し、吐出バルブ２２２を介して主蓄圧器２０４へこれを分配する。

図５から明白であるように、排出ディストリビュータ２２４が開位置にある時には、ポンプは作動せず、もはやいかなる作用も行わず、油圧流体は吸引されてからディストリビュータを介して一つの同じ溝つまりエンジン潤滑回路からの吸入部へ送られる。

一方は排出ディストリビュータ２２４の端部に、他方はロックボール２２９に圧力を加えるばね２２６，２３１の設定および剛性と、また、圧力伝達ロッド２２７の断面積は、主蓄圧器２０４内の圧力が不充分または過剰である場合に、ディストリビュータばね２２６によって排出ディストリビュータ２２４に加えられる力と、圧力伝達ロッド２２７によって同じディストリビュータに加えられる力と、排出ディストリビュータ２２４を所定位置に維持しようとするロックボール２２９によって加えられる力の間で、力のバランスが崩れるように計算される。

排出ディストリビュータ２２４が開位置にある、または主蓄圧器２０４内の圧力が不充分となった場合には、ロックボール２２９が上昇してディストリビュータを解放し、これが自動的にディストリビュータ自体を閉位置にする。これは、圧力伝達ロッド２２７により加えられる力が、ディストリビュータばね２２６により加えられる力からロックボール２２９により排出ディストリビュータ２２４に印加される保持力を引いたものを打ち消すのに不充分となったという事実から生じる。この時、油圧ポンプ２０１は、主蓄圧器２０４に油圧流体を供給する。

排出ディストリビュータ２２４が閉位置にある、または主蓄圧器２０４内の圧力が所望の最大値に達した場合には、ロックボール２２９が上昇してディストリビュータを解放し、これが自動的にディストリビュータを開位置にする。これは、圧力伝達ロッド２２７により加えられる力が、ディストリビュータばね２２６により加えられる力に、ロックボール２２９により排出ディストリビュータ２２４に印加される保持力を加えたものより大きくなったという事実から生じる。

この構成により、ロックばね２３１の設定および剛性と、ロックボール２２９の直径と、ロック溝２３０のプロフィールが、油圧ポンプ２０１により主蓄圧器２０４内で自動的に維持される最小圧力および最大圧力の規定を可能にする。

タペット２１７とピストン２１８とバルブ２２１，２２２と排出ディストリビュータ２２４とロックボール２２９と圧力伝達ロッド２２７を含む油圧ポンプ２０１は、エンジンのバルブを開閉するように機能するカムシャフトの１本の端部でエンジンのシリンダヘッドに締結されたアセンブリを構成することができる。

上記の説明は純粋に例として挙げられたものであることと、記載された実施の詳細が他の均等物によって置き換えられた場合にも逸脱することのない本発明の分野をいかなる点でも制限しないことを、さらに理解しなければならない。

シリンダブロックにおける可変容量比エンジンの主可動部品のレースを示す概略断面図である。 シリンダブロックにおける可変容量比エンジンの制御装置を表す断面図である。 シリンダブロックにおける可変容量比エンジンの制御ラックを伴う制御装置のジャッキピストンの構成を示す展開斜視図である。 シリンダブロックにおける可変容量比エンジンのプレス装置の制御を目的とする油圧ユニットの基本動作機構を示す図である。 シリンダブロックにおける可変容量比エンジンのプレス装置の制御を目的とする油圧ユニットの油圧ポンプの典型的な実施態様を表す図である。

Claims (39)

1. 可変容量比エンジンの主可動部品である、シリンダブロック（１００）にローラ（４０）を介して支承されて移動しピストンに繋がれる伝達部材（３）、シリンダブロック（１００）に対して移動する制御ラック（７）、前記伝達部材（３）と前記制御ラック（７）とで挟まれて支承され回転する鋸歯ホイール（５）の、各可動部品の各支承面及びシリンダブロック（１００）とローラ（４０）との各支承面に位置するレース（４８，１６０〜１６５）について、前記各支承面のレースとレースを相互に常時接触状態に維持するプレス装置において、鋸歯（７４）で構成される鋸歯セクタ（７５）を含む制御ラック（７）の下部に形成された支承面（７８）に圧力を加える、シリンダブロック（１００）に固定された圧力手段を、圧力手段の中心に位置する支承点（Ｐ）が、伝達部材（３）と鋸歯ホイール（５）との間の支承面及び制御ラック（７）と鋸歯ホイール（５）との間の支承面において生じる力の発生位置よりも、常に下に位置するように設けられることを特徴とするプレス装置。
2. 圧力手段が、エンジンブロック（１００）の内壁に収容されたコイルばねで構成されることを特徴とする、請求項１に記載のプレス装置。
3. 圧力手段が、エンジンブロック（１００）の内壁に収容された少なくとも一つの皿ばねで構成されることを特徴とする、請求項１に記載のプレス措置。
4. 圧力手段が、エンジンブロック（１００）の内壁に収容された油圧プレスラム（１７０）で構成されることを特徴とする、請求項１に記載のプレス装置。
5. 油圧プレスラム（１７０）が、可撓性ダイアフラムで構成される漏出防止油圧カプセルであることを特徴とする、請求項４に記載のプレス装置。
6. 油圧プレスラム（１７０）が、シリンダブロック（１００）に直接に機械加工されたシリンダ内を移動するピストン（１７１）を含むことを特徴とする、請求項４に記載のプレス装置。
7. 油圧プレスラム（１７０）が、シリンダブロック（１００）に装着された円筒形スリーブ（１７２）内を移動するピストン（１７１）を含むことを特徴とする、請求項４に記載のプレス装置。
8. 油圧プレスラム（１７０）のシリンダの底部が、シリンダブロック（１００）によって形成されることを特徴とする、請求項４に記載のプレス装置。
9. 油圧プレスラム（１７０）のシリンダの底部が、シリンダブロック（１００）の外側からシリンダブロック（１００）へボルト固定された追加の部品（１７３）であることを特徴とする、請求項４に記載のプレス装置。
10. エンジンに属する様々な油圧プレスラム（１７０）のオイル室（１７９）が、シリンダブロック（１００）の本体に形成されたダクトにより相互接続されることを特徴とする、請求項４に記載のプレス装置。
11. 油圧プレスラム（１７０）に見られる圧力が、油圧ユニット（２００）によりエンジンの運転条件に左右されることを特徴とする、請求項４に記載のプレス装置。
12. 油圧ユニット（２００）が、車両のエンジンルームのいずれかの箇所に取り付けることができるとともに、少なくとも１本の可撓性油圧ダクトによりエンジンに接続される自律的な独立アセンブリであることを特徴とする、請求項１１に記載のプレス装置。
13. 油圧ユニット（２００）が、少なくとも一つの油圧ポンプ（２０１）を含むことを特徴とする、請求項１１に記載のプレス装置。
14. 油圧ユニット（２００）が、少なくとも一つの蓄圧器（２０４，２０６，２０９）を含むことを特徴とする、請求項１１に記載のプレス装置。
15. 油圧ユニットが、少なくとも一つの電気油圧バルブ（２０７，２０８）を含むことを特徴とする、請求項１１に記載のプレス装置。
16. 油圧ユニット（２００）が、圧力を測定するための少なくとも一つのセンサ（２１１）を含むことを特徴とする、請求項１１に記載のプレス装置。
17. 油圧ユニット（２００）が、圧力に左右される少なくとも一つの接触器（２０５）を含むことを特徴とする、請求項１１に記載のプレス装置。
18. 油圧ユニット（２００）が、少なくとも一つの油圧リリーフバルブ（２１０）を含むことを特徴とする、請求項１１に記載のプレス装置。
19. 油圧ユニット（２００）が、少なくとも一つのオイルフィルタ（２１２）を含むことを特徴とする、請求項１１に記載のプレス装置。
20. エンジン潤滑回路からオイルが油圧ユニット（２００）に供給されることを特徴とする、請求項１１に記載のプレス装置。
21. 油圧ユニット（２００）が、油圧ポンプ（２０１）による供給を受けるとともに、高圧オイル容器を構成する主蓄圧器（２０４）を含むことを特徴とする、請求項１４に記載のプレス装置。
22. 油圧ユニット（２００）が、油圧プレスラム（１７０）に接続されるとともに、エンジンの運転条件に平均圧力が左右される副蓄圧器（２０６）を含むことを特徴とする、請求項１４に記載のプレス装置。
23. 上部ジャッキロッド（１０）と下部ジャッキロッド（１６）とジャッキピストン（１３）と制御ロッド（２０）で構成される制御ジャッキ（８）を含む制御装置（１２）により、エンジンブロック（１００）に対する制御ラック（７）の垂直位置が決定されることを特徴とする、請求項１に記載のプレス装置。
24. 油圧ユニット（２００）が、制御ジャッキ（８）の逆止バルブ（１８５）に接続された漏出補正蓄圧器（２０９）を含み、バルブ（１８５）が油圧流体を制御ジャッキのボデーへ流入させることを特徴とする、請求項１４または２３に記載のプレス装置。
25. 制御ジャッキ（８）の逆止バルブ（１８５）が、ジャッキの上部ロッド（１０）の中央に設けられ、逆止バルブ（１８５）の入口が、制御ジャッキ（８）のシリンダヘッド（１１３）に形成されて上部ロッド（１０）と連続する室（１８４）と連通し、室（１８４）が１本のダクトにより漏出補正蓄圧器（２０９）に接続され、逆止バルブ（１８５）の出口が、制御ジャッキ（８）のジャッキピストン（１３）に形成されて制御ロッド（２０）がピストンを貫通するための別のダクト（１８７）に接続されることを特徴とする、請求項２４に記載のプレス装置。
26. 一つの同じエンジンの制御ジャッキ（８）のシリンダヘッド（１１３）に形成されて上部ジャッキロッド（１０）と連続する様々な室（１８４）が、シリンダヘッド（１１３）の本体に形成されたダクトにより相互接続されることを特徴とする、請求項２５に記載のプレス装置。
27. 制御ジャッキ（８）のシリンダヘッド（１１３）に形成されて上部ジャッキロッド（１０）と連続する室（１８４）が、シリンダヘッド（１１３）の本体に形成されたダクトにより、制御ロッド（２０）より上でシリンダヘッド（１１３）に形成された別の室（１８６）に接続されることを特徴とする、請求項２５に記載のプレス装置。
28. 制御ジャッキ（８）のジャッキピストン（１３）が、内面（１８１）がジャッキピストン（１３）の球形と一致するとともに、外面（１８２）が円筒形であるリング（１８０）を含むことを特徴とする、請求項２３に記載のプレス装置。
29. 制御ラック（７）の下部に形成された支承面（７８）に印加される圧力を加えるためのベアリングボールジョイント（１５０）により、シリンダブロック（１００）に固定された圧力手段が制御ラック（７）に圧力を加えることを特徴とする、請求項１に記載のプレス装置。
30. シリンダブロック（１００）に固定された圧力手段が、エンジンの主可動部品（３，５，７，４０）のレース（４８，１６０〜１６５）の間の最大間隙を調節することを可能にする調節自在つめを含むことを特徴とする、請求項１に記載のプレス装置。
31. 調節自在つめが、シリンダブロック（１００）にボルト固定されて回転ロックされた部品であることを特徴とする、請求項３０に記載のプレス装置。
32. 油圧ポンプ（２０１）が、ポンプ駆動偏心器（２１４）により一方向に、戻りばね（２１９）により他方向に、縦軸に沿って並進動作を行うピストン（２１８）を含むシングルラジアルピストンポンプであることを特徴とする、請求項１３に記載のプレス装置。
33. ポンプ駆動偏心器（２１４）が、エンジンのバルブを開閉するように機能するカムシャフトの１本の端部に形成されることを特徴とする、請求項３２に記載のプレス装置。
34. ポンプ駆動偏心器（２１４）が、内側ケージ（２３２）が偏心器に取り付けられるとともに、外側ケージ（２１６）がポンプピストン（２１８）の端部と直接的または間接的に接触しているボールベアリングまたはローラベアリング（２１５）を含むことを特徴とする、請求項３２に記載のプレス装置。
35. ポンプ駆動偏心器（２１４）が、空洞（２３３）に収容されたタペット（２１７）によりポンプピストン（２１８）に作用することを特徴とする、請求項３２に記載のプレス装置。
36. 第一に、エンジンの圧縮潤滑回路に入口が接続された吸入逆止バルブ（２２１）の出口と、第二に、主蓄圧器（２０４）に出口が接続された吐出逆止バルブ（２２２）の入口と、第三に、排出ディストリビュータ（２２４）により閉鎖することのできるダクト（２２３）によってエンジンの圧縮潤滑回路と連通するポンプ室（２２０）をシングルラジアルピストンポンプが含むことを特徴とする、請求項２１または３２に記載のプレス装置。
37. 排出ディストリビュータ（２２４）が、少なくとも１本の流体通過溝（２３５）を含み、ディストリビュータの端部の一方が、ディストリビュータを閉位置に維持しようとするばね（２２６）と協働する一方で、ディストリビュータの他端部が、主蓄圧器（２０４）に見られる圧力に比例する力をディストリビュータに加えることによりディストリビュータを開位置に維持しようとする圧力伝達ロッド（２２７）と協働するように、縦軸に沿って空洞（２２５）内を移動できることを特徴とする、請求項３６に記載のプレス装置。
38. 圧力伝達ロッド（２２７）が、排出ディストリビュータ（２４４）と接触してこれを開位置に維持しようとする第１端部を含み、ダクト（２３４）により主蓄圧器（２０４）に接続された圧力室（２２８）を第２端部が終端とすることを特徴とする、請求項３７に記載のプレス装置。
39. 排出ディストリビュータ（２２４）が、二つのロック溝（２３０）とそれぞれ協働してディストリビュータを全開または全閉位置に維持することのできるロック装置（２２９）を含み、ロック装置（２２９）がロックばね（２３１）により溝（２３０）の一方または他方に維持されることを特徴とする、請求項３７に記載のプレス装置。