(57)【要約】【課題】【解決手段】  可変圧縮比エンジンの油圧供給源は、少なくとも一つのステージ選択ソレノイド（２８５）により制御される出口圧力がエンジンの圧力ジャッキ（１７０）に作用する少なくとも一つのステージを有するマルチステージ圧力増幅器（２４１）に接続されるとともに、制御ジャッキ（８）に接続される圧縮空気オイル蓄圧器（２５１）を包含する。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝動装置（１）によりピストン（２）が中で移動する少なくとも一つのシリンダ（１１０）を備えるエンジンブロック（１００）と、なかんずく一つ以上のプレスアクチュエータ（１７０）で構成される圧力手段とを包含するエンジンである可変圧縮比エンジンのための油圧ユニットであって、少なくとも一つのステージを包含するとともに前記エンジンのプレスアクチュエータ（１７０）に出口圧力が印加されて少なくとも一つのステージ選択電気バルブ（２８５）により前記出口圧力が制御されるマルチステージ圧力増幅器（２４１）の入口に一方で接続されるとともに、前記エンジンの制御アクチュエータ（８）に他方で接続される圧縮空気オイル蓄圧器（２５１）を包含することを特徴とする、油圧ユニット。
【請求項２】
圧縮空気オイル蓄圧器（２５１）が、少なくとも一つの加圧空気容器（２４４）を包含することを特徴とする、請求項１に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項３】
加圧空気容器（２４４）が、前記容器の圧力が測定されるようにする少なくとも一つの圧力センサ（２４５）を包含することを特徴とする、請求項２に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項４】
加圧空気容器（２４４）が、前記容器の圧力が低下されるようにする少なくとも一つの電気式空気ダンプバルブを包含することを特徴とする、請求項２に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項５】
加圧空気容器（２４４）が、少なくとも一つの温度センサ（２４８）を包含することを特徴とする、請求項２に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項６】
圧縮空気オイル蓄圧器（２５１）が、加圧空気容器（２４４）により加圧状態に置かれた少なくとも一つのオイルタンク（２４９）を包含することを特徴とする、請求項１及び２に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項７】
オイルタンク（２４９）が、前記タンクに含まれるオイルの量が測定されるようにするオイルレベルセンサ（２５０）を包含することを特徴とする、請求項６に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項８】
オイルタンク（２４９）が、前記タンクの圧力が測定されるようにする少なくとも一つの圧力センサを包含することを特徴とする、請求項６に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項９】
オイルレベルセンサ（２５０）が、位置センサ（２５３）により垂直位置が測定される少なくとも一つのフロート（２５２）にあることを特徴とする、請求項７に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項１０】
可変圧縮比エンジンにより駆動される少なくとも一つの高圧オイルポンプ（２５４）を包含し、前記オイルポンプ（２５４）から前記油圧ユニット（２００）へのオイルの供給が高圧オイルポンプ電気バルブ（２５５）により制御されることを特徴とする、請求項１に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項１１】
加圧空気容器（２４４）に出口が接続された少なくとも一つの空気ポンプ（２５６）を包含することを特徴とする、請求項１及び２に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項１２】
空気ポンプ電気バルブ（２５７）により前記空気ポンプ（２５６）へ前記オイルが誘導される時に、高圧オイルポンプ（２５４）からのオイルを用いて空気ポンプ（２５６）が作動することを特徴とする、請求項１０及び１１に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項１３】
空気ポンプシリンダ（２５９）の中で移動するピストン（２５８）であって、戻りばね（２６０）によって戻されて、一方で空気室（２６１）を他方でオイル室（２６２）を空気ポンプシリンダ（２５９）とで画定するピストン（２５８）を、空気ポンプ（２５６）が包含し、空気室（２６１）が、戻りばね（２６０）と反対の側に位置するとともに、空気を油圧ユニット（２００）の外側から吸引することと、その後で加圧空気容器（２４４）へ送出することとを交互に行うのに対して、オイル室（２６２）が、戻りばね（２６０）と同じ側に位置するとともに、空気ポンプピストン（２５８）の戻りばね（２６０）により、加圧状態のオイルをオイルポンプ（２５４）から受け取ることと、その後で可変圧縮比エンジン潤滑オイルを収容する油溜め（２０３）へこれを送出することとを交互に行うことを特徴とする、請求項１１及び１２に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項１４】
一方で空気ポンプシリンダ（２５９）を、他方でオイルタンク（２４９）を閉じるシリンダヘッド（２６３）を空気ポンプ（２５６）が包含し、吸気バルブ（２６４）と、オイルタンク（２４９）に開口する空気出口チェックバルブ（２６５）とを前記シリンダヘッド（２６３）が包含することを特徴とする、請求項１１に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項１５】
逆転ボール（２６８）をシート（２６７）から持ち上げるかシート（２６７）に嵌着させることが可能な２位置逆転シャトル（２６６）を空気ポンプ（２５６）が包含し、第１位置において、オイルポンプ（２５４）からのオイルをオイル室（２６２）へ流入させ、第２位置において、オイルポンプ（２５４）からのオイルおよびオイル室（２６２）に含まれるオイルを可変圧縮比エンジン潤滑オイルの油溜め（２０３）へ戻すことを特徴とする、請求項１１に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項１６】
ロック装置（２６９）により、２位置逆転シャトル（２６６）が末端位置の一方または他方に保持されることを特徴とする、請求項１５に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項１７】
オイルポンプ（２５４）からのオイルがオイル室（２６２）へ流入するようにピストン（２５８）と接触するとともに両端部の一方を介して逆転シャトル（２６６）を押し戻すことが可能である接触ポイント（２７７）を一方で、オイル室（２６２）の圧力が後部に印加される圧力ロッド（２７８）を他方で空気ポンプ（２５６）が包含し、オイルポンプ（２５４）からのオイルとオイル室（２６２）に含まれるオイルとが可変圧縮比エンジン潤滑オイルの油溜め（２０３）へ戻ることができるように前記圧力ロッド（２７８）が他端部を介して前記逆転シャトル（２６６）を押し戻すことが可能であることを特徴とする、請求項１１及び１５に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項１８】
空気ポンプ（２５６）が、少なくとも一つの吸気バルブ（２６４）を包含する、請求項１１に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項１９】
加圧空気容器（２４４）に開口する少なくとも一つの空気出口チェックバルブ（２６５）を空気ポンプ（２５６）が包含することを特徴とする、請求項１１に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項２０】
一方で前記吸気バルブ（２６４）を開くのに必要な圧力差を低下させるためと、他方で空気室（２６１）へ流入する空気の量を増加させるためにＯリングシール（２８０）と協働する大径ベル（２７９）を吸気バルブ（２６４）が包含することを特徴とする、請求項１１及び１８に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項２１】
吸気バルブ（２６４）が、空気がオイルから分離されるようにする装置（３１６）を介して、可変圧縮比エンジン潤滑オイルの油溜め（２０３）に含まれる空気が空気室（２６１）へ流入するようにすることを特徴とする、請求項１１及び１８に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項２２】
マルチステージ圧力増幅器（２４１）が、マルチステージ増幅器ケーシング（２８６）と、前記ケーシング（２８６）に形成されて可変圧縮比エンジン潤滑回路と前記ユニットのオイルタンク（２４９）のいずれかと連通する少なくとも一つの放圧シリンダ（２８２）と一方で、前記エンジンのプレスアクチュエータ（１７０）と油圧連通する受圧シリンダ（２８３）と他方で協働するマルチステージピストン（２８１）とを包含することを特徴とする、請求項１に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項２３】
マルチステージピストン（２８１）の位置が測定されるようにする少なくとも一つの偏向センサ（２８４）をマルチステージ圧力増幅器（２４１）が包含することを特徴とする、請求項２２に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項２４】
マルチステージ圧力増幅器（２４１）が、自身が包含するステージと同数のステージ電気バルブ（２８５）を包含し、前記ステージ電気バルブ（２８５）の各々が、可変圧縮比エンジン潤滑回路と、前記ユニットに属する加圧空気容器（２４４）により加圧状態に保持されたオイルタンク（２４９）のいずれかとの連通状態にステージを置くことを特徴とする、請求項１に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項２５】
マルチステージ圧力増幅器（２４１）のステージ電気バルブ（２８５）が、前記ステージ電気バルブ（２８５）の二つの入口の一方または他方が出口との連通状態に置かれるようにするステージ選択スプール（２８７）を包含し、前記二つの入口が同時に前記出口との連通状態に置かれることが可能ではないことを特徴とする、請求項１及び２４に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項２６】
ステージ電気バルブ（２８５）が包含するステージ選択スプール（２８７）が、前記スプールの第１端部を前記エンジンの潤滑回路の圧力との連通状態に置くことにより一方向に、前記スプール（２８７）の第２端部に力を加える戻りばね（２８８）により他方向に作動することを特徴とする、請求項２５に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項２７】
マルチステージ圧力増幅器（２４１）のステージ電気バルブ（２８５）が、二つのコイルにより非同時的に生成される電磁界により移動する小型ステージ選択電気バルブスプール（２８９）を包含し、第１コイルが前記小型スプール（２８９）を押すように、第２コイルが引くように機能し、前記小型スプール（２８９）が、動程の両端部の一方または他方に達した時の位置にロック装置（３１５）によって保持され、前記小型スプール（２８９）が、ステージ選択スプール（２８７）の第１端部が、前記エンジンの潤滑回路の圧力と自由空気のいずれかとの連通状態に置かれるようにすることを特徴とする、請求項２６に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項２８】
ステージ選択スプール（２８７）が、自身のステージの放圧シリンダ（２８２）を油圧ユニット（２００）のオイルタンク（２４９）に接続された回路と接続するダンプチェックバルブ（２９０）と協働し、前記ダンプチェックバルブ（２９０）が、前記放圧シリンダ（２８２）の圧力が前記回路の圧力を一定量超えた時に前記放圧シリンダ（２８２）から前記回路へオイルが進むようにすることを特徴とする、請求項２６に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項２９】
前記エンジンの潤滑回路において前記油圧ユニット（２００）の動作により生じる圧力の変動を軽減するための潤滑オイル蓄圧器（２４０）を包含することを特徴とする、請求項１に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項３０】
潤滑オイル蓄圧器（２４０）が、蓄圧器シリンダ（２９２）内で移動するとともに、少なくとも一つのばね（２９３）により前記シリンダが含むオイルに押圧された状態にある蓄圧器ピストン（２９１）で構成されることを特徴とする、請求項２９に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項３１】
前記エンジンが運転していない時にオイルがオイルタンク（２４９）から流出するのを防止するオイル出口ロック解除装置（２９４）を包含することを特徴とする、請求項１に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項３２】
オイル出口ロック解除装置（２９４）が、前記エンジンの潤滑オイルの圧力を受けるロック解除シリンダ（２９６）に収容されたロック解除ピストン（２９５）で構成され、前記ロック解除ピストン（２９５）が、ロック解除ボール（２９８）をシートから持ち上げるようにロック解除ロッド（２９７）を押圧することができるため、一方で制御アクチュエータ（８）に、他方でプレスアクチュエータ（１７０）に接続された油圧回路へ、オイルタンク（２４９）の圧力が伝達されることを特徴とする、請求項３１に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項３３】
潤滑オイル蓄圧器（２４０）の蓄圧器ピストン（２９１）とオイル出口ロック解除装置（２９４）のロック解除ピストン（２９５）とが、同一のシリンダに取り付けられることを特徴とする、請求項３０及び３２に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項３４】
分離器シリンダ（３０２）に収容された分離器ピストン（３０１）を包含する回路分離器（３００）を包含し、前記回路分離器（３００）が、可変圧縮比エンジン潤滑回路に含まれるオイルおよびオイルタンク（２４９）に含まれるオイルが前記エンジンの制御アクチュエータ（８）に含まれるオイルと混合するのを防止するが、可変圧縮比エンジン潤滑回路に含まれるオイルまたはオイルタンク（２４９）に含まれるオイルが、前記エンジンの制御アクチュエータ（８）に接続された回路に含まれるオイルへ自身の圧力を付与するようにすることを特徴とする、請求項１に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項３５】
回路分離器（３００）が、分離器ピストン（３０１）の位置が測定されるようにする少なくとも一つの偏向センサ（３０３）を包含することを特徴とする、請求項３４に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項３６】
高圧オイルポンプ（２５４）からのオイルの目的地が予め選択されるようにする共通補給レール（３０４）を包含し、前記レールが一つの入口と少なくとも一つの出口とを有することを特徴とする、請求項１に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項３７】
共通補給レール（３０４）が、包含する出口と同数の補給用電気バルブ（２４３，２４６，２５７，３１４）を包含して、前記補給用電気バルブ（２４３，２４６，２５７，３１４）が一つの入口と一つの出口とを有することを特徴とする、請求項３６に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項３８】
共通補給レール（３０４）の補給用電気バルブ（２４３，２４６，２５７，３１４）が、二つのコイルにより非同時的に生成される電磁界により移動する小型補給スプール（３０５，３１７）を包含し、第１コイルが前記小型スプールを押すように、第２コイルが前記小型スプールを引くように機能し、前記小型スプールが、動程の両端部の一方または他方に達した時の位置にロック装置（３１５）により維持されることを特徴とする、請求項３７に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項３９】
共通補給レール（３０４）の補給用電気バルブ（２４３，２４６，２５７，３１４）の各々が、前記電気バルブの出口側に置かれた少なくとも一つの逆止チェックバルブ（３０６）と協働し、前記チェックバルブが、前記電気バルブの下流に位置する回路へ前記電気バルブがオイルを供給するようにするが、前記回路に含まれる前記オイルが、前記補給用電気バルブ（２４３，２４６，２５７，３１４）へ戻るのを防止することを特徴とする、請求項３７に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項４０】
制御アクチュエータ（８）の入口圧力を選択するための装置（３０７）を包含し、前記選択装置（３０７）が選択スプール（３０８）を包含することを特徴とする、請求項１に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項４１】
制御アクチュエータ（８）の入口圧力を選択する選択スプール（３０８）が、二つの入口（３０９）の一方または他方が出口（３１０）との連通状態に置かれるようにする２位置スプールであり、第１位置が、エンジンの制御アクチュエータ（８）に接続された回路が、空気容器（２４４）により加圧状態に置かれた油圧ユニット（２００）のオイルタンク（２４９）との圧力連通状態に置かれるようにし、第２位置が、エンジンの制御アクチュエータ（８）に接続された回路が、前記エンジンの潤滑回路との圧力連通状態に置かれるようにすることを特徴とする、請求項４０に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項４２】
選択電気バルブ（３１１）が包含する制御アクチュエータ（８）の入口圧力を選択する選択スプール（３０８）が、前記スプールの第１端部を前記エンジンの潤滑回路の圧力との連通状態に置くことにより一方向に、前記スプール（３０８）の第２端部に力を加える戻りばね（３１２）により他方向に作動することを特徴とする、請求項４０に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【請求項４３】
選択電気バルブ（３１１）が、二つのコイルにより非同時的に生成される電磁界により移動する小型選択スプール（３１３）を包含し、第１コイルが前記小型スプール（３１３）を押すように機能するのに対して、第２コイルが前記小型スプールを引くように機能し、前記小型スプール（３１３）が、動程の両端部の一方または他方に達した時の位置にロック装置（３１５）により保持され、前記小型スプール（３１３）が、制御アクチュエータ（８）の入口圧力を選択する選択スプール（３０８）の第１端部が、前記エンジンの潤滑回路の圧力と自由空気のいずれかとの連通状態に置かれるようにすることを特徴とする、請求項４２に記載の可変圧縮比エンジン用油圧ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮空気オイル蓄圧器と、動作中にエンジンのプレスアクチュエータに印加される圧力が調整されるようにする少なくとも一つのステージを備えるとともにエネルギー消費量の少ないマルチステージ圧力増幅器とを包含する、可変圧縮比エンジン用油圧ユニットに関連する。
【背景技術】
【０００２】
同じの出願人の名によるＷＯ  ９８／５１９１１、ＷＯ  ００／３１３７７、ＷＯ  ０３／００８７８３は、可変シリンダ容積エンジンの様々な機械的装置を開示している。
【０００３】
同じ出願人の名によるＷＯ  ９８／５１９１１は、運転中の有効シリンダ容積および／またはその圧縮比を適応させることにより可変速度および負荷で使用される内燃ピストンエンジンの効率を向上させるのに使用される装置を記載していることに気付くだろう。このタイプのエンジンは「可変圧縮比エンジン」の名で当業者に知られているため、以下の文章で使用されるのはこの語である。
【０００４】
同じ出願人の名によるＷＯ  ００／３１３７７により、可変圧縮比エンジンの機械的伝動装置は、減摩案内装置と一方で、ピストンとリンクロッドとの間の運動を伝達するリンクロッドに固定されたはめば歯車と他方で協働する伝動部材に下部で固定されたピストンを包含することが分かるだろう。
【０００５】
同じ出願人の名によるＷＯ  ０３／００８７８３により、可変圧縮比エンジンの機械的伝動装置は、小型ラックにより減摩案内装置と一方で、大型の他のラックにより、リンクロッドに固定されたはめば歯車と他方で協働する伝動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包含することに気付くだろう。この可変圧縮比エンジンの機械的伝動装置は、また、はめば歯車と協働する少なくとも一つの制御ラックと、クランプ予負荷を印加する伝動部材へピストンを装着する手段と、ラックの歯を強化できる接続手段と、はめば歯車の構造を補強および軽量化する手段とを包含する。
【０００６】
大型ラックとはめば歯車との間に形成される転動面の位置によって大型ラックの一組の歯とはめば歯車の一組の歯との間の最小動作間隙が決定されることに気付くだろう。
【０００７】
ＦＲ  ２  ８９６  ５３９により、エンジンの音響放出の制御を維持してそのクランクケースの製造公差を広くするため転動面が永続的に相互接触したままにする少なくとも一つのプレスアクチュエータを可変圧縮比エンジンが有することに気付くだろう。
【０００８】
ＷＯ  ９８／５１９１１およびＦＲ  ２  ８９６  ５３９により、制御アクチュエータからの漏出を補整して、オイルの圧縮性の影響を低下させることで制御アクチュエータの垂直位置データが維持される際の精度を上昇させることを目的とするとともに、アクチュエータの室における空洞化の現象を回避することを目的とする予負荷圧力を提供するように設計された加圧状態の油圧流体の入口を包含する制御アクチュエータによって、可変圧縮比エンジンを制御するラックの垂直位置が制御されることにも気付くだろう。
【０００９】
可変圧縮比エンジンは、それが有するシリンダと同数のプレスアクチュエータおよび制御アクチュエータを有することに気付くだろう。
【００１０】
同じ出願人の名によるＦＲ  ２  ８９６  ５３９のクレームに記載されているように、可変圧縮比エンジンは、一方で、動作に必要とされる油圧をプレスアクチュエータに提供し、他方で、油圧漏出を補整して精度を上昇させるのに必要な油圧を制御アクチュエータに提供するように設計された油圧ユニットを包含している。
【００１１】
同じ出願人の名によるＦＲ  ２  ８９６  ５３９により、制御アクチュエータに供給される油圧は、可変圧縮比エンジンの圧縮比を上昇させることを目的とする動作中に制御アクチュエータの移動速度を上昇させるのにも使用されることに気付くだろう。この最後の別な形態によれば、制御アクチュエータのシリンダヘッド内に形成された室によりこのアクチュエータの上部ロッドの上面に油圧が印加される。
【００１２】
同じ出願人の名によるＦＲ  ２  ８９６  ５３９では、油圧ユニットは、「主」蓄圧器として知られる第１蓄圧器を包含し、この蓄圧器は、油圧ポンプを介して供給を受けるとともに、高圧状態のオイルの容器を構成する。
【００１３】
同特許によれば、油圧ユニットは、可変圧縮比エンジンの油圧プレスアクチュエータに接続された「従」蓄圧器として知られる第２蓄圧器も包含する。油圧チャージおよびダンプバルブにより、エンジンの動作条件を満たすため従蓄圧器の平均圧力が調整されることに気付くだろう。圧力を上昇させるためチャージバルブは主蓄圧器から従蓄圧器へオイルが移動するようにするのに対して、従蓄圧器の圧力を低下させるためダンプバルブは従蓄圧器から可変圧縮比エンジンの潤滑オイルを含む油溜めへオイルが移動するようにすることが分かるだろう。
【００１４】
やはり同じ出願人の名によるＦＲ  ２  ８９６  ５３９により、可変圧縮比エンジンの制御アクチュエータに接続された「漏出補整」蓄圧器として知られる第３蓄圧器を油圧ユニットが包含し、主蓄圧器からのオイルを漏出補整蓄圧器に供給できる油圧膨張器により漏出補整蓄圧器の圧力がほぼ一定に維持されることが分かるだろう。
【００１５】
本発明による油圧ユニットは、同じ出願人の名によるＦＲ  ２  ８９６  ５３９に記載された油圧ユニットと関連する、以下を含む一連の問題を解決するように設計されている。
‐  ＦＲ  ２  ８９６  ５３９に記載された油圧ユニットは三つの蓄圧器を必要とし、これが可変圧縮比エンジンのコスト、重量、サイズを増大させる。
‐  ＦＲ  ２  ８９６  ５３９に記載されたばね付勢蓄圧器は頑丈で耐久性があるが、剛性が高くて、制御アクチュエータが可変圧縮比エンジンの圧縮比を調整するように移動する時に制御アクチュエータの、またはプレスアクチュエータがエンジンの可動部品の移動に従うように移動する時にプレスアクチュエータの、かなりの圧力変動につながるという短所を持っている。さらに、ばね付勢蓄圧器の剛性を低くするには、そのサイズと重量を上昇させる必要があり、これは、蓄圧器が非常に重くなってエンジンの油溜めに収容することが困難になることを意味する。これが起きた時には、可変圧縮比エンジンの速度および負荷と相関してプレスアクチュエータに印加される圧力を制御するのに特に必要とされる蓄圧器の内圧の変化が、蓄圧器へ導入されなければならない、または蓄圧器から除去されなければならない実質的な圧縮オイルの量のため、かなりのエネルギー損失につながることも指摘される。
‐  ＦＲ  ２  ８９６  ５３９に記載された、膜によって油圧流体から分離された圧縮ガスを含む圧縮ガス蓄圧器は剛性が低く、これは長所であるが、他方で十分な耐久性がないという短所である。すなわち、当該技術の現状においては、使用されるゴムまたはポリマーの膜は多孔性で急速に劣化し、これは、可変圧縮比エンジンの寿命にわたって確実に使用されることが不可能であることを意味する。
‐  ＦＲ  ２  ８９６  ５３９によれば、プレスアクチュエータの圧力は二つのバルブにより調整され、一方は、高圧主蓄圧器から従蓄圧器へオイルが移動するようにしてプレスアクチュエータの圧力を上昇させ、他方は、従蓄圧器からエンジンオイル溜めへオイルが移動するようにしてプレスアクチュエータの圧力を低下させる。プレスアクチュエータの圧力を調整するこの方法は、多量のエネルギーを消費し、コストの高い迅速かつ精密な電気バルブを必要とするという短所を持っている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明による油圧ユニットが以下を有するのは、ＦＲ  ２  ８９６  ５３９に記載された可変圧縮比エンジンの油圧ユニットと関連する様々な問題、特に、ユニットのいくつかの部品の過大なサイズまたは不適切な耐久性および信頼性に関連する問題、不十分なエネルギー効率または制御アクチュエータおよびプレスアクチュエータのユニットに要求される圧力データとこのユニットがこれらアクチュエータへ伝達することのできる実際の圧力との間の過剰に高い不一致に関連する問題を解決するためである。
・  可変圧縮比エンジンの油溜めの容積を著しく増大させる必要なく、本発明によるユニットが油溜めに完全または部分的に収容されるような、小型のサイズ。
・  特に、重く剛性でかさばると考えられるばね付勢蓄圧器を含まないことによる、低重量。低重量であることは、可変圧縮比エンジンを軽量化する。
・  同じ出願人の名によるＦＲ  ２  ８９６  ５３９の場合のように三つではなく一つのみの圧力容器。この容器は剛性が低く、一方で、圧縮比の変動と相関した制御アクチュエータの圧力の変動を少なくし、他方で、可変圧縮比エンジンの可動リンク機構および／またはクランクケースの幾何学形状の欠陥から生じるプレスアクチュエータの動程の幅と相関したプレスアクチュエータの圧力の変動を少なくする。
・  特に、脆くて寿命が短いと考えられる膜を含まない圧縮空気蓄圧器を一つのみ使用することによる、長い寿命。
・  非常に頑丈で原価が妥当であること。特に、高価であると考えられ、精密な機械、電気、電子部品が組み込まれた高精度の電気バルブを必要としないという点。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明による可変圧縮比エンジン用油圧ユニットは、少なくとも一つのステージとエンジンのプレスアクチュエータに印加される出口圧力とを包含して出口圧力が少なくとも一つの電気バルブにより制御されるマルチステージ圧力増幅器の入口に一方で接続されるとともに、エンジンの制御アクチュエータに他方で接続される圧縮空気オイル蓄圧器を包含する。
【００１８】
本発明による可変圧縮比エンジンの油圧ユニットは、主請求項に直接的または間接的に従属する二次請求項に記載され保護される他の本質的特徴を有する。
【００１９】
非限定的な例として挙げられた添付図面に言及しながら以下に示す説明により、本発明、これが提示する特徴、これが提供できる長所を、より良く理解することができるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】可変圧縮比エンジンの主な部品と、このエンジン内での本発明による油圧ユニットの位置とを示す斜視図である。
【図２】圧縮空気オイル蓄圧器と、運転状態においてエンジンのプレスアクチュエータに印加される圧力が調整されるようにする少なくとも一つのステージを備えてエネルギー消費量の低いマルチステージ圧力増幅器とを包含する、可変圧縮比エンジン用油圧ユニットの動作図を示す。
【図３】本発明による可変圧縮比エンジン用油圧ユニットを構成する様々な要素のレイアウトの一例を示す斜視図である。
【図４】上に同じ。
【図５】本発明による可変圧縮比エンジン用油圧ユニットを示す下からの図である。
【図６】本発明による可変圧縮比エンジン用油圧ユニットの様々な要素を示す分解斜視図である。
【図７】本発明による可変圧縮比エンジン用油圧ユニットのマルチステージ圧力増幅器を示す分解斜視図である。
【図８】本発明による可変圧縮比エンジン用油圧ユニットのマルチステージ圧力増幅器を示す縦断面図である。
【図９】同、横断面図である。
【図１０】本発明による可変圧縮比エンジン用油圧ユニットの空気ポンプを示す分解斜視図である。
【図１１】本発明による可変圧縮比エンジン用油圧ユニットの空気ポンプの動作のステップを示す図である。
【図１２】上に同じ。
【図１３】上に同じ。
【図１４】上に同じ。
【図１５】本発明による可変圧縮比エンジン用油圧ユニットの補給用電気バルブおよび共通補給レールを示す分解斜視図である。
【図１６】本発明による可変圧縮比エンジン用油圧ユニットの制御アクチュエータの入口圧力を選択するための選択スプールを示す分解斜視図である。
【図１７】本発明による可変圧縮比エンジン用油圧ユニットの潤滑オイル蓄圧器を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、伝動装置１によりピストン２が中で移動する少なくとも一つのシリンダ１１０を包含するエンジンブロック１００と、可変圧縮比エンジンの主要可動部品がクランクケース内の位置に保持されるようにする圧力手段とを示す。
【００２２】
機械的伝動装置１は、ピストン２に固定されるとともに、一方で減摩案内装置４と、他方ではめば歯車５と協働する伝動部材３をピストンの下部に包含する。
【００２３】
はめば歯車５は、ピストン２とクランクシャフト９との間の運動を伝達するようにクランクシャフトに接続された接続ロッド６と協働する。はめば歯車５は、伝動部材３の反対の側において、制御ラック７として知られる別のラックと協働し、エンジンブロック１００に対する制御ラックの垂直位置は、制御アクチュエータ８を包含する制御装置１２により制御され、制御アクチュエータのアクチュエータピストン１３は、エンジンブロック１００に形成されたアクチュエータシリンダ１１２内で案内される。
【００２４】
エンジンブロック１００にねじ止めされたアクチュエータシリンダヘッド１１３により、アクチュエータシリンダ１１２は上部が閉じられている。
【００２５】
減摩案内装置４のローラ４０の運動をピストン２の運動と同期化するラック４６を包含する支持体４１に、エンジンブロック１００が固定されている。
【００２６】
様々な自己充足および独立の部品で構成される油圧ユニット２００は、エンジンブロック１００の内側、車両のエンジン区画のどこかの箇所、車両そのものの中のいずれかに設置される。
【００２７】
好適な実施形態によれば、油圧ユニット２００の様々な部品は、エンジンブロック１００の油溜め２０３に全体的または部分的に収容される。
【００２８】
図２乃至６は可変圧縮比エンジン用油圧ユニット２００を示し、その様々な部品が、エンジンブロック１００の油溜め２０３に全体的または部分的に収容される。
【００２９】
油圧ユニット２００は、エンジンのプレスアクチュエータ１７０に出口圧力が印加される少なくとも一つのステージを包含するマルチステージ圧力増幅器２４１の入口に接続された圧縮空気オイル蓄圧器２５１を包含し、この出口圧力は、少なくとも一つのステージ選択電気バルブ２８５により制御される。
【００３０】
同様に、油圧ユニット２００の圧縮空気オイル蓄圧器２５１は、エンジンの制御アクチュエータ８に接続されている。
【００３１】
油圧ユニット２００は、少なくとも一つの加圧空気容器２４４の圧力が測定されるようにする少なくとも一つの圧力センサ２４５を含む加圧空気容器を包含する。
【００３２】
加圧空気容器２４４は、容器の圧力を低下させる少なくとも一つのエアダンプ電気バルブを包含する。
【００３３】
特定の一実施形態によれば、圧力が一定圧力を超えた時に空気を通過させ、空気容器２４４の最高圧力を制限するためにそれが行われるダンプチェックバルブにより、この電気ダンプバルブを置き換えてもよい。
【００３４】
可変圧縮比エンジン用油圧ユニット２００の加圧空気容器２４４は、少なくとも一つの温度センサ２４８を包含する。
【００３５】
油圧ユニット２００は、加圧空気容器２４４により加圧状態に置かれた少なくとも一つのオイルタンク２４９を包含する。
【００３６】
可変圧縮比エンジン用油圧ユニット２００のオイルタンク２４９は、タンクに含まれるオイルの量が測定されるようにするオイルレベルセンサ２５０を包含する。
【００３７】
オイルタンク２４９に含まれるオイルの量の測定は、音響発生器により振動する空気のかたまりの固有振動数のマイクロフォン検出に基づくか、あるいは、導電性が測定される一つ以上の抵抗器に基づくが、これは、オイルに浸漬される程度により誘発される温度に依存する。
【００３８】
オイルタンク２４９は、タンクの圧力が測定されるようにする少なくとも一つの圧力センサを包含する。
【００３９】
油圧ユニット２００のオイルタンク２４９のオイルレベルセンサ２５０は、位置センサ２５３に接続された少なくとも一つのフロート２５２で構成される。
【００４０】
油圧ユニット２００は、可変圧縮比エンジンにより駆動される少なくとも一つの高圧オイルポンプ２５４を包含し、このオイルポンプ２５４からユニット２００へのオイルの供給は、高圧オイルポンプ電気バルブ２５５によって制御される。
【００４１】
可変圧縮比エンジン用油圧ユニット２００は少なくとも一つの空気ポンプ２５６を包含し、その出口は加圧空気容器２４４に接続されている。
【００４２】
空気ポンプ補給用電気バルブ２５７によりオイルが空気ポンプ２５６へ誘導されると、高圧オイルポンプ２５４からのオイルを用いて油圧ユニット２００の空気ポンプ２５６が作動する。
【００４３】
可変圧縮比エンジンの油圧ユニット２００は、分離器シリンダ３０２に収容された分離器ピストン３０１を包含する回路分離器３００を包含する。
【００４４】
回路分離器３００は、分離器シリンダ３０２に収容された分離器ピストン３０１を包含する。
【００４５】
回路分離器３００は、可変圧縮比エンジン潤滑回路に含まれるオイルとオイルタンク２４９に含まれるオイルとが、エンジンの制御アクチュエータ８に含まれるオイルと混合されることを防止するが、可変圧縮比エンジン潤滑回路に含まれるオイルまたはオイルタンク２４９に含まれるオイルが、エンジンの制御アクチュエータ８に接続された回路に含まれるオイルに自身の圧力を付与するようにする。
【００４６】
回路分離器３００は、分離器ピストンの位置が測定されるようにする少なくとも一つのセンサ３０３を包含する。
【００４７】
図７乃至９は、可変圧縮比エンジン用油圧ユニット２００のマルチステージ圧力増幅器２４１を示す。
【００４８】
マルチステージ圧力増幅器２４１は、マルチステージ圧力増幅器ケーシング２８６と、一方で、少なくとも一つの放圧シリンダ２８２と協働することで可変圧縮比エンジンの潤滑回路と油圧ユニット２００のオイルタンク２４９のいずれかに接続されるステージを構成するとともに、他方で、エンジンのプレスアクチュエータ１７０に油圧接続された受圧シリンダ２８３と協働するマルチステージピストン２８１を包含する。
【００４９】
油圧ユニット２００のマルチステージ圧力増幅器２４１は、マルチステージピストン２８１の位置が測定されるようにする少なくとも一つのマルチステージピストン偏向センサ２８４を包含する。
【００５０】
マルチステージ圧力増幅器２４１は、それが有するステージと同数のステージ電気バルブ２８５を包含し、このステージ電気バルブ２８５の各々は、可変圧縮比エンジンの潤滑回路と、油圧ユニット２００の空気容器２４４により加圧状態に維持されるオイルタンク２４９のいずれかに、自身のステージが接続されるようにする。
【００５１】
マルチステージ圧力増幅器２４１のステージ電気バルブ２８５は、二つの入口の一方または他方がその出口との連通状態に置かれるようにするステージ選択スプール２８７を包含し、二つの入口が同時に出口との連通状態に置かれることは可能でない。
【００５２】
ステージ電気バルブ２８５が包含するステージ選択スプール２８７は、スプールの第１端部をエンジンの潤滑回路の圧力との連通状態に置くことにより一方向に、このスプール２８７の第２端部に力を加える戻りばね２８８により他方向に作動する。
【００５３】
マルチステージ圧力増幅器２４１のステージ電気バルブ２８５は、二つのコイルにより非同時的に生成される電磁界により動かされる小型ステージ選択電気バルブスプール２８９を包含し、第１コイルは小型スプール２８９を押すように機能するのに対して、第２コイルはこれを引くように機能し、小型スプール２８９は、動程の両端部の一方または他方に達した時の位置にロック装置３１５によって保持され、この小型スプール２８９は、ステージ選択スプール２８７の第１端部がエンジンの潤滑回路の圧力と自由空気のいずれかとの連通状態に置かれるようにする。
【００５４】
ステージ選択スプール２８７は、自身のステージの放圧シリンダ２８２を、油圧ユニット２００のオイルタンク２４９に接続された回路と接続するダンプチェックバルブ２９０と協働し、ダンプチェックバルブ２９０は、放圧シリンダ２８２の圧力がこの回路の圧力を一定量超えると、放圧シリンダ２８２から回路へオイルが進むようにする。
【００５５】
図１０乃至１４は、ケーシング２７２に形成された空気ポンプシリンダ２５９内で移動するピストン２５８を包含する可変圧縮比エンジン用油圧ユニット２００の空気ポンプ２５６を示す。
【００５６】
空気ポンプピストン２５８は、戻りばね２６０によって戻され、空気ポンプシリンダ２５９とともに、一方に空気室２６１を、他方にオイル室２６２を画定する。
【００５７】
空気室２６１は戻りばね２６０と反対の側に位置し、油圧ユニット２００の外側から空気を引き込むことと、それから加圧空気容器２４４へ送出することとを交互に行う。
【００５８】
オイル室２６２は、戻りばね２６０と同じ側に位置し、空気ポンプピストン２５８の戻りばね２６０により、オイルポンプ２５４から加圧オイルを受け取ることと、それから可変圧縮比エンジン潤滑オイルを含む油溜め２０３へこれを送出することとを交互に行う。
【００５９】
空気ポンプ２５６は、ケーシング２７２に形成された空気ポンプシリンダ２５９を一方で、オイルタンク２４９を他方で閉じるシリンダヘッド２６３を包含し、シリンダヘッド２６３は、吸気バルブ２６４と、オイルタンク２４９へ開口する空気出口チェックバルブ２６５とを包含する。
【００６０】
空気ポンプ２５６は、逆転ボール２６８をシート２６７から持ち上げるかこれをシート２６７に嵌着させる２位置逆転シャトル２６６を包含する。逆転ボール２６８は、逆転ばね２７６によってシート２６７に保持される。逆転ボール２６８は、空気ポンプ２５６のピストン２５８と接触するため空気ポンプシリンダ２５９に突出する接触ポイント２７７と協働する。
【００６１】
こうして、逆転シャトル２６６の第１位置は、オイルポンプ２５４からのオイルをオイル室２６２へ流入させ（図１１，１３，１４）、一方、逆転シャトル２６６の第２位置は、オイルポンプ２５４からのオイルとオイル室２６２に含まれるオイルとを可変圧縮比エンジン潤滑オイルの油溜め２０３へ戻す（図１２）。
【００６２】
空気ポンプ２５６の接触ポイント２７７がピストン２５８と接触すると、この接触ポイントは、両端部の一方を介して逆転シャトル２６６を押し戻すため、オイルポンプ２５４からのオイルがオイル室２６２へ流入することになる（図１３）。
【００６３】
接触ポイント２７７と反対の側において、逆転シャトル２６６は、オイル室２６２の圧力が後部に加えられる圧力ロッド２７８と協働する。圧力ロッド２７８は、他の端部を介して逆転シャトル２６６が押し戻されるようにするため、オイルポンプ２５４からのオイルとオイル室２６２に含まれるオイルとが、可変圧縮比エンジン潤滑オイルを収容する油溜め２０３へ戻る（図１２）。
【００６４】
空気ポンプ２５６の逆転シャトル２６６は、ロック装置２６９により末端位置の一方または他方に保持される。ロック装置２６９は、ボア２７３により空気ポンプ２５６のケーシング内の位置に保持されて、逆転シャトル２６６に形成された二つの溝部２７４，２７５のそれぞれに収容される、ロックばね２７１により押されるロックボール２７０で構成される。
【００６５】
空気ポンプ２５６の吸気バルブ２６４により流入する空気は、おそらくはオイルから空気を分離するための装置を介して可変圧縮比エンジンのクランクケースまたはエンジンブロック１００の内部から、またはそれ自体公知のダクトを介してエンジンの外側から来るものであることに気付くだろう。
【００６６】
空気ポンプ２５６の吸気バルブ２６４は、一方で、バルブを開くのに必要な圧力差を低下させるため、他方で空気室２６１へ流入する空気の量を増加させるため、Ｏリングシール２８０と協働する大径ベル２７９を包含する。
【００６７】
空気ポンプ２５６の吸気バルブ２６４は、空気がオイルから分離されるようにする装置を介して、可変圧縮比エンジン潤滑オイルの油溜め２０３に含まれる空気が空気室２６１へ流入するようにする。
【００６８】
図１５は、補給用電気バルブ２４３，２４６，２５７，３１４と、可変圧縮比エンジン用油圧ユニット２００の共通補給レール３０４とを示す。
【００６９】
共通補給レール３０４は、高圧ポンプ２５４からのオイルの目的地が予め選択されるようにし、このレールは一つの入口と少なくとも一つの出口とを包含する。
【００７０】
共通補給レール３０４は、それが包含する出口と同数の補給用電気バルブを包含し、電気バルブは一つの入口と一つの出口とを有する。
【００７１】
共通補給レール３０４の補給用電気バルブ２４３，２４６，２５７，３１４は、二つのコイルにより非同時的に生成される電磁界により動かされる小型補給スプールで構成され、第１コイルは小型スプールを押すように機能するのに対して、第２コイルはこれを引くように機能し、小型補給スプールは、動程の両端部の一方または他方に達した時の位置にロック装置３１５によって保持される。
【００７２】
共通補給レール３０４の補給用電気バルブ２４３，２４６，２５７，３１４の各々は、電気バルブの出口側に配置された少なくとも一つの逆止チェックバルブ３０６と協働する。
【００７３】
各逆止チェックバルブ３０６は、補給用電気バルブ２４３，２４６，２５７，３１４が、その下流に位置する回路へオイルを供給するようにするが、この回路に含まれるオイルが電気バルブへ戻ることを防止する。
【００７４】
図１６は、可変圧縮比エンジン用油圧ユニット２００の制御アクチュエータ８の入口圧力を選択するための選択装置３０７を示す。
【００７５】
選択装置３０７は、制御アクチュエータ８の入口圧力を選択するための選択スプール３０８を包含し、この選択スプール３０８は、二つの入口３０９の一方または他方がその出口３１０との連通状態に置かれるようにする２位置スプールである。
【００７６】
第１位置は、エンジンの制御アクチュエータ８に接続された回路が、空気容器２４４により圧縮された油圧ユニット２００のオイルタンク２４９との圧力連通状態に置かれるようにする。
【００７７】
第２位置は、エンジンの制御アクチュエータ８に接続された回路が、エンジンの潤滑回路との圧力連通状態に置かれるようにする。
【００７８】
選択電気バルブ３１１が包含する制御アクチュエータ８の入口圧力を選択する選択スプール３０８は、スプールの第１端部をエンジンの潤滑回路の圧力との連通状態に置くことにより一方向に、スプール３０８の第２端部に力を加える戻りばね３１２により他方向に作動する。
【００７９】
選択電気バルブ３１１は、二つのコイルにより非同時的に生成される電磁界により動かされる小型選択スプール３１３を包含し、第１コイルは小型スプール３１３を押すように機能するのに対して、第２コイルはこれを引くように機能し、小型スプール３１３は、動程の両端部の一方または他方に達した時の位置にロック装置３１５により保持され、小型スプール３１３は、制御アクチュエータ８の入口圧力を選択する選択スプール３０８の第１端部が、エンジンの潤滑回路の圧力と自由空気のいずれかとの連通状態に置かれるようにする。
【００８０】
図１７は、可変圧縮比エンジンの油圧ユニット２００の潤滑オイル蓄圧器２４０を示す。
【００８１】
潤滑オイル蓄圧器２４０は、エンジン潤滑回路において油圧ユニット２００の動作により生じる圧力変動の軽減を可能にする。
【００８２】
潤滑オイル蓄圧器２４０は、蓄圧器シリンダ２９２内で移動するとともに、蓄圧器シリンダ２９２が含むオイルに少なくとも一つのばね２９３によって押圧されている蓄圧器ピストン２９１で構成される。
【００８３】
油圧ユニット２００は、潤滑オイル蓄圧器２４０に関連して、可変圧縮比エンジンが運転していない時にオイルがオイルタンク２４９から漏出することを防止するオイル出口ロック解除装置２９４を包含する。
【００８４】
オイル出口ロック解除装置２９４は、エンジン潤滑オイルの圧力を受けるロック解除シリンダ２９６に収容されるロック解除ピストン２９５で構成される。
【００８５】
ロック解除ボール２９８をシートから持ち上げるためロック解除ピストン２９５がロック解除ロッド２９７を押すと、一方で制御アクチュエータ８に他方でプレスアクチュエータ１７０に接続された油圧回路に、オイルタンク２４９の圧力が伝達される。
【００８６】
潤滑オイル蓄圧器２４０の蓄圧器ピストン２９１とオイル出口ロック解除装置２９４のロック解除ピストン２９５とは、蓄圧器ケーシング２９９に形成された同一のシリンダに取り付けられている。
【００８７】
空気容器２４４、オイルタンク２４９、潤滑オイル蓄圧器２４０、オイル出口ロック装置２９４、回路分離器３００のすべて、またはそのいくつかが、同一の機械加工部品に形成されていることに気付くだろう。
【００８８】
この同一部品は予め鋳造され、空気ポンプのシリンダヘッド２６３、空気ポンプ２５６、マルチステージ増幅器２４１がねじ止めされる様々な表面を有する。本発明による油圧ユニット２００における空気とオイルとの間の接触のため、そして制御アクチュエータ８における空気の蓄積を防止するため、これらのアクチュエータは、図示されていないガス抜き装置を有する。
【００８９】
非限定的な例であるが、このガス抜き装置は、エンジンの圧縮比が低い時に、制御アクチュエータ８の上室に含まれる空気およびオイルを、制御ロッドの上部シールを通りエンジンのクランクケース１００へ意図的に漏出させることを可能にする、制御アクチュエータ８の制御ロッドに形成された切除部で構成される。
【００９０】
可変圧縮比エンジンの温度が上昇するにつれて、制御アクチュエータ８に含まれるオイルの膨張によるこのアクチュエータの圧力の過剰な上昇を防止する制御アクチュエータ８の過圧ダンプチェックバルブ（不図示）により、図示されていないこのガス抜き装置を補うかこれを置き換えてもよいことに気付くだろう。
【００９１】
これに関して、アクチュエータの室の圧力が一定値を超えた時に、制御アクチュエータ８に含まれるオイルをこのエンジンの潤滑オイルを含む油溜め２０３へ流出させるように、ダンプチェックバルブが設計されている。
【００９２】
可変圧縮比エンジンの制御アクチュエータ８に設けられた漏出補整逆止チェックバルブの代わりとなるように、単純なノズルによってこのチェックバルブが置き換えられると好都合であることが分かるだろう。この逆止チェックバルブは、同じ出願人の名による以前の特許出願に記載されている。
【００９３】
油圧ユニットの動作：
特定の一実施形態によれば、油圧ユニット２００は以下のように作動する。
【００９４】
本発明による油圧ユニットの空気容器２４４は、可変圧縮比エンジンの組立中に工場で予め圧縮されている。
【００９５】
空気容器２４４に含まれる圧力は、油圧ユニット２００のオイルタンク２４９に含まれるオイルに加えられる。可変圧縮比エンジンが始動すると、エンジンの、それ自体公知の潤滑ポンプが回転を始めるため、潤滑オイル蓄圧器２４０の圧力が上昇し、潤滑オイルは油圧ユニット２００のロック解除ピストン２９５に力を加える。
【００９６】
するとロック解除ピストン２９５がロック解除ロッド２９７を押して、それまではばねによりシートに保持されていたロック解除ボール２９８を持ち上げるが、この作用は、オイルタンク２４９に含まれる圧力を解放して、一方ではマルチステージ圧力増幅器２４１の入口に、他方では制御アクチュエータ８の入口圧力を選択する選択スプール３０８の入口へこれを印加することである。
【００９７】
今説明したロック解除のため、油圧ユニット２００は、可変圧縮比エンジンの制御アクチュエータ８およびプレスアクチュエータ１７０へ所望の油圧を印加するように機能する。
【００９８】
可変圧縮比エンジンの動作点の大部分において、制御アクチュエータ８の入口に高圧が加えられる必要がある。この圧力は、データ位置を維持できる精度を向上させるように制御アクチュエータ８に含まれるオイルの剛性を高めるためと、アクチュエータ８の室の空洞化の危険を回避するためと、可変圧縮比エンジンの圧縮比を向上させる目的でその運動を補助するために必要とされる。
【００９９】
しかし、対照的に制御アクチュエータ８の入口にさらに低い圧力が印加される必要のある、可変圧縮比エンジンのある種の過渡的動作点も存在し、この圧力がエンジンの圧縮潤滑回路の圧力とほぼ等しくなるようにすることが可能である。
【０１００】
このような場合にエンジン制御ユニットＥＣＵは、制御アクチュエータ８の入口圧力を選択する選択スプール３０８に、空気容器２４４により圧縮された油圧ユニット２００のオイルタンク２４９ではなく今度はエンジンの潤滑回路との連通状態に制御アクチュエータ８を置くことにより選択スプール３０８が実施できることである、出口圧力を切り換えるため位置を変更することを命令する。
【０１０１】
この結果を得るために、本発明による油圧ユニット２００の特定の一実施形態によれば、エンジン制御ユニットＥＣＵは、選択電気バルブ３１１のコイルの一方または他方に電圧を適宜印加し、この選択電気バルブ３１１はこうして、制御アクチュエータ８の入口圧力を選択する選択装置３０７の制御の第１ステージを構成することに気付くだろう。
【０１０２】
この作用は、選択スプール３０８を所望の位置へ移動させるようにこのスプールの端部にエンジン潤滑オイルにより加えられる圧力を印加するか、これを解除することである。エンジン潤滑オイルにより加えられる力と対向する力をこのスプールに印加するばね３１２により、選択スプール３０８が戻されることが分かるだろう。
【０１０３】
特定の一実施形態によれば、本発明による油圧ユニット２００は、このユニットのオイルタンク２４９に含まれる空気飽和オイルが、可変圧縮比エンジンの制御アクチュエータ８の回路に含まれるオイルに混入することを防止する分離器ピストン３０１が組み込まれた回路分離器３００を包含することにも気付くだろう。
【０１０４】
この場合、油圧ユニット２００のオイルタンク２４９に含まれるオイル、また場合によっては可変圧縮比エンジン潤滑回路に含まれるオイルは、分離器ピストン３０１の第１面に圧力を加え、このピストンはこの圧力を、制御アクチュエータ８に接続された回路に含まれるオイルへ第２面により完全な液密状態で伝達する。
【０１０５】
プレスアクチュエータ１７０に印加される圧力は、可変圧縮比エンジンの速度および負荷に従って変化する必要がある。これは、エンジンの音響放出を制限するためにプレスアクチュエータ１７０により加えられる力の増減を必要とする、エンジンの可動リンク機構の部品に印加される力の変動のために、必要となる。
【０１０６】
エンジンのプレスアクチュエータ１７０の室の圧力変動を得るため、マルチステージ増幅器２４１の様々な入口ステージ（放圧シリンダ２８２と呼ばれる）は、本発明による油圧ユニット２００のエンジン潤滑回路の低圧とオイルタンク２４９の高圧のいずれかを独立して受けることになる。
【０１０７】
マルチステージ増幅器２４１の様々な入口ステージ（放圧シリンダ２８２と呼ばれる）は、推進力を組み合わせることによりプレスアクチュエータ１７０に所望の圧力を提供するように協働し、これらの力の総和は、マルチステージピストン２８１を介して、エンジンのプレスアクチュエータ１７０に油圧接続された受圧シリンダ２８３へ印加される。
【０１０８】
各ステージの断面積が次のステージの断面積の２倍に等しいことを保証すると好都合であることに気付くだろう。この戦略を用いると、非限定的な例であるが、４ステージのマルチステージ増幅器２４１の第１ステージが１ｃｍ２の断面積を有する場合には、第２ステージは２ｃｍ２の断面積を有し、第３ステージは４ｃｍ２、第４ステージは８ｃｍ２となる。
【０１０９】
この非限定的な構成では、低圧または高圧を受けるか受けないステージを組み合わせることにより、プレスアクチュエータ１７０へ印加される１６の圧力レベルを得ることが可能であり、この圧力レベルの値は、圧力の最小値から最大値を結ぶ直線上に均一に分布される。
【０１１０】
この非限定的な例によれば、可変圧縮比エンジンの制御ユニットＥＣＵは、１６の圧力値のいずれか一つをエンジンのプレスアクチュエータ１７０へ印加しようとする時に、ステージに印加される低圧と高圧のいずれかを持つ必要のある対応のステージ選択スプール２８７の位置を制御する電気バルブ２８５のコイルの一方または他方に電圧を印加する。この作用は、エンジン潤滑オイルによりステージ選択スプール２８７の端部に加えられる圧力を印加または解除してこれらを所望の位置へ移動させることである。
【０１１１】
これに関して、制御アクチュエータ８の入口圧力を選択する選択スプール３０８の場合のように、ステージ選択スプール２８７の各々が、ロック装置３１５により安定する二つの位置を持つステージ選択電気バルブ小型スプール２８９を作動させる二つのコイルを包含することに気付くだろう。
【０１１２】
第１コイルは、ステージ選択電気バルブ小型スプール２８９を押す機能を、第２コイルはこれを引く機能を備える。第１位置において、小型スプール２８９は、ステージ選択スプール２８７が第１位置へ移動してここに留まるように、このスプール２８７の端部を可変圧縮比エンジンの潤滑圧力との連通状態に置くのに対して、第２位置において、小型スプール２８９は、ステージ選択スプール２８７の端部を自由空気との連通状態に置く。
【０１１３】
後者の場合、ステージ選択スプール２８７の他端部へ力を印加するばね２８８により、ステージ選択スプール２８７は、小型スプール２８９の位置に応じて潤滑圧力が印加されるか印加されない端部へ戻る。
【０１１４】
ステージ選択スプール２８７の動作中には、可変圧縮比エンジンの動作により生じる圧力の変動をプレスアクチュエータ１７０が受けても、対応のステージが短時間だけ再び閉じることにも気付くだろう。
【０１１５】
この理由のため、各ステージ選択スプール２８７は、本発明による油圧ユニット２００のオイルタンク２４９に接続された回路へステージの室を接続するダンプチェックバルブ２９０と協働する。このダンプチェックバルブ２９０は、接続されたステージの室の圧力が油圧ユニット２００のオイルタンク２４９の圧力よりも著しく高くなるとすぐに開くように設計されている。
【０１１６】
ステージ選択スプール２８７が作動すると、可変圧縮比エンジン潤滑回路の容積が変化することにも気付くだろう。
【０１１７】
制御アクチュエータ８の入口圧力を選択する選択スプール３０８により制御アクチュエータ８がエンジン潤滑回路との連通状態に置かれて、エンジンの圧縮比を変更するように制御アクチュエータ８が作動する時にも、これが観察される。
【０１１８】
これらの容積変動の結果である可変圧縮比エンジンの可動部品の潤滑不良を回避するため、潤滑オイル蓄圧器２４０はこの容積変動を補整し、これにより、エンジンの正しい潤滑にとって有害となる潤滑圧力の急激な低下または上昇を回避する。
【０１１９】
動作についての上記の説明は空気とオイルのいずれの漏出も想定しておらず、これは、本発明による油圧ユニット２００の場合には実際に達成できないものである。
【０１２０】
このため、本発明による油圧ユニット２００は、制御アクチュエータ８の回路であれ、プレスアクチュエータ１７０の回路であれ、油圧ユニット２００の回路で生じる不可避の漏出の結果としての空気またはオイルの欠乏を検出できる、様々なセンサ２４５，２４８，２５０，２８４，３０３を有する。
【０１２１】
これらのセンサ２４５，２４８，２５０，２８４，３０３は、本発明による油圧ユニット２００に含まれるオイルおよび空気の補給のための装置と協働する。同じ出願人の名によるＦＲ  ２  ８９６  ５３９に記載されたものと同様または同一の高圧オイルポンプ２５４によってオイルが供給されることに気付くだろう。
【０１２２】
この構造により、オイルポンプ２５４は可変圧縮比エンジンのカムシャフトのいずれか一つにより駆動され、高圧オイルポンプ電気バルブ２５５により切り換えられて回路を形成する。
【０１２３】
空気の補給は、本発明による油圧ユニット２００に組み込まれた空気ポンプ２５６の担当である。可変圧縮比エンジンの制御ユニットＥＣＵが、空気圧センサ２４５を用い、空気温度センサ２４８を介して制御ユニットへ伝達される空気温度を考慮して、油圧ユニット２００の空気容器２４４の不十分な圧力を検出した場合、制御ユニットＥＣＵは油圧ユニット２００への空気の補給を命令する。
【０１２４】
これを行うため、共通補給レール３０４に位置する空気ポンプ補給スプール３０５を持つ空気ポンプ電気バルブ２５７のコイルの一つに電圧を印加することにより切り換えられて回路を形成するように空気ポンプ２５６に命令する。
【０１２５】
この電圧は空気ポンプ２５６のオイル供給回路を開き、他の補給回路は閉じたままとなる。制御ユニットＥＣＵは、次に、上述したようにカムシャフトの端部に位置する高圧ポンプ２５４が切り換えられて回路を形成するように命令する。これら二つの連係動作は、油圧ユニット２００の空気ポンプ２５６を作動させる作用を持つ。
【０１２６】
空気ポンプ２５６は以下のように作動する。高圧オイルポンプ２５４からのオイルが、共通補給レール３０４を介して、空気ポンプのピストン２５８の後方に位置する空気ポンプ２５６のオイル室２６２へ導入され、このピストンが移動して、空気ポンプ２５６のピストン２５８の前方に位置する空気ポンプ２５６の空気室２６１に含まれる空気を低速で圧縮する。
【０１２７】
ピストン２５８がその上死点位置に接近すると、空気室２６１に含まれる空気の圧力が、油圧ユニット２００の空気容器２４４に含まれる空気の圧力より高くなる。そのため、空気は空気出口チェックバルブ２６５を持ち上げて空気ポンプ２５６の空気室２６１から油圧ユニット２００の空気容器２４４へ空気が通過するようにし、空気ポンプ２５６のピストン２５８がシリンダヘッド２６３と接触する点までこれを行う。
【０１２８】
空気ポンプ２５６のピストン２５８がシリンダヘッド２６３と接触すると、空気ポンプ２５６のオイル室２６２の圧力が急上昇するが、これは、圧力ロッド２７８により空気ポンプの逆転シャトル２６６に印加される力を上昇させるとともに、ロック装置２６９が逆転シャトル２６６を所定位置に保持できなくなるような状態を発生させるという作用を持つ。
【０１２９】
そのため逆転シャトル２６６が位置を変更し、そのロック装置２６９がシャトルと嵌合してこの位置に保持する。
【０１３０】
その結果、それまでは逆転ボール２６８により高圧ポンプ２５４からのオイルを空気ポンプ２５６のオイル室２６２に残すようにしていた逆転シャトル２６６が、この時、逆転ボール２６８をシート２６７から離間させたままにし、こうしてオイル室２６２に含まれるオイルが開放されるため、空気ポンプ２５６のピストン２５８の戻りばね２６０の作用を受けて、可変圧縮比エンジン潤滑オイルを含む油溜め２０３へ、高圧ポンプ２５４からのオイルとともに排出される。
【０１３１】
この第一の作用は、空気ポンプ２５６のピストン２５８をその下死点位置へ戻すことであり、第二の作用は、空気ポンプ２５６の吸気バルブ２６４を介して空気ポンプ２５６の空気室２６１へ導入される新たな空気チャージをピストン２５８に吸引させることである。
【０１３２】
戻りばね２６０の作用を受けて空気ポンプ２５６のピストン２５８がその下死点位置に近づくと、ピストンが逆転シャトル２６６の接触ポイント２７７と接触する。
【０１３３】
空気ポンプ２５６のピストン２５８の戻りばね２６０の作用を受けた接触ポイント２７７は、逆転シャトル２６６を押し戻すように強制されるため、それが初期位置へ戻り、逆転ボール２６８が再びシート２６７に支承されるようにする。
【０１３４】
逆転シャトル２６６のロック装置２６９は、逆転ボール２６８がシート２６７に確実に嵌着したままであり、高圧オイルポンプ２５４からのオイルが空気ポンプ２５６のオイル室２６２に再び残り、本発明の油圧ユニット２００の空気容器２４４へ再び導入されるように、空気ポンプ２５６の空気室２６１に現在捕捉されている空気が徐々に圧縮される位置に、シャトルを再び保持する。
【０１３５】
空気容器２４４の空気圧データに達しない限り、可変圧縮比エンジンの制御ユニットＥＣＵによって空気ポンプ２５６のこの循環動作が維持され、このデータ値は、空気圧センサ２４５を用いて制御ユニットＥＣＵにより検出される。
【０１３６】
他の漏出を補整するため、本発明による油圧ユニット２００は、油圧ユニット２００の様々な容器および回路にオイルを補給できる他の装置も有する。
【０１３７】
油圧ユニット２００のオイルタンク２４９は、特に、位置センサ２５３によって垂直位置が測定されるフロート２５２で構成されるオイルレベルセンサ２５０を包含することが分かるだろう。
【０１３８】
エンジンの制御アクチュエータ８に通常貯蔵されるオイルを見込んで、または制御アクチュエータ８の回路またはプレスアクチュエータ１７０の回路で失われるオイルを見込んで、オイルタンク２４９のオイルレベルが低過ぎることを、可変圧縮比エンジンの制御ユニットＥＣＵが検出した場合、制御ユニットＥＣＵは、油圧ユニット２００のオイルタンク２４９にオイルを補給することを命じる。
【０１３９】
これを行うため、制御ユニットＥＣＵは、共通補給レール３０４に設けられた補給スプールを持つオイルタンク２４９の補給用電気バルブ３１４のコイルの一つに電圧を印加することにより切り換えられて回路を形成するようにオイルタンク２４９に命令する。
【０１４０】
この電圧は、オイルタンク２４９にオイルを補給するための回路を開き、他の補給回路は閉じたままである。制御ユニットＥＣＵは、次に、高圧オイルポンプ電気バルブ２５５により、カムシャフトの端部に位置する高圧ポンプ２５４に上述の回路に切り換えられるように命令する。
【０１４１】
これら二つの連係動作は、補給スプールを介してオイルタンク２４９にオイルを補給するという作用を持ち、スプールは逆止チェックバルブ３０６と直列に取り付けられている。オイルタンク２４９のオイルレベルデータに達しておらず、フロート２５２に関するセンサ２５３が制御ユニットＥＣＵへ所望の値を戻していない限り、可変圧縮比エンジンの制御ユニットＥＣＵによってこの補給が維持される。
【０１４２】
本発明による油圧ユニット２００は、マルチステージ圧力増幅器２４１のマルチステージピストン２８１の位置を測定できる位置センサで構成される、マルチステージ圧力増幅器２４１のマルチステージピストン２８１の偏向を検知する偏向センサ２８４を包含することにも気付くだろう。
【０１４３】
可変圧縮比エンジンのプレスアクチュエータ１７０で発生したオイル漏れに続いて、マルチステージピストン２８１の位置が偏向しており、最高許容位置を越えたことを可変圧縮比エンジンの制御ユニットＥＣＵが検出した場合には、本発明による油圧ユニット２００のプレスアクチュエータ１７０へのオイルの補給を制御ユニットＥＣＵが命令する。
【０１４４】
これを行うため、制御ユニットＥＣＵは、共通補給レール３０４に位置する補給スプールを持つプレスアクチュエータ１７０の補給用電気バルブ２４３のコイルの一つに電圧を印加することにより、プレスアクチュエータ１７０の回路が高圧オイルポンプ２５４の回路との連通状態に置かれるように命令する。
【０１４５】
この電圧はプレスアクチュエータ１７０の回路にオイルを供給するための回路を開き、他の補給回路は閉じたままである。
【０１４６】
次に制御ユニットＥＣＵは、カムシャフトの端部に位置する高圧オイルポンプ２５４に上述の回路へ切り換えられるように命令する。これら二つの連係動作は、対応の補給スプールを介してプレスアクチュエータ１７０の回路にオイルを補給する作用を有し、このスプールは逆止チェックバルブ３０６と直列に取り付けられている。マルチステージピストン２８１の位置データに達しない限り、そしてこのマルチステージピストン２８１の偏向を検知する偏向センサ２８４が制御ユニットＥＣＵへ所望の値を戻していない限り、可変圧縮比エンジンの制御ユニットＥＣＵによってこの補給が維持される。
【０１４７】
本発明による油圧ユニット２００は、このユニットのオイルタンク２４９に接続された回路を可変圧縮比エンジンの制御アクチュエータ８に接続された回路から隔離する回路分離器３００の分離器ピストン３０１のための偏向センサ３０３も包含する。偏向センサ３０３は、特に、分離器ピストン３０１に固定されて、回路分離器３００の分離器ピストン３０１の位置を測定できる誘導コイルの中に挿入される金属ロッド３１８で構成される。
【０１４８】
可変圧縮比エンジンの制御ユニットＥＣＵが、可変圧縮比エンジンの制御アクチュエータ８で発生したオイル漏れの結果として、分離器ピストン３０１の位置が偏向していて、制御アクチュエータ８の位置を考慮した最高許容位置を越えたことを検出した場合、この制御ユニットは、エンジンの制御アクチュエータ８の回路へのオイル補給を命令する。
【０１４９】
これを行うため、共通補給レール３０４に配置された補給スプール３１７を持つ制御アクチュエータ８の補給用電気バルブ２４６のコイルの一つに電圧を印加することにより、制御アクチュエータ８の回路が高圧オイルポンプ２５４の回路との連通状態に置かれるように命令する。
【０１５０】
この電圧は、制御アクチュエータ８の回路にオイルを供給するための回路を開き、他の補給回路は閉じたままである。次に制御ユニットＥＣＵは、カムシャフトの端部に位置する高圧オイルポンプ２５４に上述した回路に切り換えられるように命令する。
【０１５１】
これら二つの連係動作は、補給スプール３１７を介して制御アクチュエータ８の回路にオイルを補給するという作用を持ち、スプールは、逆止チェックバルブ３０６と直列に取り付けられている。回路分離器３００の分離器ピストン３０１の位置データに達していない限り、そして分離器ピストン３０１に関する偏向センサ３０３が所望の値を制御ユニットＥＣＵに戻していない限り、可変圧縮比エンジンの制御ユニットＥＣＵによってこの補給が維持される。
【０１５２】
さらに、以上の説明は単なる例として挙げられたものであって、本発明の分野をいかなる形でも制限するものではないことと、説明した実施形態の詳細を他の同等物と置き換えても本発明の分野からの逸脱には当たらないことを理解しなければならない。
【符号の説明】
【０１５３】
１  伝動装置
２  ピストン
３  伝動部材
４  減摩案内装置
５  はめば歯車
６  接続ロッド
７  制御ラック
８  制御アクチュエータ
９  クランクシャフト
１２  制御装置
１３  アクチュエータピストン
４１  支持体
４０  ローラ
４６  ラック
１００  エンジンブロック
１１０  シリンダ
１１２  アクチュエータシリンダ
１１３  アクチュエータシリンダヘッド
１７０  プレスアクチュエータ
２００  油圧ユニット
２０３  油溜め
２４０  潤滑オイル蓄圧器
２４１  マルチステージ圧力増幅器
２４３，２４６，２５７，３１４  補給用電気バルブ
２４４  加圧空気容器
２４５  圧力センサ
２４８  温度センサ
２４９  オイルタンク
２５０  オイルレベルセンサ
２５１  圧縮空気オイル蓄圧器
２５２  フロート
２５３  位置センサ
２５４  高圧オイルポンプ
２５５  高圧オイルポンプ電気バルブ
２５６  空気ポンプ
２５８  ピストン
２５９  空気ポンプシリンダ
２６０  戻りばね
２６１  空気室
２６２  オイル室
２６３  シリンダヘッド
２６４  吸気バルブ
２６５  空気出口チェックバルブ
２６６  ２位置逆転シャトル
２６７  シート
２６８  逆転ボール
２６９  ロック装置
２７０  ロックボール
２７１  ロックばね
２７２  ケーシング
２７３  ボア
２７４，２７５  溝部
２７６  逆転ばね
２７７  接触ポイント
２７８  圧力ロッド
２７９  大径ベル
２８０  Ｏリングシール
２８１  マルチステージピストン
２８２  放圧シリンダ
２８３  受圧シリンダ
２８４  マルチステージピストン偏向センサ
２８５  ステージ選択電気バルブ
２８６  マルチステージ増幅器ケーシング
２８７  ステージ選択スプール
２８８  戻りばね
２８９  小型ステージ選択電気バルブスプール
２９０  ダンプチェックバルブ
２９１  蓄圧器ピストン
２９２  蓄圧器シリンダ
２９３  ばね
２９４  オイル出口ロック解除装置
２９５  ロック解除ピストン
２９６  ロック解除シリンダ
２９７  ロック解除ロッド
２９８  ロック解除ボール
２９９  蓄圧器ケーシング
３００  回路分離器
３０１  分離器ピストン
３０２  分離器シリンダ
３０３  センサ
３０４  共通補給レール
３０５  空気ポンプ補給スプール
３０６  逆止チェックバルブ
３０７  選択装置
３０８  選択スプール
３０９  入口
３１０  出口
３１１  選択電気バルブ
３１２  戻りばね
３１３  小型選択スプール
３１５  ロック装置
３１６  分離装置
３１７  補給スプール
３１８  金属ロッド
【図１】
2010533813.tif 000003
【図２】
2010533813.tif 000004
【図３】
2010533813.tif 000005
【図４】
2010533813.tif 000006
【図５】
2010533813.tif 000007
【図６】
2010533813.tif 000008
【図７】
2010533813.tif 000009
【図８】
2010533813.tif 000010
【図９】
2010533813.tif 000011
【図１０】
2010533813.tif 000012
【図１１】
2010533813.tif 000013
【図１２】
2010533813.tif 000014
【図１３】
2010533813.tif 000015
【図１４】
2010533813.tif 000016
【図１５】
2010533813.tif 000017
【図１６】
2010533813.tif 000018
【図１７】
2010533813.tif 000019
【国際調査報告】
2010533813.tif 000020
2010533813.tif 000021
2010533813.tif 000022
2010533813.tif 000023