(57)【要約】  本発明は、エンジンの吸入流体を分配するためのダブル分配器であって、第１および第２のフローチャネルが内部に配置される本体を備え、第１および第２の可動シャッタが前記フローチャネル内に位置され、前記分配器は、アクチュエータモータ、および、第１および第２のシャッタを同時に作動させるための動力学的部分も含むダブル分配器において、動力学的部分は、第１のシャッタを回転させることにより第１の出力チャネルを通過する流れを分配し、２つのシャッタを同時に回転させることにより２つの出力チャネルを介して比例分配を行ない、および、第２のシャッタを回転させることにより第２の出力チャネルを通過する流れを分配するようになっていることを特徴とするダブル分配器に関する。
2015506432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃エンジンの吸入流体を制御するとともに吸入流体の温度を調整するためのダブルスロットルであって、前記吸入流体の第１のフローチャネル（３）および第２のフローチャネル（４）が内部に配置される本体（１）を備え、前記チャネルを通過する流れを投入するために第１の可動シールシャッタ（１０）および第２の可動シールシャッタ（２０）が前記チャネル内に位置され、前記スロットルは、前記シャッタのための作動モータと、前記モータの回転に応じて前記第１のシャッタおよび／または前記第２のシャッタを作動できる動力学的システムと、を更に備え、
前記動力学的システムは、
−  前記第１のシャッタ（１０）を作動させることによる前記第１のフローチャネル（３）を通過する流れの制御と、
−  ２つの前記シャッタの同時作動による２つの前記フローチャネルを介した比例制御であって、前記フローチャネルのうちの一方を介した流量の増大が他方のチャネルを介した流量の減少と関連付けられる、比例制御と、
−  前記第２のシャッタ（２０）を作動させることによる前記第２のフローチャネル（４）を通過する流れの制御と、
を選択的に確保するようになっていることを特徴とするダブルスロットル。
【請求項２】
前記作動モータの連続回転は、前記第１のチャネルを介した前記スロットル、２つの前記チャネルを介した前記比例制御、および、前記第２のチャネルを介した前記制御を連続的にもたらす請求項１に記載のダブルスロットル。
【請求項３】
前記動力学的システムは、前記比例制御中に一定の全流量を確保するようになっている請求項１または請求項２のいずれか一項に記載のダブルスロットル。
【請求項４】
前記動力学的システムは、
−  前記第２のシャッタ（２０）の位置が固定されている状態での前記第１のフローチャネル（３）を通過する流れの前記制御、および／または、
−  前記第１のシャッタ（１０）の位置が固定されている状態での前記第２のフローチャネル（４）を通過する流れの前記制御、
を確保するように構成される請求項１から３のいずれか一項に記載のダブルスロットル。
【請求項５】
前記動力学的システムは、
−  前記第１のシャッタ（１０）を駆動させる第１の駆動部材（１２，３４）であって、前記第１の駆動部材が、前記作動モータによる同調の不存在に対応する休止位置の両側に位置される２つの極端位置間で回転移動できる、第１の駆動部材（１２，３４）と、
−  前記第２のシャッタ（２０）を駆動させる第２の駆動部材（２２，２４）と、
−  中間可動部材（１３，１４）と、
−  前記第１の駆動部材（１２，３４）と前記中間可動部材（１３，１４）との間に位置されるスプリング（１５，３５）と、
−  前記中間可動部材に抗する前記スプリングの圧縮または前記中間可動部材に対する前記スプリングの伸長に抗して、前記第１の駆動部材（１２，３４）を前記休止位置から第１のその極端位置へと移動させることができる作動手段（１４３，３１）と、
を備える請求項４に記載のダブルスロットル。
【請求項６】
前記中間可動部材は、前記圧縮中にダブルスロットルの前記本体（１）に接続される当接部（１３５）に当接する請求項５に記載のダブルスロットル。
【請求項７】
前記作動手段（１４３）は、共通シャフトと呼ばれる前記第１のシャッタの駆動シャフトの周りで前記作動モータにより回転駆動される歯車（１４）により支持されるフィンガ（１４３）であり、前記第１の駆動部材は、前記共通シャフトに強固に接続され且つ前記駆動フィンガ（１４３）のための当接部（１２３）を形成するために径方向に延びる少なくとも１つの延出部を備える第１のプレート（１２）であり、前記中間可動部材は、前記共通シャフトの周りで回転移動できる第２のプレート（１３）であり、前記スプリング（１５）の両端部がそれぞれ前記２つのプレートのうちの一方に固定される請求項６に記載のダブルスロットル。
【請求項８】
前記中間可動部材（１４）は、前記第１の駆動部材（３４）の移動中に移動され、前記圧縮は、前記中間可動部材の移動よりも遅い前記第１の駆動部材の移動によって行なわれる請求項５に記載のダブルスロットル。
【請求項９】
前記中間可動部材（１４）が遊星歯車列のリングであり、前記第１の駆動部材がその遊星歯車キャリア（３４）に取り付けられる請求項８に記載のダブルスロットル。
【請求項１０】
前記第２の駆動部材（２４）が前記遊星歯車列の遊星歯車に取り付けられる請求項９に記載のダブルスロットル。
【請求項１１】
前記遊星歯車列の構成要素の回転が前記作動モータにより作動される要素（３０）により与えられ、前記要素は、前記ダブルスロットルの単一の復元スプリング（３５）に抗して作用する請求項８から１０のいずれか一項に記載のダブルスロットル。
【請求項１２】
前記本体（１）は、前記第１のシャッタ（１０）を備える前記第１のフローチャネル（３）のための第１のステージ（５００）と前記第２のシャッタ（２０）を備える前記第２のフローチャネル（４）のための第２のステージ（５０２）とに分けられる円形断面の円筒内部ハウジング（４０４）を備え、前記第１および第２のシャッタ（１０，２０）は、前記シャッタ（１０，２０）と前記本体（１）との間のシール接触を少なくとも１つの角度位置で確保するために、前記円筒ハウジング（４０４）に対して傾けられる平面内に配置されて外周母線により前記ハウジングの側壁（４０５）と協働する少なくとも１つのシール部（４１４）を備え、前記スロットルは、前記動力学的システムによって駆動されて前記第１および第２のシャッタ（１０，２０）に接続される制御ロッド（４１５）を更に備え、前記第１および第２のシャッタ（１０，２０）は、前記制御ロッド（４１５）に対して互いに所定の角度でオフセットされ、および／または、前記フローチャネルは、前記制御ロッド（４１５）に対して互いにある角度でオフセットされる請求項１から３のいずれか一項に記載のダブルスロットル。
【請求項１３】
前記フローチャネル（３，４）が同じ方向に向けられ、前記第１および第２のシャッタ（１０，２０）が６０°オフセットされる請求項１２に記載のダブルスロットル。
【請求項１４】
前記制御ロッド（４１５）が連続するとともに前記ハウジング（４０４）を貫通する請求項１２または請求項１３に記載のダブルスロットル。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一項に記載のダブルスロットルを備える内燃エンジンのための吸気モジュール。
【請求項１６】
前記スロットルの前記第１のフローチャネル（３）が前記吸入モジュールの冷却器に接続される一方で、前記第２のフローチャネル（４）が前記冷却器を短絡し、前記作動モータによる同調の不存在または損失の場合に、前記第１のシャッタ（１０）が開放して、前記第２のシャッタ（２０）が閉塞される請求項１５に記載の吸気モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、自動車の分野であり、更に特に、エンジンに給気するための機器の分野である。
【背景技術】
【０００２】
自動車のヒートエンジンは、一般に複数のシリンダから形成される燃焼室を備え、燃焼室内では、エンジンの作用を生み出すために燃料と空気との混合物が燃焼される。
【０００３】
エンジンの動作のために必要な空気を備える吸入流体の流れが２つのチャネル間で分けられる構造は知られている。チャネルのうちの一方は、前記流体を冷却するための装置を有し、一方、他方のチャネルはそのような装置を備えない。前記２つのチャネルは、その後、エンジンの入口で結合される。したがって、スロットル装置は、より多くの流体が冷却チャネルとして知られる冷却器を通過するチャネルを介して運ばれようとあるいはバイパスチャネルまたは非冷却チャネルとして知られる冷却器を迂回するチャネルを介して運ばれようと、シリンダ内への吸入流体の導入前に吸入流体の温度を変えることができる。このようにして、スロットル装置は、シリンダ内へ流入される流体の量およびこの流体の温度の両方を制御できるようにする。
【０００４】
従来技術において、このスロットル装置は、当初は、エンジン制御ユニットから命令を受けるとともに、位置が自動制御されるアクチュエータを用いてそれらのシャッタを多かれ少なかれ開放する、２つの単一スロットルの形態で生み出された。また、前記スロットルは、特定のコマンドに基づいて、エンジンを停止させる完全閉塞位置にそれらのシャッタを位置させることにより、エンジンの停止を確保するという機能も有する。前記シャッタは、それらの休止位置において、すなわち、サーボシステムの故障の場合にあるいは命令が受けられない場合にシャッタにより採られる位置において、復元スプリングの作用下で、開放位置に自動的に配置される。これらの装置は、２つの構成要素を使用するとともに、関連する電気接続を伴う２つのサーボシステムを必要とし、そのため、それらのコストがかなり増大するとともに、２つのスロットルの同時動作を確保するためにスロットル制御システムをより複雑にするという欠点を有する。
【０００５】
最初の改良は、単一の構成要素内で２つのシャッタを組み合わせるダブルスロットルの形成と、それらの位置の制御とを伴って成されてきた。そのような装置は、例えば、その機構が共通のモータにより作動されるダブルスロットルを開示する本出願人の特許出願国際公開第２００７１２５２０５号パンフレットまたは仏国特許出願公開第２９００４５５号明細書に開示される。この出願では、通常の動作中に、シャッタのうちの一方が吸入流体を弁調節し、第２のシャッタは閉じられたままであり、また、第２の実施形態では、第１のシャッタが閉じられ、一方、第２のシャッタは完全に開放したままである。
【０００６】
しかしながら、空気を制御するためにおよび／または空気の温度を調整するためにこれらの装置により与えられる様々な選択肢が制限される。これは、第２のシャッタを使用して制御を行なえる可能性がなく、２つのチャネルを介した制御を行なえる可能性もないからである。
【０００７】
また、欧州特許出願公開第１５１２８５３号明細書は、それぞれのシャッタが１つのチャネルからの制御を可能にする２つのシャッタを使用するダブルスロットルを開示し、また、２つのシャッタは、単一のチャネルからの制御が不可能であるように恒久的に作動される。
【０００８】
また、仏国特許出願公開第２９４７３１９号明細書は、チャネルのうちの一方または他方を介してのみ制御できるようにするあるいは同時に２つのチャネルを介して制御できるようにするダブルスロットルを開示する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、調整できるその可能性において更に大きな柔軟性を有するダブルスロットルを提案することによって、既に知られた装置の欠点を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するため、本発明の主題は、内燃エンジンの吸入流体を制御するとともに吸入流体の温度を調整するためのダブルスロットルであって、前記吸入流体のための第１のフローチャネルおよび第２のフローチャネルが内部に配置される本体を備え、前記チャネルを通過する流れを制御するために第１および第２の可動シールシャッタが前記チャネル内に位置され、前記スロットルが、前記シャッタのための作動モータと、前記モータの回転に応じて第１のシャッタおよび／または第２のシャッタを作動できる動力学的システムとを更に備える、ダブルスロットルである。本発明は、動力学的システムが、
−  第１のシャッタを作動させることによる第１の出口チャネルまたはフローチャネルを通過する流れの制御と、
−  ２つのシャッタの同時作動による２つの出口チャネルまたはフローチャネルを介した比例制御であって、出口チャネルまたはフローチャネルのうちの一方を介した流量の増大が他方のチャネルを介した流量の減少と関連付けられる、比例制御と、
−  第２のシャッタを作動させることによる第２の出口チャネルまたはフローチャネルを通過する流れの制御と、
を確保するようになっていることを特徴とする。
【００１１】
ダブルスロットルは、動力学的システムが、
−  第１のシャッタを作動させることによる第１のフローチャネルを通過する流れの制御と、
−  ２つのシャッタの同時作動による２つのフローチャネルを介した比例制御であって、フローチャネルのうちの一方を介した流量の増大が他方のチャネルを介した流量の減少と関連付けられる、比例制御と、
−  第２のシャッタを作動させることによる第２のフローチャネルを通過する流れの制御と、
を選択的に確保するようになっていることを特徴としてもよい。
【００１２】
そのようなスロットルは、吸入流体の流量および温度を制御するための高度な柔軟性を与え、それにより、第１の場合には、冷却流体または非冷却流体のいずれかを制御することができ、また、第２の場合には、この流体の温度を一定流量で調整することができる。
【００１３】
動力学的システムは、前記シャッタを同時に作動させることができるように設けられる。前記シャッタは、特に回転状態で移動可能で作動される。
【００１４】
有利には、作動モータの連続回転は、第１のチャネルを介した前記制御、２つのチャネルを介した前記比例制御、および、第２のチャネルを介した前記制御を連続的にもたらす。所望の制御または温度を得ることは、単一方向であるという利点を有する作動モータのより大きな回転またはより小さな回転によって達成される。
【００１５】
好ましくは、動力学的システムは、前記比例制御中に一定の全流量を確保するようになっている。したがって、スロットルのこの動作分岐においては、制御流量を変えることなく、モータの位置と吸入流体の温度との間に二方向唯一性の関係が存在する。吸入流体の制御が容易になる。
【００１６】
動力学的システムは、例えば、
−  第１の出口チャネルを通過する流れの前記制御中に、第２のチャネル内の流量が不変のまま、特にゼロのままであるように構成され、および／または、
−  第２の出口チャネルを通過する流れの前記制御中に、第１のチャネル内の流量が不変のまま、特にゼロのままであるように構成される。
【００１７】
本発明の第１の特徴によれば、動力学的システムは、
−  第２のシャッタの位置が固定されている状態、特に閉じられている状態での第１の出口チャネルを通過する流れの前記制御、および／または、
−  第１のシャッタの位置が固定されている状態、特に閉じられている状態での第２の出口チャネルを通過する流れの前記制御、
を確保するように構成される。
【００１８】
言い換えると、動力学的システムは、第２のチャネルを通過する流体の制御中の第１のシャッタの引き離し、および／または、第１のチャネルを通過する流体の制御中の第２のシャッタの引き離しを可能にするように構成される。第１のシャッタは、作動モータの特定の回転値に関して引き離されてもよく、一方、第２のシャッタは、作動モータの他の回転値に関して引き離されてもよい。一実施形態によれば、動力学的システムは、
−  第１のシャッタを駆動させる第１の駆動部材であって、前記第１の駆動部材が、作動モータによる同調の不存在に対応する休止位置の両側に位置される２つの極端位置間で回転移動できる、第１の駆動部材と、
−  第２のシャッタを駆動させる第２の駆動部材と、
−  特に、前記第１の駆動部材の回転軸と共通の第１のシャッタの駆動シャフトの周りで回転移動できる中間可動部材と、
−  第１の駆動部材と中間可動部材との間に位置されるスプリングと、
−  前記中間可動部材に抗する前記スプリングの圧縮または前記中間可動部材に対する前記スプリングの伸長に抗して、第１の駆動部材を休止位置から第１のその極端位置へと移動させることができる作動手段と、
を備える。
【００１９】
第１の実施形態において、前記中間可動部材は、前記圧縮中にダブルスロットルの本体に接続される当接部に当接する。
【００２０】
好ましくは、前記作動手段は、共通シャフトの周りで前記作動モータにより回転駆動される歯車により支持されるフィンガであり、第１の駆動部材は、共通シャフトに強固に接続され且つ前記駆動フィンガのための当接部を形成するために径方向に延びる少なくとも１つの延出部を備える第１のプレートであり、中間可動部材は、共通シャフトの周りで回転移動できる第２のプレートであり、前記スプリングの両端部がそれぞれ２つのプレートのうちの一方に固定される。
【００２１】
第２の実施形態において、前記中間可動部材は、前記第１の駆動部材の移動中に移動され、前記圧縮は、前記中間可動部材の移動よりも遅い前記第１の駆動部材の移動によって行なわれる。
【００２２】
有利には、前記中間可動部材が遊星歯車列のリングであり、第１の駆動部材がその遊星歯車キャリアに取り付けられる。
【００２３】
より好ましくは、第２の駆動部材が前記遊星歯車列の遊星歯車に取り付けられる。
【００２４】
特定の実施形態では、前記遊星歯車列の構成要素の回転が作動モータにより作動される要素により与えられ、前記要素は、前記ダブルスロットルの単一の復元スプリングに抗して作用する。
【００２５】
前記ダブルスロットルの好ましい実施形態において、第１または第２のチャネルのシャッタの前記固定位置は、他方のチャネルからの流れの制御中に閉塞位置である。
【００２６】
好ましくは、動力学的システムは、２つの位置にしたがってシャッタのそれぞれを閉塞位置へ至らせるようになっており、前記２つの位置のうちの一方の位置は、他方の位置に対する前記シャッタの戻りに対応する。
【００２７】
有利には、動力学的システムは、シャッタの休止位置へ向かう復元力を及ぼす、場合により前記スロットルの第２のスプリングの作用により補完される、前記スプリングの作用に抗してシャッタを位置決めする。
【００２８】
モータによる作動がないときに２つのチャネルのシャッタに対して与えられる前記休止位置は、一方のシャッタに関しては開放位置に対応し、また、他方のシャッタに関しては閉塞位置に対応する。
【００２９】
第１の実施形態において、作動モータは、駆動ピニオンを介して、互いに噛み合う２つの歯車を駆動させることができ、作動モータの駆動ピニオンはその一方の歯車と噛み合う。
【００３０】
第２の復元スプリングの端部のうちの一方は、第２のシャッタのシャフトに強固に接続され且つ対応する駆動フィンガが当接する少なくとも１つの当接部を備えるプレートに対して固定され、前記スプリングの他方の端部は、前記ダブルスロットルの本体により支持される当接部によって回転が抑えられる。
【００３１】
本発明の更なる特徴によれば、ダブルスロットルは、引き離し動力学的システムを使用することなく動作する。
【００３２】
したがって、スロットルの本体は、例えば、前記第１のシャッタを備える第１のフローチャネルのための第１のステージと前記第２のシャッタを備える前記第２のフローチャネルのための第２のステージとに分けられる円形断面の円筒内部ハウジングを備え、前記第１および第２のシャッタは、前記シャッタと本体との間のシール接触を少なくとも１つの角度位置で確保するために、前記円筒ハウジングに対して傾けられる平面内に配置されて外周母線により前記ハウジングの側壁と協働する少なくとも１つのシール部を備える。前記スロットルは、前記動力学的システムによって駆動されて第１および第２のシャッタに接続される制御ロッドを更に備え、前記第１および第２のシャッタは、前記制御ロッドに対して互いに所定の角度でオフセットされ、および／または、前記フローチャネルは、前記制御ロッドに対して互いにある角度でオフセットされる。
【００３３】
フローチャネルは、例えば、同じ方向に向けられ、第１および第２のシャッタが６０°オフセットされる。
【００３４】
前記制御ロッドは、例えば、連続するとともに、前記ハウジングを貫通する。
【００３５】
一緒にあるいは別々に考慮され得る本発明のこの更なる特徴の異なる実施形態によれば、
−  シャッタの前記傾斜部が回転ディスクとして形成され、ディスクの外周縁は、一方の円筒と他方の円筒との間の接触を確保するために円筒ハウジングの側壁との接触母線を構成する、
−  傾斜部は、本体の円筒ハウジングの軸とほぼ４５°の角度を成す、
−  制御ロッドは、前記円筒ハウジングの軸に配置されるとともに、シャッタの前記傾斜部の中心を貫通する、
−  ハウジングの軸方向端部の一方またはそれぞれには、スロットルの本体に対して、特に前記ハウジングを閉塞するカバーに対して固定されたガイドベアリングにロッドが取り付けられる、
−  前記ロッドと前記シャッタとを一体に形成できる、
−  スロットルは、前記第１および第２のステージを分離する仕切りを更に備える、
−  各ステージには、流体のための少なくとも１つの入口および１つの出口が前記本体に形成され、前記入口および出口は、前記内部円筒ハウジングに対して排出し、シャッタは、その少なくとも１つの角度位置で入口と出口とを分離する、
−  同じステージの入口および出口は、同軸で且つ前記内部円筒ハウジングの軸に対して垂直であり、言い換えると、ハウジングのこのステージでは、吸入流体、特に空気が、軸方向ではなく径方向に循環する、
−  入口および出口が円形であり、また、入口および出口の直径は、各シャッタを形成するディスクの小軸よりも小さい。
【００３６】
また、本発明は、前述したダブルスロットルを備える内燃エンジンのための吸気モジュールにも関連する。
【００３７】
スロットルの第１のチャネルは、例えば、吸入モジュールの冷却器に接続され、一方、第２のチャネルは、特に吸気パイプを直接に結合するために前記冷却器を短絡する。スロットルの休止位置では、すなわち、駆動モータによる同調の不存在または損失の場合には、第１のシャッタが開放してもよく、すなわち、第１のシャッタが冷却器へ向かう吸入流体の流れを許容してもよく、一方、第２のシャッタが閉塞され、それにより、冷却器からの吸入流体による短絡が防止されてもよい。
【００３８】
添付の概略図面に関連して単なる例示的で非限定的な例として与えられる本発明の異なる実施形態の以下の詳細な説明的記載にわたって、本発明をより明確に理解できるとともに、本発明の更なる目的、詳細、特徴、および、利点がより明確に分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】ターボ圧縮エンジンに給気するための高圧構造の概略図である。
【図２】ターボ圧縮エンジンに給気するための低圧構造の概略図である。
【図３】ターボ圧縮エンジンの供給回路のための本発明に係る第１のダブルスロットルの正面図である。
【図４】図３のダブルスロットルのシャッタおよびその制御装置の斜視図である。
【図５】図４の制御装置の要素である上側プレートの斜視図である。
【図６】図４の制御装置の要素である下側プレートの斜視図である。
【図７】図４の制御装置の要素である駆動歯車の斜視図である。
【図８】ダブルスロットルの単一モータによる駆動歯車のその作動中の角度位置に応じた２つのチャネルのシャッタの開放度の図である。
【図９】ダブルスロットルのモータによってシャッタに与えられる位置にしたがった、ダブルスロットルの該スロットルを通る流体の通過のための有効断面およびこの流体の温度の漸進的変化の図である。
【図１０】２つのシャッタの閉塞の場合の図５〜図７の要素の相対位置の概略図である。
【図１１】第１のチャネルの完全開放と関連付けられる第２のチャネルのシャッタの閉塞の場合の図５〜図７の要素の相対位置の概略図である。
【図１２】第１のチャネルの閉塞と関連付けられる第２のチャネルの完全開放の場合の図５〜図７の要素の相対位置の概略図である。
【図１３】１８０°反対方向における２つのシャッタの閉塞の場合の図５〜図７の要素の相対位置の概略図である。
【図１４】第２のチャネルが閉じられている状態での第１のチャネルの閉塞中の図５〜図７の要素の位置の線形図に係る概略図である。
【図１５】第２のチャネルの開放と同時の第１のチャネルの閉塞中の図５〜図７の要素の位置の線形図に係る概略図である。
【図１６】第１のチャネルが閉じられている状態での第２のチャネルの閉塞中の図５〜図７の要素の位置の線形図に係る概略図である。
【図１７】第２の実施形態にしたがって実施されるダブルスロットルの構成要素の概略斜視図である。
【図１８】第２のチャネルが閉じられている状態での第１のチャネルの閉塞の終わりにおける図１７の要素の位置の概略図である。
【図１９】休止位置における図１７の要素の位置の概略図である。
【図２０】第２のチャネルの開放の終端と同時の第１のチャネルの閉塞の終わりにおける図１７の要素の位置の概略図である。
【図２１】第１のチャネルが閉じられている状態での第２のチャネルの閉塞の終わりにおける図１７の要素の位置の概略図である。
【図２２】本発明に係る２つの段階を伴う第２のダブルスロットルの直径方向領域における概略図である。
【図２３】図２２のダブルスロットルの一段階を示す側面図である。
【図２４】図２に示されるダブルスロットルの段階の本体を示す斜視図である。
【図２５】図２に示されるダブルスロットルの段階のシャッタを示す斜視図である。
【図２６】図２２のダブルスロットルのシャッタの異なる位置を概略的に示す上から見た図である。
【図２７ａ】平らに示される、前記スロットルの本体のハウジング上の４つの連続する角度位置のうちの１つにおける、図２２のダブルスロットルの第１のシャッタの接触域を示すグラフである。
【図２７ｂ】平らに示される、前記スロットルの本体のハウジング上の図２７ａの４つの連続する角度位置のうちの１つにおける、図２２のダブルスロットルの第２のシャッタの接触域を示すグラフである。
【図２８ａ】平らに示される、前記スロットルの本体のハウジング上の４つの連続する角度位置のうちの１つにおける、図２２のダブルスロットルの第１のシャッタの接触域を示すグラフである。
【図２８ｂ】平らに示される、前記スロットルの本体のハウジング上の図２８ａの４つの連続する角度位置のうちの１つにおける、図２２のダブルスロットルの第２のシャッタの接触域を示すグラフである。
【図２９ａ】平らに示される、前記スロットルの本体のハウジング上の４つの連続する角度位置のうちの１つにおける、図２２のダブルスロットルの第１のシャッタの接触域を示すグラフである。
【図２９ｂ】平らに示される、前記スロットルの本体のハウジング上の図２９ａの４つの連続する角度位置のうちの１つにおける、図２２のダブルスロットルの第２のシャッタの接触域を示すグラフである。
【図３０ａ】平らに示される、前記スロットルの本体のハウジング上の４つの連続する角度位置のうちの１つにおける、図２２のダブルスロットルの第１のシャッタの接触域を示すグラフである。
【図３０ｂ】平らに示される、前記スロットルの本体のハウジング上の図３０ａの４つの連続する角度位置のうちの１つにおける、図２２のダブルスロットルの第２のシャッタの接触域を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１を参照すると、自動車用のターボ圧縮内燃エンジンのシリンダ１００への空気供給回路が見られる。外部から取り出される空気は、エアフィルタ１０１に入った後、ターボコンプレッサのコンプレッサ１０２によって圧縮され、コンプレッサ１０２は、本発明の主題であるダブルスロットル内へと空気を運ぶ。ダブルスロットルの本体１は、コンプレッサから生じる空気が経由して通る入口チャネル２と、２つの出口チャネル３，４とを有する。本体は、前記２つのチャネル間で空気を制御するための命令を電子制御ユニットＥＣＵとして知られるコンピュータ１０３から受ける。これらの命令は、ダブルスロットルの本体に組み込まれる電気作動モータ（図示せず）および適切な動力学的システムの作用下でチャネル３，４を多かれ少なかれ閉じるシャッタの移動の形態で実行される。冷却チャネル３と呼ばれるこれらのチャネルのうちの一方には熱交換器または冷却器５が取り付けられ、一方、バイパスチャネルまたは非冷却チャネル４と呼ばれる他方のチャネルは、エンジンの吸気パイプに対して直接に接続される。したがって、吸気パイプの上流側で結合される２つのチャネル間の空気の制御を変えることにより、エンジンの吸気温度を調整することができる。
【００４１】
エンジンのシリンダの出口で、既燃ガスは、排気回路へと方向付けられて、ターボコンプレッサのタービン１０４へと入り、タービン１０４は、対応するコンプレッサ１０２を作動させるためにそれらのガスの残留エネルギの一部を除去する。その後、これらの排ガスは、一般に、車両から排出される前に、粒子フィルタおよび／または触媒コンバータ１０５を通過する。
【００４２】
高圧構造の場合、図１に示されるように、排ガスの一部は、タービン１０４の上流側に位置される高圧弁１０６を介して再利用されて、２つの出口チャネル３，４間の合流部の下流側の吸入回路に入る。
【００４３】
低圧構造の場合には、図２に示されるように、排ガスの再利用部分がタービン１０４の下流側で取り出されて低圧弁１０７を介してターボコンプレッサのコンプレッサ１０２の上流側で再注入されることを除き、高圧構造の場合と同じ要素が見出される。したがって、吸入回路内で循環する流体は、空気のみではなく、空気と排ガスとの混合物である。しかしながら、ダブルスロットル１の動作は、２つの構造において同じままである。
【００４４】
ここで、図３を参照すると、ダブルスロットルの本体１を入口チャネル２と２つの出口チャネル３，４と共に見ることができる。第１のチャネル３が冷却器５に接続され得る一方で、第２のチャネル４は、吸入パイプと直接に結合するべくこの冷却器を短絡することができる。制御は、第１のチャネル用のシャフト支持体７および第２のチャネル用のシャフト支持体８に取り付けられるシャフトの周りで移動できるシャッタにより２つのチャネル３，４のそれぞれに対して行なわれる。各チャネルの制御は、対応するチャネルを通過する空気またはガスの流れを多かれ少なかれ妨げるシャッタの回転によって行なわれる。また、本体１は、２つのシャッタの電気作動モータのための支持体６も備え、電気作動モータには適切な動力学的システムによってこれらのシャッタが接続される。
【００４５】
図４は、冷却チャネル３のために設計されたバージョンにおけるシャッタ１０およびその制御装置を示す。シャッタ１０はそのシャフト１１に取り付けられ、シャフト１１の下端はスロットルのシャフト支持体７内で回転できる。したがって、シャッタが本体１に対して回転移動できる。また、シャフト１１の上端は第１の上側プレート１２を支持し、上側プレート１２には、前記上側プレートの回転がシャッタ１０の同じ大きさの回転を引き起こすようにシャフトの上端が強固に固定される。また、シャフト１１には下側プレート１３も取り付けられ、この下側プレート１３は、シャフトの周りで自由に回転でき、結果として、上側プレート１２の回転の場合に駆動されない。最後に、シャフト１１は、前記シャフトの周りで自由に回転できる歯車１４を支持し、前記シャフトは、以下で説明される原理にしたがって２つのプレートの一方または他方または両方の駆動を可能にする。歯車１４は、ＥＣＵ１０３により制御される電気モータの出力シャフトに取り付けられるピニオンによって一方向または他方向に駆動される。この歯車は、２つのプレートの作動部材であり、究極的にはシャッタ１０の位置決めである。
【００４６】
２つのプレート１２，１３間には回転における復元スプリング１５が位置され、この復元スプリング１５は、２つのプレートを反対方向に回転させる傾向がある。これを達成させるために、各プレートは、参照符号１２１，１３１がそれぞれ付された切り欠きを備え、該切り欠きは、復元スプリング１５の対応する端部が内部に収容されるハウジングを形成するとともに、スプリングにより及ぼされる力を吸収する。
【００４７】
ここで、図４〜図６に関連して、上側プレート１２および下側プレート１３について説明する。上側プレート１２は、シャフト１１により支持されるほぞがこのプレートをこのシャフトに固定するために挿入されるほぞ穴タイプのスロット１２２を有するのに対し、下側プレート１３は、シャフト１１が内部で自由に回転できる管状のベアリング１３２を備える。したがって、シャフトに対する上側プレート１２の固定およびこのシャフトに対する下側プレート１３の自由な回転の両方が確保される。前記２つのプレートのそれぞれは、周囲の部品に対する前記プレートの回転の制限を構成する目的を有する、短い上側当接部１２３および短い下側当接部１３３のそれぞれと長い上側当接部１２４および長い下側当接部１３４のそれぞれとを形成するために径方向に延びる２つの突起を更に備える。長い当接部１２４，１３４は、ダブルスロットルの本体１に対する回転を前記本体上に位置される固定当接部と協働して制限する目的を有し、一方、短い当接部は、歯車１４の作用下でプレートの駆動および／またはスプリング１５の圧縮のための支持体としての役目を果たす。前記当接部、すなわち、短い当接部および長い当接部の両方の角度位置は、シャッタの位置をモータの関連する動作に適合させるように規定される。
【００４８】
図７を参照すると、歯車１４は、ダブルスロットルの作動モータのピニオンによって回転駆動され得るように、その外面１４１の外周の大部分にわたって歯を有するディスクの形状を有する。歯車は、その中心に、軸方向に延びる円筒管１４２を備え、円筒管１４２は、関連するチャネルを通過する流れを制御するシャッタのシャフト１１のためのベアリングを形成する。最後に、歯車はその外周に駆動フィンガ１４３を備え、駆動フィンガ１４３は、軸方向に延びるとともに、第１のチャネルの２つのプレート１２，１３の短い上側当接部１２３および短い下側当接部１３３と協働する機能を有する。したがって、シャフト１１からの歯車の径方向距離は、２つのプレートの短い当接部の径方向距離にほぼ等しく、それにより、これらのプレートの駆動が確保される。逆に、この距離は、長い当接部の距離よりも小さく、それにより、対応する角度区間の領域でこれらの当接部の前方を通過することができ、したがって、プレートの長い当接部を対象とする固定当接部を妨げることなく歯車の回転が継続できる。
【００４９】
ここでは非冷却チャネル４に対応する第２のチャネルは、それが第２の上側プレート２２と呼ばれる１つの上側プレートのみを備えるだけで下側プレートを備えないという事実は別として、前述した制御装置と同様の制御装置を備える。したがって、第２の歯車２４のフィンガ２４３は短い上側当接部２２３のみと協働する。この形態において、第２のチャネルの復元スプリング２５は、その両端が、一方では上側プレート上に位置される切り欠きによって、他方ではダブルスロットルの本体上に位置される固定当接部によって支持される。前記要素が図１０〜図１６に概略的に示される。他の全ての要素は、第１のチャネルの要素と同様である。また、非常に明らかなように、第１のチャネルが非冷却チャネルであるように選択されてもよく、このとき、該第１のチャネルが２つのプレートを備えてもよく、したがって、第２のチャネルが冷却チャネルであり、このとき、該第２のチャネルが単一のプレートのみを備える。
【００５０】
ここで、図８および図９を参照すると、ダブルスロットルの作動モータによる制御の作用下での２つのシャッタの位置の相対的な漸進的変化が、２つの歯車１４，２４の駆動力学的システムと共に見られる。この第１の実施形態では、作動モータのピニオンが２つの歯車のうちの一方と直接に噛み合い、第２の歯車が、第１の歯車と噛み合い、したがって、反対方向に回転する。この第１の実施形態は、２つの歯車と噛み合うピニオンを用いて実施することもでき、このとき、これらの歯車は同じ方向に回転し、結果として、第２のシャッタの駆動力学的システムが適合される。
【００５１】
これらの図において、休止位置、すなわち、第１のチャネル３の第１のプレート１２，１３および第２のチャネル４の第２の上側プレート２２が作動モータによる同調の不存在または損失の場合にとる位置は、縦座標の軸に対応する。これは、各チャネルのスプリング１５，２５の作用下でシャッタにより占められる参照符号“０”が付される位置である。この休止位置では、第１のチャネル３のシャッタ１０が開放し、一方、第２のチャネル４のシャッタが閉じられる。作動モータは、休止位置に対して、一方向においては大きさ−αを有する回転で、他方向においては大きさ２αを有する回転で、歯車を駆動させることができる。
【００５２】
図の分岐Ａにより表わされる歯車の角度−αの回転は、第１のチャネルのシャッタの閉塞をもたらし、一方、第２のチャネルのシャッタは閉じられたままである。これに対し、分岐Ｂにより表わされる歯車の角度αのプラスの回転は、第１のチャネルのシャッタの閉塞および第２のチャネルのシャッタの開放の両方をもたらす。最後に、分岐Ｃにより表わされる第２の角度αの回転の継続は、第２のチャネルのシャッタの閉塞をもたらし、第１のチャネルのシャッタは閉じられたままである。図９は、一方では、２つのチャネル内の吸入流体の通過のためのスロットルの有効表面に対するこれらの動作の影響、したがって、制御された流量に対するこれらの動作の影響を表わし、他方では、これらの動作が２つのチャネルの合流点の下流側でシリンダに入る流体の温度に対して与える影響を表わす。
【００５３】
分岐Ａは、単一の第１のチャネル３を通過する流体の制御に対応する。このチャネルに関して冷却チャネルを選択することにより、全ての流体が前記冷却チャネルを経由して通るため、得られる温度は、一定のままであり、冷却器の出口で得られる温度に等しい。分岐Ｂは、流体の量の制御を伴わない流体の温度の調整に対応する。２つのシャッタを開閉する動力学システムは、ここでは、必須ではなく、これらのシャッタが双方で互いを補償しあうように示されており、それにより、分岐Ｂの位置の全てに関して一定の出口流量を得ることができる。最後に、分岐Ｃは、単一の第２のチャネルでの流量の制御、したがって、非冷却温度での流体の流量の制御に対応する。
【００５４】
ここで、図１０〜図１３を参照すると、そのような動作を可能にする第１の実施形態が開示される。これらの図は、図８の分岐Ａ，Ｂ，Ｃの極端位置における歯車と上側および下側プレートとの相対位置を示す。図１１は休止位置に対応し、また、図１０，１２，１３は−α，＋α，＋２αのそれぞれの回転に対応する。これらの図１０，１２，１３では、休止位置における２つの歯車のフィンガ１４３，２４３の位置が破線によって特定される。最後に、第１のチャネルの歯車１４は、上側プレート１２の領域および下側プレート１３の領域の両方におけるそのフィンガ１４３の位置の表示を伴って２回示される。
【００５５】
図１０は、第１のチャネル３のシャッタ１０を閉塞位置に至らせた作動モータの回転（作動モータのここでは−８３°に等しい角度−αの回転）後の分岐Ａの極端形態におけるダブルスロットルの様々な要素の位置を示す。２つのチャネルの歯車１４，２４は、それらの歯が互いに噛み合うとともにそれらのうちの一方だけが作動モータのピニオンと噛み合うことに起因するそれらの選択された構成により、反対方向に回転してしまっている。結果として、前記歯車のフィンガ１４３，２４３は、時計回りの回転方向を基準にして、第１のチャネルに関しては８３°、第２のチャネルに関しては−８３°回転してしまっている。第２のチャネル４において、上側プレート２２は、その長い第２の当接部２２４とダブルスロットルの本体１上に位置される第２の上側固定当接部２２５との協働によって妨げられて回転していない。第２のチャネル４のシャッタは、分岐Ａのポイントに対応する作動モータの全ての位置において閉じられたままである。
【００５６】
第１のチャネル３に関して、作動モータの回転は、前記第１のチャネルの閉塞と関連付けられる第１のフィンガ１４３の回転により駆動される上側プレート１２の同等の回転をもたらす。同時に、第１の歯車１４の回転は下側プレート１３の方向を変更していない。これは、下側プレート１３の回転がその長い当接部１３４とダブルスロットルの本体１上に位置される下側固定当接部１３５との協働によって妨げられるからである。上側プレート１２の回転および下側プレート１３の非回転は、第１のチャネルのスプリング１５の圧縮を可能にし、それにより、スプリング１５の周方向の２つの端部間で、休止位置におけるそのオフセットに対して８３°のオフセットがもたらされる。この圧縮は、作動モータがその角度−α分だけ０°へと戻るときに、第１の上側プレートの休止位置への自動的な戻りを可能にする。
【００５７】
図１１では、第１のチャネルの２つの上側および下側プレートと第２のチャネルの上側プレートとが、分岐Ａ，Ｂが出会うポイントに対応するそれらの休止位置にある。特に作動モータの故障の場合にシャッタのそれらの休止位置での自動位置決めを保証するために、第２のチャネルの上側プレート２２および第１のチャネルの下側プレート１３は、これらの２つのチャネルのスプリング１５，２５に与えられる予張力のみの作用下で、それらの固定当接部２２５，１３５のぞれぞれと接触する。この位置では、第１のチャネル３が完全に開放し、それにより、入口流が冷却チャネルへ移動できるとともに、第２のチャネル４が閉塞され、それにより、安全のために最も冷たい可能な温度の流体をシリンダに供給できる。
【００５８】
図１２は、分岐Ｂが分岐Ｃと出会うポイントにおける、すなわち、第１のチャネル３のシャッタ１０を漸進的に閉塞位置に至らせた作動モータの回転（作動モータのここでは８３°に等しい角度＋αの回転）および第２チャネルのシャッタが開放位置となる後における分岐Ｂの極端形態での様々な要素の位置を示す。第１のシャッタ１０の閉塞位置が、分岐Ａの端部で得られる閉塞位置から１６６°である、すなわち、シャッタがそのシャフト１１周りに完全に戻ったかなり後であることは注目に値する。結果として、歯車のフィンガ１４３，２４３は、一方に関しては−８３°だけ、他方に関しては＋８３°だけ回転してしまっている。第１のチャネル３のシャッタ１０における位置０°から位置８３°へと及ぶ分岐Ｂの全体にわたって、第１の上側プレート１２は、その長い上側当接部１２４が対応する第１の上側固定当接部１２５と当接するまで、対応するチャネルの復元スプリング１５の作用下で、−８３°回転してしまっている。より具体的には、同時に、第１のフィンガ１４３が下側プレート１３を−８３°回転駆動させてしまっており、これは、復元スプリング１５の圧縮レベルを変えないという効果を有し、それにより、上側プレート１２を駆動させるべく復元スプリングがその予張力レベルのままとなる。同時に、第２の歯車２４のフィンガ２４３は、第２の上側プレート２２を＋８３°回転駆動させてしまっており、それにより、作動モータの故障の場合に装置がその休止位置へ戻ることができるように第２のスプリング２５が圧縮される。第２のシャッタ２０の閉塞と同時の第１のシャッタ１０の閉塞は、図９において分かるようにエンジンが全出力のときに、スロットルの全体そのまま有効断面を略一定に保つことができるようにするとともに、吸入流体の温度を調整できるようにする。
【００５９】
最後に、図１３は、分岐Ｃの極端形態における、すなわち、第２のチャネル４のシャッタを漸進的に閉塞位置に至らせた作動モータの角度＋αの第２の回転後における様々な要素の位置を示し、第１のチャネル３のシャッタ１０は閉塞位置のままである。ここでも先と同様に、第２のシャッタの閉塞位置は、分岐Ａの端部で得られる閉塞位置からほぼ１８０°である。前記歯車のフィンガ１４３，２４３は、第２の値αだけそれらの回転を継続している。分岐Ｃの全体にわたって、第１の上側プレート１２は、その長い上側当接部１２４とこれが当接する第１の上側固定当接部１２５との協働によって妨げられたままであり、一方、下側プレート１３は、第１のスプリング１５に張力を付与するために角度αだけ回転させられている。同時に、第２のチャネルの上側プレート２２はその回転を継続しており、それにより、対応するシャッタが駆動されるとともに、第１のチャネルが常時閉じられたままであるため、一定の温度で第２のチャネル４を介した流体の流量の制御が確保される。また、上側プレート２２の回転は、第２のスプリング２５を相補的態様で圧縮するという効果も有する。したがって、２つのスプリング１５，２５の圧縮は、装置がそれらの休止位置へ戻ることができるように組み合わされる。
【００６０】
図１４〜図１６を参照すると、図８および図９の図を実施するために所定位置に置かれる動力学的システムを更なる図で見ることができる。これらの図は、プレートによりとられる位置が対応するシャッタの休止位置に対応するときのプレートによりとられる位置の破線表示を伴う分岐Ａ，Ｂ，Ｃ中の要素の移動を描く。プレート１２，１３，２２が位置を変える長方形によって示される。プレートの位置に対応するシャッタの状態が、前記長方形内に、開放に関して“Ｏ”により示され、閉塞に関して“Ｆ”により示される。また、分岐Ａ，Ｂ，Ｃに沿うプレートの移動が、矢印により互いに接続される２つの位置によって示される。
【００６１】
図１４は、作動モータが０°から−αへと移行する分岐Ａにおけるシーケンス、すなわち、第１のチャネル３のシャッタ１０の完全開放位置に対応するその休止位置からの漸進的な閉塞のシーケンスを示す。また、この分岐のシーケンスは、単一の第１のチャネル３における吸入流体の制御のシーケンスに対応し、第２のチャネル４は第２のシャッタ２０によりシールされたままである。この分岐Ａにおいて、第１の歯車１４のフィンガ１４３は、第１のスプリング１５を圧縮させる第１のチャネルの上側プレート１２を駆動させる。第１の上側プレート１２は、参照符号Ｏが付されたその最初の完全開放位置では陰影が付されずに示され、閉塞位置では陰影が付けられて参照符号Ｆが付される。下側プレート１３は、該プレートの回転を妨げて第１のスプリング１５の圧縮を可能にするスロットルの本体の下側固定当接部１３５によって所定位置に保持される。この分岐Ａ中に第２のチャネルは影響されず、第２のスプリング２５がその予張力付与位置にあるとともに、第２の上側プレート２２は、前記第２のスプリング２５の作用下で第２の上側固定当接部２２５に当接するその休止位置にある。
【００６２】
図１５は、吸入流体のいわゆる比例制御に対応する分岐Ｂにおける様々な要素の位置を示す。分岐Ｂの全てのポイントは、具体的には、２つのチャネル内を通る流体の可変比率の制御に対応する。第１の歯車１４のそれが実質的に半回転を行なった後のフィンガ１４３は、下側プレート１３を押圧して、第１のシャッタ１０を漸進的に閉塞させる。この分岐Ｂにおいて、第１のスプリング１５は、第１の上側プレート１２が第１の上側固定当接部１２５と接触しない限り予張力付与位置にとどまって、第１の上側プレート１２を駆動させる。同時に、第２のフィンガ２４３は、第２の上側プレート２２を押圧して第２のチャネル４を漸進的に開放し、その後、第２のシャッタ２０を開放する。第２のスプリング２５は、分岐Ｂの全体にわたって予張力が付与されたままの第１のスプリングとは異なり、漸進的に圧縮される。分岐Ｂの終わりに、第１のシャッタ１０が完全に閉じられるとともに、第２のシャッタ２０が完全に開放する。前述したように、２つのシャッタの動力学的システムは、先験的に、分岐Ｂの全てのポイントにわたってチャネル３，４の両方に関して一定の流量を維持するように設計される。
【００６３】
最後に、図１６は、第２の歯車２４の作用下での第２の上側プレート２２の移動による第２のチャネル４の制御を示す。より具体的には、第２の歯車２４のフィンガ２４３は、第２の上側プレートの短い当接部２２３を駆動させ、その後、漸進的に閉塞する第２のチャネルのシャッタを駆動させる。同時に、第１の上側プレート１２は第１の上側固定当接部１２５と当接したままであり、また、第１のスプリング１５の圧縮は、第１の上側プレート１２が当接した状態で第１の下側プレート１３が第１のフィンガ１４３によって回転駆動されるにつれて増大する。２つのスプリング１５，２５の圧縮は組み合わされる。
【００６４】
ここで、図１７〜図２１を参照すると、単一のスプリングの存在と２つの歯車から成る遊星歯車列の存在とによって特徴付けられる第２の実施形態が描かれる。この実施形態において、作動モータは、歯車を直接に駆動せず、歯車と噛み合う遊星歯車キャリアを回転させる、または、２つのチャネルのうちの一方、この場合には第２のチャネルの歯車を先の方向とは反対の方向に回転させるアクチュエータを介して作用する。また、シャッタは、第１のチャネルに関しては遊星歯車キャリアのシャフトによって駆動され、また、第２のチャネルに関してはアクチュエーが直接に作用する歯車によって直接に駆動される。第１の実施形態の場合と同じ機能を有する第２の実施形態の要素は、同じ参照数字を有しており、したがって、これらの要素について再び説明しない。
【００６５】
図１７は装置の概略斜視図であり、一方、図１８〜図２１は平面上に展開された同じ装置の図である。図１９において、装置は、休止位置で、すなわち、第１のチャネルのシャッタ１０が開放し且つ第２のチャネルのシャッタが閉じられる位置で表わされる。したがって、位置付けは、第１の実施形態における図１１の位置付けと同様であり、すなわち、分岐Ａ，Ｂ間の移行と同様である。図１８は駆動モータの−αの回転に対応し、一方、図２０および図２１は、前記駆動モータの＋αおよび＋２αのそれぞれの角度の回転に対応する。
【００６６】
第１の歯車１４は遊星歯車列の外部リングとして動作し、一方、第２の歯車２４はこの歯車列の遊星歯車として動作する。遊星歯車キャリア３４に回転状態で接続される遊星歯車３３は、前記２つの歯車間に収容されて、その組み合わせ駆動を与える。作動モータ（図示せず）により作動される駆動要素３０は、遊星歯車列の軸の周りで回転移動できるとともに、第１の場合に第２の歯車のフィンガ２４３の駆動ピン３１を有し且つ第２の場合に遊星歯車キャリア３４により支持される第３のフィンガ３４３の駆動ピン３１を有する。図１７には、駆動要素が実線および破線により２つの位置で示されており、駆動要素は、これらの位置で、第２の歯車のフィンガ２４３および遊星歯車キャリアのフィンガ３４３のそれぞれと係合する。復元スプリング３５は、遊星歯車キャリア３４のフィンガ３４３を第１の歯車のフィンガ１４３から押し戻して、遊星歯車キャリアをスプリングの予張力状態に対応するその休止位置へ戻す傾向がある。
【００６７】
最後に、ダブルスロットルの本体１は、以下で詳述される特定数の固定当接部を備え、これらの固定当接部に対しては、遊星歯車列を動作させるとともにその要素のうちの２つの回転を可能にする一方で第３の要素が停止されるように、歯車のフィンガおよび遊星歯車キャリアのフィンガが当接する。
【００６８】
分岐Ａの端部に対応する図１８に示される作動モータの位置−αにおいて、アクチュエータ３０は、第１のチャネル３のシャッタ１０の完全閉塞位置と関連付けられる完全引き込み位置にある。同時に、第２の歯車２４は、第２のチャネル４のシャッタも閉じられる位置にとどまり、この位置は、ダブルスロットルの本体１に形成される第２のチャネルの第１の固定当接部２４６における位置付けによって規定される。より具体的には、分岐Ａの全体にわたって、第２の歯車２４のフィンガ２４３は第２のチャネルの前記第１の固定当接部２４６と接触したままであり、その結果、第２のシャッタ２０は閉じられたままである。一方、第１のチャネルのシャッタ１０は、遊星歯車キャリア３４の動きに追従するとともに、位置０°から−αへと移行してこの分岐Ａにわたって漸進的に閉じ、したがって、単一の第１のチャネル３の制御が確保される。遊星歯車列のリングとして位置される第１の歯車１４に関して、この第１の歯車は、遊星歯車キャリア３４の歯車３３によって回転駆動される。これは、遊星歯車２４が第２のチャネルの第１の固定当接部２４６によって妨げられるからである。第１の歯車は、分岐Ａの全体にわたって当接部に出くわさない。一方、スプリング３５は、遊星歯車キャリア３４が遊星歯車列のリング１４よりもゆっくりと回転することに起因して第１の圧縮を受ける。この圧縮は、駆動要素３０が解放されあるいは位置０°へ押し戻されるときに、遊星歯車キャリア３４の休止位置への戻りの可能性を確保する。
【００６９】
作動モータの０°への回転に対応する図１９により示される休止位置において、第２のフィンガ２４３は、既に言及されたように、その第１の固定当接部２４６に当接し、一方、アクチュエータ３０のピン３１はこの第２のフィンガ２４３と接触する。また、復元スプリング３５の作用下でこの位置に戻されている第３のフィンガ３４３もピン３１と接触する。アクチュエータ３０の位置は、第１のチャネル３のシャッタ１０が開放する遊星歯車キャリア３４の位置に対応する。第２のチャネル４は依然として閉位置にあり、また、第１の歯車のフィンガ１４３はその固定当接部１４６と当接する。
【００７０】
分岐Ｂの全体にわたって、第１の歯車１４のフィンガ１４３は、その固定当接部１４６に当接したままである。アクチュエータ３０の延在部が第２の歯車２４を押圧し、それにより、第２のチャネルが開放し、また、同時に、遊星歯車として作用する第２の歯車の作用下で、遊星歯車キャリア３４が回転駆動され、それにより、第１のチャネルのシャッタ１０の閉塞が確保される。したがって、所望の比例制御が得られるとともに、両方のチャネルで吸入流体の流れの不変性が得られる。図２０に示される分岐Ｂの終わりに、アクチュエータ３０は、遊星歯車キャリア３４が復元スプリング３５の作用下で遊星歯車キャリアの固定当接部３４６に当て付くように十分に移動され、これは、第１のチャネル３の完全閉塞位置に対応する。第２の歯車２４は、以下で説明される、第２のチャネルのその第１の当接部２４６と第２のチャネルの第２の当接部２４７との間の中間位置にあり、これは、第２のシャッタ２０の完全開放位置に対応する。
【００７１】
分岐Ｃはアクチュエータ３０のかなり大きな延在に対応し、その最終位置が図２１に示される。遊星歯車キャリア３４はその固定当接部３４６によって妨げられたままであり、また、遊星歯車列は２つの歯車の同時回転をもたらす。アクチュエータ３０は、第２の歯車２４をそのピン３１によって完全に押し戻して、第２のチャネル４のシャッタを漸進的に閉じ、一方、第１のチャネル３は閉じられたままであり、したがって、単一の第２のチャネルを介した吸入流体の制御が確保される。この行程は、第２のフィンガ２４３がダブルスロットルの本体１に形成される第２のチャネルの第２の当接部２４７に突き当たるまで続く。この第２の当接部の位置は、第２のシャッタ２０の完全閉塞位置に対応し、したがって、前記シャッタがこの完全閉塞位置を越えることを防止する。第１の歯車１４に関して、遊星歯車列によるその回転は、アクチュエータ３０が再び引き込まれるときに、分岐Ｃでおよびその後に分岐Ｂで第２の歯車２４の戻りを可能にするために復元スプリング３５を圧縮させる。
【００７２】
最後に、この第２の実施形態は、図８および図９に示されるように、２つのチャネル３，４のシャッタの第１の実施形態と同じ開閉形式を再現する。
【００７３】
先の実施形態において、動力学的システムは、チャネルのうちの一方を介した制御機能を確保するためにシャッタ１０，２０のうちの一方を他方のシャッタに対して引き離すことができるようにし、他方のチャネルのシャッタは固定されたままである。そういう状況であれば、本発明の更なる特徴によれば、本発明に係るダブルスロットルは、引き離し動力学システムを伴わずに機能することもできる。
【００７４】
図２２に示されるように、更なる特徴によれば、スロットルの本体１は、前記第１のシャッタ１０を備える第１のフローチャネル３のための第１のステージ５００と前記第２のシャッタ２０を備える前記第２のフローチャネル４のための第２のステージ５０２とに分けられる内部ハウジング４０４を備える。
【００７５】
図２３〜図２５において更に明確に分かるように、これらの図は前記内部ハウジング４０４の単一のステージ５００のみを示すが、前記ハウジングは円形断面の円筒状を成す。また、前記第１および第２のシャッタ１０，２０は、シャッタ１０，２０と本体１との間のシール接触を少なくとも１つの角度位置で確保するために、前記円筒ハウジング４０４に対して傾けられる平面内に配置されて外周母線により前記ハウジングの側壁４０５と協働する少なくとも１つのシール部４１４を備える。前記スロットルは、前記動力学的システムによって駆動されて第１および第２のシャッタ１０，２０に接続される制御ロッド４１５を更に備える。
【００７６】
言い換えると、スロットルの本体１には、側壁４０５によって画定される円形断面の軸Ａを有する円筒状の内部ハウジング４０４が設けられる。
【００７７】
この場合、内部ハウジング４０４が孔内に組み込まれてもよい。各ステージでは、弁のハウジングを通じて循環するようになっている流体のためのチャネルを形成する入口４０６および出口４０７が、軸Ａに対して径方向でハウジングの壁内へ排出する。この入口４０６および出口４０７は互いに対して位置合わせされる。これらの入口および出口は、この場合、ハウジング４０４の軸Ａに対して垂直に交差する長手方向軸Ｘを有するとともに、同一の直径を有する。これらの入口および出口は、本体１に組み込まれて前記スロットルを備える回路と接続するようになっている図示しない管路を介してハウジングの側壁４０５を越えて延びる。
【００７８】
ステージ５００，５０２は、オリフィス４１３が設けられる仕切り４０９によって分離される。ステージの一端および／または他端には、軸方向穴４１２を有するエンドピース４１１が延出される横方向カバー４１０が位置される。仕切り４０９のオリフィス４１３および／または横方向カバー４１０の軸方向の穴には前記制御ロッド４１５が貫通される。
【００７９】
傾斜部４１４は、円形円筒状ハウジング４０４の軸Ａに対して傾けられる平面内に配置されるとともにその外周縁４１７がハウジング４の側壁４０５と接触するように前記軸Ａに中心付けられる楕円シャッタ４１６として形成され、それにより、シール手段の少なくとも１つの所定の角度位置で各ステージの入口４０６および出口４０７を分離して、流体の流れを遮断し、または、シャッタ１０，２０の所定の角度開放にしたがって制御され得る流れを伴って、入口４０６および出口４０７を流体連通状態に配置する。したがって、この外周縁４１７は、ハウジングの側壁４０５と常にシール接触する母線Ｇを構成する。
【００８０】
“傾斜”とは、厳密に０°〜９０°の間で理解される。“シャッタ”とは、ここでは、軸Ａに対して傾けられて外周縁４１７を介して接続される２つの面を有する部分として理解される。前記傾斜面が互いに平行であってもよい。傾斜部は、小さい厚さ、すなわち、本体の直径よりもかなり小さい、特に１０倍小さい前記傾斜面間の距離を有する。例えば、ディスクのことを言う。
【００８１】
スロットルの正確な動作を確保するために幾何学的な検討材料が考慮に入れられる。シャッタ４１６は、円形ハウジング４０４の直径よりも大きい大軸を伴うとともに円形ハウジング４０４の直径よりもかなり小さい小軸を伴う楕円形状を有する。この場合、円形ハウジング４４の直径は、流体入口４０６および出口４０７の同一直径よりも大きい。接続ロッド４１５は、傾斜ディスクに中心付けられるようにハウジングの軸Ａに沿って配置され、この場合、ディスクの傾斜面と軸Ａとの間の角度Ｂは、ここでは、４５°に等しい。したがって、ハウジングの側壁４０５との恒常的な接触を達成するために、ディスク４１６の大軸は、ハウジングの直径に√２を乗じたものにほぼ等しい。この接触は、シャッタの回転軸に対して垂直な平面上の投影において円形である、ハウジング４０４の円形断面の壁４０５と傾斜ディスク４１６の外周縁４１７に対応する母線Ｇとの間の円筒／円筒接触として規定されてもよい。シャッタ４１６の小軸は、流体入口４０６および出口４０７の直径よりもかなり大きくすることができる。
【００８２】
弁の本体のハウジング４０４内におけるシャッタ１０，２０の取り付けは、厄介な調整作業を必要とせず、単に制御ロッド４１５をハウジング内に軸方向当接状態で配置して、ディスク４１６を流体入口および出口に対して中心付ければ済む。
【００８３】
ロッド４１５は、一体のシール手段を形成するために、組み付けあるいはオーバーモールドによってディスク４１６に取り付けられ、または、ディスクと共に成形される。一例として、ディスク４１６がプラスチックから形成されるとともに、ロッド４１５が金属から形成されてもよく、あるいは、その逆であってもよく、または、これらの２つは、一体の実施形態にしたがってプラスチック材料または金属から形成されてもよく、あるいは、選択された複合体から形成されてもよい。エンドピース４１１の軸方向穴４１２にはガイドベアリング４１８を設けることができる。前記制御ロッド４１６は、連続的であって、前記ハウジングを貫通することができる。
【００８４】
図２３に示される位置では、傾斜ディスク４１６が入口４０６を出口４０７から分離し、それにより、弁１を通じた流体の流れが妨げられる。これを達成するために、傾斜ディスク４１６の外周縁４１７は、それぞれが流体の通過のために入口および出口チャネル４０６，４０７のうちの一方へ向けて回転される２つの別個のシールされたチャンバへとハウジングを分離する仕切りの態様で、円筒ハウジング４０４の側壁４０５とシール状態で完全に協働する。傾斜ディスク４１６のこの角度位置は、図示のフローチャネルの閉塞に対応する。
【００８５】
駆動装置が作動されると、駆動装置は、関連するチャネルを通じた流体の決定された流れに対応する所望の角度にしたがって制御ロッド４１５およびシャッタ１０，２０の回転を引き起こす。回転の結果として、外周縁４１７は、もはやハウジングの側壁４０５と完全に接触せず、部分的にのみ接触する。これは、外周縁４１７の対向する部分が円形の入口および出口４０６，４０７の反対側に位置されるからである。ディスクのこの角度のある引き込み位置は、ステージの一方および／または他方の領域で、本体のシールされた内部ハウジング４０４を介した入口４０６と出口４０７との間の流体の通過を可能にする。
【００８６】
スロットルが３６０°を超えて動作できるようにスロットルが初期位置から両方向で動作できることは注目に値する。そのような弁は、結果として、円形ハウジング内に傾斜ディスクを適合させること（円筒−円筒接触）によって両方向の閉塞でシールを確保し、この場合、ディスクは、その対称性により、弁の本体内で偏向を伴うことなく両方向において任意の態様で取り付けられてもよい。また、ディスクの縁部が円筒壁上において直線態様で移動されると、これにより、ディスクと壁との間の汚染を回避できるとともに、弁の自己洗浄を確保できる。
【００８７】
本発明に係る制御法則を確保するために、前記第１および第２のシャッタ１０，２０は、前記制御ロッド４１５に対して互いにある角度でオフセットされ、および／または、前記フローチャネル３，４は、前記制御ロッド４１５に対して互いにある角度でオフセットされ、シャッタ１０，２０の角度オフセットは、前記フローチャネル３，４の角度オフセットと関連付けられる。
【００８８】
図示の例によれば、フローチャネル３，４が同じ方向に向けられ、また、第１および第２のシャッタ１０，２０が６０°だけオフセットされる。言い換えると、入口および出口オリフィス４０６，４０７は、一方のステージから他方のステージへとわたり同じ方向に位置合わせされる。
【００８９】
図２６，２７〜３０は、シャッタ１０，２０により占められる一連の位置がどのようにして所望の制御法則を実施できるようにするのかを更に明確に理解するのに役立つ。
【００９０】
図２６は、軸Ａの周りのシャッタの回転中における、対応するチャネルの入口および出口オリフィス４０６，４０７に対するシャッタの異なる通過ポイントを示す。シャッタが前記オリフィスの軸内にあると、これは完全開放位置である。シャッタが６０°を超えて一方向または他方向に回転されると直ぐに、対応するフローチャネルが閉じられる。
【００９１】
図２７ａ〜図３０ａおよび図２７ｂ〜図３０ｂはそれぞれ、ハウジングの側壁４０５の高さ（ｍｍ）に沿う第１のシャッタ１０および第２のシャッタ２０のぞれぞれの傾斜ディスク４１６の位置を示し、側壁は、平面図で示されるように−１８０°〜＋１８０°にわたって展開される。側壁４０５上のシャッタ１０，２０の輪郭５０４，５０６は、二重波形線により示されており、したがって、正弦曲線形状を有する。入口オリフィス４０６は、グラフの中心にある円に対応する。出口オリフィス４０７はそれぞれ、グラフの両側に位置される２つの半円に対応する。最初に、前記輪郭５０４，５０６は、それらの角度位置が何であろうとも、図２７ａ，２７ｂ間、図２８ａ，２８ｂ間、図２９ａ，２９ｂ間、図３０ａ，３０ｂ間のそれぞれで互いに対して６０°だけ明確にオフセットされることに気付かされる。
【００９２】
図２７ａ，２７ｂでは、シャッタ１０，２０がいずれも閉じられ、それらの輪郭５０４，５０６がオリフィス４０６，４０７の円と交差しない。
【００９３】
図２８ａ，２８ｂでは、第１のシャッタ１０が開放し、輪郭５０４が第１のチャネルのオリフィス４０６，４０７の円と交差し、一方、第２のシャッタは依然として閉塞され、その輪郭５０６が第２のチャネルのオリフィス４０６，４０７の円と交差しない。したがって、制御が第１のチャネルのみを介して達成されており、この場合、第２のシャッタ１０は、図２７ａに示される閉塞位置から図２８ａに示される完全開放位置へと移行し、一方、第２のシャッタ２０は、移動できるが、第２のチャネルをシールし続ける。
【００９４】
図２９ａ，２９ｂでは、第１のシャッタ１０が再び閉塞され、輪郭５０４がもはや第１のチャネルのオリフィス４０６，４０７の円と交差せず、一方、第２のシャッタ２０が開放し、その輪郭５０６が第２のチャネルのオリフィス４０６，４０７の円と交差する。したがって、第１および第２のチャネルを介して同時制御が行なわれ、この場合、第１のチャネルは、図２８ａに対応する完全開放位置から図２９ａに対応する新たな閉塞位置へと移行し、一方、第２のチャネルは、図２８ｂに対応する閉塞位置から図２９ｂに対応する完全開放位置へと移行する。
【００９５】
図３０ａ，３０ｂでは、２つのシャッタ１０，２０がいずれも再び閉じられ、それらの輪郭５０４，５０６がオリフィス４０６，４０７の円と交差しない。したがって、制御が第２のチャネルのみを介して行なわれており、この場合、第２のシャッタ２０は、図２９ｂに示される完全開放位置から図３０ｂに示される閉塞位置へと移行し、一方、第１のシャッタ１０は、移動できるが、第２のチャネルをシールし続ける。
【００９６】
図２７ａ，２７ｂに示される位置から図３０ａ，３０ｂに示される位置まで、シャッタ１０，２０は１８０°の回転を行なっている。これらのシャッタは、逆方向で同じサイクルを実行することができ、あるいは、図２７ａ，２７ｂの初期位置に達するまでそれらの回転を続けることができる。
【００９７】
前記制御ロッド４１５は作動モータに対して直接に接続され得る。したがって、前記動力学的システムは前記作動モータのシャフトから成る。
【００９８】
全体的に、どんな実施形態であっても、本発明に係るダブルスロットルは、単一の作動モータの漸進的な回転により、第２のチャネルが閉塞されている状態で単一の第１のチャネルを介して（関与する実施形態に係る分岐Ａ）、第１のチャネルが閉塞されている状態で単一の第２のチャネルを介して（関与する実施形態に係る分岐Ｃ）、または、２つのチャネル間の制御により２つのチャネルを同時に介して（関与する実施形態に係る分岐Ｂ）、吸入流体を制御できるようにする。チャネルのうちの一方がスロットルの下流側で冷却器５へ向けて開放する一方で、他方のチャネルが第１のチャネルと合流する前に冷却器を迂回する場合、ダブルスロットルは、吸入流体の温度を調整できるようにする。また、作動モータの回転角度に応じてシャッタの開閉曲線を較正することにより、この比例制御中に一定の全体流量を保つことができるとともに、この分岐において流体の最終温度にのみ作用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７ａ】
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【図２７ｂ】
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【図２８ａ】
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【図２８ｂ】
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【図２９ａ】
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【図２９ｂ】
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【図３０ａ】
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【図３０ｂ】
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【国際調査報告】
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