Die
vorliegende Erfindung bezieht auf ein variables Lufteinlasssystem,
das eine Kupplung aufweist, die die Übertragung einer Drehkraft
eines Elektromotors zu einem Ventil ermöglicht und die Übertragung
einer Drehkraft des Ventils zu dem Elektromotor außer Kraft
setzt.The
The present invention relates to a variable air intake system.
having a coupling which is the transmission of a rotational force
an electric motor allows for a valve and the transmission
a torque of the valve to the electric motor out of force
puts.
In
einem bekannten variablen Lufteinlasssystem ist ein Ventil in einem
Lufteinlasskanal eines Verbrennungsmotors angeordnet. Der Öffnungsgrad des
Ventils wird in einem mittleren Ventilöffnungsgrad gehalten,
um beispielsweise eine Taumelströmung oder Wirbelströmung
in einer Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors zu erzeugen zum
Zwecke des Verbesserns des Verbrennungszustandes des Kraftstoffs
in der Verbrennungskammer. Dadurch kann die Reinigung des Abgases
des Verbrennungsmotors zum Zeitpunkt des Startens des Verbrennungsmotors
verbessert werden, und ein verbessernder Effekt im Hinblick auf
den Kraftstoffverbrauch kann verstärkt werden.In
a known variable air intake system is a valve in one
Air inlet duct of an internal combustion engine arranged. The opening degree of the
Valve is held in a medium valve opening degree,
for example, a tumble or vortex flow
to produce in a combustion chamber of the internal combustion engine for
Purposes of improving the combustion state of the fuel
in the combustion chamber. This can help clean the exhaust
of the internal combustion engine at the time of starting the internal combustion engine
be improved, and an improving effect in terms of
fuel consumption can be increased.
In
der vorstehend erläuterten Technik wird der Öffnungsgrad
des Ventils zu dem Zeitpunkt, bei dem die vorstehend erläuterten
Effekte bewirkt werden, konstant gehalten, und dieser Ventilöffnungsgrad
wird durch das Anregen (Energiezufuhr) des Elektromotors beibehalten.
Somit ist elektrische Energie erforderlich, um den Öffnungsgrad
des Ventils so lange beizubehalten, wie der Verbrennungsmotor in
Betrieb ist.In
The technique described above becomes the opening degree
of the valve at the time when the above explained
Effects are effected, kept constant, and this valve opening degree
is maintained by the energization of the electric motor.
Thus, electrical energy is required to the degree of opening
the valve as long as the internal combustion engine in
Operation is.
Um
den Verbrauch an elektrischer Energie minimal zu gestalten, ist
es denkbar, eine Kupplung zu verwenden, die eine Drehkraft von einem
an der Antriebsseite befindlichen Rotator (Dreheinrichtung) zu einem
an der angetriebenen Seite befindlichen Rotator (Dreheinrichtung)
zu leiten und eine Drehkraft von dem an der angetriebenen Seite
befindlichen Rotator zu dem an der Antriebsseite befindlichen Rotator
nicht zu leiten, während eine derartige Drehkraft zu einem
Ring (der als ortsfestes Element dient) übertragen wird.
Durch die Kupplung kann die Anregung (Energiebeaufschlagung) des
Elektromotors zu dem Zeitpunkt angehalten werden, bei dem der Öffnungsgrad
des Ventils beibehalten wird. Beispielsweise lehren die Druckschriften WO 00/08 349 A1 (die
der Druckschrift US
6 575 277 B1 entspricht), WO 00/08 350 A1 (die der Druckschrift US 6 789 443 B1 entspricht)
und JP 2001-214
946 A verschiedene Arten an Kupplungen.In order to minimize the consumption of electric power, it is conceivable to use a clutch that conducts a rotational force from a drive-side rotator to a driven-side rotator and a rotational force from the rotator on the driven side rotator to the drive-side rotator not to guide, while such a rotational force to a ring (which serves as a stationary element) is transmitted. By the coupling, the excitation (energization) of the electric motor can be stopped at the time when the opening degree of the valve is maintained. For example, the pamphlets teach WO 00/08 349 A1 (that of the publication US Pat. No. 6,575,277 B1 corresponds to), WO 00/08 350 A1 (that of the publication US 6,789,443 B1 corresponds) and JP 2001-214 946 A different types of couplings.
In
dem Falle der Druckschrift WO
00/08349 A1 (die der Druckschrift US 6 575 277 B1 entspricht) oder
der Druckschrift WO
00/08 350 A1 (die der Druckschrift US 6 789 443 B1 entspricht)
ist der Ring radial außerhalb des an der angetriebenen
Seite befindlichen Rotators angeordnet. Im Gegensatz dazu ist in
dem Fall der Druckschrift JP 2001-214 946 A der Ring radial innerhalb
des an der angetriebenen Seite befindlichen Rotators angeordnet.In the case of the publication WO 00/08349 A1 (that of the publication US Pat. No. 6,575,277 B1 corresponds) or the publication WO 00/08 350 A1 (that of the publication US 6,789,443 B1 corresponds), the ring is arranged radially outside of the driven side rotator. In contrast, in the case of the document JP 2001-214 946 A the ring is disposed radially inside the driven-side rotator.
Jedoch
wird im dem Fall in der Druckschrift WO 00/08 349 A1 (die der Druckschrift US 6 575 277 B1 entspricht),
in der Druckschrift WO
00/08 350 A1 (die der Druckschrift US 6 789 443 B1 entspricht) oder
in der Druckschrift JP
2001-214 946 A erwähnten Kupplung die Kupplung
in einem Fensterhebersystem eines Kraftfahrzeuges verwendet. Wenn
eine derartige Kupplung für ein Ventil eines variablen
Lufteinlasssystems verwendet wird, bewirkt eine Druckpulsation (Druckimpuls),
die in dem Einlasskanal auftritt, ein Aufbringen einer Drehkraft
(insbesondere eine Drehkraft, die durch eine große Schwingung, eine
große Last, eine große Druckpulsation oder der Gleichen
bewirkt wird) auf das Ventil, so dass es möglich sein kann,
dass der Haltezustand des Ventils (der Eingriffszustand der Kupplung)
freigegeben wird. Das heißt die Drehung des Ventils kann
nicht durch die Kupplung begrenzt bzw. eingeschränkt werden.However, in the case in the publication WO 00/08 349 A1 (that of the publication US Pat. No. 6,575,277 B1 corresponds), in the document WO 00/08 350 A1 (that of the publication US 6,789,443 B1 corresponds) or in the publication JP 2001-214 946 A mentioned clutch uses the clutch in a power window system of a motor vehicle. When such a clutch is used for a valve of a variable air intake system, a pressure pulsation (pressure pulse) occurring in the intake passage causes a application of a rotational force (in particular, a rotational force caused by a large vibration, a large load, a large pressure pulsation, or the like) Same is effected) on the valve, so that it may be possible that the holding state of the valve (the engagement state of the clutch) is released. That is, the rotation of the valve can not be limited or restricted by the clutch.
Im
Hinblick auf den vorstehend erläuterten Nachteil kann eine
Vielzahl an Vertiefungen in einer Eingriffsfläche des Rings
vorgesehen sein, an der Rollen arretiert sind. Die Rollen sitzen
in den entsprechenden Vertiefungen des Rings, so dass die Haltekraft
(die Eingriffskraft der Kupplung) die dazu dient, das Ventil an
Ort und Stelle zu halten, verbessert wird. Daher wird selbst dann,
wenn die Drehkraft auf das Ventil aufgrund der Druckpulsation aufgebracht wird,
der Haltezustand des Ventils nicht in unbeabsichtigter Weise freigegeben.
Diese Technik wird beispielsweise in der Druckschrift JP 2007-198 584 A (die
der Druckschrift US
2007/0 144 854 A1 entspricht) erwähnt.In view of the above-described drawback, a plurality of recesses may be provided in an engagement surface of the ring on which rollers are locked. The rollers are seated in the corresponding recesses of the ring, so that the holding force (the engagement force of the clutch) which serves to hold the valve in place is improved. Therefore, even if the rotational force is applied to the valve due to the pressure pulsation, the holding state of the valve is not inadvertently released. This technique is for example in the publication JP 2007-198 584 A (that of the publication US 2007/0144 854 A1 corresponds).
In
dem Fall der Druckschrift JP 2007-198 584 A (die der Druckschrift US 2007/0 144 854
A1 entspricht) sind die Vertiefungen in dem Ring vorgesehen,
um die Haltekraft zum Halten des Ventils zu erhöhen. Jedoch
sind die Orte der Vertiefungen nicht so festgelegt, dass ein effektiver Öffnungsgradbereich
des Ventils beibehalten wird, was eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs
ermöglicht. Genauer gesagt muss in dem Fall des variablen
Lufteinlasssystems der Öffnungsgrad des Ventils innerhalb
des effektiven Öffnungsgradbereiches beibehalten werden,
der beispielsweise in 6 gezeigt ist (der Öffnungsgradbereich
des Ventils, in den der verbessernde Effekt beim Kraftstoffverbrauch
größer als null ist und als "erforderliche Genauigkeit"
in 6 gezeigt ist), was eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs
des Verbrennungsmotors ermöglicht. Jedoch wird in den vorstehend
erläuterten zuvor vorgeschlagenen Techniken dieser Punkt
nicht angesprochen.In the case of the publication JP 2007-198 584 A (that of the publication US 2007/0144 854 A1 corresponds), the recesses are provided in the ring to increase the holding force for holding the valve. However, the locations of the recesses are not set so as to maintain an effective opening degree range of the valve, which enables an improvement in fuel consumption. More specifically, in the case of the variable air intake system, the degree of opening of the valve must be maintained within the effective opening degree range, which may be, for example, 6 is shown (the opening degree range of the valve in which the improving effect in fuel consumption is greater than zero and as "required accuracy" in FIG 6 is shown), which enables an improvement of the fuel consumption of the internal combustion engine. However, in the above-proposed previously proposed techniques, this point is not addressed.
Die
vorliegende Erfindung ist auf die vorstehend erläuterten
Nachteile gerichtet. Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein variables Lufteinlasssystem eines Verbrennungsmotors
zu schaffen, das ein Halten eines Ventils in einem effektiven Öffnungsgradbereich
des Ventils noch zuverlässiger gestaltet, was eine Verbesserung
des Kraftstoffverbrauchs des Verbrennungsmotors ermöglicht.The
The present invention is based on the above
Disadvantages addressed. Thus, it is an object of the present invention
Invention, a variable air intake system of an internal combustion engine
to provide a holding a valve in an effective opening degree range
the valve made even more reliable, an improvement
the fuel consumption of the internal combustion engine allows.
Gemäß der
vorliegenden Erfindung wird ein variables Lufteinlasssystem für
einen Verbrennungsmotor geschaffen. Das variable Lufteinlasssystem weist
einen Elektromotor, ein Ventil und eine Kupplung auf. Der Elektromotor
dreht, um eine Drehkraft in einem angeregten (mit Energie beaufschlagten)
Zustand des Elektromotors zu erzeugen. Das Ventil ist in einem Lufteinlasskanal
des Verbrennungsmotors angeordnet und wird durch die Drehkraft,
die von dem Elektromotor übertragen wird, gedreht, um die zu
dem Verbrennungsmotor durch den Lufteinlasskanal gelieferte Einlassluft
einzustellen. Die Kupplung ist zwischen dem Elektromotor und dem
Ventil angeordnet, um eine Übertragung der Drehkraft von
dem Elektromotor zu dem Ventil zu ermöglichen und eine Übertragung
einer Drehkraft von dem Ventil zu dem Elektromotor außer
Kraft zu setzen. Die Kupplung weist einen an der Antriebsseite befindlichen
Rotator, einen an der angetriebenen Seite befindlichen Rotator,
einen kreisartigen Ring und ein in Eingriff bringbares Element auf.
Der an der Antriebsseite befindliche Rotator wird durch die Drehkraft
gedreht, die von dem Elektromotor übertragen wird, und
weist eine Vielzahl auf an der Umfangsseite befindlichen Eingriffsfreigabevorsprüngen
auf, von denen jeder in Umfangsrichtung von einem entsprechenden
benachbarten Abschnitt des an der Antriebsseite befindlichen Rotators
vorragt, der benachbart zu dem an der Umfangsseite befindlichen
Eingriffsfreigabevorsprung ist. Der an der angetriebenen Seite befindliche
Rotator ist koaxial zu dem an der Antriebesseite befindlichen Rotator
und wird durch den an der Antriebsseite befindlichen Rotator bei
einem Umfangseingriff mit dem an der Antriebsseite befindlichen
Rotator gedreht, um das Ventil in dem angeregten Zustand (mit Energie
beaufschlagten Zustand) des Elektromotors zu drehen. Der kreisartige
Ring wird nicht drehbar gehalten und hat einen Umfangsfläche, die
koaxial zu dem an der angetriebenen befindlichen Rotator ist, wobei
ein radialer Zwischenraum zwischen einem Eingriffsabschnitt des
an der angetriebenen Seite befindlichen Seite Rotators und der Umfangsfläche
des Rings ausgebildet ist und einen ersten und einen zweiten an
der Umfangsseite befindlichen Zwischenraumabschnitt und einen in
Umfangsrichtung gesehen mittleren Zwischenraumabschnitt aufweist,
die in einer derartigen Weise angeordnet sind, dass der in Umfangsrichtung
gesehen mittlere Zwischenraumabschnitt in Umfangsrichtung zwischen
dem ersten und zweiten an der Umfangsseite befindlichen Zwischenraumabschnitt
angeordnet ist und eine radiale Größe aufweist,
die größer als eine radiale Größe
des ersten und zweiten an der Umfangsseite befindlichen Zwischenraumabschnittes ist.
Das in Eingriff bringbare Element ist in Umfangsrichtung zwischen
dem ersten und zweiten an der Umfangsseite befindlichen Zwischenraumabschnitt in
dem radialen Zwischenraum angeordnet. Die radiale Größe
des in Eingriff bringbaren Elementes ist geringer als die radiale
Größe des in Umfangsrichtung befindlichen mittleren
Zwischenraumabschnittes und ist größer als die
radiale Größe des ersten und zweiten an der Umfangsseite
befindlichen Zwischenraumabschnittes, und das in Eingriff bringbare Element
ist in Umfangsrichtung versetzbar durch einen entsprechenden Vorsprung
der Vielzahl von an der Umfangsseite befindlichen Eingriffsfreigabevorsprüngen
zu dem Zeitpunkt des Antreibens des an der angetriebenen Seite befindlichen
Rotators durch den an der Antriebsseite befindlichen Rotator.According to the
The present invention is a variable air intake system for
created an internal combustion engine. The variable air intake system points
an electric motor, a valve and a clutch. The electric motor
turns to a torque in an excited (energized)
State of the electric motor to produce. The valve is in an air intake duct
of the internal combustion engine and is determined by the rotational force,
which is transmitted by the electric motor, turned to the
intake air supplied to the engine through the air intake passage
adjust. The clutch is between the electric motor and the
Valve arranged to transfer the torque of
allow the electric motor to the valve and a transmission
a rotational force from the valve to the electric motor except
To force. The coupling has a drive side
Rotator, a driven-side rotator,
a circular ring and an engageable element.
The drive-side rotator is driven by the torque
rotated, which is transmitted from the electric motor, and
has a plurality of engaging release projections located on the peripheral side
on, each of which in the circumferential direction of a corresponding
adjacent section of the drive-side rotator
protruding adjacent to that on the peripheral side
Intervention release projection is. The one on the driven side
Rotator is coaxial with the rotator located on the drive side
and is assisted by the drive-side rotator
a circumferential engagement with the located on the drive side
Rotator turned to the valve in the excited state (with energy
applied state) of the electric motor to rotate. The circular one
Ring is held non-rotatable and has a peripheral surface, the
coaxial with that on the driven rotator, wherein
a radial gap between an engagement portion of the
on the driven side of the rotator and the peripheral surface
of the ring is formed and a first and a second
the peripheral side located intermediate portion and an in
Having seen in the circumferential direction middle space portion,
which are arranged in such a way that in the circumferential direction
seen intermediate space section in the circumferential direction between
the first and second peripheral portion located on the peripheral side
is arranged and has a radial size,
which is larger than a radial size
is the first and second located on the peripheral side gap portion.
The engageable element is circumferentially between
the first and second peripheral portion located in the peripheral side in
arranged the radial gap. The radial size
the engageable element is less than the radial one
Size of the circumferentially located middle
Interspace section and is larger than that
radial size of the first and second on the peripheral side
located gap portion, and the engageable element
is displaceable in the circumferential direction by a corresponding projection
the plurality of circumferential engagement engaging projections
at the time of driving the driven side
Rotators through the on the drive side rotator.
Die
Kupplung und das Ventil sind synchronisiert, um sämtliche
nachstehend erläuterten Bedingungen zu erfüllen.
Das heißt, wenn der an der Antriebsseite befindliche Rotator
gedreht wird, um den an der angetrieben Seite befindlichen Rotator
zu drehen und dadurch das in Eingriff bringbare Element in eine
erste Winkelposition entlang der Umfangsfläche des Rings
anzuordnen, wird das Ventil in einem höchst effektiven
(im effektivsten) Ventilwinkel angeordnet, bei dem ein verbessernder
Effekt des Kraftstoffverbrauchs aufgrund der Einlassluft, die von
dem Ventil zu dem Verbrennungsmotor durch den Lufteinlasskanal geliefert
wird, maximal gestaltet ist. Außerdem wird, wenn der an
der Antriebsseite befindliche Rotator gedreht wird, um den an der
angetriebenen Seite befindlichen Rotator zu drehen und dadurch das
in Eingriff bringbare Element in einer ersten Umfangsrichtung aus
der ersten Winkelposition in eine zweite Winkelposition entlang
der Umfangsfläche des Rings zu versetzen, das Ventil in
einer Ventilschließrichtung von dem effektivsten Ventilwinkel
zu einem an der Ventilschließseite befindlichen weniger effektiven
Ventilwinkel gedreht, bei dem der Verbesserungseffekt des Kraftstoffverbrauchs
aufgrund der Einlassluft, die von dem Ventil zu dem Verbrennungsmotor
durch den Lufteinlasskanal geliefert wird, auf null verringert wird.The
Clutch and the valve are synchronized to all
below.
That is, when the drive side rotator
is rotated about the driven side rotator
to rotate and thereby the engageable element in a
first angular position along the peripheral surface of the ring
To arrange the valve in a highly effective
arranged (in the most effective) valve angle, in which an improving
Effect of fuel consumption due to intake air coming from
the valve to the engine through the air intake passage
is, is designed to maximum. In addition, when the on
the drive side rotator is rotated to the at the
driven rotator to rotate and thereby the
engageable element in a first circumferential direction
the first angular position in a second angular position along
the circumferential surface of the ring to put the valve in
a valve closing direction from the most effective valve angle
to a less effective located on the valve closing side
Valve angle turned, in which the improvement effect of fuel consumption
due to the intake air flowing from the valve to the engine
supplied through the air intake passage is reduced to zero.
Darüber
hinaus wird, wenn der an der Antriebsseite befindliche Rotator gedreht
wird, um den an der angetriebenen Seite befindlichen Rotator zu drehen
und dadurch das in Eingriff bringbare Element in eine zweite Umfangsrichtung,
die entgegengesetzt zu der ersten Umfangsrichtung ist, aus der ersten Winkelposition
zu einer dritten Winkelposition entlang der Umfangsfläche
des Rings zu versetzen, das Ventil in einer Ventilöffnungsrichtung
von dem effektivsten Ventilwinkel zu einem an der Ventilöffnungsseite
befindlichen weniger effektiven Ventilwinkel gedreht, bei dem der
den Kraftstoffverbrauch verbessernde Effekt aufgrund der Einlassluft,
die von dem Ventil zu dem Verbrennungsmotor durch den Lufteinlasskanal
geliefert wird, zu null verringert wird.In addition, when the drive-side rotator is rotated to rotate the driven-side rotator and thereby the engageable member in a second circumferential direction, which is opposite to the first circumferential direction, from the first angular position to a third angular position along the circumferential surface of the ring, the valve is rotated in a valve opening direction from the most effective valve angle to a valve opening side located at the less effective valve angle, in which the fuel consumption verbes due to the intake air supplied from the valve to the engine through the air intake passage is reduced to zero.
Eine
an der Ventilschließseite befindliche Eingriffsnut (Eingriffsvertiefung)
ist in der Umfangsfläche des Rings zwischen der ersten
Winkelposition und der zweiten Winkelposition ausgebildet und ist mit
dem in Eingriff bringbaren Element in Eingriff bringbar, um in sicherer
Weise das in Eingriff bringbare Element zu Zusammenwirkung mit dem
Eingriffsabschnitt des an der angetriebenen Seite befindlichen Rotators
in dem entregten (nicht mit Energie beaufschlagten) Zustand des
Elektromotors zu halten. Eine an der Ventilöffnungsseite
befindliche Eingriffsnut (Eingriffsvertiefung) ist in der Umfangsfläche
des Rings zwischen der ersten Winkelposition und der dritten Winkelposition
ausgebildet und ist mit dem in Eingriff bringbaren Element in Eingriff
bringbar, um in sicherer Weise das in Eingriff bringbare Element
in Zusammenwirkung mit dem Eingriffsabschnitt des an der angetriebenen
Seite befindlichen Rotators in dem entregten (nicht mit Energie
beaufschlagten) Zustand des Elektromotors zu halten.A
on the valve closing side located engagement groove (engagement recess)
is in the peripheral surface of the ring between the first
Angular position and the second angular position is formed and is with
the engageable element engageable to secure in
Means the engageable element to cooperate with the
Engaging portion of the driven side rotator
in the de-energized (not energized) state of the
To hold electric motor. One at the valve opening side
located engagement groove (engagement recess) is in the peripheral surface
of the ring between the first angular position and the third angular position
formed and is engaged with the engageable element
engageable to safely the engageable element
in cooperation with the engaging portion of the driven
Side rotator in the de-energized (not with energy
acted upon) state of the electric motor to keep.
Die
vorliegende Erfindung ist zusammen mit ihren weiteren Zielen, Merkmalen
und Vorteilen anhand der nachstehend erläuterten Beschreibung,
der beigefügten Ansprüche und der beigefügten
Zeichnungen am besten verständlich.The
The present invention, together with its other objects, features
and advantages based on the description below,
of the appended claims and the appended claims
Drawings best understood.
1 zeigt
eine Darstellung eines Ventilwinkels eines Ventils und einer Winkelposition
einer Rolle entlang eines Rings an einer Kupplung im Hinblick auf
eine Verbesserungsrate des Kraftstoffverbrauchs gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 1 FIG. 12 is an illustration of a valve angle of a valve and an angular position of a roller along a ring on a clutch with respect to an improvement rate of fuel consumption according to an embodiment of the present invention. FIG.
2A zeigt
eine schematische Ansicht der Kupplung gemäß diesem
Ausführungsbeispiel. 2A shows a schematic view of the coupling according to this embodiment.
2B zeigt
eine ausschnittartige vergrößerte Ansicht der
Rolle, die in einer Nut des Rings in der Kupplung gehalten wird. 2 B shows a partial enlarged view of the roller, which is held in a groove of the ring in the coupling.
3A zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Elektromotors, der Kupplung und
einer Drehzahlverringerungseinrichtung gemäß diesem
Ausführungsbeispiel. 3A shows a perspective view of an electric motor, the clutch and a speed reduction device according to this embodiment.
3B zeigt
eine schematische Querschnittsansicht der Kupplung, die in einem
Kupplungsgehäuse aufgenommen ist. 3B shows a schematic cross-sectional view of the clutch, which is accommodated in a clutch housing.
4 zeigt
eine Darstellung einer Beziehung zwischen einer Verschlechterungsrate
des Kraftstoffverbrauchs, die durch einen Pumpverlust bewirkt wird,
und einem Öffnungsgrad des Ventils gemäß diesem
Ausführungsbeispiel. 4 FIG. 14 is a graph showing a relationship between a deterioration rate of fuel consumption caused by a pumping loss and an opening degree of the valve according to this embodiment. FIG.
5 zeigt
eine Darstellung einer Beziehung zwischen einer Verbesserungsrate
des Kraftstoffverbrauchs, die durch EGR bewirkt wird, und einem Öffnungsgrad
des Ventils gemäß diesem Ausführungsbeispiel. 5 FIG. 14 is a graph showing a relationship between an improvement rate of fuel consumption caused by EGR and an opening degree of the valve according to this embodiment. FIG.
6 zeigt
eine Darstellung einer Beziehung zwischen einer Verbesserungsrate
des Kraftstoffverbrauchs und einem Öffnungsgrad des Ventils gemäß diesem
Ausführungsbeispiel. 6 FIG. 10 is a graph showing a relationship between an improvement rate of fuel consumption and an opening degree of the valve according to this embodiment. FIG.
7 zeigt
eine schematische Darstellung des Ventils, das in dem Lufteinlasskanal
angeordnet ist, gemäß diesem Ausführungsbeispiel. 7 shows a schematic representation of the valve, which is arranged in the air inlet passage, according to this embodiment.
Ein
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend
unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 beschrieben.An embodiment of the present invention is described below with reference to FIGS 1 to 7 described.
Unter
Bezugnahme auf 7 ist ein variables Lufteinlasssystem
des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein System, das einen Öffnungsgrad eines
Ventils 100 ändert, das in einem Lufteinlasskanal 111 eines
Verbrennungsmotors angeordnet ist. Das Ventil 100 hat einen
angelenkten Ventilaufbau und hat daher ein plattenförmiges Öffnungs-
und Schließelement (Ventilplatte) 100a und eine
Ventilantriebswelle 100b. Die Ventilantriebswelle 100b erstreckt
sich durch einen unteren Endabschnitt des Öffnungs- und
Schließelementes 100a. Genauer gesagt ist jedes
entsprechende Öffnungs- und Schließelement 100a in
dem Lufteinlasskanal 111 eines entsprechenden Rohrs der
Rohre eines Einlasskrümmers 110 des Verbrennungsmotors
in dem vorliegenden Fall angeordnet. Beispielsweise sind in dem
Fall eines Verbrennungsmotors mit vier Zylindern vier Öffnungs-
und Schließelemente 100a in jeweils vier Rohren
des Einlasskrümmers 110 angeordnet, und die einzelne
Ventilantriebswelle 100b erstreckt sich durch die unteren
Endabschnitte der Öffnungs- und Schließelemente 100a,
um in einstückiger Weise die Öffnungs- und Schließelement 100a in
einer Ventilschließrichtung CL oder einer Ventilöffnungsrichtung OP
anzutreiben, um die Einlassluft zu steuern, die von dem Einlasskrümmer 110 zu
Verbrennungskammern (die sich an der linken Seite in 7 befinden) des
Verbrennungsmotors geliefert wird. In der nachstehend dargelegten
Beschreibung ist lediglich eines der Öffnungs- und Schließelement 100a zusammen mit
der Ventilantriebswelle 100b aus Gründen der Vereinfachung
beschrieben.With reference to 7 For example, a variable air intake system of the present embodiment is a system that has an opening degree of a valve 100 that changes in an air intake duct 111 an internal combustion engine is arranged. The valve 100 Has a hinged valve assembly and therefore has a plate-shaped opening and closing element (valve plate) 100a and a valve drive shaft 100b , The valve drive shaft 100b extends through a lower end portion of the opening and closing element 100a , More specifically, each corresponding opening and closing element 100a in the air intake duct 111 a corresponding pipe of the pipes of an intake manifold 110 of the internal combustion engine arranged in the present case. For example, in the case of a four-cylinder internal combustion engine, there are four opening and closing members 100a in each case four pipes of the intake manifold 110 arranged, and the single valve drive shaft 100b extends through the lower end portions of the opening and closing members 100a to unite the opening and closing element 100a in a valve closing direction CL or a valve opening direction OP to control the intake air flowing from the intake manifold 110 to combustion chambers (located on the left in 7 located) of the internal combustion engine is delivered. In the description given below, only one of the opening and closing element is 100a together with the valve drive shaft 100b for reasons of simplification.
Das
variable Lufteinlasssystem weist das vorstehend beschriebene Ventil 100 und
auch einen Elektromotor 1, eine Drehzahlverringerungseinrichtung 2 und
eine Kupplung 3 auf, wie dies in 3A gezeigt
ist. Der Motor 1 ist in einer Vorwärtsrichtung und
einer Rückwärtsrichtung bei seiner Anregung (Energiezufuhr)
drehbar (in einem angeregten bzw. mit Energie versorgen Zustand).
Die Drehzahlverringerungseinrichtung 2 verringert die Drehzahl
der Drehung, die von dem Elektromotor 1 übertragen wird,
und gibt die Drehung mit der verringerten Drehzahl von einer Abgabewelle 24 zu
der Ventilantriebswelle 100b des Ventils 100 ab,
um diese anzutreiben. Die Kupplung 3 ist zwischen dem Elektromotor 1 und der
Drehzahlverringerungseinrichtung 2 angeordnet. Die Anregung
(Energieversorgung) des Elektromotors 1 wird durch eine Steuervorrichtung
gesteuert (wie beispielsweise eine elektronische Steuereinheit, die
als ECU abgekürzt wird).The variable air intake system has the valve described above 100 and also an electric motor 1 , a speed reduction device 2 and a clutch three on, like this in 3A is shown. The motor 1 is rotatable (in an energized state) in a forward direction and a reverse direction at its excitation (energization). The speed reduction delay means 2 reduces the speed of rotation of the electric motor 1 is transmitted, and outputs the rotation at the reduced speed from an output shaft 24 to the valve drive shaft 100b of the valve 100 to power them up. The coupling three is between the electric motor 1 and the speed reduction device 2 arranged. The excitation (power supply) of the electric motor 1 is controlled by a control device (such as an electronic control unit abbreviated as ECU).
Wie
dies vorstehend erläutert ist, hat das Ventil 100 den
angelenkten Ventilaufbau, in dem die Ventilantriebswelle 100b an
einer Seite des plattenförmigen Öffnungs- und
Schließelements 100a vorgesehen ist, das so aufgebaut
und positioniert ist, dass die Zunahme des Widerstands der Luft
in dem Lufteinlasskanal 111 zum Zeitpunkt eines gänzlichen Öffnens
des Ventils 100 begrenzt ist.As explained above, the valve has 100 the hinged valve assembly in which the valve drive shaft 100b on one side of the plate-shaped opening and closing element 100a is provided, which is constructed and positioned so that the increase in the resistance of the air in the air inlet duct 111 at the time of a complete opening of the valve 100 is limited.
Nachstehend
ist der grundsätzliche Aufbau der Kupplung 3 beschrieben.Below is the basic structure of the coupling three described.
Unter
Bezugnahme auf die 2A bis 3B weist
die Kupplung 3 einen an der Antriebsseite befindlichen
Rotator (Dreheinrichtung) 4, einen an der angetriebenen
Seite befindlichen Rotator (Dreheinrichtung) 5, einen kreisartigen
Ring 6 und eine Vielzahl an Rollen (die als in Eingriff
bringbare Elemente dienen) 7 auf. Der an der Antriebseite
befindlicher Rotator wird durch die Drehkraft des Elektromotor 1 gedreht.
Der an der angetriebenen Seite befindliche Rotator wird durch den
an der Antriebsseite befindlichen Rotator 4 durch einen
zwischen ihnen bestehenden Umfangseingriff angetrieben. Eine Innenumfangsfläche 8 des
Rings 6 ist koaxial in Bezug zu dem an der Antriebsseite
befindlichen Rotator 4 und den an der angetriebenen Seite
befindlichen Rotator 5 angeordnet. Die Rollen 7 sind
radial zwischen dem an der angetriebenen Seite befindlichen Rotator 5 und
dem Ring 6 angeordnet. Die jeweiligen Bauteile der Kupplung 3 können
aus Metal oder aus steifem Harz (Kunststoff) hergestellt sein.With reference to the 2A to 3B has the clutch three a drive-side rotator 4 , a driven-side rotator 5 , a circular ring 6 and a variety of roles (which serve as engageable elements) 7 on. The drive-side rotator is driven by the rotational force of the electric motor 1 turned. The driven-side rotator is rotated by the drive-side rotator 4 driven by a circumferential engagement between them. An inner peripheral surface 8th of the ring 6 is coaxial with respect to the drive-side rotator 4 and the driven side rotator 5 arranged. The roles 7 are radially between the driven side rotator 5 and the ring 6 arranged. The respective components of the coupling three can be made of metal or rigid resin (plastic).
Der
Ring 6 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist
zu einem zylindrischen Körper aufgebaut, der radial außerhalb des
an der Antriebsseite befindlichen Rotators 4 und des an
der angetriebenen Seite befindlichen Rotators 5 so angeordnet
ist, dass er diese umgibt. Die Innenumfangsfläche 8 des Rings 6 dient
als eine Eingriffsfläche und erstreckt sich entlang eines
gedachten Kreises, dessen Mittelpunkt mit der Drehachse des an der
Antriebsseite befindlichen Rotators 4 und des an der angetriebenen Seite
befindlichen Rotators 5 übereinstimmt. Der Ring 6 ist
nicht drehbar an einem Kupplungsgehäuse 9 befestigt.The ring 6 of the present embodiment is constructed into a cylindrical body which is radially outside of the drive-side rotator 4 and the driven side rotator 5 is arranged so that it surrounds this. The inner peripheral surface 8th of the ring 6 acts as an engagement surface and extends along an imaginary circle whose center is aligned with the axis of rotation of the drive-side rotator 4 and the driven side rotator 5 matches. The ring 6 is not rotatable on a clutch housing 9 attached.
Obwohl
in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Ring 6 in
dem Kupplungsgehäuse 9 eingebaut ist, kann der
Ring 6 einstückig mit dem Kupplungsgehäuse 9 ausgebildet
sein.Although in the present embodiment, the ring 6 in the clutch housing 9 is installed, the ring can 6 integral with the coupling housing 9 be educated.
Der
an der angetriebenen Seite befindliche Rotator 5 ist mit
einer Eingangswelle (eine Abgabeseite der Kupplung 3) 11 der
Drehzahlverringerungseinrichtung 2 gekuppelt und hat einen
oder mehrere (bei diesem Ausführungsbeispiel sind es drei)
fächerförmige Abschnitte (Eingriffsabschnitte) 12,
von denen sich jeder radial nach außen erstreckt. Eine
radial äußere Fläche 13 jedes
fächerförmigen Abschnittes 12 ist eine
ebene Fläche, die im allgemeinen parallel zu einer tangentialen
Richtung ist, die tangential zu der zylindrischen Innenumfangsfläche 8 des Rings 6 verläuft.The driven side rotator 5 is with an input shaft (a discharge side of the clutch three ) 11 the speed reduction device 2 coupled and has one or more (in this embodiment, there are three) fan-shaped sections (engaging portions) 12 each of which extends radially outward. A radially outer surface 13 each fan-shaped section 12 is a flat surface which is generally parallel to a tangential direction tangent to the cylindrical inner peripheral surface 8th of the ring 6 runs.
Durch
den vorstehend erläuterten Aufbau wird ein radialer Zwischenraum
G zwischen der radial äußeren Fläche 13 jedes
fächerförmigen Abschnittes 12 des an
der angetriebenen Seite befindlichen Rotators 5 und der
Innenumfangsfläche 8 des Rings 6 definiert.
In dem Zwischenraum G sind ein großer radialer Zwischenraum
(in Umfangsrichtung gesehen mittlerer Zwischenraumabschnitt) L1
und zwei kleine radiale Zwischenräume (Zwischenraumabschnitte
an einer ersten Umfangsseite und an einer zweiten Umfangsseite)
L2 radial zwischen der radial äußeren Fläche 13 jedes
fächerförmigen Abschnittes 12 des an
der angetriebenen Seite befindlichen Rotators 5 und der
Innenumfangsfläche 8 des Rings 6 definiert. Die
kleinen radialen Zwischenräume L2 sind an jeweils entgegengesetzten
Umfangsseiten des großen radialen Zwischenraums L1 angeordnet.
Die radiale Größe (radiales Ausmaß; Größe
in radialer Richtung) jedes der kleinen radialen Zwischenräume
L2 ist geringer als bei den großen radialen Zwischenraum
L1.By the structure described above, a radial gap G between the radially outer surface 13 each fan-shaped section 12 the driven side rotator 5 and the inner peripheral surface 8th of the ring 6 Are defined. In the clearance G, a large radial gap (mid-gap portion in the circumferential direction) L1 and two small radial gaps (clearance portions at a first circumferential side and at a second circumferential side) L2 are radially between the radially outer surface 13 each fan-shaped section 12 the driven side rotator 5 and the inner peripheral surface 8th of the ring 6 Are defined. The small radial gaps L2 are disposed on opposite circumferential sides of the large radial gap L1, respectively. The radial size (radial extent) in each of the small radial gaps L2 is smaller than that of the large radial gap L1.
Jede
Rolle 7 ist zu einem zylindrischen Körper aufgebaut
und ist in dem Zwischenraum G angeordnet, das heißt ist
radial zwischen der radial äußeren Fläche 13 des
entsprechenden fächerförmigen Abschnittes 12 und
der Innenumfangsfläche 8 des Rings 6 angeordnet.
Ein entsprechender Halter 14 hält drehbar die
Rolle 7 an entgegengesetzten Umfangsseiten der Rolle 7 und
ist drehbar relativ zu dem an der angetriebenen Seite befindlichen
Rotator 5 um die Drehachse des an der angetriebenen Seite
befindlichen Rotators 5.Every role 7 is formed into a cylindrical body and is disposed in the gap G, that is, is radially between the radially outer surface 13 the corresponding fan-shaped section 12 and the inner peripheral surface 8th of the ring 6 arranged. A corresponding holder 14 rotatably holds the roll 7 on opposite circumferential sides of the roll 7 and is rotatable relative to the driven-side rotator 5 around the axis of rotation of the driven side rotator 5 ,
Der
Außendurchmesser (eine radiale Größe) L3
der Rolle 7 ist kleiner als die radiale Größe
des großen radialen Zwischenraums L1 und ist größer
als die radiale Größe des kleinen radialen Zwischenraums
L2. Das heißt der Außendurchmesser der Rolle 7,
die radiale Größe des großen radialen
Zwischenraums L1 und die radiale Größe des kleinen
radialen Zwischenraums L2 sind so festgelegt, dass die Beziehung
L1 > L3 > L2 erfüllt
ist. In dieser Weise wird die Rolle 7 stets in dem Zwischenraum
G zwischen der radial äußeren Fläche 13 des
fächerförmigen Abschnittes 12 des an
der angetriebenen Seite befindlichen Rotators 5 und der
Innenumfangsfläche 8 des Rings 6 gehalten.The outer diameter (a radial size) L3 of the roll 7 is smaller than the radial size of the large radial clearance L1 and is larger than the radial size of the small radial clearance L2. That is, the outer diameter of the roll 7 , the radial size of the large radial clearance L1 and the radial size of the small radial clearance L2 are set so as to satisfy the relationship L1>L3> L2. In this way, the role 7 always in the gap G zwi rule the radially outer surface 13 the fan-shaped section 12 the driven side rotator 5 and the inner peripheral surface 8th of the ring 6 held.
Wenn
die Rolle 7 an einem Ort angeordnet ist, an dem der radiale
Abstand zwischen der radial äußeren Fläche 13 des
fächerförmigen Abschnittes 12 und der
Innenumfangsfläche 6 größer
als der Außendurchmesser 7 ist, kann der an der
angetriebenen Seite befindliche Rotator 5 sich relativ
zu dem Ring 6 drehen. Darüber hinaus wird, wenn
die Rolle 7 an einem anderen Ort angeordnet ist, an dem
der radiale Abstand zwischen der radial äußeren
Fläche 13 des fächerförmigen
Abschnittes 12 und der Innenumfangsfläche 8 des
Rings 6 mit dem Außendurchmesser L3 der Rolle 7 übereinstimmt,
die Rolle 7 in sicherer Weise zwischen der radial äußeren
Fläche 13 des fächerförmigen
Abschnittes 12 und der Innenumfangsfläche 8 des
Rings 6 gehalten. Das heißt der an der angetriebenen
Seite befindliche Rotator 5 wird an dem Ring 6 durch
die Rollen 7 arretiert, und dadurch wird eine Drehung des
an der angetriebenen Seite befindlichen Rotators 5 durch
den Ring 6 verhindert, der sicher gehalten wird.If the role 7 is disposed at a location where the radial distance between the radially outer surface 13 the fan-shaped section 12 and the inner peripheral surface 6 larger than the outer diameter 7 is, can be located on the driven side rotator 5 relative to the ring 6 rotate. In addition, if the role 7 is disposed at a different location at which the radial distance between the radially outer surface 13 the fan-shaped section 12 and the inner peripheral surface 8th of the ring 6 with the outer diameter L3 of the roll 7 matches the role 7 in a safe way between the radially outer surface 13 the fan-shaped section 12 and the inner peripheral surface 8th of the ring 6 held. That is the rotator on the driven side 5 will be on the ring 6 through the roles 7 locked, and thereby a rotation of the driven side rotator 5 through the ring 6 prevented, which is held securely.
Der
an der Antriebsseite befindliche Rotator 4 steht sicher
mit einer Abgabewelle (eine Eingangsseite der Kupplung 3)
des Elektromotors 1 in Eingriff und ist mit dieser verbunden,
um sich einstückig mit dieser zu drehen, und hat eine Vielzahl
(bei diesem Ausführungsbeispiel sind es drei, an fächerförmigen Abschnitten 16.
In dieser Weise liegen, wenn der an der Antriebsseite befindliche
Rotator 4 durch den Elektromotor 1 gedreht wird,
die fächerförmigen Abschnitte 16 des
an der Antriebsseite befindlichen Rotators 4 an den fächerförmigen
Abschnitten 12 jeweils des an der angetriebenen Seite befindlichen Rotators 5 in
der Umfangsrichtung so an, dass die Drehkraft des an der Antriebsseite
befindlichen Rotators 4 zu dem an der angetriebenen Seite
befindlichen Rotator 5 übertragen wird.The drive side rotator 4 stands securely with an output shaft (an input side of the clutch three ) of the electric motor 1 and is connected to and integrally connected therewith, and has a plurality (in this embodiment, there are three fan-shaped portions 16 , In this way, if the located on the drive side rotator 4 through the electric motor 1 is rotated, the fan-shaped sections 16 of the drive side rotator 4 at the fan-shaped sections 12 each of the driven side rotator 5 in the circumferential direction so that the rotational force of the drive-side rotator 4 to the driven side rotator 5 is transmitted.
Zwei
Eingriffsfreigabevorsprünge 17 ragen in Umfangsrichtung
von zwei entgegengesetzten Umfangsenden jedes fächerförmigen
Abschnittes 16 des an der Antriebsseite befindlichen Rotators 4 jeweils nach
außen vor. In einem Zustand, in dem jeder fächerförmige
Abschnitt 16 des an der Antriebsseite befindlichen Rotators 4 an
dem entsprechenden fächerförmigen Abschnitt 12 des
an der angetriebenen Seite befindlichen Rotators 5 anliegt,
drückt der Eingriffsfreigabevorsprung 7 den entsprechenden
Halter 14 zu dem großen radialen Zwischenraum
L1 hin, um die entsprechende Rolle 7, die durch den Halter 14 gestützt
wird, zu dem großen radialen Zwischenraum L1 hin zu versetzen.
Genauer gesagt wird die Rolle 7 zu dem Ort bewegt, an dem
der radiale Abstand zwischen der radial äußeren
Fläche 13 des fächerförmigen
Abschnittes 12 des an der angetriebenen Seite befindlichen
Rotators 5 und der Innenumfangsfläche 8 des
Rings 6 größer ist als der Außendurchmesser L3
der Rolle 7, um eine Drehung der Rolle 7 zwischen
dem fächerförmigen Abschnitt 12 des an
der angetriebenen Seite befindlichen Rotators 5 und dem Ring 6 zu
ermöglichen.Two intervention release projections 17 project circumferentially from two opposite circumferential ends of each fan-shaped portion 16 of the drive side rotator 4 each outward. In a state where every fan-shaped section 16 of the drive side rotator 4 at the corresponding fan-shaped section 12 the driven side rotator 5 is applied, presses the engagement release projection 7 the corresponding holder 14 towards the large radial gap L1 towards the corresponding roll 7 passing through the holder 14 is supported to offset towards the large radial clearance L1. More specifically, the role is 7 moved to the location where the radial distance between the radially outer surface 13 the fan-shaped section 12 the driven side rotator 5 and the inner peripheral surface 8th of the ring 6 larger than the outer diameter L3 of the roller 7 to a rotation of the roll 7 between the fan-shaped section 12 the driven side rotator 5 and the ring 6 to enable.
Die
Drehzahlverringerungseinrichtung 2 ist eine Drehzahlverringerungseinrichtung
der Zahnradart und ist nachstehend unter Bezugnahme auf die 3A und 3B beschrieben.
Die Drehzahlverringerungseinrichtung 2 des vorliegenden
Ausführungsbeispiels weist eine Schnecke 21, ein
Zwischenzahnrad 22 und ein Endzahnrad 23 auf.
Die Schnecke 21 wird einstückig mit dem an der
angetriebenen Seite befindlichen Rotator 5 gedreht. Das
Zwischenzahnrad 22 steht mit der Schnecke 21 in
Zahneingriff und wird durch die Schnecke 21 angetrieben. Das
Endzahnrad 23 steht mit dem Zwischenzahnrad 22 in
Zahneingriff und wird durch das Zwischenzahnrad 22 angetrieben.
Die Abgabewelle, die in dem Endzahnrad 23 vorgesehen ist,
ist mit der Ventilantriebswelle 100b verbunden, um diese
anzutreiben.The speed reduction device 2 is a speed reduction device of the gear type and is described below with reference to the 3A and 3B described. The speed reduction device 2 The present embodiment has a worm 21 , an intermediate gear 22 and a final gear 23 on. The snail 21 becomes integral with the driven side rotator 5 turned. The intermediate gear 22 stands with the snail 21 in mesh and gets through the snail 21 driven. The final gear 23 stands with the intermediate gear 22 in meshing and is through the intermediate gear 22 driven. The output shaft in the final gear 23 is provided is with the valve drive shaft 100b connected to power these.
Nachstehend
ist der grundsätzliche Betrieb der Kupplung 3 beschrieben.The following is the basic operation of the clutch three described.
Wenn
der Elektromotor 3 in der Vorwärtsrichtung oder
der Rückwärtsrichtung durch den Steuervorgang
in Hinblick auf die Anregung (Energieversorgung) des Elektromotors 1 gedreht
wird, bewirkt die zu dem an der Antriebsseite befindlichen Rotator übertragene
Drehkraft des Elektromotors 1, dass ein entsprechender
Vorsprung der Eingriffseinfreigabevorsprünge 17 jedes
fächerförmigen Abschnittes 16 des an
der Antriebsseite befindlichen Rotators 4 die entsprechende
Rolle 7 über den entsprechenden Halter 14 zu
dem entsprechenden großen radialen Zwischenraum L1 drückt.
In dieser Weise wird ermöglicht, dass der an der Antriebsseite
befindliche Rotator 4 und der an der angetriebenen Seite
befindliche Rotator 5 sich zusammen mit den Rollen 7 frei relativ
zu dem Ring 6 drehen. Dann wird, wenn die Drehkraft des
an der Antriebsseite befindlichen Rotators 4 zu dem an
der angetriebenen Seite befindlichen Rotator 5 übertragen
wird und wenn der an der Antriebsseite befindliche Rotator 4 an
dem an der angetriebenen Seite befindlichen Rotator 5 anliegt,
der an der angetriebenen Seite befindliche Rotator 5 zusammen
mit dem an der Antriebsseite befindlichen Rotator 4 gedreht.
Die Drehzahl des an der angetriebenen Seite befindlichen Rotators 5 wird
durch die Drehzahlverringerungseinrichtung 2 verringert,
und die Drehzahl der Drehzahlverringerungseinrichtung 2 wird
bei verringerter Drehzahl durch die Abgabewelle 24 abgegeben,
um den Öffnungsgrad des Ventils 100 zu ändern.When the electric motor three in the forward direction or the reverse direction by the control operation with respect to the energization of the electric motor 1 is rotated causes the rotational force of the electric motor transmitted to the drive-side rotator 1 in that a corresponding projection of the engaging engagement projections 17 each fan-shaped section 16 of the drive side rotator 4 the appropriate role 7 over the corresponding holder 14 to the corresponding large radial gap L1 presses. In this way, it is possible that the located on the drive side rotator 4 and the driven side rotator 5 along with the roles 7 free relative to the ring 6 rotate. Then, when the rotational force of the drive-side rotator 4 to the driven side rotator 5 is transmitted and if the located on the drive side rotator 4 on the driven side rotator 5 abuts, located on the driven side rotator 5 together with the drive side rotator 4 turned. The speed of the driven side rotator 5 is by the speed reduction device 2 decreases, and the speed of the speed reduction device 2 becomes at reduced speed through the output shaft 24 delivered to the degree of opening of the valve 100 to change.
Wenn
der Öffnungsgrad (die Drehwinkelposition) des Ventils 100 den
Zielöffnungsgrad (die Zieldrehwinkelposition) des Ventils 100 erreicht,
wird die Anregung des Elektromotors 1 angehalten (d. h.
der Elektromotor 1 gelangt in einen entregten Zustand bzw.
keine Energiezufuhr). Wenn in diesem Zustand beispielsweise eine
Drehlast auf das Ventil 100 aufgebracht wird, um eine Drehkraft
auf den an der angetriebenen Seite befindlichen Rotator 5 aufzubringen,
wird jede Rolle 7 geklemmt, d. h. sie wird sicher zwischen
dem an der angetriebenen Seite befindlichen Rotator 5 und
dem Ring 6 bei einer geringfügigen Drehbewegung
des an der angetriebenen Seite befindlichen Rotators 5 gehalten.
Somit wird der an der angetriebnen Seite befindliche Rotator 5 sicher an
dem Ring 6 durch die Rollen 7 arretiert. Daher wird
der an der angetriebenen Seite befindliche Rotator 5 nicht
drehbar, und dadurch wird die Drehung des Ventils 100 begrenzt.When the opening degree (the rotational angle position) of the valve 100 the target opening degree (the target angular position) of the valve 100 reached, the excitation of the electric motor 1 stopped (ie the electric motor 1 enters a de-energized state or no energy supply). If in this state, for example, a rotary load on the valve 100 is applied to a rotational force on the driven side rotator 5 it will take on every role 7 clamped, ie it is safe between the driven side rotator 5 and the ring 6 at a slight rotational movement of the driven side rotator 5 held. Thus, the rotator located on the driven side becomes 5 safe on the ring 6 through the roles 7 locked. Therefore, the driven-side rotator becomes 5 not rotatable, and thereby the rotation of the valve 100 limited.
Jedoch
bewirkt eine Druckpulsation, die in dem Einlasskanal auftritt, ein
Aufbringen einer Drehkraft (insbesondere eine Drehkraft, die durch
eine große Schwingung, große Last, große
Druckpulsation oder dergleichen bewirkt wird) auf das Ventil 100. Insbesondere
wird in dem Fall des vorliegenden Beispiels, bei dem der angelenkte
Ventilaufbau aufgegriffen wird, eine sehr große Druckpulsation
auf die Ventilantriebswelle 100b aufgebracht. Dann wird
die Drehkraft, die durch diese Druckpulsation bewirkt wird, zu dem
an der angetriebenen Seite befindlichen Rotator 5 durch
die Drehzahlverringerungseinrichtung 2 übertragen,
so dass es sein kann, dass der arretierte Zustand jede Rolle 7 möglicherweise
freigegeben wird. Das heißt es kann sein, dass die Drehung
des Ventils 100 nicht effektiv durch die Kupplung 3 begrenzt
wird.However, a pressure pulsation occurring in the intake passage causes application of a rotational force (particularly, a rotational force caused by a large vibration, large load, large pressure pulsation, or the like) to the valve 100 , In particular, in the case of the present example, in which the hinged valve assembly is picked up, a very large pressure pulsation is applied to the valve drive shaft 100b applied. Then, the rotational force caused by this pressure pulsation becomes the driven-side rotator 5 by the speed reduction device 2 transferred so that it can be that the locked state every role 7 may be released. That is, it may be that the rotation of the valve 100 not effective through the clutch three is limited.
Im
Hinblick auf den vorstehend erläuterten Punkt wird die
folgende Technik bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
aufgegriffen, um die Haltefähigkeit der Kupplung 3,
durch die das Ventil 100 an Ort und Stelle (in der gewählten
Winkelposition) gehalten wird, erhöht.In view of the point explained above, the following technique is adopted in the present embodiment to improve the holding ability of the clutch three through which the valve 100 held in place (in the selected angular position) increases.
Genauer
gesagt hat die Innenumfangsfläche 8 des Rings 6 der
Kupplung 3 eine Vielzahl an Vertiefungen, von denen jede
dazu in der Lage ist, die Bewegung und die Drehung der entsprechenden
Rolle der Rollen 7 in dem vorwärts gedrängten
Zustand der Rolle 7 zu begrenzen.More specifically, the inner peripheral surface has 8th of the ring 6 the clutch three a plurality of recesses, each of which is capable of, the movement and rotation of the corresponding role of the rollers 7 in the forward urged state of the roll 7 to limit.
Die
Vertiefungen des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind
als Nuten 25 ausgebildet, in die jede Rolle der entsprechenden
Rollen 7 leicht gesetzt werden kann (in Eingriff gebracht
werden kann). Jede Nut 25 erstreckt parallel zu der Achse
der Rolle 7. Wie dies in 2B gezeigt
ist, kann der Querschnitt jeder Nut 25 eine gewölbte
(bogenartige) Form haben, die eine gewölbte Fläche
mit einer Krümmung (oder einem Krümmungsradius)
ausbildet, die im Allgemeinen mit der Krümmung der zylindrischen
Außenfläche (kreisartiger Querschnitt) der Rolle 7 übereinstimmen
kann oder größer (wesentlich größer oder
geringfügig größer) oder kleiner (wesentlich kleiner
oder geringfügig kleiner) als die Krümmung der
zylindrischen Außenfläche der Rolle 7 sein
kann. Darüber hinaus kann der Querschnitt der Nut 7 eine beliebige
andere Form aufweisen, die anders als die gewölbte Form
ist. Beispielsweise kann der Querschnitt der Nut zu einer rechteckigen
Form, einer dreieckigen Form (inklusive leicht geneigter Flächen) oder
dergleichen aufgebaut sein.The recesses of the present embodiment are as grooves 25 trained in each role of the corresponding roles 7 can be set easily (can be engaged). Every groove 25 extends parallel to the axis of the roll 7 , Like this in 2 B is shown, the cross section of each groove 25 have a domed (arcuate) shape that forms a domed surface having a curvature (or radius of curvature) that generally coincides with the curvature of the outer cylindrical surface (circular cross section) of the roller 7 can match or larger (much larger or slightly larger) or smaller (much smaller or slightly smaller) than the curvature of the cylindrical outer surface of the roll 7 can be. In addition, the cross section of the groove 7 have any other shape other than the domed shape. For example, the cross section of the groove may be constructed into a rectangular shape, a triangular shape (including slightly inclined surfaces), or the like.
Die
Anzahl der Nuten 25 beträgt beispielsweise in
diesem Fall 9 und kann in Abhängigkeit vom Bedarf
erhöht oder verringert werden. Die Nuten 25 sind
eine nach der anderen bei im Allgemeinen gleichen Winkelintervallen
entlang der Innenumfangsfläche 8 des Rings 6 angeordnet.The number of grooves 25 is for example in this case 9 and can be increased or decreased as needed. The grooves 25 are one after the other at generally equal angular intervals along the inner circumferential surface 8th of the ring 6 arranged.
Wie
dies vorstehend beschrieben ist, sind die Nuten 25 an der
Innenumfangsfläche 8 des Rings 6 so vorgesehen,
dass jede Rolle 7 in die entsprechende Nut 25 in
dem entregten Zustand des Elektromotors 1 hinein gesetzt
werden kann (in Eingriff gebracht werden kann). Als ein Ergebnis
kann die Rolle 7 stark (fest) an dem Ring 6 durch
die Nut 25 in dem entregten Zustand des Elektromotors 1 arretiert
(in Eingriff gebracht) werden, und dadurch kann die Drehung des
an der angetriebenen Seite befindlichen Rotators 5 begrenzt
werden, ohne gänzlich auf die Reibungskraft zwischen der
Rolle 7 und dem Ring 6 angewiesen zu sein. Daher
kann die Änderung des Öffnungsgrades (die Änderung
der Drehposition) des Ventils 100, die durch die Druckpulsation
bewirkt wird, in vorteilhafter Weise begrenzt werden.As described above, the grooves are 25 on the inner circumferential surface 8th of the ring 6 so provided that every role 7 in the corresponding groove 25 in the de-energized state of the electric motor 1 can be put into it (can be engaged). As a result, the role 7 strong (solid) on the ring 6 through the groove 25 in the de-energized state of the electric motor 1 can be locked (engaged), and thereby the rotation of the driven side rotator 5 be limited, without wholly on the frictional force between the roller 7 and the ring 6 to be instructed. Therefore, the change of the opening degree (the change of the rotational position) of the valve 100 , which is caused by the pressure pulsation, be limited in an advantageous manner.
Zu
dem Zeitpunkt des Antreibens des Elektromotors 1, bei dem
der an der Antriebsseite befindliche Rotator 4 in der Vorwärtsrichtung
oder in der Rückwärtsrichtung gedreht wird, drückt
der entsprechende Eingriffsfreigabevorsprung 17 jedes fächerförmigen
Abschnittes 16 des an der Antriebsseite befindlichen Rotators 4 in
Umfangsrichtung die entsprechende Rolle 7 zu dem großen
radialen Zwischenraum L1, um die Arretierung der Rolle 7 freizugeben (aufzuheben).
Dann wird, wenn der an der Antriebsseite befindliche Rotator 4 in
Umfangsrichtung an dem an der angetriebenen Seite befindlichen Rotator 5 anliegt,
um die Drehkraft des an der Antriebsseite befindlichen Rotators 4 zu
dem an der angetriebenen Seite befindlichen Rotator 5 zu übertragen,
der Öffnungsgrad (die Drehposition) des Ventils 100 eingestellt,
d. h. geändert.At the time of driving the electric motor 1 in which the drive side rotator 4 is rotated in the forward direction or in the reverse direction, presses the corresponding engagement release projection 17 each fan-shaped section 16 of the drive side rotator 4 in the circumferential direction, the corresponding role 7 to the large radial clearance L1 to lock the roller 7 to release (cancel). Then, when the drive side rotator 4 in the circumferential direction on the driven side rotator 5 is applied to the rotational force of the drive-side rotator 4 to the driven side rotator 5 to transfer, the opening degree (the rotational position) of the valve 100 set, ie changed.
Es
ist erforderlich, dass das variable Lufteinlasssystem den Öffnungsgrad
des Ventils 100 innerhalb seines effektiven Öffnungsgradbereiches
festlegt, was eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs des Verbrennungsmotors
ermöglicht.
- (a) Genauer gesagt wird,
wenn der Öffnungsgrad des Ventils 100 verringert
wird, der Pumpverlust erhöht, wodurch eine Verschlechterung
des Kraftstoffverbrauchs bewirkt wird (siehe 4).
- (b) Im Gegensatz dazu wird, wenn der Öffnungsgrad des
Ventils 100 verringert wird, um eine Erzeugung der Wirbelströmung
in der Verbrennungskammer zu verursachen, der Kraftstoffverbrennungszustand
verbessert, so dass sich das Verhältnis der internen (externen)
Grenzabgasrezirkulation (EGR) verbessert. D. h. wenn das EGR-Verhältnis
zum Zeitpunkt des Betriebs des Verbrennungsmotors mit einem geringen Öffnungsgrad
des Ventils 100 erhöht wird, werden der Kühlverlust
und der Pumpverlust verringert, so dass sich ein Verbesserungseffekt
beim Kraftstoffverbrauch ergibt (siehe 5).
It is necessary that the variable air intake system the opening degree of the valve 100 within its effective opening degree range, which makes it possible to improve the fuel consumption of the internal combustion engine. - (a) Specifically, when the opening degree of the valve 100 is decreased, the pumping loss is increased, whereby a deterioration of the fuel consumption is effected (see 4 ).
- (b) In contrast, when the opening degree of the valve 100 is decreased to cause generation of the swirling flow in the combustion chamber, the fuel combustion state improves, so that the ratio of the internal (external) limit exhaust gas recirculation (EGR) improves. Ie. when the EGR ratio at the time of operation of the internal combustion engine with a small opening degree of the valve 100 is increased, the cooling loss and the pumping loss are reduced, so that there is an improvement effect on the fuel consumption (see 5 ).
Da
die Beziehung zwischen dem Punkt (a) und dem Punkt (b), die vorstehend
erläutert sind, vorhanden ist, existiert ein vorbestimmter
effektiver Öffnungsgradbereich des Ventils 100 zum
Erlangen dieses Verbesserungseffektes beim Kraftstoffverbrauch (siehe 6).
D. h. wenn das Ventil 100 aus dem vorbestimmten Öffnungsgradbereich
heraus zu seiner gänzlich geschlossenen Position angetrieben wird,
wird der Effekt der Verschlechterungsrate des Kraftstoffverbrauchs,
der durch den Pumpverlust bewirkt wird, größer
als die Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs, die durch die EGR
bewirkt wird. Dadurch wird als Ganzes der Kraftstoffverbrauch verschlechtert.
Wenn im Gegensatz dazu das Ventil 100 so angetrieben wird,
dass der Öffnungsgrad des Ventils 100 bis über
den vorbestimmten Öffnungsgradbereich erhöht wird,
kann der Verbesserungseffekt des Kraftstoffverbrauchs durch die
EGR nicht erlangt werden, so dass der Kraftstoffverbrauch sich als Ganzes
verschlechtert.Since the relationship between the item (a) and the item (b) explained above exists, a predetermined effective opening degree range of the valve exists 100 to obtain this improvement effect on fuel consumption (see 6 ). Ie. when the valve 100 is driven out of the predetermined opening degree range to its fully closed position, the effect of the deterioration rate of the fuel consumption caused by the pumping loss becomes larger than the improvement of the fuel consumption caused by the EGR. As a result, the fuel consumption is deteriorated as a whole. If, in contrast, the valve 100 is driven so that the opening degree of the valve 100 is increased beyond the predetermined opening degree range, the improvement effect of the fuel consumption by the EGR can not be obtained, so that the fuel consumption deteriorates as a whole.
Wie
dies vorstehend beschrieben ist, gibt es den effektiven Öffnungsgradbereich
des Ventils 100, innerhalb dem der Kraftstoffverbrauch
des Verbrennungsmotors verbessert werden kann. Es ist in dem variablen
Lufteinlasssystem erforderlich, den Öffnungsgrad des Ventils 100 innerhalb
dieses effektiven Öffnungsgradbereiches des Ventils 100 einzustellen,
was eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauch ermöglicht.As described above, there is the effective opening degree range of the valve 100 within which the fuel consumption of the internal combustion engine can be improved. It is necessary in the variable air intake system, the degree of opening of the valve 100 within this effective opening degree range of the valve 100 adjust, which allows an improvement in fuel consumption.
Um
den Öffnungsgrad des Ventils 100 innerhalb des
effektiven Öffnungsgradbereiches des Ventils 100 zu
halten, werden die Umfangsorte der Nuten 25 wie folgt festgelegt.
In der nachstehend dargelegten Beschreibung ist lediglich eine Rolle
der Rollen 7 der Kupplung 3 und ihre zugehörigen
Nuten 25 unter Bezugnahme auf das Ventil 100 aus
Gründen der Vereinfachung beschrieben.To the degree of opening of the valve 100 within the effective opening degree range of the valve 100 To hold, the circumferential locations of the grooves 25 set as follows. In the description given below is only a role of the roles 7 the clutch three and their associated grooves 25 with reference to the valve 100 for reasons of simplification.
Die
Kupplung 3 und das Ventil 100 sind synchronisiert,
um die folgenden Bedingungen zu erfüllen. D. h. dass, wenn
unter Bezugnahme auf 1 der an der Antriebsseite befindliche
Rotator 4 so gedreht wird, der an der angetriebenen Seite
befindliche Rotator 5 gedreht wird und dadurch die Rolle
genauer gesagt eine Umfangsmitte oder ein Ort benachbart dazu der
Rolle (7) in eine optimale Winkelposition (erste Winkelposition)
Z entlang der Umfangsfläche 8 des Rings 6 angeordnet
wird, wird das Ventil 100 in einem effektivsten Ventilwinkel θ angeordnet,
an dem der Verbesserungseffekt des Kraftstoffverbrauchs (die Verbesserungsrate
des Kraftstoffverbrauchs) im Hinblick auf die Einlassluft, die von
dem Ventil 100 zu dem Verbrennungsmotor durch den Lufteinlasskanal 111 beliefert
wird, maximal gestaltet ist. Wenn der an der Antriebsseite befindliche
Rotator 4 so gedreht wird, dass der an der angetriebenen
Seite befindliche Rotator 5 gedreht wird und dadurch die
Rolle (genauer gesagt die Umfangsmitte der Rolle oder der Ort benachbart
zu dieser Umfangsmitte) 7 in einer Umfangsrichtung von der
optimalen Winkelposition Z zu einer an der Ventilschließseite
befindlichen weniger effektiven Winkelposition (zweite Winkelposition)
e1 entlang der Umfangsfläche 8 des Rings 6 angeordnet
wird, wird das Ventil 100 in einer Ventilschließrichtung
aus dem effektivsten Ventilwinkel θ zu einem an der Ventilschließseite
befindlichen weniger effektiven Ventilwinkel f1 gedreht, bei dem
der Verbesserungseffekt des Kraftstoffverbrauchs im Hinblick auf
die Einlassluft, die von dem Ventil 100 zu dem Verbrennungsmotor
durch den Lufteinlasskanal 111 geliefert wird, auf null
verringert wird. Wenn der an der Antriebsseite befindliche Rotator 4 so
gedreht wird, dass der an der angetriebenen Seite befindliche Rotator 5 gedreht wird
und dadurch die Rolle (genauer gesagt die Umfangsmitte oder der
Ort, der benachbart dazu ist, der Rolle) 7 in einer entgegengesetzten
Umfangsrichtung, die von der einen Umfangsrichtung entgegengesetzt
ist, aus der optimalen Winkelposition Z zu einer an der Ventilöffnungsseite
befindlichen weniger effektiven Winkelposition (dritte Winkelposition)
e2 entlang der Umfangsfläche 8 des Rings 6 versetzt wird,
wird das Ventil 100 in einer Ventilöffnungsrichtung
aus dem effektivsten Ventilwinkel θ zu einem an der Ventilöffnungsseite
befindlichen weniger effektiven Ventilwinkel f2 gedreht, bei dem
der Verbesserungseffekt des Kraftstoffverbrauchs durch die Einlassluft,
die von dem Ventil 100 zu dem Verbrennungsmotor durch den
Lufteinlasskanal 111 geliefert wird, auf null verringert
wird.The coupling three and the valve 100 are synchronized to meet the following conditions. Ie. that when referring to 1 the drive located on the rotator 4 is rotated so, located on the driven side rotator 5 and, more precisely, the roller is rotated about a circumferential center or a location adjacent to the roller (FIG. 7 ) in an optimal angular position (first angular position) Z along the peripheral surface 8th of the ring 6 is arranged, the valve 100 is arranged at a most effective valve angle θ at which the improvement effect of the fuel consumption (the improvement rate of fuel consumption) with respect to the intake air discharged from the valve 100 to the engine through the air intake passage 111 is supplied to maximum design. When the drive side rotator 4 is rotated so that the located on the driven side rotator 5 is rotated and thereby the role (more precisely the center of circumference of the roll or the location adjacent to this center of circumference) 7 in a circumferential direction from the optimum angular position Z to a valve-closing-side less effective angular position (second angular position) e1 along the peripheral surface 8th of the ring 6 is arranged, the valve 100 in a valve-closing direction from the most effective valve angle θ to a valve-closing-side less effective valve angle f1, in which the improvement effect of the fuel consumption with respect to the intake air discharged from the valve 100 to the engine through the air intake passage 111 is reduced to zero. When the drive side rotator 4 is rotated so that the located on the driven side rotator 5 is rotated and thereby the role (more precisely the center of circumference or the location adjacent to it, the role) 7 in an opposite circumferential direction, which is opposite from the one circumferential direction, from the optimum angular position Z to a valve-opening-side less effective angular position (third angular position) e2 along the peripheral surface 8th of the ring 6 is offset, the valve is 100 In a valve-opening direction, from the most effective valve angle θ to a valve-opening-side less effective valve angle f2, in which the improvement effect of the fuel consumption by the intake air discharged from the valve 100 to the engine through the air intake passage 111 is reduced to zero.
Eine
Nut (die als eine an der Ventilschließseite befindliche
Eingriffsvertiefung oder Eingriffsnut dient) der Nuten 25 ist
an einer entsprechenden Winkelposition x ausgebildet, genauer gesagt
eine Umfangsmitte oder ein Ort, der benachbart dazu ist, der an
der Ventilschließseite befindlichen Eingriffsnut 25 ist
an der entsprechenden Winkelposition x in der Umfangsfläche 8 des
Rings 6 zwischen der optimalen Winkelposition Z und der
an der Ventilschließseite befindlichen weniger effektiven
Winkelposition e1 angeordnet und ist mit der Rolle 7 in
Eingriff bringbar, um in sicherer Weise die Rolle 7 zu
halten in Zusammenwirkung mit dem fächerförmigen
Abschnitt 12 des an der angetriebenen Seite befindlichen
Rotators 5 in dem entregten (nicht mit Energie belieferten)
Zustand des Elektromotors bei Aufbringen der Drehkraft von dem Ventil 100 zu
dem an der angetriebenen Seite befindlichen Rotator 5.
Eine andere Nut (die als eine an der Ventilöffnungsseite
befindliche Eingriffsvertiefung oder Eingriffsnut dient) der Nuten 25 ist
an einer entsprechenden Winkelposition y ausgebildet, genauer gesagt
eine Umfangsmitte oder ein Ort, der benachbart dazu ist, der an
der Ventilöffnungsseite befindlichen Nut 25 ist
an der entsprechenden Winkelposition y an der Umfangsfläche 8 des
Rings 6 zwischen der optimalen Winkelposition Z und der
an der Ventilöffnungsseite befindlichen weniger effektiven
Position e2 angeordnet und ist mit dem Ring 7 in Eingriff
bringbar, um in sicherer Weise die Rolle 7 in Zusammenwirkung
mit dem fächerförmigen Abschnitt 12 des
an der angetriebene Seite befindlichen Rotators 5 in dem
entregten (nicht mit Energie belieferten) Zustand des Elektromotors 1 zu
halten bei Aufbringen der Drehkraft von dem Ventil 100 zu
dem angetriebenen Seite befindlichen Rotator 5. Außerdem
ist eine andere Nut (die als eine Eingriffsvertiefung oder Eingriffsnut
der optimalen Position dient) der Nuten 25 an der optimalen
Winkelposition Z ausgebildet, genauer gesagt ist die Umfangsmitte
oder der Ort, der benachbart dazu ist, der Eingriffsnut 25 für
die optimale Position an der optimalen Winkelposition Z an der Umfangsfläche 8 des
Rings 6 angeordnet, um in sicherer Weise die Rolle 7 in
Zusammenwirkung mit dem fächerförmigen Abschnitt 12 des
an der angetriebenen Seite befindlichen Rotators 5 in dem
entregten Zustand des Elektromotors 1 zu halten bei Aufbringen
der Drehkraft von dem Ventil 100 zu dem an der angetriebenen
Seite befindlichen Rotator 5.A groove (serving as an engagement groove or engagement groove on the valve closing side) of the grooves 25 is formed at a corresponding angular position x, more specifically, a circumferential center or a location adjacent thereto, the engaging groove located on the valve-closing side 25 is at the corresponding angular position x in the peripheral surface 8th of the ring 6 between the optimum angular position Z and the less effective angular position e1 located on the valve closing side ordered and is with the role 7 engageable to safely the role 7 to keep in cooperation with the fan-shaped section 12 the driven side rotator 5 in the de-energized (not energized) state of the electric motor upon application of the rotational force from the valve 100 to the driven side rotator 5 , Another groove (serving as an engagement groove or engagement groove located at the valve opening side) of the grooves 25 is formed at a corresponding angular position y, more specifically, a circumferential center or a location adjacent thereto, the groove located on the valve opening side 25 is at the corresponding angular position y on the peripheral surface 8th of the ring 6 between the optimum angular position Z and the less effective position e2 located on the valve opening side, and is connected to the ring 7 engageable to safely the role 7 in cooperation with the fan-shaped section 12 the driven side rotator 5 in the de-energized (not powered) state of the electric motor 1 to keep on applying the torque from the valve 100 to the driven side rotator 5 , In addition, another groove (serving as an engagement groove or engagement groove of the optimum position) of the grooves 25 is formed at the optimum angular position Z, more specifically, the circumferential center or the location adjacent thereto is the engagement groove 25 for the optimum position at the optimum angular position Z on the peripheral surface 8th of the ring 6 arranged to safely play the role 7 in cooperation with the fan-shaped section 12 the driven side rotator 5 in the de-energized state of the electric motor 1 to keep on applying the torque from the valve 100 to the driven side rotator 5 ,
Hierbei
ist lediglich eine an der Ventilschließseite befindliche
Eingriffsnut 25 an der Umfangsfläche 8 des
Rings 6 zwischen der optimalen Winkelposition Z und der
an der Ventilschließseite befindlichen weniger effektiven
Winkelposition e1 ausgebildet, und lediglich eine an der Ventilöffnungsseite
befindliche Eingriffsnut 25 ist an der Umfangsfläche 8 des Rings 6 zwischen
der optimalen Winkelposition Z und der an der Ventilöffnungsseite
befindlichen weniger effektiven Winkelposition e2 ausgebildet. Jedoch
ist es möglich, mehr als eine an der Ventilschließseite befindliche
Eingriffsnut 25 zwischen der optimalen Winkelposition Z
und der an der Ventilschließseite befindlichen weniger
effektiven Winkelposition e1 vorzusehen und mehr als eine an der
Ventilöffnungsseite befindliche Eingriffsnut 25 zwischen
der optimalen Winkelposition Z und der an der Ventilöffnungsseite
befindlichen weniger effektiven Winkelposition e2 vorzusehen.Here, only one located on the valve closing side engaging groove 25 on the peripheral surface 8th of the ring 6 between the optimum angular position Z and the valve closing side located less effective angular position e1, and only one located on the valve opening side engagement groove 25 is on the peripheral surface 8th of the ring 6 between the optimum angular position Z and the less effective angular position e2 located on the valve opening side. However, it is possible to have more than one engagement groove located on the valve closing side 25 between the optimum angular position Z and the less effective angular position e1 located on the valve closing side, and more than one engaging groove located on the valve opening side 25 between the optimum angular position Z and the less effective angular position e2 located at the valve opening side.
Darüber
hinaus erfüllt ein Drehzahlverringerungsverhältnis
G der Drehzahlverringerungseinrichtung 2 die Beziehungen γ1/G ≤ α and γ2/G ≤ β,
um die vorstehend erläuterten Orte der an der Ventilschließseite
befindlichen Eingriffsnut 25 und der an der Ventilöffnungsseite
befindlichen Eingriffsnut 25 zu verwirklichen. Hierbei
ist das Drehzahlverringerungsverhältnis G ein Verhältnis
zwischen der Drehzahl der Eingangsseite (die Eingangswelle 11)
der Drehzahlverringerungseinrichtung 2 und der Drehzahl
der Abgabeseite (der Abgabewelle 24) der Drehzahlverringerungseinrichtung 2,
anders ausgedrückt zeigt das Drehzahlverringerungsverhältnis
G die Drehzahlen der Eingangsseite (der Eingangswelle 11)
der Drehzahlverringerungseinrichtung 2 pro Drehung der
Abgabeseite (der Abgabewelle 24) der Drehzahlverringerungseinrichtung 2.
Hierbei ist mit γ1 eine Winkeldifferenz zwischen der optimalen
Winkelposition Z und der Winkelposition x der an der Ventilschließseite befindlichen
Eingriffsnut 25 entlang der Umfangsfläche 8 des
Rings 6 bezeichnet, und mit α ist eine Winkeldifferenz
zwischen dem effektivsten Ventilwinkel θ und dem an der
Ventilschließseite befindlichen weniger effektiven Ventilwinkel
f1 bezeichnet. Außerdem ist mit γ2 eine Winkeldifferenz
zwischen der optimalen Winkelposition Z und der Winkelposition y
der an der Ventilöffnungsseite befindlichen Eingriffsnut 25 entlang
der Umfangsfläche 8 des Rings 6 bezeichnet, und
mit β ist eine Winkeldifferenz zwischen dem effektivsten
Ventilwinkel θ und dem an der Ventilöffnungsseite
befindlichen weniger effektiven Ventilwinkel f2 bezeichnet. Da in
diesem Fall die Winkeldifferenz γ1 und die Winkeldifferenz γ2
die gleichen sind (γ), können die vorstehend erläuterten
Beziehungen als γ/G ≤ α und γ/G ≤ β ausgedrückt
werden. Durch die Anwendung der vorstehend erläuterten
Beziehung ist es leicht, die vorstehend erläuterten Orte
der an der Ventilschließseite befindlichen Eingriffsnut 25 und
der an der Ventilöffnungsseite befindlichen Eingriffsnut 25 innerhalb der
Bereichs der Winkeldifferenz γ1 und der Winkeldifferenz γ2
jeweils festzulegen, ohne den Ort der an der Ventilschließseite
befindlichen weniger effektiven Winkelposition e1 oder den Ort der
an der Ventilöffnungsseite befindlichen weniger effektiven
Winkelposition e2 zu kennen, wobei dies sogar in dem Fall möglich
ist, bei dem der effektivste Ventilwinkel θ von einem Modell
zu einem anderen Modell variiert, solange das Drehzahlverringerungsverhältnis
G und die Winkeldifferenz α, β bekannt sind.In addition, a speed reduction ratio G satisfies the speed reduction device 2 the relationships γ1 / G ≤ α and γ2 / G ≤ β to the above-explained locations of the valve-closing-side engaging groove 25 and the engaging groove located on the valve opening side 25 to realize. Here, the speed reduction ratio G is a ratio between the rotational speed of the input side (the input shaft 11 ) of the speed reduction device 2 and the revolution speed of the delivery side (the delivery shaft 24 ) of the speed reduction device 2 In other words, the speed reduction ratio G indicates the rotational speeds of the input side (the input shaft) 11 ) of the speed reduction device 2 per revolution of the delivery side (the delivery shaft 24 ) of the speed reduction device 2 , Here, γ1 is an angular difference between the optimum angular position Z and the angular position x of the engagement groove located on the valve-closing side 25 along the peripheral surface 8th of the ring 6 and α denotes an angular difference between the most effective valve angle θ and the valve-closing-side less effective valve angle f1. In addition, with γ2, there is an angular difference between the optimum angular position Z and the angular position y of the engagement groove located at the valve opening side 25 along the peripheral surface 8th of the ring 6 and β denotes an angular difference between the most effective valve angle θ and the less effective valve angle f2 located at the valve opening side. In this case, since the angular difference γ1 and the angular difference γ2 are the same (γ), the relationships explained above can be expressed as γ / G ≤ α and γ / G ≤ β. By applying the above-described relationship, it is easy to have the above-explained locations of the engagement groove located on the valve closing side 25 and the engaging groove located on the valve opening side 25 within the range of the angular difference γ1 and the angular difference γ2, respectively, without knowing the location of the valve-closing-side less effective angular position e1 or the location of the valve-opening-side less effective angular position e2, which is possible even in that case the most effective valve angle θ varies from one model to another as long as the speed reduction ratio G and the angular difference α, β are known.
Das
vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel schafft die
folgenden Vorteile.The
The embodiment described above provides the
following advantages.
Bei
dem vorstehend beschriebenen Aufbau des variablen Lufteinlasssystems
ist zumindest eine an der Ventilschließseite befindliche
Eingriffsnut 25 an der Umfangsfläche 8 des
Rings 6 zwischen der optimalen Winkelposition Z und der
an der Ventilschließseite befindlichen weniger effektiven
Winkelposition e1 ausgebildet, und zumindest eine an der Ventilöffnungsseite
befindliche Eingriffsnut 25 ist an der Umfangsfläche 8 des
Rings 6 zwischen der optimalen Winkelposition Z und der
an der Ventilöffnungsseite befindlichen weniger effektiven
Winkelposition e2 ausgebildet. Daher ist es möglich, in
zuverlässiger Weise das Ventil 100 innerhalb des
effektiven Öffnungsgradbereiches (der Bereich zwischen dem
an der Ventilschließseite befindlichen weniger effektiven
Ventilwinkel f1 und dem an der Ventilöffnungsseite befindlichen
weniger effektiven Ventilwinkel f2) des Ventils 100 zu
halten, wodurch eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs des Verbrennungsmotors
ermöglicht wird.In the structure of the variable air intake system described above, at least one engaging groove located on the valve closing side is provided 25 on the peripheral surface 8th of the ring 6 between the optimum angular position Z and the less effective angle located on the valve closing side position e1 formed, and at least one located on the valve opening side engagement groove 25 is on the peripheral surface 8th of the ring 6 between the optimum angular position Z and the less effective angular position e2 located on the valve opening side. Therefore, it is possible to reliably the valve 100 within the effective opening degree range (the range between the valve-closing-side less effective valve angle f1 and the valve-opening-side less effective valve angle f2) of the valve 100 to keep, thereby improving the fuel consumption of the internal combustion engine is made possible.
Das
heißt selbst wenn die große Schwingung, die große
Last und/oder die große Druckpulsation (Druckimpuls), die
auf das Ventil 100 aufgebracht werden, zu dem an der angetriebenen
Seite befindlichen Rotator 5 durch die Drehzahlverringerungseinrichtung 2 übertragen
wird, kann die Rolle 7 in sicherer Weise in der entsprechenden
Nut 25, die zwischen der an der Ventilschließseite
befindlichen weniger effektiven Winkelposition e1 und der an der Ventilöffnungsseite
befindlichen weniger effektiven Winkelposition e2 angeordnet ist,
in Eingriff stehen, so dass die Rolle 7 noch sicherer zwischen
der Nut 25 des Rings 6 und dem fächerförmigen
Abschnitt 12 des an der angetriebenen Seite befindlichen
Rotators 5 gehalten wird, um das Versetzen der Rolle 7 zu
begrenzen, so dass der Öffnungsgrad des Ventils 100 innerhalb
des effektiven Öffnungsgradbereiches fixiert wird.That is, even if the large vibration, the large load and / or the large pressure pulsation (pressure pulse) applied to the valve 100 applied to the driven side rotator 5 by the speed reduction device 2 the role can be transferred 7 in a safe way in the corresponding groove 25 engaged between the less effective angular position e1 located on the valve closing side and the less effective angular position e2 located on the valve opening side, so that the roller 7 even safer between the groove 25 of the ring 6 and the fan-shaped section 12 the driven side rotator 5 is held to offsetting the role 7 limit, so that the degree of opening of the valve 100 is fixed within the effective opening degree range.
Bei
dem vorstehend Ausführungsbeispiel ist die Drehzahlverringerungseinrichtung 2 lediglich
zwischen der Kupplung 3 und dem Ventil 100 angeordnet.
Alternativ kann eine zusätzliche Drehzahlverringerungseinrichtung
zwischen dem Elektromotor 1 und der Kupplung 3 außer
der vorstehend erläuterten Drehzahlverringerungseinrichtung 2 angeordnet
werden.In the above embodiment, the speed reduction device is 2 only between the clutch three and the valve 100 arranged. Alternatively, an additional speed reduction device between the electric motor 1 and the clutch three except for the speed reduction device explained above 2 to be ordered.
Die
Anzahl der Vertiefungen (beispielsweise der Nuten 25 oder
der Abschrägungen) ist derart festgelegt, dass die beiden
Nuten an den entsprechenden Orten der Ventilschließseite
und der Ventilöffnungsseite jeweils der optimalen Winkelposition
Z vorgesehen sind, um die Bedingungen γ1/G ≤ α und γ2/G ≤ β zu
erzielen. Jedoch kann die Anzahl der Vertiefungen (beispielsweise
der Nuten 25 oder der Abschrägungen) ausgehend
von der vorstehend erläuterten Anzahl weiter erhöht
werden. Das heißt die Vertiefungen (beispielsweise der
Nuten 25 oder der Abschrägungen) können
eine nach der anderen bei gleichen Winkelintervallen des Winkels γ in
einer Art und Weise vorgesehen sein, durch die die Bedingungen γ/G ≤ α und γ/G ≤ β erfüllt
werden.The number of depressions (for example, the grooves 25 or the chamfers) is set such that the two grooves are provided at the respective valve closing side and valve opening side positions of the optimum angular position Z, respectively, to obtain the conditions γ1 / G ≤ α and γ2 / G ≤ β. However, the number of depressions (for example, the grooves 25 or the chamfers) on the basis of the above-mentioned number are further increased. That is, the recesses (for example, the grooves 25 or bevels) may be provided one after another at equal angular intervals of the angle γ in a manner satisfying the conditions γ / G ≦ α and γ / G ≦ β.
In
dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel
wird das angelenkte Ventil 100 verwendet. Anstelle des
angelenkten Ventils kann ein Schmetterlingsventil (beispielsweise
ein Schmetterlingsventil, das eine kreisartige Ventilplatte und
eine Ventilantriebswelle aufweist, die sich durch die Mitte der kreisartigen
Ventilplatte in einer Richtung erstreckt, die parallel zu einer
Ebene der kreisartigen Ventilplatte ist) verwendet werden. Außerdem
kann das Ventil der vorliegenden Erfindung als eine beliebige andere Art
an Ventil (beispielsweise ein Drosselventil) verwendet werden, sofern
dies erwünscht ist.In the embodiment described above, the hinged valve 100 used. Instead of the hinged valve, a butterfly valve (for example, a butterfly valve having a circular valve plate and a valve drive shaft extending through the center of the circular valve plate in a direction parallel to a plane of the circular valve plate) may be used. Additionally, the valve of the present invention may be used as any other type of valve (eg, a throttle valve), if desired.
In
dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel
ist die radial äußere Fläche 13 jedes
fächerförmigen Abschnitts 12 die ebene
Fläche. Alternativ kann eine Eingriffsnut, die einen gewölbten
Querschnitt hat und sich in der axialen Richtung des an der angetriebenen
Seite befindlichen Rotators 5 erstreckt, an der radial äußeren
Fläche 13 jedes fächerförmigen
Abschnittes 12 in einer derartigen Weise ausgebildet sein,
dass die Eingriffsnut der radial äußeren Fläche 13 mit
der entsprechenden Rolle 7 in Eingriff bringbar ist.In the embodiment explained above, the radially outer surface 13 each fan-shaped section 12 the flat surface. Alternatively, an engaging groove having a curved cross section and extending in the axial direction of the driven side rotator 5 extends, on the radially outer surface 13 each fan-shaped section 12 be formed in such a manner that the engagement groove of the radially outer surface 13 with the appropriate role 7 can be brought into engagement.
Bei
dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel
wird jede Rolle 7 durch den entsprechenden Halter 14 gehalten.
Alternativ kann der Halter 14 weggelassen werden.In the embodiment explained above, each roll becomes 7 through the corresponding holder 14 held. Alternatively, the holder 14 be omitted.
Bei
dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel
wird die zylindrische Rolle 7 als das Beispiel des in Eingriff
bringbaren Elementes verwendet. Alternativ zu der Rolle 7 kann
eine beliebige andere Art eines drehbaren oder rollfähigen
Elementes (beispielsweise eine Kugel) als das in Eingriff bringbare
Element verwendet werden. Die äußere Form des
drehbaren Elementes muss nicht unbedingt kreisartig sein. Beispielsweise
kann die äußere Form des drehbaren Elementes ein
Ellipsoid oder der Gleichen sein, wobei sie einer sanften Drehung
von ihr Widerstand entgegen bringt. Darüber hinaus ist das
in Eingriff bringbare Element nicht unbedingt ein drehbares Element.
Beispielsweise kann das in Eingriff bringbare Element ein gleitfähiges
Element sein, das zwischen dem an der angetriebenen Seite befindlichen
Rotator 5 und dem Ring 6 gleitfähig ist.In the embodiment explained above, the cylindrical roller becomes 7 used as the example of the engageable element. Alternative to the role 7 For example, any other type of rotatable or rollable element (for example, a ball) may be used as the engageable element. The outer shape of the rotatable element does not necessarily have to be circular. For example, the outer shape of the rotatable element may be an ellipsoid or the like, resisting a gentle rotation thereof. Moreover, the engageable element is not necessarily a rotatable element. For example, the engageable member may be a slidable member disposed between the driven side rotator 5 and the ring 6 is lubricious.
Bei
dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel
ist der Ring 6 radial außerhalb des an der Antriebsseite
befindlichen Rotators 4 und des an der angetriebenen Seite
befindlichen Rotators 5 angeordnet. Alternativ kann der
Ring 6 radial innerhalb des an der Antriebsseite befindlichen
Rotators 4 und des an der angetriebenen Seite befindlichen
Rotators 5 angeordnet sein. In einem derartigen Fall dient
die Außenumfangsfläche des Rings 6 als
die Umfangsfläche, die mit den in Eingriff bringbaren Elementen (beispielsweise
die Rollen 7) in Eingriff bringbar ist. Somit können
die Vertiefungen (beispielsweise die Nuten 25 oder die
Abschrägungen) an der Außenumfangsfläche
des Rings 6 vorgesehen sein.In the embodiment described above, the ring 6 radially outside of the drive side rotator 4 and the driven side rotator 5 arranged. Alternatively, the ring 6 radially inside the drive-side rotator 4 and the driven side rotator 5 be arranged. In such a case, the outer peripheral surface of the ring serves 6 As the peripheral surface, with the engageable elements (for example, the rollers 7 ) is engageable. Thus, the recesses (for example, the grooves 25 or the bevels) on the outside the starting surface of the ring 6 be provided.
Bei
dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel
bewirken der an der Antriebsseite befindliche Rotator 4 und
der an der angetriebenen Seite befindliche Rotator 5 einen
Flächenkontakt zwischen ihnen. Alternativ können
der an der Antriebsseite befindliche Rotator 4 und der
an der angetriebenen Seite befindliche Rotator 5 einen Punktkontakt, einen
Linienkontakt oder der Gleichen zwischen ihnen gestalten.In the embodiment explained above, the rotator located on the drive side causes 4 and the driven side rotator 5 a surface contact between them. Alternatively, the rotator located on the drive side 4 and the driven side rotator 5 Make a point contact, a line contact or the same between them.
Weitere
Vorteile und Abwandlungen für Fachleute offensichtlich.
Der Erfindung ist daher ist nicht auf die spezifischen Einzelheiten,
das repräsentative Gerät und die dargestellten
Beispiele beschränkt, die veranschaulicht und beschrieben
sind.Further
Benefits and modifications obvious to professionals.
The invention is therefore not limited to the specific details,
the representative device and the illustrated
Examples limited, illustrated and described
are.
Die
an der Ventilschließseite befindliche Eingriffsnut 25 ist
an der Umfangsfläche 8 des Rings 6 der
Kupplung 3 zwischen der optimalen Winkelposition Z, die
den effektivsten Ventilwinkel bewirkt, bei dem sich ein Verbesserungseffekt
im Hinblick auf den Kraftstoffverbrauch in maximaler Weise zeigt,
und der an einer Ventilschließseite befindlichen weniger effektiven
Winkelposition e1, bei der ein an einer Ventilschließseite
befindlicher weniger effektiver Ventilwinkel bewirkt wird, ausgebildet.
In ähnlicher Weise ist die an der Ventilöffnungsseite
befindliche Eingriffsvertiefung 25 an der Umfangsfläche 8 des Rings 6 zwischen
der optimalen Winkelposition Z und der an der Ventilöffnungsseite
befindlichen weniger effektiven Winkelposition e2, bei der ein an
einer Ventilöffnungsseite befindlicher weniger effektiver Ventilwinkel
bewirkt wird, ausgebildet. Jede der Nuten 25 ist mit der
Rolle 7 in Eingriff bringbar, um in sicherer Weise die
Rolle 7 in Zusammenwirkung mit dem an der angetriebenen
Seite befindlichen Rotator 5 zu halten, um die Drehung
des an der angetriebenen Seite befindlichen Rotators 5 in
einem nicht mit Energie belieferten Zustand des Elektromotors 1 zu begrenzen.The engagement groove located on the valve closing side 25 is on the peripheral surface 8th of the ring 6 the clutch three between the optimum angular position Z which effects the most effective valve angle at which an improvement effect in terms of fuel consumption maximally shows, and the less effective angular position e1 at a valve closing side at which a less effective valve angle located at a valve closing side is effected , educated. Similarly, the engagement recess located at the valve opening side 25 on the peripheral surface 8th of the ring 6 between the optimum angular position Z and the valve-opening-side less effective angular position e2 at which a less effective valve angle located at a valve-opening side is effected. Each of the grooves 25 is with the role 7 engageable to safely the role 7 in cooperation with the driven side rotator 5 to keep the rotation of the driven side rotator 5 in a non-powered state of the electric motor 1 to limit.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- WO 00/08349
A1 [0004, 0005, 0006] WO 00/08349 A1 [0004, 0005, 0006]
-
- US 6575277 B1 [0004, 0005, 0006] - US 6575277 B1 [0004, 0005, 0006]
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- WO 00/08350 A1 [0004, 0005, 0006] WO 00/08350 A1 [0004, 0005, 0006]
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