DE102014207901A1

DE102014207901A1 - Ventilantriebsvorrichtung und Aufladeeinrichtung mit dieser

Info

Publication number: DE102014207901A1
Application number: DE102014207901.2A
Authority: DE
Inventors: c/o DENSO CORPORATION Yamaguchi Masashi; c/o DENSO CORPORATION Yanagida Etsugo; c/o DENSO CORPORATION Yamanaka Tetsuji
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-04-30
Filing date: 2014-04-28
Publication date: 2014-10-30
Also published as: CN104131885B; US9765686B2; CN104131885A; US20170335757A1; US10408125B2; US20140322046A1

Abstract

In einer Ventilantriebsvorrichtung, die ein erstes Ventil (17) und ein zweites Ventil (18) einer Aufladeeinrichtung antreibt, ist eine erste Stange (71) mit einer ersten Ventilhebelwelle (612) an einem Endabschnitt der ersten Stange (71) drehbar verbunden, um das erste Ventil (17) anzutreiben, und ist mit einer Welle (35) an dem anderen Ende der ersten Stange (71) verbunden, und eine zweite Stange (72) ist mit einer zweiten Ventilhebelwelle (622) an einem Endabschnitt der zweiten Stange (72) drehbar verbunden, um das zweite Ventil (18) anzutreiben, und ist mit einem zweiten Element (50) an dem anderen Endabschnitt der zweiten Stange (72) verbunden. Eine Feder (81) ist zwischen einem ersten Eingriffsabschnitt (412) des ersten Elementes (40) und einem zweiten Eingriffsabschnitt (531) des zweiten Elementes (50) angeordnet und drängt das erste Element (40) und das zweite Element (50) so, dass ein erster Kontaktabschnitt (411) des ersten Elementes (40) und ein zweiter Kontaktabschnitt (511) des zweiten Elementes (50) zueinander gedrängt werden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ventilantriebsvorrichtung und auf eine Aufladeeinrichtung mit dieser.
HINTERGRUND DES STANDES DER TECHNIK
In der Vergangenheit war eine Ventilantriebsvorrichtung bekannt, die zwei Ventile einer Aufladeeinrichtung antreibt. Beispielsweise offenbart die JP 2010-281271 A eine Ventilantriebsvorrichtung, die einen einzelnen Aktuator aufweist, der zwei Ventile (ein erstes und ein zweites Ventil) einer Zwei-Stufen-Aufladeeinrichtung antreibt. Diese Ventilantriebsvorrichtung hat einen Verbindungsmechanismus, der zwischen dem Aktuator und den Ventilen angeordnet ist. Eine Antriebskraft des Aktuators wird zu den Ventilen durch den Verbindungsmechanismus übertragen.
In der Ventilantriebsvorrichtung der JP 2010-281271 A wird das zweite Ventil in seine Schließrichtung durch eine Feder gedrängt und wird dadurch in einem Ventilschließzustand gehalten, bis das erste Ventil bis zu einem vorbestimmten Öffnungsgrad oder mehr geöffnet ist. Wenn das erste Ventil bis zu dem vorbestimmten Öffnungsgrad oder mehr öffnet, wird das zweite Ventil durch den Verbindungsmechanismus synchron zu dem ersten Ventil geöffnet. Wenn das zweite Ventil synchron zu dem ersten Ventil geöffnet wird, wird die Drängkraft der Feder auf das erste Ventil und das zweite Ventil aufgebracht. In der Ventilantriebsvorrichtung der JP 2010-281271 A ist der Verbindungsmechanismus mit einer hohen Anzahl an Bauteilen ausgebildet und ist dadurch kompliziert. Somit können die Kosten der Bauteile der Ventilantriebsvorrichtung und die Herstellkosten der Ventilantriebsvorrichtung in nachteilhafter Weise hoch sein.
Darüber hinaus kann in Abhängigkeit von dem Wirkwinkel einer Verbindungsbrücke des Verbindungsmechanismus eine Übertragungseffizienz der Antriebskraft des Aktuators möglicherweise verschlechtert werden. Die JP 2010-281271 A offenbart keinen Aufbau, der die Übertragungseffizienz der Antriebskraft verbessert.
Wenn das zweite Ventil geöffnet ist, wird die Drängkraft der Feder auf eine Abgabewelle des Aktuators durch den Verbindungsmechanismus aufgebracht. Daher wird in einem Fall, bei dem das zweite Ventil hauptsächlich geöffnet ist, wie dies beim Betrieb des Verbrennungsmotors der Fall ist, die Last des Aktuators erhöht, und dadurch kann es möglich werden, dass die an dem Aktuator angelegte Spannung erhöht wird. Darüber hinaus kann in einem Fall, bei dem der Aktuator ein elektrischer Aktuator ist, der Verbrauch an elektrischer Energie möglicherweise zunehmen.
Darüber hinaus wird in dem Bereich, der sich von dem Beginn des Öffnens des ersten Ventils bis zu dem Beginn des Öffnens des zweiten Ventils erstreckt, d. h. der Bereich, in dem das Ventil geöffnet werden kann, ohne die Drängkraft der Feder zu empfangen, durch einen Zwischenraum zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element bestimmt. Die Größe des Zwischenraums zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element kann in Abhängigkeit von Variationen der Bauteile variieren, und daher kann es schwierig sein, den vorstehend beschriebenen Bereich genau einzustellen.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die vorstehend dargelegten Nachteile gemacht worden. Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventilantriebsvorrichtung zu schaffen, die eine relativ lange Lebenszeit und einen relativ einfachen Aufbau hat. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Ventilantriebsvorrichtung zu schaffen, die eine relativ lange Lebensdauer hat und die in effizienter Weise eine Antriebskraft eines Aktuators zu einem Ventil übertragen kann. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Aufladeeinrichtung zu schaffen, die eine derartige Ventilantriebsvorrichtung hat.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Ventilantriebsvorrichtung geschaffen, die bei einer Aufladeeinrichtung eingebaut ist, die ein erstes Ventil, das um eine Achse einer ersten Ventilwelle drehbar ist, und ein zweites Ventil aufweist, das um eine Achse einer zweiten Ventilwelle drehbar ist. Die Ventilantriebsvorrichtung ist so aufgebaut, dass sie das erste Ventil und das zweite Ventil antreibt. Die Ventilantriebsvorrichtung hat einen Aktuator, eine Welle, ein erstes Element, ein zweites Element, einen ersten Ventilhebel, einen zweiten Ventilhebel, eine erste Stange, eine zweite Stange und eine Drängvorrichtung. Der Aktuator hat eine Abgabewelle, die in einer axialen Richtung der Abgabewelle beweglich ist. Die Welle ist koaxial und einstückig zu der Abgabewelle ausgebildet oder sie ist separat von der Abgabewelle ausgebildet. Das erste Element ist entlang einer Achse der Welle angeordnet und hat einen ersten Kontaktteil (Kontaktabschnitt) und einen ersten Eingriffsteil (Eingriffsabschnitt). Das zweite Element ist entlang der Achse der Welle angeordnet und hat ein zweites Kontaktteil (Kontaktabschnitt) und einen zweiten Eingriffsteil (Eingriffsabschnitt). Der zweite Kontaktteil ist mit dem ersten Kontaktteil in Kontakt bringbar. Der erste Ventilhebel hat eine erste Ventilhebelwelle, die mit der ersten Ventilwelle einstückig drehbar ist. Eine Achse der ersten Ventilhebelwelle ist parallel zu der Achse der ersten Ventilwelle und ist an einem Ort angeordnet, der von der Achse der ersten Ventilwelle um einen ersten vorbestimmten Abstand beabstandet ist. Der zweite Ventilhebel hat eine zweite Ventilhebelwelle, die mit der zweiten Ventilwelle einstückig drehbar ist. Eine Achse der zweiten Ventilhebelwelle ist parallel zu der Achse der zweiten Ventilwelle und ist an einem Ort angeordnet, der von der Achse der zweiten Ventilwelle um einen zweiten vorbestimmten Abstand beabstandet ist. Die erste Stange ist mit der ersten Ventilhebelwelle an einem Endabschnitt der ersten Stange drehbar verbunden und ist mit der Welle oder dem ersten Element an einem anderen Endabschnitt der ersten Stange, der von dem einem Endabschnitt der ersten Stange entgegengesetzt ist, verbunden. Die zweite Stange ist mit der zweiten Ventilhebelwelle an einem Endabschnitt der zweiten Stange drehbar verbunden und ist mit dem zweiten Element an dem anderen Endabschnitt der zweiten Stange, der von dem einen Endabschnitt der zweiten Stange entgegengesetzt ist, verbunden. Die Drängvorrichtung ist zwischen dem ersten Eingriffabschnitt und dem zweiten Eingriffabschnitt angeordnet und drängt das erste Element und das zweite Element, um den ersten Kontaktabschnitt und den zweiten Kontaktabschnitt zueinander zu drängen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist außerdem eine Ventilantriebsvorrichtung geschaffen, die an eine Aufladeeinrichtung eingebaut ist, die ein erstes Ventil, das um eine Achse einer ersten Ventilwelle drehbar ist, und ein zweites Ventil hat, das um eine Achse einer zweiten Ventilwelle drehbar ist. Die Ventilantriebsvorrichtung ist so aufgebaut, dass sie das erste Ventil und das zweite Ventil antreibt. Die Ventilantriebsvorrichtung hat einen Aktuator, einen ersten Antriebshebel, einen zweiten Antriebshebel, einen ersten Ventilhebel, einen zweiten Ventilhebel, eine erste Stange, eine zweite Stange, einen ersten vorbestimmten Formabschnitt, einen zweiten vorbestimmten Formabschnitt und eine Drängvorrichtung. Der Aktuator hat eine Abgabewelle, die um eine Achse der Abgabewelle drehbar ist. Der erste Antriebshebel hat eine erste Antriebshebelwelle, die mit der Abgabewelle einstückig drehbar ist. Eine Achse der ersten Antriebshebelwelle ist parallel zu der Abgabewelle und ist an einem Ort angeordnet, der von der Achse der Abgabewelle um einen ersten vorbestimmten Abstand beabstandet ist. Der zweite Antriebshebel hat eine zweite Antriebshebelwelle, die relativ zu der Abgabewelle drehbar ist. Eine Achse der zweiten Antriebshebelwelle ist parallel zu der Achse der Abgabewelle und ist an einem Ort angeordnet, der von der Achse der Abgabewelle um einen zweiten vorbestimmten Abstand beabstandet ist. Der erste Ventilhebel hat eine erste Ventilhebelwelle, die mit der ersten Ventilwelle einstückig drehbar ist. Eine Achse der ersten Ventilhebelwelle ist parallel zu der ersten Ventilwelle und ist an einem Ort angeordnet, der von der Achse der ersten Ventilwelle um einen dritten vorbestimmten Abstand beabstandet ist. Der zweite Ventilhebel hat eine zweite Ventilhebelwelle, die mit der zweiten Ventilwelle einstückig drehbar ist. Eine Achse der zweiten Ventilhebelwelle ist parallel zu der Achse der zweiten Ventilwelle und ist an einem Ort angeordnet, der von der Achse der zweiten Ventilhebelwelle um einen vierten vorbestimmten Abstand beabstandet ist. Die erste Stange ist mit der ersten Antriebshebelwelle an einen Endabschnitt der ersten Stange drehbar verbunden und ist mit der ersten Ventilhebelwelle an einem anderen Endabschnitt der ersten Stange, der von dem einen Endabschnitt der ersten Stange entgegengesetzt ist, drehbar verbunden. Die zweite Stange ist mit der zweiten Antriebshebelwelle an einem Endabschnitt der zweiten Stange drehbar verbunden und ist mit der zweiten Ventilhebelwelle an einem anderen Endabschnitt der zweiten Stange, der von dem einen Endabschnitt der zweiten Stange entgegengesetzt ist, drehbar verbunden. Der erste vorbestimmte Formabschnitt ist an einem entsprechenden Ort des ersten Antriebshebels ausgebildet, der von der Achse der Abgabewelle um einen vorbestimmten Abstand beabstandet ist. Der zweite vorbestimmte Formabschnitt ist in dem zweiten Antriebshebel ausgebildet und ist mit dem ersten vorbestimmten Formabschnitt in Kontakt bringbar. Die Drängvorrichtung ist zwischen dem ersten Antriebshebel und dem zweiten Antriebshebel angeordnet und drängt den ersten Antriebshebel und den zweiten Antriebshebel so, dass der erste vorbestimmte Formabschnitt und der zweite vorbestimmte Formabschnitt zueinander bewegt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist außerdem eine Aufladeeinrichtung geschaffen, die einen Kompressor, eine Turbine, ein erstes Ventil, ein zweites Ventil und eine der vorstehend beschriebenen Ventilantriebsvorrichtungen aufweist. Der Kompressor ist in einem Einlasskanal eingebaut, der Einlassluft zu einem Verbrennungsmotor führt. Die Turbine ist in einem Abgaskanal eingebaut, der von dem Verbrennungsmotor abgegebenes Abgas leitet. Die Turbine dreht den Kompressor, wenn die Turbine bei Lieferung des Abgases zu der Turbine gedreht wird. Das erste Ventil ist in einem Abgasströmungspfad eingebaut, der das Abgas von dem Verbrennungsmotor zu der Turbine führt. Das erste Ventil öffnet oder schließt den Abgasströmungspfad durch Drehung des ersten Ventils um eine Achse einer ersten Ventilwelle. Das zweite Ventil ist in einem Bypassströmungspfad eingebaut, der zwischen einer Seite der Turbine, an der der Verbrennungsmotor angeordnet ist, und einer entgegengesetzten Seite der Turbine, die von dem Verbrennungsmotor entgegengesetzt ist, in dem Abgaskanal verbindet, während der Bypassströmungspfad die Turbine umgeht. Das zweite Ventil öffnet oder schließt den Bypassströmungspfad durch Drehung des zweiten Ventils um eine Achse einer zweiten Ventilwelle. Der ersten Ventilhebel ist mit der ersten Ventilwelle einstückig drehbar, um das erste Ventil anzutreiben, und der zweite Ventilhebel ist mit der zweiten Ventilwelle einstückig drehbar, um das zweite Ventil anzutreiben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist außerdem eine Aufladeeinrichtung geschaffen, die einen ersten Kompressor, einen zweiten Kompressor, eine erste Turbine, eine zweite Turbine, ein erstes Ventil, ein zweites Ventil und eine der vorstehend beschriebenen Ventilantriebsvorrichtungen aufweist. Der erste Kompressor und der zweite Kompressor sind in einem Einlasskanal eingebaut, der Einlassluft zu einem Verbrennungsmotor führt. Die erste Turbine ist in einem Abgaskanal eingebaut, der von dem Verbrennungsmotor abgegebenes Abgas leitet. Die erste Turbine dreht den ersten Kompressor, wenn die erste Turbine bei Lieferung des Abgases zu der ersten Turbine gedreht wird. Die zweite Turbine ist in dem Abgaskanal eingebaut. Die zweite Turbine dreht den zweiten Kompressor, wenn die zweite Turbine bei Lieferung des Abgases zu der zweiten Turbine gedreht wird. Das erste Ventil ist in entweder einem ersten Abgasströmungspfad, der das Abgas von dem Verbrennungsmotor zu der ersten Turbine führt, oder einem zweiten Abgasströmungspfad eingebaut, der das Abgas von dem Verbrennungsmotor zu der zweiten Turbine fährt. Das erste Ventil öffnet oder schließt entweder den ersten Abgasströmungspfad oder den zweiten Abgasströmungspfad durch Drehung des ersten Ventils um eine Achse einer ersten Ventilwelle. Das zweite Ventil ist in einem Abgasströmungspfad eingebaut, der zwischen einer Seite der ersten Turbine und der zweiten Turbine, an der der Verbrennungsmotor angeordnet ist, und einer entgegengesetzten Seite der ersten Turbine und der zweiten Turbine, die von dem Verbrennungsmotor entgegengesetzt ist, in dem Abgaskanal verbindet, während der Bypassströmungspfad die erste Turbine und die zweite Turbine umgeht. Das zweite Ventil öffnet oder schließt den Bypassströmungspfad durch Drehung des zweiten Ventils um eine Achse einer zweiten Ventilwelle. Der erste Ventilhebel ist mit der ersten Ventilwelle einstückig drehbar, um das erste Ventil anzutreiben, und der zweite Ventilhebel ist mit der zweiten Ventilwelle einstückig drehbar, um das zweite Ventil anzutreiben.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die nachstehend erläuterten Zeichnungen dienen lediglich der Veranschaulichung und sollen den Umfang der vorliegenden Erfindung in keiner Weise einschränken.
1A zeigt eine Querschnittsansicht einer Ventilantriebsvorrichtung und einer Aufladeeinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
1B zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie IB-IB in 1A.
2 zeigt eine schematische Ansicht der Aufladeeinrichtung, bei der die Ventilantriebsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eingebaut ist.
3 zeigt eine schematische Ansicht der Ventilantriebsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels.
4A zeigt eine schematische Darstellung der Ventilantriebsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels in einem Betriebszustand, bei dem sowohl das erste Ventil als auch das zweite Ventil geschlossen sind.
4B zeigt eine Darstellung eines entsprechenden Zustandes der Aufladeeinrichtung, der 4A entspricht.
5A zeigt eine schematische Darstellung der Ventilantriebsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels in einem Betriebszustand, bei dem der Aktuator um einen vorbestimmten Betrag angetrieben ist.
5B zeigt eine Darstellung eines entsprechenden Betriebszustandes der Aufladeeinrichtung, der 5A entspricht.
6A zeigt eine schematische Darstellung der Ventilantriebsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels in einem Zustand, bei dem der Aktuator um einen vorbestimmten Betrag aus dem in 5A gezeigten Betriebszustand angetrieben ist.
6B zeigt eine Darstellung eines entsprechenden Zustandes der Aufladeeinrichtung, der 6A entspricht.
7A zeigt eine Darstellung einer Beziehung zwischen einem Antriebsbetrag des Aktuators der Ventilantriebsvorrichtung und Öffnungsgraden des ersten und des zweiten Ventils.
7B zeigt eine Darstellung einer Beziehung zwischen dem Antriebsbetrag des Aktuators und einer Antriebskraft des Aktuators.
8 zeigt eine Darstellung einer Beziehung zwischen einer Drehzahl eines Verbrennungsmotors, der mit der Ventilantriebsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels versehen ist, und einem Bremshauptwirkdruck (BMEP) oder einem Moment.
9 zeigt eine schematische Darstellung einer Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
10 zeigt eine schematische Darstellung einer Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
11 zeigt eine schematische Darstellung einer Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
12 zeigt eine schematische Darstellung einer Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
13A zeigt eine schematische Darstellung einer Aufladeeinrichtung, die mit einer Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung versehen ist.
13B zeigt eine schematische Ansicht einer Aufladeeinrichtung, die mit einer Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem siebenten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung versehen ist.
14 zeigt eine schematische Darstellung einer Ventilantriebsvorrichtung und einer Aufladeeinrichtung gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
15 zeigt eine schematische Darstellung einer Ventilantriebsvorrichtung und einer Aufladeeinrichtung gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
16 zeigt eine Ansicht in einer Richtung eines Pfeils XVI in 15.
17 zeigt eine Ansicht in einer Richtung eines Pfeils XVII in 15.
18 zeigt eine Ansicht in einer Richtung eines Pfeils XVIII in 15.
19 zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie XIX-XIX in 15.
20 zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie XX-XX in 15.
21A zeigt eine Ansicht eines Ventilschließzustandes eines ersten Ventils und eines Ventilschließzustandes eines zweiten Ventils gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel.
21B zeigt eine Ansicht eines Betriebszustandes, bei dem ein Aktuator um einen vorbestimmten Betrag von dem in 21A gezeigten Betriebszustand gedreht ist.
22A zeigt eine Ansicht eines Betriebszustandes, bei dem der Aktuator um einen vorbestimmten Betrag aus dem in 21B gezeigten Betriebszustand gedreht ist.
22B zeigt eine Ansicht eines Betriebszustandes, bei dem der Aktuator um einen vorbestimmten Betrag aus dem in 22A gezeigten Betriebszustand gedreht ist.
23A zeigt eine Ansicht einer Beziehung zwischen einem Winkel des Aktuators und Öffnungsgraden des ersten und zweiten Ventils.
23B zeigt eine Darstellung einer Beziehung zwischen dem Winkel des Aktuators und einer Antriebskraft des Aktuators.
24 zeigt eine schematische Darstellung einer Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
25 zeigt eine schematische Darstellung einer Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem elften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In den nachstehend erläuterten Ausführungsbeispielen sind ähnliche Bauteile anhand gleicher Bezugszeichen bezeichnet und werden aus Gründen der Vereinfachung nicht wiederholt beschrieben.
Erstes Ausführungsbeispiel
Die 1A bis 7 zeigen eine Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Wie dies in 1A gezeigt ist, ist die Ventilantriebsvorrichtung 1 beispielsweise bei einer Aufladeeinrichtung 3 eingebaut, die Einlassluft zu einem Verbrennungsmotor 2 eines Fahrzeugs auflädt. Die Aufladeeinrichtung 3 lädt die Einlassluft zu dem Verbrennungsmotor 2 auf zum Zwecke eines Erhöhens einer Abgabeleistung des Verbrennungsmotors 2, eines Erhöhens eines Momentes in einem Istdrehzahlbereich des Verbrennungsmotors 2 und zum Verbessern des Kraftstoffverbrauchs.
Eine Einlassleitung 4 ist mit dem Verbrennungsmotor 2 verbunden. Eine Einlassleitung 5 ist an einer Seite der Einlassleitung 4, die von dem Verbrennungsmotor 2 entgegengesetzt ist, vorgesehen. Eine (nicht gezeigte) Einlassöffnung, die zu der Umgebung hin offen ist, ist an einem Endabschnitt der Einlassleitung 5, der von der Einlassleitung 4 entgegengesetzt ist, ausgebildet. Ein Einlasskanal 6 ist an einer Innenseite der Einlassleitung 4 und einer Innenseite der Einlassleitung 5 ausgebildet. Der Einlasskanal 6 führt die Luft (nachstehend ist diese als Einlassluft bezeichnet), die von der Einlassöffnung angesaugt wird, zu dem Verbrennungsmotor 2.
Eine Abgasleitung 7 ist mit dem Verbrennungsmotor 2 verbunden. Eine Abgasleitung 8 steht mit der Umgebung durch einen Abgasemissionsreiniger 9 und eine Abgasöffnung der Abgasleitung 8 in Kommunikation. Der Abgasemissionsreiniger 9 hat einen (nicht gezeigten) Katalysator. Ein Abgaskanal 10 ist an einer Innenseite der Abgasleitung 7 und einer Innenseite der Abgasleitung 8 ausgebildet. Der Abgaskanal 10 leitet das Abgas, das während des Betriebs des Verbrennungsmotors 2 erzeugtes Verbrennungsgas enthält. Das Abgas wird durch den Abgasemissionsreiniger 9 gereinigt und zu der Umgebung durch die Abgasöffnung freigegeben.
Die Aufladeeinrichtung 3 hat einen Kompressor 11, ein Kompressorgehäuse 12, eine Turbine 13, ein Turbinengehäuse 14, ein Lager 15, eine Welle 16, ein erstes Ventil 17 und ein zweites Ventil 18.
Der Kompressor 11 ist aus Metall (beispielsweise aus Aluminium) hergestellt und ist zwischen der Einlassleitung 4 und der Einlassleitung 5 in dem Einlasskanal 6 angeordnet. Der Kompressor 11 hat einen röhrenartigen Abschnitt 111 und eine Vielzahl an Flügeln 112. Der röhrenartige Abschnitt 111 ist zu einer röhrenartigen Form aufgebaut und hat einen zunehmenden Außendurchmesser, der von einem Endabschnitt zu dem anderen Endabschnitt des röhrenartigen Abschnitts 111 zunimmt. Jeder Flügel 112 ist zu einer gekrümmten Plattenform aufgebaut. Der Flügel 112 ist an einer Außenwand des röhrenartigen Abschnittes 111 ausgebildet und erstreckt sich von dem einen Endabschnitt des röhrenartigen Abschnittes 111 zu dem anderen Endabschnitt des röhrenartigen Abschnittes 111. Die Flügel 112 sind hintereinander und im Allgemeinen gleichen Abständen in einer Umfangsrichtung des röhrenartigen Abschnitts 111 angeordnet. Der Kompressor 11 ist in dem Kompressorgehäuse 12 aufgenommen.
Das Kompressorgehäuse 12 ist zwischen der Einlassleitung 4 und der Einlassleitung 5 angeordnet. Das Kompressorgehäuse 12 ist beispielsweise aus Metall hergestellt. Das Kompressorgehäuse 12 hat eine Schnecke (Engt.: scroll) 121. Die Schnecke 121 ist zu einer ringartigen Form (Ringform) aufgebaut, die an einer radial äußeren Seite der Flügel 112 des Kompressors 11 angeordnet ist und sich in einer Umfangsrichtung um die Flügel 112 erstreckt. Dadurch wird die Einlassluft von der Einlassleitung 5 zu der Einlassleitung 4 durch den Kompressor 11 und die Schnecke 121, die in dem Inneren des Kompressorgehäuses 12 angeordnet sind, geführt.
Die Turbine 13 ist beispielsweise aus einem gegenüber Wärme widerstandsfähigen Stahl auf Nickelbasis hergestellt und ist zwischen der Abgasleitung 7 und der Abgasleitung 8 in dem Abgaskanal 10 angeordnet. Die Turbine 13 hat einen röhrenartigen Abschnitt 131 und eine Vielzahl an Flügeln 132. Der röhrenartige Abschnitt 131 ist zu einer röhrenartigen Form aufgebaut, der einen zunehmenden Außendurchmesser hat, der von einem Endabschnitt zu dem anderen Endabschnitt des röhrenartigen Abschnittes 131 zunimmt. Jeder Flügel 132 ist zu einer gekrümmten Plattenform aufgebaut. Der Flügel 132 ist in einer Außenwand des röhrenartigen Abschnittes 131 ausgebildet und erstreckt sich von dem einen Endabschnitt des röhrenartigen Abschnittes 131 zu dem anderen Endabschnitt des röhrenartigen Abschnittes 131. Die Flügel 132 sind hintereinander und in im Allgemeinen gleichen Abständen in einer Umfangsrichtung des röhrenartigen Abschnittes 131 angeordnet. Die Turbine 13 ist in dem Turbinengehäuse 14 aufgenommen.
Das Turbinengehäuse 14 ist zwischen der Abgasleitung 7 und der Abgasleitung 8 angeordnet. Das Turbinengehäuse 14 ist aus Metall (beispielsweise Eisenmetall, das Nickel enthält) hergestellt. Das Turbinengehäuse 14 hat eine erste Schnecke 141 und eine zweite Schnecke 142. Die erste Schnecke 141 ist zu einer ringartigen Form (Ringform) aufgebaut, die an einer radial äußeren Seite der Flügel 132 angeordnet ist und sich in einer Umfangsrichtung um die Flügel 132 erstreckt. In ähnlicher Weise ist die zweite Schnecke 142 zu einer ringartigen Form (Ringform) aufgebaut, die an der radial äußeren Seite der Flügel 132 angeordnet ist und sich in der Umfangsrichtung um die Flügel 132 erstreckt. Die zweite Schnecke 142 ist an einer axialen Seite der ersten Schnecke 141 ausgebildet, an der der eine Endabschnitt des röhrenartigen Abschnittes 131 angeordnet ist.
Wie dies in 1B gezeigt ist, sind ein erster Strömungspfad 143, ein zweiter Strömungspfad 144 und ein dritter Strömungspfad 145 in dem Turbinengehäuse 14 ausgebildet. Der erste Strömungspfad 143 verbindet die Innenseite der Abgasleitung 7 und der ersten Schnecke 141. Der zweite Strömungspfad 144 erstreckt sich entlang des ersten Strömungspfades 143 und hat einen Endabschnitt, der mit der zweiten Schnecke 142 verbunden ist. Eine Öffnung 146 ist in einer Trennwand ausgebildet, die zwischen dem ersten Strömungspfad 143 und dem zweiten Strömungspfad 144 trennt. Daher ist der andere Endabschnitt des zweiten Strömungspfades 144 mit der Innenseite der Abgasleitung 7 durch die Öffnung 146 und dem ersten Strömungspfad 143 verbunden.
Der dritte Strömungspfad 145 verbindet die erste Schnecke 141 und die zweite Schnecke 142 mit der Innenseite der Abgasleitung 8 und erstreckt sich entlang des zweiten Strömungspfades 144. Die Turbine 13 ist in dem dritten Strömungspfad 145 an einem entsprechenden Ort angeordnet, der benachbart zu der ersten Schnecke 141 und der zweiten Schnecke 142 ist. Eine Öffnung 147 ist in einer Trennwand ausgebildet, die zwischen dem zweiten Strömungspfad 144 und dem dritten Strömungspfad 145 trennt. Dadurch ist der zweite Strömungspfad 144 mit dem dritten Strömungspfad 145 durch die Öffnung 147 verbunden, während die Turbine 13 umgangen wird.
Durch den vorstehend beschriebenen Aufbau kann das Abgas, das von dem Verbrennungsmotor 2 abgegeben wird, zu der Abgasleitung 8 durch das Innere der Abgasleitung 7, den ersten Strömungspfad 143, die erste Schnecke 141, die Turbine 13 und den dritten Strömungspfad 145 strömen. Darüber hinaus kann das Abgas, das von dem Verbrennungsmotor 2 abgegeben wird, zu der Abgasleitung 8 durch das Innere der Abgasleitung 7, den ersten Strömungspfad 143, die Öffnung 146, den zweiten Strömungspfad 144, die zweite Schnecke 142, die Turbine 13 und den dritten Strömungspfad 145 strömen. Hierbei dienen der erste Strömungspfad 143, die Öffnung 146, der zweite Strömungspfad 144 und die zweite Schnecke 142 als ein Abgasströmungspfad der vorliegenden Erfindung. Darüber hinaus kann das Abgas, das von dem Verbrennungsmotor 2 abgegeben wird, zu der Abgasleitung 8 durch das Innere der Abgasleitung 7, den ersten Strömungspfad 143, die Öffnung 146, den zweiten Strömungspfad 144, die Öffnung 147 und den dritten Strömungspfad 145 strömen. Hierbei dienen der zweite Strömungspfad 144, die Öffnung 147 und der dritte Strömungspfad 145 als ein Bypassströmungspfad der vorliegenden Erfindung, der in dem Abgaskanal 10 zwischen einer Seite (stromaufwärtige Seite) der Turbine 13, an der der Verbrennungsmotor 2 angeordnet ist, und einer entgegengesetzten Seite (stromabwärtige Seite) der Turbine 13, die von dem Verbrennungsmotor 2 entgegengesetzt ist, verbindet, während der Bypassströmungspfad die Turbine 13 umgeht.
2 zeigt schematisch den Aufbau der Aufladeeinrichtung 3.
Das Lager 15 ist beispielsweise aus Metall hergestellt und ist zwischen dem Kompressorgehäuse 12 und dem Turbinengehäuse 14 angeordnet. Die Welle 16 ist beispielsweise aus Metall hergestellt und ist zu einer Stangenform oder Stabform aufgebaut. Die Welle 16 verbindet koaxial zwischen dem röhrenartigen Abschnitt 111 und dem röhrenartigen Abschnitt 131. Die Welle 16 ist durch das Lager 15 drehbar gestützt. Dadurch können der Kompressor 11 und die Turbine 13 sich mit der Welle 16 einstückig drehen.
Wenn das Abgas, das von der ersten Schnecke 141 abgegeben wird, und das Abgas, das von der zweiten Schnecke 142 abgegeben wird, gegen die Flöget 132 der Turbine 13 schlägt (kollidiert), wird die Turbine 13 gedreht. Dadurch wird der Kompressor 11 gedreht, so dass die Einlassluft, die in der Einlassleitung 5 vorhanden ist, komprimiert wird und zu dem Verbrennungsmotor 2 geführt wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Zwischenkühler 19 in dem Einlasskanal 6 zwischen dem Kompressorgehäuse 12 und dem Verbrennungsmotor 2 angeordnet. Der Zwischenkühler 19 kühlt die Einlassluft, deren Temperatur bei der Kompression durch den Kompressor 11 erhöht worden ist. Somit wird die Dichte der Einlassluft erhöht, und dadurch kann eine größere Menge an Einlassluft zu dem Verbrennungsmotor 2 geliefert werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Drosselventil 20 in dem Einlasskanal 6 zwischen dem Zwischenkühler 19 und dem Verbrennungsmotor 2 angeordnet. Das Drosselventil 20 kann den Einlasskanal 6 öffnen und schließen. Eine elektronische Steuereinheit (nachstehend ist diese als ECU bezeichnet) 21 ist mit dem Drosselventil 20 verbunden. Die ECU 21 ist ein kleiner Computer, der einen Kompressor, eine Speichervorrichtung (Speichervorrichtungen) und eine Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung aufweist. Die ECU 21 lässt ein Programm laufen, das in der Speichervorrichtung gespeichert ist, um verschiedene Berechnungen auf der Basis von Signalen, die von in entsprechenden Bauteilen des Fahrzeugs eingebauten Sensoren empfangen werden, ausführen, um die entsprechenden Vorrichtungen des Fahrzeugs zu steuern, so dass die ECU 21 das gesamte Fahrzeug steuert. Die ECU 21 steuert den Betrieb (den Öffnungsgrad) des Drosselventils 20, um die Menge an Einlassluft einzustellen, die zu dem Verbrennungsmotor 2 geliefert wird.
Das erste Ventil 17 ist beispielsweise aus Metall hergestellt und ist an einem Ort angeordnet, der benachbart zu der Öffnung 146 des zweiten Strömungspfades 144 ist. Das erste Ventil hat einen Arm 171, ein Ventilelement 172 und eine erste Ventilwelle 173. Der Arm 171 ist zu einer Stabform aufgebaut. Das Ventilelement 172 ist an einem Endabschnitt des Armes 171 vorgesehen. Die erste Ventilwelle 173 ist zu einer zylindrischen röhrenartigen Form aufgebaut und ist mit dem Arm 171 derart einstückig, dass ein Endabschnitt der ersten Ventilwelle 173 mit dem anderen Endabschnitt des Armes 171 verbunden ist. Die erste Ventilwelle 173 ist an dem Turbinengehäuse 14 derart eingebaut, dass der andere Endabschnitt der ersten Ventilwelle 173 zu der Außenseite des Turbinengehäuses 14 freigelegt ist, und die erste Ventilwelle 173 um eine Achse der ersten Ventilwelle 173 drehbar ist. In dieser Weise wird, wenn die erste Ventilwelle 173 um die Achse der ersten Ventilwelle 173 dreht, das erste Ventilelement 172 zu der Öffnung 146 hin oder von dieser weg bewegt. Wenn das Ventilelement 172 mit einem Umfangsrandabschnitt der Öffnung 146 in Kontakt steht, wird der Abgasströmungspfad in einem geschlossenen Zustand (in einem gänzlich geschlossenen Zustand, d. h. ein Ventilschließzustand) gehalten. Wenn im Gegensatz dazu das Ventilelement 172 von dem Umfangsrandabschnitt der Öffnung 146 weg bewegt wird, wird der Abgasströmungspfad in einen offenen Zustand versetzt (Ventilöffnungszustand).
In dem Ventilschließzustand des ersten Ventils 17 wird das Abgas zu der Turbine 13 durch den ersten Strömungspfad 143 und die erste Schnecke 141 geführt, um die Turbine 13 zu drehen. Im Gegensatz dazu wird in dem Ventilöffnungszustand des ersten Ventils 17 das Abgas zu der Turbine 13 durch den ersten Strömungspfad 143, die Öffnung 146, den zweiten Strömungspfad 144, die erste Schnecke 141 und die zweite Schnecke 142 geführt, um die Turbine 13 zu drehen. Wie dies vorstehend erörtert ist, fungiert das erste Ventil 17 als ein Änderungsventil und steuert die Menge an Abgas, die zu der Turbine 13 geliefert wird. Daher ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Aufladeeinrichtung 3 eine Aufladeeinrichtung mit variabler Verdrängung.
Das zweite Ventil 18 ist beispielsweise aus Metall hergestellt und ist an einem Ort angeordnet, der benachbart zu der Öffnung 147 des dritten Strömungspfades 145 ist. Das zweite Ventil 18 hat einen Arm 181, ein Ventilelement 182 und eine zweite Ventilwelle 183. Der Arm 181 ist zu einer Stabform aufgebaut. Das Ventilelement 182 ist an einem Endabschnitt des Armes 181 vorgesehen. Die zweite Ventilwelle 183 ist zu einer im Allgemeinen zylindrischen röhrenartigen Form aufgebaut und ist mit dem Arm 181 derart einstückig, dass ein Endabschnitt der zweiten Ventilwelle 183 mit dem anderen Endabschnitt des Armes 181 verbunden ist. Die zweite Ventilwelle 183 ist an dem Turbinengehäuse 14 derart eingebaut, dass der andere Endabschnitt der zweiten Ventilwelle 183 zu der Außenseite des Turbinengehäuses 14 freigelegt ist, und die zweite Ventilwelle 183 um eine Achse der zweiten Ventilwelle 183 drehbar ist. In dieser Weise wird, wenn die zweite Ventilwelle 183 um die Achse der zweiten Ventilwelle 183 gedreht wird, das Ventilelement 182 zu der Öffnung 147 hin oder von dieser weg bewegt. Wenn das Ventilelement 182 mit einem Umfangsrandabschnitt der Öffnung 147 in Kontakt steht, wird der Bypassströmungspfad in einem geschlossenen Zustand (ein gänzlich geschlossener Zustand, d. h. ein Ventilschließzustand) gehalten. Wenn im Gegensatz dazu das Ventilelement 182 von dem Umfangsrandabschnitt der Öffnung 147 weg bewegt wird, wird der Bypassströmungspfad in einem offenen Zustand (Ventilöffnungszustand) versetzt.
Die Bewegungsrichtung des Ventilelementes 172 des ersten Ventils 17, die weg von dem Umfangsrandabschnitt der Öffnung 146 erfolgt, ist nachstehend als eine Ventilöffnungsrichtung des ersten Ventils 17 bezeichnet. Außerdem ist die Bewegungsrichtung des Ventilelementes 182 des zweiten Ventils 18, die weg von dem Umfangsrandabschnitt der Öffnung 147 erfolgt, nachstehend als eine Ventilöffnungsrichtung des zweiten Ventils 18 bezeichnet. Darüber hinaus ist die Bewegungsrichtung des Ventilelementes 172 des ersten Ventils 17, die zu dem Umfangsrandabschnitt der Öffnung 146 erfolgt, nachstehend auch als eine Ventilschließrichtung des ersten Ventils 17 bezeichnet. Außerdem ist die Bewegungsrichtung des Ventilelementes 182 des zweiten Ventils 18, die zu dem Umfangsrandabschnitt der Öffnung 147 erfolgt, nachstehend auch als eine Ventilschließrichtung des zweiten Ventils 18 bezeichnet.
In dem Zustand, bei dem das erste Ventil 17 in dem Ventilöffnungszustand ist und das zweite Ventil 18 in dem Ventilschließzustand ist, wird das Abgas zu der Turbine 13 durch den ersten Strömungspfad 143, die Öffnung 146, den zweiten Strömungspfad 144, die erste Schnecke 141 und die zweite Schnecke 142 geführt, um die Turbine 13 zu drehen. Im Gegensatz dazu wird in dem Zustand, bei dem das erste Ventil 17 und das zweite Ventil 18 beide in dem Ventilöffnungszustand sind, ein Teil des Abgases in dem zweiten Strömungspfad 144 zu dem dritten Strömungspfad 145 durch die Öffnung 147 geleitet. Daher wird die Drehzahl der Turbine 13 verringert, und dadurch wird der Aufladedruck verringert. In dieser Weise ist es möglich, eine übermäßige Zunahme des Aufladedrucks zu begrenzen. Wie dies vorstehend erörtert ist, fungiert das zweite Ventil 18 als ein Wastegate-Ventil und steuert die Menge an Abgas, die die Turbine 13 umgeht.
Wie dies in 3 gezeigt ist, hat die Ventilantriebsvorrichtung 1 einen Aktuator 30, eine Welle (die auch als ein Wellenabschnitt bezeichnet ist) 35, ein erstes Element 40, ein zweites Element 50, einen ersten Ventilhebel 61, einen zweiten Ventilhebel 62, eine erste Stange 71, eine zweite Stange 72, eine Feder (die als eine Drängvorrichtung und als ein elastisches Element dient) 81 und einen Zwischenraumausbildungsabschnitt 90.
Der Aktuator 30 hat ein Gehäuse 31 und eine Abgabewelle 32. Die Abgabewelle 32 ist zu einer Stabform aufgebaut. Die Abgabewelle 32 ist in dem Gehäuse 31 aufgenommen und ist axial hin- und hergehend bewegbar. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel treibt, wenn elektrische Energie zu dem Aktuator 30 geliefert wird, der Aktuator 30 axial an, d. h. er lässt die Abgabewelle 32 axial hin- und hergehend sich bewegen. Der Aktuator 30 ist an der Aufladeeinrichtung 3 derart eingebaut, dass das Gehäuse 31 an dem Kompressorgehäuse 12 fixiert ist.
Die ECU 21 steuert die elektrische Energie, die zu dem Aktuator 30 geliefert wird, um die axiale Bewegung der Abgabewelle 32 zu steuern.
Die Welle 35 ist zu einer Stabform aufgebaut und ist koaxial und einstückig mit der Abgabewelle 32 des Aktuators 30 ausgebildet. In dieser Weise kann die Welle 35 sich axial und einstückig mit der Abgabewelle 32 hin- und hergehend bewegen. Die Welle 35 dient als eine Zwischenwelle, die zwischen der Abgabewelle 32 und dem ersten und dem zweiten Ventil 17 und 18 angeordnet ist. Darüber hinaus hat die Welle 35 einen Wellenabschnitt 351, der zu einer im Allgemeinen zylindrischen röhrenartigen Form aufgebaut ist und sich in eine Richtung erstreckt, die senkrecht zu der Achse ist.
Das erste Element 40 hat einen Hauptkörper 41. Der Hauptkörper 41 ist zu einer im Allgemeinen kreisartigen Plattenform aufgebaut. Ein Mittelteil von einer Seitenfläche des Hauptkörpers 41 ist mit einem Endabschnitt der Welle 35, der von dem Aktuator 30 entgegengesetzt ist, verbunden. Das heißt der Hauptkörper 41 ist entlang der Achse der Welle 35 angeordnet. In dieser Weise kann der Hauptkörper 41 sich zusammen mit der Abgabewelle 32 und der Welle 35 axial hin- und hergehend bewegen. Anders ausgedrückt ist der Hauptkörper 41 mit der Abgabewelle 32 und der Welle 35 einstückig bewegbar. Ein erster Kontaktabschnitt 411 ist an der anderen Seitenfläche des Hauptkörpers 41 ausgebildet. Ein erster Kontaktabschnitt 412 ist an der einen Seitenfläche des Hauptkörpers 41 ausgebildet.
Das zweite Element 50 hat einen Hauptkörper 51, einen röhrenartigen Abschnitt 52 und eine Erstreckung 53. Der Hauptkörper 51 ist zu einer im Allgemeinen kreisartigen Plattenform aufgebaut. Ein zweiter Kontaktabschnitt 511 ist an einer Seitenfläche des Hauptkörpers 51 ausgebildet. Ein Wellenabschnitt 512 ist in dem Hauptkörper 51 ausgebildet. Der Wellenabschnitt 512 ist zu einer im Allgemeinen zylindrischen röhrenartigen Form aufgebaut und erstreckt sich in einer Richtung (radiale Richtung), die parallel zu einer Ebene des Hauptkörpers 51 ist.
Der röhrenartige Abschnitt 52 ist zu einer röhrenartigen Form aufgebaut und erstreckt sich von einem Außenumfangsrandabschnitt der einen Seitenfläche des Hauptkörpers 51 in einer Richtung (eine Plattendickenrichtung des Hauptkörpers 51), die senkrecht zu der Ebene des Hauptkörpers 51 ist. Die Erstreckung 53 ist zu einer ringartigen Form aufgebaut und erstreckt sich radial nach innen von einem entgegengesetzten Endabschnitt des röhrenartigen Abschnittes 52, der von dem Hauptkörper 51 entgegengesetzt ist. Ein zweiter Eingriffsabschnitt 531 ist an einer Fläche der Erstreckung 53 ausgebildet, die an einer Seite angeordnet ist, an der der Hauptkörper 51 angeordnet ist.
Das zweite Element 50 ist entlang der Achse der Welle 35 derart angeordnet, dass das erste Element 40 zwischen dem zweiten Kontaktabschnitt 511 und dem zweiten Eingriffabschnitt 531 angeordnet ist, und der erste Kontaktabschnitt 411 des ersten Elementes 40 steht dem zweiten Kontaktabschnitt 511 gegenüber. Daher können, wenn das zweite Element 50 und das erste Element 40 axial relativ zueinander bewegt werden, der zweite Kontaktabschnitt 511 und der erste Kontaktabschnitt 411 miteinander in Kontakt gelangen.
Der erste Ventilhebel 61 hat einen Hauptkörper 611 und eine erste Ventilhebelwelle 612. Der Hauptkörper 611 ist zu einer Stabform aufgebaut und ist an der ersten Ventilwelle 173 an einem Endabschnitt des Hauptkörpers 611 fixiert. In dieser Weise kann der Hauptkörper 611 (der erste Ventilhebel 61) sich einstückig mit der ersten Ventilwelle 173 drehen. Somit wird, wenn der Hauptkörper 611 einstückig mit der ersten Ventilwelle 173 gedreht wird, das erste Ventil 17 geöffnet oder geschlossen.
Die erste Ventilhebelwelle 612 ist zu einer im Allgemeinen zylindrischen röhrenartigen Form aufgebaut und ist an dem anderen Endabschnitt des Hauptkörpers 611 vorgesehen. Eine Achse der ersten Ventilhebelwelle 612 ist parallel zu der Achse der ersten Ventilwelle 173 und ist an einem Ort angeordnet, der von der Achse der ersten Ventilwelle 173 um einen ersten vorbestimmten Abstand D1 beabstandet ist.
Der zweite Ventilhebel 62 hat einen Hauptkörper 621 und eine zweite Ventilhebelwelle 622. Der Hauptkörper 621 ist zu einer Stabform aufgebaut und ist an der zweiten Ventilwelle 183 an einem Endabschnitt des Hauptkörpers 621 fixiert. In dieser Weise kann der Hauptkörper 621 (der zweite Ventilhebel 62) einstückig mit der zweiten Ventilwelle 183 drehen. Somit wird, wenn der Hauptkörper 621 einstückig mit der zweiten Ventilwelle 183 gedreht wird, das zweite Ventil 18 geöffnet oder geschlossen.
Die zweite Ventilhebelwelle 622 ist zu einer im Allgemeinen zylindrischen röhrenartigen Form aufgebaut und ist an dem anderen Endabschnitt des Hauptkörpers 621 vorgesehen. Eine Achse der zweiten Ventilhebelwelle 622 ist parallel zu der Achse der zweiten Ventilwelle 183 und ist an einem Ort angeordnet, der von der Achse der zweiten Ventilwelle 183 um einen zweiten vorbestimmten Abstand D2 beabstandet ist.
Die erste Stange 71 ist zu einer Stabform aufgebaut. Die erste Stange 71 ist mit der ersten Ventilhebelwelle 612 an einem Endabschnitt der ersten Stange 71 drehbar verbunden und ist mit dem Wellenabschnitt 351 der Welle 35 an dem anderen Endabschnitt 71 drehbar verbunden.
Die zweite Stange 72 ist zu einer Stabform aufgebaut. Die zweite Stange 72 ist mit der zweiten Ventilhebelwelle 622 an einem Endabschnitt der zweiten Stange 72 drehbar verbunden und ist mit dem Wellenabschnitt 512 des zweiten Elementes 50 an dem anderen Endabschnitt der zweiten Stange 72 drehbar verbunden.
Die Feder 81 ist aus einem elastischen Element hergestellt, das beispielsweise aus Metall hergestellt ist. Die Feder 81 ist zu einer Spiralform aufgebaut. Das heißt, die Feder 81 ist eine Schraubenfeder. Die Feder 81 ist an einer radial äußeren Seite der Welle 35 angeordnet und wird zwischen dem ersten Element 40 und der Erstreckung 53 des zweiten Elementes 50 gehalten. Die Feder 81 steht mit dem ersten Eingriffsabschnitt 412 des ersten Elementes 40 an einem Endabschnitt der Feder 81 in Eingriff und steht mit dem zweiten Eingriffsabschnitt 531 des zweiten Elementes 50 an dem anderen Endabschnitt der Feder 81 in Eingriff. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die Feder 81 einen vorbestimmten Elastizitätsmodul und hat eine in axialer Richtung wirkende Expansionskraft. Genauer gesagt drängt die Feder 81 das erste Element 40 und das zweite Element 50 so, dass der erste Kontaktabschnitt 411 und der zweite Kontaktabschnitt 511 zueinander hin gedrängt werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Zwischenraumausbildungsabschnitt 90 in dem zweiten Element 50 ausgebildet. Der Zwischenraumausbildungsabschnitt 90 hat einen Gewindeabschnitt 91 und eine Mutter 92. Der Gewindeabschnitt 91 ist zu einer im Allgemeinen zylindrischen Stabform ausgebildet und hat ein Außengewinde an einer Außenumfangswand des Gewindeabschnittes 91. Der Gewindeabschnitt 91 wird in ein Gewindeloch eingeschraubt, das in dem Hauptkörper 51 (der zweite Kontaktabschnitt 511) ausgebildet ist und ein Innengewinde hat, das an einer Innenumfangswand des Gewindeloches ausgebildet ist. Wenn der Gewindeabschnitt 91 in das Gewindeloch des Hauptkörpers 51 eingeschraubt ist, ragt der Gewindeabschnitt 91 von dem zweiten Kontaktabschnitt 511 um einen vorbestimmten Betrag zu dem ersten Kontaktabschnitt 411 hin vor. Der Vorragebetrag des Gewindeabschnittes 91 von dem zweiten Kontaktabschnitt 511 zu dem ersten Kontaktabschnitt 411 kann eingestellt werden, indem der Einführbetrag des Gewindeabschnittes 91 in das Gewindeloch des Hauptkörpers 51 eingestellt wird.
Die Mutter 92 ist zu einer ringartigen Form aufgebaut und hat ein Innengewinde, das dem Außengewinde des Gewindeabschnittes 91 entspricht, an einer Innenumfangswand der Mutter 92. Die Mutter 92 ist an dem Gewindeabschnitt 91 von einem Ende des Gewindeabschnittes 91, der von dem ersten Kontaktabschnitt 411 entgegengesetzt ist, derart eingeschraubt eingebaut, dass die Mutter 92 mit dem Hauptkörper 51 in Kontakt steht. In dieser Weise ist der Gewindeabschnitt 91 nicht verschiebbar relativ zu dem Hauptkörper 51 gehalten.
Wie dies in den 3 und 4A gezeigt ist, sind in dem Zustand, in welchem das erste Ventil 17 und das zweite Ventil 18 in dem Ventilschließzustand (gänzlich geschlossener Zustand) beide gehalten werden, der Gewindeabschnitt 91 und der erste Kontaktabschnitt 411 voneinander beabstandet. Im Gegensatz dazu stehen, wie dies in 5A gezeigt ist, in dem Zustand, bei dem das zweite Ventil 18 in dem Ventilschließzustand (in dem gänzlich geschlossenen Zustand) gehalten ist, wenn das erste Ventil 17 um einen vorbestimmten Betrag geöffnet wird, der Gewindeabschnitt 91 und der erste Kontaktabschnitt 411 miteinander in Kontakt. Zu diesem Zeitpunkt ist ein vorbestimmter Zwischenraum (Spalt) zwischen dem ersten Kontaktabschnitt 411 und dem zweiten Kontaktabschnitt 511 ausgebildet.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind, wie dies in 3 gezeigt ist, der erste Ventilhebel 61 und der zweite Ventilhebel 62 derart ausgebildet, dass der erste vorbestimmte Abstand D1 und der zweite vorbestimmte Abstand D2 so festgelegt sind, dass sie im Allgemeinen zueinander gleich sind (ungefähr gleich).
Wie dies vorstehend erörtert ist, bilden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Welle 35, die erste Stange 71, der erste Ventilhebel 61, die zweite Stange 72 und der zweite Ventilhebel 62 einen Verbindungsmechanismus (wie beispielsweise ein Gelenkmechanismus). Wenn die Abgabewelle 32 und die Welle 35 durch die Antriebskraft des Aktuators 30 axial bewegt werden, wird die Bewegung der Abgabewelle 32 und der Welle 35 zu dem ersten Ventil 17 und zu dem zweiten Ventil 18 durch den Verbindungsmechanismus übertragen, um das erste Ventil 17 und das zweite Ventil 18 zu öffnen oder zu schließen.
Nachstehend ist der Betrieb der Ventilantriebsvorrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die 4A bis 6B beschrieben. Wie dies in 4A gezeigt ist, sind in dem Zustand, bei dem das erste Ventil 17 und das zweite Ventil 18 beide in dem Ventilschließzustand (im gänzlich geschlossenen Zustand) gehalten werden, der erste Kontaktabschnitt 411 und der Gewindeabschnitt 91 voneinander beabstandet. Der Antriebsbetrag der Abgabewelle 32, d. h. der Antriebsbetrag (der auch als ein Hubbetrag bezeichnet ist) des Aktuators 30 zu diesem Zeitpunkt ist als ein erster Antriebsbetrag K1 bezeichnet. Zu diesem Zeitpunkt wird die Drängkraft der Feder 81 gegen das zweite Ventil 18 durch das zweite Element 50, die zweite Stange 72 und den zweiten Ventilhebel 62 ausgeübt, um das zweite Ventil 18 in der Ventilschließrichtung zu drängen. In dieser Weise wird der gänzlich geschlossene Zustand des zweiten Ventils 18 beibehalten. Darüber hinaus wird zu diesem Zeitpunkt die Drängkraft der Feder 81 gegen das erste Element (die Welle 35, die Abgabewelle 32) ausgeübt. Außerdem wird zu diesem Zeitpunkt, wie dies in 4B gezeigt ist, das Abgas zu der Turbine 13 durch die erste Schnecke 141 geliefert.
Darüber hinaus kann in dem Ventilschließzustand des zweiten Ventils 18 das erste Element 40 (die Welle 35, die Abgabewelle 32) durch die Drängkraft der Feder 81 von einer Position (sh. 4A), bei der das erste Ventil 17 geschlossen ist, zu einer Position (sh. 5A) axial bewegt werden, an der der erste Kontaktabschnitt 411 und der Gewindeabschnitt 91 miteinander in Kontakt stehen.
In dem in 4A gezeigten Zustand wird, wenn das erste Element 40 (die Welle 35, die Abgabewelle 32) in einer Richtung von dem Aktuator 30 weg beim Antreiben des Aktuators 30 durch den Steuerbetrieb der ECU 21 bewegt wird, diese Bewegung des ersten Elementes 40 (die Welle 35, die Abgabewelle 32) zu dem ersten Ventil 17 durch die erste Stange 71 und den ersten Ventilhebel 61 übertragen. Darüber hinaus wird zu diesem Zeitpunkt der erste Kontaktabschnitt 411 zu dem zweiten Kontaktabschnitt 511 (der Zwischenraumausbildungsabschnitt 90) bewegt.
Wenn das erste Element 40 (die Welle 35, die Abgabewelle 32) durch den Aktuator 30 durch den Steuervorgang der ECU 21 weiterbewegt wird, gelangt der erste Kontaktabschnitt 411 mit dem Gewindeabschnitt 91 des Zwischenraumausbildungsabschnittes 90 in Kontakt (sh. 5A). Zu diesem Zeitpunkt wird der Antriebsbetrag des Aktuators 30 als ein zweiter Antriebsbetrag K2 bezeichnet. Zu diesem Zeitpunkt wird das erste Ventil 17 in dem Zustand gehalten, bei dem das erste Ventil 17 um einen vorbestimmten Betrag geöffnet ist, und das zweite Ventil 18 ist in dem Ventilschließzustand (in dem gänzlich geschlossenen Zustand) gehalten. Außerdem wird zu diesem Zeitpunkt, wie dies in 5B gezeigt ist, das Abgas zu der Turbine 13 durch die erste Schnecke 141 und die zweite Schnecke 142 geliefert.
Wenn das erste Element 40 (die Welle 35, die Abgabewelle 32) durch den Aktuator 30 durch den Steuervorgang der ECU 21 weiterbewegt wird, wird das zweite Element 50 zusammen mit dem ersten Element 40 in dem Zustand axial bewegt, bei dem der erste Kontaktabschnitt 411 und der Gewindeabschnitt 91 miteinander in Kontakt stehen. In dieser Weise wird, wenn das zweite Element 50 in einer Richtung von dem Aktuator 30 wegbewegt wird, diese Bewegung des zweiten Elementes 50 zu dem zweiten Ventil 18 durch die zweite Stange 72 und den zweiten Ventilhebel 62 übertragen. Daher wird das zweite Ventil 18 geöffnet. Zu diesem Zeitpunkt wird die Drängkraft der Feder 81 zwischen dem ersten Element 40 und dem zweiten Element 50 aufgehoben aufgrund des Kontaktes zwischen dem ersten Kontaktabschnitt 411 und dem Gewindeabschnitt 91. Daher wird die Drängkraft der Feder 81 nicht gegen die Abgabewelle 32 des Aktuators 30 ausgeübt.
Wenn das erste Element 40 (die Welle 35, die Abgabewelle 32) durch den Aktuator 30 durch den Steuervorgang der ECU 21 weiterbewegt wird, wird das zweite Ventil 18 geöffnet (Erhöhung des Öffnungsgrades) zusammen mit dem ersten Ventil 17, und wird dadurch in den in 6A gezeigten Zustand versetzt.
Der Aktuator 30 kann das erste Element 40 (die Welle 35, die Abgabewelle 32) antreiben, bis das erste Element 40 (die Welle 35, die Abgabewelle 32) in die in 6A gezeigte Position versetzt ist. Der Antriebsbetrag des Aktuators 30 in dem in 6A gezeigten Zustand ist als ein dritter Antriebsbetrag K3 bezeichnet. Zu diesem Zeitpunkt erreicht der Öffnungsgrad des ersten Ventils 17 seinen maximalen Öffnungsgrad, und der Öffnungsgrad des zweiten Ventils 18 erreicht seinen maximalen Öffnungsgrad. Außerdem wird zu diesem Zeitpunkt, wie dies in 6B gezeigt ist, das Abgas zu der Turbine 13 durch die erste Schnecke 141 und die zweite Schnecke 142 geliefert, und das Abgas wird außerdem zu dem Abgasemissionsreiniger 9 geleitet, während die Turbine 13 umgangen wird.
Wie dies in 7A gezeigt ist, erreicht in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn der Antriebsbetrag des Aktuators 30 der zweite Antriebsbetrag K2 ist, der Öffnungsgrad des ersten Ventils 17 einen erforderlichen Öffnungsgrad (Sollöffnungsgrad). Der Sollöffnungsgrad ist ein minimaler Öffnungsgrad, bei dem eine Strömungsrate des Fluides, das durch das Ventil tritt, sich nicht länger ändert.
Darüber hinaus erreicht, wenn der Antriebsbetrag des Aktuators 30 der dritte Antriebsbetrag K3 ist, der Öffnungsgrad des zweiten Ventils 18 den Sollöffnungsgrad.
Das heißt in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Bereich von dem ersten Antriebsbetrag K1 bis zu dem zweiten Antriebsbetrag K2 als ein wesentlicher Steuerbereich des ersten Ventils 17 festgelegt. Darüber hinaus ist ein Bereich von dem zweiten Antriebsbetrag K2 zu dem dritten Antriebsbetrag K3 als ein wesentlicher Steuerbereich des zweiten Ventils 18 festgelegt.
Darüber hinaus wird, wie dies in 7B gezeigt ist, in dem Bereich (der Steuerbereich des ersten Ventils 17) von dem ersten Antriebsbetrag K1 bis zu dem zweiten Antriebsbetrag K2 des Aktuators, die Last, die gegen den Aktuator 30 ausgeübt wird, erlangt, indem die Ventilantriebskraft der Abgaspulsation (die in der Ventilöffnungsrichtung ausgeübt wird) von dem erzeugten Moment der Feder 81 (die in der Ventilschließrichtung ausgeübt wird) subtrahiert wird. In dem Bereich von dem zweiten Antriebsbetrag K2 zu dem dritten Antriebsbetrag K3 ist die Last, die gegen den Aktuator 30 ausgeübt wird, lediglich die Ventilantriebskraft der Abgaspulsation (die in der Ventilöffnungsrichtung ausgeübt wird).
Wie dies vorstehend erörtert ist, ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn das erste Ventil 17 in dem gänzlich geschlossenen Zustand ist, der vorbestimmte Zwischenraum zwischen dem ersten Element 40 und dem zweiten Element 50 (der Zwischenraumausbildungsabschnitt 90) ausgebildet. In dieser Weise kann das zweite Ventil 18 in dem Ventilschließzustand gehalten werden, indem das zweite Ventil 18 mit der Feder 81 gedrängt wird, bis das erste Ventil 17 bis zu dem vorbestimmten Öffnungsgrad oder größer öffnet. Somit kann das erste Ventil 17 (das Änderungsventil) innerhalb des vorbestimmten Bereiches angetrieben werden, während das zweite Ventil 18 (das Wastegate-Ventil) in dem gänzlich geschlossenen Zustand durch die Drängkraft der Feder 81 gehalten wird. Wenn das erste Ventil 17 bis zu dem vorbestimmten Öffnungsgrad oder größer geöffnet wird, gelangen das erste Element 40 und der Zwischenraumausbildungsabschnitt 90 (der Gewindeabschnitt 91) miteinander in Kontakt, und das zweite Ventil 18 wird synchron zu dem ersten Ventil 17 durch den zweiten Ventilhebel 62, die zweite Stange 72, das zweite Element 50, das erste Element 40, die Welle 35, die erste Stange 71 und den ersten Ventilhebel 61 geöffnet.
Wie dies vorstehend erörtert ist, ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Verbindungsmechanismus mit einer geringeren Anzahl an Bauelementen ausgebildet, und die beiden Ventile (d. h. das erste Ventil 17 und das zweite Ventil 18) können durch den einzigen Aktuator 30 angetrieben werden. Daher sind die Kosten der Bauteile der Ventilantriebsvorrichtung 1 und die Herstellkosten der Ventilantriebsvorrichtung 1 reduzierbar.
Darüber hinaus wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in dem geschlossenen Zustand des zweiten Ventils 18, wenn das erste Ventil 17 angetrieben wird, die Drängkraft der Feder 81 gegen die Abgabewelle 32 des Aktuators 30 durch das erste Element 40 ausgeübt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Last des Aktuators 30 hoch. Im Gegensatz dazu wird, wenn das zweite Ventil 18 geöffnet wird, d. h. wenn das zweite Ventil 18 zusammen mit den ersten Ventil 17 angetrieben wird, die Drängkraft der Feder 81 zwischen dem ersten Element 40 und dem zweiten Element 50 durch den Kontakt zwischen dem ersten Element 40 und dem Zwischenraumausbildungsabschnitt 90 (dem Gewindeabschnitt 91) aufgehoben. Daher wird die Drängkraft der Feder 81 nicht gegen die Abgabewelle 32 des Aktuators 30 ausgeübt. Daher kann in dem Fall, bei dem das zweite Ventil 18 hauptsächlich beim Betrieb des Verbrennungsmotors 2 geöffnet ist, die Last des Aktuators 30 verringert werden, und dadurch kann die dem Aktuator 30 auferlegte Spannung verringert werden.
8 zeigt eine Darstellung einer Beziehung zwischen der Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 und einem Bremshauptwirkdruck (BMEP) oder dem Moment. Wie dies in 8 gezeigt ist, ist der Betriebsbereich des Verbrennungsmotors 2 hauptsächlich in dem Ventilöffnungssteuerbereich des zweiten Ventils 18. Daher kann in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Spannung des Aktuators 30 im Wesentlichen in dem gesamten Betriebsbereich des Verbrennungsmotors 2 reduziert werden. Daher kann die Lebensdauer des Aktuators 30 und seiner peripheren Elemente verlängert werden. Darüber hinaus ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Aktuator 30 ein elektrischer Aktuator. Daher kann der Verbrauch an elektrischer Energie verringert werden.
Außerdem ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Feder 81 aus dem elastischen Element gebildet, das den vorbestimmten Elastizitätsmodul hat. Darüber hinaus steht der eine Endabschnitt der Feder 81 mit dem ersten Eingriffsabschnitt 412 des ersten Elementes 50 in Eingriff, und der andere Endabschnitt der Feder 81 steht mit dem zweiten Eingriffsabschnitt 531 des zweiten Elementes 50 in Eingriff. In dieser Weise kann das erste Ventil 17 innerhalb des vorbestimmten Bereiches angetrieben werden, während der gänzlich geschlossene Zustand des zweiten Ventils 18 durch die Drängkraft der Feder 81 beibehalten bleibt. Der Aktuator 30 ist an dem Kompressorgehäuse 12 eingebaut. Daher ist es möglich, die Erhöhung der Temperatur der Feder 81 auf die hohe Temperatur mit der Wärme des Abgases zu begrenzen. Somit kann die Feder 81 als ein Element unter geringen Kosten, das ein relativ niedriges Wärmewiderstandsvermögen hat, hergestellt werden.
Darüber hinaus ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Zwischenraumausbildungsabschnitt 90 in dem zweiten Kontaktabschnitt 511 ausgebildet und ragt von diesem zu dem ersten Kontaktabschnitt 411 vor. Der Zwischenraumausbildungsabschnitt 90 bildet den vorbestimmten Zwischenraum (Spalt) zwischen dem ersten Kontaktabschnitt 411 und dem zweiten Kontaktabschnitt 511, wenn der Zwischenraumausbildungsabschnitt 90 mit dem ersten Kontaktabschnitt 411 in Kontakt steht. Der Zwischenraumausbildungsabschnitt 90 (der Gewindeabschnitt 91) ist derart ausgebildet, dass der Vorragebetrag des Zwischenraumausbildungsabschnittes 90 von dem zweiten Kontaktabschnitt 511 variabel (einstellbar) ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Bereich, der von dem Beginn des Ventilöffnens des ersten Ventils 17 bis zu dem Beginn des Ventilöffnens des zweiten Ventils 18 reicht, durch den Zwischenraum zwischen dem ersten Kontaktabschnitt 411 und dem zweiten Kontaktabschnitt 511 bestimmt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der Zwischenraum zwischen dem ersten Kontaktabschnitt 411 und dem zweiten Kontaktabschnitt 511 mit dem Zwischenraumausbildungsabschnitt 90 eingestellt werden. Daher kann, indem die Variationen bei der Positionsbeziehung zwischen dem ersten Element 40 und dem zweiten Element 50 und die Variationen der Drängkraft der Feder 81 eingestellt werden, der Steuerbereich (der Betriebsbereich) des ersten Ventils 17 akkurat bestimmt werden. Daher können die Toleranzen der Bauteile erhöht werden, und die Herstellkosten können reduziert werden.
Zweites Ausführungsbeispiel
9 zeigt eine Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheiden sich die Strukturen des ersten Elementes, des zweiten Elementes und der Drängvorrichtung gegenüber jenen des ersten Ausführungsbeispiels.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der erste Kontaktabschnitt 411, der zu einer ringartigen Form aufgebaut ist, entlang einem Außenumfangsrandabschnitt der anderen Seitenfläche des Hauptkörpers 41 des ersten Elementes 40 ausgebildet. Darüber hinaus ist der erste Eingriffsabschnitt 412 an einem mittleren Abschnitt der anderen Seitenfläche des Hauptkörpers 41 ausgebildet.
Das zweite Element 50 weist die Erstreckung 53, die in dem ersten Ausführungsbeispiel erörtert ist, nicht auf. Der zweite Kontaktabschnitt 521 ist an dem Endabschnitt des röhrenartigen Abschnittes 52 des zweiten Elementes 50, der von dem Hauptkörper 51 entgegengesetzt ist, ausgebildet. Der zweite Kontaktabschnitt 521 kann mit dem ersten Kontaktabschnitt 411 in Kontakt stehen. Ein zweiter Eingriffsabschnitt 513 ist in einem mittleren Abschnitt der einen Seitenfläche des Hauptkörpers 51 des zweiten Elementes 50 ausgebildet.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Feder 81 zwischen dem Hauptkörper 81 und dem ersten Element 40 derart angeordnet, dass die Feder 81 in dem Inneren des röhrenartigen Abschnittes 52 des zweiten Elementes 50 aufgenommen ist. Die Feder steht mit dem ersten Eingriffsabschnitt 412 des ersten Elementes 40 an einem Endabschnitt der Feder 81 in Eingriff und steht mit dem zweiten Eingriffsabschnitt 513 des zweiten Elementes 50 an dem anderen Endabschnitt der Feder 81 in Eingriff. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die Feder 81 einen vorbestimmten Elastizitätsmodul und hat eine Zusammenziehkraft in axialer Richtung. Genauer gesagt drängt die Feder 81 das erste Element 40 und das zweite Element 50 so, dass der erste Kontaktabschnitt 411 und der zweite Kontaktabschnitt 521 zueinander gedrängt werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Zwischenraumausbildungsabschnitt 90 an dem ersten Kontaktabschnitt 411 des Hauptkörpers 41 vorgesehen. Der Vorragebetrag des Gewindeabschnittes 91 von dem ersten Kontaktabschnitt 411 zu dem zweiten Kontaktabschnitt 521 kann eingestellt werden. In dieser Weise ist es möglich, die Größe des Zwischenraums zwischen dem ersten Kontaktabschnitt 411 des ersten Elementes 40 und dem zweiten Kontaktabschnitt 521 des zweiten Elementes 50 einzustellen.
Somit kann sogar in dem zweiten Ausführungsbeispiel das erste Ventil 17 (das Änderungsventil) innerhalb des vorbestimmten Bereiches angetrieben werden, während das zweite Ventil 18 (das Wastegate-Ventil) in dem gänzlich geschlossenen Zustand durch die Drängkraft der Feder 81 erhalten wird.
Drittes Ausführungsbeispiel
10 zeigt eine Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dem dritten Ausführungsbeispiel unterscheiden sich die Strukturen des ersten Elementes, des zweiten Elementes und der Drängvorrichtung von jenen des ersten Ausführungsbeispiels.
In dem dritten Ausführungsbeispiel hat das erste Element 40 des Weiteren einen Hauptkörper 42. Der Hauptkörper 42 ist so ausgebildet, dass er von einem axial mittleren Abschnitt der Welle 35 radial nach außen vorragt. Ein erster Kontaktabschnitt 421 ist im Hauptkörper 42 an der Seite, die zu dem Hauptkörper 41 zeigt, ausgebildet. Hierbei dient der Hauptkörper 41 als ein oberes Element der vorliegenden Erfindung, und der Hauptkörper 42 dient als ein unteres Element der vorliegenden Erfindung.
Das zweite Element 50 hat einen Hauptkörper 54. Der Hauptkörper 54 ist zu einer im Allgemeinen zylindrischen röhrenartigen Form aufgebaut. Der Hauptkörper 54 ist zwischen dem Hauptkörper 41 und dem Hauptkörper 42 derart angeordnet, dass der Hauptkörper 54 in einem Zustand, bei dem die Welle 53 durch den Hauptkörper 54 aufgenommen ist, axial sich hin- und hergehend bewegen kann (d. h. axial hin- und hergehend bewegbar). Ein zweiter Kontaktabschnitt 541 ist an dem Hauptkörper 54 an der Seite, die zu dem Hauptkörper 42 zeigt, ausgebildet. Ein zweiter Eingriffsabschnitt 542 ist an dem Hauptkörper 54 an der Seite, die zu dem Hauptkörper 41 zeigt, ausgebildet. Darüber hinaus ist ein Wellenabschnitt 543 in dem Hauptkörper 54 ausgebildet. Der Wellenabschnitt 543 ist zu einer im Allgemeinen zylindrischen röhrenartigen Form aufgebaut und erstreckt sich in einer radialen Richtung des Hauptkörpers 54. Der andere Endabschnitt der zweiten Stange 72 ist mit dem Wellenabschnitt 543 drehbar verbunden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Feder 81 an der radial äußeren Seite der Welle 35 angeordnet und ist zwischen dem Hauptkörper 41 und dem Hauptkörper 42 des ersten Elementes 40 angeordnet. Die Feder 81 steht mit dem ersten Eingriffsabschnitt 412 des ersten Elementes 40 an einem Endabschnitt der Feder 81 in Eingriff und steht mit dem zweiten Eingriffsabschnitt 542 des zweiten Elementes 50 an dem anderen Endabschnitt der Feder 81 in Eingriff. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die Feder 81 einen vorbestimmten Elastizitätsmodul und hat eine Ausdehnkraft in axialer Richtung. Genauer gesagt drängt die Feder 81 das erste Element 40 und das zweite Element 50 so, dass der erste Kontaktabschnitt 421 und der zweite Kontaktabschnitt 541 zueinander gedrängt werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Zwischenraumausbildungsabschnitt 90 an dem ersten Kontaktabschnitt 421 des Hauptkörpers 42 vorgesehen. Der Vorragebetrag des Gewindeabschnittes 91 von dem ersten Kontaktabschnitt 421 zu dem zweiten Kontaktabschnitt 541 kann eingestellt werden. In dieser Weise ist es möglich, die Größe des Zwischenraums zwischen dem ersten Kontaktabschnitt 421 des ersten Elementes 40 und dem zweiten Kontaktabschnitt 541 des zweiten Elementes 50 einzustellen.
Somit kann sogar in dem dritten Ausführungsbeispiel das erste Ventil 17 (das Änderungsventil) innerhalb des vorbestimmten Bereiches angetrieben werden, während das zweite Ventil 18 (das Wastegate-Ventil) in dem gänzlich geschlossenen Zustand durch die Drängkraft der Feder 81 gehalten wird.
Viertes Ausführungsbeispiel
11 zeigt eine Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dem vierten Ausführungsbeispiel unterscheiden sich die Strukturen des Aktuators, der Welle, des ersten Elementes und des zweiten Elementes von jenen des ersten Ausführungsbeispiels.
In dem vierten Ausführungsbeispiel ist die Welle 35 separat von der Abgabewelle 32 des Aktuators 30 vorgesehen. Ein Endabschnitt der Welle 35 ist an dem Kompressorgehäuse 12 fixiert.
Das Gehäuse 31 des Aktuators 30 ist an dem Kompressorgehäuse 12 derart fixiert, dass die Abgabewelle 32 im Allgemeinen senkrecht zu der Achse der Welle 35 ist. Darüber hinaus ist ein Wellenabschnitt 321, der zu einer im Allgemeinen zylindrischen röhrenartigen Form aufgebaut ist und sich in einer radialen Richtung der Abgabewelle 32 erstreckt, an dem distalen Endabschnitt der Abgabewelle 32 ausgebildet.
Das erste Element 40 hat einen Hauptkörper 43, einen röhrenartigen Abschnitt 44 und eine Erstreckung 45.
Der Hauptkörper 43 ist zu einer im Allgemeinen ringartigen Form aufgebaut. Der Hauptkörper 43 kann in einem Zustand, in welchem die Welle 35 durch den Hauptkörper 43 aufgenommen ist, axial hin- und hergehend sich bewegen. Ein erster Eingriffsabschnitt 431 ist an einer Seitenfläche des Hauptkörpers 43 ausgebildet. Der röhrenartige Abschnitt 44 ist zu einer röhrenartigen Form aufgebaut und erstreckt sich von einem Außenumfangsrandabschnitt des Hauptkörpers 43. Die Erstreckung 45 ist zu einer ringartigen Form aufgebaut und erstreckt sich von einem entgegengesetzten Endabschnitt des Röhrenabschnittes 44, der von dem Hauptkörper 43 entgegengesetzt ist, radial nach innen. Ein erster Kontaktabschnitt 451 ist an einer Fläche (Oberfläche) der Erstreckung 53 ausgebildet, die an einer Seite angeordnet ist, an der der Hauptkörper 43 angeordnet ist. Ein Wellenabschnitt 432 ist in dem Hauptkörper 43 ausgebildet. Der Wellenabschnitt 432 ist zu einer im Allgemeinen zylindrischen röhrenartigen Form aufgebaut und erstreckt sich in einer Richtung (radiale Richtung), die parallel zu einer Ebene des Hauptkörpers 43 ist. Der andere Endabschnitt der ersten Stange 71 ist mit dem Wellenabschnitt 432 drehbar verbunden.
Das zweite Element 50 hat einen Hauptkörper 54. Der Aufbau des zweiten Elementes 50 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ähnlich wie bei dem zweiten Element 50 des dritten Ausführungsbeispiels, und daher wird aus Gründen der Vereinfachung die Beschreibung des zweiten Elements 50 weggelassen.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Feder 81 an der radial äußeren Seite der Welle 35 und an der radial inneren Seite des röhrenartigen Abschnittes 44 angeordnet und ist zwischen dem Hauptkörper 43 und dem Hauptkörper 54 angeordnet. Die Feder 81 steht mit dem ersten Eingriffsabschnitt 431 des ersten Elementes 40 an einem Endabschnitt der Feder 81 in Eingriff und steht mit dem zweiten Eingriffsabschnitt 542 des zweiten Elementes 50 an dem anderen Endabschnitt der Feder 81 in Eingriff. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die Feder 81 einen vorbestimmten Elastizitätsmodul und hat eine Expansionskraft in axialer Richtung (Ausdehnkraft in axialer Richtung). Genauer gesagt drängt die Feder 81 das erste Element 40 und das zweite Element 50 so, dass der erste Kontaktabschnitt 451 und der zweite Kontaktabschnitt 541 zueinander hin gedrängt werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Zwischenraumausbildungsabschnitt 90 an dem ersten Kontaktabschnitt 451 der Erstreckung 54 vorgesehen. Der Vorragebetrag des Gewindeabschnittes 91 von dem ersten Kontaktabschnitt 451 zu dem zweiten Kontaktabschnitt 541 kann eingestellt werden. In dieser Weise ist es möglich, die Größe des Zwischenraums zwischen dem ersten Kontaktabschnitt 451 des ersten Elementes 40 und dem zweiten Kontaktabschnitt 541 des zweiten Elementes 50 einzustellen.
Des Weiteren ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine dritte Stange 73 vorgesehen. Die dritte Stange 73 ist zu einer Startform aufgebaut. Die dritte Stange 73 ist mit dem Wellenabschnitt 321 der Abgabewelle 32 an einem Endabschnitt der dritten Stange 73 drehbar verbunden und ist mit dem Wellenabschnitt 432 des ersten Elementes 40 an dem anderen Endabschnitt der dritten Stange 73 drehbar verbunden. Durch den vorstehend beschriebenen Aufbau wird, wenn die Abgabewelle 32 in ihrer axialen Richtung axial bewegt wird, die Bewegung der Abgabewelle 32 zu dem ersten Ventil 17 durch die dritte Stange 73, die erste Stange 71 und den ersten Ventilhebel 61 übertragen, um das erste Ventil 17 zu öffnen oder zu schließen.
Wie dies vorstehend erörtert ist, ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Welle 35 separat von der Abgabewelle 32 vorgesehen. Das erste Element 40 und das zweite Element 50 sind relativ zu der Welle 35 bewegbar. Der andere Endabschnitt der ersten Stange 71 ist mit dem ersten Element 40 verbunden. Die dritten Stange 73, die zwischen der Abgabewelle 32 und dem ersten Element 40 verbindet, ist des Weiteren vorgesehen. In dieser Weise können die Bewegungsrichtung der Welle 35 und die Bewegungsrichtung der Abgabewelle 32 voneinander unterschiedlich gestaltet werden. Dadurch kann der Freiheitsgrad im Hinblick auf die Anordnung des Aktuators 30 und des Verbindungsmechanismus verbessert werden.
Somit kann sogar bei dem vierten Ausführungsbeispiel das erste Ventil 17 (das Änderungsventil) innerhalb des vorbestimmten Bereiches angetrieben werden, während das zweite Ventil 18 (das Wastegate-Ventil) in dem gänzlich geschlossenen Zustand durch die Drängkraft der Feder 81 gehalten wird.
Fünftes Ausführungsbeispiel
12 zeigt eine Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dem fünften Ausführungsbeispiel unterscheidet sich der Aufbau des ersten Elementes gegenüber jenem des ersten Ausführungsbeispiels.
In dem fünften Ausführungsbeispiel hat das erste Element 40 des Weiteren einen röhrenartigen Abschnitt 46. Der röhrenartige Abschnitt 46 ist zu einer im Allgemeinen zylindrischen röhrenartigen Form aufgebaut und erstreckt sich von dem Außenumfangsrandabschnitt des Hauptkörpers 41 zu der Erstreckung 53 des zweiten Elementes 50. Genauer gesagt ist der röhrenartige Abschnitt 46 koaxial zu der Welle 35. Der röhrenartige Abschnitt 46 ist an der radial inneren Seite des röhrenartigen Abschnittes 52 des zweiten Elementes 50 und an der radial äußeren Seite der Feder 81 angeordnet.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können eine Außenwand des röhrenartigen Abschnittes 46 des ersten Elementes 40 und eine Innenwand des röhrenartigen Abschnittes 52 relativ zueinander gleiten. Daher ist, wenn das zweite Element 50 relativ zu dem ersten Element 40 bewegt wird, die Ausrichtung des zweiten Elementes 50 stabil. In dieser Weise kann ein Schwenken der Achse des zweiten Elementes 50 relativ zu der Welle 35 begrenzt werden, und dadurch kann die Lebensdauer der entsprechenden Elemente verbessert werden. Hierbei dient der röhrenartige Abschnitt 46 als ein erster röhrenartiger Abschnitt der vorliegenden Erfindung, und der röhrenartige Abschnitt 52 dient als ein zweiter röhrenartiger Abschnitt der vorliegenden Erfindung.
Sechstes Ausführungsbeispiel
13A zeigt eine Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dem sechsten Ausführungsbeispiel ist der Aufbau der Ventilantriebsvorrichtung 1 ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Jedoch unterscheidet sich der Aufbau der Aufladeeinrichtung, bei der die Ventilantriebsvorrichtung 1 eingebaut ist, von demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels.
In dem sechsten Ausführungsbeispiel hat die Aufladeeinrichtung 22 einen ersten Strömungspfad 221, einen zweiten Strömungspfad 222 und einen dritten Strömungspfad 223. Der erste Strömungspfad 221 verbindet zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und der ersten Schnecke 141. Der zweite Strömungspfad 222 verbindet zwischen dem ersten Strömungspfad 221 und der zweiten Schnecke 142. Hierbei dienen der erste Strömungspfad 221 und der zweite Strömungspfad 222 als ein Abgasströmungspfad der vorliegenden Erfindung. Der dritte Strömungspfad 223 verbindet zwischen dem ersten Strömungspfad 221 und dem Abgasemissionsreiniger 9, während die Turbine 13 umgangen wird. Hierbei dient der dritte Strömungspfad 223 als ein Bypassströmungspfad der vorliegenden Erfindung.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das erste Ventil 17 (das Änderungsventil) in dem zweiten Strömungspfad 222 derart angeordnet, dass das erste Ventil 17 den zweiten Strömungspfad 222 öffnen und schließen kann. Das zweite Ventil 18 (das Wastegate-Ventil) ist in dem dritten Strömungspfad 223 derart angeordnet, dass das zweite Ventil 18 den dritten Strömungspfad 223 öffnen und schließen kann.
Auch in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können die Vorteile erzielt werden, die ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind.
Siebentes Ausführungsbeispiel
13B zeigt eine Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem siebenten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dem siebenten Ausführungsbeispiel ist der Aufbau der Ventilantriebsvorrichtung 1 ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Jedoch unterscheidet sich der Aufbau der Aufladeeinrichtung, bei der die Ventilantriebsvorrichtung 1 eingebaut ist, von demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels.
In dem siebenten Ausführungsbeispiel hat die Aufladeeinrichtung 23 einen ersten Strömungspfad 231, einen zweiten Strömungspfad 232, einen dritten Strömungspfad 233 und einen vierten Strömungspfad 234. Der erste Strömungspfad 231 verbindet zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und der ersten Schnecke 141. Der zweite Strömungspfad 232 verbindet zwischen dem ersten Strömungspfad 231 und der zweiten Schnecke 142. Der dritte Strömungspfad 233 verbindet zwischen dem zweiten Strömungspfad 232 und dem Abgasemissionsreiniger 9, während die Turbine 13 umgangen wird. Der vierte Strömungspfad 234 verbindet zwischen dem ersten Strömungspfad 231 und dem dritten Strömungspfad 233, während die Turbine 13 umgangen wird. Hierbei dienen der erste Strömungspfad 231 und der zweite Strömungspfad 232 als ein Abgasströmungspfad der vorliegenden Erfindung. Außerdem dienen der dritte Strömungspfad 233 und der vierte Strömungspfad 234 als ein Bypassströmungspfad der vorliegenden Erfindung.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das erste Ventil 17 (das Änderungsventil) in dem zweiten Strömungspfad 232 derart angeordnet, dass das erste Ventil 17 den zweiten Strömungspfad 232 öffnen und schließen kann. Das zweite Ventil 18 (das Wastegate-Ventil) ist in einer Verbindung zwischen dem dritten Strömungspfad 233 und dem vierten Strömungspfad 234 derart angeordnet, dass das zweite Ventil 18 den dritten Strömungspfad 233 und den vierten Strömungspfad 234 öffnen und schließen kann.
Auch in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können die Vorteile erreicht werden, die ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind.
Achtes Ausführungsbeispiel
14 zeigt eine Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dem achten Ausführungsbeispiel ist der Aufbau der Ventilantriebsvorrichtung 1 ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Jedoch unterscheidet sich die Objektvorrichtung, bei der die Ventilantriebsvorrichtung des vierten Ausführungsbeispiels angewendet ist, von derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels.
In dem achten Ausführungsbeispiel ist die Ventilantriebsvorrichtung 1 bei einer Aufladeeinrichtung 24 eingebaut, die die Einlassluft zu dem Verbrennungsmotor 2 auflädt. Die Aufladeeinrichtung 24 hat einen ersten Kompressor 251, einen zweiten Kompressor 252, eine erste Turbine 261, eine zweiten Turbine 262, eine erste Welle 263, eine zweite Welle 264, das erste Ventil 17 und das zweite Ventil 18.
Der erste Kompressor 251 und der zweite Kompressor 252 sind in dem Einlasskanal 6 angeordnet, der die Einlassluft zu dem Verbrennungsmotor 2 führt.
Die erste Turbine 261 und die zweite Turbine 262 sind in dem Abgaskanal 10 angeordnet, der das von dem Verbrennungsmotor 2 abgegebene Abgas leitet. Die erste Turbine 261 ist mit dem ersten Kompressor 251 durch die erste Welle 263 verbunden. In dieser Weise kann die erste Turbine 261 den ersten Kompressor 251 drehen, wenn das Abgas zu der ersten Turbine 261 geliefert wird, um selbige zu drehen. Hierbei wird die erste Turbine 261 beispielsweise als eine Niedrigdrehzahlturbine (mit geringer Strömungsrate) angewendet.
Darüber hinaus ist die zweite Turbine 262 mit dem zweiten Kompressor 252 durch die zweite Welle 264 verbunden. In dieser Weise kann die zweite Turbine 262 den zweiten Kompressor 252 drehen, wenn das Abgas zu der zweiten Turbine 262 geliefert wird, um selbige zu drehen. Hierbei wird die zweite Turbine 262 beispielsweise als eine Hochdrehzahlturbine (mit hoher Strömungsrate) angewendet.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ein erster Abgasströmungspfad 271 und ein zweiter Abgasströmungspfad 272 in dem Abgaskanal 10 ausgebildet. Der erste Abgasströmungspfad 271 führt das Abgas von dem Verbrennungsmotor 2 zu der ersten Turbine 261. Der zweite Abgasströmungspfad 272 führt das Abgas von dem Verbrennungsmotor 2 zu der zweiten Turbine 262. Hierbei ist ein entgegengesetzter Endabschnitt des zweiten Abgasströmungspfades 272, der von der zweiten Turbine 262 entgegengesetzt ist, mit dem ersten Abgasströmungspfad 271 verbunden.
Darüber hinaus verbindet ein Bypassströmungspfad 273 zwischen einer Seite (stromaufwärtige Seite) der Turbine 261 und der Turbine 262, an der der Verbrennungsmotor 2 angeordnet ist, und einer entgegengesetzten Seite (stromabwärtige Seite) der ersten Turbine 261 und der zweiten Turbine 262, die von dem Verbrennungsmotor 2 entgegengesetzt ist, in dem Abgaskanal 10, während der Bypassströmungspfad 273 die erste Turbine 261 und die zweite Turbine 262 umgeht.
Das erste Ventil 17 ist in dem zweiten Abgasströmungspfad 272 derart angeordnet, dass das erste Ventil 17 den zweiten Abgasströmungspfad 272 bei Drehung des ersten Ventils 17 um die Achse der ersten Ventilwelle 173 öffnen und schließen kann. Das zweite Ventil 18 ist in dem Bypassströmungspfad 273 derart angeordnet, dass das zweite Ventil 18 den Bypassströmungspfad 273 bei Drehung des zweiten Ventils 18 um die Achse der zweiten Ventilwelle 183 öffnen und schließen kann.
In dem Ventilschließzustand des ersten Ventils 17 wird das Abgas zu der ersten Turbine 261 durch den ersten Abgasströmungspfad 271 geführt, um die erste Turbine 261 zu drehen. Im Gegensatz dazu wird in dem Ventilöffnungszustand des ersten Ventils 17 das Abgas zu der ersten Turbine 261 durch den ersten Abgasströmungspfad 271 geführt, um die erste Turbine 261 zu drehen, und wird außerdem zu der zweiten Turbine 262 durch den zweiten Abgasströmungspfad 272 geführt, um die zweite Turbine 262 zu drehen. Wie dies vorstehend erörtert ist, fungiert das erste Ventil 17 als das Änderungsventil und kann die Menge an Abgas steuern, die zu den zwei Turbinen (die erste Turbine 261 und die zweite Turbine 262) geliefert wird. Das heißt in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Aufladeeinrichtung 22 eine Zwei-Stufen-Aufladeeinrichtung.
Wenn das zweite Ventil 18 in dem Ventilöffnungszustand ist, wird der Teil des Abgases in dem Abgaskanal 10 durch den Bypassströmungspfad 273 geleitet. Daher werden die Drehzahl der ersten Turbine 261 und die Drehzahl der zweiten Turbine 262 verringert, um eine Verringerung des Aufladedruckes zu bewirken. In dieser Weise ist es möglich, eine übermäßige Zunahme des Aufladedrucks zu begrenzen. Wie dies vorstehend erörtert ist, fungiert das zweite Ventil 18 als das Wastegate-Ventil, und es steuert die Menge an Abgas, die die erste Turbine 261 und die zweite Turbine 262 umgeht.
Die Ventilantriebsvorrichtung 1 ist an der Aufladeeinrichtung 24 in derartiger Weise eingebaut, dass die Ventilantriebsvorrichtung 1 das erste Ventil 17 und das zweite Ventil 18 antreiben kann. Genauer gesagt ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Ventilantriebsvorrichtung 1 bei der Zwei-Stufen-Aufladeeinrichtung (die Aufladeeinrichtung 24) angewendet, die das Wastegate-Ventil aufweist. Die Ventilantriebsvorrichtung 1 treibt das erste Ventil 17 und das zweite Ventil (das Wastegate-Ventil) 18 an, während das erste Ventil 17 die Menge an Abgas steuert, die zu den zwei Turbinen (die erste Turbine 261 und die zweite Turbine 262) geliefert wird, und das zweite Ventil 18 (das Wastegate-Ventil) die Menge an Abgas steuert, die die Turbinen (die erste Turbine 261 und die zweite Turbine 262) umgeht.
Der Aktuator 30, die Welle 35, das erste Element 40, das zweite Element 50, der erste Ventilhebel 61, der zweite Ventilhebel 62, die erste Stange 71, die zweite Stange 72 und die Feder 81 des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind die Gleichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Daher kann das erste Ventil 17 (das Änderungsventil) innerhalb des vorbestimmten Bereiches durch den Aktuator 30 angetrieben werden, während der gänzlich geschlossene Zustand des zweiten Ventils 18 (des Wastegate-Ventils) durch die Drängkraft der Feder 81 beibehalten bleibt. Als ein Ergebnis können die Vorteile, die ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind, bei dem achten Ausführungsbeispiel erzielt werden.
Neuntes Ausführungsbeispiel
Die 15 bis 19 zeigen eine Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das neunte Ausführungsbeispiel ist eine Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels, und ein Aktuator der Ventilantriebsvorrichtung und seiner zugehörigen Bauteile unterscheiden sich von denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels. In der nachstehend dargelegten Erörterung sind die Bauteile, die dem ersten Ausführungsbeispiel ähnlich sind, anhand der gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden aus Gründen der Vereinfachung nicht erneut beschrieben.
Wie dies in 15 gezeigt ist, hat die Ventilantriebsvorrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels einen Aktuator 730, einen ersten Antriebshebel 740, einen zweiten Antriebshebel 750, einen ersten Ventilhebel 61, einen zweiten Ventilhebel 62, eine erste Stange 65, eine zweite Stange 66, einen ersten vorbestimmten Formabschnitt 771, einen zweiten vorbestimmten Formabschnitt 772, eine Feder (die als eine Drängvorrichtung und als ein elastisches Element dient) 781 und einen Zwischenraumausbildungsabschnitt 90.
Wie dies in 16 gezeigt ist, hat der Aktuator 730 ein Gehäuse 731, einen Elektromotor (nachstehend ist dieser als ein Motor bezeichnet) 734, ein Zahnradelement 736, eine Abgabewelle 773 und einen Drehpositionssensor 738.
Das Gehäuse 731 ist beispielsweise aus Metall hergestellt und hat einen röhrenartigen Abschnitt 732 und einen Abdeckabschnitt 733. Der röhrenartige Abschnitt 732 ist zu einer Becherform ausgebildet. Der Abdeckabschnitt 733 ist zu einer Becherform ausgebildet und hat eine Öffnung, die mit einer Öffnung des röhrenartigen Abschnittes 732 in Kontakt steht.
Der Motor 734 ist in dem röhrenartigen Abschnitt 732 aufgenommen. Der Motor 734 hat einen Stator und einen Rotor (nicht gezeigt). Eine Motorwelle 735 ist in einer Drehmitte des Rotors angeordnet. Wenn eine elektrische Energie zu dem Motor 734 geliefert wird, werden der Rotor und die Motorwelle 735 gedreht.
Das Zahnradelement 736 ist in dem Inneren des Abdeckabschnittes 733 derart angeordnet, dass das Zahnradelement 736 mit der Motorwelle 735 verbunden ist. Ein Endabschnitt der Abgabewelle 737 ist mit dem Zahnradelement 736 verbunden, und der andere Endabschnitt der Abgabewelle 737 ist zu der Außenseite des Abdeckabschnittes 733 freigelegt. Eine Achse der Abgabewelle 737 ist parallel zu einer Achse der Motorwelle 735. Die Abgabewelle 737 ist durch den Abdeckabschnitt 733 drehbar gestützt.
Eine Drehzahl der Drehung, die von dem Motor 734 (die Motorwelle 735) abgegeben wird, wird durch das Zahnradelement 736 verringert, und die Drehung der verringerten Drehzahl wird durch die Abgabewelle 737 ausgegeben. Der Drehpositionssensor 738 ist in dem Zahnradelement 736 vorgesehen. Der Drehpositionssensor 738 gibt ein Signal, das eine Relativdrehposition zwischen der Abgabewelle 737 und dem Abdeckabschnitt 733 anzeigt, zu der ECU 21 aus. In dieser Weise kann die ECU 21 die Drehposition der Abgabewelle 737 erfassen. Die ECU 21 stellt die elektrische Energie, die zu dem Motor 734 geliefert wird, auf der Basis des Signals des Drehpositionssensors 738 und anderer Informationen ein, um die Drehung des Motors 734 zu steuern. Dadurch wird die Drehung der Abgabewelle 737 gesteuert.
Der Aktuator 730 ist an der Aufladeeinrichtung 3 derart eingebaut, dass das Gehäuse 731 an dem Kompressorgehäuse 12 fixiert ist.
Der erste Antriebshebel 740 ist beispielsweise aus Metall hergestellt und ist an einer entgegengesetzten Seite des Abdeckabschnittes 733, die von dem röhrenartigen Abschnitt 732 entgegengesetzt ist, angeordnet. Der erste Antriebshebel 740 hat einen Hauptkörper 741, einen Vorsprung 742 und eine erste Antriebshebelwelle 743. Der Hauptkörper 741 ist beispielsweise zu einer im Allgemeinen kreisartigen Scheibenplattenform aufgebaut und ist ungefähr parallel zu einer Bodenfläche des Abdeckabschnittes 733. Wie dies in 19 gezeigt ist, ist ein Loch in einer Mitte des Hauptkörpers 741 ausgebildet, und die Abgabewelle 737 sitzt in diesem Loch. In dieser Weise kann der Hauptkörper 741 (der erste Antriebshebel 740) einstückig mit der Abgabewelle 737 drehen. Der Vorsprung 742 ragt von einem Außenumfangsabschnitt des Hauptkörpers 741 radial nach außen vor.
Die erste Antriebshebelwelle 743 ist beispielsweise aus Metall hergestellt und zu einer im Allgemeinen zylindrischen röhrenartigen Form aufgebaut. Die erste Antriebshebelwelle 743 ist an der entgegengesetzten Seite des Vorsprungs 742, die von dem Hauptkörper 741 entgegengesetzt ist, angeordnet. Eine Achse der ersten Antriebshebelwelle 743 ist parallel zu der Achse der Abgabewelle 737 und ist an einem Ort angeordnet, der von der Achse der Abgabewelle 737 um einen ersten vorbestimmten Abstand D1 beabstandet ist (sh. die 15 und 19).
Der zweite Antriebshebel 750 ist beispielsweise aus Metall hergestellt und ist an einer entgegengesetzten Seite des ersten Antriebshebels 740 angeordnet, die von dem Abdeckabschnitt 733 entgegengesetzt ist. Der zweite Antriebshebel 750 hat einen Hauptkörper 751, einen Eingriffsabschnitt 752 und eine zweite Antriebshebelwelle 753. Der Hauptkörper 751 ist beispielsweise zu einer ungefähr kreisartigen Scheibenplattenform aufgebaut und ist ungefähr parallel zu dem Hauptkörper 741 des ersten Antriebshebels 740. Wie dies in 19 gezeigt ist, ist ein Loch in einer Mitte des Hauptkörpers 751 ausgebildet, und ein Lager 754 ist in diesem Loch angeordnet. Der Endabschnitt der Abgabewelle 737 sitzt in dem Lager 754. In dieser Weise kann der Hauptkörper 751 (der zweite Antriebshebel 750) relativ zu der Abgabewelle 737 und dem ersten Antriebshebel 740 drehen. Der Eingriffabschnitt 752 ragt von einem Außenumfangsrandabschnitt des Hauptkörpers 751 radial nach außen vor und erstreckt sich zu dem ersten Antriebshebel 740.
Die zweite Antriebshebelwelle 753 ist beispielsweise aus Metall hergestellt und zu einer annähernd zylindrischen röhrenartigen Form aufgebaut. Die zweite Antriebshebelwelle 753 ist an dem Außenumfangsrandabschnitt des Hauptkörpers 751 angeordnet. Eine Achse der zweiten Antriebshebelwelle 753 ist parallel zu der Achse der Abgabewelle 737 und ist an einem Ort angeordnet, der von der Achse der Abgabewelle 737 um einen zweiten vorbestimmten Abstand D2 beabstandet ist (sh. 15).
Der erste Antriebshebel 740 und der zweite Antriebshebel 750 sind hintereinander in einer axialen Richtung der Abgabewelle 737 angeordnet.
Wie dies in 15 gezeigt ist, hat der erste Ventilhebel 61 einen Hauptkörper 611 und eine erste Ventilhebelwelle 612. Der Hauptkörper 611 ist beispielsweise aus Metall hergestellt und ist zu einer länglichen Plattenform aufgebaut. Ein Endabschnitt des Hauptkörpers 611 ist an der ersten Ventilwelle 173 fixiert. Eine Plattendickenrichtung des Hauptkörpers 611, (d. h. eine Richtung, die senkrecht zu einer Ebene des Hauptkörpers 611 ist) ist im Allgemeinen d. h. ungefähr parallel zu der Achse der ersten Ventilwelle 173. In dieser Weise kann der Hauptkörper 611 (der erste Ventilhebel 61) einstückig mit der ersten Ventilwelle 173 drehen. Somit wird, wenn der Hauptkörper 611 einstückig mit der ersten Ventilwelle 173 gedreht wird, das erste Ventil 17 geöffnet oder geschlossen.
Die erste Ventilhebelwelle 612 ist beispielsweise aus Metall hergestellt und ist zu einer annähernd zylindrischen röhrenartigen Form aufgebaut. Die erste Ventilhebelwelle 612 ist an dem anderen Endabschnitt des Hauptkörpers 611 angeordnet. Eine Achse der ersten Ventilhebelwelle 612 ist parallel zu der Achse der ersten Ventilwelle 173 und ist an einem Ort angeordnet, der von der Achse der ersten Ventilwelle 173 um einen dritten vorbestimmten Abstand D3 beabstandet ist.
Wie dies in 15 gezeigt ist, hat der zweite Ventilhebel 62 einen Hauptkörper 621 und eine zweite Ventilhebelwelle 622. Der Hauptkörper 621 ist beispielsweise aus Metall hergestellt und ist zu einer länglichen Plattenform aufgebaut. Ein Endabschnitt des Hauptkörpers 621 ist an der zweiten Ventilwelle 183 fixiert. Eine Plattendickenrichtung des Hauptkörpers 621 (d. h. eine Richtung, die senkrecht zu einer Ebene des Hauptkörpers 621 ist) ist annähernd parallel zu der Achse der zweiten Ventilwelle 183. In dieser Weise kann der Hauptkörper 621 (der zweite Ventilhebel 62) einstückig mit der zweiten Ventilwelle 183 drehen. Somit wird, wenn der Hauptkörper 621 einstückig mit der zweiten Ventilwelle 183 gedreht wird, dass zweite Ventil 18 geöffnet oder geschlossen.
Die zweite Ventilhebelwelle 622 ist beispielsweise aus Metall hergestellt und ist zu einer annähernd zylindrischen röhrenartigen Form aufgebaut. Die zweite Ventilhebelwelle 622 ist an dem anderen Endabschnitt des Hauptkörpers 621 angeordnet. Eine Achse der zweiten Ventilhebelwelle 622 ist parallel zu der Achse der zweiten Ventilwelle 183 und ist an einem Ort angeordnet, der von der Achse der zweiten Ventilwelle 183 um einen vierten vorbestimmten Abstand D4 beabstandet ist.
Die erste Stange 65 ist beispielsweise aus Metall hergestellt und ist zu einer Stabform ausgebildet. Die erste Stange 65 ist mit der ersten Antriebshebelwelle 743 an einem Endabschnitt der ersten Stange 65 drehbar verbunden und ist mit der ersten Ventilhebelwelle 612 an dem anderen Endabschnitt der ersten Stange 65, der von dem einen Endabschnitt der ersten Stange 65 entgegengesetzt ist, drehbar verbunden. Die zweite Stange 66 ist beispielsweise aus Metall hergestellt und ist zu einer Stabform ausgebildet. Die zweite Stange 66 ist mit der zweiten Antriebshebelwelle 753 an einem Endabschnitt der zweiten Stange 66 drehbar verbunden und ist mit der zweiten Ventilhebelwelle 622 an dem anderen Endabschnitt der zweiten Stange 66, der von dem einen Endabschnitt der zweiten Stange 66 entgegengesetzt ist, drehbar verbunden. Der erste vorbestimmte Formabschnitt 771 ist mit dem Hauptkörper 741 derart einstückig ausgebildet, dass der erste vorbestimmte Formabschnitt 771 von einem Außenumfangsrandabschnitt des Hauptkörpers 741 des ersten Antriebshebels 740 radial nach außen vorragt. Der erste vorbestimmte Formabschnitt 771 ist an einem entsprechenden Ort des ersten Antriebshebels 740 ausgebildet, der von der Achse der Abgabewelle 737 um einen vorbestimmten Abstand beabstandet ist. Wie dies in 19 gezeigt ist, ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Querschnitt des ersten vorbestimmten Formabschnittes 771 zu einer L-Form aufgebaut. Das heißt, der erste vorbestimmte Formabschnitt 771 ist ausgebildet, indem ein Element gebogen wird, das den Hauptkörper 741 ausbildet. Ein Eingriffsabschnitt 711 ist in dem ersten vorbestimmten Formabschnitt 771 ausgebildet.
Der zweite vorbestimmte Formabschnitt 772 ist mit dem Hauptkörper 751 derart einstückig ausgebildet, dass der zweite vorbestimmte Formabschnitt 772 von einem Außenumfangsrandabschnitt des Hauptkörpers 751 des zweiten Antriebshebels 750 radial nach außen vorragt. Der zweite vorbestimmte Formabschnitt 772 ist an einem entsprechenden Ort des zweiten Antriebshebels 750 ausgebildet, der von der Achse der Abgabewelle 737 um einen vorbestimmten Abstand beabstandet ist.
Der zweite vorbestimmte Formabschnitt 772 gelangt mit dem ersten vorbestimmten Formabschnitt 771 durch eine Relativdrehung zwischen dem ersten Antriebshebel 740 und dem zweiten Antriebshebel 750 in Kontakt.
Die Feder 781 ist aus einem elastischen Element hergestellt, das beispielsweise aus Metall hergestellt ist. Die Feder 781 ist zu einer Spiralform aufgebaut. Das heißt, wie dies in 19 gezeigt ist, die Feder 781 ist eine Schraubenfeder und ist zwischen dem Hauptkörper 741 des ersten Antriebshebels 740 und dem Hauptkörper 751 des zweiten Antriebshebels 750 derart angeordnet, dass die Achse der Feder 781 im Allgemeinen parallel zu der Achse der Abgabewelle 737 ist. Die Feder 781 hat einen Endabschnitt, der mit dem Eingriffsabschnitt 711 des ersten vorbestimmten Formabschnittes 771 in Eingriff steht, und einen anderen Endabschnitt, der mit dem Eingriffsabschnitt 752 des zweiten Antriebshebels 750 in Eingriff steht (sh. die 15, 16 und 20). Die Feder 781 hat einen vorbestimmten Elastizitätsmodul. Darüber hinaus drängt die Feder 781 den ersten Antriebshebel 740 und den zweiten Antriebshebel 750 so, dass der erste vorbestimmte Formabschnitt 771 und der zweite vorbestimmte Formabschnitt 772 zueinander bewegt werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Abstandselement 782, das ringartig ist, an einer radial inneren Seite der Feder 781 angeordnet. In dieser Weise wird ein Kollabieren, d. h. ein Zusammendrücken der Feder 781 begrenzt.
Der Zwischenraumausbildungsabschnitt 90 ist beispielsweise aus Metall hergestellt und ist an dem zweiten vorbestimmten Formabschnitt 772 angeordnet. Wie dies in den 15 und 20 gezeigt ist, hat der Zwischenraumausbildungsabschnitt 90 einen Gewindeabschnitt 91 und eine Mutter 92. Der Gewindeabschnitt 91 ist zu einer annähernd zylindrischen Stabform aufgebaut und hat ein Außengewinde an einer Außenumfangswand des Gewindeabschnittes 91. Der Gewindeabschnitt 91 ist in ein Gewindeloch geschraubt, das in dem zweiten vorbestimmten Formabschnitt 772 ausgebildet ist und ein Innengewinde hat, das in einer Innenumfangswand des Gewindeloches ausgebildet ist. Wenn der Gewindeabschnitt 91 in das Gewindeloch des zweiten vorbestimmten Formabschnittes 772 eingeschraubt ist, ragt der Gewindeabschnitt 91 von dem zweiten vorbestimmten Formabschnitt 772 um einen vorbestimmten Betrag zu dem ersten vorbestimmten Formabschnitt 771 vor. Der Vorragebetrag des Gewindeabschnittes 91 von dem zweiten vorbestimmten Formabschnitt 772 zu dem ersten vorbestimmten Formabschnitt 771 kann eingestellt werden, indem der Einführbetrag des Gewindeabschnittes 91 in das Gewindeloch des zweiten vorbestimmten Formabschnittes 772 eingestellt wird.
Die Mutter 92 ist zu einer ringartigen Form aufgebaut und hat ein Innengewinde, das dem Außengewinde des Gewindeabschnittes 91 entspricht, an einer Innenumfangswand der Mutter 92. Die Mutter 92 ist an dem Gewindeabschnitt 91 von einem Ende des Gewindeabschnittes 91, das von dem ersten vorbestimmten Formabschnitt 771 entgegengesetzt ist, derart eingeschraubt eingebaut, dass die Mutter 92 mit dem zweiten vorbestimmten Formabschnitt 772 in Kontakt steht. In dieser Weise wird der Gewindeabschnitt 91 relativ zu dem zweiten vorbestimmten Formabschnitt 772 nicht versetzbar gehalten.
Wie dies in den 15 und 21A gezeigt ist, sind in dem Zustand, bei dem das erste Ventil 17 und das zweite Ventil 18 beide in dem Ventilschließzustand (in dem gänzlich geschlossenen Zustand) gehalten sind, der Gewindeabschnitt 91 und der erste vorbestimmte Formabschnitt 771 voneinander beabstandet. Im Gegensatz dazu stehen, wie dies in 21B gezeigt ist, in dem Zustand, bei dem das zweite Ventil 18 in dem Ventilschließzustand (in dem gänzlich geschlossenen Zustand) gehalten ist, wenn das erste Ventil 17 um einen vorbestimmten Betrag geöffnet wird, der Gewindeabschnitt 91 und der erste vorbestimmte Formabschnitt 771 miteinander in Kontakt. Zu diesem Zeitpunkt ist ein vorbestimmter Zwischenraum (Spalt) zwischen dem ersten vorbestimmten Formabschnitt 771 und dem zweiten vorbestimmten Formabschnitt 772 ausgebildet.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind, wie dies in 15 gezeigt ist, der zweite Antriebshebel 750 und der zweite Ventilhebel 62 derart ausgebildet, dass der zweite vorbestimmte Abstand D2 so festgelegt ist, dass er kleiner als der vierte vorbestimmte Abstand D4 ist. Das heißt, der zweite Antriebshebel 750 und der zweite Ventilhebel 62 sind so ausgebildet, dass eine Beziehung D2 < D4 erfüllt ist. Der erste Antriebshebel 740 und der erste Ventilhebel 61 sind derart ausgebildet, dass der erste vorbestimmte Abstand D1 und der dritte vorbestimmte Abstand D3 so festgelegt sind, dass sie ungefähr zueinander gleich sind. Das heißt, der erste Antriebshebel 740 und der erste Ventilhebel 61 sind so ausgebildet, dass eine Beziehung D1 ≈ D3 erfüllt ist.
Wie dies vorstehend erörtert ist, bilden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der erste Antriebshebel 740, die erste Stange 65, der erste Ventilhebel 61, der zweite Antriebshebel 750, die zweite Stange 66 und der zweite Ventilhebel 62 einen Verbindungsmechanismus (ein Verbindungsmechanismus aus vier Stäben, der als ein Gelenkmechanismus ausgebildet sein kann). Wenn der erste Antriebshebel 740 und der zweite Antriebshebel 750 durch den Betrieb des Aktuators 730 gedreht werden, werden die Drehung des ersten Antriebshebels 740 und die Drehung des zweiten Antriebshebels 750 zu dem ersten Ventil 17 und dem zweiten Ventil 18 jeweils übertragen, um das erste Ventil 17 und das zweite Ventil 18 zu öffnen oder zu schließen.
Nachstehend ist der Betrieb der Ventilantriebsvorrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die 21A bis 22B beschrieben.
Wie dies in 21A gezeigt ist, sind in dem Zustand, bei dem das erste Ventil 17 und das zweite Ventil 18 beide in dem Ventilschließzustand (in dem gänzlich geschlossenen Zustand) gehalten sind, der erste vorbestimmte Formabschnitt 771 und der Gewindeabschnitt 91 voneinander beabstandet. Der Drehwinkel der Abgabewelle 737, d. h. der Winkel (Drehwinkel) des Aktuators 730 in diesem Zustand, ist als ein erster Winkel θ1 bezeichnet. Zu diesem Zeitpunkt wird die Drängkraft der Feder 781 gegen das zweite Ventil 18 durch den zweiten Antriebshebel 750, die zweite Stange 66 und den zweiten Ventilhebel 62 ausgeübt, um das zweite Ventil 18 in die Ventilschließrichtung zu drängen. In dieser Weise wird der gänzlich geschlossene Zustand des zweiten Ventils 18 beibehalten. Darüber hinaus wird zu diesem Zeitpunkt die Drängkraft der Feder 781 gegen den ersten Antriebshebel 740 (die Abgabewelle 737) ausgeübt.
Darüber hinaus kann in dem Ventilschließzustand des zweiten Ventils 18 der erste Antriebshebel 740 gedreht werden, während er die Drängkraft der Feder 781 empfängt, durch (über) einen entsprechenden Drehbereich, der von einer Position, an der das erste Ventil 17 geschlossen ist (sh. 21A), zu einer Position reicht, an der der erste vorbestimmte Formabschnitt 771 und der Gewindeabschnitt 91 miteinander in Kontakt stehen (sh. 21B).
In dem Zustand von 21A wird, wenn die ECU 21 den Aktuator 730 antreibt, um den ersten Antriebshebel 740 in der Richtung zum Öffnen des ersten Ventils 17 zu drehen, der erste vorbestimmte Formabschnitt 771 zu dem zweiten vorbestimmten Formabschnitt 772 (der Zwischenraumausbildungsabschnitt 90) bewegt.
Darüber hinaus gelangt, wenn die ECU 21 den Aktuator 730 so antreibt, dass der erste Antriebshebel 740 weiter gedreht wird, der erste vorbestimmte Formabschnitt 771 mit dem Gewindeabschnitt 91 des Zwischenraumausbildungsabschnittes 90 in Kontakt (sh. 21B). Der Winkel des Aktuators 730 in diesem Zustand ist als ein zweiter Winkel θ2 bezeichnet. Zu diesem Zeitpunkt wird das erste Ventil 17 in dem Zustand gehalten, bei dem das erste Ventil 17 um einen vorbestimmten Betrag geöffnet ist, und das zweite Ventil 18 ist in dem Ventilschließzustand (im gänzlich geschlossenen Zustand) gehalten.
Darüber hinaus wird, wenn die ECU 21 den Aktuator 730 so antreibt, dass der erste Antriebshebel 740 weitergedreht wird, der zweite Antriebshebel 740 zusammen mit dem ersten Antriebshebel 740 gedreht, während der erste vorbestimmte Formabschnitt 771 und der Gewindeabschnitt 91 miteinander in Kontakt stehen. In dieser Weise wird das zweite Ventil 18 geöffnet. Zu diesem Zeitpunkt ist die Drängkraft der Feder 781 zwischen dem ersten Antriebshebel 740 und dem zweiten Antriebshebel 750 aufgehoben durch einen Kontakt zwischen dem ersten vorbestimmten Formabschnitt 771 und dem Gewindeabschnitt 91. Daher wird die Drängkraft der Feder 781 nicht gegen die Abgabewelle 737 des Aktuators 730 ausgeübt.
Darüber hinaus sind, wenn die ECU 21 den Aktuator 730 so antreibt, dass der erste Antriebshebel 740 (und der zweite Antriebshebel 750) weiter gedreht wird, der Vorsprung 742 des ersten Antriebshebels 740 und die erste Stange 65 ausgerichtet und sie sind so angeordnet, dass sie sich entlang einer geraden Linie erstrecken. Das heißt, eine erste gerade Linie L1, die senkrecht zu der Achse der Abgabewelle 737 und der Achse der ersten Antriebshebelwelle 734 ist, und eine zweite gerade Linie L2, die senkrecht zu der Achse der ersten Antriebshebelwelle 743 und der Achse der ersten Ventilhebelwelle 612 ist, überlappen sich einander entlang einer gemeinsamen geraden Linie (sh. 22A). Der Winkel des Aktuators 730 in diesem Zustand ist als ein dritter Winkel θ3 bezeichnet. In diesem Zustand ist der Öffnungsgrad des ersten Ventils 17 ein maximaler Öffnungsgrad des ersten Ventils 17 (sh. 23A).
Wenn die ECU 21 den Aktuator 730 so antreibt, dass der erste Antriebshebel 740 (und der zweite Antriebshebel 750) weitergedreht wird, wird das erste Ventil 17 in die Ventilschließrichtung bewegt (wodurch der Öffnungsgrad des ersten Ventils 17 verringert wird), und das zweite Ventil 18 wird in die Ventilöffnungsrichtung bewegt (wodurch der Öffnungsgrad des zweiten Ventils 18 erhöht wird).
Der Aktuator 730 kann den ersten Antriebshebel 740 und den zweiten Antriebshebel 750 antreiben, bis sowohl der erste Antriebshebel 740 als auch der zweite Antriebshebel 750 in einer entsprechenden Position angeordnet ist, die in 22B gezeigt ist. Der Winkel des Aktuators 730 in dem in 22B gezeigten Zustand ist als ein vierter Winkel θ4 bezeichnet. In diesem Zustand ist der Öffnungsgrad des zweiten Ventils 18 ein maximaler Öffnungsgrad des zweiten Ventils 18 (sh. 23A).
Wie dies in 23A gezeigt ist, ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn der Winkel des Aktuators 730 der zweite Winkel θ2 ist, der Öffnungsgrad des ersten Ventils 17 der Sollöffnungsgrad. Der Sollöffnungsgrad ist ein minimaler Öffnungsgrad, bei dem eine Strömungsrate des Fluides, das durch das Ventil tritt, sich nicht länger ändert.
Darüber hinaus wird, wenn der Winkel des Aktuators 730 ein fünfter Winkel θ5 ist, der zwischen dem zweiten Winkel θ2 und dem dritten Winkel θ3 liegt, der Öffnungsgrad des zweiten Ventils 18 zu einem Sollöffnungsgrad (sh. 23A).
Das heißt, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Bereich von dem ersten Winkel θ1 zu dem zweiten Winkel θ2 als ein wesentlicher Steuerbereich des ersten Ventils 17 festgelegt, und ein Bereich von dem zweiten Winkel θ2 zu dem fünften Winkel θ5 ist als ein wesentlicher Steuerbereich des zweiten Ventils 18 festgelegt. Darüber hinaus ist ein Bereich von dem fünften Winkel θ5 zu dem vierten Winkel θ4 ein Steuerbereich zum Aufwärmen des Katalysators des Abgasemissionsreinigers 9.
Darüber hinaus hat in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie dies in 23A gezeigt ist, zu dem Zeitpunkt, bei dem der Aktuator 730 bei seinem maximalen Öffnungsgrad gehalten wird, d. h. der vierte Winkel θ4, das erste Ventil 17 einen Öffnungsgrad, der gleich ist wie oder größer als der Sollöffnungsgrad des ersten Ventils 17.
Darüber hinaus wird, wie dies in 23B gezeigt ist, in dem Bereich (der Steuerbereich des ersten Ventils 17) von dem ersten Winkel θ1 zu dem zweiten Winkel θ2 des Aktuators 730 die Last, die gegen den Aktuator 730 ausgeübt wird, erlangt, indem die Ventilantriebskraft der Abgaspulsation (die in der Ventilöffnungsrichtung ausgeübt wird) von dem erzeugten Moment der Feder 781 (das in der Ventilschließrichtung ausgeübt wird) subtrahiert wird. In dem Bereich von dem zweiten Winkel θ2 zu dem vierten Winkel θ4 des Aktuators 730 ist die Last, die gegen den Aktuator 730 ausgeübt wird, lediglich eine Ventilantriebskraft der Abgaspulsation (die in der Ventilöffnungsrichtung ausgeübt wird).
Darüber hinaus überlappen sich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn der Winkel des Aktuators 730 der dritte Winkel θ3 ist, die erste gerade Linie L1 und die zweite gerade Linie L2 einander entlang der gemeinsamen geraden Linie (sh. 22A), und der Öffnungsgrad des ersten Ventils 17 ist der maximale Öffnungsgrad. Das heißt, der drehbare Bereich des ersten Antriebshebels 740 umfasst die vorbestimmte Drehposition, an der die erste gerade Linie L1, die senkrecht zu der Achse der Abgabewelle 737 und der ersten Antriebshebelwelle 743 ist, und die zweite gerade Linie L2, die senkrecht zu der Achse der ersten Antriebshebelwelle 743 und der Achse der ersten Ventilhebelwelle 612 ist, einander entlang der gemeinsamen geraden Linie überlappen.
Darüber hinaus sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie dies in 15 gezeigt ist, der zweite Antriebshebel 750, die zweite Stange 66 und der zweite Ventilhebel 62 so angeordnet, dass sie sämtliche der folgenden Bedingungen erfüllen beim Versetzen des zweiten Ventils 18 in den Ventilschließzustand (in den gänzlich geschlossenen Zustand): ein Winkel zwischen einer dritten geraden Linie L3, die senkrecht zu der Achse der Abgabewelle 737 und der Achse der zweiten Antriebshebelwelle 753 ist, und einer vierten geraden Linie L4, die senkrecht zu der Achse der zweiten Antriebshebelwelle 753 und der Achse der zweiten Ventilhebelwelle 622 ist, ist ein spitzer Winkel; und ein Winkel zwischen einer fünften geraden Linie L5, die senkrecht zu der Achse der zweiten Ventilhebelwelle 622 und der Achse der zweiten Ventilwelle 183 ist, und der vierten geraden Linie L4 ist ein rechter Winkel. In dieser Beschreibung ist der Ausdruck ”rechter Winkel” nicht unbedingt auf den genauen Winkel von 90° beschränkt, sondern kann einen ungefähr rechten Winkel umfassen (beispielsweise 89°, 91°).
Der erste Antriebshebel 740, die erste Stange 65 und der erste Ventilhebel 61 sind so angeordnet, dass sämtliche der folgenden Bedingungen erfüllt sind beim Versetzen des ersten Ventils 17 in den Ventilschließzustand (der gänzlich geschlossene Zustand), der in 15 gezeigt ist: ein Winkel zwischen der ersten geraden Linie L1 und der zweiten geraden Linie L2 ist ein stumpfer Winkel; und ein Winkel zwischen einer sechsten geraden Linie L6, die senkrecht zu der Achse der ersten Ventilhebelwelle 612 und der Achse der ersten Ventilwelle 173 ist, und der zweiten geraden Linie L2 ist ein stumpfer Winkel.
Wie dies vorstehend erörtert ist, ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn das erste Ventil 17 in dem gänzlich geschlossenen Zustand ist, der vorbestimmte Zwischenraum zwischen dem ersten vorbestimmten Formabschnitt 771 und dem zweiten vorbestimmten Formabschnitt 772 (der Zwischenraumausbildungsabschnitt 19) ausgebildet. In dieser Weise kann das zweite Ventil 18 in dem Ventilschließzustand gehalten werden, indem das zweite Ventil 18 mit der Feder 781 gedrängt wird, bis das erste Ventil 17 zu dem vorbestimmten Öffnungsgrad oder größer geöffnet ist. Somit kann das erste Ventil 17 (das Änderungsventil) innerhalb des vorbestimmten Bereiches angetrieben werden, während das zweite Ventil 18 (das Wastegate-Ventil) in dem gänzlich geschlossenen Zustand durch die Drängkraft der Feder 781 gehalten wird. Wenn das erste Ventil 17 zu dem vorbestimmten Öffnungsgrad oder größer geöffnet wird, gelangen der erste vorbestimmte Formabschnitt 771 und der Zwischenraumausbildungsabschnitt 90 (der Gewindeabschnitt 91) miteinander in Kontakt, und das zweite Ventil 18 wird gleichzeitig mit dem ersten Ventil 17 durch den zweiten Ventilhebel 62, die zweite Stange 66, den zweiten Antriebshebel 750, den ersten Antriebshebel 740, die erste Stange 65 und den ersten Ventilhebel 61 geöffnet.
Wie dies vorstehend erörtert ist, ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Verbindungsmechanismus mit einer geringeren Anzahl an Bauelementen ausgebildet, und die beiden Ventile (das erste Ventil 17 und das zweite Ventil 18) können durch den einzelnen Aktuator 730 angetrieben werden. Daher können die Kosten der Bauteile der Ventilantriebsvorrichtung 1 und die Herstellkosten der Ventilantriebsvorrichtung 1 verringert werden.
Darüber hinaus sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Abstand zwischen der Abgabewelle 737 und der ersten Antriebshebelwelle 743, der Abstand zwischen der Abgabewelle 737 und der zweiten Antriebshebelwelle 753, der Abstand zwischen der ersten Ventilwelle 173 und der ersten Ventilhebelwelle 612 und der Abstand zwischen der zweiten Ventilwelle 183 und der zweiten Ventilhebelwelle 622, d. h. der erste bis vierte Abstand D1 bis D4 in geeigneter Weise so festgelegt, dass die Einstellung der Übertragungseffizienz der Antriebskraft des Aktuators 730 zu dem ersten Ventil 17 und dem zweiten Ventil 18 ermöglicht ist. Daher kann die Antriebskraft des Aktuators 730 in effizienter Weise zu dem ersten Ventil 17 und dem zweiten Ventil 18 übertragen werden.
Darüber hinaus wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in dem geschlossenen Zustand des zweiten Ventils 18, wenn das erste Ventil 17 angetrieben wird, die Drängkraft der Feder 781 gegen die Abgabewelle 737 des Aktuators 730 durch den ersten Antriebshebel 740 ausgeübt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Last des Aktuators 730 hoch. Im Gegensatz dazu wird, wenn das zweite Ventil 18 geöffnet wird, d. h. wenn das zweite Ventil 18 zusammen mit dem ersten Ventil 17 angetrieben wird, die Drängkraft der Feder 781 zwischen dem ersten Antriebshebel 740 und dem zweiten Antriebshebel 750 aufgehoben durch einen Kontakt zwischen dem ersten vorbestimmten Formabschnitt 771 und dem Zwischenraumausbildungsabschnitt 90 (dem Gewindeabschnitt 91). Daher wird die Drängkraft der Feder 781 nicht gegen die Abgabewelle 737 des Aktuators 730 ausgeübt. Somit wird in dem Fall, bei dem das zweite Ventil 18 hauptsächlich geöffnet wird, wenn der Verbrennungsmotor 2 in Betrieb ist, die Last des Aktuators 730 verringert, und dadurch wird die dem Aktuator 730 auferlegte Spannung (Belastung) verringert.
Die Beziehung zwischen der Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 und dem BMEP oder dem Moment des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ähnlich wie unter Bezugnahme auf 8 bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Das heißt, der Betriebsbereich des Verbrennungsmotors 2 ist im Wesentlichen in dem Ventilöffnungssteuerbereich des zweiten Ventils 18. Daher kann sogar in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die dem Aktuator 730 auferlegte Spannung (Belastung) im Wesentlichen in dem gesamten Betriebsbereich des Verbrennungsmotors 2 verringert werden. Dadurch kann die Lebensdauer des Aktuators 730 und seiner peripheren Elemente verlängert werden. Darüber hinaus ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Aktuator 730 ein elektrischer Aktuator. Daher kann der Verbrauch an elektrische Energie verringert werden.
Außerdem ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Feder 781 aus dem elastischen Element hergestellt, das einen vorbestimmten Elastizitätsmodul hat. Darüber hinaus steht der eine Endabschnitt der Feder 781 mit dem Eingriffabschnitt 711 des ersten vorbestimmten Formabschnittes 771 in Eingriff, und der andere Endabschnitt der Feder 781 steht mit dem Eingriffsabschnitt 752 des zweiten Antriebshebels 750 in Eingriff. In dieser Weise kann das erste Ventil 17 innerhalb des vorbestimmten Bereiches angetrieben werden, während der gänzlich geschlossene Zustand des zweiten Ventils 18 mit der Drängkraft der Feder 781 beibehalten wird. Der Aktuator 730 ist an dem Kompressorgehäuse 12 eingebaut. Daher ist es möglich, die Erhöhung der Temperatur der Feder 781 auf die hohe Temperatur durch die Erwärmung mit dem Abgas zu begrenzen. Somit kann die Feder 781 aus einem Niedrigkostenelement hergestellt werden, das ein relativ geringes Wärmewiderstandsvermögen hat.
Darüber hinaus sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der erste Antriebshebel 740 und der erste Ventilhebel 61 derart ausgebildet, dass der erste vorbestimmte Abstand D1 und der dritte vorbestimmte Abstand D3 ungefähr zueinander gleich sind. Außerdem sind der erste Antriebshebel 740, die erste Stange 65 und der erste Ventilhebel 61 so angeordnet, dass sämtliche der folgenden Bedingungen erfüllt sind beim Versetzen des ersten Ventils 17 in den Ventilschließzustand (der gänzlich geschlossene Zustand): der Winkel zwischen der ersten geraden Linie L1 und der zweiten geraden Linie L2 ist ein stumpfer Winkel; und der Winkel zwischen der sechsten geraden Linie L6 und der zweiten geraden Linie L2 ist ein stumpfer Winkel. Daher umfasst der drehbare Bereich des ersten Antriebshebels 740 die vorbestimmte Drehposition, bei der die erste gerade Linie L1 und die zweite gerade Linie L2 sich einander entlang der gemeinsamen geraden Linie überlappen. Somit ist, wenn der Aktuator 730 in der Ventilöffnungsrichtung des zweiten Ventils 18 gedreht wird, der Öffnungsgrad des ersten Ventils 17 verringert, nachdem der maximale Öffnungsgrad (der dritte Winkel θ3) erreicht worden ist. In dieser Weise kann der maximale Öffnungsgrad (der obere Grenzwert) des ersten Ventils 17 eingestellt werden, und der Aufnahmeraum (das Totvolumen) des ersten Ventils 17 in dem Turbinengehäuse 14 kann reduziert oder minimiert werden. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Größe des Turbinengehäuses 14 zu verkleinern, und es ist außerdem möglich, die Erhöhung des Druckverlustes und die Zunahme der Wärmemasse, die durch die Erhöhung des Totvolumens verursacht wird, zu begrenzen.
Darüber hinaus sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der zweite Antriebshebel 750 und der zweite Ventilhebel 62 derart ausgebildet, dass der zweite vorbestimmte Abstand D2 so festgelegt ist, dass er kleiner als der vierte vorbestimmte Abstand D4 ist. In dieser Weise kann das Moment der Abgabewelle 737 (der zweite Antriebshebel 750) verstärkt werden und kann zu dem zweiten Ventilhebel 62 (das zweite Ventil 18) übertragen werden. Daher kann die Antriebskraft des Aktuators 730 in effizienter Weise zu dem zweiten Ventil 18 übertragen werden. Darüber hinaus sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der zweite Antriebshebel 750, die zweite Stange 66 und der zweite Ventilhebel 62 so angeordnet, dass sämtliche der folgenden Bedingungen erfüllt sind beim Versetzen des zweiten Ventils 18 in den Ventilschließzustand (der gänzlich geschlossene Zustand): der Winkel zwischen der dritten geraden Linie L3 und der vierten geraden Linie L4 ist ein spitzer Winkel; und der Winkel zwischen der fünften geraden Linie L5 und der vierten geraden Linie L4 ist ein rechter Winkel. In dieser Weise kann das Moment der Abgabewelle 737 (der zweite Antriebshebel 750) verstärkt werden und kann in effizienter Weise zu dem zweiten Ventilhebel 62 (das zweite Ventil 18) übertragen werden.
Darüber hinaus ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Zwischenraumausbildungsabschnitt 90 an dem zweiten vorbestimmten Formabschnitt 772 ausgebildet und ragt von diesem zu dem ersten vorbestimmten Formabschnitt 771 vor. Der Zwischenraumausbildungsabschnitt 90 bildet den vorbestimmten Zwischenraum zwischen dem ersten vorbestimmten Formabschnitt 771 und dem zweiten vorbestimmten Formabschnitt 772 aus, wenn der Zwischenraumausbildungsabschnitt 90 mit dem ersten vorbestimmten Formabschnitt 771 in Kontakt gelangt. Der Zwischenraumausbildungsabschnitt 90 (der Gewindeabschnitt 91) ist derart ausgebildet, dass der Vorragebetrag des Zwischenraumausbildungsabschnittes 90 von dem zweiten vorbestimmten Formabschnitt 772 variabel (einstellbar) ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Bereich, der von dem Beginn des Ventilöffnens des ersten Ventils 17 zu dem Beginn des Ventilöffnens des zweiten Ventils 18 reicht, durch den Zwischenraum (Spalt) zwischen dem ersten vorbestimmten Formabschnitt 771 und dem zweiten vorbestimmten Formabschnitt 772 bestimmt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der Zwischenraum zwischen dem ersten vorbestimmten Formabschnitt 771 und dem zweiten vorbestimmten Formabschnitt 772 durch den Zwischenraumausbildungsabschnitt 90 eingestellt werden. Daher kann, indem die Variationen bei der Positionsbeziehung zwischen dem ersten Antriebshebel 740 und dem zweiten Antriebshebel 750 und die Variationen bei dem Moment der Feder 781 eingestellt werden, der Steuerbereich (der Betriebsbereich) des ersten Ventils 17 akkurat bestimmt werden. Dadurch können die Toleranzen der Bauteile erhöht werden, und die Herstellkosten können verringert werden.
Darüber hinaus sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der erste Antriebshebel 740 und der zweite Antriebshebel 750 in der axialen Richtung der Abgabewelle 737 hintereinander angeordnet. Außerdem ist der erste vorbestimmte Formabschnitt 771 ausgebildet, indem das Element gebogen ist, das den ersten Antriebshebel 740 (der Hauptkörper 741) ausbildet. In dieser Weise können der erste Antriebshebel 740 und der erste vorbestimmte Formabschnitt 771 aus einem Niedrigkostenelement ausgebildet werden (beispielsweise ein Pressformmaterial, das durch einen Pressformprozess behandelt wird).
Zehntes Ausführungsbeispiel
24 zeigt eine Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dem zehnten Ausführungsbeispiel sind die Anordnung des ersten Antriebshebels, der ersten Stange, des ersten Ventilhebels, des zweiten Antriebshebels, der zweiten Stange und des zweiten Ventilhebels und auch die Drehrichtungen der zweiten Ventilwelle zu der Ventilöffnungszeit und der Ventilschließzeit des zweiten Ventils gegenüber jenen des neunten Ausführungsbeispiels anders.
24 zeigt die Ventilantriebsvorrichtung in dem Zustand, bei dem das erste Ventil 17 und das zweite Ventil 18 beide in dem gänzlich geschlossenen Zustand sind. In dem zehnten Ausführungsbeispiel ist eine siebente gerade Linie L7 senkrecht zu der Achse der Abgabewelle 737 und der Achse der zweiten Ventilhebelwelle 622, und die zweite Antriebshebelwelle 753 ist an dem Hauptkörper 751 des zweiten Antriebshebels 750 an einer entgegengesetzten Seite der siebenten geraden Linie L7 vorgesehen, die von der ersten Antriebshebelwelle 743 entgegengesetzt ist. In dem neunten Ausführungsbeispiel ist die zweite Antriebshebelwelle 753 an dem Hauptkörper 751 des zweiten Antriebshebels 750 an der anderen Seite der siebenten geraden Linie L7 vorgesehen, an der die erste Antriebshebelwelle 743 angeordnet ist (sh. 15). Darüber hinaus sind in dem zehnten Ausführungsbeispiel der zweite Antriebshebel 750, die zweite Stange 66 und der zweite Ventilhebel 62 so angeordnet, dass die folgende Bedingung erfüllt ist beim Versetzen des zweiten Ventil 18 in den gänzlich geschlossenen Zustand: ein Winkel zwischen der dritten geraden Linie L3 und der vierten geraden Linie L4 ist ein stumpfer Winkel.
In dem zehnten Ausführungsbeispiel sind der erste Antriebshebel 740, die erste Stange 65, der erste Ventilhebel 61, der zweite Antriebshebel 750, die zweite Stange 66 und der zweite Ventilhebel 62 so angeordnet, dass die folgende Bedingung erfüllt ist bei Drehung der Abgabewelle 737 in einer Drehrichtung oder der anderen Drehrichtung: die erste Ventilwelle 173 und die zweite Ventilwelle 183 werden in verschiedene Drehrichtungen jeweils gedreht, so dass das erste Ventil 17 und das zweite Ventil 18 geöffnet oder geschlossen werden.
Beispielsweise wird, wenn die Abgabewelle 737 in der einen Drehrichtung gedreht wird, d. h. in der Richtung X0 (eine Richtung im Gegenuhrzeigersinn in 24), die erste Ventilwelle 173 in einer Richtung Y1 gedreht (eine Richtung im Uhrzeigersinn in 24), so dass das erste Ventil 17 geöffnet wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die erste Stange 65 durch die erste Antriebshebelwelle 743 und die erste Ventilhebelwelle 612 axial komprimiert (gedrückt). Wenn die Abgabewelle 737 in der Richtung X0 weitergedreht wird, gelangen der erste vorbestimmte Formabschnitt 771 und der Gewindeabschnitt 91 miteinander in Kontakt. Daher wird, wenn die Abgabewelle 737 in der Richtung X0 weitergedreht wird, die zweite Ventilwelle 183 in einer Richtung X2 gedreht (die Richtung im Gegenuhrzeigersinn in 24). Dadurch wird das zweite Ventil 18 geöffnet. Zu diesem Zeitpunkt wird die zweite Stange 66 durch die zweite Antriebshebelwelle 753 und die zweite Ventilhebelwelle 622 axial gezogen.
In dem Zustand, bei dem das erste Ventil 17 und das zweite Ventil 18 geöffnet sind, wird, wenn die Abgabewelle 737 in der anderen Drehrichtung gedreht wird, d. h. in einer Richtung Y0 (die Richtung im Uhrzeigersinn in 24), die erste Ventilwelle 173 in einer Richtung X1 gedreht (die Richtung im Gegenuhrzeigersinn). Dadurch wird das erste Ventil 17 geschlossen. Zu diesem Zeitpunkt wird die erste Stange 65 durch die erste Antriebshebelwelle 743 und die erste Ventilhebelwelle 612 axial gezogen. Darüber hinaus wird zu diesem Zeitpunkt das zweite Ventil 18 in einer Richtung Y2 (die Richtung im Uhrzeigersinn in 24) gedreht, so dass das zweite Ventil 18 geschlossen wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die zweite Stange 66 durch die zweite Antriebshebelwelle 753 und die zweite Ventilhebelwelle 622 axial komprimiert (gedrückt).
Wie dies vorstehend erörtert ist, sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der erste Antriebshebel 740, die erste Stange 65, der erste Ventilhebel 61, der zweite Antriebshebel 750, die zweite Stange 66 und der zweite Ventilhebel 62 so angeordnet, dass die folgende Bedingung erfüllt ist bei Drehung der Abgabewelle 737 in der einen Drehrichtung (die Richtung X0 in 24) oder in der anderen Drehrichtung (die Richtung Y0 in 24): die erste Ventilwelle 173 und die zweite Ventilwelle 183 werden in verschiedene Drehrichtungen (die Richtung des Uhrzeigersinns oder die Richtung des Gegenuhrzeigersinns) jeweils gedreht, so dass das erste Ventil 17 und das zweite Ventil 18 geöffnet oder geschlossen werden. Das heißt, selbst in dem Fall, bei dem die Ventilöffnungsrichtung und die Ventilschließrichtung des ersten Ventils 17 entgegengesetzt von der jeweiligen Ventilöffnungsrichtung und Ventilschließrichtung des zweiten Ventils 18 sind, können das erste Ventil 17 und das zweite Ventil 18 geöffnet oder geschlossen werden durch Drehen der Abgabewelle 737 des Aktuators 730 in der einen Drehrichtung oder in der anderen Drehrichtung. Daher wird eine Gestaltungsfreiheit des Turbinengehäuses 14, an dem das erste Ventil 17 und das zweite Ventil 18 vorgesehen sind, erhöht, und dadurch kann die Einbaufähigkeit der Ventilantriebsvorrichtung 1 in dem Fahrzeug verbessert werden.
Darüber hinaus wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zum Zeitpunkt des Öffnens des ersten Ventils 17 die erste Stange 65 axial durch die erste Antriebshebelwelle 743 und die erste Ventilhebelwelle 612 komprimiert (mit in Zusammendrückrichtung wirkender Kraft beaufschlagt). Zu dem Zeitpunkt des Schließens des ersten Ventils 17 wird die erste Stange 65 durch die erste Antriebshebelwelle 743 und die erste Ventilhebelwelle 612 axial gezogen. Außerdem wird zum Zeitpunkt des Öffnens des zweiten Ventils 18 die zweite Stange 66 durch die zweite Antriebshebelwelle 753 und die zweite Ventilhebelwelle 622 axial gezogen. Zu dem Zeitpunkt des Schließens des zweiten Ventils 18 wird die zweite Stange 66 durch die zweite Antriebshebelwelle 753 und die zweite Ventilhebelwelle 622 axial komprimiert (mit in Zusammendrückrichtung wirkender Kraft beaufschlagt). Wie dies vorstehend erörtert ist, wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zum Zeitpunkt des Schließens des ersten Ventils 17 die erste Stange 65 durch die erste Antriebshebelwelle 743 und die erste Ventilhebelwelle 612 axial gezogen. Daher kann sogar dann, wenn eine erforderliche Last zum gänzlichen Schließen des ersten Ventils 17 auf einen hohen Wert festgelegt ist, eine Beschädigung der ersten Stange 65 beschränkt werden. Das heißt, das vorliegende Ausführungsbeispiel ist für einen Fall geeignet, bei dem eine zulässige Leckagemenge des ersten Ventils 17 gering ist, und die erforderliche Last zum gänzlichen Schließen des ersten Ventils 17 kann auf einen hohen Wert festgelegt werden, ohne eine Beschädigung der ersten Stange 65 herbeizuführen.
Wenn in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das zweite Ventil 18 geschlossen wird, wird die zweite Stange 66 durch die zweite Antriebshebelwelle 753 und die zweite Ventilhebelwelle 622 axial komprimiert. Daher kann, wenn eine erforderlich Last zum gänzlichen Schließen des zweiten Ventils 18 auf einen hohen Wert festgelegt ist, die zweite Stange 66 möglicherweise kollabieren (z. B. brechen). Somit ist es in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erwünscht, dass die erforderliche Last für das gänzliche Schließen des zweiten Ventils 18 auf einen geringen Wert festgelegt ist.
Darüber hinaus sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der zweite Antriebshebel 750, die zweite Stange 66 und der zweite Ventilhebel 62 so angeordnet, dass die folgende Bedingung erfüllt ist beim Versetzen des zweiten Ventils 18 in dem gänzlich geschlossenen Zustand: ein Winkel zwischen der dritten geraden Linie L3 und der vierten geraden Linie L4 ist ein stumpfer Winkel. Wenn das zweite Ventil 18 aus dem gänzlich geschlossenen Zustand in die Ventilsöffnungsrichtung (Richtung X2) gedreht wird, wird die Abgabewelle 737 derart gedreht, dass der Winkel zwischen der dritten geraden Linie L3 und der vierten geraden Linie L4 in der Reihenfolge eines rechten Winkels und eines spitzen Winkels geändert wird. Daher kann zu dem Zeitpunkt des Öffnens des zweiten Ventils 18 das Moment der Abgabewelle 737 in effizienter Weise zu dem zweiten Ventil 18 übertragen werden.
Darüber hinaus sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der zweite Antriebshebel 750, die zweite Stange 66 und der zweite Ventilhebel 62 so angeordnet, dass sämtliche der folgenden Bedingungen erfüllt sind beim Versetzen des zweiten Ventils 18 in den Ventilschließzustand (der gänzlich geschlossene Zustand): der Winkel zwischen der dritten geraden Linie L3 und der vierten geraden Linie L4 ist ein stumpfer Winkel; und der Winkel zwischen der fünften geraden Linie L5 und der vierten geraden Linie L4 ist ein rechter Winkel. In dieser Weise kann das Moment der Abgabewelle 737 (der zweite Antriebshebel 750) verstärkt werden und kann zu dem zweiten Ventilhebel 62 (das zweite Ventil 18) übertragen werden.
Elftes Ausführungsbeispiel
25 zeigt eine Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem elften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dem elften Ausführungsbeispiel sind die Anordnung des zweiten Antriebshebels, der zweiten Stange und des zweiten Ventilhebels, die Drehrichtungen der ersten Ventilwelle zu der Ventilöffnungszeit und der Ventilschließzeit des ersten Ventils, die Drehrichtungen der zweiten Ventilwelle zu der Ventilöffnungszeit und der Ventilschließzeit des zweiten Ventils und die Drehrichtungen der Abgabewelle zu der Ventilöffnungszeit und der Ventilschließzeit des ersten Ventils und des zweiten Ventils unterschiedlich gegenüber jenen des zehnten Ausführungsbeispiels.
25 zeigt die Ventilantriebsvorrichtung in dem Zustand, bei dem das erste Ventil 17 und das zweite Ventil 18 beide in dem gänzlich geschlossenen Zustand sind. In dem elften Ausführungsbeispiel ist die zweite Antriebshebelwelle 753 an dem Hauptkörper 751 des zweiten Antriebshebel 750 an der Seite der siebenten geraden Linie L7, die von der ersten Antriebshebelwelle 743 entgegengesetzt ist, vorgesehen. Darüber hinaus sind in dem elften Ausführungsbeispiel der zweite Antriebshebel 750, die zweite Stange 66 und der zweite Ventilhebel 62 so angeordnet, dass die folgende Bedingung erfüllt ist beim Versetzen des zweiten Ventils 18 in den gänzlich geschlossenen Zustand: ein Winkel zwischen der dritten geraden Linie L3 und der vierten geraden Linie L4 ist ein spitzer Winkel.
Darüber hinaus ist in dem elften Ausführungsbeispiel, wie dies in 25 gezeigt ist, die Anordnung des Eingriffsabschnittes 752, des ersten vorbestimmten Formabschnittes 771, des zweiten vorbestimmten Formabschnittes 772, der Feder 781 und des Zwischenraumausbildungsabschnittes 90 gegenüber dem zehnten Ausführungsbeispiel anders.
In dem elften Ausführungsbeispiel sind der erste Antriebshebel 740, die erste Stange 65, der erste Ventilhebel 61, der zweite Antriebshebel 750, die zweite Stange 66 und der zweite Ventilhebel 62 so angeordnet, dass die folgende Bedingung erfüllt ist bei Drehung der Abgabewelle 737 in der einen Drehrichtung oder in der anderen Drehrichtung: die erste Ventilwelle 173 und die zweite Ventilwelle 183 werden in jeweils verschiedene Drehrichtungen gedreht, so dass das erste Ventil 17 und das zweite Ventil 18 geöffnet oder geschlossen werden.
Wenn beispielsweise die Abgabewelle 737 in der anderen Drehrichtung, d. h. in der Richtung Y0 (die Richtung des Uhrzeigersinns in 25) gedreht wird, wird die erste Ventilwelle 173 in der Richtung X1 (die Richtung des Gegenuhrzeigersinns in 25) gedreht, so dass das erste Ventil 17 geöffnet wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die erste Stange 65 durch die erste Antriebshebelwelle 743 und die erste Ventilhebelwelle 612 axial gezogen. Wenn die Abgabewelle 737 in der Richtung Y0 weitergedreht wird, gelangen der erste vorbestimmte Formabschnitt 771 und der Gewindeabschnitt 91 miteinander in Kontakt. Daher wird, wenn die Abgabewelle 737 in der Richtung Y0 weitergedreht wird, die zweite Ventilwelle 183 in der Richtung Y2 gedreht (die Richtung des Uhrzeigersinns in 25). Dadurch wird das zweite Ventil 18 geöffnet. Zu diesem Zeitpunkt wird die zweite Stange 66 durch die zweite Antriebshebelwelle 753 und die zweite Ventilhebelwelle 622 axial komprimiert.
In dem Zustand, in dem das erste Ventil 17 und das zweite Ventil 18 geöffnet werden, wird, wenn die Abgabewelle 737 in der einen Drehrichtung gedreht wird, d. h. in der Richtung X0 (die Richtung des Gegenuhrzeigersinns in 25), die erste Ventilwelle 173 in der Richtung Y1 (die Richtung des Uhrzeigersinns) gedreht. Dadurch wird das erste Ventil 17 geschlossen. Zu diesem Zeitpunkt wird die erste Stange 65 durch die erste Antriebshebelwelle 743 und die erste Ventilhebelwelle 612 axial komprimiert (gedrückt). Darüber hinaus wird zu diesem Zeitpunkt das zweite Ventil 18 in der Richtung X2 (in der Richtung des Gegenuhrzeigersinns in 25) gedreht, so dass das zweite Ventil 18 geschlossen wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die zweite Stange 66 durch die zweite Antriebshebelwelle 753 und die zweite Ventilhebelwelle 622 axial gezogen.
Wie dies vorstehend erörtert ist, sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der erste Antriebshebel 740, die erste Stange 65, der erste Ventilhebel 61, der zweite Antriebshebel 750, die zweite Stange 66 und der zweite Ventilhebel 62 so angeordnet, dass die folgende Bedingung erfüllt ist bei Drehung der Abgabewelle 737 in der anderen Drehrichtung (die Richtung Y0 in 25) oder in der einen Drehrichtung (die Richtung X0 in 25): die erste Ventilwelle 173 und die zweite Ventilwelle 183 werden in verschiedenen Drehrichtungen (die Richtung des Gegenuhrzeigersinns oder die Richtung des Uhrzeigersinns) jeweils gedreht, so dass das erste Ventil 17 und das zweite Ventil 18 geöffnet oder geschlossen werden. Das heißt, sogar in diesem Fall, bei dem die Ventilöffnungsrichtung und die Ventilschließrichtung des ersten Ventils 17 von der Ventilöffnungsrichtung und der Ventilschließrichtung des zweiten Ventils 18 jeweils entgegengesetzt sind, können das erste Ventil 17 und das zweite Ventil 18 geöffnet oder geschlossen werden, indem die Abgabewelle 737 des Aktuators 730 in der anderen Drehrichtung oder in der einen Drehrichtung gedreht wird. Daher wird ähnlich wie bei dem zehnten Ausführungsbeispiel die Gestaltungsfreiheit des Turbinengehäuses 14, an dem das erste Ventil 17 und das zweite Ventil 18 vorgesehen sind, erhöht, und dadurch kann die Einbaufähigkeit der Ventilantriebsvorrichtung 1 in dem Fahrzeug verbessert werden.
Darüber hinaus wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zum Zeitpunkt des Öffnens des ersten Ventils 17 die erste Stange 65 durch die erste Antriebshebelwelle 743 und die erste Ventilhebelwelle 612 axial gezogen. Zum Zeitpunkt des Schließens des ersten Ventils 17 wird die erste Stange 65 durch die erste Antriebshebelwelle 743 und die erste Ventilhebelwelle 612 axial komprimiert (eine Kraft wirkt in Zusammendrückrichtung). Außerdem wird zum Zeitpunkt des Öffnens des zweiten Ventils 18 die zweite Stange 66 durch die zweite Antriebshebelwelle 753 und die zweite Ventilhebelwelle 622 axial komprimiert. Zu dem Zeitpunkt des Schließens des zweiten Ventils 18 wird die zweite Stange 66 durch die zweite Antriebshebelwelle 753 und die zweite Ventilhebelwelle 622 axial gezogen. Wie dies vorstehend erörtert ist, wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zum Zeitpunkt des Schließens des zweiten Ventils 18 die zweite Stange 66 durch die zweite Antriebshebelwelle 753 und die zweite Ventilhebelwelle 622 axial gezogen. Daher kann sogar dann, wenn die erforderliche Last zum gänzlichen Schließen des zweiten Ventils 18 auf einen hohen Wert festgelegt ist, eine Beschädigung der zweiten Stange 66 eingeschränkt werden. Das heißt, die vorliegende Erfindung ist für den Fall geeignet, bei dem eine zulässige Leckagemenge des zweiten Ventils 18 gering ist, und die erforderliche Last für das gänzliche Schließen des zweiten Ventils 18 kann auf einen hohen Wert festgelegt werden, ohne eine Beschädigung der zweiten Stange 66 herbeizuführen.
Wenn in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das erste Ventil 17 geschlossen wird, wird die erste Stange 65 durch die erste Antriebshebelwelle 743 und die erste Ventilhebelwelle 612 axial komprimiert. Daher kann, wenn eine erforderliche Last für das gänzliche Schließen des ersten Ventils 17 auf einen hohen Wert festgelegt ist, die erste Stange 65 möglicherweise kollabieren. Somit ist es in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erwünscht, dass die erforderliche Last für das gänzliche Schließen des ersten Ventils 17 auf einen geringen Wert festgelegt wird.
Darüber hinaus sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der zweite Antriebshebel 750, die zweite Stange 66 und der zweite Ventilhebel 62 so angeordnet, dass die folgende Bedingung erfüllt ist bei Versetzen des zweiten Ventils 18 in den gänzlich geschlossenen Zustand: ein Winkel zwischen der dritten geraden Linie L3 und der vierten geraden Linie L4 ist ein spitzer Winkel. Wenn das zweite Ventil 18 von dem gänzlich geschlossenen Zustand in die Ventilöffnungsrichtung (die Richtung Y2) gedreht wird, wird die Abgabewelle 737 derart gedreht, dass der Winkel zwischen der dritten geraden Linie L3 und der vierten geraden Linie L4 in der Reihenfolge eines rechten Winkels und eines spitzen Winkels geändert wird. Daher kann zum Zeitpunkt des Öffnens des zweiten Ventils 18 das Moment der Abgabewelle 737 in effizienter Weise zu dem zweiten Ventil 18 übertragen werden.
Nachstehend sind Abwandlungen der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele beschrieben.
In einer Abwandlung des ersten bis elften Ausführungsbeispiels kann das erste Ventil als eine variable Düse angewendet werden, die die Menge an Abgas steuert, das zu der Turbine geliefert wird, d. h. als eine variable Düse einer Aufladeeinrichtung mit variabler Verdrängung. In einem derartigen Fall kann das erste Ventil (die variable Düse) innerhalb des vorbestimmten Bereiches durch den Aktuator angetrieben werden, während der gänzlich geschlossene Zustand des zweiten Ventils (das Wastegate-Ventil) mit der Drängkraft der Drängvorrichtung gehalten wird.
In dem ersten bis achten Ausführungsbeispiel umfasst das entsprechende Element (das erste Element, das zweite Element) den röhrenartigen Abschnitt. In einer Abwandlung der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele ist der röhrenartige Abschnitt nicht unbedingt in der Umfangsrichtung fortlaufend und kann derart aufgebaut sein, dass ein Umfangsabschnitt des röhrenartigen Abschnittes eingeschnitten ist, um einen in Umfangsrichtung unterbrochenen röhrenartigen Abschnitt vorzusehen, der einen Querschnitt in der Form eines Buchstaben C hat.
In dem ersten bis elften Ausführungsbeispiel ist die Drängvorrichtung nicht auf die Metallschraubenfeder/Metallspiralfeder beschränkt. Das heißt, in einer Abwandlung des ersten bis elften Ausführungsbeispiels kann die Drängvorrichtung aus einem elastischen Element hergestellt sein, das aus einem anderen Material außer dem Material der Metallschraubenfeder hergestellt ist, und das eine andere Form außer der Form der Metallschraubenfeder hat.
Darüber hinaus kann in einer Abwandlung des ersten bis achten Ausführungsbeispiels der Zwischenraumausbildungsabschnitt in irgendeinem Kontaktabschnitt aus dem ersten Kontaktabschnitt und dem zweiten Kontaktabschnitt ausgebildet sein. Darüber hinaus muss die Ventilantriebsvorrichtung nicht den Zwischenraumausbildungsabschnitt haben. In einem derartigen Fall können der erste Kontaktabschnitt und der zweite Kontaktabschnitt miteinander in Kontakt gelangen, und der Zwischenraum zwischen dem ersten Kontaktabschnitt und dem zweiten Kontaktabschnitt kann nicht eingestellt werden. Jedoch kann das erste Ventil innerhalb eines vorbestimmten Bereiches durch den Aktuator angetrieben werden, während das zweite Ventil in dem gänzlich geschlossenen Zustand durch die Drängkraft der Drängvorrichtung gehalten wird. Darüber hinaus ist in dem ersten bis achten Ausführungsbeispiel der Aktuator nicht auf den elektrischen Aktuator beschränkt, solange die Abgabewelle des Aktuators in der axialen Richtung beweglich ist. Beispielsweise kann der Aktuator ein solcher Aktuator sein, der durch einen pneumatischen Druck, einen hydraulischen Druck oder eine beliebige andere Antriebskraft angetrieben wird.
In einer Abwandlung des neunten bis elften Ausführungsbeispiels kann der Aufbau derart sein, dass der Drehwinkel des ersten Antriebshebels die Drehposition nicht umfasst, an der die erste gerade Linie und die zweite gerade Linie sich einander entlang der gemeinsamen geraden Linie überlappen. Darüber hinaus kann in einer weiteren Abwandlung des neunten bis elften Ausführungsbeispiels der zweite Antriebshebel und der zweite Ventilhebel derart ausgebildet sein, dass der zweite vorbestimmte Abstand gleich wie oder größer als der vierte vorbestimmte Abstand ist.
Darüber hinaus kann in einer anderen Abwandlung des neunten bis elften Ausführungsbeispiels der erste Antriebshebel und der erste Ventilhebel derart ausgebildet sein, dass der erste vorbestimmte Abstand kleiner als der dritte vorbestimmte Abstand ist. In einem derartigen Fall kann das Moment der Abgabewelle (der erste Antriebshebel) verstärkt werden und kann zu dem ersten Ventilhebel (das erste Ventil) übertragen werden. Darüber hinaus kann der erste Antriebshebel und der erste Ventilhebel derart ausgebildet sein, dass der erste vorbestimmte Abstand größer als der dritte vorbestimmte Abstand ist.
Darüber hinaus können in einer anderen Abwandlung des neunten bis elften Ausführungsbeispiels der zweite Antriebshebel, die zweite Stange und der zweite Ventilhebel so angeordnet sein, dass die folgende Bedingung erfüllt ist beim Versetzen des zweiten Ventils in den gänzlich geschlossenen Zustand: der Winkel zwischen der dritten geraden Linie und der vierten geraden Linie ist ein rechter Winkel. Darüber hinaus können der zweite Antriebshebel, die zweite Stange und der zweite Ventilhebel so angeordnet sein, dass die folgende Bedingung erfüllt ist beim Versetzen des zweiten Ventils in den gänzlich geschlossenen Zustand: der Winkel zwischen der fünften geraden Linie und der vierten geraden Linie ist ein spitzer Winkel oder ein stumpfer Winkel.
Darüber hinaus können in einer weiteren Abwandlung des neunten bis elften Ausführungsbeispiels der erste Antriebshebel, die erste Stange und der erste Ventilhebel so angeordnet sein, dass sämtliche der folgenden Bedingungen erfüllt sind beim Versetzen des ersten Ventils in den gänzlich geschlossenen Zustand: der Winkel zwischen der ersten geraden Linie und der zweiten geraden Linie ist ein spitzer Winkel oder ein stumpfer Winkel; und der Winkel zwischen der sechsten geraden Linie und der zweiten geraden Linie ist ein rechter Winkel. Darüber hinaus können der erste Antriebshebel, die erste Stange und der erste Ventilhebel so angeordnet sein, dass die folgende Bedingung erfüllt ist beim Versetzen des ersten Ventils in den gänzlich geschlossenen Zustand: der Winkel zwischen der sechsten geraden Linie und der zweiten geraden Linie ist ein spitzer Winkel oder ein stumpfer Winkel.
Außerdem kann in einer weiteren Abwandlung des neunten bis elften Ausführungsbeispiels der Zwischenraumausbildungsabschnitt an dem ersten vorbestimmten Formabschnitt ausgebildet sein. Darüber hinaus muss die Ventilantriebsvorrichtung nicht den Zwischenraumausbildungsabschnitt aufweisen. In einem derartigen Fall können der erste vorbestimmte Formabschnitt und der zweite vorbestimmte Formabschnitt miteinander in Kontakt gelangen, und der Zwischenraum zwischen dem ersten vorbestimmten Formabschnitt und dem zweiten vorbestimmten Formabschnitt kann nicht eingestellt werden. Jedoch kann das erste Ventil innerhalb eines vorbestimmten Bereiches durch den Aktuator angetrieben werden, während das zweite Ventil in dem gänzlich geschlossenen Zustand durch die Drängkraft der Drängvorrichtung gehalten wird.
Außerdem kann in einer weiteren Abwandlung des neunten bis elften Ausführungsbeispiels der zweite vorbestimmte Formabschnitt ausgebildet sein, indem das Element gebogen ist, das den zweiten Antriebshebel ausbildet. Darüber hinaus kann ein Aufbau gewählt werden, bei dem sowohl der erste vorbestimmte Formabschnitt als auch der zweite vorbestimmte Formabschnitt nicht so ausgebildet sind, dass das Element gebogen wird (Pressformverfahren), das den ersten Antriebshebel oder den zweiten Antriebshebel ausbildet. Beispielsweise können der erste vorbestimmte Formabschnitt und der zweite vorbestimmte Formabschnitt durch ein Schneidprozess oder einen Metallgießprozess ausgebildet sein.
Darüber hinaus kann in einer weiteren Abwandlung des neunten bis elften Ausführungsbeispiels ein Aufbau gewählt werden, bei dem der Aktuator das Zahnradelement, das mit der Abgabewelle verbunden ist, nicht besitzt. Das heißt, die Abgabewelle und der Motor können direkt miteinander verbunden sein. Darüber hinaus ist der Aktuator nicht auf den elektrischen Aktuator beschränkt, solange die Abgabewelle des Aktuators um die Achse der Abgabewelle gedreht wird. Beispielsweise kann der Aktuator ein Aktuator sein, der durch einen pneumatischen Druck, einen hydraulischen Druck oder eine beliebige andere Antriebskraft angetrieben wird.
Darüber hinaus kann in einer anderen Abwandlung des neunten bis elften Ausführungsbeispiels der Zwischenraumausbildungsabschnitt in dem ersten vorbestimmten Formabschnitt anstatt am zweiten vorbestimmten Formabschnitt angeordnet sein. Ein Bauelement/mehrere Bauelemente von einem oder mehreren der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen können mit einem Bauelement/mehreren Bauelementen von einem oder mehreren beliebigen anderen Ausführungsbeispielen innerhalb des Prinzips der vorliegenden Erfindung kombiniert werden. Beispielsweise kann die Ventilantriebsvorrichtung von irgendeinem Ausführungsbeispiel aus dem neunten bis elften Ausführungsbeispiel als die Ventilantriebsvorrichtung der Aufladeeinrichtung von irgendeinem Ausführungsbeispiel des sechsten bis achten Ausführungsbeispiels angewendet werden. Selbst bei dieser Abwandlung können die Vorteile erzielt werden, die bei den entsprechenden Ausführungsbeispielen des ersten bis sechsten Ausführungsbeispiels erörtert sind.
Wie dies vorstehend dargelegt ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt, und die vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele können innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung abgewandelt werden.
In der Ventilantriebsvorrichtung, die das erste Ventil 17 und das zweite Ventil 18 der Aufladeeinrichtung antreibt, ist eine erste Stange 71 mit einer ersten Ventilhebelwelle 612 an einem Endabschnitt der ersten Stange 71 drehbar verbunden, um das erste Ventil 17 anzutreiben, und ist mit einer Welle 35 an dem anderen Ende der ersten Stange 71 verbunden, und eine zweite Stange 72 ist mit einer zweiten Ventilhebelwelle 622 an einem Endabschnitt der zweiten Stange 72 drehbar verbunden, um das zweite Ventil 18 anzutreiben, und ist mit einem zweiten Element 50 an dem anderen Endabschnitt der zweiten Stange 72 verbunden. Eine Feder 81 ist zwischen einem ersten Eingriffsabschnitt 412 des ersten Elementes 40 und einem zweiten Eingriffsabschnitt 531 des zweiten Elementes 50 angeordnet und drängt das erste Element 40 und das zweite Element 50 so, dass ein erster Kontaktabschnitt 411 des ersten Elementes 40 und ein zweiter Kontaktabschnitt 511 des zweiten Elementes 50 zueinander gedrängt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010-281271 A [0002, 0003, 0004]

Claims

Ventilantriebsvorrichtung, die an einer Aufladeeinrichtung (3, 22, 23, 24) einbaubar ist, die ein erstes Ventil (17), das um eine Achse einer ersten Ventilwelle (173) drehbar ist, und ein zweites Ventil (18) aufweist, das um eine Achse einer zweiten Ventilwelle (183) drehbar ist, wobei die Ventilantriebsvorrichtung so aufgebaut ist, dass sie das erste Ventil (17) und das zweite Ventil (18) antreibt, wobei die Ventilantriebsvorrichtung Folgendes aufweist: einen Aktuator (30), der eine Abgabewelle (32) aufweist, die in einer axialen Richtung der Abgabewelle (32) beweglich ist; eine Welle (35), die koaxial und einstückig mit der Abgabewelle (32) ausgebildet ist oder separat von der Abgabewelle (32) ausgebildet ist; ein erstes Element (40), das entlang einer Achse der Welle (35) angeordnet ist und einen ersten Kontaktabschnitt (411, 421, 451) und einen ersten Eingriffsabschnitt (412, 431) aufweist; ein zweites Element (50), das entlang der Achse der Welle (35) angeordnet ist und einen zweiten Kontaktabschnitt (511, 521, 541) und einen zweiten Eingriffsabschnitt (513, 531, 542) aufweist, wobei der zweite Kontaktabschnitt (511, 521, 541) mit dem ersten Kontaktabschnitt (411, 421, 451) in Kontakt bringbar ist; einen ersten Ventilhebel (61), der eine erste Ventilhebelwelle (612) aufweist, die mit der ersten Ventilwelle (173) einstückig drehbar ist, wobei eine Achse der ersten Ventilhebelwelle (612) parallel zu der Achse der ersten Ventilwelle (173) ist und an einem Ort angeordnet ist, der von der Achse der ersten Ventilwelle (173) um einen ersten vorbestimmten Abstand (D1) beabstandet ist; einen zweiten Ventilhebel (62), der eine zweite Ventilhebelwelle (622) aufweist, die mit der zweiten Ventilwelle (183) einstückig drehbar ist, wobei eine Achse der zweiten Ventilhebelwelle (622) parallel zu der Achse der zweiten Ventilwelle (183) ist und an einem Ort angeordnet ist, der von der Achse der zweiten Ventilwelle (183) um einen zweiten vorbestimmten Abstand (D2) beabstandet ist; eine erste Stange (71), die mit der ersten Ventilhebelwelle (612) an einem Endabschnitt der ersten Stange (71) drehbar verbunden ist und mit der Welle (35) oder dem ersten Element (40) an einem anderen Endabschnitt der ersten Stange (71), der von dem einen Endabschnitt der ersten Stange (71) entgegengesetzt ist, verbunden ist; eine zweite Stange (72), die mit der zweiten Ventilhebelwelle (622) an einem Endabschnitt der zweiten Stange (72) drehbar verbunden ist und mit dem zweiten Element (50) an einem anderen Endabschnitt der zweiten Stange (72), der von dem einen Endabschnitt der zweiten Stange (72) entgegengesetzt ist, verbunden ist; und eine Drängvorrichtung (81), die zwischen dem ersten Eingriffsabschnitt (412, 431) und dem zweiten Eingriffsabschnitt (513, 531, 542) angeordnet ist und das erste Element (40) und das zweite Element (50) so drängt, dass der erste Kontaktabschnitt (411, 421, 451) und der zweite Kontaktabschnitt (511, 521, 541) zueinander gedrängt werden.
Ventilantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Ventilantriebsvorrichtung an der Aufladeeinrichtung (3, 22, 23) eingebaut ist, die Folgendes aufweist: einen Kompressor (11), der in einem Einlasskanal (6) eingebaut ist, der Einlassluft zu einem Verbrennungsmotor (2) führt; eine Turbine (13) die in einem Abgaskanal (10) eingebaut ist, der von dem Verbrennungsmotor (2) abgegebenes Abgas leitet, wobei die Turbine (13) den Kompressor (11) dreht, wenn die Turbine (13) bei Lieferung des Abgases zu der Turbine (13) gedreht wird; das erste Ventil (17), das in einem Abgasströmungspfad (142, 143, 144, 146, 221, 222, 231, 232) eingebaut ist, der das Abgas von dem Verbrennungsmotor (2) zu der Turbine (13) führt, wobei das erste Ventil (17) den Abgasströmungspfad (142, 143, 144, 146, 221, 222, 231, 232) öffnet oder schließt durch Drehung des ersten Ventils (17) um die Achse der ersten Ventilwelle (173); und das zweite Ventil (18), das in einem Bypassströmungspfad (145, 147, 223, 233, 234) eingebaut ist, der zwischen einer Seite der Turbine (13), an der der Verbrennungsmotor (2) angeordnet ist, und einer entgegengesetzten Seite der Turbine (13), die von dem Verbrennungsmotor (2) entgegengesetzt ist, in dem Abgaskanal (10) verbindet, wobei der Bypassströmungspfad (145, 147, 223, 233, 234) die Turbine (13) umgeht, wobei das zweite Ventil (18) den Bypassströmungspfad (145, 147, 223, 233, 234) öffnet oder schließt durch Drehung des zweiten Ventils (18) um die Achse der zweiten Ventilwelle (183); und die Ventilantriebsvorrichtung das erste Ventil (17) und das zweite Ventil (18) öffnet oder schließt.
Ventilantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Ventilantriebsvorrichtung an der Aufladeeinrichtung (24) eingebaut ist, die Folgendes aufweist: einen ersten Kompressor (251) und einen zweiten Kompressor (252), die in einem Einlasskanal (6) eingebaut sind, der Einlassluft zu einem Verbrennungsmotor (2) führt; eine erste Turbine (261), die in einem Abgaskanal (10) eingebaut ist, der von dem Verbrennungsmotor (2) abgegebenes Abgas leitet, wobei die erste Turbine (261) den ersten Kompressor (251) dreht, wenn die erste Turbine (261) bei Lieferung des Abgases zu der ersten Turbine (261) gedreht wird; eine zweite Turbine (262), die in dem Abgaskanal (10) eingebaut ist, wobei die zweite Turbine (262) den zweiten Kompressor (252) dreht, wenn die zweite Turbine (262) bei Lieferung des Abgases zu der zweiten Turbine (262) gedreht wird; das erste Ventil (17), das in entweder einem ersten Abgasströmungspfad (271), der das Abgas von dem Verbrennungsmotor (2) zu der ersten Turbine (261) führt, oder in einem zweiten Abgasströmungspfad (272) eingebaut ist, der das Abgas von dem Verbrennungsmotor (2) zu der zweiten Turbine (262) führt, wobei das erste Ventil (17) den einen Abgasströmungspfad aus der Gruppe des ersten Abgasströmungspfades (271) und des zweiten Abgasströmungspfades (272) öffnet oder schließt durch Drehung des ersten Ventils (17) um die Achse der ersten Ventilwelle (173); und das zweite Ventil (18), das in einem Bypassströmungspfad (273) eingebaut ist, der zwischen einer Seite der ersten Turbine (261) und der zweiten Turbine (262), an der der Verbrennungsmotor (2) angeordnet ist, und einer entgegengesetzten Seite der ersten Turbine (261) und der zweiten Turbine (262), die von dem Verbrennungsmotor (2) entgegengesetzt ist, in dem Abgaskanal (10) verbindet, wobei der Bypassströmungspfad (273) die erste Turbine (261) und die zweite Turbine (262) umgeht, wobei das zweite Ventil (18) den Bypassströmungspfad (273) öffnet oder schließt durch Drehung des zweiten Ventils (18) um die Achse der zweiten Ventilwelle (183); und die Ventilantriebsvorrichtung das erste Ventil (17) und das zweite Ventil (18) öffnet oder schließt.
Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Drängvorrichtung (81) aus einem elastischen Element hergestellt ist, das einen vorbestimmten Elastizitätsmodul hat; ein Endabschnitt der Drängvorrichtung (81) mit dem ersten Eingriffsabschnitt (412, 431) in Eingriff steht; und ein anderer Endabschnitt der Drängvorrichtung (81), der von dem einen Endabschnitt der Drängvorrichtung (81) entgegengesetzt ist, mit dem zweiten Eingriffsabschnitt (513, 531, 542) in Eingriff steht.
Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Welle (35) koaxial und einstückig mit der Abgabewelle (32) ausgebildet ist; das erste Element (40) einstückig mit der Welle (35) ausgebildet ist; das zweite Element (50) relativ zu der Welle (35) beweglich ist; und die erste Stange (71) mit der Welle (35) an dem anderen Endabschnitt der ersten Stange (71) verbunden ist.
Ventilantriebvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei das erste Element (40) ein oberes Element (41), an dem der erste Eingriffsabschnitt (412) ausgebildet ist, und ein unteres Element (42) aufweist, an dem der erste Kontaktabschnitt (421) ausgebildet ist; und das zweite Element (50) zwischen dem oberen Element (41) und dem unteren Element (42) angeordnet ist.
Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Welle (35) separat von der Abgabewelle (32) ausgebildet ist; das erste Element (40) und das zweite Element (50) relativ zu der Welle (35) beweglich sind; die erste Stange (71) mit dem ersten Element (40) an dem anderen Endabschnitt der ersten Stange (71) verbunden ist; und die Ventilantriebsvorrichtung des Weiteren eine dritte Stange (73) aufweist, die zwischen der Abgabewelle (32) und dem ersten Element (40) verbindet.
Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das erste Element (40) einen ersten röhrenartigen Abschnitt (46) aufweist, der zu der Welle (35) koaxial ist; und das zweite Element (50) einen zweiten röhrenartigen Abschnitt (52) aufweist, der an einer Außenseite oder einer Innenseite des ersten röhrenartigen Abschnittes (46) angeordnet ist.
Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, die des Weiteren einen Zwischenraumausbildungsabschnitt (90) aufweist, der in dem ersten Kontaktabschnitt (411, 421, 451) oder dem zweiten Kontaktabschnitt (511, 521, 541) ausgebildet ist und von diesem zu dem anderen Kontaktabschnitt d. h. zu dem zweiten Kontaktabschnitt (511, 521, 541) oder dem ersten Kontaktabschnitt (411, 421, 451) vorragt, und einen vorbestimmten Zwischenraum zwischen dem ersten Kontaktabschnitt (411, 421, 451) und dem zweiten Kontaktabschnitt (511, 521, 541) ausbildet, wenn der Zwischenraumausbildungsabschnitt (90) mit dem anderen Kontaktabschnitt d. h. dem zweiten Kontaktabschnitt (511, 521, 541) oder dem ersten Kontaktabschnitt (411, 421, 451) in Kontakt steht, wobei ein Vorragebetrag des Zwischenraumausbildungsabschnittes (90) von dem einen Kontaktabschnitt d. h. dem ersten Kontaktabschnitt (411, 421, 451) oder dem zweiten Kontaktabschnitt (511, 521, 541) variabel ist.
Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei, wenn elektrische Energie zu dem Aktuator (30) geliefert wird, der Aktuator (30) die Abgabewelle (32) axial antreibt.
Aufladeeinrichtung mit: einem Kompressor (11), der in einem Einlasskanal (6) eingebaut ist, der Einlassluft zu einem Verbrennungsmotor (2) führt; eine Turbine (13), die in einem Abgaskanal (10) eingebaut ist, der von dem Verbrennungsmotor (2) abgegebenes Abgas leitet, wobei die Turbine (13) den Kompressor (11) dreht, wenn die Turbine (13) bei Lieferung des Abgases zu der Turbine (13) gedreht wird; einem ersten Ventil (17), das in einem Abgasströmungspfad (142, 143, 144, 146, 221, 222, 231, 232) eingebaut ist, der das Abgas von dem Verbrennungsmotor (2) zu der Turbine (13) führt, wobei das erste Ventil (17) den Abgasströmungspfad (142, 143, 144, 146, 221, 222, 231, 232) öffnet oder schließt durch Drehung des ersten Ventils (17) um eine Achse einer ersten Ventilwelle (173); einem zweiten Ventil (18), das in einem Bypassströmungspfad (145, 147, 223, 233, 234) eingebaut ist, der zwischen einer Seite der Turbine (13), an der der Verbrennungsmotor (2) angeordnet ist, und einer entgegengesetzten Seite der Turbine (13), die von dem Verbrennungsmotor (2) entgegengesetzt ist, in dem Abgaskanal (10) verbindet, wobei der Bypassströmungspfad (145, 147, 223, 233, 234) die Turbine (13) umgeht, wobei das zweite Ventil (18) den Bypassströmungspfad (145, 147, 223, 233, 234) öffnet oder schließt durch Drehung des zweiten Ventils (18) um eine Achse einer zweiten Ventilwelle (183); und der Ventilantriebsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der erste Ventilhebel (61) mit der ersten Ventilwelle (173) einstückig drehbar ist, um das erste Ventil (17) anzutreiben, und der zweite Ventilhebel (62) mit der zweiten Ventilwelle (183) einstückig drehbar ist, um das zweite Ventil (18) anzutreiben.
Aufladeeinrichtung mit: einem ersten Kompressor (251) und einem zweiten Kompressor (252), die in einem Einlasskanal (6) eingebaut sind, der Einlassluft zu einem Verbrennungsmotor (2) führt; einer erster Turbine (261), die in einem Abgaskanal (10) eingebaut ist, der von dem Verbrennungsmotor (2) abgegebenes Abgas leitet, wobei die erste Turbine (261) den ersten Kompressor (251) dreht, wenn die erste Turbine (261) bei Lieferung des Abgases zu der ersten Turbine (261) gedreht wird; einer zweiten Turbine (262), die in dem Abgaskanal (10) eingebaut ist, wobei die zweite Turbine (262) den zweiten Kompressor (11) dreht, wenn die zweite Turbine (262) bei Lieferung des Abgases zu der zweiten Turbine (262) gedreht wird; einem ersten Ventil (17), das entweder in einem ersten Abgasströmungspfad (271), der das Abgas von dem Verbrennungsmotor (2) zu der ersten Turbine (261) führt, oder in einem zweiten Abgasströmungspfad (272) eingebaut ist, der das Abgas von dem Verbrennungsmotor (2) zu der zweiten Turbine (262) führt, wobei das erste Ventil (17) den einen Abgasströmungspfad aus der Gruppe des ersten Abgasströmungspfades (271) und des zweiten Abgasströmungspfades (272) öffnet oder schließt durch Drehung des ersten Ventils (17) um eine Achse einer ersten Ventilwelle (173); einem zweiten Ventil (18), das in einem Bypassströmungspfad (273) eingebaut ist, der zwischen einer Seite der ersten Turbine (261) und der zweiten Turbine (262), an der der Verbrennungsmotor (2) angeordnet ist, und einer entgegengesetzten Seite der ersten Turbine (261) und der zweiten Turbine (262), die von dem Verbrennungsmotor (2) entgegengesetzt ist, in dem Abgaskanal (10) verbindet, wobei der Bypassströmungspfad (273) die erste Turbine (261) und die zweite Turbine (262) umgeht, wobei das zweite Ventil (18) den Bypassströmungspfad (273) öffnet oder schließt durch Drehung des zweiten Ventils (18) um eine Achse einer zweiten Ventilwelle (183); und der Ventilantriebsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der erste Ventilhebel (61) mit der ersten Ventilwelle (173) einstückig drehbar ist, um das erste Ventil (17) anzutreiben, und der zweite Ventilhebel (62) mit der zweiten Ventilwelle (183) einstückig drehbar ist, um das zweite Ventil (18) anzutreiben.
Ventilantriebsvorrichtung, die an einer Aufladeeinrichtung (3, 22, 23, 24) eingebaut ist, die ein erstes Ventil (17), das um eine Achse einer ersten Ventilwelle (173) drehbar ist, und ein zweites Ventil (18) aufweist, die um eine Achse einer zweiten Ventilwelle (183) drehbar ist, wobei die Ventilantriebsvorrichtung so aufgebaut ist, dass sie das erste Ventil (17) und das zweite Ventil (18) antreibt, wobei die Ventilantriebsvorrichtung Folgendes aufweist: einen Aktuator (730), der eine Abgabewelle (737) aufweist, die um eine Achse der Abgabewelle (737) drehbar ist; einen ersten Antriebshebel (740), der eine erste Antriebshebelwelle (743) aufweist, die mit der Abgabewelle (737) einstückig drehbar ist, wobei eine Achse der ersten Antriebshebelwelle (743) parallel zu der Achse der Abgabewelle (737) ist und an einem Ort angeordnet ist, der von der Achse der Abgabewelle (737) um einen ersten vorbestimmten Abstand (D1) beabstandet ist; einen zweiten Antriebshebel (750), der eine zweite Antriebshebelwelle (753) aufweist, die relativ zu der Abgabewelle (737) drehbar ist, wobei eine Achse der zweiten Antriebshebelwelle (753) parallel zu der Achse der Abgabewelle (737) ist und an einem Ort angeordnet ist, der von der Achse der Abgabewelle (737) um einen zweiten vorbestimmten Abstand (D2) beabstandet ist; einen ersten Ventilhebel (61), der eine erste Ventilhebelwelle (612) aufweist, die mit der ersten Ventilwelle (173) einstückig drehbar ist, wobei eine Achse der ersten Ventilhebelwelle (612) parallel zu der Achse der ersten Ventilwelle (173) ist und an einem Ort angeordnet ist, der von der Achse der ersten Ventilwelle (173) um einen dritten vorbestimmten Abstand (D3) beabstandet ist; einen zweiten Ventilhebel (62), der eine zweite Ventilhebelwelle (622) aufweist, die mit der zweiten Ventilwelle (183) einstückig drehbar ist, wobei eine Achse der zweiten Ventilhebelwelle (622) parallel zu der Achse der zweiten Ventilwelle (183) ist und an einem Ort angeordnet ist, der von der Achse der zweiten Ventilwelle (183) um einen vierten vorbestimmten Abstand (D4) beabstandet ist; einer ersten Stange (65), die mit der ersten Antriebshebelwelle (743) an einem Endabschnitt der ersten Stange (65) drehbar verbunden ist und mit der ersten Ventilhebelwelle (612) an einem anderen Endabschnitt der ersten Stange (65), der von dem einen Endabschnitt der ersten Stange (65) entgegengesetzt ist, drehbar verbunden ist; einer zweiten Stange (66), die mit der zweiten Antriebshebelwelle (753) an einem Endabschnitt der zweiten Stange (66) drehbar verbunden ist und mit der zweiten Ventilhebelwelle (622) an einem anderen Endabschnitt der zweiten Stange (66), der von dem einen Endabschnitt der zweiten Stange (66) entgegengesetzt ist, drehbar verbunden ist; einen ersten vorbestimmten Formabschnitt (771), der an einem entsprechenden Ort des ersten Antriebshebels (740) ausgebildet ist, der von der Achse der Abgabewelle (737) um einen vorbestimmten Abstand beabstandet ist; einen zweiten vorbestimmten Formabschnitt (772), der an dem zweiten Antriebshebel (750) ausgebildet ist und mit dem ersten vorbestimmten Formabschnitt (771) in Kontakt bringbar ist; und eine Drängvorrichtung (781), die zwischen dem ersten Antriebshebel (740) und dem zweiten Antriebshebel (750) angeordnet ist und den ersten Antriebshebel (740) und den zweiten Antriebshebel (750) so drängt, dass der erste vorbestimmte Formabschnitt (771) und der zweite vorbestimmte Formabschnitt (772) zueinander hin bewegt wird.
Ventilantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei die Ventilantriebsvorrichtung an der Aufladeeinrichtung (3, 22, 23) eingebaut ist, die Folgendes aufweist: einen Kompressor (11), der in einem Einlasskanal (6) eingebaut ist, der Einlassluft zu einem Verbrennungsmotor (2) führt; eine Turbine (13), die in einem Abgaskanal (10) eingebaut ist, der von dem Verbrennungsmotor (2) abgegebenes Abgas leitet, wobei die Turbine (13) den Kompressor (11) dreht, wenn die Turbine (13) bei Lieferung des Abgases zu der Turbine (13) gedreht wird; das erste Ventil (17), das in einem Abgasströmungspfad (142, 143, 144, 146, 221, 222, 231, 232) eingebaut ist, der das Abgas von dem Verbrennungsmotor (2) zu der Turbine (13) führt, wobei das erste Ventil (17) den Abgasströmungspfad (142, 143, 144, 146, 221, 222, 231, 232) öffnet oder schließt durch Drehung des ersten Ventils (17) um die Achse der ersten Ventilwelle (173); und das zweite Ventil (18), das in einem Bypassströmungspfad (145, 147, 223, 233, 234) eingebaut ist, der zwischen einer Seite der Turbine (13), an der der Verbrennungsmotor (2) angeordnet ist, und einer entgegengesetzten Seite der Turbine (13), die von dem Verbrennungsmotor (2) entgegengesetzt ist, in dem Abgaskanal (10) verbindet, wobei der Bypassströmungspfad (145, 147, 223, 233, 234) die Turbine (13) umgeht, wobei das zweite Ventil (18) den Bypassströmungspfad (145, 147, 223, 233, 234) öffnet oder schließt durch Drehung des zweiten Ventils (18) um die Achse der zweiten Ventilwelle (183); und die Ventilantriebsvorrichtung das erste Ventil (17) und das zweite Ventil (18) öffnet oder schließt.
Ventilantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei die Ventilantriebsvorrichtung an der Aufladeeinrichtung (2, 22, 23) eingebaut ist, die Folgendes aufweist: einen ersten Kompressor (251) und einen zweiten Kompressor (252), die in einem Einlasskanal (6) eingebaut sind, der Einlassluft zu einem Verbrennungsmotor (2) führt; eine erste Turbine (261), die in einem Abgaskanal (10) eingebaut ist, der von dem Verbrennungsmotor (2) abgegebenes Abgas leitet, wobei die erste Turbine (261) den ersten Kompressor (251) dreht, wenn die erste Turbine (261) bei Lieferung des Abgases zu der ersten Turbine (261) gedreht wird; eine zweite Turbine (262), die in dem Abgaskanal (10) eingebaut ist, wobei die zweite Turbine (262) den zweiten Kompressor (252) dreht, wenn die zweite Turbine (262) bei Lieferung des Abgases zu der zweiten Turbine (262) gedreht wird; das erste Ventil (17), das in entweder einem ersten Abgasströmungspfad (271), der das Abgas von dem Verbrennungsmotor (2) zu der ersten Turbine (261) führt, oder in einem zweiten Abgasströmungspfad (272) eingebaut ist, der das Abgas von dem Verbrennungsmotor (2) zu der zweiten Turbine (262) führt, wobei das erste Ventil (17) den einen Abgasströmungspfad d. h. den ersten Abgasströmungspfad (271) oder den zweiten Abgasströmungspfad (272) öffnet oder schließt durch Drehung des ersten Ventils (17) um die Achse der ersten Ventilwelle (173); und das zweite Ventil (18), das in einem Bypassströmungspfad (273) eingebaut ist, der zwischen einer Seite der ersten Turbine (261) und der zweiten Turbine (262), an der der Verbrennungsmotor (2) angeordnet ist, und einer entgegengesetzten Seite der ersten Turbine (261) und der zweiten Turbine (262), die von dem Verbrennungsmotor (2) entgegengesetzt ist, in dem Abgaskanal (10) verbindet, wobei der Bypassströmungspfad (273) die erste Turbine (261) und die zweite Turbine (262) umgeht, wobei das zweite Ventil (18) den Bypassströmungspfad (273) öffnet oder schließt durch Drehung des zweiten Ventils (18) um die Achse der zweiten Ventilwelle (183); und die Ventilantriebsvorrichtung das erste Ventil (17) und das zweite Ventil (18) öffnet oder schließt.
Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die Drängvorrichtung (781) aus einem elastischen Element hergestellt ist, das einen vorbestimmten Elastizitätsmodul hat; ein Endabschnitt der Drängvorrichtung (781) mit dem ersten Antriebshebel (740) in Eingriff steht; und ein anderer Endabschnitt der Drängvorrichtung (781), der von dem einen Endabschnitt der Drängvorrichtung (781) entgegengesetzt ist, mit dem zweiten Antriebshebel (750) in Eingriff steht.
Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei ein drehbarer Bereich des ersten Antriebshebels (740) eine vorbestimmte Drehposition umfasst, an der eine erste gerade Linie (L1), die senkrecht zu der Achse der Abgabewelle (737) und der Achse der ersten Antriebshebelwelle (743) ist, und eine zweite gerade Linie (L2), die senkrecht zu der Achse der ersten Antriebshebelwelle (743) und der Achse der ersten Ventilhebelwelle (612) ist, sich einander entlang einer gemeinsamen geraden Linie überlappen.
Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei der zweite Antriebshebel (750) und der zweite Ventilhebel (62) derart aufgebaut sind, dass der zweite vorbestimmte Abstand (D2) kleiner ist als der vierte vorbestimmte Abstand (D4).
Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 bis 18, wobei der erste Antriebshebel (740) und der erste Ventilhebel (61) derart aufgebaut sind, dass der erste vorbestimmte Abstand (D1) kleiner ist als der dritte vorbestimmte Abstand (D3).
Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 bis 19, wobei der zweite Antriebshebel (750), die zweite Stange (66) und der zweite Ventilhebel (62) so angeordnet sind, dass die folgende Bedingung erfüllt ist beim Versetzen des zweiten Ventils (18) in einen gänzlich geschlossenen Zustand: ein Winkel zwischen einer dritten graden Linie (L3), die senkrecht zu der Achse der Abgabewelle (737) und der Achse der zweiten Antriebshebelwelle (753) ist, und einer vierten geraden Linie (L4), die senkrecht zu der Achse der zweiten Antriebshebelwelle (753) und der Achse der zweiten Ventilhebelwelle (622) ist, ein spitzer Winkel oder ein stumpfer Winkel ist.
Ventilantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 20, wobei der zweite Antriebshebel (750), die zweite Stange (66) und der zweite Ventilhebel (62) so angeordnet sind, dass die folgende Bedingung erfüllt ist beim Versetzen des zweiten Ventils (18) in den gänzlich geschlossenen Zustand: ein Winkel zwischen einer fünften geraden Linie (L5), die senkrecht zu der Achse der zweiten Ventilhebelwelle (622) und der Achse der zweiten Ventilwelle (183) ist, und der vierten geraden Linie (L4) ein rechter Winkel ist.
Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 bis 21, wobei der erste Antriebshebel (740), die erste Stange (65) und der erste Ventilhebel (61) so angeordnet sind, dass die folgende Bedingung erfüllt ist beim Versetzen des ersten Ventils (17) in einen gänzlich geschlossenen Zustand: ein Winkel zwischen einer ersten geraden Linie (L1), die senkrecht zu der Achse der Abgabewelle (737) und der Achse der ersten Antriebshebelwelle (743) ist, und einer zweiten geraden Linie (L2), die senkrecht zu der Achse der ersten Antriebshebelwelle (743) und der Achse der ersten Ventilhebelwelle (612) ist, ein spitzer Winkel oder ein stumpfer Winkel ist.
Ventilantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 22, wobei der erste Antriebshebel (740), die erste Stange (65) und der erste Ventilhebel (61) so angeordnet sind, dass die folgende Bedingung erfüllt ist beim Versetzen des ersten Ventils (17) in den gänzlich geschlossenen Zustand: ein Winkel zwischen einer sechsten geraden Linie (L6), die senkrecht zu der Achse der ersten Ventilhebelwelle (612) und der Achse der ersten Ventilwelle (173) ist, und der zweiten geraden Linie (L2) ein rechter Winkel ist.
Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 bis 23, wobei der erste Antriebshebel (740), die erste Stange (65), der erste Ventilhebel (61), der zweite Antriebshebel (750), die zweite Stange (66) und der zweite Ventilhebel (62) so angeordnet sind, dass die folgende Bedingung erfüllt ist bei Drehung der Abgabewelle (737) in einer Drehrichtung oder einer anderen Drehrichtung: die erste Ventilwelle (173) und die zweite Ventilwelle (183) werden jeweils in verschiedene Drehrichtungen so gedreht, dass das erste Ventil (17) und das zweite Ventil (18) geöffnet oder geschlossen werden.
Ventilantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 24, wobei wenn das erste Ventil (17) geöffnet wird, die erste Stange (65) durch die erste Antriebshebelwelle (743) und die erste Ventilhebelwelle (612) axial gedrückt wird; wenn das erste Ventil (17) geschlossen wird, die erste Stange (65) durch die erste Antriebshebelwelle (743) und die erste Ventilhebelwelle (612) axial gezogen wird; wenn das zweite Ventil (18) geöffnet wird, die zweite Stange (66) durch die zweite Antriebshebelwelle (753) und die zweite Ventilhebelwelle (622) axial gezogen wird; und wenn das zweite Ventil (18) geschlossen wird, die zweite Stange (66) durch die zweite Antriebshebelwelle (753) und die zweite Ventilhebelwelle (622) axial gedrückt wird.
Ventilantriebsvorrichtung gemäß Anspruch 24, wobei wenn das erste Ventil (17) geöffnet wird, die erste Stange (65) durch die erste Antriebshebelwelle (743) und die erste Ventilhebelwelle (612) axial gezogen wird; wenn das erste Ventil (17) geschlossen wird, die erste Stange (65) durch die erste Antriebshebelwelle (743) und die erste Ventilhebelwelle (612) axial gedrückt wird; wenn das zweite Ventil (18) geöffnet wird, die zweite Stange (66) durch die zweite Antriebshebelwelle (753) und die zweite Ventilhebelwelle (622) axial gedrückt wird; und wenn das zweite Ventil (18) geschlossen wird, die zweite Stange (66) durch die zweite Antriebshebelwelle (753) und die zweite Ventilhebelwelle (622) axial gezogen wird.
Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 bis 26, die des Weiteren einen Zwischenraumausbildungsabschnitt (90) aufweist, der in entweder dem ersten vorbestimmten Formabschnitt (771) oder dem zweiten vorbestimmten Formabschnitt (772) ausgebildet ist und von diesem zu dem anderen vorbestimmten Formabschnitt d. h. dem zweiten vorbestimmten Formabschnitt (772) oder dem ersten vorbestimmten Formabschnitt (771) vorragt und einen vorbestimmten Zwischenraum zwischen dem ersten vorbestimmten Formabschnitt (771) und dem zweiten vorbestimmten Formabschnitt (772) ausbildet, wenn der Zwischenraumausbildungsabschnitt (90) mit dem anderen vorbestimmten Formabschnitt d. h. dem zweiten vorbestimmten Formabschnitt (772) oder dem ersten vorbestimmten Formabschnitt (771) in Kontakt steht, wobei ein Vorragebetrag des Zwischenraumausbildungsabschnittes (90) von dem einen vorbestimmten Formabschnitt d. h. dem ersten vorbestimmten Formabschnitt (771) oder dem zweiten vorbestimmten Formabschnitt (772) variabel ist.
Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 bis 27, wobei der erste Antriebshebel (740) und der zweite Antriebshebel (750) hintereinander in einer axialen Richtung der Abgabewelle (737) angeordnet sind; und zumindest entweder der erste vorbestimmte Formabschnitt (771) und/oder der zweite vorbestimmte Formabschnitt (772) ausgebildet ist durch Biegen eines Elementes, das entweder den ersten Antriebshebel (740) oder den zweiten Antriebshebel (750) ausbildet.
Ventilantriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 bis 28, wobei wenn elektrische Energie zu dem Aktuator (730) geliefert wird, der Aktuator (730) die Abgabewelle (737) dreht.
Aufladeeinrichtung mit: einem Kompressor (11), der in einem Einlasskanal (6) eingebaut ist, der Einlassluft zu einem Verbrennungsmotor (2) führt; einer Turbine (13), die in einem Abgaskanal (10) eingebaut ist, der von dem Verbrennungsmotor (2) abgegebenes Abgas leitet, wobei die Turbine (13) den Kompressor (11) dreht, wenn die Turbine (13) bei Lieferung des Abgases zu der Turbine (13) gedreht wird; einem ersten Ventil (17), das in einem Abgasströmungspfad (142, 143, 144, 146, 221, 222, 231, 232) eingebaut ist, der das Abgas von dem Verbrennungsmotor (2) zu der Turbine (13) führt, wobei das erste Ventil (17) den Abgasströmungspfad (142, 143, 144, 146, 221, 222, 231, 232) öffnet oder schließt durch Drehung des ersten Ventils (17) um eine Achse einer ersten Ventilwelle (173); einem zweiten Ventil (18), das in einem Bypassströmungspfad (145, 147, 223, 233, 234) eingebaut ist, der zwischen einer Seite der Turbine (13), an der der Verbrennungsmotor (2) angeordnet ist, und einer entgegengesetzten Seite der Turbine (13), die von dem Verbrennungsmotor (2) entgegengesetzt ist, in dem Abgaskanal (10) verbindet, wobei der Bypassströmungspfad (145, 147, 223, 233, 234) die Turbine (13) umgeht, wobei das zweite Ventil (18) den Bypassströmungspfad (145, 147, 223, 233, 234) öffnet oder schließt durch Drehung des zweiten Ventils (18) um eine Achse einer zweiten Ventilwelle (183); und der Ventilantriebsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 13 bis 29, wobei der erste Ventilhebel (61) mit der ersten Ventilwelle (173) einstückig drehbar ist, um das erste Ventil (17) anzutreiben, und der zweite Ventilhebel (62) mit der zweiten Ventilwelle (183) einstückig drehbar ist, um das zweite Ventil (18) anzutreiben.
Aufladeeinrichtung mit: einem ersten Kompressor (251) und einem zweiten Kompressor (252), die in einem Einlasskanal (6) eingebaut sind, der Einlassluft zu einem Verbrennungsmotor (2) fährt; einer ersten Turbine (261), die in einem Abgaskanal (10) eingebaut ist, der von dem Verbrennungsmotor (2) abgegebenes Abgas leitet, wobei die erste Turbine (261) den ersten Kompressor (251) dreht, wenn die erste Turbine (261) bei Lieferung des Abgases zu der ersten Turbine (261) gedreht wird; einer zweiten Turbine (262), die in dem Abgaskanal (10) eingebaut ist, wobei die zweite Turbine (262) den zweiten Kompressor (11) dreht, wenn die zweite Turbine (262) bei Lieferung des Abgases zu der zweiten Turbine (262) gedreht wird; einem ersten Ventil (17), das in entweder einem ersten Abgasströmungspfad (271), der das Abgas von dem Verbrennungsmotor (2) zu der ersten Turbine (261) führt, oder in einem zweiten Abgasströmungspfad (272) eingebaut ist, der das Abgas von dem Verbrennungsmotor (2) zu der zweiten Turbine (262) führt, wobei das erste Ventil (17) den einen Abgasströmungspfad d. h. den ersten Abgasströmungspfad (271) oder den zweiten Abgasströmungspfad (272) öffnet oder schließt durch Drehung des ersten Ventils (17) um eine Achse einer ersten Ventilwelle (173); einem zweiten Ventil (18), das in einem Bypassströmungspfad (273) eingebaut ist, der zwischen einer Seite der ersten Turbine (261) und der zweiten Turbine (262), an der der Verbrennungsmotor (2) angeordnet ist, und einer entgegengesetzten Seite der ersten Turbine (261) und der zweiten Turbine (262), die von dem Verbrennungsmotor (2) entgegengesetzt ist, in dem Abgaskanal (10) verbindet, während der Bypassströmungspfad (273) die erste Turbine (261) und die zweite Turbine (262) umgeht, wobei das zweite Ventil (18) den Bypassströmungspfad (273) öffnet oder schließt durch Drehung des zweiten Ventils (18) um eine Achse einer zweiten Ventilwelle (183); und der Ventilantriebsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 13 bis 29, wobei der erste Ventilhebel (61) mit der ersten Ventilwelle (173) einstückig drehbar ist, um das erste Ventil (17) anzutreiben, und der zweite Ventilhebel (62) mit der zweiten Ventilwelle (183) einstückig drehbar ist, um das zweite Ventil (18) anzutreiben.