内燃机的气门正时控制装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种内燃机的气门正时控制装置,其可限制为适于内燃机起动时温度的气门正时。在内燃机低温时,第一锁定机构(4a)的第一、第二锁定销(28)、(29)卡入第一、第二锁定孔(24)、(25),将叶片转子(9)锁定在第一中间旋转位置,在内燃机的极低温起动时,利用储压器(47)的高压力使上述第一、第二锁定销从第一、第二锁定孔立刻退出而解除锁定,使叶片转子(9)利用摩擦扭矩旋转到第二中间旋转位置,将第三、第四锁定销(30)、(31)卡入第三、第四锁定孔(26)、(27a)进行锁定,进而,在怠速停止时,将第四锁定销卡入第四锁定孔的第二孔部(27b)并锁定在最滞后角位置。
【专利说明】内燃机的气门正时控制装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及根据内燃机运转状态对进气门或排气门的开关正时进行可变控制的 内燃机的气门正时控制装置。
【背景技术】
[0002] 近年来,提供了一种气门正时控制装置,例如在具备怠速停止机构的车辆中,在 其怠速停止时(暖机结束后),相对于正时链轮将凸轮轴的相对旋转位置控制在最滞后角位 置,缩小有效压缩比,降低起动振动,由此,可实现起动性提高的阿特金森循环。
[0003] 但是,在进行该阿特金森循环的气门正时中,有效压缩比变小,因此,内燃机的低 温起动可能变得困难。
[0004] 因此,如以下专利文献1中记载的技术,提出了在内燃机起动时,在最滞后角位置 和最提前角位置之间的中间位置锁定气门正时,来增大有效压缩比,由此,确保低温时的起 动性。
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :(日本)特开2011 - 69288号公报
[0007] 但是,专利文献1中记载的气门正时控制装置在暖机结束后起动时,若以与低温 起动相同的气门正时起动,则压缩比过高,可能产生预燃等异常燃烧而产生杂音。
[0008] 因此,为了在暖机结束后起动时降低有效压缩比,还考虑在低温起动的气门正时 更滞后角侧的位置进行锁定,但如果在要锁定的位置使用例如导向槽等进行导向,则在起 动时难以锁定在其它位置。
[0009] 但是,如果设置用于导向的导向槽等,则会导致如下技术问题,即,需要从低温起 动时的气门正时大幅度地错开相位,而不能在适于起动时的温度的气门正时进行锁定。
【发明内容】
[0010] 本发明是鉴于所述专利文献1中记载的发明等技术问题而提出的,提供一种内燃 机的气门正时控制装置,其可限制为适于内燃机起动时温度的气门正时。
[0011] 第一技术方案的发明是一种内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,具备:
[0012] 壳体,从曲轴向其传递旋转力并且在突设有制动块的内周侧形成有动作室;
[0013] 叶片转子,其具有固定在凸轮轴的转子和将所述动作室分隔成滞后角动作室和提 前角动作室的叶片,通过相对于所述滞后角动作室和提前角动作室选择性地供给、排出液 压,能够相对于所述壳体向提前角方向或滞后角方向进行相对旋转;
[0014] 第一锁定机构,其由滑动自如地设于该叶片转子或所述壳体的一方的第一锁定部 件及第二锁定部件,设于所述叶片转子或所述壳体的另一方且通过使所述第一锁定部件卡 入、将叶片转子相对于所述壳体的相对旋转位置限制在规定位置的第一锁定凹部,设于所 述叶片转子或壳体的另一方且通过使所述第二锁定部件卡入而将叶片转子相对于所述壳 体的相对旋转位置限制在规定位置的第二锁定凹部而构成;通过使所述第一锁定部件卡入 第一锁定凹部并使所述第二锁定部件卡入第二锁定凹部,相对于所述壳体,将叶片转子锁 定在最滞后角位置和最提前角位置之间的第一位置,所述第一锁定部件和第二锁定部件从 所述第一锁定凹部和第二锁定凹部退出而解除锁定;
[0015] 第二锁定机构,其由滑动自如地设于所述叶片转子或壳体的一方的第三锁定部件 及第四锁定部件,设于所述叶片转子或壳体的另一方、通过使所述第三锁定部件卡入而将 叶片转子相对于所述壳体的相对旋转位置限制在规定位置的第三锁定凹部,设于所述叶片 转子或壳体的另一方、通过使所述第四锁定部件卡入而将所述壳体和叶片转子的相对旋转 位置限制在规定位置的第四锁定凹部而构成;通过使所述第三锁定部件卡入第三锁定凹部 并使所述第四锁定部件卡入第四锁定凹部,相对于所述壳体,将叶片转子锁定在最滞后角 位置和最提前角位置之间、比所述第一位置更靠滞后角侧的第二位置,所述第三锁定部件 和第四锁定部件从第三锁定凹部和第四锁定凹部退出而解除锁定。
[0016] 根据本发明,可以限制为适于内燃机的起动温度的气门正时。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1是表示本发明的气门正时控制装置的第一实施方式的剖面图;
[0018] 图2是该气门正时控制装置的主要部分分解立体图;
[0019] 图3是将该气门正时控制装置的前面板拆除表示的正面图;
[0020] 图4是表示本实施方式的液压回路的概略图;
[0021] 图5表示供于本实施方式的储压器和第二电磁切换阀及止回阀,A是表示向储压 器供给来自油泵的液压的状态的局部剖面图,B是表示向储压器的液压供给结束的状态的 局部剖面图,C是表示从储压器向第二电磁切换阀方向供给液压的状态的局部剖面图;
[0022] 图6A是表示叶片转子位于靠最滞后角时的各锁定销的动作的展开剖面图,B是表 示锁定的锁定销和叶片转子的旋转位置的正面图;
[0023] 图7A是表示叶片转子在第一中间旋转位置旋转时的各锁定销的动作的展开剖面 图,B是表示锁定的锁定销和叶片转子的旋转位置的正面图;
[0024] 图8A是表示叶片转子在第二中间旋转位置旋转时的各锁定销的动作的展开剖面 图,B是表示锁定的锁定销和叶片转子的旋转位置的正面图;
[0025] 图9是排气门和进气门的气门升程特性图,表示图6?图8所示的进气门的最滞 后角相位位置和第一、第二中间旋转位置的相位;
[0026] 图10表示该叶片转子各自的锁定位置,是表示与图6?图8所示的位置对应的叶 片转子的角度位置的表;
[0027] 图11是表示本发明第二实施方式的概略剖面图;
[0028] 图12是表示供于第三实施方式的储压器的局部剖面图;
[0029] 图13是表示供于第四实施方式的第三电磁切换阀的纵剖面图。
[0030] 标记说明
[0031] 1…链轮(驱动旋转体)
[0032] 2…凸轮轴
[0033] 3…相位变更机构
[0034] 4…锁定机构
[0035] 4a…第一锁定机构
[0036] 4b…第二锁定机构
[0037] 5…液压回路
[0038] 7…壳体
[0039] 9…叶片转子(从动旋转体)
[0040] 10…壳体主体
[0041] 11 (11a)…滞后角液压室
[0042] 12 (12a)…提前角液压室
[0043] 15…转子
[0044] 16a?16d…第一?第四叶片
[0045] 18…滞后角通路
[0046] 19…提前角通路
[0047] 24…第一锁定孔(第一锁定凹部)
[0048] 25…第二锁定孔(第一锁定凹部)
[0049] 26…第三锁定孔(第三锁定凹部)
[0050] 27a…第四锁定孔(第四锁定凹部)
[0051] 27b…第五锁定孔(第五锁定凹部)
[0052] 28…第一锁定销(第一锁定部件)
[0053] 29…第二锁定销(第一锁定部件)
[0054] 30…第三锁定销(第三锁定部件)
[0055] 31···第四锁定销(第四锁定部件)
[0056] 41…第一锁定解除通路
[0057] 42…第二锁定解除通路
[0058] 43…油泵
[0059] 43a…喷出通路
[0060] 44…第一电磁切换阀
[0061] 45…第二电磁切换阀
[0062] 46…第三电磁切换阀
[0063] 47…储压器
[0064] 48…止回阀
[0065] 49…链罩
[0066] 50…通路构成部
[0067] 51…密封部件
[0068] 53…第一分支通路
[0069] 54…第二分支通路
[0070] 55…第三分支通路
[0071] 61…气缸
[0072] 62···活塞
[0073] 63…储压室
[0074] 65…弹簧部件
【具体实施方式】
[0075] 以下,基于【专利附图】
【附图说明】将本发明的内燃机的气门正时控制装置应用于汽车用内燃机 的进气门侧的实施方式。另外,应用本实施方式的车辆具有所谓的怠速停止机构,并且作为 内燃机,应用成为高压缩比规格(例如12. 6)的内燃机。
[0076] 如图1?图4所示,本实施方式的气门正时控制装置具备:利用内燃机的曲轴并经 由正时链条进行旋转驱动的驱动旋转体即链轮1、沿着内燃机前后方向配置且相对于上述 链轮1可以相对旋转地设置的进气侧的凸轮轴2、配置于上述链轮1和凸轮轴2之间变换该 两者的相对旋转相位的相位变更机构3、在最提前角相位和最滞后角相位之间的中间相位 位置及最滞后角相位位置锁定该相位变更机构3的锁定机构4、对上述相位变更机构3或锁 定机构4分别分开独立地供给、排出液压而使各机构3、4动作的液压回路5。
[0077] 上述链轮1作为封闭后述的壳体7的后端开口的后罩构成,形成大致厚壁的圆板 状,在外周具有卷绕上述正时链条的齿轮部la,并且在中央贯通形成有支承孔ld,该支承 孔Id旋转自如地支承于在上述凸轮轴2上固定的后述叶片转子9的外周。另外,链轮1在 外周侧的周向等间隔位置上形成有4个内螺纹孔lb。
[0078] 上述凸轮轴2经由凸轮轴承旋转自如地支承于未图示的汽缸盖上,在外周面上, 使作为内燃机气门即进气门进行打开动作的每个气缸的两个卵形驱动凸轮(未图示)一体 固定于轴向位置上,并且在一端部2a的内部轴心方向上形成有内螺纹孔2b。
[0079] 如图1?图4所示,上述相位变更机构3具备:设于上述凸轮轴2的一端部2a侧 的壳体7、经由螺纹安装在上述凸轮轴2 -端部的内螺纹孔2b的凸轮螺栓8而固定且旋转 自如地收容于上述壳体7内的从动旋转体即叶片转子9、形成于上述壳体7内的动作室且 在该壳体7的内周面上由向内侧(中心)突设的后述的四个制动块10a?10d和上述叶片转 子9隔成的分别作为四个滞后角动作室的滞后角液压室11及作为提前角动作室的提前角 液压室12。
[0080] 上述壳体7由圆筒状的壳体主体10、通过冲压成形而形成且闭塞上述壳体主体10 的前端开口的前面板13、作为闭塞后端开口的后罩的上述链轮1构成。
[0081] 上述壳体主体10由烧结金属一体形成,在内周面的圆周方向大致等间隔位置一 体突设有四个上述各制动块l〇a?10d,并且,在该各制动块10a?10d的外周侧分别沿着 轴向贯通形成有螺栓插通孔l〇e。
[0082] 上述前面板13形成为金属制的薄板圆盘状,在中央形成有贯通孔13a,并且在外 周侧的周向的等间隔位置贯通形成有四个螺栓插通孔13b。
[0083] 而且,上述链轮1和壳体主体10及前面板13利用插入上述各螺栓插通孔13b、10e 并螺纹安装在上述各内螺纹孔lb中的四个螺栓14连接固定。
[0084] 另外,图2中,附图标记01是安装于上述链轮1内侧面的外周侧的定位销,该定位 销01分别插入形成于上述壳体主体10的第一制动块l〇a内部的定位孔02和贯通形成于 前面板13的定位孔03,以进行组装时的壳体主体10和前面板13相对于链轮1的定位。
[0085] 上述叶片转子9由金属材料一体形成,由利用上述凸轮螺栓8固定于凸轮轴2的 一端部的转子15和在该转子15的外周面上放射状地突设于圆周方向的大致90°等间隔位 置的4个叶片16a?16d构成。
[0086] 如图1所示,上述转子15形成为壁厚比较厚的圆盘状,在中央具有有底圆筒状的 固定部15a,并且在该固定部15a的底壁15b上贯通形成有供凸轮螺栓8插入的螺栓插通孔 15c,底壁15b的内底面成为凸轮螺栓8的头部8a的着座面。另外,在固定部15a的内部形 成有供凸轮螺栓8整体插入并且使定后述的通路构成部50插入并固定的保持孔15d。
[0087] 而且,该转子15中,周向上相互邻接的各叶片16a?16d间的圆弧部位的外周面 被设定为同一曲率半径,在该各圆弧部位的外周面上相对配置有上述制动块l〇a?10d的 各前端缘,并且在分别设于该各前端缘的密封槽内被保持的密封部件17a的内面滑接。该 各密封部件17a形成大致=字状,利用设于各密封槽的孔部侧的板簧17b向上述转子15的 各圆弧部位的外周面方向施力。
[0088] 上述各叶片16a?16d整体的突出长度被设定为大致相同,并且圆周方向的宽度 形成为大致相同的比较厚的壁厚,分别配置于上述各制动块l〇a?10d之间。另外,在上述 各叶片16a?16d的前端外周部沿着轴向截面矩形状地形成有密封槽,并且在该各密封槽 上分别设有与壳体主体10的内周面滑接的=字状的密封部件17c。该密封部件17c利用配 置于内侧的板簧17d向壳体主体10的内周面方向施力。
[0089] 利用上述各制动块10a?10d和各叶片16a?16d的各密封部件17a、17c,上述滞 后角液压室11和提前角液压室12之间一直保持密封。
[0090] 另外,如图3所示,上述叶片转子9向滞后角侧进行相对旋转时,第一叶片16a的 一侧面与相对的上述第一制动块l〇a的相对侧面抵接,限制最大滞后角侧的旋转位置,当 向提前角侧进行相对旋转时,第一叶片16a的另一侧面与相对的另一第二制动块10b的相 对侧面抵接,限制最大提前角侧的旋转位置。
[0091] 此时,从圆周方向来看,其它叶片16b?16d的两侧面不与相对的各制动块10a? l〇d的相对面抵接,而是处于分开状态。因此,叶片转子9和制动块10的抵接精度提高,并 且液压向上述各液压室11、12的供给速度变快,叶片转子9的正反旋转响应性变高。
[0092] 另外,上述叶片转子9在与壳体3的通常的相对旋转控制时,在后述的第一叶片 16a与对应的第一制动块10a或第二制动块10b分别抵接的最滞后角相位和最提前角相位 更内侧即稍微靠中间的范围内进行相对旋转控制。
[0093] 在上述各叶片16a?16d的旋转轴向的两侧面和各制动块10a?10d的两侧面之 间隔成有上述的各滞后角液压室11和各提前角液压室12。该各滞后角液压室11和各提前 角液压室12各自的容积被设定为大致相同。
[0094] 另外,如图3所示,上述各滞后角液压室11和各提前角液压室12经由沿着上述转 子15的内部径向分别形成的第一连通孔11a、第二连通孔12a、滞后角通路18、提前角通路 19,分别与后述的油泵43的喷出通路43a连通。
[0095] 上述锁定机构4根据内燃机的停止状态将叶片转子9相对于壳体7保持在上述 最滞后角侧的旋转位置(图6B的位置)、最滞后角侧和最提前角侧之间的靠提前角的第一中 间旋转位置(图7B的位置)、靠滞后角的第二中间旋转位置(图8B的位置),同时进行锁定保 持。
[0096] 如图10所示,上述最滞后角侧的旋转位置设定在曲柄角0°的角度位置,这是在 怠速停止等中适于内燃机温度为规定温度以上时的起动的旋转位置。
[0097] 上述第一中间旋转位置是对点火开关进行切断操作且在内燃机停止后利用锁定 机构4锁定叶片转子9的位置,如图10所示,设定在曲柄角约为55° (VTC相位角为27. 5° ) 的角度位置,这是适于通常的冷机起动的旋转位置。
[0098] 如图10所示,上述第二中间旋转位置设定在曲柄角约为35° (VTC相位角为 17.5° )的角度位置,这是适于在寒冷地区等极低温起动的旋转位置。
[0099] 如果具体地说明,则如图4、图6?图8所示,上述锁定机构4由第一锁定机构4a 和第二锁定机构4b构成,且主要由:在上述链轮内侧面lc的周向的大致等间隔位置分别由 孔构成部形成的第一?第四锁定凹部即第一?第四锁定孔24、25、26、27 (包含第五锁定凹 部)、在上述转子15的周向的大致等间隔位置设置4个且分别与上述第一?第四锁定孔24、 25、26、27卡合脱离的第一?第四锁定部件即第一?第四锁定销28、29、30、31、解除该各锁 定销28?31与上述各锁定孔24?27的卡合的第一、第二锁定解除通路41、42构成。
[0100] 由上述第一、第二锁定孔24、25和第一、第二锁定销28、29及第一锁定解除通路41 等构成第一锁定机构4a,由第三、第四锁定孔26、27和第三、第四锁定销30、31及第二锁定 解除通路42等构成第二锁定机构4b。
[0101] 上述第一锁定孔24形成为沿着圆周方向为长孔的台阶状,以上述链轮内侧面lc 为最上级形成从滞后角侧向提前角侧变低的台阶状,由滞后角侧较浅的圆弧状的第一孔部 24a和提前角侧较深的圆形状的第二孔部24b构成台阶状。另外,第一锁定孔24整体形成 为比第一锁定销28的小径的前端部28a的外径略大,卡入上述第二孔部24b的上述前端部 28a可以在圆周方向略微移动。另外,如上所述,第一锁定孔24形成于链轮1的内侧面lc 的上述叶片转子9的最滞后角和最提前角之间稍微靠提前角侧的中间位置。
[0102] 因此,第一锁定销28随着叶片转子15的提前角方向的旋转,前端部28a与链轮内 侧面lc滑接,并且当卡入第一锁定孔24的第一孔部24a时,在该时刻,前端部28a的侧缘 与第一孔部24a的内侧面抵接,以限制叶片转子9的滞后角方向的旋转,并且如图7A所示, 在与第二孔部24b抵接的阶段,限制滞后角方向和提前角方向的旋转。
[0103] 上述第二锁定孔25与第一锁定孔24相同,从滞后角侧向提前角侧形成为沿着圆 周方向为长孔的台阶状。即,以链轮1的内侧面lc为最上级,由此台阶状地形成从滞后角 侧向提前角侧逐级降低的圆弧状的第一孔部25a和长圆状的第二孔部25b,该两孔部25a、 25b形成为比第一锁定孔24的第一、第二孔部24a、24b在圆周方向上更长。
[0104] 而且,当上述第二锁定销29的前端部29a与上述第一孔部25a卡合时,限制叶片 转子9向滞后角方向的旋转,且当该前端部29a与第二孔部25b卡合时,第二锁定销29的 前端部29a可以向提前角、滞后角方向略微移动,但如图7A所示,当叶片转子9向提前角侧 旋转时,上述前端部29a的侧缘与第二孔部25b侧的侧面25c抵接,与上述第一锁定销28 协作,以限制叶片转子9向提前角方向和向滞后角方向的旋转。
[0105] 上述第三锁定孔26也形成为沿着圆周方向的长孔,但孔部26a不是台阶状,而形 成为具有均一深度的平坦状,并且当第三锁定销30的前端部30a卡合时,允许其向叶片转 子15的滞后角侧和提前角侧的略微旋转,但如图8A所示,随着叶片转子9向滞后角侧的规 定以上的移动,上述前端部30a的侧缘与周向的侧面26b抵接,以限制叶片转子9向滞后角 方向的旋转。
[0106] 上述第四锁定孔27与第一锁定孔24等一样,形成为沿着圆周方向为长孔的台阶 状,以链轮1的内侧面lc为最上级,由此台阶状地形成从提前角侧逐级降低的圆形状的、作 为第四锁定凹部的第一孔部27a和作为第五锁定凹部的第二孔部27b,该两孔部27a、27b以 与第二锁定孔25大致相同的长度沿着圆周方向较长地形成。
[0107] 如图8所示,上述第四锁定销31的前端部31a与上述第一孔部27a卡合时,限制 叶片转子9向提前角方向的移动,在该时刻,第三锁定销30也与第三锁定孔26卡合,限制 叶片转子9向滞后角侧的旋转,因此,经由两锁定销30、31将叶片转子9限制在滞后角侧的 第二中间旋转位置。
[0108] 另外,如图6A所示,通过第四锁定销31的前端部31a与第四锁定孔27的第二孔 部27b卡合,将叶片转子9限制在最滞后角侧的旋转位置。
[0109] 如图2、图3、图6?图8所示,上述第一锁定销28在上述转子15的上述第一、第 二叶片16a、16b之间的部位的内部轴向上贯通形成的第一销孔32a内滑动自如地配置,由 小径的上述前端部28a、位于该前端部28a后侧的中空状的大径部28b和形成于前端部28a 和大径部28b之间的台阶受压面28c -体形成。上述前端部28a的前端面形成为与上述第 一锁定孔24的第一孔部24a密合状态下形成可抵接的平坦面状。
[0110] 另外,该第一锁定销28利用弹性安装于大径部28b内部的凹槽孔部和前面板13 的内面之间的、作为施力部件的第一弹簧33的弹簧力,向与第一锁定孔24卡合的方向被施 力。
[0111] 另外,如图6A、图7A等所示,该第一锁定销28从形成于上述转子15内部的第一通 路孔37,经由第一锁定孔24对上述台阶受压面28c作用液压。利用该液压,第一锁定销28 抵抗上述第一弹簧33的弹簧力而后退移动,以解除与第一锁定孔24的卡合。
[0112] 上述第二锁定销29与第一锁定销28 -样,在位于转子15的第二叶片16b和第三 叶片16c之间部位的内部轴向上贯通形成的第二销孔32b内滑动自如地配置,且外形与第 一锁定销28-样,形成为台阶径状,由小径的前端部29a、中空状的大径部29b、台阶受压面 29c -体形成。上述前端部29a形成为在前端面与上述第二锁定孔25的各孔部25a、25b密 合状态下可抵接的平坦面状。
[0113] 该第二锁定销29通过弹性安装于从大径部29b的后端侧向内部轴向形成的凹槽 孔部和前面板13的内面之间的、作为施力部件的第二弹簧34的弹簧力,向与第二锁定孔25 卡合的方向被施力。
[0114] 另外,该第二锁定销29从形成于上述转子15内部的第二通路孔38对上述台阶受 压面29c作用液压。利用该液压,第二锁定销29抵抗上述第二弹簧34的弹簧力而后退移 动,以解除与第二锁定孔25的卡合。
[0115] 上述第三锁定销30在位于上述转子15的第三叶片16c和第四叶片16d之间的部 位的内部轴向上贯通形成的第三销孔32c内滑动自如地配置,外径形成台阶径状,且与第 一锁定销28 -样,由小径的上述前端部30a、中空状的大径部30b、台阶受压面30c -体形 成。上述前端部30a形成为在前端面与上述第三锁定孔26的各孔部26a的底面密合状态 下可抵接的平坦面状。
[0116] 另外,该第三锁定销30通过弹性安装于从大径部30b的后端侧向内部轴向形成的 凹槽孔部和前面板13内面之间的作为施力部件的第三弹簧35的弹簧力向与第三锁定孔26 卡合的方向施力。
[0117] 另外,该第三锁定销30从形成于上述转子15内部的第三通路孔39对上述台阶受 压面30c作用液压。利用该液压,第三锁定销30抵抗上述第三弹簧35的弹簧力而进行后 退移动,以解除与第三锁定孔26的卡合。
[0118] 上述第四锁定销31在位于上述转子15的第四叶片16d和第一叶片16a之间的部 位的内部轴向上贯通形成的第四销孔32d内滑动自如地配置,外径形成为台阶径状,且与 第一锁定销28 -样,由小径的上述前端部31a、中空状的大径部31b、台阶受压面31c -体 形成。上述前端部31a形成为在前端面与上述第四锁定孔27的各孔部27a、27b的底面密 合状态下可抵接的平坦面状。
[0119] 另外,第四锁定销31利用弹性安装于从大径部31b的后端侧向内部轴向形成的凹 槽孔部和前面板13的内面之间的、作为施力部件的第四弹簧36的弹簧力向与第四锁定孔 27卡合的方向被施力。
[0120] 该第四锁定销31从形成于上述转子15内部的第四通路孔40对上述台阶受压面 31c作用液压。利用该液压,第四锁定销31抵抗上述第四弹簧36的弹簧力而后退移动,以 解除与第四锁定孔27的卡合。
[0121] 另外,含有各第一?第四锁定销28?31的各前端面的上述各台阶受压面28c? 31c的受压面积相同地设定。
[0122] 另外,如图4所示,上述第一、第二通路孔37、38与后述的第一锁定解除通路41连 通,另一方面,第三、第四通路孔39、40与第二锁定解除通路42连通。
[0123] 由此,如图10所示,叶片转子9作为整体通过4个阶段的棘轮作用(7^1 7卜) 限制向滞后角方向的旋转,同时向提前角方向相对旋转,并最终保持在最滞后角相位和最 提前角相位之间的中间相位位置。
[0124] 另外,为了确保各锁定销28?31良好的滑动性,在上述第一?第三销孔32a? 32d的前面板13侧的孔缘分别形成有与空气连通的呼吸槽52。
[0125] 如图1及图4所示,上述液压回路6主要具备:经由第一连通路11a相对于上述各 滞后角液压室11供给、排出液压的滞后角通路18 ;经由第二连通路12a相对于各提前角液 压室12供给、排出液压的提前角通路19 ;分别相对于上述各第一?第三通路孔37?40供 给、排出液压的上述第一、第二锁定解除通路41、42 ;选择性地对上述滞后角、提前角通路 18、19供给工作油,并且经由喷出通路43a对第一、第二锁定解除通路41、42供给工作油的 流体压供给源即油泵43 ;根据内燃机运转状态选择性地切换上述滞后角通路18和提前角 通路19的流路的第一电磁切换阀44 ;将工作油相对于上述第一锁定解除通路41的供给、 排出切换成接通、切断的第二电磁切换阀45 ;切换工作油相对于上述第二锁定解除通路42 的供给、排出的第三电磁切换阀46 ;设于上述第二电磁切换阀45的上游侧且在内部储压液 压的储压器47 ;设于该储压器47的上游侧且只向上述储压器47方向流通从上述油泵43喷 出的喷出液压的止回阀48。
[0126] 如图1及图4所示,上述滞后角通路18和提前角通路19及第一、第二锁定解除通 路41、42的一部分分别形成于在内燃机的缸体上安装的链罩49的内部和一体设于该链罩 49的圆柱状的通路构成部50的内部。
[0127] 上述通路构成部50插通固定于上述转子15的固定部15a内,并且在形成于外周 的多个环状槽中嵌装固定有密封各通路间及各通路与外部之间的4个密封部件51。
[0128] 上述滞后角通路18和提前角通路19各自的一端部与上述第一电磁切换阀44的 未图示的各端口连接,另一方面,另一端侧经由上述第一、第二连通路lla、12a分别与上述 各滞后角液压室11和各提前角液压室12连通。
[0129] 如图1、图4所示,上述第一锁定解除通路41的一端侧与第二电磁切换阀45的未 图示的锁定端口连接,另一方面,另一端侧经由上述第一、第二通路孔37、38分别与各锁定 销28、29的台阶受压面28c、29c连通。
[0130] 另一方面,第二锁定解除通路42的一端侧与第三电磁切换阀46的未图示的锁定 端口连接,另一方面,另一端侧经由上述第三、第四通路孔39、40分别与各锁定销30、31的 台阶受压面30c、31c连通。
[0131] 上述油泵43是通过内燃机的曲轴进行旋转驱动的余摆线泵等一般的泵,将通过 外部、内部转子的旋转从油盘56内经由吸入通路而吸入的工作油向喷出通路43a喷出,其 一部分从未图示的主油道Μ/G供给到内燃机的各滑动部等,并且另一部分经由第一?第三 分支通路53、54、55分别供给到上述第一?第三电磁切换阀44?46侦k
[0132] 另外,在喷出通路43a的下游侧设有未图示的过滤器,并且设有使喷出液压只向 上述各分支通路53?55方向流通的逆止阀57。另外,设有流量控制阀57,其将从喷出通 路43a喷出的过量的工作油经由泄油通路返回到油盘56而控制成恰当的流量。
[0133] 如图4所示,上述第一电磁切换阀44为4端口 3方向型,对各构成部件没有具体 地附加附图标记进行说明,但简略而言,其主要由大致圆筒状的阀体、在轴向滑动自如地设 于该阀体内的滑阀体、设于阀体的内部一端侧且向一方向对滑阀施力的施力部件即气门弹 簧、设于阀体的一端部且使上述滑阀抵抗气门弹簧的弹簧力而向另一方向移动的电磁线圈 而构成。
[0134] 第二电磁切换阀45为一般的3端口 3方向型,也如图5A?C所示,结构上具有: 阀体45a、球阀体45b、未图不的气门弹簧、电磁线圈、固定铁心、可动柱塞等,对第一锁定解 除通路41相对地切换控制第二分支通路54和第二泄油通路59。
[0135] 第三电磁切换阀46为与第二电磁切换阀45相同结构的3端口 3方向型,对第二 锁定解除通路42相对地切换控制第三分支通路55和第三泄油通路60。
[0136] 上述储压器47设于上述第二分支通路54的中途,如图5A?C所示,具备:形成于 链罩49内的圆柱状的气缸61、滑动自如地设于该气缸61内部的有底圆筒状的活塞62、形 成于上述气缸61的内底面和活塞62的底壁62a之间的储压室63、弹性安装于该活塞62的 内底面和液密性地封闭储压室63的开口端的盖部件64之间且经由上述活塞62向压缩储 压室63内的油压的方向施力的弹簧部件65、设于上述活塞62的外周并密封储压室63内的 密封圈66。
[0137] 上述储压室63的底部侧连接从第二分支通路54分支的分支路54a的端部。
[0138] 上述密封圈66嵌装固定于在上述活塞62的靠盖部件64侧的外周形成的环状槽 中,因此,设于充分远离储压室63的位置。因此,密封圈66不会直接承受储压室63内的高 液压,经由气缸61内周面和活塞62外周面之间的微小间隙作用液压,因此,提高持久性。
[0139] 另外,如图1所示,上述第一锁定解除通路41的下游侧的一部分由小径通路41a 构成,该小径通路41a未通过形成于上述保持孔15d内的螺栓头部8a和通路构成部50的 前端部之间的空间部15e而形成于通路构成部50内。这样,通过避开上述空间部15e,不 会对上述储压室63的容积造成影响。即,不需要考虑上述空间部15e而较大地设定储压室 63的容积。
[0140] 如图5A?C所示,上述止回阀48的球阀体48b使形成于阀体48内部的通路孔 48a的内部开口端48c开闭,使来自油泵43的喷出液压向储压器47侧流通,但阻止液压从 储压器47向油泵43方向流通。因此,储压器47中,如图5A所示,在油泵43的动作中从喷 出通路43a通过第二分支通路54及止回阀48供给液压。由此,上述活塞62抵抗弹簧部件 65的弹簧力而进行后退移动,以在储压室63中积蓄高液压。
[0141] 因此,前储压器47中,如图4及图5A所示,在油泵43的动作中向喷出通路43a喷 出的液压推开上述止回阀48的球阀体48b,从上述分支路54a供给到储压室63中。由此, 上述活塞62抵抗弹簧部件65的弹簧力而后退移动,以在储压室63中积蓄高液压。
[0142] 另外,在油泵43的动作停止的情况下,如图5B所示,通过上述储压室63的高液 压,止回阀48的球阀体48b封闭通路内部的开口端,以阻止来自储压室63的液压的倒流。 另外,在该时刻,由后述的电子控制器输出切断信号,第二电磁切换阀45的球阀体45b阻止 第一分支通路54内的液压流通。
[0143] 另外,当在该状态下向第二电磁切换阀45输出接通信号时,如图5C所示,打开上 述球阀体45b,在储压室63的内部储压的高液压通过上述第一分支通路54加压输送到第一 锁定解除通路41。
[0144] 而且,上述第一?第三电磁切换阀44?45通过从未图不的电子控制器(E⑶)输 出的控制电流和与上述各气门弹簧的相对压力而进行控制。
[0145] 第一电磁切换阀44根据来自电子控制器的断电(非通电)和通电(也包含通电量) 使上述滑阀移动到前后方向的规定位置,对上述第一分支通路53切换滞后角通路18和提 前角通路18、19,或切换滞后角通路18、提前角通路19、泄油通路58。
[0146] S卩,在非通电状态下,使滞后角通路18和提前角通路19双方与泄油通路58连通, 另外,即使在通电状态下,也根据其通电量连通上述第一分支通路53和双方的通路18、19, 或对第一分支通路53连通上述滞后角通路18和提前角通路19的某一方,同时使某另一方 的通路18、19与泄油通路58连通。
[0147] 另一方面,第二、第三电磁切换阀45、46根据来自电子控制器的接通一切断的通 电信号,将球阀体向某一方移动,以选择性地切换上述第一、第二锁定解除通路41、42和喷 出通路43a或第一、第二锁定解除通路41、42和泄油通路59、60。
[0148] 这样,在第一电磁切换阀44侧,通过使上述滑阀移动到轴向的规定位置,选择性 地切换各端口,而变化叶片转子9相对于正时链轮1的相对旋转角度。另一方面,在第二、 第三电磁切换阀45、46侧,选择性地进行第一、第二锁定销28、29和第三、第四锁定销30、31 向各锁定孔24?27的卡入锁定和锁定解除,以允许叶片转子9的自由的旋转和在第一、第 二中间相位位置及最滞后角位置锁定旋转。
[0149] 上述电子控制器中,内部的计算机输入未图示的曲柄角传感器(内燃机旋转数检 测)或空气流量计、内燃机水温传感器、内燃机温度传感器、节气门开度传感器及检测凸轮 轴2的当前的旋转相位的凸轮角传感器等来自各种传感器的信息信号,检测当前的内燃机 运转状态,并且如上述,向上述第一?第三电磁切换阀44?46的各电磁线圈输出控制电 流,控制上述各阀体的移动位置,以选择性地切换控制上述各端口。
[0150] 而且,将车辆的点火开关区分成切断操作而使内燃机停止的情况和行驶时的怠速 停止等暂时性的内燃机停止的情况,以向上述第二、第三电磁切换阀45、46输出控制电流。
[0151] 〔本实施方式的动作〕
[0152] 以下,对本实施方式的气门正时控制装置的动作进行说明。首先,对在车辆通常行 驶后切断操作点火开关而使内燃机停止的情况进行说明。
[0153] 当切断操作点火开关时,利用电子控制器切断对第一?第三电磁切换阀45?44 的通电,因此,各阀体利用气门弹簧的弹簧力向一方向的位置移动。由此,对喷出通路43a 连通滞后角通路18及提前角通路19这双方,并且使各锁定解除通路41、42和泄油通路59、 60连通。另外,由于油泵43的驱动也停止,因此,停止工作油向某一液压室11、12或各第 一?第三通路孔37?40的供给。
[0154] 而且,在该点火开关进行切断操作之前的怠速运转时,通过向第一电磁切换阀44 的通电,连通喷出通路43a和滞后角通路18,并且连通泄油通路58和提前角通路19。此时, 对第二、第三电磁切换阀45、46继续输出接通信号,上述储压器47的液压经由第一锁定解 除通路41从第一、第二通路孔37、38作用于第一、第二锁定销28、29的各台阶受压面28c、 29c,并且油泵43的液压从第三、第四通路孔39、40分别作用于第三、第四锁定销30、31的 各台阶受压面30c、31c。由此,各锁定销28?31从第一?第四锁定孔24?27的位置脱离 而处于解除叶片转子9的锁定的状态。
[0155] 因此,叶片转子9维持解除锁定的状态,因此,通过供给到各滞后角液压室11的动 作液压而成为最滞后角侧的旋转位置。即,为图6A所示的最滞后角位置,但在该时刻,第四 锁定销31利用液压作用成为不与第四锁定孔27卡合的状态。
[0156] 在该状态下,若切断操作点火开关,则在操作初期的辅助模式时,切断(非通电)对 第一电磁切换阀44的通电,滞后角通路18也与提前角通路19 一样,与泄油通路58连通, 因此,各滞后角液压室11内也成为低压状态。
[0157] 而且,在该内燃机临近停止时,产生作用于凸轮轴2的正负交变扭矩,特别是通过 负扭矩,叶片转子9从上述最滞后角位置向提前角侧略微旋转。此时,对上述第二、第三电 磁切换阀45、46的通电均被切断,而连通各锁定解除通路41、42和各泄油通路59、60。由 此,切断解除用液压从各通路孔37?40向各锁定销28?31的供给,因此,各锁定销28? 31利用各个弹簧33?36的弹簧力向推进方向被施力。
[0158] 因此,各锁定销28?31随着叶片转子9向提前角方向的旋转,各前端部28a?31a 与链轮内侧面lc滑接,且向图中左方向移动,首先,第二锁定销29的前端部从链轮内侧面 lc与第二锁定孔25的第一孔部25a卡合。由此,即使作用滞后角侧的交变扭矩,叶片转子 9也被限制向滞后角方向的旋转。
[0159] 接着,当提前角侧的交变扭矩发挥作用而叶片转子9进一步向提前角方向旋转 时,第一锁定销28的前端部28a与第一锁定孔24的第一孔部24a暂时卡合,然后,如图7A 所示,进一步降低一级以与第二孔部24b卡合,并且第二锁定销29同样降一级与第二锁定 孔25的第二孔部25b卡合且在该第二孔部25b内向提前角侧滑动。同时,第三锁定销30 也与对应的第三锁定孔26的孔部26a卡合且向提前角侧滑动。
[0160] 由此,如图7A所示,在由第一、第二锁定销28、29插入第一、第二锁定孔24、25之 间那样的状态下卡合配置。因此,在此对叶片转子9作用正的交变扭矩并要向滞后角侧旋 转,但第一锁定销28的前端部28a的侧缘与第一孔部24b的上升台阶面抵接而被限制向滞 后角侧的旋转,另一方面,即使对叶片转子9作用负的交变扭矩而要向提前角侧旋转,第二 锁定销29的前端部29a的侧缘也与第二孔部25b的上升台阶面25c抵接而被限制向提前 角侧的旋转。
[0161] 因此,叶片转子9被锁定保持在更靠提前角的中间旋转相位位置即图9及图10所 示的VTC相位约为27. 5°的第一中间相位位置。该第一中间旋转位置是适于通常冷机起动 的位置。
[0162] 另外,在该状态下,如图7A所示,利用弹簧36的弹簧力,第四锁定销31的前端部 31a与第四锁定孔27的孔缘即链轮内侧面lc弹性接触。
[0163] 然后,为了在经过长时间后起动(低温起动)内燃机,若接通操作点火开关,则通过 刚接通之后的初爆(曲轴转动开始),油泵43进行驱动,并且对第一电磁切换阀44通电,对 喷出通路43a连通滞后角通路18和提前角通路19这双方。因此,泵喷出液压经由滞后角 通路18和提前角通路19分别供给到各滞后角液压室11和各提前角液压室12。
[0164] 另一方面,上述第一、第二锁定解除通路41、42和各泄油通路56、60成为连通的状 态,因此,各锁定销28?30利用各弹簧33?35的弹簧力维持与各锁定孔24?26卡合的 状态。
[0165] 因此,上述叶片转子9保持上述第一中间旋转相位位置,因此,曲轴转动时的燃烧 良好,排气喷射性能上升,并且起动性良好。
[0166] 接着,当从怠速运转转换成例如内燃机常用运转域时,从电子控制器对第二、第三 电磁切换阀45、46输出控制电流,使各分支通路54、55和各锁定解除通路41、42连通,并且 对第一电磁切换阀44适当输出规定量的电流,且适当选择滞后角通路18和提前角通路19 相对于喷出通路43a的连通。
[0167] 因此,在锁定机构4侧,从各分支通路54、55经由各锁定解除通路41、42并通过各 通路孔37?40的液压作用于各锁定销28?31的台阶受压面28c?31c,使各锁定销28? 31从各锁定孔24?27脱离而解除卡合。因此,允许叶片转子9自如的正反旋转,并且通过 对滞后角、提前角液压室11、12选择性地供给液压,叶片转子9根据内燃机运转状态向提前 角侧或滞后角侧进行相对旋转,可以充分发挥燃耗率或内燃机的输出等内燃机性能。
[0168] 即,在转换成例如内燃机的常用运转域的情况下,对第一电磁切换阀44通电,使 喷出通路43a和滞后角通路18连通,并且使提前角通路19和泄油通路58连通。
[0169] 另一方面,对第二、第三电磁切换阀45、45通电,使各分支通路54、55和各锁定通 路41、42连通。由此,各锁定销28?31维持从各锁定孔24?27脱离的状态,另一方面, 通过第一电磁切换阀4的切换控制,例如提前角液压室12的液压被排出而成为低压,另一 方面,滞后角液压室11成为高压,因此,使叶片转子9相对于壳体7向滞后角侧旋转。
[0170] 因此,进气门和排气门的气门重叠变小,筒内的残留气体减少,燃烧效率提高,可 实现内燃机旋转的稳定化和燃耗率的提高。
[0171] 然后,在转换成例如内燃机高旋转高负荷域的情况下,增大对第一电磁切换阀44 的通电量。由此,使滞后角通路18和泄油通路58连通,并且使提前角通路19和喷出通路 43a连通,并且维持对第二、第三电磁切换阀45、46的通电状态,且相对于各分支通路54、 55,各锁定解除通路41、42维持连通状态。
[0172] 因此,成为解除各锁定销28?31对各锁定孔24?27的卡合的状态,并且滞后角 液压室11成为低压,另一方面,提前角液压室12成为高压。因此,叶片转子9相对于壳体 7向最提前角侧进行旋转。由此,凸轮轴2相对链轮1向最提前角的相对旋转相位变换。
[0173] 由此,进气门和排气门的气门重叠变大,进气充填效率变高,可实现内燃机的输出 扭矩的提1?。
[0174] 这样,根据内燃机的运转状态,电子控制器对第一?第三电磁切换阀44?45通电 或切断通电,控制上述相位变换机构3和锁定机构4,并控制在凸轮轴2相对于正时链轮1 的最佳的相对旋转位置,因此,可实现气门正时的控制精度的提高。
[0175] 〔内燃机自动停止的情况〕
[0176] 在由于怠速停止等而内燃机自动停止的情况下,与操作上述点火开关使之停止的 情况相同,在该内燃机自动停止前的怠速旋转时,经由第一电磁切换阀44使喷出通路43a 和滞后角通路18连通,并且使提前角通路19和泄油通路58连通。同时,经由第二、第三电 磁切换阀44、45使各锁定解除通路41、42和各泄油通路59、60连通。因此,对各滞后角液 压室11供给动作液压,如图6B所示,上述叶片转子9处于最滞后角侧的旋转位置。
[0177] 此时,上述锁定机构4不会对各通路孔37?40供给液压,因此,如图6A所示,第 一?第三锁定销28?30的前端部28a?30a离开第一?第三锁定孔24?26的位置并利 用各弹簧37、38的弹力与链轮1的内侧面lc弹性接触,并且第四锁定销31的前端部31a 利用弹簧36的弹簧力与第四锁定孔27的第五锁定凹部即第二孔部27b卡合。
[0178] 由此,上述叶片转子9稳定且可靠地被锁定在最滞后角侧的旋转位置,因此,在此 之后,在内燃机自动再起动时(曲轴转动初期),进气门在最滞后角相位的状态下开始起动。 因此,燃烧室的有效压缩比降低,能够确保良好的起动性并且充分抑制内燃机的振动。可抑 制预燃(预燃)的产生且可实现良好的起动性和对内燃机振动的抑制。
[0179] 另外,内燃机自动起动后,与上述一样,对上述第二、第三电磁切换阀45、46通电, 使各分支通路54、55和各锁定解除通路41、42连通,因此,第一?第四锁定销28?31从各 锁定孔24?27脱离而解除卡合。由此,可确保叶片转子9的自由的正反旋转。
[0180] 〔内燃机的极低温起动时〕
[0181] 接着,对上述内燃机停止时的温度环境为极寒冷地区且再起动时内燃机成为极低 温状态的情况进行说明。
[0182] 切断操作点火开关使内燃机停止后的叶片转子9如上述的图7A、B所示,特别是第 一、第二锁定销28、29与第一、第二锁定孔24、25卡合而被锁定保持在第一中间旋转相位位 置。
[0183] 因此,为了内燃机再起动而接通操作点火开关时,在辅助模式中,在判断为检测当 前的内燃机温度的上述电子控制器为规定温度以下的极低温状态的情况下,只对第二电磁 切换阀45输出接通信号。
[0184] 由此,第二分支通路54和第一锁定解除通路41连通,同时上述储压器47内的高 液压从第二分支通路54通过第一锁定解除通路41并从第一、第二通路孔37、38立刻作用 于第一、第二锁定销28、29的各台阶受压面28c、29c。因此,第一锁定销28和第二锁定销 29如图8A所示,其各前端部28a、29a从第一、第二锁定孔24、25立即脱离而解除叶片转子 9的锁定。
[0185] 接着,曲轴转动的初爆时,通过作用于上述凸轮轴2的摩擦扭矩对叶片转子9作用 向滞后角侧的旋转力时,该叶片转子9如图8A、B所示,利用弹簧35的弹簧力,向推进方向 施力的第三锁定销30的前端部30a在第三锁定孔26内滑动且与滞后角侧的侧壁抵接,限 制进一步向滞后角方向的旋转,并且第四锁定销31的前端部31a与第四锁定孔27的第一 孔部27a卡合而成为由两锁定销30、31夹持两锁定孔26、27间的状态。由此,可靠地被锁 定保持在该旋转位置即第二中间旋转位置。如图9及图10所示,该旋转位置是VTC角度约 为17. 5°且适于极低温起动的旋转位置。
[0186] 因此,在极低温时的内燃机起动时,若接通操作点火开关而开始曲轴转动,则从该 曲轴转动初爆到完爆的燃烧性良好,可实现极低温时的起动性的提高。
[0187] 如上所述,本实施方式中,能够在通常的内燃机低温起动时,利用第一、第二锁定 机构4a、4b将上述叶片转子9锁定保持在VTC角度约为27. 5°的第一中间旋转相位,另外, 在怠速停止时,将叶片转子9锁定保持在最滞后角侧,因此,可实现起动性的提高。
[0188] 而且,在极低温起动时,可以强制性地向第一锁定解除通路41供给第一锁定机构 4a的储压器47的高液压,使第一、第二锁定销38、29从第一、第二锁定孔24、25立即脱离 (进行后退移动)而解除锁定。
[0189] 因此,不管起动时的环境,在任意起动时,特别是在液压的粘性变高的极低温起动 时,可以立即解除锁定机构4进行的锁定。
[0190] 上述储压器47的配设位置成为比油泵43足够靠下游侧且靠近第一、第二锁定孔 24、25的位置,因此,可以向各锁定孔24、25立即供给内部的高液压,从这一点来看,第一、 第二锁定销28、29的锁定解除响应性也提高。
[0191] 另外,在该实施方式中,从电子控制器对上述第二、第三电磁切换阀45、46通电, 使上述喷出通路43a (第三分支通路55)或储压器47 (第二分支通路54)和各锁定解除通 路41、42连通,从油泵43或储压器47a供给到各锁定解除通路41、42的动作液压经由各通 路孔37?40同时且同压地作用于各台阶受压面28c?31c,因此,能够使第一?第二锁定 销28?31从各锁定孔24?27同时退出。
[0192] S卩,将上述第一、第二分支通路41、42的通路截面面积形成为相同,且使第一?第 四通路孔37?41的通路截面面积也形成为相同,因此,对各台阶受压面28c?31c作用同 时且相同的液压。因此,能够使各锁定销28?31从对应的第一?第四锁定孔24?27同 时退出。因此,不会由于锁定销的退出延迟而受阻于锁定孔的孔缘,因此,能够进行希望的 气门正时控制,并且可以响应性良好地进行该控制。
[0193] 另外,在叶片转子9的转子15上经由销孔32a?32d设有第一、二锁定销27、28 和第三锁定销30,因此,能够充分减薄各叶片16a?16d的周向的壁厚。由此,可以充分扩 大叶片转子9相对于壳体7的相对旋转角度。
[0194] 另外,本实施方式中,在内燃机由于怠速停止等而自动地停止的情况下,利用锁定 机构4,非液压方式而是以机械方式将叶片转子9锁定在最滞后角侧的旋转位置,因此,不 需要额外设置液压源。因此,可实现装置的简化,并且可实现成本的降低。
[0195] 另外,在手动停止内燃机的情况下,在利用上述锁定机构4向第一中间旋转相位 位置旋转叶片转子9时,由于第一锁定孔24和第二锁定孔25的台阶状的各孔部24a、25a, 第一锁定销28和第二锁定销29必然只向提前角侧的各孔部24b、25b方向棘轮式导向移 动,因此,可确保该导向作用的可靠性和稳定性。
[0196] 另外,在使叶片转子9向最滞后角侧旋转的情况下,由于第四锁定孔27的台阶状 孔部27a、27b,第四锁定销31也棘轮式导向移动,该情况下,也可确保该导向作用的可靠性 和稳定性。
[0197] 供给到上述各通路孔37?41的液压不使用上述滞后角液压室、提前角液压室11、 12的液压,因此,与使用滞后角液压室、提前角液压室11、12的液压的情况相比,相对于上 述各通路孔37?41的液压的供给响应性良好,各锁定销28?41的脱离移动(退出)的响 应性提1?。
[0198] 另外,本实施方式中,通过将锁定机构4采用第一、第二、第四锁定孔24、25、27的 台阶状的棘轮(5 ^ 1 7卜)方式,能够缩小形成各锁定孔24、25、27的上述链轮1的壁厚。 艮P,在例如将锁定销设为单一且连续形成锁定孔的台阶状的各孔部的情况下,为了确保该 台阶状的高度,必须增厚上述链轮1的壁厚,但如上述,通过对各锁定孔区分成3个,可减小 链轮1的壁厚,因此,可缩短气门正时控制装置的轴向的长度,设计的自由度提高。
[0199] 〔第二实施方式〕
[0200] 图11表示本发明的第二实施方式,局部变更了液压回路5的回路结构,且滞后角 通路18和提前角通路19的一部分形成于与第一实施方式相同的上述通路构成部5,但上述 第一锁定解除通路41和第二锁定解除通路42连续形成于上述凸轮轴2的内部和转子15 的固定部15a内。
[0201] 这样,通过将上述第一、第二锁定解除通路41、42形成于凸轮轴2和转子15的内 部,不需要在通路中途的密封即设于上述通路构成部5的密封部件51等,因此,制造作业和 装配作业变得容易,并且可实现成本的降低。
[0202] 〔第三实施方式〕
[0203] 图12表示第三实施方式,变更了上述储压器47的构造,且在气缸61内配置由合 成树脂材料形成的伸缩自如的波纹管67,并且在该波纹管67的前端部一体形成活塞68。
[0204] 上述波纹管67向伸张方向被赋予弹簧力并对活塞68向压缩储压室63内的液压 的方向施力。
[0205] 因此,在油泵43的动作中,喷出液压经由止回阀48供给到储压室63时,活塞68 抵抗波纹管67的弹簧力而后退移动,由此,在储压室63中储压高液压。
[0206] 其它结构与第一实施方式相同,因此,可得到与上述相同的作用效果,并且通过使 用与活塞68 -体的波纹管67,可简化构造,并且组装作业性良好。
[0207] 〔第四实施方式〕
[0208] 图13表示第四实施方式,变更了上述第三电磁切换阀46的构造,且第三电磁切换 阀46中,在阀体70的内部收容有电磁线圈71、固定铁心72、可动柱塞73,该可动柱塞73在 前端侧设有推出球阀体75的推杆74,并且在后端侧弹性安装有经由可动柱塞73向推进方 向对推杆74施力的气门弹簧76。
[0209] 上述球阀体75配置于第三分支通路55的中途,以封闭上述第三分支通路55的通 路开口端55a,或连通第二锁定解除通路43和泄油通路60。
[0210] 即,在未对上述电磁线圈71的通电时(切断),上述可动柱塞73利用气门弹簧76 的弹簧力推进并经由推杆74将球阀体75推出。由此,球阀体75封闭上述通路开口端55a, 并切断第三分支通路55和锁定解除通路42的连通,并且使锁定解除通路42和泄油通路60 连通,使第三、第四锁定销30、31利用弹簧部件35、36的弹簧力与锁定孔26、27卡合。
[0211] 另一方面,当从电子控制器向上述电磁线圈71通电(接通)时,可动柱塞73抵抗气 门弹簧76的弹簧力而后退移动,因此,推杆74和球阀体75也后退移动,使上述通路开口端 55a和分支部54a连通,并且切断分支部54a和泄油通路60的连通。由此,解除第三、第四 锁定销30、31的锁定。
[0212] 另外,在上述各实施方式中,即使内燃机在任意温度环境下,也利用上述储压器47 的储压立即解除各锁定销28、29从各锁定孔24、25的锁定,但除该方法以外,如图4的虚拟 线所示,也可以废除上述储压器47或油泵43,而利用电动机81驱动油泵80。
[0213] 根据该实施方式,通过利用电动机81,也可以强制性地使油泵80动作,而将液压 供给到各分支通路53?54,特别是可强制性地供给到第一锁定解除通路41中,因此,即使 内燃机在任意温度环境下,也可以立即解除各锁定销28、29的锁定。
[0214] 本发明不限定于上述实施方式,例如作为车辆,除了怠速停止规格的车辆以外,也 可以适用于所谓的利用内燃机和驱动电动机作为驱动源的混合动力规格的车辆。
[0215] 另外,不仅高压缩比型内燃机,而且也可以适用于通常压缩比的内燃机。
[0216] 以下,对从上述实施方式掌握的上述权利要求以外的发明的技术思想进行说明。
[0217] 〔技术方案a〕如第一技术方案中记载的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,
[0218] 相对于所述壳体,所述叶片转子在成为最滞后角的旋转位置的状态下也能够被锁 定。
[0219] 〔技术方案b〕如技术方案a中记载的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,
[0220] 通过使所述第三锁定部件或所述第四锁定部件中的一方卡入第五锁定凹部,相对 于所述壳体,将所述叶片转子锁定在最滞后角位置。
[0221] 〔技术方案c〕如技术方案b中记载的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,
[0222] 所述第五锁定凹部连续地设于所述第三锁定凹部或第四锁定凹部的底部。
[0223] 〔技术方案d〕如第一技术方案中记载的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,
[0224] 在所述第一锁定凹部或第二锁定凹部的至少一方设有朝向提前角方向变深的台 阶。
[0225] 〔技术方案e〕如技术方案d中记载的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,
[0226] 在所述第一锁定凹部及第二锁定凹部这双方设有朝向提前角方向变深的台阶,所 述第一锁定部件从所述第一锁定凹部的台阶下降的时刻与所述第二锁定部件从所述第二 锁定凹部的台阶下降的时刻不同。
[0227] 〔技术方案f〕如第一技术方案中记载的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,
[0228] 在利用所述第一锁定机构锁定的状态下,使所述第三锁定部件卡入所述第三锁定 凹部或使所述第四锁定部件卡入第四锁定凹部。
[0229] 〔技术方案g〕如技术方案f中记载的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,
[0230] 在利用所述第一锁定机构锁定的状态下,卡入所述第三锁定凹部或第四锁定凹部 的所述第三锁定部件或第四锁定部件以最靠近所述第三锁定凹部或第四锁定凹部内的提 前角侧的状态卡入。
[0231] 〔技术方案h〕如技术方案g中记载的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,
[0232] 在由所述第一锁定机构锁定的状态下卡入的所述第三锁定部件或所述第四锁定 部件中的一方在第三锁定凹部或第四锁定凹部内向最滞后角侧移动,在该状态下,所述第 三锁定部件或第四锁定部件中的另一方在所述第三锁定凹部或第四锁定凹部的最提前角 侧卡入,由此,所述第二锁定机构被锁定。
[0233] 〔技术方案i〕如第一技术方案中记载的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,
[0234] 所述第一?第四锁定部件以向凸轮轴的旋转轴方向移动的方式配置于所述转子 上。
[0235] 〔技术方案j〕如第一技术方案中记载的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,
[0236] 上述第一锁定机构和第二锁定机构中,通过从与向上述提前角动作室和滞后角动 作室供给排出的路径不同的独立的路径供给液压,来解除锁定。
[0237] 〔技术方案k〕如技术方案j中记载的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,
[0238] 液压向上述第一锁定机构和第二锁定机构的供给排出由不同两个电磁阀控制。
[0239] 〔技术方案1〕如技术方案k中记载的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,
[0240] 向上述第一锁定机构供给的液压在设于止回阀和电磁阀之间的储压器内储压。
[0241] 〔技术方案m〕如技术方案k中记载的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,
[0242] 在切断操作点火开关而停止内燃机时,由上述第一锁定机构锁定,
[0243] 在起动内燃机时的温度为规定以下的情况下,在由上述第一锁定机构要锁定的位 置起动,
[0244] 在起动内燃机时的温度为规定温度以上的情况下,解除上述第一锁定机构的锁 定,并且由上述第二锁定机构进行锁定,并起动内燃机。
[0245] 〔技术方案η〕如技术方案m中记载的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,
[0246] 可用于不依靠司机的操作而内燃机自动停止且自动起动的车辆,
[0247] 在不依靠司机的操作而内燃机自动停止的情况下,上述第三锁定部件或第四锁定 部件的一方卡入第五锁定凹部,由此,相对于上述壳体,使叶片转子在最滞后角位置被锁定 并起动内燃机。
【权利要求】
1. 一种内燃机的气门正时控制装置,其特征在于,具备: 壳体,从曲轴向其传递旋转力并且在突设有制动块的内周侧形成有动作室; 叶片转子,其具有固定在凸轮轴的转子和将所述动作室分隔成滞后角动作室和提前角 动作室的叶片,通过相对于所述滞后角动作室和提前角动作室选择性地供给、排出液压,能 够相对于所述壳体向提前角方向或滞后角方向进行相对旋转; 第一锁定机构,其由滑动自如地设于该叶片转子或所述壳体的一方的第一锁定部件及 第二锁定部件,设于所述叶片转子或所述壳体的另一方且通过使所述第一锁定部件卡入、 将叶片转子相对于所述壳体的相对旋转位置限制在规定位置的第一锁定凹部,设于所述叶 片转子或壳体的另一方且通过使所述第二锁定部件卡入而将叶片转子相对于所述壳体的 相对旋转位置限制在规定位置的第二锁定凹部而构成;通过使所述第一锁定部件卡入第一 锁定凹部并使所述第二锁定部件卡入第二锁定凹部,相对于所述壳体,将叶片转子锁定在 最滞后角位置和最提前角位置之间的第一位置,所述第一锁定部件和第二锁定部件从所述 第一锁定凹部和第二锁定凹部退出而解除锁定; 第二锁定机构,其由滑动自如地设于所述叶片转子或壳体的一方的第三锁定部件及第 四锁定部件,设于所述叶片转子或壳体的另一方、通过使所述第三锁定部件卡入而将叶片 转子相对于所述壳体的相对旋转位置限制在规定位置的第三锁定凹部,设于所述叶片转子 或壳体的另一方、通过使所述第四锁定部件卡入而将所述壳体和叶片转子的相对旋转位置 限制在规定位置的第四锁定凹部而构成;通过使所述第三锁定部件卡入第三锁定凹部并使 所述第四锁定部件卡入第四锁定凹部,相对于所述壳体,将叶片转子锁定在最滞后角位置 和最提前角位置之间、比所述第一位置更靠滞后角侧的第二位置,所述第三锁定部件和第 四锁定部件从第三锁定凹部和第四锁定凹部退出而解除锁定。
2. 如权利要求1所述的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于, 相对于所述壳体,所述叶片转子在成为最滞后角的旋转位置的状态下也能够被锁定。
3. 如权利要求2所述的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于, 通过使所述第三锁定部件或所述第四锁定部件中的一方卡入第五锁定凹部,相对于所 述壳体,将所述叶片转子锁定在最滞后角位置。
4. 如权利要求3所述的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于, 所述第五锁定凹部连续地设于所述第三锁定凹部或第四锁定凹部的底部。
5. 如权利要求1所述的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于, 在所述第一锁定凹部或第二锁定凹部的至少一方设有朝向提前角方向变深的台阶。
6. 如权利要求5所述的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于, 在所述第一锁定凹部及第二锁定凹部这双方设有朝向提前角方向变深的台阶,所述第 一锁定部件从所述第一锁定凹部的台阶下降的时刻与所述第二锁定部件从所述第二锁定 凹部的台阶下降的时刻不同。
7. 如权利要求1所述的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于, 在利用所述第一锁定机构锁定的状态下,使所述第三锁定部件卡入所述第三锁定凹部 或使所述第四锁定部件卡入第四锁定凹部。
8. 如权利要求7所述的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于, 在利用所述第一锁定机构锁定的状态下,卡入所述第三锁定凹部的所述第三锁定部件 或卡入所述第四锁定凹部第四锁定部件以最靠近所述第三锁定凹部或第四锁定凹部内的 提前角侧的状态卡入。
9. 如权利要求8所述的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于, 在利用所述第一锁定机构锁定的状态下卡入的所述第三锁定部件或所述第四锁定部 件中的一方在第三锁定凹部或第四锁定凹部内向最滞后角侧移动,在该状态下,所述第三 锁定部件或第四锁定部件中的另一方在所述第三锁定凹部或第四锁定凹部的最提前角侧 卡入,由此,所述第二锁定机构被锁定。
10. 如权利要求1所述的内燃机的气门正时控制装置,其特征在于, 所述第一?第四锁定部件以向凸轮轴的旋转轴方向移动的方式配置于所述转子上。
【文档编号】F01L1/34GK104061036SQ201410105816
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年3月20日 优先权日:2013年3月21日
【发明者】渡边孝太郎 申请人:日立汽车系统株式会社