-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ventilzeitensteuerungssystem,
das Öffnungs- und
Schließzeiten
(nachfolgend als Ventilzeiten) von wenigstens einem von einem Einlassventil
und einem Auslassventil einer Brennkraftmaschine einstellt.
-
Wie
beispielsweise in
JP-A-Nr.
2006-46315 (entspricht
US
Patent NO 7,182,052 ) vorgetragen wird, weist ein früher vorgeschlagenes
Ventilzeitensteuerungssystem ein Gehäuse und einen Flügelrotor
auf. Das Gehäuse
nimmt eine Antriebskraft einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine
auf, und der Flügelrotor
ist in dem Gehäuse
aufgenommen und überträgt die Antriebskraft
der Kurbelwelle auf die Nockenwelle. Das Ventilzeitensteuerungssystem verwendet
den Druck eines Arbeitsfluids in einer Nachstellkammer und einer
Vorstellkammer, um den Flügelrotor
anzutreiben, sich in Richtung der Nachstellseite oder der Vorstellseite
relativ zu dem Gehäuse
zu drehen. Auf diese Weise wird die Phase der Nockenwelle relativ
zu der Kurbelwelle eingestellt, d. h. die Ventilzeiten werden eingestellt.
-
Wenn
das Einlassventil oder das Auslassventil durch ein derartiges Ventilzeitensteuerungssystem
geöffnet
oder geschlossen wird, wird die Drehmomentschwankung, die durch
die Nockenwelle von dem Einlassventil oder dem Auslassventil empfangen
wird, zu dem Flügelrotor übertragen.
Somit empfängt
der Flügelrotor
die Drehmomentschwankung in Richtung der Nachstellseite und der Vorstellseite
relativ zu dem Gehäuse.
-
In
dem Fall beispielsweise, in dem das Arbeitsfluid zu der Vorstellkammer
zugeführt
wird, um die Phase der Nockenwelle relativ zu der Kurbelwelle von
der Nachstellseite zu einer Zielphase auf der Vorstellseite zu verändern, wenn
der Flügelrotor
die Drehmomentschwankung in Richtung der Nachstellseite empfängt, empfängt der
Flügelrotor
die Drehmomentschwankung in der Richtung zum Hervorrufen einer Volumenverringerung
der Vorstellkammer. Somit empfängt
das Arbeitsfluid in der Vorstellkammer die Kraft, die ein Ablassen
des Hydraulikfluids von der Vorstellkammer hervorruft. Wie es durch
eine gepunktete Linie in 15 gezeigt
ist, wird anschließend
der Flügelrotor
aufgrund der Drehmomentschwankung in Richtung der Nachstellseite
zurückgestellt.
Somit wird eine Antwortzeitdauer verlängert, die erforderlich ist,
um die Zielphase zu erreichen. Dieses nachteilige Phänomen tritt
besonders hervor, wenn der Druck des von einer Fluidquelle zugeführten Arbeitsfluids
relativ gering ist.
-
Wie
es in
JP-A-NO2006-46315 vorgetragen wird,
ist es angesichts dessen denkbar, ein Rückschlagventil in einem das
Arbeitsfluid zu der Vorstellkammer zuführenden Zufuhrdurchgang bereitzustellen,
um die Abgabe des Arbeitsfluids von der Vorstellkammer zu begrenzen,
auch wenn der Flügelrotor
die Drehmomentschwankung empfängt.
Wie es durch eine durchgezogene Linie in
15 angezeigt
wird, ist es auf diese Weise möglich,
das Rückstellen
des Flügelrotors
in dem Phasensteuerungsvorgang in Richtung der der Zielphase entgegengesetzten
Seite relativ zu dem Gehäuse
zu begrenzen, und dadurch kann die Antwort bei dem Phasensteuerungsvorgang verbessert
werden.
-
Zudem
ist in
JP-A-Nr. 2006-46315 ein
Steuerungsventil in einem Umgehungsabgabedurchgang vorgesehen, der
zwischen der Vorstellkammer und der Fluidquelle verbindet, während das
Rückschlagventil
umgangen wird, das in dem das Arbeitsfluid zu der Vorstellkammer
zuführenden
Zufuhrdurchgang eingebaut ist. Beispielsweise kann das Steuerungsventil
ein Schaltventil sein, das den Umgehungsabgabedurchgang blockiert,
wenn das Schaltventil den Druck des zu der Vorstellkammer oder der
Nachstellkammer zugeführten
Arbeitsfluids als einen Vorsteuerdruck empfängt. Wenn der Vorsteuerdruck
nicht auf das Schaltventil aufgebracht wird, öffnet das Schaltventil den
Umgehungsabgabedurchgang. Das bedeutet, dass das Steuerungsventil
den Umgehungsabgabedurchgang blockiert, wenn der Vorstellsteuerungsbetrieb
ausgeführt
wird, um das Hydraulikfluid zu der Vorstellkammer zuzuführen. Somit
ist es möglich,
die Abgabe des Arbeitsfluids von der Vorstellkammer zu dem Umgehungsabgabedurchgang während einem
Umgehen des Rückschlagventils während des
Vorstellsteuerungsbetriebs zu begrenzen. Demgegenüber öffnet das
Steuerungsventil den Umgehungsabgabedurchgang, wenn der Nachstellsteuerungsbetrieb
ausgeführt
wird, um das Hydraulikfluid von der Vorstellkammer abzugeben. Somit wird
das Arbeitsfluid von der Vorstellkammer zu dem Umgehungsabgabedurchgang
während
einem Umgehen des Rückschlagventils
abgegeben.
-
Gemäß
JP-A-Nr. 2006-46315 wird
jedoch der Druck des Hydraulikfluids in dem Durchgang, der mit der
Vorstellkammer oder der Nachstellkammer verbunden ist, als ein Vorsteuerdruck
empfangen. Hier führt
der Durchgang das Hydraulikfluid zu der Vorstellkammer oder der
Nachstellkammer und gibt das Hydraulikfluid von der Vorstellkammer
oder der Nachstellkammer ab. Somit kann ein Druckpulsieren möglicherweise
bei dem auf das Steuerungsventil aufgebrachten Vorsteuerdruck auftreten,
wenn der Flügelrotor
die Drehmomentschwankung während des
Phasensteuerungsvorgangs empfängt,
so dass die Schwankung des Drucks der Vorstellkammer oder der Nachstellkammer
zu verursacht wird. Wenn das Druckpulsieren bei dem Vorsteuerdruck
auftritt, kann das Steuerungsventil nicht angemessen unter Verwendung
des Vorsteuerdrucks geschaltet werden.
-
Die
vorliegende Erfindung richtet sich auf die vorhergehend genannten
Nachteile. Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Ventilzeitensteuerungssystem bereitzustellen, das ein Druckpulsieren
eines Vorsteuerdrucks verringert.
-
Um
die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, wird ein Ventilzeitensteuerungssystem
bereitgestellt, das in einem Antriebsübertragungssystem eingebaut
ist, welches eine Antriebskraft von einer Antriebswelle einer Brennkraftmaschine
zu einer Nachfolgerwelle überträgt, das
wenigstens eines von einem Einlaßventil und einem Auslaßventil
der Brennkraftmaschine öffnet
und schließt.
Das Ventilzeitensteuerungssystem stellt Öffnungs- und Schließzeiten
des wenigstens einen Ventils von dem Einlassventil und dem Auslassventil
ein. Das Ventilzeitensteuerungssystem weist ein Gehäuse, einen Flügelrotor,
ein Phasenschaltventil, wenigstens ein Phasenrückschlagventil, wenigstens
ein Abflusssteuerungsventil, ein Abflussschaltventil und eine Pulsierverringerungseinrichtung
auf. Das Gehäuse
wird zusammen mit einer Welle von der Antriebswelle und der Nachfolgerwelle
gedreht und hat wenigstens eine Aufnahmekammer, von der jede Kammer
innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs in einer Drehrichtung
ausgebildet ist. Der Flügelrotor
wird zusammen mit der anderen Welle von der Antriebswelle und der
Nachfolgerwelle gedreht und hat wenigstens einen Flügel, von
denen jeder Flügel
in einer entsprechenden Kammer von der wenigstens einen Aufnahmekammer
aufgenommen ist, um die Aufnahmekammer in eine entsprechende Nachstellkammer
und eine entsprechende Vorstellkammer aufzuteilen, wobei der Flügelrotor
angetrieben wird, um sich durch einen Druck des Arbeitsfluids in
einer entsprechenden Kammer von der Nachstellkammer und der Vorstellkammer
der wenigstens einen Aufnahmekammer in Richtung einer entsprechenden
Seite von einer Nachstellseite und einer Vorstellseite relativ zu dem
Gehäuse
zu drehen, so dass eine relative Phase des Flügelrotors relativ zu dem Gehäuse gesteuert wird.
Das Phasenschaltventil wird geschaltet, um eines von einem Zuführen des
Arbeitsfluids von einer Fluidquelle zu der Nachstellkammer von der
wenigstens einen Aufnahmekammer und einem Abgeben des Arbeitsfluids
von der Nachstellkammer von der wenigstens einen Aufnahmekammer,
und um eines von einem Zuführen
des Arbeitsfluids von der Fluidquelle zu der Vorstellkammer von
der wenigstens einen Aufnahmekammer und einem Abgeben des Arbeitsfluids
von der Vorstellkammer von der wenigstens einen Aufnahmekammer umzusetzen.
Jedes von dem wenigstens einem Phasenrückschlagventil ist in einem
entsprechenden Durchgang von wenigstens einem Nachstelldurchgang
und wenigstens einem Vorstelldurchgang eingebaut. Jeder Durchgang von
dem wenigstens einem Nachstelldurchgang verbindet zwischen dem Phasenschaltventil
und der Nachstellkammer einer entsprechenden Kammer von der wenigstens
einen Aufnahmekammer. Jeder Durchgang von dem wenigstens einem Vorstelldurchgang
verbindet zwischen dem Phasenschaltventil und der Vorstellkammer
einer entsprechenden Kammer der wenigstens einen Aufnahmekammer. Jedes
Ventil von dem wenigstens einem Phasenrückschlagventil begrenzt Arbeitsfluid
darin, von einer entsprechenden Rückschlagventilverbindungskammer,
die eine entsprechende Kammer von der Nachstellkammer und der Vorstellkammer
der entsprechenden, mit dem Phasenrückschlagventil verbundene Kammer
von der wenigstens einen Aufnahmekammer ist, zu dem Phasenschaltventil
zu strömen,
und ermöglicht
es dem Arbeitsfluid, von dem Phasenschaltventil zu der entsprechenden
Rückschlagventilverbindungskammer
zu strömen.
Jedes Ventil von dem wenigstens einem Abflusssteuerungsventil wird
durch einen Vorsteuerdruck angetrieben und ist in einem entsprechenden
Durchgang von dem wenigstens einem Umgehungsabgabedurchgang eingebaut,
der ein entsprechendes Ventil von dem wenigstens einen Phasenrückschlagventil umgeht
und zwischen der entsprechenden Rückschlagventilverbindungskammer
und dem Phasenschaltventil verbindet. Wenn das Arbeitsfluid von
der Fluidquelle zu der entsprechenden Rückschlagventilverbindungskammer
zugeführt
wird, um den Flügelrotor
in Richtung einer entsprechenden Seite von der Nachstellseite und
der Vorstellseite relativ zu dem Gehäuse zu drehen, blockiert jedes
Abflusssteuerungsventil den entsprechenden Umgehungsabgabedurchgang.
Wenn das Arbeitsfluid von der entsprechenden Rückschlagventilverbindungskammer
abgegeben wird, um den Flügelrotor
in Richtung der anderen Seite von der Nachstellseite und der Vorstellseite
relativ zu dem Gehäuse
zu drehen, öffnet
das Abflusssteuerungsventil den entsprechenden Umgehungsabgabedurchgang.
Das Abflussschaltventil ist in wenigstens einem Vorsteuerdurchgang
eingebaut, der von einem Zufuhrdurchgang abzweigt, welcher das Arbeitsfluid
von der Fluidquelle zu dem Phasenschaltventil zuführt, und
der mit dem wenigstens einem Abflusssteuerungsventil verbunden ist,
um den Vorsteuerdruck durch das von der Fluidquelle zugeführte Arbeitsfluid
auf das wenigstens eine Abflusssteuerungsventil aufzubringen. Das
Abflussschaltventil wird geschaltet, um eines von einem Zuführen des
Arbeitsfluids von einem entsprechenden Durchgang von dem wenigstens
einem Vorsteuerdurchgang zu einem entsprechenden Ventil von dem
wenigstens einem Abflusssteuerungsventil und einem Abgeben des Arbeitsfluids
von dem entsprechenden Durchgang von dem wenigstens einem Vorsteuerdurchgang
umzusetzen. Die Pulsierverringerungseinrichtung ist in einen Fluiddurchgang,
der sich von dem Phasenschaltventil zu dem wenigstens einem Abflusssteuerungsventil
durch den Zufuhrdurchgang, einen Abzweigpunkt zwischen dem Zufuhrdurchgang und
dem wenigstens einem Vorsteuerdurchgang erstreckt, und dem wenigstens
einem Vorsteuerdurchgang eingebaut. Die Pulsierverringerungseinrichtung dient
zum Ermöglichen
eines Zuführens
des Arbeitsfluids von der Fluidquelle zu dem wenigstens einen Abflusssteuerungsventil
und dient zudem zum Verringern eines Druckpulsierens, das von dem
Phasenschaltventil durch den Fluiddurchgang zu dem wenigstens einem
Abflussteuerungsventil übertragen wird.
-
Die
Erfindung, zusammen mit deren zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen
und Vorteilen ist am besten aus der nachfolgenden Beschreibung,
den angehängten
Ansprüchen
und den beigefügten Zeichnungen
verstanden, in denen:
-
1 ein
schematisches Schaubild ist, das ein Ventilzeitensteuerungssystem
in einem Nachstellsteuerungsbetrieb gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
2 eine
Längsschnittansicht
ist, die das Ventilzeitensteuerungssystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
darstellt;
-
3 eine
Ansicht entlang einer Richtung eines Pfeils III in 2 in
einem Zustand ist, in dem eine vordere Platte von dem Ventilzeitensteuerungssystem
entfernt worden ist;
-
4 ein
schematisches Schaubild ist, das das Ventilzeitensteuerungssystem
in ein Vorsteuersteuerungsbetrieb gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
darstellt;
-
5 ein
schematisches Schaubild ist, das das Ventilzeitensteuerungssystem
in einem Zwischenhaltesteuerungsbetrieb gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
darstellt;
-
6A bis 6D Querschnittsansichten sind,
die einen Betrieb eines Erstseitenrückschlagventils und eines Erstseitensteuerungsventils
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung darstellen;
-
7A bis 7D Querschnittsansichten sind,
die einen Betrieb eines Zweitseitenrückschlagventils und eines Zweitseitensteuerungsventils
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
darstellen;
-
8 ein
schematisches Schaubild ist, das ein Ventilzeitensteuerungssystem
in einem Nachstellsteuerungsbetrieb gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
9A bis 9D Querschnittsansichten sind,
die einen Betrieb eines Erstseitenrückschlagventils und eines Erstseitensteuerungsventils
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
darstellen;
-
10A bis 10D Querschnittsansichten sind,
die einen Betrieb eines Zweitseitenrückschlagventils und eines Zweitseitensteuerungsventils
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung darstellen;
-
11 ein
schematisches Schaubild ist, das ein Ventilzeitensteuerungssystem
in einem Nachstellsteuerungsbetrieb gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
12 eine
schematische Querschnittsansicht ist, die einen Dämpfer des
dritten Ausführungsbeispiels
darstellt;
-
13 ein
schematisches Schaubild ist, das ein Ventilzeitensteuerungssystem
in einem Nachstellsteuerungsbetrieb gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel
darstellt;
-
14 eine
schematische Querschnittsansicht ist, die eine Volumenerweiterungseinrichtung
eines Ventilzeitensteuerungssystems gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel darstellt; und
-
15 ein
charakteristisches Diagramm ist, das die Zeit zeigt, die erforderlich
ist, um eine Zielphase mit und ohne einem Phasenrückschlagventil zu
erreichen.
-
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung sind mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
-
(Erstes Ausführungsbeispiel)
-
Ein
Ventilzeitensteuerungssystem gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist in 1 bis 7 gezeigt. Das Ventilzeitensteuerungssystem 1 der
vorliegenden Erfindung ist nach einer Hydrauliksteuerungsart, die
ein Hydraulikfluid als sein Arbeitsfluid einsetzt und die Ventilzeiten eines
Einlassventils (von Einlassventilen) einer Brennkraftmaschine steuert.
-
Wie
es in 2 gezeigt ist, weist ein als ein antriebsseitiger
drehbarer Körper
dienendes Gehäuse 10 ein
Kettenrad 11, ein Schuhgehäuse 12 und eine vordere
Platte 14 auf. Das Schuhgehäuse 12 hat Schuhe 121–123,
die als Trennbauteile dienen (s. 3), und
eine ringförmige
Umfangswand 13. Die vordere Platte 14 ist auf
einer Seite der Umfangswand 13 platziert, die dem Kettenrad 11 entgegengesetzt
ist, so dass die Umfangswand 13 zwischen der vorderen Platte 14 und
dem Kettenrad 11 gehalten wird. Des Weiteren ist die vordere
Platte 14 mit Bolzen 16 auf eine derartige Weise
an der Stelle befestigt, dass die vordere Platte 14 koaxial
mit dem Kettenrad 11 und dem Schuhgehäuse 12 ist. Das Kettenrad 11 ist
mit einer als eine Antriebswelle einer Brennkraftmaschine (nicht
gezeigt) dienende Kurbelwelle über
eine Kette (nicht gezeigt) verbunden und empfängt eine Antriebskraft von
dieser, um synchron mit der Kurbelwelle zu drehen.
-
Die
Antriebskraft der Kurbelwelle wird über das Ventilzeitensteuerungssystem 1 auf
eine Nockenwelle 3 übertragen,
die als eine Nachfolgerwelle dient und ein Einlassventil (nicht
gezeigt) antreibt, um dieses zu öffnen
und zu schließen.
Die Nockenwelle 3 ist in das Kettenrad 11 eingepasst
und ist mit einer vorbestimmten Phasendifferenz relativ zu dem Kettenrad 11 drehbar.
-
Ein
Flügelrotor 15,
der als ein nachfolgerseitiger drehbarer Körper dient, liegt gegen die
Endfläche
der Nockenwelle 3 entlang ihrer Drehachse an. Die Nockenwelle 3 und
der Flügelrotor 15 sind
koaxial mit einem Bolzen 23 verbunden. Der Flügelrotor 15 und
die Nockenwelle 3 sind durch Einpassen eines Positionierungsstifts 24 in
den Flügelrotor 15 und
die Nockenwelle 3 in Position in ihrer Drehrichtung festgesetzt.
Die Nockenwelle 3, das Gehäuse 10 und der Flügelrotor 15 drehen
sich aus Sicht einer Richtung eines Pfeils III in 2 in
einer Richtung im Uhrzeigersinn. Nachfolgend ist diese Drehrichtung
als die Vorstellrichtung (auch als die Vorstellseite bezeichnet)
der Nockenwelle 3 relativ zu der Kurbelwelle festgelegt.
-
Wie
es in 3 gezeigt ist, erstrecken sich die Schuhe 121–123,
die eine trapezförmige
Gestalt haben, von der Umfangswand 13 radial nach innen und
sind in üblicherweise
gleichmäßigen Abständen in
der Drehrichtung der Umfangswand 13 angeordnet. Die Schuhe 121–123 legen
drei bereichsförmige Räume zwischen
sich fest, wobei jeder Raum innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs
in der Drehrichtung ausgebildet ist. Jeder dieser drei Räume dient
als eine Aufnahmekammer 50 zum Beherbergen eines jeden
von Flügeln 151–153.
-
Der
Flügelrotor 15 weist
einen Nabenabschnitt 154, der mit der Nockenwelle 3 an
der axialen Endfläche
gekuppelt ist, und die Flügel 151–153 auf, die
in üblicherweise
gleichmäßigen Abständen in
der Drehrichtung an dem Außenumfang
des Nabenabschnitts 154 angeordnet sind. Der Flügelrotor 15 ist
in dem Gehäuse 10 auf
eine derartige Weise beherbergt, dass der Flügelrotor 15 relativ
zu dem Gehäuse
drehbar ist. Die Flügel 151–153 sind
jeweils drehbar in den Kammern 50 beherbergt. Jeder Flügel 151–153 teilt
die entsprechende Kammer 50 in zwei Abschnitte auf, d.
h. eine Nachstellkammer und eine Vorstellkammer. Die Pfeile in 1,
die jeweils eine Nachstellrichtung (nachgestellt) und eine Vorstellrichtung
(vorgestellt) kennzeichnen, stellen jeweils die Nachstellrichtung
und die Vorstellrichtung des Flügelrotors 15 relativ
zu dem Gehäuse 10 dar.
-
Ein
Dichtungsbauteil 25 ist in einem entsprechenden Gleitspalt
angeordnet, der zwischen den entsprechenden Schuhen 121–123 und
dem Nabenabschnitt 154 ausgebildet ist, die sich radial
gegenüberliegen.
Zudem ist ein Dichtungsbauteil 25 in einem entsprechenden
Gleitspalt angeordnet, der zwischen dem entsprechenden Flügel 151–153 und
einer Innenumfangswandfläche
der Umfangswand 13 ausgebildet ist. Die Dichtungsbauteile 25 sind
in eine Nut, die in einer Innenumfangswandfläche eines jeden Schuhs 121–123 vorgesehen
ist, und in eine Nut eingepasst, die in einer Außenumfangswandfläche eines
jeden Flügels 151–153 vorgesehen
ist. Des Weiteren werden die Dichtungsbauteile 25 durch eine
Feder oder dergleichen gegen die Außenumfangswandfläche des
Nabenabschnitts 154 und die Innenumfangswandfläche der
Umfangswand 13 gedrängt.
Mit dem vorhergehenden Aufbau begrenzt jedes Dichtungsbauteil 25 eine
Leckströmung
des Hydraulikfluids zwischen der entsprechenden Nachstellkammer
und der entsprechenden Vorstellkammer, die aneinander angrenzen.
-
Wie
es in 2 gezeigt ist, ist ein zylindrischer Stopperkolben 32 in
einem Durchgangsloch des Flügels 153 auf
eine derartige Weise untergebracht, dass der Stopperkolben 32 in
der Richtung der Drehachse gleitbar ist. Ein Passring 34 ist
presseingepasst und in einer Aussparung zurückgehalten, die in dem Kettenrad 11 ausgebildet
ist. Der Stopperkolben 32 kann in den Passring 34 eingepasst
werden. Die Passseiten des Stopperkolbens 32 und des Passrings 34,
die zusammengepasst sind, sind abgeschrägt, so dass der Stopperkolben 32 gleichmäßig in den
Passring 34 eingepasst werden kann. Eine Feder 36,
die als ein elastisches Bauteil dient, bringt eine Last auf den
Stopperkolben 32 in Richtung des Passrings 34 auf.
Der Stopperkolben 32, der Passring 34 und die
Feder 36 bilden eine Beschränkungseinrichtung zum Beschränken der
Drehung des Flügelrotors 15 relativ
zu dem Gehäuse 10.
-
Eine
Hydraulikkammer 40 ist auf der Kettenrad-11-Seite
des Stopperkolbens 32 vorgesehen, und eine Hydraulikkammer 42 ist
an dem Außenumfang
des Stopperkolbens 32 vorgesehen. Der Druck von Hydraulikfluid,
das zu der Hydraulikkammer 40 zugeführt wird, und der Druck von
Hydraulikfluid, das zu der Hydraulikkammer 42 zugeführt wird,
wirken in einer Richtung zum Trennen des Stopperkolbens 32 weg
von dem Passring 34. Die Hydraulikkammer 40 steht
mit einer der Vorstellkammern in Verbindung, was nachfolgend behandelt
wird, und die Hydraulikkammer 42 steht mit einer der Nachstellkammern
in Verbindung. Ein distaler Endabschnitt des Stopperkolbens 32 kann
in den Passring 34 eingepasst werden, wenn der Flügelrotor 15 sich
an der am meisten nachgestellten Position relativ zu dem Gehäuse 10 befindet.
In dem eingepassten Zustand, in dem der Stopperkolben 32 in
den Passring 34 eingepasst ist, ist die Drehung des Flügelrotors 15 relativ
zu dem Gehäuse
beschränkt.
Eine Gegendruckabgabenut 43 ist in einem Abschnitt des
Flügelrotors 15 vorgesehen,
der sich auf einer Seite des Stopperkolbens 32 befindet,
die dem Passring 34 entgegengesetzt ist. Die Gegendruckabgabenut 43 gibt
einen Gegendruck ab, der sich verändert, wenn der Stopperkolben 32 gleitet.
-
Wenn
sich der Flügelrotor 15 relativ
zu dem Gehäuse
aus der am meisten nachgestellten Position in Richtung der Vorstellseite
dreht, wird der Stopperkolben 32 von dem Passring 34 in
der Drehrichtung versetzt. Somit kann der Stopperkolben 32 nicht in
den Passring 34 eingepasst werden.
-
Wie
es in 3 gezeigt ist, ist die Nachstellkammer 51 zwischen
dem Schuh 121 und dem Flügel 151 ausgebildet.
Des Weiteren ist die Nachstellkammer 52 zwischen dem Schuh 122 und
dem Flügel 152 ausgebildet.
Außerdem
ist die Nachstellkammer 53 zwischen dem Schuh 123 und
dem Flügel 153 ausgebildet.
Zudem ist die Vorstellkammer 55 zwischen dem Schuh 121 und
dem Flügel 152 ausgebildet.
Ferner ist die Vorstellkammer 56 zwischen dem Schuh 122 und
dem Flügel 153 ausgebildet. Des
Weiteren ist die Vorstellkammer 57 zwischen dem Schuh 123 und
dem Flügel 151 ausgebildet.
-
Eine
Hydraulikpumpe 202 aus 1, die als eine
Fluidquelle dient, pumpt Hydraulikfluid von einer Ölwanne 200 zu
einem Zufuhrdurchgang 204. Der Zufuhrdurchgang 204 bildet
einen Fluiddurchgang der vorliegenden Erfindung in Zusammenarbeit
mit einem Zufuhrdurchgang 230, einem Nachstellvorsteuerdurchgang 234 und
einem Vorstellvorsteuerdurchgang 236, die später behandelt
werden. Ein Phasenschaltventil 60 ist ein Solenoidschieberventil einer
bekannten Art und befindet sich auf einer Hydraulikpumpen-202-Seite
des Lagers 2. Das Phasenschaltventil 60 wird durch
einen einschaltdauergesteuerten Antriebsstrom geschaltet, der von
einer elektronischen Steuerungseinheit (ECU) 70 zu einer Solenoidantriebsanordnung 62 zugeführt wird.
Ein Schieber 63 des Phasenschaltventils 60 wird
gemäß der Einschaltdauer
des Antriebsstroms versetzt. Abhängig
von der Position des Schiebers 63 wird das Phasenschaltventil 60 geschaltet,
um das Hydraulikfluid zu jeder Nachstellkammer oder zu jeder Vorstellkammer
zuzuführen
oder das Hydraulikfluid von jeder Nachstellkammer oder von jeder
Vorstellkammer abzugeben. Das Hydraulikfluid in jeder Nachstellkammer
oder jeder Vorstellkammer wird über
das Phasenschaltventil 60 durch einen Abgabedurchgang 206 zu
der Ölwanne 200 abgegeben.
In dem Aus-Zustand, in dem die Energiezufuhr zu dem Phasenschaltventil 60 abgeschaltet
ist, wird der Schieber 63 aufgrund der von einer Feder 64 aufgebrachten Last
in die in 1 gezeigte Position platziert.
-
Zudem
pumpt die Hydraulikpumpe 202 das Hydraulikfluid von der Ölwanne 200 in
den Zufuhrdurchgang 230 und führt dieses dadurch von der Ölwanne 200 zu
dem Zufuhrdurchgang 230 zu. Ein Abflussschaltventil 600 wird
durch einen einschaltdauergesteuerten Antriebsstrom geschaltet,
der von einer elektronischen Steuerungseinheit (ECU) 700 zu einer
Solenoidantriebsanordnung 620 zugeführt wird. Ein Schieber 630 des
Abflussschaltventils 600 wird gemäß der Einschaltdauer des Antriebsstroms
versetzt. Abhängig
von der Position des Schiebers 630 schaltet das Abflussschaltventil 600,
um das Hydraulikfluid zu einem Erstseitensteuerungsventil 601 oder einem
Zweitseitensteuerungsventil 602 zuzuführen oder um das Hydraulikfluid
von dem Erstseitensteuerungsventil 601 oder dem Zweitseitensteuerungsventil 602 abzugeben.
In dem Aus-Zustand,
in dem Energiezufuhr zu dem Abflussschaltventil 600 abgeschaltet
ist, veranlasst die durch eine Feder 640 aufgebrachte Last
den Schieber 630 dazu, in der in 1 gezeigten
Position zu sitzen. Das von dem Erstseitensteuerungsventil 601 und
dem Zweitseitensteuerungsventil 602 abgegebene Hydraulikfluid fließt von dem
Abflussschaltventil 600 durch einen Abgabedurchgang 232 in
die Ölwanne 200 ab.
Das Erstseitensteuerungsventil 601 und das Zweitseitensteuerungsventil 602 entsprechen
Abgabesteuerungsventilen der vorliegenden Erfindung.
-
Wie
es in 2 gezeigt ist, sind ringförmige Durchgänge 240, 242, 244, 245 in
der Außenumfangswand
der Nockenwelle 3 ausgebildet, die durch das Lager 2 drehbar
gestützt
wird. Ein Nachstelldurchgang 210 erstreckt sich von dem
Phasenschaltventil 60 und tritt durch den ringförmigen Durchgang 240 in
die Nockenwelle 3 und den Nabenabschnitt 154 des
Flügelrotors 15.
Des Weiteren erstreckt sich ein Vorstelldurchgang 220 von
dem Phasenschaltventil 60 und tritt durch den ringförmigen Durchgang 242 in
die Nockenwelle 3 und den Nabenabschnitt 154 des
Flügelrotors 15.
-
Wie
es in 1 gezeigt ist, zweigt der Nachstelldurchgang 210 in
Nachstelldurchgänge 212, 213, 214 ab,
die jeweils die Nachstellkammern 51, 52, 53 verbinden.
Die Nachstelldurchgänge 210, 212, 213, 214 führen das
Hydraulikfluid von dem Zufuhrdurchgang 204 durch das Phasenschaltventil 60 zu jeder
Nachstellkammer 51, 52, 53 zu. Des Weiteren geben
die Nachstelldurchgänge 210, 212, 213, 214, das
Hydraulikfluid von jeder Nachstellkammer 51, 52, 53 durch
das Phasenschaltventil 60 entlang dem Abgabedurchgang 206 zu
der Ölwanne 200 ab,
die eine Fluidabgabeseite darstellt. Demnach dient jeder von den
Nachstelldurchgängen 210, 212, 213, 214 sowohl
als ein Nachstellzufuhrdurchgang als auch ein Nachstellabgabedurchgang.
-
Der
Vorstelldurchgang 220 verzweigt sich in Vorstelldurchgänge 222, 223, 224,
die jeweils die Vorstellkammern 55, 56, 57 verbinden.
Die Vorstelldurchgänge 220, 222, 223, 224 führen das
Hydraulikfluid von dem Zufuhrdurchgang 204 durch das Phasenschaltventil 60 zu
jeder Vorstellkammer zu. Des Weiteren geben die Vorstelldurchgänge 220, 222, 223, 224 das
Hydraulikfluid von jeder Vorstellkammer durch das Phasenschaltventil 60 entlang
dem Abgabedurchgang 206 zu der Ölwanne 200 ab, was
die Fluidabgabeseite darstellt. Demnach dient jeder der Vorstelldurchgänge 220, 222, 223, 224 sowohl
als ein Vorstellzufuhrdurchgang als auch ein Vorstellabgabedurchgang.
-
Mit
den auf die vorhergehend beschriebene Weise aufgebauten Durchgängen kann
das Hydraulikfluid von der Hydraulikpumpe 202 zu den Nachstellkammern 51, 52, 53,
den Vorstellkammern 55, 56, 57 und den
Hydraulikkammern 40, 42 zugeführt werden. Des Weiteren kann
das Hydraulikfluid von jeder Hydraulikkammer zu der Ölwanne 200 abgegeben
werden.
-
Ein
Erstseitenrückschlagventil 80 ist
in dem Nachstelldurchgang 212 unter den Nachstelldurchgängen 212, 213, 214 vorgesehen,
die jeweils mit den Nachstellkammern 51, 52, 53 verbunden
sind. Das Erstseitenrückschlagventil 80 ist
auf einer Nachstellkammer-51-Seite des Lagers 2 in
dem Nachstelldurchgang 212 platziert. Das Erstseitenrückschlagventil 80 ermöglicht es
dem Hydraulikfluid, von der Hydraulikpumpe 202 durch den
Nachstelldurchgang 212 in die Nachstellkammer 51 zu
strömen.
Darüber hinaus
beschränkt,
d. h. begrenzt das Erstseitenrückschlagventil 80 das
Hydraulikfluid darin, von der Nachstellkammer 51 durch
den Nachstelldurchgang 212 zurück in Richtung der Hydraulikpumpe 202 zu strömen. Die
Nachstellkammer 51, die den Nachstelldurchgang 212 verbindet,
der das Erstseitenrückschlagventil 80 aufweist,
entspricht einer Rückschlagventilverbindungskammer
der vorliegenden Erfindung. Nachfolgend kann die Nachstellkammer 51 als
die Steuerungsnachstellkammer 51 bezeichnet sein. Zudem
entsprechen jedes Ventil von dem Erstseitenrückschlagventil 80 und
einem Zweitseitenrückschlagventil 90,
die später
behandelt werden, einem Phasenrückschlagventil
der vorliegenden Erfindung.
-
Das
Zweitseitenrückschlagventil 90 ist
in dem Vorstelldurchgang 222 unter den Vorstelldurchgängen 222, 223, 224 vorgesehen,
die jeweils mit den Vorstellkammern 55, 56, 57 verbunden
sind. Das Zweitseitenrückschlagventil 90 ist
auf einer Vorstellkammer-55-Seite des Lagers 2 in
dem Vorstelldurchgang 222 platziert. Das Zweitseitenrückschlagventil 90 ermöglicht es
dem Hydraulikfluid, von der Hydraulikpumpe 202 durch den
Vorstelldurchgang 222 in die Vorstellkammer 55 zu
strömen.
Außerdem
beschränkt,
d. h. begrenzt das Zweitseitenrückschlagventil 90 das
Hydraulikfluid darin, von der Vorstellkammer 55 durch den
Vorstelldurchgang 222 zurück in Richtung der Hydraulikpumpe 202 zu
strömen.
Die Vorstellkammer 55, die mit dem das Zweitseitenrückschlagventil 90 aufweisenden
Vorstelldurchgang 222 verbindet, entspricht einer Rückschlagventilverbindungskammer
der vorliegenden Erfindung. Nachfolgend kann die Vorstellkammer 55 zudem
als die Steuerungsvorstellkammer 55 bezeichnet sein.
-
Wie
es in 6A und 7A gezeigt
ist, weist jedes von dem Erstseitenrückschlagventil 80 und
dem Zweitseitenrückschlagventil 90 einen
Ventilkörper 81, 91,
einen Ventilsitz 82, 92, eine Feder 83, 93 und
einen Stopper 84, 94 auf. Jede Feder 83, 93 ist
zwischen dem Stopper 84, 94 und dem Ventilkörper 81, 91 angeordnet,
um eine Last auf dem Ventilkörper 81, 91 gegen
den Ventilsitz 82, 92 aufzubringen.
-
Wenn
das Hydraulikfluid von der Hydraulikpumpe 202 durch den
Nachstelldurchgang 212 oder den Vorstelldurchgang 222 zu
der Steuerungsnachstellkammer 51 oder der Steuerungsvorstellkammer 55 zugeführt wird,
wird der Ventilkörper 81, 91 mit diesem
Aufbau in Richtung des Stoppers 84, 94 gegen die
durch die Feder 83, 93 ausgeübte Last versetzt, um von dem
Ventilsitz 82, 92 getrennt zu werden, wodurch
der entsprechende Nachstelldurchgang 212 oder Vorstelldurchgang 222 geöffnet wird. Anschließend strömt das Hydraulikfluid
in dem Nachstelldurchgang 212 in die Steuerungsnachstellkammer 51 durch
einen Nur-Zufuhr-Hydraulikdurchgang, d.
h. einen festgeschalteten Hydraulikzufuhrdurchgang 212a (s. 3 und 6A bis 6D)
des Nachstelldurchgangs 212, der zwischen dem Erstseitenrückschlagventil 80 und
der Steuerungsnachstellkammer 51 verbindet. Ähnlich dazu
strömt
das Hydraulikfluid in dem Vorstelldurchgang 222 durch einen
Nur-Zufuhr-Hydraulikdurchgang, d. h. einen festgeschalteten Hydraulikzufuhrdurchgang 222a (s. 3 und 7A bis 7D)
des Vorstelldurchgangs 222, der zwischen dem Zweitseitenrückschlagventil 90 und
der Steuerungsvorstellkammer 55 verbindet, in die Steuerungsvorstellkammer 55.
-
Wenn
das Hydraulikfluid dazu veranlasst wird, von der Steuerungsnachstellkammer 51 oder der
Steuerungsvorstellkammer 55 in Richtung der Hydraulikpumpe 202 zu
strömen,
drückt
die Feder 83, 93 den Ventilkörper 81, 91 gegen
den Ventilsitz 82, 92, wodurch der entsprechende
Vorstelldurchgang 222 oder Nachstelldurchgang 212 blockiert wird.
-
Der
Nachstelldurchgang 212 ist mit einem Erstseitenabgabedurchgang 225 verbunden,
der das Erstseitenrückschlagventil 80 umgeht,
und steht mit dem Nachstelldurchgang 212 in Verbindung.
Der Erstseitenabgabedurchgang 225 ist mit dem Erstseitensteuerungsventil 601 vorgesehen.
Das Erstseitensteuerungsventil 601 blockiert den Erstseitenabgabedurchgang 225,
wenn der Nachstellsteuerungsbetrieb ausgeführt wird, um den Flügelrotor 15 in
Richtung der Nachstellseite zu drehen. Des Weiteren öffnet das
Erstseitensteuerungsventil 601 den Erstseitenabgabedurchgang 225,
wenn der Vorstellsteuerungsbetrieb ausgeführt wird, um den Flügelrotor 15 in
Richtung der Vorstellseite zu drehen. Wenn der Erstseitenabgabedurchgang 225 geöffnet ist,
wird das Hydraulikfluid in der Steuerungsnachstellkammer 51 durch
den Erstseitenabgabedurchgang 225 und den Nachstelldurchgang 212 abgegeben
(s. 3 und 6A bis 6D). Demnach
dient der Erstseitenabgabedurchgang 225 als ein Nur-Abgabe-Hydraulikdurchgang,
d. h. ein festgeschalteter Hydraulikabgabedurchgang. Jeder von dem
Erstseitenabgabedurchgang 225 und einem Zweitseitenabgabedurchgang 226 (später behandelt)
entspricht einem Umgehungsabgabedurchgang der vorliegenden Erfindung.
-
Das
Erstseitensteuerungsventil 601 ist ein Schaltventil, das
durch einen Vorsteuerdruck betrieben wird. Der Vorsteuerdruck wird
von der Hydraulikpumpe 202 durch den Zufuhrdurchgang 230 und
den Nachstellvorsteuerdurchgang 234 auf das Erstseitensteuerungsventil 601 aufgebracht.
In dem nicht aufgebrachten Zustand des Vorsteuerdrucks, in dem das
Hydraulikfluid von dem Nachstellvorsteuerdurchgang 234 abgegeben
ist, und dadurch kein Vorsteuerdruck auf das Erstseitensteuerungsventil 601 aufgebracht
ist, wird der Schieber 631, der als ein Ventilbauteil dient,
durch die Last versetzt, die durch die Feder 641 ausgeübt wird,
die als ein federndes Bauteil dient. Somit ist der Erstseitenabgabedurchgang 225 geöffnet. In
dem aufgebrachten Zustand des Vorsteuerdrucks, in dem das Hydraulikfluid
zu dem Nachstellvorsteuerdurchgang 234 zugeführt wird, und
dadurch der Vorsteuerdruck auf das Erstseitensteuerungsventil 601 aufgebracht
ist, wird demgegenüber
der Schieber 631 des Erstseitensteuerungsventils 601 in
die in 1 gezeigte Position gegen die durch die Feder 641 ausgeübte Last
versetzt. Somit ist der Erstseitenabgabedurchgang 225 blockiert.
-
Der
Vorstelldurchgang 222 ist mit einem Zweitseitenabgabedurchgang 226 verbunden,
der das Zweitseitenrückschlagventil 90 umgeht
und mit dem Vorstelldurchgang 222 in Verbindung steht.
Der Zweitseitenabgabedurchgang 226 ist mit dem Zweitseitensteuerungsventil 602 versehen.
Das Zweitseitensteuerungsventil 602 blockiert den Zweitseitenabgabedurchgang 226,
wenn der Vorstellsteuerungsbetrieb ausgeführt wird, um den Flügelrotor 15 in
Richtung der Vorstellseite vorzustellen. Des Weiteren öffnet das
Zweitseitensteuerungsventil 602 den Zweitseitenabgabedurchgang 226,
wenn der Nachstellsteuerungsbetrieb ausgeführt wird, um den Flügelrotor 15 in
Richtung der Nachstellseite zu drehen. Wenn der Zweitseitenabgabedurchgang 226 geöffnet ist,
wird das Hydraulikfluid in der Steuerungsvorstellkammer 55 durch
den Zweitseitenabgabedurchgang 226 und den Vorstelldurchgang 222 abgegeben
(s. 3 und 7A bis 7D). Demnach
dient der Zweitseitenabgabedurchgang 226 als ein Nur-Abgabe-Hydraulikdurchgang,
d. h. ein festgeschalteter Hydraulikabgabedurchgang.
-
Das
Zweitseitensteuerungsventil 602 ist ein Schaltventil, das
durch einen Vorsteuerdruck angetrieben wird. Der Vorsteuerdruck
wird von der Hydraulikpumpe 202 durch den Zufuhrdurchgang 230 und
den Vorstellvorsteuerdurchgang 236 zu dem Zweitseitensteuerungsventil 602 zugeführt. In
dem nicht aufgebrachten Zustand des Vorsteuerdrucks, in dem das
Hydraulikfluid von dem Vorstellvorsteuerdurchgang 236 abgegeben
wird und dadurch kein Vorsteuerdruck auf das Zweitseitensteuerungsventil 602 aufgebracht
wird, wird ein Schieber 632 in die in 1 gezeigte
Position durch die Last versetzt, die durch einen Feder 642 ausgeübt wird,
welche als ein federndes Bauteil dient. Somit ist der Zweitseitenabgabedurchgang 226 geöffnet. Demgegenüber wird der
Schieber 632 des Zweitseitensteuerungsventils 602,
der als ein Ventilbauteil dient, in dem aufgebrachten Zustand des
Vorsteuerdrucks, in dem das Hydraulikfluid zu dem Vorstellvorsteuerdurchgang 236 zugeführt wird
und dadurch der Vorsteuerdruck auf das Zweitseitensteuerungsventil 602 aufgebracht ist,
gegen die durch die Feder 642 ausgeübte Last versetzt. Somit ist
der Zweitseitenabgabedurchgang 226 blockiert.
-
Der
Zufuhrdurchgang 230, der Nachstellvorsteuerdurchgang 234 und
der Vorstellvorsteuerdurchgang 236, die vorhergehend behandelt
worden sind, entsprechen Vorsteuerdurchgängen der vorliegenden Erfindung.
-
Die
Feder 641, 642 bringt eine Last auf den Schieber 631, 632 auf,
um den Schieber 631, 632 in der Offen-Position
zu platzieren, in der der entsprechende Erstseitenabgabedurchgang 225 oder
der Zweitseitenabgabedurchgang 226 geöffnet ist. Somit ist in dem
nicht aufgebrachten Zustand des Vorsteuerdrucks, in dem kein Vorsteuerdruck
auf das Steuerungsventil 601, 602 aufgebracht
wird, der entsprechende Erstseitenabgabedurchgang 225 oder
Zweitseitenabgabedurchgang 226 normalerweise offen. Das
bedeutet, dass das Erstseitensteuerungsventil 601 und das
Zweitseitensteuerungsventil 602 des ersten Ausführungsbeispiels
sogenannte „drucklos geöffnete Schaltventile" sind. Ein Gegendruckabgabedurchgang 217, 227 ist
in einem Abschnitt des Flügelrotors 15 auf
der Seite vorgesehen, auf der die Feder 641, 642 platziert
ist, um eine Last auf den Schieber 631, 632 des
Steuerungsventils 601, 602 aufzubringen. Der Gegendruckabgabedurchgang 217, 227 gibt
einen Gegendruck ab, der sich verändert, wenn der Schieber 631, 632 gleitet.
-
Der
Nachstellvorsteuerdurchgang 234 verbindet zwischen dem
Abflussschaltventil 600 und dem Erstseitensteuerungsventil 601,
und der Vorstellvorsteuerdurchgang 236 verbindet zwischen dem
Abflussschaltventil 600 und dem Zweitseitensteuerungsventil 602.
Das Abflussschaltventil 600 wird geschaltet, um einen Verbindungszustand
des Nachstellvorsteuerdurchgangs 234 und des Vorstellvorsteuerdurchgangs 236 relativ
zu dem Zufuhrdurchgang 230 und dem Abgabedurchgang 232 zu verändern. Genauer
gesagt verwirklicht das Abflussschaltventil 600 einen der
nachfolgenden drei ausgewählten
Zustände,
abhängig
von der Versatzposition des Schiebers 630:
- (1) Der Nachstellvorsteuerdurchgang 234 steht mit dem
Zufuhrdurchgang 230 in Verbindung, während der Vorstellvorsteuerdurchgang 236 mit dem
Abgabedurchgang 232 in Verbindung steht.
- (2) Sowohl der Nachstellvorsteuerdurchgang 234 als
auch der Vorstellvorsteuerdurchgang 236 stehen mit dem
Zufuhrdurchgang 230 in Verbindung.
- (3) Der Nachstellvorsteuerdurchgang 234 steht mit dem
Abgabedurchgang 232 in Verbindung, während der Vorstellvorsteuerdurchgang 236 mit dem
Zufuhrdurchgang 230 in Verbindung steht.
-
Wie
es in 2 gezeigt ist, sind das Zweitseitenrückschlagventil 90 und
das Zweitseitensteuerungsventil 602 in dem Flügelrotor 15 aufgenommen. Zudem,
obwohl es nicht in 2 gezeigt ist, sind das Erstseitenrückschlagventil 80 und
das Erstseitensteuerungsventil 601 auch in dem Flügelrotor 15 mit demselben
Zusammenbauaufbau wie das Zweitseitenrückschlagventil 90 und
das Zweitseitensteuerungsventil 602 aufgenommen. Der Nachstellvorsteuerdurchgang 234 und
der Vorstellvorsteuerdurchgang 236 erstrecken sich von
dem Abflussschaltventil 600 durch die ringförmigen Durchgänge 244, 245 und
erstrecken sich jeweils in die Nockenwelle 3 und in den
Nabenabschnitt 154 des Flügelrotors 15.
-
Ein
Rückschlagventil 100,
das in 1 und 2 gezeigt ist, ist in dem Zufuhrdurchgang 204 zwischen
dem Phasenschaltventil 60 und einem Abzweigpunkt 205 vorgesehen,
das zwischen dem Zufuhrdurchgang 204 und dem Zufuhrdurchgang 230 verbindet.
Das Rückschlagventil 100 ermöglicht es dem
Hydraulikfluid, von der Hydraulikpumpe 202 zu dem Phasenschaltventil 60 zu
strömen,
und beschränkt
die Strömung
des Hydraulikfluids zurück von
dem Phasenschaltventil 60 durch den Abzweigpunkt 205 in
Richtung des Abflussschaltventils 600. Das Rückschlagventil 100 entspricht
einer Pulsierverringerungseinrichtung und einem Pulsierrückschlagventil
der vorliegenden Erfindung.
-
Als
nächstes
ist eine Beschreibung des Betriebs des Flügelrotors 15 und des
Phasenschaltventils 60 in dem Ventilzeitensteuerungssystem 1 mit
Bezug auf 1, 4 und 5 gegeben. 1 zeigt
den Flügelrotor 15,
der in Richtung der Nachstellseite relativ zu dem Gehäuse 10 betätigt wird. 4 zeigt
den Flügelrotor 15,
der in Richtung der Vorstellseite relativ zu dem Gehäuse 10 betätigt wird. 5 zeigt
den Flügelrotor 15,
der festgehalten wird, um sich nicht relativ zu dem Gehäuse 10 zu
drehen.
-
(Zeit des Anhaltens der Brennkraftmaschine)
-
In
dem Zustand, in dem die Brennkraftmaschine angehalten ist, ist der
Stopperkolben 32 in den Passring 34 eingepasst.
Unmittelbar nach dem Starten der Brennkraftmaschine wird noch keine
Hydraulikflüssigkeit
von der Hydraulikpumpe 202 zu den Nachstellkammern 51, 52, 53,
den Vorstellkammern 55, 56, 57, der Hydraulikkammer 40 und
der Hydraulikkammer 42 zugeführt. Somit verbleibt der Stopperkolben 32 in
dem Passring 34 eingepasst und die Nockenwelle 3 wird
in der am meisten nachgestellten Position relativ zu der Kurbelwelle
gehalten. Dadurch wird das Gehäuse 10 und
den Flügelrotor 15 vor
einem Kollidieren miteinander aufgrund eines Schwingens oder Schütteln durch
Veränderungen
eines auf die Nockenwelle ausgeübten
Drehmoments bewahrt, was zum Erzeugen von Klappergeräuschen führt, bis das
Hydraulikfluid zu jeder Hydraulikkammer zugeführt wird.
-
(Nach einem Starten der Brennkraftmaschine)
-
Wenn
eine ausreichende Menge von Hydraulikflüssigkeit von der Hydraulikpumpe 202 nach einem
Starten der Brennkraftmaschine zugeführt wird, veranlasst der Hydraulikdruck
des zu der Hydraulikkammer 40 oder der Hydraulikkammer 42 zugeführten Hydraulikfluids
den Stopperkolben 32, von dem Passring 34 getrennt
zu werden. Somit kann sich der Flügelrotor 15 relativ
zu dem Gehäuse 10 frei drehen.
Anschließend
wird die Phasendifferenz der Nockenwelle relativ zu der Kurbelwelle
durch Steuern des Hydraulikdrucks eingestellt, der auf jede Nachstellkammer
und jede Vorstellkammer aufgebracht wird.
-
(Nachstellsteuerungsbetrieb)
-
Wenn
eine Energiezufuhr zu dem Phasenschaltventil 60 ausgeschaltet
ist, wie es in 1 gezeigt ist, wird der Schieber 63 in
der in 1 gezeigten Position aufgrund der Last der Feder 64 gehalten. In
diesem Zustand wird das Hydraulikfluid von dem Zufuhrdurchgang 204 zu
dem Nachstelldurchgang 210 so zugeführt, dass das Hydraulikfluid
durch den Nachstelldurchgang 213, 214 zu der Nachstellkammer 52, 53 zugeführt wird,
und dass das Hydraulikfluid durch den Nachstelldurchgang 212 zu
der Nachstellkammer 51 durch das Erstseitenrückschlagventil 80 zugeführt wird.
-
In
diesem Zustand wird das Hydraulikfluid in den Vorstellkammern 56, 57 durch
die Vorstelldurchgänge 223, 224,
den Vorstelldurchgang 220, das Phasenschaltventil 60 und
den Abgabedurchgang 206 zu der Ölwanne 200 abgegeben.
Während
des Nachstellsteuerungsbetriebs ist das Zweitseitenrückschlagventil 90 geschlossen
und das Zweitseitensteuerungsventil 602 öffnet den
Zweitseitenabgabedurchgang 226. Somit umgeht das Hydraulikfluid
in der Steuerungsvorstellkammer 55 das Zweitseitenrückschlagventil 90 und
wird anschließend
durch den Zweitseitenabgabedurchgang 226, das Zweitseitensteuerungsventil 602,
den Vorstelldurchgang 220, das Phasenschaltventil 60 und
den Abgabedurchgang 206 abgegeben.
-
Auf
diese Weise wird das Hydraulikfluid zu jeder Nachstellkammer zugeführt und
das Hydraulikfluid von jeder Vorstellkammer abgegeben. Dadurch empfängt der
Flügelrotor 15 den
Hydraulikfluiddruck von den drei Nachstellkammern 51, 52, 53,
so dass sich der Flügelrotor 15 relativ
zu dem Gehäuse 10 in Richtung
der Nachstellseite dreht.
-
Wie
es in 1 gezeigt ist, wenn die Phase in dem Nachstellsteuerungsbetrieb
durch Zuführen des
Hydraulikfluids zu jeder Nachstellkammer und durch Abgeben des Hydraulikfluids
von jeder Vorstellkammer zu der Zielphase auf der Nachstellseite verändert wird,
empfängt
der Flügelrotor 15 die
Drehmomentschwankungen relativ zu dem Gehäuse 10 in Richtung
sowohl der Nachstellseite als auch der Vorstellseite aufgrund der
Drehmomentsschwankungen, die auf die Nockenwelle 3 aufgebracht
werden. Wenn der Flügelrotor 15 die
Drehmomentschwankung in Richtung der Vorstellseite empfängt, empfängt das Hydraulikfluid,
das zu jeder Nachstellkammer zugeführt wird, die Kraft, die eine
Abgabe des Hydraulikfluids von der Nachstellkammer in die Nachstelldurchgänge 212, 213, 214 hervorruft.
-
In
dem ersten Ausführungsbeispiel
ist jedoch das Erstseitenrückschlagventil 80 in
dem Nachstelldurchgang 212 angeordnet, und das Erstseitensteuerungsventil 601 blockiert
den Erstseitenabgabedurchgang 225 während des Nachstellsteuerungsbetriebs.
Somit tritt die Abgabe des Hydraulikfluids von der Steuerungsnachstellkammer 51 zu
dem Nachstelldurchgang 212 nicht auf. Demnach wird der
Flügelrotor 15 in
dem Zustand, in dem der Hydraulikdruck der Hydraulikpumpe 202 relativ
niedrig ist, auch wenn der Flügelrotor 15 die
Drehmomentschwankung in Richtung der Vorstellseite empfängt, nicht
in Richtung der Vorstellseite relativ zu dem Gehäuse 10 zurückgestellt.
Als ein Ergebnis strömt
das Hydraulikfluid auch nicht aus den Nachstellkammern 52, 53.
Demnach kann der Flügelrotor 15 an
einem Zurückstellen
in Richtung der Vorstellseite, die die der Zielphase entgegengesetzte
Seite ist, relativ zu dem Gehäuse 10 gehindert
werden, auch wenn der Flügelrotor 15 die
Drehmomentschwankung von der Nockenwelle in Richtung der Vorstellseite
empfängt. Das
ermöglicht
es dem Flügelrotor 15 schnell
die Zielphase auf der Nachstellseite zu erreichen.
-
Wenn
der Flügelrotor 15 die
Drehmomentschwankung in Richtung der Nachstellseite und der Vorstellseite
während
des Nachstellsteuerungsbetriebs empfängt, verändert sich der Druck des Hydraulikfluids
in jeder Nachstellkammer unabhängig davon,
ob der Hydraulikdruck der Hydraulikpumpe 202 niedrig oder
hoch ist. Die Druckschwankung des Hydraulikfluids in jeder Nachstellkammer
würde als Druckpulsieren
von dem Nachstelldurchgang 213, 214 zu dem Nachstelldurchgang 210,
dem Phasenschaltventil 60, dem Zufuhrdurchgang 204 und
dem Rückschlagventil 100 übertragen
werden. Während das
Rückschlagventil 100 es
dem Hydraulikfluid ermöglicht,
von der Hydraulikpumpe 202 in das Phasenschaltventil 60 zu
strömen,
beschränkt
jedoch das Rückschlagventil 100 das
Hydraulikfluid darin, von dem Phasenschaltventil 60 durch
den Abzweigpunkt 205 und den Zufuhrdurchgang 230 in
Richtung des Abflussschaltventils 600 zu strömen. Somit
wird das von dem Phasenschaltventil 60 zu dem Rückschlagventil 100 übertragene
Druckpulsieren durch das Rückschlagventil 100 blockiert
und wird dadurch daran gehindert, zu dem Abflussschaltventil 600 übertragen
zu werden. Demnach, wird das Druckpulsieren nicht auf den Nachstellvorsteuerdurchgang 234 übertragen,
in dem das Hydraulikfluid von dem Zufuhrdurchgang 230 durch
das Abflussschaltventil 600 zugeführt wird, auch wenn der Flügelrotor 15 die Drehmomentschwankung
während
des Nachstellsteuerungsbetriebs empfängt. Somit wird das Druckpulsieren
auch nicht zu dem Erstseitensteuerungsventil 601 übertragen,
zu dem Hydraulikfluid von dem Nachstellvorsteuerdurchgang 234 zugeführt wird.
In diesem Zusammenhang, ermöglicht
es der von dem Nachstellvorsteuerdurchgang 234 empfangene
Vorsteuerdruck, dem Schieber 631 des Erstseitensteuerungsventils 601,
den Erstseitenabgabedurchgang 225 blockiert zu halten,
auch wenn der Flügelrotor 15 die
Drehmomentschwankung während
des Nachstellsteuerungsvorgangs empfängt.
-
Des
Weiteren wird kein Druckpulsieren zu dem Zweitseitensteuerungsventil 602 befördert, auch wenn
der Flügelrotor 15 die
Drehmomentschwankung während
des Nachstellsteuerungsbetriebs empfängt, da das Hydraulikfluid
in jeder Vorstellkammer und dem Vorstellvorsteuerdurchgang 236 zu
der Ölwanne 200 während des
Nachstellsteuerungsbetriebs abgegeben wird. Demnach erlaubt es die
durch die Feder 642 ausgeübte Last dem Schieber 632 des Zweitseitensteuerungsventils 602,
den Zweitseitenabgabedurchgang 226 offen zu halten.
-
(Vorstellsteuerungsbetrieb)
-
Als
nächstes,
wie es in 4 gezeigt ist, wird der Schieber 63 in
die in 4 gezeigte Position durch die elektromagnetische
Kraft der Solenoidantriebsanordnung 62 platziert, die gegen
die durch die Feder 64 ausgeübte Last aufgebracht wird,
wenn die Energiezufuhr zu dem Phasenschaltventil 60 angeschaltet
ist. In diesem Zustand wird das Hydraulikfluid von dem Zufuhrdurchgang 204 zu
dem Vorstelldurchgang 220 zugeführt, so dass das Hydraulikfluid durch
die Vorstelldurchgänge 223, 224 zu
den Vorstellkammern 56, 57 zugeführt wird,
und das Hydraulikfluid wird durch den Vorstelldurchgang 222 zu
der Vorstellkammer 55 durch das Zweitseitenrückschlagventil 90 zugeführt.
-
In
diesem Zustand wird das Hydraulikfluid in der Nachstellkammer 52, 53 durch
die Nachstelldurchgänge 213, 214,
den Nachstelldurchgang 210, das Phasenschaltventil 60 und
den Abgabedurchgang 206 zu der Ölwanne 200 abgegeben.
Während des
Vorstellsteuerungsbetriebs ist das Erstseitenrückschlagventil 80 geschlossen,
und das Erstseitensteuerungsventil 601 öffnet den Erstseitenabgabedurchgang 225.
Somit umgeht das Hydraulikfluid in der Steuerungsnachstellkammer 51 das
Erstseitenrückschlagventil 80 und
wird anschließend
durch den Erstseitenabgabedurchgang 225, das Erstseitensteuerungsventil 601,
den Nachstelldurchgang 210, das Phasenschaltventil 60 und
den Abgabedurchgang 206 zu der Ölwanne 200 abgegeben.
-
Auf
diese Weise wird das Hydraulikfluid zu jeder Vorstellkammer zugeführt, und
das Hydraulikfluid wird von jeder Nachstellkammer abgegeben. Dadurch
empfängt
der Flügelrotor 15 den
Hydraulikfluiddruck von den drei Vorstellkammern 55, 56, 57, so
dass sich der Flügelrotor 15 relativ
zu dem Gehäuse 10 in
Richtung der Vorstellseite dreht.
-
Wie
es in 4 gezeigt ist, empfängt der Flügelrotor 15 die Drehmomentsschwankung
in Richtung der Nachstellseite und in Richtung der Vorstellseite
relativ zu dem Gehäuse 10,
wenn die Phase zu der Zielphase auf der Vorstellrichtung durch Zuführen des
Hydraulikfluids zu jeder Vorstellkammer und durch Abgeben des Hydraulikfluids
von jeder Nachstellkammer in dem Vorstellsteuerungsbetrieb versetzt
wird. Wenn der Flügelrotor 15 die
Drehmomentschwankung in Richtung der Nachstellseite empfängt, empfängt das
Hydraulikfluid in jeder Vorstellkammer die Kraft, die eine Abgabe
des Hydraulikfluids von der Vorstellkammer in die Vorstelldurchgänge 222, 223, 224 hervorruft.
-
In
dem ersten Ausführungsbeispiel
ist jedoch das Zweitseitenrückschlagventil 90 in
dem Vorstelldurchgang 222 angeordnet, und das Zweitseitensteuerungsventil 602 blockiert
den Zweitseitenabgabedurchgang 226 während des Vorstellsteuerungsbetriebs.
Somit tritt die Abgabe des Hydraulikfluids von der Steuerungsvorstellkammer 55 zu
dem Vorstelldurchgang 222 nicht auf. Demnach wird in dem Zustand,
in dem der Hydraulikdruck der Hydraulikpumpe 202 relativ
niedrig ist, der Flügelrotor 15 nicht in
Richtung der Nachstellseite relativ zu dem Gehäuse 10 zurückgestellt,
auch wenn der Flügelrotor 15 die
Drehmomentschwankung in Richtung der Nachstellseite empfängt. Als
ein Ergebnis strömt
das Hydraulikfluid auch nicht aus der Vorstellkammer 56, 57. Demnach,
wie es in 15 gezeigt ist, kann der Flügelrotor 15 an
einem Zurückstellen
in Richtung der Nachstellseite relativ zu dem Gehäuse 10 gehindert werden,
die die der Zielphase entgegengesetzte Seite ist, auch wenn der
Flügelrotor 15 die
Drehmomentschwankung von der Nockenwelle in Richtung der Nachstellseite
empfängt.
Das ermöglicht
es dem Flügelrotor 15,
die Zielphase auf der Vorstellseite schnell zu erreichen.
-
Wenn
der Flügelrotor 15 die
Drehmomentschwankung in Richtung der Nachstellseite und der Vorstellseite
während
des Vorstellsteuerungsbetriebs empfängt, verändert sich der Druck des Hydraulikfluids
in jeder Vorstellkammer unabhängig
davon, ob der Hydraulikdruck der Hydraulikpumpe 202 niedrig oder
hoch ist. Die Druckschwankung des Hydraulikfluids in jeder Vorstellkammer
würde als
Druckpulsieren von den Vorstelldurchgängen 223, 224 zu
dem Vorstelldurchgang 220, dem Phasenschaltventil 60, dem
Zufuhrdurchgang 204 und dem Rückschlagventil 100 übertragen
werden. Während
das Rückschlagventil 100 es
dem Hydraulikfluid ermöglicht,
von der Hydraulikpumpe 202 in das Phasenschaltventil 60 zu strömen, beschränkt jedoch
das Rückschlagventil 100 das
Hydraulikfluid darin, von dem Phasenschaltventil 60 durch
den Abzweigpunkt 205 und den Zufuhrdurchgang 230 in
Richtung des Abflussschaltventils 600 zu strömen. Somit
ist das von dem Phasenschaltventil 60 zu dem Rückschlagventil 100 übertragene
Druckpulsieren durch das Rückschlagventil 100 blockiert
und wird somit daran gehindert, zu dem Abflussschaltventil 600 übertragen
zu werden. Auch wenn der Flügelrotor 15 die
Drehmomentschwankung während
des Vorstellsteuerungsbetriebs empfängt, wird demnach das Druckpulsieren nicht
zu dem Vorstellvorsteuerdurchgang 236 übertragen, in den das Hydraulikfluid
von dem Zufuhrdurchgang 230 durch das Abflussschaltventil 600 zugeführt wird.
Somit wird das Druckpulsieren auch nicht zu dem Zweitseitensteuerungsventil 602 übertragen,
zu dem Hydraulikfluid von dem Vorstellvorsteuerdurchgang 236 zugeführt wird.
In diesem Zusammenhang ermöglicht
es der von dem Vorstellvorsteuerdurchgang 236 empfangene
Vorsteuerdruck dem Schieber 632 des Zweitseitensteuerungsventils 602,
den Zweitseitenabgabedurchgang 226 zu blockieren, auch
wenn der Flügelrotor 15 die
Drehmomentschwankung während
des Vorstellvorsteuerungsbetriebs empfängt.
-
Des
Weiteren, wird kein Druckpulsieren zu dem Erstseitensteuerungsventil 601 befördert, auch wenn
der Flügelrotor 15 die
Drehmomentschwankung während
des Vorstellsteuerungsbetriebs empfängt, da das Hydraulikfluid
in jeder Nachstellkammer und dem Nachstellvorsteuerdurchgang 234 zu
der Ölwanne
während
des Vorstellsteuerungsbetriebs abgegeben wird. Demnach ermöglicht es
die durch die Feder 641 ausgeübte Last dem Schieber 631 des Erstseitensteuerungsventils 601,
den Erstseitenabgabedurchgang 225 offen zu halten.
-
(Zwischenhaltesteuerungsbetrieb)
-
Wie
es in 5 gezeigt ist, wenn der Flügelrotor 15 die Zielphase
erreicht, steuert die ECU 70 die Einschaltdauer des Antriebsstroms,
der zu dem Phasenschaltventil 60 zugeführt wird, um den Schieber 63 in
der Zwischenposition zwischen der in 1 gezeigten
Position und der in 4 gezeigten Position zu halten.
Als ein Ergebnis blockiert das Phasenschaltventil 60 die
Verbindungen des Nachstelldurchgangs 210 und des Vorstelldurchgangs 220 zu
dem Zufuhrdurchgang 204 und dem Abgabedurchgang 206,
um die Abgabe des Hydraulikfluids von jeder Nachstellkammer und
jeder Vorstellkammer zu der Ölwanne 200 zu
begrenzen. Somit wird der Flügelrotor 15 angehalten,
d. h. in der Zielphase gehalten.
-
Wenn
der Flügelrotor 15 die
Drehmomentschwankung in Richtung sowohl der Nachstellseite als auch
der Vorstellseite während
des in 5 gezeigten Zwischenhaltesteuerungsbetriebs empfängt, kann
das Druckpulsieren möglicherweise
durch das Phasenschaltventil 60 zu dem Rückschlagventil 100 aufgrund
der Tatsache übertragen
werden, dass sich das Phasenschaltventil 60 unter dem Einschaltdauersteuerungsbetrieb
befindet. Das Rückschlagventil 100 blockiert
jedoch das Druckpulsieren, und dadurch wird kein Druckpulsieren
zu dem Abflussschaltventil 600 übertragen. Es ist somit möglich, die Schwankung
der Position des Schiebers 631 des Erstseitensteuerungsventils 601 und
des Schiebers 632 des Zweitseitensteuerungsventils 602 zu
verhindern.
-
Nachfolgend
ist mit Bezug auf 6A bis 7D eine
Beschreibung sowohl des Betriebs des Erstseitenrückschlagventils 80 und
des Betriebs des Zweitseitenrückschlagventils 90 als
auch des Betriebs des Erstseitensteuerungsventils 601 und
des Betriebs des Zweitseitensteuerungsventils 602 während des
Nachstellsteuerungsbetriebs (Nachstellzeit), des Vorstellsteuerungsbetriebs
(Vorstellzeit) und des Zwischenhaltesteuerungsbetriebs (Zwischenhaltezeit)
gegeben, die vorhergehend behandelt worden sind. 6A bis 6D sind
Querschnittsansichten, die den Betrieb des Erstseitenrückschlagventils 80 und
den Betrieb des Erstseitensteuerungsventils 601 darstellen,
die mit der Steuerungsnachstellkammer 51 verbunden sind. 7A bis 7D sind
Querschnittsansichten, die den Betrieb des Zweitseitenrückschlagventils 90 und
den Betrieb des Zweitseitensteuerungsventils 602 darstellen,
die mit der Steuerungsvorstellkammer 55 verbunden sind.
-
(Nachstellsteuerungsbetrieb)
-
Während des
Nachstellsteuerungsbetriebs werden das Zweitseitensteuerungsventil 602 und
das Phasenschaltventil 60 in den Zustand geschaltet, in dem
das Hydraulikfluid von jeder Vorstellkammer abgegeben wird. Wie
es in 7A gezeigt ist, blockiert das
Zweitseitenrückschlagventil 90 somit
den Vorstelldurchgang 222 unabhängig davon, ob das Drehmoment,
das durch den Flügelrotor 15 in
dem Nachstellsteuerungsbetrieb empfangen wird, ein Vorstelldrehmoment
(negatives Drehmoment) oder ein Nachstelldrehmoment (positives Drehmoment)
ist. Dies verhindert eine Rückströmung von
dem Nur-Zufuhr-Hydraulikdurchgang 222a zu
dem Vorstelldurchgang 222. Des Weiteren veranlasst die
durch die Feder 642 ausgeübte Last das Zweitseitensteuerungsventil 602,
den Zweitseitenabgabedurchgang 226 zu öffnen, wodurch es dem Hydraulikfluid
ermöglicht wird,
durch den Zweitseitenabgabedurchgang 226 aus der Steuerungsvorstellkammer 55 zu
strömen.
-
Zudem
wird während
des Nachstellsteuerungsbetriebs Hydraulikfluid von dem Nachstelldurchgang 210 zu
den Nachstelldurchgängen 212, 213, 214 zugeführt. Wenn
der Flügelrotor
die positiven und negativen Drehmomentschwankungen nicht empfängt, öffnet das
Erstseitenrückschlagventil 80 somit
den Nachstelldurchgang 212, so dass Hydraulikfluid von
dem Nachstelldurchgang 212 durch den Nur-Zufuhr-Hydraulikdurchgang 212a zu
der Steuerungsnachstellkammer 51 zugeführt wird.
-
Wie
es in 6A gezeigt ist, öffnet das
Erstseitenrückschlagventil 80 auch
den Nachstelldurchgang 212, wenn der Flügelrotor die Nachstelldrehmomentschwankung
(positives Drehmoment) auf der Nachstellseite während des Nachstellsteuerungsbetriebs
empfängt.
Des Weiteren veranlasst der Vorsteuerdruck das Erstseitensteuerungsventil 601,
den Erstseitenabgabedurchgang 225 zu blockieren, wodurch
das Hydraulikfluid darin beschränkt
wird, durch den Erstseitenabgabedurchgang 225 aus der Steuerungsnachstellkammer 51 zu
strömen.
-
Demgegenüber, wie
es in 6B gezeigt ist, blockiert das
Erstseitenrückschlagventil 80 den Nachstelldurchgang 212,
wenn der Flügelrotor 15 das
negative Drehmoment auf der Vorstellseite während des Nachstellsteuerungsbetriebs
empfängt,
wodurch die Rückströmung von
dem Nur-Zufuhr-Hydraulikdurchgang 212a zu
dem Nachstelldurchgang 212 verhindert wird. Des Weiteren
veranlasst der Vorsteuerdruck das Erstseitensteuerungsventil 601, den
Erstseitenabgabedurchgang 225 zu blockieren, wodurch das
Hydraulikfluid beschränkt
wird, durch den Erstseitenabgabedurchgang 225 aus der Steuerungsnachstellkammer 51 zu
strömen.
-
(Vorstellsteuerungsbetrieb)
-
Während des
Vorstellsteuerungsbetriebs werden das Erstseitensteuerungsventil 601 und
das Phasenschaltventil 60 in den Zustand geschaltet, in dem
das Hydraulikfluid von jeder Nachstellkammer abgegeben wird. Wie
es in 6C gezeigt ist, blockiert somit
das Erstseitenrückschlagventil 80 den Nachstelldurchgang 212 unabhängig davon,
ob die Drehmomentschwankung, die durch den Flügelrotor 15 während des
Vorstellsteuerungsbetriebs empfangen wird, durch ein negatives Drehmoment
oder ein positives Drehmoment verursacht wird. Das verhindert eine
Rückströmung von
dem Nur-Zufuhr-Hydraulikdurchgang 212a zu dem Nachstelldurchgang 212.
Des Weiteren veranlasst die durch die Feder 641 ausgeübte Last
das Erstseitensteuerungsventil 601 dazu, den Erstseitenabgabedurchgang 225 zu öffnen, wodurch
es dem Hydraulikfluid ermöglicht wird,
aus der Steuerungsnachstellkammer 51 durch den Erstseitenabgabedurchgang 225 zu
strömen.
-
Zudem
wird während
des Vorstellsteuerungsbetriebs Hydraulikfluid von dem Vorstelldurchgang 220 zu
den Vorstelldurchgängen 222, 223, 224 zugeführt. Somit, öffnet das
Zweitseitenrückschlagventil 90 den
Vorstelldurchgang 222, wenn der Flügelrotor die positiven und
negativen Drehmomentschwankungen nicht empfängt, so dass Hydraulikfluid
von dem Vorstelldurchgang 222 zu der Steuerungsvorstellkammer 55 durch
den Nur-Zufuhr-Hydraulikdurchgang 222a zugeführt wird.
-
Wie
es in 7C gezeigt ist, öffnet das Zweitseitenrückschlagventil 90 zudem
den Vorstelldurchgang 222, wenn der Flügelrotor die Vorstelldrehmomentschwankung
(negatives Drehmoment) auf der Vorstellseite während des Vorstellsteuerungsbetriebs
empfängt.
Des Weiteren veranlasst der Vorsteuerdruck das Zweitseitensteuerungsventil 602 dazu,
den Zweitseitenabgabedurchgang 226 zu blockieren, wodurch
das Hydraulikfluid darin beschränkt
wird, durch den Zweitseitenabgabedurchgang 226 aus der
Steuerungsvorstellkammer 55 zu strömen.
-
Demgegenüber, wie
es in 7B gezeigt ist, blockiert das
Zweitseitenrückschlagventil 90 den
Vorstelldurchgang 222, wenn der Flügelrotor 15 das positive
Drehmoment auf der Nachstellseite während des Vorstellsteuerungsbetriebs
empfängt,
wodurch eine Rückströmung von
dem Nur-Zufuhr-Hydraulikdurchgang 222a zu
dem Vorstelldurchgang 222 verhindert wird. Des Weiteren
veranlasst der Vorsteuerdruck das Zweitseitensteuerungsventil 602 dazu,
den Zweitseitenabgabedurchgang 226 zu blockieren, wodurch
das Hydraulikfluid darin beschränkt
wird, durch den Zweitseitenabgabedurchgang 226 aus der
Steuerungsvorstellkammer 55 zu strömen.
-
(Zwischenhaltesteuerungsbetrieb)
-
Wie
es in 7D gezeigt ist, blockiert das Zweitseitenrückschlagventil 90 den
Vorstelldurchgang 222, wenn der Flügelrotor 15 das positive
Drehmoment oder das negative Drehmoment während des Zwischenhaltesteuerungsbetriebs
empfängt,
wodurch eine Rückströmung von
dem Nur-Zufuhr-Hydraulikdurchgang 222a zu dem Vorstelldurchgang 222 verhindert
wird. Des Weiteren veranlasst der Vorsteuerdruck das Zweitseitensteuerungsventil 602 dazu,
den Zweitseitenabgabedurchgang 226 gegen die durch die
Feder 642 ausgeübte
Last zu blockieren, wodurch das Hydraulikfluid darin beschränkt wird,
durch den Zweitseitenabgabedurchgang 226 aus der Steuerungsvorstellkammer 55 zu
strömen.
-
Wie
es in 6D gezeigt ist, blockiert das Erstseitenrückschlagventil 80 den
Nachstelldurchgang 212, wenn der Flügelrotor 15 das positive
Drehmoment oder das negative Drehmoment während des Zwischenhaltesteuerungsbetriebs
empfängt,
wodurch eine Rückströmung von
dem Nur-Zufuhr-Hydraulikdurchgang 212a zu dem Nachstelldurchgang 212 verhindert
wird. Des Weiteren veranlasst der Vorsteuerdruck das Erstseitensteuerungsventil 601 dazu,
den Erstseitenabgabedurchgang 225 gegen die durch die Feder 641 ausgeübte Last
zu blockieren, wodurch das Hydraulikfluid darin beschränkt wird,
aus der Steuerungsnachstellkammer 51 durch den Erstseitenabgabedurchgang 225 zu
strömen.
-
Gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
ist das Erstseitenrückschlagventil 80 in
dem Nachstelldurchgang 212 angeordnet, und das Zweitseitenrückschlagventil 90 ist
in dem Vorstelldurchgang 222 angeordnet. Des Weiteren ist
während
des Zwischenhaltesteuerungsbetriebs der Erstseitenabgabedurchgang 225 durch
das Erstseitensteuerungsventil 601 blockiert und der Zweitseitenabgabedurchgang 226 ist
durch das Zweitseitensteuerungsventil 602 blockiert. Dadurch
kann das Arbeitsfluid an einem Ausströmen aus der Steuerungsnachstellkammer 51 und
der Steuerungsvorstellkammer 55 gehindert werden, auch
wenn der Flügelrotor 15 die
Drehmomentschwankung in Richtung sowohl der Nachstellseite als auch
der Vorstellseite in dem Zwischenhaltesteuerungsbetrieb zum Halten
des Flügelrotors 15 in
der Zielphase empfängt.
Somit wird der Flügelrotor 15 weder
zu der Nachstellseite noch zu der Vorstellseite relativ zu dem Gehäuse 10 zurückgestellt, auch
wenn der Flügelrotor 15 die
Drehmomentschwankung in Richtung sowohl der Nachstellseite als auch
der Vorstellseite während
des Zwischenhaltesteuerungsbetriebs empfängt. Als ein Ergebnis strömt das Hydraulikfluid
nicht aus der Nachstellkammer 52, 53 und der Vorstellkammer 56, 57.
Es ist somit möglich,
die Relativdrehung des Flügelrotors 15 in
Richtung der Nachstellseite und der Vorstellseite während des
Zwischenhaltesteuerungsbetriebs zu verhindern, wobei eine Abweichung
in den Ventilzeiten des Einlassventils begrenzt wird.
-
Darüber hinaus
wird gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Vorsteuerdruck zu dem Erstseitensteuerungsventil 601 und
dem Zweitseitensteuerungsventil 602 auf der Hydraulikpumpen-202-Seite des
Phasenschaltventils 60 durch den Zufuhrdurchgang 230 zugeführt, der
von dem Zufuhrdurchgang 204 abzweigt, welcher das Hydraulikfluid
von der Hydraulikpumpe 202 zu dem Phasenschaltventil 60 zuführt. Des
Weiteren ist das Rückschlagventil 100 in dem
Abschnitt des Zufuhrdurchgangs 204 angeordnet, der sich zwischen
dem Phasenschaltventil 60 und dem Abzweigpunkt befindet,
welcher sich zwischen dem Zufuhrdurchgang 204 und dem Zufuhrdurchgang 230 befindet.
In dem Fall, in dem der Schieber 63 des Phasenschaltventils 60 den
Nachstellstelldurchgang 210 und den Vorstelldurchgang 220 blockiert,
kann somit die Schwankung des Vorsteuerdrucks verringert werden,
wenn der Flügelrotor 15 die
Drehmomentschwankungen empfängt.
Somit können
das Erstseitensteuerungsventil 601 und das Zweitseitensteuerungsventil 602 stabil
und verlässlich
betätigt
werden.
-
(Zweites Ausführungsbeispiel)
-
Das
erste Ausführungsbeispiel
verwendet das Erstseitensteuerungsventil 601 und das Zweitseitensteuerungsventil 602 der
normalerweise offenen Art als die Abflusssteuerungsventile. Demgegenüber verwendet
ein Ventilseitensteuerungssystem 4 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
ein Erstseitensteuerungsventil 801 und ein Zweitseitensteuerungsventil 810 nach
einer normalerweise geschlossenen Art, wie sie in 8 bis 10D gezeigt sind, als die Abflusssteuerungsventile.
Des Weiteren ist in dem zweiten Ausführungsbeispiel ein Abflussschaltventil 820 von
dem Abflussschaltventil 600 des ersten Ausführungsbeispiels
aufgrund der Verwendung des Erstseiten- und Zweitseitensteuerungsventils 801, 810 der
normalerweise geschlossenen Art verschieden aufgebaut. Die anderen
Komponenten des Ventilseitensteuerungssystems 4 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
sind im Wesentlichen dieselben wie die des Ventilzeitensteuerungssystems 1 des
ersten Ausführungsbeispiels.
-
Genauer
gesagt bringen bei dem Erstseitensteuerungsventil 801 und
dem Zweitseitensteuerungsventil 810 die zwei Federn 641, 642 eine
Last auf einen Schieber 802 des Erstseitensteuerungsventils 801 und
einen Schieber 812 des Zweitseitensteuerungsventils 810 auf,
um jeweils den Erstseitenabgabedurchgang 225 und den Zweitseitenabgabedurchgang 226 zu
blockieren. Somit sind in dem nicht aufgebrachten Zustand des Vorsteuerdrucks,
in dem kein Vorsteuerdruck auf beide Steuerungsventile 801, 810 aufgebracht
wird, der Erstseitenabgabedurchgang 225 und der Zweitseitenabgabedurchgang 226 normalerweise
blockiert.
-
Anschließend ist
der Steuerungsbetrieb des Vorsteuerdrucks beschrieben, der auf das
Erstseitensteuerungsventil 801 und das Zweitseitensteuerungsventil 810 bei
dem Schaltsteuerungsvorgang des Abflussschaltventils 820 während des
Phasensteuerungsvorgangs aufgebracht wird.
-
(Nachstellsteuerungsbetrieb)
-
Während des
Nachstellsteuerungsbetriebs ist die Energiezufuhr zu der Solenoidantriebsanordnung 620 abgeschaltet,
und somit befindet sich ein Schieber 822 des Abflussschaltventils 820 in
der in 8 gezeigten Position. In diesem Zustand wird das
Hydraulikfluid von der Hydraulikpumpe 202 zu dem Vorstellvorsteuerdurchgang 236 zugeführt, wodurch
der Vorsteuerdruck auf das Zweitseitensteuerungsventil 810 aufgebracht
wird. Demgegenüber wird
das Hydraulikfluid von dem Nachstellvorsteuerdurchgang 234 abgegeben,
so dass der Vorsteuerdruck nicht auf das Erstseitensteuerungsventil 801 aufgebracht
wird.
-
(Vorstellsteuerungsbetrieb)
-
Das
Hydraulikfluid wird von dem Abflussschaltventil 820 zu
dem Nachstellvorsteuerdurchgang 234 zugeführt, so
dass der Vorsteuerdruck auf das Erstseitensteuerungsventil 801 aufgebracht
wird. Demgegenüber
wird das Hydraulikfluid von dem Vorstellvorsteuerdurchgang 236 durch
das Abflussschaltventil 820 abgegeben, so dass der Vorsteuerdruck
nicht auf das Zweitseitensteuerungsventil 810 aufgebracht
wird.
-
(Zwischenhaltesteuerungsbetrieb)
-
Das
Abflussschaltventil 820 blockiert die Zufuhr des Hydraulikfluids
zu dem Nachstellvorsteuerdurchgang 234 und dem Vorstellvorsteuerdurchgang 236,
so dass der Vorsteuerdruck nicht auf das Erstseitensteuerungsventil 801 und
das Zweitseitensteuerungsventil 810 aufgebracht wird.
-
Wie
es vorhergehend beschrieben ist, ist das zweite Ausführungsbeispiel
von dem ersten Ausführungsbeispiel
im Hinblick auf das Steuern des Vorsteuerdrucks durch das Abflussschaltventil 820 verschieden.
Wie es in 9A bis 10D gezeigt
ist, sind jedoch während
des Phasensteuerungsvorgangs (d. h. des Nachstellsteuerungsbetriebs,
des Vorstellsteuerungsbetriebs, des Zwischenhaltesteuerungsbetriebs)
der Öffnungs-/Schließzustand
des Erstseitenabgabedurchgangs 225, der durch das Erstseitensteuerungsventil 801 hervorgerufen
wird, und der Öffnungs-/Schließzustand
des Zweitseitenabgabedurchgangs 226, der durch das Zweitseitensteuerungsventil 802 hervorgerufen
wird, ähnlich
zu denen von 6A bis 7D des
ersten Ausführungsbeispiels.
-
(Drittes Ausführungsbeispiel)
-
11 und 12 zeigen
ein drittes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Die Komponenten, die ähnlich zu
denen des vorhergehenden Ausführungsbeispiels
(der vorhergehenden Ausführungsbeispiele)
sind, sind mit denselben Ziffern gekennzeichnet.
-
Bei
einem Ventilzeitensteuerungssystem 5 des dritten Ausführungsbeispiels
ist ein Dämpfer 110, der
als eine Druckpulsierverringerungseinrichtung dient, auf einer Seite
des Zufuhrdurchgangs 204 zwischen dem Phasenschaltventil 60 und
dem Abzweigpunkt 205 vorgesehen. Zudem ist ein Dämpfer 110, der
als eine Druckpulsierverringerungseinrichtung dient, auf einer Seite
des Zufuhrdurchgangs 230 zwischen dem Abzweigpunkt 205 und
dem Abflussschaltventil 600 vorgesehen.
-
Wie
es in 12 gezeigt ist, nimmt der Dämpfer 110 ein
plattenförmiges
bewegliches Bauteil 114 auf, das in einem Gehäuse 112 hin
und her bewegbar ist. Eine Feder 116, die als ein federndes Bauteil
dient, bringt eine Last auf das bewegliche Bauteil 114 in
Richtung des Zufuhrdurchgangs 204, 230 auf. Ein
Abschnitt des Gehäuses 112,
der die Feder 116 aufnimmt, hat eine Entlüftungsbohrung 113, die
eine Federkammer 118 zu der Umgebung hin offen macht.
-
Auch
wenn das Rückpulsieren
zu dem Zufuhrdurchgang 204, 230 aufgrund der durch
den Flügelrotor 15 empfangenen
Drehmomentschwankung übertragen
wird, kann das bewegliche Bauteil 114 gemäß dem Druckpulsieren
versetzt werden. Somit kann das Druckpulsieren des Zufuhrdurchgangs 204, 230 verringert
werden. Daher ist es möglich,
die Schwankung des Vorsteuerdrucks zu verringern, der auf das Erstseitensteuerungsventil 601 und
das Zweitseitensteuerungsventil 602 aufgebracht wird.
-
(Viertes und fünftes Ausführungsbeispiel)
-
13 zeigt
ein viertes Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung, und 14 zeigt
ein fünftes
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Die Komponenten, die ähnlich zu
denen des vorhergehenden Ausführungsbeispiels
(der vorhergehenden Ausführungsbeispiele)
sind, sind mit denselben Ziffern gekennzeichnet.
-
Ein
Ventilzeitensteuerungssystem 6 des vierten Ausführungsbeispiels,
das in 13 gezeigt ist, weist eine Drossel 120,
die als eine Druckpulsierverringerungseinrichtung und eine Druckabfallerzeugungseinrichtung
dient, in dem Zufuhrdurchgang 230 zwischen dem Abzweigpunkt 205 und
dem Abflussschaltventil 600 auf.
-
In
dem vierten Ausführungsbeispiel
verringert die Drossel 120 eine Durchgangsquerschnittsfläche des
Zufuhrdurchgangs 230, so dass die Drossel 120 einen
größeren Druckabfall
im Vergleich zu jedem anderen Abschnitt in dem Zufuhrdurchgang 230 (d.
h. dem Rest des Zufuhrdurchgangs 230) bietet. Demnach wird
das Druckpulsieren aufgrund des Anstiegs in dem Druckabfall des
Zufuhrdurchgangs 230 an der Drossel 120 verringert,
wenn das Rückpulsieren
von dem Zufuhrdurchgang 204 zu dem Zufuhrdurchgang 230 aufgrund
der Drehmomentschwankung übertragen
wird, die durch den Flügelrotor 15 empfangen
wird. Daher ist es möglich,
die Schwankung des Vorsteuerdrucks zu verringern, der auf das Erstseitensteuerungsventil 601 und
das Zweitseitensteuerungsventil 602 aufgebracht wird.
-
In
dem fünften
Ausführungsbeispiel,
das in 14 gezeigt ist, ist anstelle
der Drossel 120 eine Volumenerweiterungseinrichtung 130 als
die Druckpulsierverringerungseinrichtung und die Druckabfallerzeugungseinrichtung
in dem Zufuhrdurchgang 230 zwischen dem Abzweigpunkt 205 und
dem Abflussschaltventil 600 vorgesehen.
-
Die
Volumenerweiterungseinrichtung 130 bildet eine Volumenkammer 132 aus,
die eine größere Durchgangsquerschnittsfläche im Vergleich
zu jedem anderen Teil des Zufuhrdurchgangs 230 aufweist. Somit
ist der Druckabfall an dem Einlass und Auslass der Volumenkammer 132 größer als
der an jedem anderen Abschnitt des Zufuhrdurchgangs 230.
Demnach, wird das Druckpulsieren aufgrund des Anstiegs in dem Druckabfall
des Zufuhrdurchgangs 230 an dem Einlass und dem Auslass
der Volumenkammer 132 verringert, wenn das Druckpulsieren
von dem Zufuhrdurchgang 204 zu dem Zufuhrdurchgang 230 aufgrund
der Drehmomentschwankung, die durch den Flügelrotor 15 empfangen
wird, übertragen
wird. Daher ist es möglich,
die Schwankung des Vorsteuerdrucks, der auf das Erstseitensteuerungsventil 601 und
das Zweitseitensteuerungsventil 602 aufgebracht wird, zu
verringern.
-
(Andere Ausführungsbeispiele)
-
Bei
den vorhergehend genannten Ausführungsbeispielen
sind die Nachstellkammer und die Vorstellkammer jeweils mit dem
Erstseitenrückschlagventil 80 und
dem Zweitseitenrückschlagventil 90 verbunden,
die als die Phasenrückschlagventile dienen,
und sind zudem jeweils mit dem Erstseitensteuerungsventil und dem
Zweitseitensteuerungsventil verbunden, die jeweils als die Abflusssteuerungsventile
dienen. Alternativ können
die Nachstellkammer und die Vorstellkammer mit dem Phasenrückschlagventil
und dem Abflusssteuerungsventil verbunden sein.
-
Zudem
weist bei den vorhergehend genannten Ausführungsbeispielen nur der Nachstelldurchgang 212 unter
der Vielzahl von Nachstelldurchgängen 212, 213, 214 das
Erstseitenrückschlagventil 80 auf.
Es ist jedoch nur erforderlich, dass das Erstseitenrückschlagventil 80 in
wenigstens einem Durchgang von der Vielzahl von Nachstelldurchgängen 212, 213, 214 eingebaut
ist. Beispielsweise kann das Erstseitenrückschlagventil 80 in
jeden Durchgang von allen der Nachstelldurchgänge 212, 213, 214 eingebaut
sein.
-
Zudem
weist bei den vorhergehend genannten Ausführungsbeispielen nur der Vorstelldurchgang 222 unter
der Vielzahl von Vorstelldurchgängen 222, 223, 224 das
Zweitseitenrückschlagventil 90 auf.
Es ist jedoch nur erforderlich, dass das Zweitseitenrückschlagventil 90 in
wenigstens einem Durchgang von der Vielzahl von Vorstelldurchgängen 222, 223, 224 eingebaut
ist. Beispielsweise kann das Zweitseitenrückschlagventil 90 in
jedem Durchgang von all den Vorstelldurchgängen 222, 223, 224 eingebaut
sein.
-
Bei
den vorhergehend genannten Ausführungsbeispielen
sind das Phasenrückschlagventil und
das Abflusssteuerungsventil in dem Flügelrotor 15 auf der
Seite des Lagers 2 eingebaut, auf der sich die Vorstellkammern
und die Nachstellkammern befinden. Demgegenüber können das Phasenrückschlagventil
und das Abflusssteuerungsventil außerhalb des Flügelrotors 15 installiert
sein. Alternativ können
das Phasenrückschlagventil
und das Abflusssteuerungsventil auf der Hydraulikpumpen-202-Seite
des Lagers 2 installiert sein.
-
Des
Weiteren ist bei dem dritten Ausführungsbeispiel jeder von den
zwei Zufuhrdurchgängen 204, 230 mit
dem Dämpfer 110 versehen.
Alternativ kann der Dämpfer 110 nur
in einem Durchgang von den beiden Zufuhrdurchgängen 204, 230 vorgesehen
sein.
-
Alternativ
kann der Dämpfer 110 in
wenigstens einem Durchgang von entweder dem Nachstellvorsteuerdurchgang 234 oder
dem Vorstellvorsteuerdurchgang 236 eingebaut sein. In dem
Fall, in dem der Dämpfer
als die Druckpulsierverringerungseinrichtung verwendet wird, kann
eine Membran als das bewegliche Bauteil des Dämpfers verwendet werden.
-
Des
Weiteren ist in dem vierten und fünften Ausführungsbeispiel die Drossel 120 oder
die Volumenerweiterungseinrichtung 130 in dem Zufuhrdurchgang 230 auf
der Hydraulikdruckpumpen-202-Seite des Abflussschaltventils 600 eingebaut.
Alternativ kann die Drossel 120 oder die Volumenerweiterungseinrichtung 130 wenigstens
in entweder dem Nachstellvorsteuerdurchgang 234 oder dem
Vorstellvorsteuerdurchgang 236 auf der Seite des Abflussschaltventils 600 eingebaut
sein, auf der sich die Nachstellkammern und die Vorstellkammern befinden.
Alternativ kann anstelle der Drossel 120 oder der Volumenerweiterungseinrichtung 130 ein Ölfilter
eingebaut sein, der als eine Druckpulsierverringerungseinrichtung
und eine Druckabfallerzeugungseinrichtung dient.
-
Bei
den vorhergehend genannten Ausführungsbeispielen
wird die vorliegende Erfindung bei dem Ventilzeitensteuerungssystem
des Einlassventils angewendet. Alternativ kann die vorliegende Erfindung
auch bei einem Ventilzeitensteuerungssystem zum Einstellen der Ventilzeiten
des Auslassventils oder sowohl des Einlassventils als auch des Auslassventils
angewendet werden.
-
Zusätzliche
Vorteile und Abwandlungen sind dem Fachmann leicht ersichtlich.
Die Erfindung in ihrem weiteren Umfang ist daher nicht auf die festgelegten
Einzelheiten, das stellvertretende Gerät und die darstellenden Beispiele
begrenzt, die gezeigt und beschrieben sind.
-
Ein
Erstseitenrückschlagventil
(80) verhindert, dass ein Hydraulikfluid aus einer Nachstellkammer
(51) abgegeben wird, und ein Zweitseitenrückschlagventil
(90) verhindert, dass das Hydraulikfluid aus einer Vorstellkammer
(55) abgegeben wird. Ein Erstseitensteuerungsventil (601, 801) öffnet oder schließt einen
Erstseitenabgabedurchgang (225) durch einen Vorsteuerdruck,
der durch einen Nachstellvorsteuerdurchgang (234) empfangen
wird. Ein Zweitseitensteuerungsventil (602, 802) öffnet oder schließt einen
Zweitseitenabgabedurchgang (226) durch den Vorsteuerdruck,
der durch einen Vorstellvorsteuerdurchgang (236) empfangen
wird. Ein weiteres Rückschlagventil
(100) ist in einem Zufuhrdurchgang zwischen einem Phasenschaltventil
(60) und einem Abzweigpunkt (5) angeordnet, an
dem ein Zufuhrdurchgang (230) abzweigt.