DE102009002405A1

DE102009002405A1 - Ventilzeiteinstellvorrichtung

Info

Publication number: DE102009002405A1
Application number: DE102009002405A
Authority: DE
Inventors: Takashi Kariy-shi Yamaguchi; Osamu Kariya-shi Sato
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2008-04-18
Filing date: 2009-04-15
Publication date: 2009-10-22
Anticipated expiration: 2029-04-16
Also published as: US20090260591A1; JP4661902B2; CN101560893B; JP2009257261A; US8201529B2; DE102009002405B4; CN101560893A

Abstract

Eine Ventilzeiteinstellvorrichtung hat ein Gehäuse (11), einen Flügelrotor (14) und eine Fluidpfadanordnung (240). Die Fluidpfadanordnung (240) ist innerhalb des Gehäuses (11) bereitgestellt. Die Fluidpfadanordnung (240) öffnet sich zu der Umgebung außerhalb des Gehäuses (11). Die Fluidpfadanordnung (240) ist mit einer bestimmten Fluidkammer (52, 56) in Verbindung, die eine der Kammern aus einer Vorlauffluidkammer (52, 53, 54) und einer Verzögerungsfluidkammer (56, 57, 58) ist, die innerhalb des Gehäuses (11) definiert ist. Eine Drehphase des Flügelrotors (14) relativ zu dem Gehäuse (11) wird in eine der Richtungen aus Vorlauf- und Verzögerungsrichtung geändert, wenn ein Hydrauliköl in die bestimmte Fluidkammer (52, 56) eingebracht wird. Die Ventilzeiteinstellvorrichtung steuert die Fluidpfadanordnung (240), damit sie sich öffnet und schließt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilzeiteinstellvorrichtung zum Steuern der Ventilzeit eines Ventils, das mittels einer Nockenwelle durch ein Moment, das von einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine übertragen wurde, geöffnet und geschlossen wird.
Eine bekannte hydraulische Ventilzeiteinstellvorrichtung hat bekanntermaßen ein Gehäuse und einen Flügelrotor, um eine Ventilzeit unter Verwendung eines Hydrauliköls einzustellen, das von einer Zufuhrquelle wie zum Beispiel einer Pumpe zugeführt wurde. Das Gehäuse ist synchron mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine drehbar, und der Flügelrotor ist synchron mit einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine drehbar. Allgemein weist in der hydraulischen Ventilzeiteinstellvorrichtung der Flügelrotor einen Flügel auf, der das Innere des Gehäuses in eine Vorlauffluidkammer und in eine Verzögerungsfluidkammer definiert, die in einer Umfangsrichtung angeordnet sind. Das Einbringen von Hydrauliköl von der Zufuhrquelle in die Vorlauffluidkammer oder in die Verzögerungsfluidkammer ändert eine Drehphase des Flügelrotors relativ zu dem Gehäuse entsprechend in eine Vorlaufrichtung oder in eine Verzögerungsrichtung, um die Ventilzeit einzustellen.
Die Druckschrift JP-A-2002-357105 , die der Druckschrift US20020139332 entspricht, zeigt eine hydraulische Ventilzeiteinstellvorrichtung, die eine Änderung der Drehphase innerhalb eines Bereichs oder einer Region zwischen einer vollständigen Vorlaufphase und einer vollen Verzögerungsphase ändert. Noch genauer wird in der Vorrichtung der Druckschrift JP-A-2002-357105 ein Stift, der durch den Flügelrotor gehalten wird, mit dem Flügelrotor gepasst, bevor die Brennkraftmaschine angehalten wird. Als Ergebnis ist die Drehphase innerhalb eines Anlassphasenbereichs reguliert, damit sie geändert werden kann, was es ermöglicht, die Brennkraftmaschine anzulassen, und der voranstehend erwähnte Zustand der Drehphase, die in dem Anlassphasenbereich geregelt wird, verbleibt bis zu dem Anlassen der Brennkraftmaschine in dem nächsten Betrieb der Gleiche. Somit wird im Wesentlichen die Anlassfähigkeit der Brennkraftmaschine oder die Maschinenanlassfähigkeit erreicht.
In der Vorrichtung der Druckschrift JP-A-2002-357105 kann die Brennkraftmaschine sofort wegen des Auftretens einer Abnormalität anhalten, die Brennkraftmaschine kann gesperrt werden, bevor der Stift die Drehphase innerhalb des Anlassphasenbereichs regelt. In dem voranstehend beschriebenen Zustand beginnt das Kurbeln der Brennkraftmaschine in einem Zustand, in dem die Drehphase sich außerhalb des Anlassphasenbereichs befindet, und dadurch kann die Anlassfähigkeit der Maschine nachteilig verschlechtert sein.
Somit haben die Erfinder eine Technik studiert, in der die Drehphase, die sich außerhalb des Anlassphasenbereichs befindet, geändert wird, um innerhalb des Anlassphasenbereichs zu verbleiben, um eine ausreichende Anlassfähigkeit der Maschine zu erreichen. Dann wurde herausgefunden, dass die Anlassfähigkeit der Maschine im Wesentlichen durch das Einbringen von Hydrauliköl in eine bestimmte Fluidkammer zu der Zeit des Anlassens der Brennkraftmaschine durch das Kurbeln der Maschine erreicht wird. In dem Voranstehenden entspricht die bestimmte Fluidkammer einer der beiden Kammern aus der Vorlauf- und der Verzögerungsfluidkammer, und wenn das Hydrauliköl in die bestimmte Fluidkammer eingebracht wird, wird die Drehphase geändert, damit sie sich innerhalb des Anlassphasenbereichs befindet.
Jedoch haben die Erfinder nach der weiteren Studie herausgefunden, dass die voranstehend beschriebene Technik in einer Umgebung niedriger Temperatur, in der das Hydrauliköl einen hohen Viskositätsgrad aufweist, nachteilig die gewünschte Anlassfähigkeit der Maschine nicht erreichen kann. Dann haben die Erfinder nach intensiver Forschung außerdem herausgefunden, dass in einer Vorrichtung, in der bei dem Anlassen der Brennkraftmaschine ein Moment von der Nockenwelle auf den Flügelrotor aufgebracht wird, wenn eine Kraft, die durch die Variation des Moments verursacht wird, in einer Richtung auf den Flügelrotor aufgebracht wird, um die Drehphase in den Anlassphasenbereich zu ändern, der Rauminhalt der bestimmten Fluidkammer entsprechend steigt. Somit kann in einem Fall, in dem das Hydrauliköl einen höheren Viskositätsgrad aufweist, das Einbringen des Hydrauliköls in die bestimmte Fluidkammer relativ zu dem Ansteigen des Rauminhalts der Kammer verzögert werden, und dabei kann es vorkommen, dass in der bestimmten Fluidkammer ein Unterdruck erzeugt wird. Die Erzeugung des Unterdrucks kann die Drehung des Flügelrotors relativ zu dem Gehäuse verschlechtern, und dabei kann es nachteilig schwierig werden, die Drehphase in den Anlassphasenbereich zu ändern.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Betrachtung der voranstehend erwähnten Nachteile gemacht, und es ist dabei eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventilzeiteinstellvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, eine ausreichende Anlassfähigkeit einer Maschine zu einer Zeit des Anlassens einer Brennkraftmaschine zu erreichen, und die in der Lage ist, eine Ventilzeit einzustellen, nachdem das Anlassen der Brennkraftmaschine vollendet ist.
Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, ist eine Ventilzeiteinstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, die eine Nockenwelle und eine Kurbelwelle aufweist, bereitgestellt, und die Ventilzeiteinstellvorrichtung hat ein Gehäuse, einen Flügelrotor und eine Fluidpfadanordnung, worin die Ventilzeiteinstellvorrichtung Hydrauliköl verwendet, das von einer Zufuhrquelle zugeführt wird, um eine Ventilzeit eines Ventils einzustellen, das durch die Nockenwelle durch eine Momentenübertragung von der Kurbelwelle geöffnet und geschlossen wird. Das Gehäuse ist synchron mit der Kurbelwelle drehbar. Der Flügelrotor ist synchron mit der Nockenwelle drehbar. Der Flügelrotor weist einen Flügel auf, der eine Vorlauffluidkammer und eine Verzögerungsfluidkammer definiert, die in einer Umfangsrichtung derart in dem Gehäuse angeordnet sind, dass eine Drehphase des Flügelrotors relativ zu dem Gehäuse in einer Vorlaufrichtung oder in einer Verzögerungsrichtung geändert wird, wenn ein durch die Hydraulikquelle zugeführtes Hydrauliköl in eine entsprechende Kammer aus der Vorlauffluidkammer und der Verzögerungsfluidkammer eingebracht wird. Die Fluidpfadanordnung ist innerhalb des Gehäuses bereitgestellt. Die Fluidpfadanordnung ist zu der Luft außerhalb des Gehäuses hin offen. Die Fluidpfadanordnung ist mit einer bestimmten Fluidkammer in Verbindung, die eine der Kammern aus der Vorlauffluidkammer und der Verzögerungsfluidkammer ist. Die Drehphase wird in eine vorbestimmte Richtung aus der Vorlaufrichtung und der Verzögerungsrichtung geändert, wenn das Hydrauliköl in die bestimmte Fluidkammer eingebracht wird. Die Ventilzeiteinstellvorrichtung steuert die Fluidpfadanordnung, damit sie geöffnet und geschlossen wird.
Die Erfindung wird zusammen mit zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen am besten aus der folgenden Beschreibung, den anhängenden Ansprüchen und den anhängenden Zeichnungen verstanden, in denen:
1 eine Zeichnung einer Anordnung ist, die eine Ventilzeiteinstellvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und eine Querschnittsansicht entlang der Linie I-I in 2 ist;
2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II in 1 ist;
3 ein schematisches Diagramm zum Erläutern einer Variation des Moments ist, das durch eine in 1 dargestellte Antriebseinheit erhalten wird;
4 eine Ansicht in der Richtung IV-IV in 1 ist;
5 eine Ansicht ist, die einen Betriebszustand darstellt, der unterschiedlich zu dem der 4 ist;
6 eine Ansicht ist, die einen Betriebszustand darstellt, der unterschiedlich zu dem der 4 und 5 ist;
7 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie VII-VII in 1 ist;
8A und 8B schematische Querschnittsansichten der Ventilzeiteinstellvorrichtung entlang der Linien VIIIA-VIIIA beziehungsweise VIIIB-VIIIB der 2 sind, wenn eine Drehphase einer vollständigen Verzögerungsphase entspricht;
8C und 8D schematische Querschnittsansichten der Ventilzeiteinstellvorrichtung sind, wenn die Drehphase einer ersten Regulierungsphase entspricht;
8E und 8F schematische Querschnittsansichten der Ventilzeiteinstellvorrichtung sind, wenn die Drehphase einer zweiten Regulierungsphase entspricht;
8G und 8H schematische Querschnittsansichten der Ventilzeiteinstellvorrichtung sind, wenn die Drehphase einer Sperrphase entspricht;
8I und 8J schematische Querschnittsansichten der Ventilzeiteinstellvorrichtung sind, wenn die Drehphase der Sperrphase entspricht;
8K und 8L schematische Querschnittsansichten der Ventilzeiteinstellvorrichtung sind, wenn die Drehphase einer vollständigen Vorlaufphase entspricht;
9 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie IX-IX in 2 ist;
10 eine Querschnittsansicht ist, die einen Betriebszustand darstellt, der zu dem in 9 dargestellten unterschiedlich ist;
11 eine Anordnungsansicht einer Ventilzeiteinstellvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist und eine Querschnittsansicht entlang der Linie XI-XI in 12 ist;
12 eine Querschnittsansicht entlang der Linie XII-XII in 11 ist;
13 eine Querschnittsansicht ist, die einen Betriebszustand darstellt, der von dem in 11 gezeigten unterschiedlich ist;
14 eine Querschnittsansicht ist, die einen Betriebszustand darstellt, der zu dem in 11 und 13 gezeigten unterschiedlich ist; und
15 eine Querschnittsansicht ist, die einen Betriebszustand darstellt, der zu den in 11, 13 und 14 gezeigten unterschiedlich ist.
Die vorliegende Erfindung wird mit einer Vielzahl von Ausführungsformen mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben. In jeder der Ausführungsformen sind einander entsprechende Bauteile durch das gleiche Bezugszeichen bezeichnet, und dadurch wird eine überlappende Erläuterung ausgelassen.
(Erste Ausführungsform)
Die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit den anhängenden Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt ein Beispiel, in dem eine Ventilzeiteinstellvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an einer Brennkraftmaschine 2 eines Fahrzeugs angewendet ist. Die Ventilzeiteinstellvorrichtung 1 ist eine hydraulische Vorrichtung und verwendet Hydrauliköl, das durch eine Pumpe 4 zugeführt wird, um eine Ventilzeit eines Einlassventils einzustellen, das durch eine Nockenwelle 3 der Brennkraftmaschine 2 geöffnet und geschlossen wird. Die Pumpe 4 dient als „Zufuhrquelle”, und das Einlassventil dient als „Ventil”.
(Basisanordnung)
Eine Basisanordnung der Ventilzeiteinstellvorrichtung 1 wird im Folgenden beschrieben. Die Ventilzeiteinstellvorrichtung 1 hat eine Antriebseinheit 10 und eine Steuereinheit 30. Die Antriebseinheit 10 ist an einem Getriebesystem bereitgestellt, das ein Maschinenmoment von einer Kurbelwelle (nicht dargestellt) der Brennkraftmaschine 2 zu der Nockenwelle 3 überträgt. Die Steuereinheit 30 steuert den Betrieb der Antriebseinheit 10.
(Antriebseinheit)
Wie aus 1 und 2 ersichtlich ist, hat die Antriebseinheit 10 ein Gehäuse 11 und einen Flügelrotor 14, und das Gehäuse 11 hat ein Schuhteil 12 und ein Zahnkranzteil 13.
Das Schuhteil 12 ist aus Metall hergestellt und weist einen rohrförmigen Abschnitt 12a und mehrere Schuhe 12b, 12c, 12d auf. Der rohrförmige Abschnitt 12a weist einen hohlen Zylinder auf, der ein Ende zu dem Zahnkranzteil 13 hin geöffnet aufweist, und das andere Ende durch einen Boden geschlossen aufweist. Die Schuhe 12b bis 12d sind an dem rohrförmigen Abschnitt 12a in gleichen Abständen nacheinander in einer Umfangsrichtung angeordnet, und ragen radial von dem rohrförmigen Abschnitt 12a nach innen. Jeder der Schuhe 12b bis 12d weist eine radial innere Fläche auf, die eine gebogene Form entlang einer Ebene rechtwinklig zu einer Drehachse des Flügelrotors 14 aufweist, wie aus 2 ersichtlich ist. Die radial inneren Flächen der Schuhe 12b bis 12d gleiten an einer äußeren Umfangsfläche eines Nabenabschnitts 14a des Flügelrotors 14. Angrenzende der Schuhe 12b bis 12d in der Umfangsrichtung definieren zwischen sich eine entsprechende Aufnahmekammer 50.
Das Zahnkranzteil 13 ist aus einem Metall hergestellt, und weist eine ringförmige Plattenform auf, und ist koaxial an dem offenen Ende des rohrförmigen Abschnitts 12a des Schuhteils 12 befestigt. Das Zahnkranzteil 13 ist antreibend durch eine Zeitkette (nicht dargestellt) mit der Kurbelwelle verknüpft. Als Ergebnis verursacht während des Betriebs der Brennkraftmaschine 2 eine Übertragung des Maschinenmoments von der Kurbelwelle zu dem Zahnkranzteil 13, das das Gehäuse 11 synchron mit der Kurbelwelle in einer Richtung in dem Uhrzeigersinn in 2 dreht.
Wie aus 1 und 2 ersichtlich ist, ist der Flügelrotor 14 aus Metall hergestellt, und koaxial innerhalb des Gehäuses 11 aufgenommen. Der Flügelrotor 14 weist gegenüberliegende axiale Endabschnitte auf, die an der Bodenwand des rohrförmigen Abschnitts 12a des Schuhteils 12 und des Zahnkranzteils 13 gleiten. Der Flügelrotor 14 weist den Nabenabschnitt 14a und mehrere Flügel 14b, 14c, 14d auf. Der Nabenabschnitt 14a weist eine Form einer Säule auf.
Der Nabenabschnitt 14a ist koaxial an der Nockenwelle 3 befestigt. Als Ergebnis ist der Flügelrotor 14 synchron mit der Nockenwelle 3 in der Richtung in dem Uhrzeigersinn in 2 drehbar, und ist ebenfalls relativ zu dem Gehäuse 11 drehbar. Die Flügel 14b bis 14d sind in regelmäßigen Abständen nacheinander in der Umfangsrichtung an dem Nabenabschnitt 14a angeordnet, und ragen radial nach außen. Jeder der Flügel 14b bis 14d ist in der entsprechenden Aufnahmekammer 50 aufgenommen. Jeder der Flügel 14b bis 14d weist eine radial äußere Fläche auf, die entlang der Ebene rechtwinklig zu der Drehachse des Flügelrotors 14 eine gebogene Form aufweist, wie aus 2 ersichtlich ist. Die radial äußeren Flächen der Flügel 14b bis 14d gleiten an einer inneren Umfangsfläche des rohrförmigen Abschnitts 12a.
Jeder der Flügel 14b bis 14d unterteilt die entsprechende Aufnahmekammer 50 in dem Gehäuse 11 in eine entsprechende Vorlauffluidkammer 52, 53, 54 und eine entsprechende Verzögerungsfluidkammer 56, 57, 58, die in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Insbesondere ist die Vorlauffluidkammer 52 zwischen dem Schuh 12b und dem Flügel 14b definiert, die Vorlauffluidkammer 53 ist zwischen dem Schuh 12c und dem Flügel 14c definiert, und die Vorlauffluidkammer 54 ist zwischen dem Schuh 12d und dem Flügel 14d definiert. Ebenfalls ist die Verzögerungsfluidkammer 56 zwischen dem Schuh 12c und dem Flügel 14b definiert, die Verzögerungsfluidkammer 57 ist zwischen dem Schuh 12d und dem Flügel 14c definiert, und die Verzögerungsfluidkammer 58 ist zwischen dem Schuh 12b und dem Flügel 14d definiert.
In der voranstehend beschriebenen Antriebseinheit 10 wird eine Drehphase des Flügelrotors 14 relativ zu dem Gehäuse 11 in eine Vorlaufrichtung durch das Einbringen von Hydrauliköl in die Vorlauffluidkammern 52 bis 54 und das Entleeren von Hydrauliköl aus den Verzögerungsfluidkammern 56 bis 58 geändert. Entsprechend wird die Ventilzeit vorgezogen. Im Gegensatz wird die Drehphase durch das Einbringen von Hydrauliköl in die Verzögerungsfluidkammern 56 bis 58 und ebenfalls das Entleeren von Hydrauliköl aus den Vorlauffluidkammern 52 bis 54 in die Verzögerungsrichtung geändert. Entsprechend wird die Ventilzeit verzögert.
(Steuereinheit)
Wie aus 1 ersichtlich ist, ist in der Steuereinheit 30 ein Vorlaufdurchtritt 72 bereitgestellt, und erstreckt sich durch die Nockenwelle 3 und ein Lager (nicht dargestellt), das die Nockenwelle 3 lagert. Der Vorlaufdurchtritt 72 ist unabhängig von der Änderung oder dem Zustand der Drehphase immer mit den Vorlauffluidkammern 52 bis 54 in Verbindung. Ebenfalls ist ein Verzögerungsdurchtritt 74 bereitgestellt, der sich durch die Nockenwelle 3 und das Lager erstreckt, und immer unabhängig von der Änderung der Drehphase mit den Verzögerungsfluidkammern 56 bis 58 in Verbindung ist.
Ein Zufuhrdurchtritt 76 ist mit einer Abgabeöffnung der Pumpe 4 in Verbindung, und ein Hydrauliköl wird von einer Ölwanne 5 in eine Einlassöffnung der Pumpe 4 gesaugt. Das angesaugte Hydrauliköl wird durch die Abgabeöffnung der Pumpe 4 abgegeben. Die Pumpe 4 der vorliegenden Ausführungsform ist eine mechanische Pumpe, die durch die Kurbelwelle angetrieben wird, und gibt das Hydrauliköl während des Betriebs der Brennkraftmaschine 2 zu dem Zufuhrdurchtritt 76 ab. Der Betrieb der Brennkraftmaschine 2 schließt das Anlassen der Maschine 2 ein. Ebenfalls ist ein Entleerungsdurchtritt 78 bereitgestellt, um das Hydrauliköl in die Ölwanne 5 zu entleeren.
Ein Phasensteuerungsventil 80 ist mechanisch mit dem Vorlaufdurchtritt 72, dem Verzögerungsdurchtritt 74, dem Zufuhrdurchtritt 76 und dem Entleerungsdurchtritt 78 in Verbindung. Das Phasensteuerungsventil 80 weist ein Solenoid 82 auf und arbeitet ausgehend von der Beaufschlagung des Solenoids 82 mit Energie derart, dass das Phasensteuerungsventil 80 den Verbindungszustand von (a) dem Vorlaufdurchtritt 72 und dem Verzögerungsdurchtritt 74 mit (b) dem Zufuhrdurchtritt 76 und dem Entleerungsdurchtritt 78 umschaltet.
Ein Steuerschaltkreis 90 besteht hauptsächlich aus einem Mikrocomputer und ist elektrisch mit einem Solenoid 82 des Phasensteuerungsventils 80 verbunden. Der Steuerschaltkreis 90 steuert die Beaufschlagung des Solenoids 82 mit Energie und steuert ebenfalls den Betrieb der Brennkraftmaschine.
In der voranstehend beschriebenen Steuereinheit 30 arbeitet das Phasensteuerungsventil 80 während des Betriebs der Brennkraftmaschine gemäß der Beaufschlagung des Solenoids 82 mit Energie, die durch den Steuerschaltkreis 90 gesteuert wird, um den Verbindungszustand zwischen (a) dem Vorlaufdurchtritt 72 und dem Verzögerungsdurchtritt 74 und (b) dem Zufuhrdurchtritt 76 und dem Entleerungsdurchtritt 78 zu ändern. Wenn in dem voranstehend Beschriebenen das Phasensteuerungsventil 80 den Vorlaufdurchtritt 72 mit dem Zufuhrdurchtritt 76 verbindet, und den Verzögerungsdurchtritt 74 mit dem Entleerungsdurchtritt 78 verbindet, wird das Hydrauliköl von der Pumpe 4 durch die Durchtritte 76, 72 in die Vorlauffluidkammern 52 bis 54 eingebracht. Ebenfalls wird das Hydrauliköl in den Verzögerungsfluidkammern 56 bis 58 durch die Durchtritte 74, 78 in die Ölwanne 5 entleert. Als Ergebnis wird die Ventilzeit vorgezogen. Wenn im Gegensatz dazu das Phasensteuerungsventil 80 den Verzögerungsdurchtritt 74 mit dem Zufuhrdurchtritt 76 verbindet und den Vorlaufdurchtritt 72 mit dem Entleerungsdurchtritt 78 verbindet, wird das Hydrauliköl von der Pumpe 4 durch die Durchtritte 76, 74 in die Verzögerungsfluidkammern 56 bis 58 eingebracht, und das Hydrauliköl in den Vorlauffluidkammern 52 bis 54 wird durch die Durchtritte 72, 78 in die Ölwanne 5 entleert. Entsprechend wird die Ventilzeit verzögert.
(Charakteristische Anordnung)
Eine charakteristische Anordnung der Ventilzeiteinstellvorrichtung 1 wird im Folgenden beschrieben.
(Betriebsstruktur der Momentvariation)
Momentvariationen oder Momentumkehrungen werden aufgrund einer Fehlerreaktionskraft einer Ventilfeder des Einlassventils verursacht, das durch die Nockenwelle 2 geöffnet und geschlossen wird. Da der Flügelrotor 14 koaxial in der Antriebseinheit 10 mit der Nockenwelle 3 verbunden ist, wird die durch die Momentvariation verursachte Kraft während des Betriebs der Brennkraftmaschine 2 auf den Flügelrotor 14 aufgebracht. Wie aus 3 ersichtlich ist, ändert sich das Moment oder die Momentvariationen abwechselnd zwischen einem negativen Moment und einem positiven Moment. Wenn das negative Moment durch die Nockenwelle 2 auf den Flügelrotor 14 aufgebracht wird, wird die Drehphase des Flügelrotors 14 relativ zu dem Gehäuse 11 in die Vorlaufrichtung vorgespannt. Wenn das positive Moment durch die Nockenwelle 2 auf den Flügelrotor 14 aufgebracht wird, wird die Drehphase in die Verzögerungsrichtung vorgespannt. Insbesondere ist es wahrscheinlich, dass die Momentvariationen der vorliegenden Ausführungsform wegen der Reibung zwischen der Nockenwelle 2 und dem Lager ein Spitzenmoment T+ eines positiven Moments aufweisen, das größer ist, als ein Absolutwert eines Spitzenmoments T– des negativen Moments. Als Ergebnis weisen die Momentvariationen ein durchschnittliches Moment Tave auf, das den Flügelrotor 14 zu dem positiven Moment hin vorspannt. Mit anderen Worten spannt das durchschnittliche Moment Tave im Durchschnitt die Drehphase des Flügelrotors 14 relativ zu dem Gehäuse 11 in die Verzögerungsrichtung vor. Somit empfängt der Flügelrotor 14 von der Nockenwelle 3 im Durchschnitt ein Moment in der Verzögerungsrichtung.
(Betriebsstruktur eines drängenden Moments)
Wie aus 1 und 4 ersichtlich ist, ist der rohrförmige Abschnitt 12a des Schuhteils 12 des Gehäuses 11 durch eine Flanschwand 101 einer Gehäuselagerbuchse 100 koaxial mit der Gehäuselagerbuchse 100 befestigt. Die Gehäuselagerbuchse 100 ist aus einem Metall hergestellt und ist ein hohler Zylinder. Die Gehäuselagerbuchse 100 weist einen Endabschnitt auf, der gegenüber von der Flanschwand 101 in der Längsrichtung der Gehäuselagerbuchse 100 positioniert ist, und der Endabschnitt definiert eine gebogene Gehäusenut 102, die sich in der Umfangsrichtung erstreckt, und die durch das Ausschneiden eines Teils des Endabschnitts in einer radialen Richtung hergestellt ist.
Eine Rotorlagerbuchse 110 ist aus einem Metall hergestellt, und ist ein hohler Zylinder, der eine Bodenwand 111 aufweist. Die Bodenwand 111 der Rotorlagerbuchse 110 ist koaxial an dem Nabenabschnitt 14a des Flügelrotors 14 befestigt. Die Rotorlagerbuchse 110 weist einen Durchmesser auf, der kleiner als ein Durchmesser der Gehäuselagerbuchse 100 ist, und dabei wird die Rotorlagerbuchse 110, die relativ zu der Gehäuselagerbuchse 100 drehbar ist, koaxial innerhalb der Gehäuselagerbuchse 100 aufgenommen. Die Rotorlagerbuchse 110 weist einen Endabschnitt auf, der gegenüber von der Bodenwand 111 in der Längsrichtung der Rotorlagerbuchse 110 positioniert ist. In dem Endabschnitt ist eine gebogene Rotornut 112 definiert, die sich in der Umfangsrichtung erstreckt, und die durch das Ausschneiden eines Teils des Endabschnitts in der radialen Richtung hergestellt ist.
Ein drängendes Teil 120 ist koaxial in einer Position radial außerhalb der Gehäuselagerbuchse 100 bereitgestellt, und aus einer metallischen schneckenförmigen Torsionsfeder hergestellt. Der rohrförmige Abschnitt 12a des Schuhteils 12 weist einen Eingriffsstift 121 auf, der daran befestigt ist. Das drängende Teil 120 weist einen Endabschnitt 120a auf, der immer mit dem Eingriffsstift 121 des rohrförmigen Abschnitts 12a in Eingriff ist. Das drängende Teil 120 weist den anderen Endabschnitt 120b auf, der durch die Gehäusenut 102 und die Rotornut 112 in einer Richtung radial nach innen durchtritt. Der andere Endabschnitt 120b ist lose mit der Gehäusenut 102 und der Rotornut 112 gepasst.
Wenn die Drehphase in der vorliegenden Ausführungsform zwischen (a) einer vollständigen Verzögerungsphase, die aus 5 ersichtlich ist, und (b) einer bestimmten Sperrphase, die aus 4 ersichtlich ist, positioniert ist, ist der andere Endabschnitt 120b des drängenden Teils 120 mit einem Vorlaufende der Rotornut 112 in Eingriff. Im Gegensatz dazu ist der andere Endabschnitt 120b des drängenden Teils 120 in dem voranstehend beschriebenen Zustand nicht mit der Gehäusenut 102 in Eingriff. Während des Betriebs der Brennkraftmaschine 2 bringt das drängende Teil 120 eine Wiederherstellungskraft, die erzeugt wird, wenn es in der Vorlaufrichtung gegen das durchschnittliche Moment Tave der Momentvariationen zu der Rotornut 112 der Rotorlagerbuchse 110 verdreht wird, auf. Entsprechend wird die Rotorlagerbuchse 110 zusammen mit dem Flügelrotor 14 in die Vorlaufrichtung der Drehphase gedrängt.
Wenn im Gegensatz die Drehphase zwischen (a) der Sperrphase, die aus 4 ersichtlich ist, und (b) einer vollständigen Vorlaufphase, die aus 6 ersichtlich ist, positioniert ist, ist der andere Endabschnitt 120b des drängenden Teils 120 mit einem Vorlaufende der Gehäusenut 102 in Eingriff. Somit ist der andere Endabschnitt 120b des drängenden Teils 120 in dem obigen Zustand nicht mit der Rotornut 112 in Eingriff. Als Ergebnis übt das drängende Teil 120 die Wiederherstellungskraft nur auf die Gehäusenut 102 der Gehäuselagerbuchse 100 aus. Somit wird in der vorliegenden Ausführungsform der Flügelrotor 14 in die Vorlaufrichtung gedrängt, wenn die Drehphase des Flügelrotors 14 an einer Verzögerungsseite der Sperrphase positioniert ist, oder weiter von der Sperrphase verzögert ist. Jedoch wird der Flügelrotor 14 nicht in die Vorlaufrichtung gedrängt, wenn die Drehphase des Flügelrotors 14 sich auf einer Vorlaufseite der Sperrphase befindet, oder weiter von der Sperrphase vorgezogen wird.
Es sollte angemerkt werden, dass in der Brennkraftmaschine 2 der vorliegenden Ausführungsform, an der die Ventilzeiteinstellvorrichtung 1 angewendet wird, ein Anlassphasenbereich als Bereich oder Begrenzung der Drehphase dient, die der Maschine 2 ermöglicht, anzufahren. Noch genauer ist der Anlassphasenbereich von einer Zwischenphase zu einer vollständigen Vorlaufphase derart definiert, dass die Einlassluft ausreichend bei dem Anlassen der Maschine durch das frühere Öffnen des Einlassventils zu dem Zylinder zugeführt wird. Die Zwischenphase befindet sich irgendwo zwischen der vollständigen Verzögerungsphase und der vollständigen Vorlaufphase. Die Sperrphase der vorliegenden Ausführungsform ist an einer Phase innerhalb des Anlassphasenbereichs definiert, in dem die optimierte MaschinenAnlassfähigkeit zuverlässig unabhängig von der Änderung der Umgebungstemperatur erreicht wird.
(Regulierungs-/Sperrstruktur)
Wie aus 1 und 7 ersichtlich ist, ist eine Führung 130 aus Metall hergestellt und an das Zahnkranzteil 13 des Gehäuses 11 gepasst und an diesem befestigt. Die Führung 130 weist eine innere Umfangsfläche auf, die eine erste Regulierungsnut 132 und ein Sperrloch 134 definiert. Die erste Regulierungsnut 132 öffnet sich an einer Innenfläche 135 des Zahnkranzteils 13, das zu dem Flügelrotor 14 gerichtet ist, und erstreckt sich in der Umfangsrichtung des Gehäuses 11, um eine Form eines Langlochs aufzuweisen. Die erste Regulierungsnut 132 weist gegenüberliegende, geschlossene Endabschnitte 132a, 132b in der Umfangsrichtung auf, und die Endabschnitte 132a, 132b sind mit einem Paar erster Regelanschläge 136, 137 bereitgestellt. Das Sperrloch 134 ist ein hohler Zylinder mit einem Boden und erstreckt sich in einer axialen Richtung der Nockenwelle 3. Das Sperrloch 134 öffnet sich an dem anderen Endabschnitt 132b, der an einer Vorlaufseite des einen Endabschnitts 132a angeordnet ist, zu einer Bodenfläche der ersten Regulierungsnut 132. Mit anderen Worten ist der andere Endabschnitt 132b weg von dem einen Endabschnitt 132a in der Vorlaufrichtung der Drehphase angeordnet.
Wie aus 1 und 2 ersichtlich ist, ist eine Buchse 140, die aus Metall hergestellt ist, an den Flügel 14b des Flügelrotors 14 gepasst und an diesem befestigt. Die Buchse 140 weist eine innere Umfangsfläche auf, die eine gestufte, zylindrische Oberflächenform aufweist, und die sich parallel zu einer Längsrichtung des Nabenabschnitts 14a erstreckt. Noch genauer definiert die innere Umfangsfläche der Buchse 140 ein Loch 142 kleinen Durchmessers und ein Loch 144 großen Durchmessers. Das Loch 142 kleinen Durchmessers weist einen Durchmesser auf, der kleiner als ein Durchmesser des Lochs 144 großen Durchmessers ist, und ist von dem Loch 144 großen Durchmessers weg zu dem Zahnkranzteil 13 hin positioniert. Das Loch 142 kleinen Durchmessers öffnet sich zu der Innenfläche 135 des Zahnkranzteils 13. Entsprechend ist wegen der voranstehend beschriebenen Anordnung das Loch 142 kleinen Durchmessers der ersten Regulierungsnut 132 gegenüber, die sich in der Umfangsrichtung (Drehrichtung) des Flügelrotors 14 erstreckt, wenn die Drehphase sich innerhalb eines bestimmten Drehphasenbereichs befindet. Das Loch 144 großen Durchmessers ist mit einem ersten Regulierungsdurchtritt 146 in Verbindung, der sich durch die Buchse 140 und den Flügelrotor 14 erstreckt.
Die Buchse 140 stützt einen ersten Regulierungsstift 150, der aus Metall hergestellt ist. Wie aus 1 ersichtlich ist, weist der erste Regulierungsstift 150 eine äußere Umfangsfläche auf, die eine gestufte, zylindrische Oberflächenform derart aufweist, dass die äußere Umfangsfläche einen Hauptkörperabschnitt 152 und einen Kraftaufnehmer 156 ausbildet. Der Hauptkörperabschnitt 152 ist koaxial innerhalb des Lochs 142 kleinen Durchmessers der Buchse 140 aufgenommen und in einer Längsrichtung verschiebbar. Der Kraftaufnehmer 156 ist koaxial innerhalb des Lochs 144 großen Durchmessers der Buchse 140 aufgenommen und in der Längsrichtung verschiebbar. Der Kraftaufnehmer 156 weist eine Endfläche auf, die zu dem Zahnkranzteil 13 gerichtet ist, und die Endfläche des Kraftaufnehmers 156 empfängt einen Druck des Hydrauliköls, der zu dem Loch 144 großen Durchmessers durch den ersten Regulierungsdurchtritt 146 eingebracht wird. Die Aufbringung des Drucks erzeugt eine erste Regulierungsantriebskraft, die den ersten Regulierungsstift 150 in eine Richtung weg von dem Zahnkranzteil 13 antreibt.
Wie aus 1 und 2 ersichtlich ist, ist ein erstes elastisches Regulierungsteil 170 aus einer metallischen Kompressionsspiralfeder hergestellt und innerhalb des Lochs 144 großen Durchmessers der Buchse 140 zwischen dem Flügel 14b des Flügelrotors 14 und dem ersten Regulierungsstift 150 bereitgestellt. Das erste, elastische Regulierungsteil 170 bringt eine Wiederherstellungskraft, die erzeugt wird, wenn es zusammengedrückt wird, auf den ersten Regulierungsstift 150 auf, und dabei drängt das erste, elastische Regulierungsteil 170 den Stift 150 zu dem Zahnkranzteil 13.
Der Betrieb des ersten Regulierungsstifts 150 und des zweiten Regulierungsstifts 220 wird mit Bezug auf 8A bis 8L beschrieben. Noch genauer sind 8A und 8B schematische Querschnittsansichten der Ventilzeiteinstellvorrichtung, die entlang den Linien VIIIA-VIIIA beziehungsweise VIIIB-VIIIB der 2 betrachtet werden, wenn eine Drehphase der vollständigen Verzögerungsphase entspricht. Die 8C und 8D sind schematische Querschnittsansichten der Ventilzeiteinstellvorrichtung, wenn die Drehphase einer ersten Regulierungsphase entspricht (die später beschrieben wird). Die 8E und 8F sind schematische Querschnittsansichten der Ventilzeiteinstellvorrichtung, wenn die Drehphase einer zweiten Regulierungsphase entspricht (die später beschrieben wird). Die 8G und 8H sind schematische Querschnittsansichten der Ventilzeiteinstellvorrichtung, wenn die Drehphase der Sperrphase entspricht. Die 8I und 8J sind schematische Querschnittsansichten der Ventilzeiteinstellvorrichtung, wenn die Drehphase der Sperrphase entspricht. Die 8K und 8L sind schematische Querschnittsansichten der Ventilzeiteinstellvorrichtung, wenn die Drehphase der vollständigen Vorlaufphase entspricht. In den 8A bis 8L entspricht eine linke Seite der Verzögerungsseite und eine rechte Seite entspricht der Vorlaufseite. Es ist anzumerken, dass die 2 nicht der vollen Verzögerungsphase entspricht, sondern schematisch darstellt, wozu die Querschnittsansichten der 8A und 8B entsprechen. Die 8C, 8E, 8G, 8I und 8K sind Querschnittsansichten entlang der Linien, die denen der 8A ähnlich sind. Ebenfalls sind die 8D, 8F, 8H, 8J und 8L Querschnittsansichten entlang der Linien, die denen der 8B ähnlich sind.
Wegen der voranstehend beschriebenen Anordnung wird der Hauptkörperabschnitt 152 des ersten Regelungsstifts 150 in die erste Regelungsnut 132 des Gehäuses 11 eingefügt, und ist in Umfangsrichtung innerhalb der ersten Regelungsnut 132 beweglich, wie aus 8C bis 8L ersichtlich ist. Somit kann der Hauptkörperabschnitt 152 mit jedem der ersten Regulierungsanschläge 136, 137 in Eingriff gebracht werden. Wie aus 8C und 8D ersichtlich ist, wird, wenn der Hauptkörperabschnitt 152 mit dem ersten Regulierungsstopper 136 in Eingriff ist, der an der Verzögerungsseite des ersten Regulierungsanschlags 137 angeordnet ist, eine Änderung der Drehphase in die Verzögerungsrichtung auf eine erste Regulierungsphase reguliert, die ein Ende des Anlassphasenbereichs in der Verzögerungsrichtung ist. Die erste Regulierungsphase ist zwischen der vollständigen Verzögerungsphase und der Sperrphase positioniert. Im Gegensatz dazu, wie aus 8G und 8H ersichtlich ist, wird, wenn der Hauptkörperabschnitt 152 mit dem ersten Regulierungsanschlag 137, der an der Vorlaufseite des ersten Regulierungsanschlags 136 angeordnet ist, die Änderung der Drehphase in die Vorlaufrichtung an der Sperrphase reguliert. Wie voranstehend beschrieben wurde, wird, da der Hauptkörperabschnitt 152 mit jedem der ersten Regulierungsanschläge 136, 137 in Eingriff ist, die Drehphase innerhalb eines vorbestimmten Phasenbereichs Wp1 reguliert, der innerhalb des Anlassphasenbereichs positioniert ist (siehe 8G und 8H).
Ebenfalls ist der Hauptkörperabschnitt 152 des ersten Regulierungsstifts 150 in das Sperrloch 134 des Gehäuses 11 über die erste Regulierungsnut 132 eingefügt, wie aus 8I und 8J schematisch ersichtlich ist, und kann koaxial in das Loch 134 eingepasst werden. Als Ergebnis ist durch das Einpassen des Hauptkörperabschnitts 152 in das Sperrloch 134 die Drehphase gesperrt. Somit wird eine Änderung der Drehphase in die Vorlauf- und die Verzögerungsrichtung auf die Sperrphase innerhalb des Anlassphasenbereichs reguliert.
Außerdem ist der Hauptkörperabschnitt 152 des ersten Regulierungsstifts 150 in der Lage, sowohl aus dem Sperrloch 134 wie auch aus der ersten Regulierungsnut 132 des Gehäuses 11 gegen die Wiederherstellungskraft des ersten, elastischen Regulierungsteils 170 heraus zu geraten, wie aus 8A und 8K ersichtlich ist. Da der Hauptkörperabschnitt 52 in der Lage ist, aus dem Sperrloch 134 und der ersten Regulierungsnut 132 zu geraten oder von diesen gelöst zu werden, ist als Ergebnis die Drehphase in jeden Phasenzustand oder in jede Winkelposition änderbar.
Wie aus 1 und 7 ersichtlich ist, ist das Zahnkranzteil 13 des Gehäuses 11 mit einer metallischen Führung 200 gepasst und befestigt. Die Führung 200 weist eine innere Umfangsfläche auf, die eine zweite Regulierungsnut 202 definiert. Die zweite Regulierungsnut 202 erstreckt sich in einer Umfangsrichtung des Gehäuses 11 und weist ein Langloch auf, das zu der Innenfläche 135 des Zahnkranzteils 13 geöffnet ist. Die zweite Regulierungsnut 202 weist geschlossene Endabschnitte 202a, 202b auf, und ein Endabschnitt 202a ist an einer Seite des anderen Endabschnitts 202b in der Verzögerungsrichtung der Drehphase angeordnet. Ein zweiter Regulierungsanschlag 206 ist an dem einen Endabschnitt 202a ausgebildet.
Wie aus 1 und 2 ersichtlich ist, ist der Flügel 14c des Flügelrotors 14 mit einer metallischen Buchse 210 eingepasst und befestigt. Die Buchse 210 weist eine innere Umfangsfläche auf, die eine gestufte, zylindrische Oberflächenform aufweist, die sich in der Längsrichtung des Nabenabschnitts 14a erstreckt. Die innere Umfangsfläche definiert ein Loch 212 kleinen Durchmessers und ein Loch 214 großen Durchmessers. Das Loch 212 kleinen Durchmessers weist einen Durchmesser auf, der kleiner als ein Durchmesser des Lochs 214 großen Durchmessers ist, und ist von dem Loch 214 großen Durchmessers weg zu dem Zahnkranzteil 13 hin positioniert. Ebenfalls öffnet sich das Loch 212 kleinen Durchmessers zu der Innenfläche 135 des Zahnkranzteils 13. Wegen der voranstehend beschriebenen Anordnung liegt das Loch 212 kleinen Durchmessers der zweiten Regulierungsnut 202, die sich in der Umfangsrichtung des Flügelrotors 14 erstreckt, über einen vorbestimmten Drehphasenbereich gegenüber. Das Loch 214 großen Durchmessers ist mit einem zweiten Regulierungsdurchtritt 216 in Verbindung, der sich durch die Buchse 210 und den Flügelrotor 14 erstreckt.
Die Buchse 210 trägt einen metallischen, zweiten Regulierungsstift 220. Wie aus 1 ersichtlich ist, weist der zweite Regulierungsstift 220 eine äußere Umfangsfläche auf, die eine gestufte, zylindrische Oberflächenform aufweist, und die äußere Umfangsfläche definiert einen Hauptkörperabschnitt 222 und einen Kraftaufnehmer 226. Der Hauptkörperabschnitt 222 ist koaxial innerhalb des Lochs 212 kleinen Durchmessers der Buchse 210 aufgenommen und in der Längsrichtung verschiebbar. Der Kraftaufnehmer 226 ist koaxial innerhalb des Lochs 214 großen Durchmessers der Buchse 210 aufgenommen und in der Längsrichtung verschiebbar. Der Kraftaufnehmer 226 weist eine Endfläche auf, die zu dem Zahnkranzteil 13 gerichtet ist, und die Endfläche des Kraftaufnehmers 226 empfängt den Druck des Hydrauliköls, das durch den zweiten Regulierungsdurchtritt 216 in das Loch 214 großen Durchmessers eingebracht ist. Das Aufbringen des Drucks erzeugt eine zweite Regulierungsantriebskraft, die den zweiten Regulierungsstift 220 in eine Richtung weg von dem Zahnkranzteil 13 antreibt.
Wie aus 1 und 2 ersichtlich ist, nimmt das Loch 214 großen Durchmessers der Buchse 210 darin koaxial ein zweites, elastisches Regulierungsteil 230 zwischen dem Flügel 14c des Flügelrotors 14 und dem zweiten Regulierungsstift 220 auf, und das zweite, elastische Regulierungsteil 230 ist mittels einer metallischen Kompressionsspiralfeder hergestellt. Das zweite, elastische Regulierungsteil 230 bringt eine Wiederherstellkraft auf, die erzeugt wird, wenn es zu dem zweiten Regulierungsstift 220 derart hin verdichtet wird, dass das zweite, elastische Regulierungsteil 230 den Stift 220 zu dem Zahnkranzteil 13 hin drängt.
Wegen der voranstehend beschriebenen Anordnung ist der Hauptkörper 222 des zweiten Regulierungsstifts 220 in die zweite Regulierungsnut 202 des Gehäuses 11 eingefügt, wie aus den 8E bis 8L schematisch ersichtlich ist, und ist innerhalb der zweiten Regulierungsnut 202 bewegbar. Ebenfalls kann der Hauptkörper 222 innerhalb des zweiten Regulierungsanschlags 206 in Eingriff gebracht werden. Wie aus 8E und 8F ersichtlich ist, wird, wenn der Hauptkörperabschnitt 222 mit dem zweiten Regulierungsanschlag 206 in Eingriff ist, der an dem Ende der zweiten Regulierungsnut 202 in der Verzögerungsrichtung angeordnet ist, die Änderung der Drehphase in der Verzögerungsrichtung auf eine zweite Regulierungsphase reguliert. Zum Beispiel befindet sich die zweite Regulierungsphase innerhalb des Anlassphasenbereichs und ist an der Vorlaufseite der ersten Regulierungsphase angeordnet. Ebenfalls ist die zweite Regulierungsphase zwischen der vollständigen Verzögerungsphase und der Sperrphase definiert. Wie aus 8G und 8H ebenfalls ersichtlich ist, wenn der Hauptkörperabschnitt 152 des ersten Regulierungsstifts 150 mit dem ersten Regulierungsanschlag 137 in Eingriff ist, der an dem Ende der ersten Regulierungsnut 132 in der Vorlaufrichtung in einem Zustand in Eingriff ist, in dem der Hauptkörperabschnitt 222 in die zweite Regulierungsnut 202 des Körpergehäuses 11 eingefügt ist, ist die Änderung der Drehphase zu der Sperrphase hin geregelt. Die Hauptkörperabschnitte 222, 152 mit den Regulierungsanschlägen 206 beziehungsweise 137 in Eingriff sind, ist die Drehphase, wie voranstehend erwähnt wurde, innerhalb eines Phasenbereichs Wp2 des Anlassphasenbereichs begrenzt (siehe 8G und 8H). Der Phasenbereich Wp2 ist enger als der Phasenbereich Wp1.
Darüber hinaus ist der Hauptkörperabschnitt 222 des zweiten Regulierungsstifts 220 in der Lage, aus der zweiten Regulierungsnut 202 des Gehäuses 11 gegen die Wiederherstellkraft des zweiten, elastischen Regulierungsteils 230 heraus zu geraten, wie schematisch aus 8A bis 8D ersichtlich ist. Als Ergebnis ist, wenn der Hauptkörperabschnitt 152 des ersten Regulierungsstifts 150 aus der ersten Regulierungsnut 132 in einem Zustand heraus gerät, oder gelöst wird, in dem der Hauptkörperabschnitt 222 aus der zweiten Regulierungsnut 202 draußen bleibt, die Drehphase in jeden Phasenzustand oder jede Winkelposition änderbar.
(Öffnungs- und Schließstruktur des Fluidschaltkreises)
Wie aus 9 ersichtlich ist, definieren das Schuhteil 12 des Gehäuses 11 und der Flügelrotor 14 eine Fluidpfadanordnung 240, die sich von dem Schuhteil 12 zu dem Flügelrotor 14 hin erstreckt. Die Fluidpfadanordnung 240 hat einen ersten Fluiddurchtritt 242 und einen zweiten Fluiddurchtritt 244.
Das Schuhteil 12 hat ein Mittelloch 242a, das sich durch eine Bodenwand des rohrförmigen Abschnitts 12a des Schuhteils 12 in der Längsrichtung erstreckt, und das ein zylindrisches Loch aufweist. Der erste Fluiddurchtritt 242 ist zwischen der radial inneren Fläche des Mittellochs 242a und der radial äußeren Fläche der Rotorlagerbuchse 110 definiert und weist zum Beispiel eine ringförmige Form oder eine gebogene Form auf. Wegen der voranstehend beschriebenen Struktur erstreckt sich der erste Fluiddurchtritt 242 derart durch das Gehäuse 11, dass der erste Fluiddurchtritt 242 das Äußere des Gehäuses 11 mit dem Inneren des Gehäuses 11 verbindet. Der erste Fluiddurchtritt 242 öffnet sich zu der Luft außerhalb des Gehäuses 11 oder öffnet sich durch einen ringförmigen Freiraum 243, der zwischen der Rotorlagerbuchse 110 und der Gehäuselagerbuchse 100 definiert ist, zu der Umgebung hin.
Wie aus 2 und 9 ersichtlich ist, stellt der zweite Fluiddurchtritt 244 eine Verbindung zwischen dem ersten Fluiddurchtritt 242 und der Vorlauffluidkammer 52 in dem Flügelrotor 14 her. Noch genauer hat der zweite Fluiddurchtritt 244 ein Aufnahmeloch 244a, eine Verbindungsnut 244b und ein Beschränkungsloch 244c, wie aus 9 ersichtlich ist.
Das Aufnahmeloch 244a weist eine Form eines Lochs mit zylindrischer Oberfläche auf, das sich in der Längsrichtung des Nabenabschnitts 14a erstreckt, ist derart an dem Flügel 14b bereitgestellt, dass das Aufnahmeloch 244a sich zu der Innenfläche 135 des Zahnkranzteils 13 hin öffnet. Ebenfalls ist das Aufnahmeloch 244a mit einem Steuerdurchtritt 246 zum Öffnen und Schließen an einem länglichen Mittelteil des Aufnahmelochs 244a in Verbindung. Der Steuerdurchtritt 246 zum Öffnen und Schließen erstreckt sich durch den Flügelrotor 14.
Wie aus 9 ersichtlich ist, ist die Verbindungsnut 244b an dem Flügel 14b und dem Nabenabschnitt 14a bereitgestellt und erstreckt sich zwischen der Rotorlagerbuchse 110 und dem Aufnahmeloch 244a. Wegen der voranstehend beschriebenen Anordnung ist die Verbindungsnut 244b immer mit dem ersten Fluiddurchtritt 242 in Verbindung, der sich in der Umfangsrichtung entlang der äußeren Umfangsseite der Rotorlagerbuchse 110 unabhängig von der Änderung der Drehphase erstreckt. Die Verbindungsnut 244b ist ebenfalls mit einem Endabschnitt des Aufnahmelochs 244a gegenüber von dem Zahnkranzteil 13 in Verbindung.
Wie aus 2 und 9 ersichtlich ist, ist das Beschränkungsloch 244c ein zylindrisches Loch und weist eine Querschnittsfläche auf, die kleiner als eine Querschnittsfläche der Verbindungsnut 244b ist. Das Beschränkungsloch 244c ist an dem Flügel 14b bereitgestellt und ist mit dem Endabschnitt des Aufnahmelochs 244a gegenüber von dem Zahnkranzteil 13 in Verbindung. Wegen der voranstehend beschriebenen Anordnung dient das Beschränkungsloch 244c als „Beschränkungsteil”, das eine Fläche des Durchtritts des zweiten Fluiddurchtritts 244, durch den das Fluid zwischen dem Aufnahmeloch 244a und der Vorlauffluidkammer 250 zum Beispiel strömt, reduziert. Ebenfalls ist das Beschränkungsloch 244c immer mit der Vorlauffluidkammer 250 unabhängig von der Änderung der Drehphase in Verbindung. In der vorliegenden Ausführungsform dient die Vorlauffluidkammer 250 als „bestimmte Fluidkammer”, deren Volumen erhöht wird, wenn die Drehphase in die Vorlaufrichtung erhöht wird.
Wie aus 9 ersichtlich ist, ist das Aufnahmeloch 244a des zweiten Fluiddurchtritts 244 der Fluidpfadanordnung 240 an eine metallische Buchse 250 gepasst und befestigt. Die Buchse 250 weist eine innere Umfangsfläche auf, die eine zylindrische Oberflächenform aufweist, die sich in der Längsrichtung des Nabenabschnitts 14a erstreckt, und die innere Umfangsfläche definiert ein Loch 252 kleinen Durchmessers, das einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als ein Durchmesser des Aufnahmelochs 244a. Das Loch 252 kleinen Durchmessers ist an einer Seite des Aufnahmelochs 244a angrenzend an das Zahnkranzteil 13 positioniert. Wegen der voranstehend beschriebenen Anordnung ist das Loch 252 kleinen Durchmessers an einer Seite des länglichen Mittelteils des Aufnahmelochs 244a zu dem Zahnkranzteil 13 hin angeordnet. Das Aufnahmeloch 244a ist mit dem Steuerdurchtritt 246 zum Öffnen und Schließen an dem länglichen Mittelteil des Aufnahmelochs 244a verbunden. Ebenfalls öffnet sich das Loch 252 kleinen Durchmessers zu der Innenfläche 135 des Zahnkranzteils 13.
Wie aus 2 und 9 ersichtlich ist, stützt das Aufnahmeloch 244a des zweiten Fluiddurchtritts 244 und das Loch 252 kleinen Durchmessers der Buchse 250 einen metallischen Stift 260 zum Öffnen und Schließen. Wie aus 9 ersichtlich ist, weist der Stift 260 zum Öffnen und Schließen eine äußere Umfangsfläche auf, die eine gestufte zylindrische Oberflächenform aufweist, deren Durchmesser stufenweise zu dem Endabschnitt hin reduziert ist. Noch genauer definiert die äußere Umfangsfläche einen Hauptkörperabschnitt 262 und einen Kraftaufnehmer 266. Der Hauptkörperabschnitt 262 ist koaxial in dem Loch 252 kleinen Durchmessers aufgenommen und ist in der Längsrichtung verschiebbar. Der Kraftaufnehmer 266 ist koaxial in dem Empfangsloch 244a aufgenommen und in der Längsrichtung verschiebbar. Der Kraftaufnehmer 266 weist eine Endfläche auf, die zu dem Zahnkranzteil 13 gerichtet ist, und die Endfläche des Kraftaufnehmers 266 empfängt den Druck des Hydrauliköls, der in das Aufnahmeloch 244a zugeführt wird, durch den Steuerdurchtritt 246 zum Öffnen und Schließen. Das Aufbringen von Druck erzeugt eine Antriebskraft zum Öffnen und Schließen, die den Stift 260 zum Öffnen und Schließen in eine Richtung weg von dem Zahnkranzteil 13 antreibt.
Wie aus 2 und 9 ersichtlich ist, ist ein elastisches Teil 270 zum Öffnen und Schließen koaxial in dem Aufnahmeloch 244a des zweiten Fluiddurchtritts 244 zwischen dem Flügel 14b des Flügelrotors 14 und dem Stift 260 zum Öffnen und Schließen aufgenommen, und das elastische Teil 270 zum Öffnen und Schließen ist aus einer metallischen Kompressionsspiralfeder hergestellt. Das elastische Teil 270 zum Öffnen und Schließen bringt eine Wiederherstellkraft, die erzeugt wird, wenn es zusammengedrückt ist, auf den Stift 260 zum Öffnen und Schließen derart auf, dass das elastische Teil 270 zum Öffnen und Schließen den Stift 260 zu dem Zahnkranzteil 13 hin drängt.
Wegen der voranstehend beschriebenen Anordnung wird der Stift 260 zum Öffnen und Schließen durch das Verschieben des Stifts 260 zum Öffnen und Schließen zu einer in 9 gezeigten Öffnungsposition in Berührung mit der Innenfläche 135 des Zahnkranzteils 13 gebracht und ist von dem Bodenende des Aufnahmelochs 244a entfernt. Als Ergebnis wird die Verbindung zwischen dem Aufnahmeloch 244a und dem Beschränkungsloch 244c durch den Stift 260 zum Öffnen und Schließen aufgedeckt oder wird der Verbindungsnut 244b ausgesetzt, und dabei wird der zweite Fluiddurchtritt 244 der Fluidpfadanordnung 240 geöffnet. Im Gegensatz wird durch das Verschieben des Stifts 260 zum Öffnen und Schließen zu einer in 10 gezeigten geschlossenen Position der Stift 260 zum Öffnen und Schließen von der Innenfläche 135 des Zahnkranzteils 13 entfernt oder in Berührung mit dem Bodenende des Aufnahmelochs 244a gebracht. Als Ergebnis ist die Verbindung zwischen dem Aufnahmeloch 244a und dem Beschränkungsloch 244c durch den Stift 260 zum Öffnen und Schließen bedeckt oder geschlossen, und dabei wird der zweite Fluiddurchtritt 244 der Fluidpfadanordnung 240 geschlossen.
(Antriebskraftsteuerung)
Wie aus 1 und 9 ersichtlich ist, weist die Steuereinheit 30 einen Antriebsdurchtritt 300 auf, der sich durch die Nockenwelle 3 und das Lager erstreckt, das die Nockenwelle 3 lagert. Der Antriebsdurchtritt 300 ist immer unabhängig von der Änderung der Drehphase mit den Durchtritten 146, 216, 246 in Verbindung. Wie aus 1 ersichtlich ist, weist die Steuereinheit 30 ebenfalls einen Zweigdurchtritt 302 auf, der sich von dem Zufuhrdurchtritt 76 verzweigt. Der Zweigdurchtritt 302 wird mit einem Hydrauliköl von der Pumpe 4 durch den Zufuhrdurchtritt 76 versorgt. Darüber hinaus weist die Steuereinheit 30 einen Entleerungsdurchtritt 304 auf, der ausgelegt ist, um Hydrauliköl zu der Ölwanne 5 abzuführen.
Ein Antriebssteuerungsventil 310 ist mechanisch mit dem Antriebsdurchtritt 300, dem Zweigdurchtritt 302 und dem Entleerungsdurchtritt 304 verbunden. Das Antriebssteuerungsventil 310 arbeitet ausgehend von der Beaufschlagung eines Solenoids 312 mit Energie, das elektrisch mit dem Steuerschaltkreis 90 in Verbindung ist, um einen Verbindungszustand zwischen (a) dem Antriebsdurchtritt 300 und (b) einem der Durchtritte aus dem Zweigdurchtritt 302 und dem Entleerungsdurchtritt 304 umzuschalten.
Wenn das Antriebssteuerungsventil 310 den Zweigdurchtritt 302 mit dem Antriebsdurchtritt 300 verbindet, wird ein Hydrauliköl von der Pumpe 4 in die Löcher 144, 214, 244a eingebracht, die darin die Stifte 150, 220 beziehungsweise 260 aufnehmen, durch die Durchtritte 276, 302, 300, 146, 216, 246. Als Ergebnis wird in dem voranstehend beschriebenen Fall eine Antriebskraft erzeugt, um jeden der Stifte 150, 220, 260 gegen die Wiederherstellungskraft der elastischen Teile 170, 230, 270 anzutreiben. Wenn im Gegensatz dazu das Antriebssteuerungsventil 310 den Entleerungsdurchtritt 304 mit dem Antriebsdurchtritt 300 verbindet, wird das Hydrauliköl in den Löchern 144, 214, 244a durch die Durchtritte 146, 216, 246, 300, 304 zu der Ölwanne 5 entleert. Als Ergebnis wird in dem voranstehend beschriebenen Fall die Antriebskraft, die jeden der Stifte 150, 220, 260 antreibt, nicht erzeugt oder entfernt.
(Charakteristischer Betrieb)
Charakteristische Betriebe der Ventilzeiteinstellvorrichtung 1 werden im Detail beschrieben.
(Normaler Betrieb)
Zuerst wird ein normaler Betrieb erläutert, in dem die Brennkraftmaschine 2 normal anhält. Drei Fälle (I), (II) und (III) des normalen Betriebs werden im Folgenden beschrieben.
Fall (I): Während eines normalen Anhaltens, in dem die Brennkraftmaschine 2 gemäß einem Anhaltebefehl wie zum Beispiel einem AUS-Befehl des Zündschalters normal angehalten wird, steuert der Steuerschaltkreis 90 die Beaufschlagung mit Energie des Phasensteuerungsventils 80, um zu verursachen, dass das Phasensteuerungsventil 80 den Zufuhrdurchtritt 76 mit dem Vorlaufdurchtritt 72 verbindet. Wenn die Maschine 2 angehalten ist, behält im Allgemeinen die Brennkraftmaschine 2 das Drehen über die Trägheit bei, bis die Brennkraftmaschine 2 vollständig anhält. In dem voranstehend Beschriebenen wird ein Druck des Hydrauliköls, das von der Pumpe 4 in die Vorlauffluidkammern 52 bis 54 durch die Durchtritte 76, 72 eingebracht wird, ebenfalls reduziert, da die Drehzahl der Brennkraftmaschine 2 reduziert wird. Da der Druck des Öls, das in die Vorlauffluidkammern 52 bis 54 eingebracht wird, reduziert wird, wenn die Drehzahl der Maschine 2 reduziert wird, wird die auf den Flügelrotor 14 aufgebrachte Kraft ebenfalls reduziert. Noch genauer wird die Wiederherstellkraft des drängenden Teils 120, das den Flügelrotor 14 drängt, stärker, wenn die Drehphase sich innerhalb des Drehphasenbereichs befindet, der an der Verzögerungsseite der Sperrphase angeordnet ist.
Ebenfalls steuert der Steuerschaltkreis 90 während des normalen Anhaltens der Brennkraftmaschine 2 gemäß dem Anhaltebefehl die Beaufschlagung des Antriebssteuerungsventils 310 mit Energie, um zu verursachen, dass das Antriebssteuerungsventil 310 den Entleerungsdurchtritt 304 mit dem Antriebsdurchtritt 300 verbindet. Als Ergebnis wird das Hydrauliköl in den Löchern 144, 214, 244a durch die Durchtritte 300, 304 entleert und dabei die Antriebskraft, die jeden der Stifte 150, 220, 260 antreibt, entfernt. Entsprechend wird die Wiederherstellkraft der elastischen Teile 170, 230, 270, die die Stifte 150, 220, 260 drängt, stärker. Mit anderen Worten werden die Stifte 150, 220, 260 hauptsächlich durch die Wiederherstellkraft der elastischen Teile 170, 230, 270 gedrängt.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Drehphase auf die Sperrphase gesperrt, wie voranstehend unterschiedlich mit den unterschiedlichen Zuständen der Drehphase zur Zeit der Ausstellung des Anhaltebefehls beschrieben wurde. In der vorliegenden Ausführungsform hat der Fall (I) vier unterschiedliche Fälle (I-1), (I-2), (I-3), (I-4), wie im Folgenden beschrieben wird.
Fall (I-1): Wenn die Drehphase zu der Zeit der Ausstellung des Anhaltebefehls die vollständige Verzögerungsphase bezeichnet, die in 8A und 8B dargestellt ist, wird der Flügelrotor 14 durch das drängende Teil 120 gedrängt und dreht sich relativ zu dem Gehäuse 11. Somit wird die Drehphase in eine Richtung des Drängens geändert, in der das drängende Teil 120 den Flügelrotor 14 drängt. Mit anderen Worten wird die Drehphase in die Vorlaufrichtung geändert. Wenn die Drehphase wegen der Phasenänderung in der Vorlaufrichtung die erste Regulierungsphase erreicht, die in 8C und 8D gezeigt ist, wird der Hauptkörperabschnitt 152 des ersten Regulierungsstifts 150, der durch das erste elastische Regulierungsteil 170 gedrängt wird, in die erste Regulierungsnut 132 geschoben. Als Ergebnis ist die Drehphase innerhalb des Phasenbereichs Wp1 begrenzt, der die Sperrphase einschließt, die der Anlassphasenbereich ist. Wenn darüber hinaus die Drehphase eine zweite Regulierungsphase erreicht, die in 8E und 8F gezeigt ist, wird der Hauptkörperabschnitt 222 des zweiten Regulierungsstifts 220, der durch das zweite, elastische Regulierungsteil 230 gedrängt wird, wegen der Phasenänderung weiter in die Vorlaufrichtung in die zweite Regulierungsnut 202 geschoben. Als Ergebnis ist die Drehphase innerhalb des Phasenbereichs Wp2, der ebenfalls die Sperrphase einschließt, innerhalb des Anlassphasenbereichs begrenzt. Der Phasenbereich Wp2 ist enger als der Phasenbereich Wp1.
Wenn dann die Drehphase die Sperrphase erreicht, die in 8G und 8H dargestellt ist, ist der Hauptkörperabschnitt 152 des ersten Regulierungsstifts 150 wegen der Phasenänderung in die Vorlaufrichtung mit dem ersten Regulierungsanschlag 137 in Eingriff, der an der Vorlaufseite der ersten Regulierungsnut 132 angeordnet ist. Das drängende Teil 120 drängt den ersten Regulierungsstift 150 derart in die Vorlaufrichtung, dass der erste Regulierungsstift 150 gegen den ersten Regulierungsanschlag 137 gedrückt wird, und der erste Regulierungsstift 150 wird ebenfalls durch das erste, elastische Regulierungsteil 170 in die Längsrichtung zu dem Sperrloch 134 gedrängt. Als Ergebnis ist der Hauptkörperabschnitt 152 in das Sperrloch 134 eingefügt und eingepasst, wie aus 8I und 8J ersichtlich ist. Entsprechend ist die Drehphase an die Sperrphase gesperrt.
Fall (I-2): Wenn zum Beispiel die Drehphase zu der Zeit der Ausstellung des Anhaltebefehls in einem Bereich zwischen der vollständigen Verzögerungsphase und der Sperrphase positioniert ist oder an der Sperrphase positioniert ist, wie aus 8C und 8H ersichtlich ist, wird ein Betrieb ähnlich der Vorrichtung in dem entsprechenden Zustand durchgeführt, der ähnlich zu dem Betrieb ist, der in dem voranstehend beschriebenen Fall (I-1) beschrieben wurde, in dem die Drehphase in der entsprechenden Phase zu der Zeit der Ausstellung des Anhaltebefehls positioniert ist. Als Ergebnis wird in dem voranstehend beschriebenen Fall die Drehphase ebenfalls wirkungsvoll an die Sperrphase gesperrt.
Fall (I-3): Wenn die Drehphase zu der Zeit der Ausstellung des Anhaltebefehls in der vollständigen Vorlaufphase positioniert ist, die in 8K und 8L ersichtlich ist, wird der Hauptkörperabschnitt 222 des zweiten Regulierungsstifts 220, der durch das zweite, elastische Regulierungsteil 230 gedrängt wird, in die zweite Regulierungsnut 202 eingefügt. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Aufbringung der drängenden Kraft durch das drängende Teil 120 auf den Flügelrotor 14 begrenzt, wie voranstehend beschrieben wurde, wenn die Drehphase weiter von der Sperrphase vorläuft. Somit wird in dem voranstehend beschriebenen Einfügezustand, die Drehphase allmählich in die Verzögerungsrichtung geändert, da die Momentvariation von der Nockenwelle 3 der Brennkraftmaschine 2, die durch die Trägheit dreht, auf den Flügelrotor 14 im Durchschnitt in die Verzögerungsrichtung aufgebracht wird. Wenn die Drehphase wegen der voranstehend beschriebenen Phasenänderung in die Verzögerungsrichtung die Sperrphase erreicht, die aus 8G und 8H ersichtlich ist, wird der Hauptkörperabschnitt 152 des ersten Regelungsstifts 150, der durch das erste, elastische Regelungsteil 170 gedrängt wird, in die erste Regulierungsnut 132 und darauffolgend in das Sperrloch 134 geschoben. Entsprechend ist die Drehphase an die Sperrphase gesperrt.
Fall (I-4): Wenn die Drehphase sich in einem Bereich zwischen der vollständigen Vorlaufphase und der Sperrphase befindet, wird ein Betrieb an der Vorrichtung in dem entsprechenden Zustand durchgeführt, der ähnlich zu dem Betrieb ist, der in dem voranstehend beschriebenen Fall (I-3) beschrieben wurde, in dem die Drehphase in der entsprechenden Phase zu der Zeit der Ausstellung des Anhaltebefehls positioniert ist. In dem voranstehend beschriebenen Fall wird als Ergebnis die Drehphase ebenfalls erfolgreich an die Sperrphase gesperrt.
Als Nächstes wird ein Fall (II) beschrieben. Der Fall (II) zeigt einen beispielhaften Fall, in dem die Maschine 2 durch das Kurbeln der Maschine 2 gemäß einem Anfahrbefehl wie zum Beispiel einem EIN-Befehl des Zündschalters angelassen wird, nachdem das voranstehend beschriebene normale Anhalten durchgeführt wurde.
Fall (II): Wenn die Brennkraftmaschine 2 durch das Kurbeln der Maschine 2 gemäß dem Anfahrbefehl nach dem normalen Anhalten angelassen wird, steuert der Steuerschaltkreis 90 die Beaufschlagung des Phasensteuerungsventils 80 mit Energie, um zu verursachen, dass das Phasensteuerungsventil 80 den Zufuhrdurchtritt 76 mit dem Vorlaufdurchtritt 72 verbindet. Als Ergebnis wird das Hydrauliköl von der Pumpe 4 durch die Durchtritte 76, 72 in die Vorlauffluidkammern 52 bis 54 eingebracht. Ebenfalls steuert zu der Zeit des Anlassens der Brennkraftmaschine 2 gemäß der Ausstellung des Anfahrbefehls nach dem normalen Anhalten der Steuerschaltkreis 90 die Beaufschlagung mit Energie des Antriebssteuerungsventils 310, um zu verursachen, dass das Antriebssteuerungsventil 310 den Entleerungsdurchtritt 304 mit dem Antriebsdurchtritt 300 verbindet. Als Ergebnis ist das Einbringen von Hydrauliköl in die Löcher 144, 214, 244a begrenzt, und dabei bleibt die Antriebskraft zum Antreiben von jedem der Stifte 150, 220, 260 entfernt. Entsprechend wird die Wiederherstellungskraft der elastischen Teile 170, 230, 270, die jeden der Stifte 150, 220, 260 drängen, stärker.
Wegen des voranstehend Beschriebenen wird der Endzustand des voranstehenden Betriebs, der in dem Fall (I) einschließlich der Fälle (I-1), (I-2), (I-3), (I-4) beschrieben wurde, beibehalten. Mit anderen Worten verbleibt der erste Regulierungsstift 150 in dem Sperrloch 134 wegen der Wiederherstellkraft des ersten, elastischen Regulierungsteils 170 eingepasst, wie aus 8I und 8J ersichtlich ist, und ebenfalls verbleibt der zweite Regulierungsstift 220 in der zweiten Regulierungsnut 202 wegen der Wiederherstellkraft des zweiten, elastischen Regulierungsteils 230 eingefügt. Noch genauer verbleibt während des Kurbelns der Maschine 2 bis zur Vollendung des Anlassens der Maschine 2 der Druck des Hydrauliköls von der Pumpe 4 im Allgemeinen niedrig. Zum Beispiel ist das Anlassen der Maschine 2 vollständig, wenn die Maschine 2 selbsterhaltend wird. Als Ergebnis ist es sogar möglich, wenn eine Abnormalität verursacht, dass das Hydrauliköl fehlerhaft in die Löcher 144, 214 eindringt, den ersten Regulierungsstift 150 und den zweiten Regulierungsstift 220 in das Sperrloch 134 beziehungsweise die zweite Regulierungsnut 202 eingefügt beizubehalten. Als Ergebnis ist es möglich, die Drehphase an die Drehphase zu sperren, die geeignet ist, um die Brennkraftmaschine 2 anzulassen, und dabei wird die Anlassfähigkeit der Maschine wirkungsvoll erreicht.
Als Nächstes wird der Fall (III) beschrieben. Der Fall (III) zeigt ein Beispiel des Betriebs der Maschine 2 nachdem das Anlassen der Maschine 2 vollständig ist, oder mit anderen Worten, nachdem die Maschine 2 selbsterhaltend geworden ist.
Fall (III): Nach dem Vollenden des Anlassens der Maschine 2 steuert der Steuerschaltkreis 90 die Beaufschlagung mit Energie zu dem Antriebssteuerungsventil 310, um zu verursachen, dass das Antriebssteuerungsventil 310 den Zweigdurchtritt 302 mit dem Antriebsdurchtritt 300 verbindet. Als Ergebnis wird das Hydrauliköl, das einen erhöhten Druck aufweist, in die Löcher 144, 214, 244a durch die Durchtritte 76, 302, 300, 146, 216, 246 eingebracht, und dabei die Antriebskraft zum Antreiben von jedem der Stifte 150, 220, 260 erzeugt.
Wie voranstehend beschrieben wurde, wird der erste Regulierungsstift 150, der die erste Regulierungsantriebskraft empfängt, entgegen der Wiederherstellkraft des ersten, elastischen Regulierungsteils 170 angetrieben, und dabei gerät der erste Regulierungsstift 150 aus dem Sperrloch 134 und der ersten Regulierungsnut 132 heraus. Ebenfalls wird der zweite Regulierungsstift 220, der die zweite Regulierungsantriebskraft empfängt, gegen die Wiederherstellkraft des zweiten, elastischen Regulierungsteils 230 angetrieben, und dabei gerät der zweite Regulierungsstift 220 aus der zweiten Regulierungsnut 202 heraus. Darüber hinaus empfängt der Stift 260 zum Öffnen und Schließen die Antriebskraft zum Öffnen und Schließen und wird gegen die Wiederherstellkraft des elastischen Teils 270 zum Öffnen und Schließen angetrieben, und dabei verbleibt der Stift 260 zum Öffnen und Schließen in der geschlossenen Position, die aus 10 ersichtlich ist. Als Ergebnis bleibt die Fluidpfadanordnung 240 geschlossen, und dabei ist ein Ausfließen von Hydrauliköl von der Vorlauffluidkammer 52 zuverlässig begrenzt. Wegen des voranstehenden Betriebs ist es möglich, die Drehphase in einen beliebigen Zustand zu ändern, und es ist möglich, die Ventilzeit geeignet einzustellen, wenn der Steuerschaltkreis die Beaufschlagung mit Energie zu dem Phasensteuerungsventil 80 steuert, um das Hydrauliköl von der Pumpe 4 in die Vorlauffluidkammern 52 bis 54 oder in die Verzögerungsfluidkammern 56 bis 58 einzubringen.
(Ausfallsicherungsbetrieb)
Als Nächstes wird ein Ausfallsicherungsbetrieb beschrieben, der in einem Fall ausgeführt wird, in dem die Maschine 2 abnormal anhält. In der vorliegenden Ausführungsform werden im Folgenden drei Fälle (i), (ii), (iii) für den Ausfallsicherungsbetrieb beschrieben.
Fall (i): Bei einem abnormalen Anhalten wird die Brennkraftmaschine 2 sofort angehalten und zum Beispiel wegen des abnormalen Einrückens einer Kupplung gesperrt. Zu der Zeit des abnormalen Anhaltens wird die Beaufschlagung des Phasensteuerungsventils 80 mit Energie von dem Steuerschaltkreis 90 abgeschnitten, und dabei ist der Zufuhrdurchtritt 76 mit dem Vorlaufdurchtritt 72 in Verbindung. In dem voranstehend beschriebenen Fall wird der Druck des Hydrauliköls, das von der Pumpe 4 zu dem Vorlauffluidkammern 52 bis 54 durch die Durchtritte 76, 72 eingebracht wird, ebenfalls stark reduziert, und dabei empfängt der Flügelrotor 14 keine Kraft, die durch den Druck des Öls verursacht wird. Entsprechend wird die Drehphase in einem Zustand zu der Zeit des abnormalen Anhaltens (plötzliches Anhalten) wegen des Sperrens der Brennkraftmaschine 2 beibehalten.
Ebenfalls wird zu der Zeit des abnormalen Anhaltens der Brennkraftmaschine 2 die Beaufschlagung des Antriebssteuerungsventils 310 mit Energie von dem Steuerschaltkreis 90 abgeschnitten, und dabei gerät der Entleerungsdurchtritt 304 mit dem Antriebsdurchtritt 300 in Verbindung. Als Ergebnis wird die Antriebskraft zum Antreiben von jedem der Stifte 150, 220, 260 entfernt und dabei wird die Wiederherstellungskraft der elastischen Teile 170, 230, 270, die jeden der Stifte 150, 220, 260 drängt, stärker. Mit anderen Worten werden die Stifte 150, 220, 260 hauptsächlich durch die Wiederherstellkraft der elastischen Teile 170, 230, 270 gedrängt.
Wie voranstehend beschrieben wurde, ist es unmöglich, wenn die Drehphase zu der Zeit des abnormalen Anhaltens unterschiedlich zu der Sperrphase ist, den ersten Regulierungsstift 150 in das Sperrloch 134 einzupassen, und dabei wartet die Brennkraftmaschine 2 für den nächsten Anfahrvorgang in einem Zustand, in dem die Drehphase nicht auf die Sperrphase gesperrt ist. Ausnahmsweise verursacht in einem Fall, in dem die Drehphase der Sperrphase entspricht, wenn das abnormale Anhalten auftritt, die Wiederherstellkraft des ersten, elastischen Regulierungsteils 170, dass der erste Regulierungsstift 150 in das Sperrloch 134 eingepasst wird. Als Ergebnis wartet die Brennkraftmaschine 2 für den nächsten Betrieb in einem Zustand, in dem die Drehphase auf die Sperrphase gesperrt ist.
Als Nächstes wird der Fall (ii) im Folgenden beschrieben. Der Fall (ii) zeigt ein Beispiel, in dem nach dem voranstehend beschriebenen abnormalen Anhalten die Maschine 2 gemäß dem Anlassbefehl angelassen wird.
Fall (ii): Wenn die Brennkraftmaschine 2 gemäß dem Anlassbefehl nach dem voranstehend beschriebenen abnormalen Anhalten angelassen wird, steuert der Steuerschaltkreis 90 die Beaufschlagung des Phasensteuerungsventils 80 mit Energie, um zu verursachen, dass das Phasensteuerungsventil 80 das Hydrauliköl von der Pumpe 4 in die Vorlauffluidkammern 52 bis 54 einbringt. Zu der gleichen Zeit steuert der Steuerschaltkreis 90 die Beaufschlagung des Antriebssteuerungsventils 310 mit Energie, um die Antriebskraft des Hydrauliköls zum Antreiben von jedem der Stifte 150, 220, 260 fortlaufend zu entfernen. Dabei wird in der vorliegenden Ausführungsform die Drehphase zu der Zeit der Vollendung des Anlassens der Brennkraftmaschine 2 innerhalb des Anlassphasenbereichs in einer unterschiedlichen Weise entsprechend dem Zustand der Drehphase zu der Zeit der Ausstellung des Anlassbefehls eingestellt, wie im Folgenden gezeigt ist. Es sollte angemerkt werden, dass in einem bestimmten Fall, in dem die Drehphase zu der Zeit der Ausstellung des Anlassbefehls der Sperrphase entspricht, die Drehphase gesperrt wurde, um die Phase zu sperren, wenn der Anlassbefehls ausgestellt oder gegeben wird. Dabei bedeutet das, dass der Betrieb ähnlich zu dem normalen Betrieb durchgeführt wird, der im voranstehend beschriebenen Fall (II) beschrieben wurde.
Somit wird die Erläuterung des voranstehend beschriebenen sicheren Falls weggelassen.
Der Fall (ii) hat die Fälle (ii-1), (ii-2), (ii-3), die im Folgenden beschrieben werden.
Fall (ii-1): Wenn die Drehphase zu der Zeit der Ausstellung des Anlassbefehls im Wesentlichen aus dem Anlassphasenbereich draußen ist, und der vollständigen Verzögerungsphase entspricht, die aus den 8A und 8B ersichtlich ist, verursacht die Wiederherstellungskraft des elastischen Teils 270 zum Öffnen und Schließen, dass der Stift 260 zum Öffnen und Schließen an der Öffnungsposition angeordnet ist, die aus 9 ersichtlich ist. Somit wird die Fluidpfadanordnung 240 geöffnet, und dabei die Vorlauffluidkammer 52 mit dem Äußeren des Gehäuses 11 durch die Fluidpfadanordnung 240 verbunden. In der voranstehend beschriebenen Situation verursacht das Einbringen von Hydrauliköl in die Vorlauffluidkammern 52 bis 54 und die Drängende Kraft des drängenden Teils 120, dass jeder der Regelungsstifte 150, 220 in die entsprechende Regelungsnut 132, 202 eingefügt ist, und ändert die Drehphase in einer Weise, die in dem Betrieb beschrieben wurde, der in dem Fall (I-1) gezeigt ist, in die Vorlaufrichtung.
Während der voranstehend beschriebenen Phasenänderung in die Vorlaufrichtung wird das Volumen der Vorlauffluidkammer 52 durch das negative Moment der Momentvariation erhöht, das in die Vorlaufrichtung aufgebracht wird. In dem voranstehend beschriebenen Zustand wird die Umgebung außerhalb des Gehäuses 11 durch die Fluidpfadanordnung 240, die sich zu dem Äußeren des Gehäuses 11 hin öffnet, in die Vorlauffluidkammer 52 eingebracht. Somit wird sogar, wenn das Hydrauliköl einen hohen Viskositätsgrad in einem Zustand einer im Wesentlichen Temperatur (zum Beispiel –30°C) aufweist, der Druck in der Vorlauffluidkammer 52 daran gehindert, ein Unterdruck zu werden. Der voranstehend beschriebene Begrenzungseffekt des Begrenzens des Auftretens des Unterdrucks in der Fluidkammer 52 ist insbesondere vorteilhafter, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind. Das durchschnittliche Moment Tave der Momentvariation ist in die Verzögerungsrichtung vorgespannt, das drängende Teil 120 drängt den Flügelrotor 14 in die Vorlaufrichtung, und der Druck des Hydrauliköls von der Pumpe 4 ist zu der Zeit des Anlassens der Maschine 2 niedrig.
Darüber hinaus ist während der Phasenänderung in der Vorlaufrichtung die Widerstandskraft oder der Strömungswiderstand, der auf die Luft (Umgebung) durch das Beschränkungsloch 244c der Fluidpfadanordnung 240 ausgeübt wird, wenn die Luft durch das Beschränkungsloch 244c strömt, kleiner als die Widerstandskraft, die auf das Hydrauliköl ausgeübt wird, wenn das Hydrauliköl durch das Beschränkungsloch 244c strömt. Als Ergebnis ist es wahrscheinlicher, dass die Luft von außen in die Vorlauffluidkammer 52 angesaugt wird, wenn die Fluidpfadanordnung 240 sich öffnet, und es ist ebenfalls wahrscheinlicher, dass sie durch das Öl, das in die Vorlaufkammer 52 eingebracht wird, nach außen entleert wird. Im Gegensatz ist weniger wahrscheinlich, dass das Hydrauliköl aus der Vorlauffluidkammer 52 herausströmt. Als Ergebnis ist die Geschwindigkeit der Phasenänderung in die Vorlaufrichtung wirkungsvoll verbessert.
Wegen der voranstehend beschriebenen Anordnung ist es möglich, die Drehphase von der vollständigen Verzögerungsphase in dem Anlassphasenbereich durch das Einbringen von Hydrauliköl in die Vorlauffluidkammer 52 und ebenfalls in die anderen Vorlauffluidkammern 53, 54 zuverlässig in die Vorlaufrichtung zu ändern. Wenn darüber hinaus die Drehphase die Sperrphase erreicht, ist es möglich, die Drehphase durch das Einfügen des ersten Regulierungsstifts 150 in das Sperrloch 134 in einer Weise zu sperren, die in dem Betrieb des Falls (I-1) beschrieben wurde. Als Ergebnis ist es sogar in einem Fall, in dem die Drehphase zu der Zeit der Ausstellung des Anlassbefehls außerhalb des Anlassphasenbereichs befindet, möglich, die Drehphase während des Anlassens der Brennkraftmaschine 2 in die Sperrphase zu ändern. Als Ergebnis ist die Anlassfähigkeit der Maschine wirkungsvoll erreicht. Zum Beispiel ist die Sperrphase unter allen Phasen innerhalb des Anlassphasenbereichs die am besten geeignete, um die Maschine 2 anzulassen.
Fall (ii-2): Wenn die Drehphase zu der Zeit der Ausstellung des Anlassbefehls in einem Bereich zwischen der vollständigen Verzögerungsphase und der Sperrphase angeordnet ist, wie zum Beispiel in einer Phase, die zum Beispiel aus 8C bis 8F ersichtlich ist, wird der Betrieb, der in dem Fall (ii-1) an der Vorrichtung in dem entsprechenden Zustand durchgeführt, wo die Drehphase zu der Zeit der Ausstellung des Anlassbefehls an der entsprechenden Phase positioniert ist. Als Ergebnis wird sogar in dem voranstehend beschriebenen Fall die Drehphase derart an die Sperrphase geändert, dass die Anlassfähigkeit der Maschine zuverlässig erreicht wird.
Fall (ii-3): Wenn die Drehphase zu der Zeit der Ausstellung des Anlassbefehls der vollständigen Vorlaufphase entspricht, die in 8K und 8L gezeigt ist, oder sich in einem Bereich zwischen der vollständigen Vorlaufphase und der Sperrphase befindet, wird das Hydrauliköl in einem Zustand in die Vorlauffluidkammern 52 bis 54 eingebracht, in dem die Wiederherstellkraft des elastischen Teils 270 zum Öffnen und Schließen den Stift 260 zum Öffnen und Schließen an der Öffnungsposition beibehält, die in 9 gezeigt ist. Entsprechend wird die Drehphase auf die vollständige Vorlaufphase eingestellt, und dabei die Brennkraftmaschine 2 in der vollständigen Vorlaufphase angelassen, die in dem Anlassphasenbereich eingeschlossen ist, und dabei ist es möglich, die Anlassfähigkeit der Maschine zuverlässig zu erreichen.
Als Nächstes wird ein Fall (iii) beschrieben. Der Fall (iii) zeigt ein Beispiel des Betriebs, nachdem das Anlassen der Maschine 2 vollendet ist.
Fall (iii): Nach der Vollendung des voranstehend beschriebenen Anlassens der Maschine 2 ist es möglich, die Ventilzeit durch das Einbringen von Hydrauliköl von der Pumpe 4 in die Vorlauffluidkammern 52 bis 54 oder in die Verzögerungsfluidkammern 56 bis 58 in der Weise, die in dem Betrieb des Falls (III) beschrieben wurde, geeignet einzustellen.
Wie voranstehend beschrieben wurde, wird gemäß der ersten Ausführungsform zu der Zeit des Anlassens der Brennkraftmaschine 2 die Anlassfähigkeit der Maschine unabhängig von der Umgebungstemperatur zuverlässig erreicht. Ebenfalls ist es möglich die Ventilzeit geeignet einzustellen, nachdem das Anlassen der Brennkraftmaschine 2 vollendet ist. Es sollte angemerkt werden, dass in der ersten Ausführungsform die Regulierungsstifte 150, 220, die elastischen Regulierungsteile 170, 230, das Antriebssteuerungsventil 310 und der Steuerschaltkreis 90 gemeinsam eine „Regulierungseinrichtung” bestimmen. Ebenfalls bestimmen der Stift 260 zum Öffnen und Schließen, das elastische Teil 270 zum Öffnen und Schließen, das Antriebssteuerungsventil 310 und der Steuerschaltkreis 90 gemeinsam eine „Steuerungseinrichtung zum Öffnen und Schließen”. Der Stift 260 zum Öffnen und Schließen dient als „Teil zum Öffnen und Schließen” und das elastische Teil 270 zum Öffnen und Schließen dient als „elastisches Teil der Steuerungseinrichtung zum Öffnen und Schließen”. Das Antriebssteuerungsventil 310 und der Steuerschaltkreis 90 bestimmen gemeinsam eine „Antriebskraftsteuerung”.
(Zweite Ausführungsform)
Wie aus 11 und 12 ersichtlich ist, ist die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Modifikation der ersten Ausführungsform. Ähnliche Bauteile einer Ventil zeiteinstellvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform, die den Bauteilen der Ventilzeiteinstellvorrichtung der ersten Ausführungsform ähnlich sind, werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und deren Erläuterung wird ausgelassen. In der zweiten Ausführungsform sind der Steuerungsdurchtritt 246 zum Öffnen und Schließen, die Buchse 250, der Stift 260 zum Öffnen und Schließen und das elastische Teil 270 zum Öffnen und Schließen nicht bereitgestellt. Stattdessen ist eine Buchse 1140 an dem Aufnahmeloch 244a des zweiten Fluiddurchtritts 244 der Fluidpfadanordnung 240 angepasst und befestigt, und die Buchse 1140 nimmt den ersten Regulierungsstift 150 und das erste, elastische Regulierungsteil 170 in sich auf. Die Buchse 1140 der vorliegenden Ausführungsform ist mit einem Verbindungsloch 1140a bereitgestellt, das eine Verbindung zwischen (a) dem Inneren des Aufnahmelochs 244a und (b) der Verbindungsnut 244b und dem Beschränkungsloch 244c bereitstellt. Ansonsten weist die Buchse 1140 eine Anordnung auf, die im Wesentlichen gleich wie die der Buchse 140 der ersten Ausführungsform ist.
Wegen der voranstehend beschriebenen Anordnung ist der erste Regulierungsstift 150 derart an eine Öffnungsposition verschoben, wie aus 13 ersichtlich ist, dass der erste Regulierungsstift 150 mit der Innenfläche 135 des Zahnkranzteils 13 in Berührung gebracht ist, wenn die Drehphase in einem bestimmten Zustand ist. Der bestimmte Zustand der Drehphase schließt (a) die vollständige Verzögerungsphase, (b) einen Phasenbereich zwischen der ersten Regulierungsphase und der vollständigen Verzögerungsphase, (c) einen anderen Phasenbereich zwischen der Sperrphase und der vollständigen Vorlaufphase, oder (d) die vollständige Vorlaufphase ein. Wegen der voranstehend beschriebenen Anordnung verursacht der erste Regulierungsstift 150, dass das Verbindungsloch 1140a der Buchse 1140 innerhalb des Aufnahmelochs 224a derart freigelegt oder unbedeckt ist, dass der zweite Fluiddurchtritt 244 der Fluidpfadanordnung 240 geöffnet wird. Zu derselben Zeit wird der erste Regulierungsstift 150 von der ersten Regulierungsnut 132 und dem Sperrloch 134 des Gehäuses 11 gelöst, oder er bleibt aus diesen draußen, da der erste Regulierungsstift 150 die innere Fläche 135 berührt. Wie voranstehend beschrieben wurde, ist der erste Regulierungsstift 150 in eine Position verschiebbar, die als „erste Erlaubnisposition” dient, in der die Drehphase änderbar ist. Wenn zum Beispiel der erste Regulierungsstift 150 in der ersten Erlaubnisposition angeordnet ist, ist die Drehphase über den Anlassphasenbereich hinaus änderbar.
In einem Fall, in dem die Drehphase sich in einem Bereich zwischen der ersten Regulierungsphase und der Sperrphase befindet, kann der erste Regulierungsstift 150 ebenfalls in eine erste Regulierungsnut 132 eingefügt werden, wenn der erste Regulierungsstift 150 in eine andere Öffnungsposition verschoben wird, wie aus 14 ersichtlich ist. Wegen der voranstehend beschriebenen Anordnung verursacht der erste Regulierungsstift 150, dass das Verbindungsloch 1140a freigelegt ist, und dabei wird die Fluidpfadanordnung 240 geöffnet. Somit kann der erste Regulierungsstift 150 in eine Position verschoben werden, die als eine „Regulierungsposition” dient, in der die Änderung der Drehphase reguliert wird. Wenn zum Beispiel der erste Regulierungsstift 150 an der Regulierungsposition angeordnet ist, wird die Änderung der Drehphase innerhalb des Anlassphasenbereichs reguliert.
Darüber hinaus ist in einem Fall, in dem die Drehphase sich in der Sperrphase befindet, der erste Regulierungsstift 150 durch die erste Regulierungsnut 132 in das Sperrloch 134 eingefügt, wenn der erste Regulierungsstift 150 zu noch einer anderen Öffnungsposition verschoben ist, wie aus 11 ersichtlich ist. Wegen der voranstehend beschriebenen Anordnung verursachte der erste Regulierungsstift 150, dass das Verbindungsloch 1140a freigelegt ist, und dabei wird die Fluidpfadanordnung 240 geöffnet. Wie voranstehend beschrieben wurde, ist der erste Regulierungsstift 150 in eine Position verschiebbar, die als die „Regulierungsposition” dient, in der die Änderung der Drehphase reguliert wird.
Darüber hinaus ist in einem Fall, in dem die Drehphase ein beliebiger Zustand ist, der erste Regulierungsstift 150 von der Innenfläche 135 des Zahnkranzteils 13 durch das Verschieben des ersten Regulierungsstifts 150 zu einer geschlossenen Position, die aus 5 ersichtlich ist, derart weg positioniert, dass das Verbindungsloch 1140a geschlossen ist. Als Ergebnis ist der zweite Fluiddurchtritt 244 der Fluidpfadanordnung 240 geschlossen. Da der erste Regulierungsstift 150 außerhalb der ersten Regulierungsnut 132 und außerhalb des Sperrlochs 134 des Gehäuses 11 positioniert ist, wenn der erste Regulierungsstift 150 von der inneren Fläche 135 beabstandet ist, ist zu derselben Zeit die Drehphase änderbar. Somit ist der erste Regulierungsstift 150 in eine Position änderbar, die als „zweite Erlaubnisposition” dient, in der die Drehphase änderbar ist. Wenn zum Beispiel der erste Regulierungsstift 150 an der zweiten Erlaubnisposition angeordnet ist, ist die Drehphase über den Anlassphasenbereich änderbar.
In dem normalen Betrieb der zweiten Ausführungsform werden Betätigungen ausgehend von den Steuerbetrieben, die in dem Fall (I) und in dem Fall (II) in der ersten Ausführungsform beschrieben wurden, während des normalen Anhaltens der Brennkraftmaschine 2 und zu der Zeit des Anlassens der Maschine 2 entsprechend nach dem normalen Anhalten durchgeführt. Darüber hinaus wird, nachdem das Anlassen der Brennkraftmaschine 2 vollendet wurde, die Antriebskraft zum Antreiben von jedem der Stifte 150, 220 ausgehend von dem Betrieb erzeugt, der in dem Steuervorgang beschrieben wurde, der in dem Fall (III) der ersten Ausführungsform beschrieben wurde. Als Ergebnis wird nach der Vollendung des Anlassens der Maschine oder, nachdem die Maschine 2 selbsterhaltend geworden ist, der erste Regulierungsstift 150, der die erste Regulierungsantriebskraft empfängt, gegen die Wiederherstellkraft des ersten, elastischen Regulierungsteils 170 angetrieben, und dabei wird der erste Regulierungsstift 150 in der geschlossenen Position gehalten, die aus 15 ersichtlich ist. Somit wird die Fluidpfadanordnung 240 geschlossen beibehalten, und dabei ein Ausfließen von Hydrauliköl aus der Vorlauffluidkammer 52 zuverlässig begrenzt.
Im Gegensatz dazu wird in dem Ausfallsicherungsbetrieb zu der Zeit des abnormalen Anhaltens der Brennkraftmaschine 2 der Vorgang durchgeführt, der in dem Fall (i) der ersten Ausführungsform beschrieben wurde. Wenn dann die Maschine 2 wieder anzulassen ist, nachdem der Vorgang in dem Fall (i) durchgeführt wurde, wird das Hydrauliköl in die Vorlauffluidkammern 52 bis 54 eingebracht, und die Antriebskraft des Hydrauliköls zum Antreiben von jedem der Stifte 150, 220 wird in einer Weise entfernt gehalten, wie in dem Vorgang, der in dem Fall (ii) der ersten Ausführungsform beschrieben wurde. Als Ergebnis wird, wenn die Drehphase zu der Zeit der Ausstellung des Anlassbefehls an der Verzögerungsseite der Sperrphase positioniert ist, die Drehphase auf eine Weise in die Vorlaufrichtung geändert, die in dem Betrieb der Fälle (ii-1), (ii-2) der ersten Ausführungsform beschrieben wurde. Ebenfalls wird zu dieser Zeit die Wiederherstellkraft des ersten, elastischen Regulierungsteils 170 auf den ersten Regulierungsstift 150 aufgebracht. Somit wird der erste Regulierungsstift 150 entsprechend zu der Änderung der Drehphase in eine der Öffnungspositionen verschoben, die aus 11, 13 und 14 ersichtlich ist. Als Ergebnis wird in dem voranstehend beschriebenen Fall während des Kurbelns der Maschine 2 bis zu der Vollendung des Anlassens der Brennkraftmaschine 2 die Drehphase in der Sperrphase gesperrt, und dabei wird die Anlassfähigkeit der Maschine wirkungsvoll erreicht. Im Gegensatz dazu drängt die Wiederherstellkraft des ersten, elastischen Teils 170 den ersten Regulierungsstift 150 derart zu der Innenfläche 135, dass der erste Regulierungsstift 150 an der Öffnungsposition positioniert ist, wenn die Drehphase zu der Zeit der Ausstellung des Anlassbefehls an der Vorlaufseite der Sperrphase positioniert ist, wie aus 13 ersichtlich ist, wo sich zwischen dem Boden des Aufnahmelochs 244a und dem Kraftaufnehmer 156 des ersten Regulierungsstifts 150 ein Freiraum befindet. In dem voranstehend beschriebenen Zustand, ist die Drehphase in einer Weise, die in dem Fall (ii-3) der ersten Ausführungsform beschrieben wurde, in die vollständige Vorlaufphase eingestellt. Als Ergebnis ist in dem voranstehend beschriebenen Fall die Anlassfähigkeit wirkungsvoll erreicht. Es sollte angemerkt werden, dass der Betrieb nach der Vollendung des voranstehend beschriebenen Anlassvorgangs ähnlich zu dem normalen Betrieb der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird.
Wie voranstehend beschrieben wurde, ist in der zweiten Ausführungsform bei dem Anlassen der Brennkraftmaschine 2 die Anlassfähigkeit der Maschine unabhängig von der Umgebungstemperatur zuverlässig erreicht. Ebenfalls ist es nach der Vollendung des Anlassens der Brennkraftmaschine 2 möglich, die Ventilzeit geeignet einzustellen. Es sollte angemerkt werden, dass der erste Regulierungsstift 150, das erste, elastische Regulierungsteil 170, das Antriebssteuerungsventil 310 und der Steuerschaltkreis 90 gemeinsam eine „Steuerungseinrichtung zum Öffnen und Schließen” in der zweiten Ausführungsform bestimmen. Der erste Regulierungsstift 150 dient ebenfalls als „Teil zum Öffnen und Schließen der Regulierungseinrichtung, das mit der Steuerungseinrichtung zum Öffnen und Schließen geteilt ist”. Das erste, elastische Regulierungsteil 170 dient als „elastisches Teil der Steuerungseinrichtung zum Öffnen und Schließen”. Das Antriebssteuerungsventil 310 und der Steuerschaltkreis 90 bestimmen zusammen eine „Antriebskraftsteuerung”.
(Andere Ausführungsform)
Während die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit voranstehend beschriebenen Ausführungsformen beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht so zu verstehen, dass sie auf diese bestimmten Ausführungsformen begrenzt ist. Im Gegensatz kann die Erfindung in verschiedenen Modifikationen und Äquivalenten innerhalb des Geists und Bereichs der Erfindung angewendet werden.
Insbesondere kann in den ersten und zweiten Ausführungsformen eine Bauteilgruppe aus der zweiten Regulierungsnut 202, dem zweiten Regulierungsstift 220 und dem zweiten, elastischen Regulierungsteil 230 nicht alternativ bereitgestellt sein. Ebenfalls kann in der ersten Ausführungsform eine andere Bauteilgruppe aus der ersten Regulierungsnut 132, dem Sperrloch 134, dem ersten Regulierungsstift 150 und dem ersten, elastischen Regulierungsteil 170 nicht alternativ bereitgestellt sein. Darüber hinaus kann in der zweiten Ausführungsform der zweite Regulierungsstift 220 und das zweite, elastische Regulierungsteil 230 anstelle des ersten Regulierungsstifts 150 und des ersten, elastischen Regulierungsteils 170 abwechselnd in der Buchse 1140 aufgenommen sein. Ebenfalls kann anstelle des ersten Regulierungsdurchtritts 146 der zweite Regulierungsdurchtritt 216 alternativ mit dem Inneren der Buchse 1140 (dem Loch 144 großen Durchmessers) in Verbindung sein. Somit kann der zweite Regulierungsstift 220 alternativ als „Teil zum Öffnen und Schließen” dienen. Es sollte angemerkt werden, dass in dem voranstehend beschriebenen Fall noch eine andere Bauteilgruppe aus der ersten Regulierungsnut 132, dem Sperrloch 134, dem ersten Regulierungsstift 150 und dem ersten, elastischen Regulierungsteil 170 auf eine Weise bereitgestellt sein kann, die in der ersten Ausführungsform beschrieben wurde, oder nicht alternativ bereitgestellt sein kann.
In der ersten und in der zweiten Ausführungsform kann außerdem eine andere Bauteilgruppe aus dem drängenden Teil 120, der Gehäusenut 102 und der Rotornut 112 nicht alternativ bereitgestellt sein. Ebenfalls kann in der ersten und in der zweiten Ausführungsform die Verzögerungsfluidkammer 56 alternativ als „bestimmte Fluidkammer” dienen, und kann mit dem Beschränkungsloch 244c in Verbindung sein. In dem voranstehend beschriebenen Fall kann das Hydrauliköl zu der Zeit des Anlassens der Brennkraftmaschine 2, die einen Anlassphasenbereich auf der Verzögerungsseite der vollständigen Vorlaufphase definiert aufweist, in die Verzögerungsfluidkammer 56 eingebracht werden.
Die vorliegende Erfindung kann alternativ auf eine Vorrichtung anwendbar sein, die die Ventilzeit eines Auslassventils einstellt, das als „Ventil” dient, und ebenfalls an einer Vorrichtung angewendet sein, die die Ventilzeit von sowohl dem Einlassventil wie auch dem Auslassventil einstellt.
Zusätzliche Vorteile und Modifikationen werden Fachleuten deutlich werden. Die Erfindung in ihren breiteren Begriffen ist daher nicht auf die bestimmten Details, repräsentative Vorrichtung und dargestellte Beispiele beschränkt, die gezeigt und beschrieben wurden.
Eine Ventilzeiteinstellvorrichtung hat ein Gehäuse (11), einen Flügelrotor (14) und eine Fluidpfadanordnung (240). Die Fluidpfadanordnung (240) ist innerhalb des Gehäuses (11) bereitgestellt. Die Fluidpfadanordnung (240) öffnet sich zu der Umgebung außerhalb des Gehäuses (11). Die Fluidpfadanordnung (240) ist mit einer bestimmten Fluidkammer (52, 56) in Verbindung, die eine der Kammern aus einer Vorlauffluidkammer (52, 53, 54) und einer Verzögerungsfluidkammer (56, 57, 58) ist, die innerhalb des Gehäuses (11) definiert ist. Eine Drehphase des Flügelrotors (14) relativ zu dem Gehäuse (11) wird in eine der Richtungen aus Vorlauf- und Verzögerungsrichtung geändert, wenn ein Hydrauliköl in die bestimmte Fluidkammer (52, 56) eingebracht wird. Die Ventilzeiteinstellvorrichtung steuert die Fluidpfadanordnung (240), damit sie sich öffnet und schließt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2002-357105 A [0003, 0003, 0004]
- US 20020139332 [0003]

Claims

Ventilzeiteinstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine (2), die eine Nockenwelle (3) und eine Kurbelwelle aufweist, wobei die Ventilzeiteinstellvorrichtung ein Hydrauliköl verwendet, das von einer Zufuhrquelle (4) zugeführt wurde, um eine Ventilzeit eines Ventils einzustellen, das durch eine Momentübertragung von der Kurbelwelle durch die Nockenwelle (3) geöffnet und geschlossen wird, wobei die Ventilzeiteinstellvorrichtung umfasst: ein Gehäuse (11), das synchron mit der Kurbelwelle drehbar ist; einen Flügelrotor (14), der synchron mit der Nockenwelle (3) drehbar ist, wobei: der Flügelrotor (14) einen Flügel (14b, 14c, 14d) aufweist, der eine Vorlauffluidkammer (52, 53, 54) und eine Verzögerungsfluidkammer (56, 57, 58) definiert, die in dem Gehäuse (11) derart in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, dass eine Drehphase des Flügelrotors (14) relativ zu dem Gehäuse (11) in eine Vorlaufrichtung oder in eine Verzögerungsrichtung geändert wird, wenn das Hydrauliköl, das durch die Zufuhrquelle (4) zugeführt wird, in eine entsprechende Kammer aus der Vorlauffluidkammer (52, 53, 54) und der Verzögerungsfluidkammer (56, 57, 58) eingebracht wird; eine Fluidpfadanordnung (240), die innerhalb des Gehäuses (11) bereitgestellt ist, wobei: die Fluidpfadanordnung (240) sich zu der Luft außerhalb von dem Gehäuse (11) öffnet; die Fluidpfadanordnung (240) mit einer bestimmten Fluidkammer (52, 56) in Verbindung ist, die eine der Kammern aus der Vorlauffluidkammer (52, 53, 54) und der Verzögerungsfluidkammer (56, 57, 58) ist; und die Drehphase in eine vorbestimmte Richtung aus der Vorlaufrichtung und der Verzögerungsrichtung geändert wird, wenn das Hydrauliköl in die bestimmte Fluidkammer (52, 56) eingebracht wird; und eine Steuerungseinrichtung zum Öffnen und Schließen (90, 150, 170, 260, 270, 310) zum Steuern der Fluidpfadanordnung (240), damit sie geöffnet und geschlossen wird.
Ventilzeiteinstellvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: der Betrieb der Brennkraftmaschine (2) verursacht, dass die Zufuhrquelle (4) das Hydrauliköl zuführt.
Ventilzeiteinstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, außerdem mit: einem drängenden Teil (120), das den Flügelrotor (14) in eine vorbestimmte Richtung aus der Vorlauf- und der Verzögerungsrichtung drängt.
Ventilzeiteinstellvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, wobei: der Flügelrotor (14) im Durchschnitt ein Moment von der Kurbelwelle (3) in der Verzögerungsrichtung aufnimmt; und die vorbestimmte Richtung aus der Vorlauf- und der Verzögerungsrichtung der Vorlaufrichtung entspricht.
Ventilzeiteinstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: die Fluidpfadanordnung (240) ein Beschränkungsteil (244c) aufweist, das eine Durchtrittsfläche der Fluidpfadanordnung (240) reduziert, durch die das Fluid strömt.
Ventilzeiteinstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: die Steuerungseinrichtung zum Öffnen und Schließen (90, 150, 170, 260, 270, 310) hat: ein Teil zum Öffnen und Schließen (150, 260), das in eine Öffnungsposition verschiebbar ist, in der das Teil zum Öffnen und Schließen (150, 260) die Fluidpfadanordnung (240) öffnet, und in eine geschlossene Position verschiebbar ist, in der das Teil zum Öffnen und Schließen (150, 260) die Fluidpfadanordnung (240) schließt; ein elastisches Teil (170, 270), das eine Wiederherstellkraft erzeugt, die das Teil zum Öffnen und Schließen (150, 260) in die Öffnungsposition drängt; und eine Antriebskraftsteuerung (90, 310), die die Antriebskraft steuert, um das Teil zum Öffnen und Schließen (150, 260) gegen die Wiederherstellkraft in die geschlossene Position anzutreiben.
Ventilzeiteinstellvorrichtung nach Anspruch 6, wobei: die Antriebskraftsteuerung (90, 310) die Antriebskraft zu einer Zeit des Anlassens der Brennkraftmaschine (2) entfernt; und die Antriebskraftsteuerung (90, 310) die Antriebskraft erzeugt, nachdem das Anlassen der Brennkraftmaschine (2) vollendet wurde.
Ventilzeiteinstellvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei: der Betrieb der Brennkraftmaschine (2) verursacht, dass die Zufuhrquelle (4) das Hydrauliköl zuführt; und die Antriebskraftsteuerung (90, 310) die Antriebskraft durch das Aufbringen des Drucks des Hydrauliköls, das von der Zufuhrquelle (4) zugeführt wurde, zu dem Teil zum Öffnen und Schließen (150, 260) erzeugt.
Ventilzeiteinstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei: die Fluidpfadanordnung (240) hat: einen ersten Fluiddurchtritt (242), der sich durch das Gehäuse (11) erstreckt, um das Innere des Gehäuses (11) mit dem Äußeren des Gehäuses (11) zu verbinden; und einen zweiten Fluiddurchtritt (244), der in dem Flügelrotor (14) definiert ist, um die bestimmte Fluidkammer (52, 56) mit dem ersten Fluiddurchtritt (242) zu verbinden; wobei das Teil zum Öffnen und Schließen (150, 260) in dem Flügelrotor (14) aufgenommen ist; das Teil zum Öffnen und Schließen (150, 260) den zweiten Fluiddurchtritt (244) öffnet, wenn das Teil zum Öffnen und Schließen (150, 260) in der Öffnungsposition positioniert ist; und das Teil zum Öffnen und Schließen (150, 260) den zweiten Fluiddurchtritt (244) schließt, wenn das Teil zum Öffnen und Schließen (150, 260) in der geschlossenen Position positioniert ist.
Ventilzeiteinstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, außerdem mit: einer Regulierungseinrichtung (90, 150, 170, 220, 230, 310) zum Regulieren einer Änderung der Drehphase innerhalb eines Anlassphasenbereichs, der zwischen der vollständigen Vorlaufphase und einer vollständigen Verzögerungsphase definiert ist, wobei: der Brennkraftmaschine (2) das Anlassen erlaubt wird, wenn sich die Drehphase innerhalb des Anlassphasenbereichs befindet; eine Regulierungseinrichtung (90, 150, 170, 220, 230, 310) das Teil zum Öffnen und Schließen (150) der Steuerungseinrichtung zum Öffnen und Schließen (90, 150, 170, 210) steuert, um die Änderung der Drehphase zu regulieren; das Teil zum Öffnen und Schließen (150) in eine Regulierungsposition verschiebbar ist, in der das Teil zum Öffnen und Schließen (150) die Änderung der Drehphase innerhalb des Anlassphasenbereichs reguliert; das Teil zum Öffnen und Schließen (150) die Fluidpfadanordnung (240) öffnet und verursacht, dass die Drehphase änderbar ist, wenn das Teil zum Öffnen und Schließen (150) in die Öffnungsposition verschoben wird, die als erste Erlaubnisposition dient; und das Teil zum Öffnen und Schließen (150) die Fluidpfadanordnung (240) schließt, und verursacht, dass die Drehphase änderbar ist, wenn das Teil zum Öffnen und Schließen (150) in die geschlossene Position verschoben wird, die als zweite Erlaubnisposition dient.
Ventilzeiteinstellvorrichtung nach Anspruch 1, außerdem mit: einer Regulierungseinrichtung (90, 150, 170, 220, 230, 310) zum Regulieren einer Änderung der Drehphase innerhalb eines Anlassphasenbereichs, der zwischen einer vollständigen Vorlaufphase und einer vollständigen Verzögerungsphase definiert ist, wobei der Brennkraftmaschine (2) das Anlassen erlaubt ist, wenn sich die Drehphase innerhalb des Anlassphasenbereichs befindet.
Ventilzeiteinstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei: das Teil zum Öffnen und Schließen (150) in eine Regulierungsposition verschiebbar ist, in der das Teil zum Öffnen und Schließen (150) die Änderung der Drehphase innerhalb eines Anlassphasenbereichs ändert, der zwischen einer vollständigen Vorlaufphase und einer vollständigen Verzögerungsphase definiert ist; der Brennkraftmaschine (2) das Anlassen erlaubt ist, wenn sich die Drehphase innerhalb des Anlassphasenbereichs befindet; das Teil zum Öffnen und Schließen (150) die Fluidpfadanordnung (240) öffnet und verursacht, dass die Drehphase änderbar ist, wenn das Teil zum Öffnen und Schließen (150) zu der Öffnungsposition verschoben ist, die als erste Erlaubnisposition dient; und das Teil zum Öffnen und Schließen (150) die Fluidpfadanordnung (240) schließt, und verursacht, dass die Drehphase änderbar ist, wenn das Teil zum Öffnen und Schließen (150) in die geschlossene Position verschoben ist, die als zweite Erlaubnisposition dient.