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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
für das Steuern eines Ventilzeitverhaltens eines Ventils,
das durch eine Nockenwelle geöffnet und geschlossen wird,
und zwar entsprechend einem Drehmoment, das von einer Kurbelwelle
in einer Brennkraftmaschine übertragen wird, indem Hydraulikfluid
verwendet wird, das von einer Zuführquelle mit einem Antriebsbetrieb
der Brennkraftmaschine zugeführt wird.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Herkömmlicherweise
weist eine bekannte Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung ein Gehäuse, das
mit einer Drehung einer Kurbelwelle drehbar ist, und einen Flügelrotor
auf, der mit einer Rotation einer Nockenwelle drehbar ist und einen
Flügel hat, um eine Betriebskammer in dem Gehäuse
in einer Rotationsrichtung abzuteilen. Eine solche Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
ist konfiguriert, eine Rotationsphase des Flügelrotors
in Bezug auf das Gehäuse zu ändern, indem ein
Hydraulikfluid der Betriebskammer zugeführt wird. Entsprechend
dem
US-Patent
2002/0139332 A1 (
JP-A-2002-357105 ) weist eine Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
ein Steuerventil zum Steuern einer Strömung eines Hydraulikfluids
auf, das einer Betriebskammer zugeführt wird. Das Steuerventil
ist ferner konfiguriert, eine Strömung eines Hydraulikfluids
zum Verriegeln oder Freigeben eines Gehäuses in Bezug auf
einen Flügelrotor zu steuern.
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Die
Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung des
US-Patents 2002/0139332 A1 weist
einen Verriegelungsstift zum Verriegeln des Gehäuses in
Bezug auf Flügelrotor auf, indem ein Hydraulikfluid von einer
Innenkammer (Verriegelungskammer) einer Aussparung ausgegeben wird.
Außerdem ist der Verriegelungsstift konfiguriert, die Verriegelung
freizugeben, indem ein Hydraulikfluid der Verriegelungskammer zugeführt
wird. Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung des
US-Patents 2002/0139332 A1 weist ferner
ein elektromagnetisches Steuerventil zum Steuern einer Strömungsrichtung
eines hydraulischen Fluids in Bezug auf eine Voreilkammer und eine
Verzögerungskammer (Betriebskammern) auf. Das elektromagnetische
Steuerventil ist ferner konfiguriert, einen Betrag eines Hydraulikfluids
zu steuern, der einer der Kammern Voreilkammer und Verzögerungskammer
zugeführt wird und der von der anderen der Voreilkammer
und Verzögerungskammer ausgegeben wird. Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
des
US-Patents
2002/0139332 A1 weist ferner ein weiteres elektromagnetisches
Steuerventil auf, das konfiguriert ist, um einen Anschuss, der mit
einer Verriegelungskammer in Verbindung steht, zu einem Auslassanschluss
einer Zuführquelle oder einem Anschluss, der mit einem Ölbehälter
in Verbindung steht, auswählend zu schalten. Das heißt,
dass die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung des
US-Patents 2002/0139332 A1 zwei
Steuerventile aufweist, wobei eines für eine Phasensteuerung
und das andere für eine Verriegelungsstiftsteuerung vorgesehen
ist.
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Bei
einer solchen Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung steht, wenn
das Steuerventil für eine Phasensteuerung in einem spezifischen
Bereich ist, ein Verbindungsanschluss der Betriebskammer und ein
Verbindungsanschluss der Verriegelungskammer jeweils mit einem Verbindungsanschluss
der Zuführquelle und einem Auslassanschluss in Verbindung.
In einem solchen Bereich wird ein Hydraulikfluid von der Zuführquelle
in die Betriebskammer entsprechend einer Position des Schiebekolbenventils
geführt, die durch das Steuerventil für eine Phasensteuerung
gesteuert wird. Außerdem wird ein Hydraulikfluid aus der
Verriegelungskammer in einen Verriegelungskanal entsprechend einem
Schaltvorgang des Steuerventils für eine Verriegelungsstiftsteuerung
ausgegeben. Somit verriegelt der Verriegelungsstift, der von einer
Feder vorgespannt wird, die Rotationsphase. Alternativ dazu kann
das Steuerventil für eine Phasensteuerung in einem Bereich
sein, um den Verbindungsanschluss der Betriebskammer und den Verbindungsanschluss
der Verriegelungskammer mit dem Verbindungsanschluss der Zuführquelle
zu verbinden. In einem solchen Bereich wird ein Hydraulikfluid von
der Zuführquelle sowohl in die Betriebskammer als auch
die Verriegelungskammer durch das Steuern der zwei Steuerventile
geführt. Somit kann die Rotationsphase verändert
werden, während die Verriegelung freigegeben ist.
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Jedoch
hat die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung des
US-Patents 2002/0139332 A1 zwei Steuerventile
zum Ausführen einer Phasensteuerung und einer Verriegelungsstiftsteuerung
in getrennter Weise. Dementsprechend ist ein großer Raum
für das Unterbringen der zwei Steuerventile notwendig. Außerdem
kann eine große Menge an Elektrizität zum Antreiben
der zwei Steuerventile verbraucht werden. Dementsprechend ist es
vorzuziehen, eine Phasensteuerung und eine Verriegelungsstiftsteuerung
unter Verwendung eines einzelnen Elements eines Steuerventils auszuführen.
Jedoch muss, wenn der Verriegelungsstift betätigt wird,
um die Rotationsphase in einer solchen Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
zu verriegeln, der Verriegelungsstift in einer Zwischenphase zwischen
einer maximal vorgeeilten Phase und einer maximal verzögerten
Phase verriegelt werden, während die Phase zu einer Voreilseite oder
einer Verzögerungsseite geändert wird. In einem
solchen Zustand kann, wenn die Rotationsgeschwindigkeit zu einer
hohen Voreilgeschwindigkeit oder einer hohen Verzögerungsgeschwindigkeit
geändert wird, der Verriegelungsstift nicht in ein Verriegelungsloch
beständig eingepasst bzw. eingebracht werden. In einem
solchen Fall kann der Verriegelungsstift das Verriegelungsloch passieren.
Folglich kann die Phasenverriegelung nicht in geeigneter Weise ausgeführt
werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Im
Hinblick auf die vorstehenden und anderen Probleme ist es eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, eine Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung zu
erzeugen, die konfiguriert ist, um eine Rotationsphasensteuerung
und eine Phasenverriegelungssteuerung auszuführen, indem
ein einziges Element eines einzigen Steuerventils verwendet wird,
und die in der Lage ist, ein Phasenverriegelungsverhalten in einer
Regulierphase zu verbessern. Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung steuert eine Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung ein
Ventilzeitverhalten eines Ventils, das konfiguriert ist, durch eine
Nockenwelle entsprechend einem Drehmoment, das von einer Kurbelwelle
einer Brennkraftmaschine übertragen wird geöffnet
und geschlossen zu werden, wobei die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung konfiguriert
ist, das Ventilzeitverhalten zu steuern, indem ein Hydraulikfluid
verwendet wird, das von einer Zuführquelle zugeführt
wird, und zwar mit einem Antriebsvorgang der Brennkraftmaschine,
wobei die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung aufweist: ein Gehäuse,
das mit der Kurbelwelle drehbar ist, wobei das Gehäuse
eine Aussparung hat, die von einer Innenfläche des Gehäuses
eingelassen ist. Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung weist
ferner einen Flügelrotor auf, der mit der Nockenwelle drehbar
ist, wobei der Flügelrotor einen Flügel hat, der
ein Inneres des Gehäuses in eine Voreilkammer und eine Verzögerungskammer
in einer Rotationsrichtung unterteilt, wobei der Flügelrotor
konfiguriert ist, eine Rotationsphase in Bezug auf das Gehäuse
zu einer Voreilseite und einer Verzögerungsseite dementsprechend
zu ändern, wenn ein Hydraulikfluid der Voreilkammer oder
der Verzögerungskammer zugeführt wird. Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
weist ferner eine Verriegelungseinheit mit einer Verriegelungskammer
auf, wobei die Verriegelungseinheit konfiguriert ist, den Flügelrotor
in Bezug auf das Gehäuse zu verriegeln, wenn ein Hydraulikfluid
aus der Verriegelungskammer ausgegeben wird, wobei die Verriegelungseinheit
konfiguriert ist, die Verriegelung freizugeben, wenn ein Hydraulikfluid
der Verriegelungskammer zugeführt wird. Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
weist ferner auf: einen Ventilkörper mit einem Betriebsanschluss,
der mit der Voreilkammer und der Verzögerungskammer verbindbar ist,
einem Verriegelungsanschluss, der mit der Verriegelungskammer verbindbar
ist, einem Zuführanschluss, der konfiguriert ist, mit dem
Hydraulikfluid von der Zuführquelle versorgt zu werden,
und einem Auslassanschluss, der konfiguriert ist, ein Hydraulikfluid
auszugeben. Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung weist ferner
ein Ventilelement auf, das in entgegengesetzter Richtung linear
bewegbar ist, die eine erste Richtung und eine zweite Richtung aufweisen,
wobei das Ventilelement konfiguriert ist, den Betriebsanschluss
und den Verrieglungsanschluss jeweils mit dem Zuführanschluss
und dem Auslassanschluss zu verbinden, wenn die Bewegung in einen ersten
Bereich erfolgt, der ein Hubbereich ist, der ein Ende eines beweglichen
Bereiches des Ventilelements in die erste Richtung aufweist, wobei
das Ventilelement konfiguriert ist, sowohl den Betriebsanschluss
als auch den Verriegelungsanschluss mit dem Zuführanschluss
zu verbinden, wenn eine Bewegung in eine zweite Richtung erfolgt,
die ein Hubbereich ist, der in Bezug auf den ersten Bereich in die zweite
Richtung verschoben ist. Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
weist ferner eine Vorspanneinheit auf, die konfiguriert ist, eine
Vorspannkraft zu erzeugen, um das Ventilelement in die erste Richtung vorzuspannen,
wenn eine elastische Verformung auftritt. Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
weist ferner eine Antriebsquelle auf, die konfiguriert ist, eine
Antriebskraft zu bewirken, um das Ventilelement in die zweite Richtung
zu bewegen. Die Verriegelungseinheit weist ein Regulier element auf,
das im Flügelrotor untergebracht ist und vor und zurück
bewegbar ist, wobei das Regulierelement konfiguriert ist, die Rotationsphase
in einer Regulierphase zwischen einer maximal vorgeeilten Phase
und einer maximal verzögerten Phase zu verriegeln, wenn
eine Bewegung in eine Schubrichtung erfolgt, um in die Aussparung
zu schieben, wobei das Regulierelement konfiguriert ist, die Verriegelung
der Rotationsphase freizugeben, wenn eine Bewegung in eine Zurückziehrichtung
erfolgt, um aus der Aussparung zurückgezogen zu werden.
Die Verriegelungseinheit weist ferner ein Federelement auf, das
konfiguriert ist, um das Regulierelement in die Schubrichtung vorzuspannen,
um das Regulierelement in die Aussparung zu schieben, wenn es in
der Regulierphase ist, wobei das Federelement konfiguriert ist,
das Regulierelement vorzuspannen, um mit einer Innenfläche
des Gehäuses in Kontakt zu sein, wenn es in einer Rotationsphase
ist, die sich von der Regulierphase unterscheidet. Der erste Bereich
ist ein Verriegelungsbereich, in dem das Regulierelement die Rotationsphase
in der Regulierphase verriegelt. Der erste Bereich weist einen Drosselbereich
auf, in dem der Betriebsanschluss, der mit der Voreilkammer in Verbindung
steht, ferner mit dem Zuführanschluss in Verbindung steht,
sodass eine Voreilzuführströmung, die der Voreilkammer
zugeführt wird, gedrosselt wird, um weniger als eine Voreilzuführströmung
zu sein, wenn das Ventilelement am Endes des beweglichen Bereiches
in der ersten Richtung ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorstehenden und anderen Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen deutlicher. In den Zeichnungen:
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ist 1 eine
Schnittansicht, die eine Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung entsprechend
einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt,
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ist 2 eine
Schnittansicht, die einen Betätigungsabschnitt zeigt, wobei 2 entlang
der Linie II-II in 1 aufgenommen ist,
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ist 3 eine
Schnittansicht, die den Betätigungsabschnitt zeigt, wobei 3 entlang
der Linie III-III in 1 aufgenommen ist,
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ist 4 eine
grafische Darstellung, die ein Schwankungsdrehmoment zeigt, das
auf dem Betätigungsabschnitt, der in 1 gezeigt
ist, aufgebracht wird,
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ist 5 eine
grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen Bereichen eines
Steuerkolbens und einem Kanalquerschnittsbereich zwischen den Anschlüssen
in einem Steuerabschnitt, der in 1 gezeigt
ist, zeigt,
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ist 6 eine
vergrößerte Schnittansicht, die eine Hauptkomponente
des Steuerabschnitts, der in 1 gezeigt
ist, zeigt,
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sind
die 7A bis 7C Schnittansichten,
wobei jede eine Verriegelungseinheit, die in 1 gezeigt
ist, zeigt,
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ist 8 eine
vergrößerte Schnittansicht, die die Hauptkomponente
in einem Betriebszustand, der sich von 6 unterscheidet,
zeigt,
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ist 9 eine
vergrößerte Schnittansicht, die die Hauptkomponente
in einem Betriebszustand, der sich von denen in den 6 und 8 unterscheidet,
zeigt,
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ist 10 eine
vergrößerte Schnittansicht, die die Hauptkomponente
in einem Betriebszustand zeigt, der sich von denen in den 6, 8, 9 unterscheidet,
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ist 11 eine vergrößerte Schnittansicht, die
die Hauptkomponente in einem Betriebszustand zeigt, der sich von
denen in den 6, 8 bis 10 unterscheidet,
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ist 12 eine schematische Schnittansicht, die eine
Hauptkomponente eines Steuerabschnitts einer Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt,
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sind
die 13A bis 13C Schnittansichten,
die eine Verriegelungseinheit, die in 12 gezeigt
ist, zeigen,
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ist 14 eine grafische Darstellung, die eine Beziehung
zwischen Bereichen eines Steuerkolbens und einem Kanalquerschnittsbereich
zwischen Anschlüssen in einem Steuerabschnitt einer Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt,
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ist 15 eine vergrößerte Ansicht,
die eine Hauptkomponente des in 14 gezeigten
Steuerabschnitts zeigt,
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ist 16 eine vergrößerte Schnittansicht, die
die Hauptkomponente in einem Betriebszustand zeigt, der sich von
dem von 15 unterscheidet,
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ist 17 eine vergrößerte Schnittansicht, die
die Hauptkomponente in einem Betriebszustand zeigt, der sich von
denen in den 15, 16 unterscheidet,
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ist 18 eine vergrößerte Schnittansicht, die
die Hauptkomponente in einem Betriebszustand zeigt, der sich von
denen in den 15 bis 17 unterscheidet,
und
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ist 19 eine vergrößerte Schnittansicht, die
die Hauptkomponente in einem Betriebszustand zeigt, der sich von
denen in den 15 bis 18 unterscheidet.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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(Ausführungsbeispiele)
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Nachfolgend
werden Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf Zeichnungen
beschrieben. In den Ausführungsbeispielen kann ein Element,
das in einem nachfolgenden Ausführungsbeispiel beschrieben
ist, mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet sein und kann die
Beschreibung eines solchen Elementes unterlassen sein. Wenn nur
ein Teil einer Struktur eines Elementes in einem Ausführungsbeispiel
beschrieben ist, kann der andere Teil der Struktur des Elementes äquivalent
zu der eines anderen vorhergehenden Ausführungsbeispiels
sein. Kombinationen der Elemente sind nicht auf die in einem Ausführungsbeispiel
spezifizierten begrenzt. Solange eine Kombination keinen Defekt
verursacht, kann eine beliebige Kombination von Elementen und Ausführungsbeispielen
vorgenommen werden.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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1 zeigt
ein Beispiel, in dem eine Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1 entsprechend
einem ersten Ausführungsbeispiel auf eine Brennkraftmaschine
eines Fahrzeugs angewendet wird. 1 ist eine
Ansicht, die an der Linie I-I in 2 aufgenommen
wurde. Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1 steuert
ein Ventilzeitverhalten eines Einlassventils, das als ein Ventiltrieb
dient, der durch eine Nockenwelle 2 geöffnet und
geschlossen wird, indem ein Arbeitsfluid verwendet wird. Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1 weist
einen Betätigungsabschnitt 10 und einen Steuerabschnitt 40 auf. Der
Betätigungsabschnitt 10 ist zu einem Getriebesystem
vorgesehen, das ein Motordrehmoment von einer Kurbelwelle (nicht
gezeigt) zur Nockenwelle 2 überträgt,
und wird durch das Arbeitsfluid angetrieben. Der Steuerabschnitt 40 steuert
die Zuführung des Arbeitsfluids zum Betätigungsabschnitt 10.
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(Betätigungsabschnitt)
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Als
Erstes wird der Betätigungsabschnitt 10 detailliert
beschrieben. In dem in 1, 2 gezeigten
Betätigungsabschnitt 10 ist ein Gehäuse 11 aus
einem Gleitstückgehäuse 12, einem Kettenrad 13,
einer Vorderplatte 15 und Ähnlichem konfiguriert. Das
Metallgleitstück-Gehäuse 12 weist einen
rohrförmigen Gehäusekörper 120 und
eine Vielzahl von Gleitstücken 121, 122, 123 auf.
Die Gleitstücke 121, 122, 123 haben
die Funktion von Trennteilen. Die Gleitstücke 121, 122, 123 weisen
zur radial inneren Seite von Abschnitten des Gehäusekörpers 120 vor. Die
Abschnitte der Gleitstücke 121, 122, 123 sind
mit einem vorgeschriebenen Abstand in einer Rotationsrichtung des
Gehäusekörpers 120 beabstandet. Jedes
der Gleitstücke 121, 122, 123 hat
ein Vorsprungsseitenende, das mit einer Außenumfangsperipherie
einer Rotationsachse 140 eines Flügelrotors 14 über
ein Dichtelement gleitfähig in Kontakt ist. Die Gleitstücke 121, 122, 123,
die in Rotationsrichtung benachbart zueinander sind, bilden eine
Aufnahmekammer 20 zwischen einander.
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Sowohl
das Kettenrad 13 als auch die Vorderplatte 15 sind
aus einem Metallmaterial ausgebildet, um Ringformen zu haben, und
sind an beiden Enden des Gleitstückgehäuses 12 koaxial
befestigt. Das Kettenrad 13 weist eine Vielzahl an Zähnen 19 auf,
die radial nach außen vorstehen. Das Kettenrad 13 ist
mit der Kurbelwelle über eine Steuerkette (nicht gezeigt)
verbunden, die mit den Zähnen 19 in Eingriff steht.
Entsprechend der vorliegenden Struktur wird ein Motordrehmoment
von der Kurbelwelle des Kettenrades 13 während
eines Betriebes der Brennkraftmaschine übertragen. Dadurch
dreht sich das Gehäuse im Uhrzeigersinn von 2 mit
der Rotation der Kurbelwelle.
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Der
Metallflügelrotor 14 ist koaxial im Gehäuse 11 untergebracht.
Der Metallflügelrotor 14 ist mit dem Kettenrad 13 des
Gehäuses 11 und der Vorderplatte 15 an
beiden Seiten in Axialrichtung gleitfähig in Berührung.
Der Flügelrotor 14 weist eine rohrförmige
Rotationsachse 140 und Flügel 141, 142, 143 auf.
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Die
Rotationsachse 140 ist an der Nockenwelle 2 koaxial
befestigt. In der vorliegenden Struktur ist der Flügelrotor 14 im
Uhrzeigersinn von 2 mit der Rotation der Kurbelwelle 2 drehbar.
Außerdem ist der Flügelrotor 14 in Bezug
auf das Gehäuse 11 drehbar. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
weist die Rotationsachse 140 einen Hauptkörper 140a,
einen Vorsprung 140b und eine Buchse 140c auf.
Der axiale Hauptkörper 140a hat beide Enden am
Vorsprung 140b und an der Buchse 140c befestigt.
Der Vorsprung 140b erstreckt sich durch das Kettenrad 13 in
Axialrichtung. Der Vorsprung 140b ist an der Nockenwelle 2 außerhalb
des Gehäuses 11 befestigt. Die Buchse 140c erstreckt
sich durch die Vorderplatte 15 in Axialrichtung. Die Buchse 140c öffnet sich
zur Außenseite des Gehäuses 11. Die Nockenwelle 2 ist
durch das Lager 5 drehbar gestützt bzw. gelagert.
Die Flügel 141, 142, 143 stehen
radial auswärts von Abschnitten des axialen Hauptkörpers 140a der
Rotationsachse 140 vor. Die Abschnitte des axialen Hauptkörpers 140a sind
um einen vorbestimmten Abstand in Rotationsrichtung beabstandet. Die
Flügel 141, 142, 143 sind jeweils
in entsprechenden Unterbringkammern 20 untergebracht. Jeder
der Flügel 141, 142, 143 hat
ein Vorsprungsseitenende, das mit einer Innenumfangsperipherie des
Gehäusekörpers 120 über ein
Dichtelement gleitfähig in Berührung steht.
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Die
Flügel 141, 142, 143 teilen
jeweils die Aufnahmekammern 20 dementsprechend, um Voreilkammern 22, 23, 24 und
Verzögerungskammern 26, 27, 28 im
Gehäuse 11 auszubilden. Eine Voreilkammer 22 ist
zwischen dem Gleitstück 121 und dem Flügel 141 ausgebildet.
Eine Voreilkammer 23 ist zwischen dem Gleitstück 122 und
dem Flügel 142 ausgebildet. Eine Voreilkammer 24 ist
zwischen dem Gleitstück 123 und dem Flügel 143 ausgebildet.
Die Voreilkammern 22, 23, 24 sind im
Volumen erhöht, wenn die Zuführung eines Arbeitsfluids
erfolgt. Dadurch drücken die Gleitstücke 121, 122, 123 die
Flügel 141, 142, 143 in eine
Voreilrichtung. Eine Verzögerungskammer 26 ist
zwischen dem Gleitstück 122 und dem Flügel 141 ausgebildet.
Eine Verzögerungskammer 27 ist zwischen dem Gleitstück 123 und
dem Flügel 142 ausgebildet. Eine Verzögerungskammer 28 ist
zwischen dem Gleitstück 121 und dem Flügel 143 ausgebildet.
Die Verzögerungskammern 26, 27, 28 werden
im Volumen erhöht, wenn ein Arbeitsfluid zugefügt
wird. Dadurch drücken die Gleitstücke 121, 123, 121 die
Flügel 141, 142, 143 in eine
Verzögerungsrichtung.
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(Steuerabschnitt)
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Nachfolgend
wird der Steuerabschnitt 40 detailliert beschrieben. Wie
schon in 1 und 2 gezeigt
ist, ist in dem Steuerabschnitt 40 ein Voreilhauptkanal 41 entlang
der Innenumfangsperipherie der Buchse 140c der Rotationsachse 140 ausgebildet.
Voreilzweigkanäle 42, 43, 44 erstrecken
sich durch den axialen Hauptkörper 140a und die
Buchse 140c der Rotationsachse 140. Die Voreilzweigkanäle 42, 43, 44 stehen
jeweils mit den entsprechenden Voreilkammern 22, 23, 24 und
einem gemeinsamen Voreilhauptkanal 41 in Verbindung. Ein
Verzögerungshauptkanal 45 ist durch eine ringförmige
Nut definiert, die in der Innenumfangsperipherie des axialen Hauptkörpers 140a der
Rotationsachse 140 geöffnet ist. Die Verzögerungszweigkanäle 46, 47, 48 erstrecken
sich durch den axialen Hauptkörper 140a und stehen
jeweils mit den entsprechenden Verzögerungskammern 26, 27, 28 und
einem gemeinsamen Verzögerungshauptkanal 45 in
Verbindung. Ein Verriegelungskanal 200 erstreckt sich durch
den axialen Hauptkörper 140a und den Vorsprung 140b der
Rotationsachse 140 und steht mit einer Verriegelungskammer 31 in
Verbindung.
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Der
Hauptzuführkanal 50 erstreckt sich durch den axialen
Hauptkörper 140a und den Vorsprung 140b der
Rotationsachse 140. Der Hauptzuführkanal 50 steht
mit einer Pumpe 4 in Verbindung, die als eine Zuführquelle
dient, über einen Transportkanal 3 der Nockenwelle 2.
Der Hauptzuführkanal 50 ist ferner mit einem Hauptzuführanschluss 664 verbunden.
Der Hauptzuführkanal 50 zweigt zu einem Unterzuführkanal 52 an
einem Zweigabschnitt 51, der über den Hauptzuführkanal 50 vorgesehen
ist. Der Unterzuführkanal 52 ist mit einem Unterzuführanschluss 665 verbunden.
Die Pumpe 4 ist eine mechanische Pumpe, die durch die Kurbelwelle
mit einem Antriebsvorgang einer Brennkraftmaschine angetrieben wird.
Während eines Brennkraftmaschinenbetriebes gibt die Pumpe 4 regelmäßig
ein Arbeitsfluid, das an einem Ölbehälter 6 aufgenommen wird,
aus.
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Ein
Hauptrückschlagventil 500 mit einem Ventilelement
in einer Leitungs- bzw. Membranform ist an einem Abschnitt des Hauptzuführkanals 50 an der
Seite der Pumpe 4 vom Zweigabschnitt 51 vorgesehen.
Das Hauptrückschlagventil 500 beschränkt ein
Arbeitsfluid bei dem Strömen in die Pumpe 4 von dem
Hauptzuführungsanschluss 664. Ein Unterrückschlagventil 520 mit
einem Ventilelement in einer Leitungs- bzw. Membran- bzw. Vorlaufform
ist in dem Unterzuführkanal 52 vorgesehen. Das
Unter rückschlagventil 520 begrenzt ein Arbeitsfluid
an der Strömung in den Zweigabschnitt 51 von dem
Unterzuführanschluss 665. Der Transportkanal 3 ist
regulär mit dem Auslassanschluss der Pumpe 4 unabhängig von
einer Rotation der Nockenwelle 2 verbindbar. Daher transportiert
während eines Motorbetriebes der Transportkanal 3 regelmäßig
ein Arbeitsfluid, das von der Pumpe 4 ausgegeben wurde,
zum Hauptzuführkanal 50.
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Ein
Auslasskanal 53 ist mit einer Auslassöffnung 666,
einer Auslassöffnung 667 und dem Ölbehälter 6 verbunden.
Die Auslassöffnung 666 und die Auslassöffnung 667 sind
als Auslassanschlüsse in beiden Enden des Steuerabschnitts 40 vorgesehen. Die
Auslassöffnung 666 befindet sich in einem Ende eines
Hülsenabschnitts 66 in einer ersten Richtung X (eine
linear bewegliche Richtung der Hülse 70). Die Auslassöffnung 667 befindet
sich in einem Ende des Hülsenabschnitts 66 in
einer zweiten Richtung Y (andere linear bewegliche Richtung der
Hülse 70). Beide Auslassöffnungen 666, 667 sind
mit einem ersten Ablaufanschluss 704a und einem zweiten
Ablaufanschluss 704b verbunden. Dadurch hat der Auslasskanal 53 die
Funktion, ein Arbeitsfluid vom Inneren des Steuerkolbens 70 zum Ölbehälter 6 auszugeben.
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Das
Steuerventil 60 ist ein Steuerkolbenventil bzw. Schiebekolbenventil,
das einen Steuerkolben 70 aufnimmt, der als ein Ventilelement
arbeitet, in einem metallischen Ventilkörper 61.
Das Steuerventil 60 ist in der Rotationsachse 140 des
Flügelrotors 14 koaxial untergebracht und mit
der Rotationsachse 140 einstückig drehbar. Der
Ventilkörper 61 weist einen stationären
Abschnitt 62 und den Hülsenabschnitt 66 auf,
die in Reihe in Axialrichtung angeordnet sind. Der stationäre
Abschnitt 62 ist in einer Außengewindeform ausgebildet.
Der Hülsenabschnitt 66 ist in einer Zylinderform
mit einem geschlossenen Ende ausgebildet. Der stationäre
Abschnitt 62 ist mit der Nockenwelle 2 verschraubt.
Dadurch befestigt der stationäre Abschnitt 62 die
Komponenten 140a, 140b, 140c der Rotationsachse 140 zwischen
einem Manschettenabschnitt 660 und der Nockenwelle 2. Der
Manschettenabschnitt 666 ist durch die Umfangswand des
Hülsenabschnitts 66 definiert. Der Hülsenabschnitt 66 befindet
sich über den Komponenten 140a, 140b, 140c der
Rotationsachse 140 in Axialrichtung. Der Hülsenabschnitt 66 öffnet
sich an der Auslassöffnung 666 zum Inneren der
Buchse 140c. Die Auslassöffnung 666 befindet
sich an der entgegengesetzten Seite zum stationären Abschnitt 62 in
Axialrichtung.
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Der
Hülsenabschnitt 66 hat eine Vielzahl an Anschlüssen 661, 662, 663, 664, 665,
von denen sich jeder durch die Umfangswand des Hülsenabschnitts 66 in
Radialrichtung erstreckt. Die Vielzahl an Anschlüssen 661, 662, 663, 664, 665 ist
an vorgeschriebenen Intervallen in Axialrichtung angeordnet. Ein Voreilanschluss 661,
der als ein Betriebsanschluss arbeitet, hat den größten
Abstand zum stationären Abstand 62 und steht mit
dem Voreilhauptkanal 41 in Verbindung. Ein Verzögerungsanschluss 662,
der als ein Betriebsanschluss arbeitet, befindet sich an der Seite
des stationären Anschlusses 62 von dem Voreilanschluss 661 und
steht mit dem Verzögerungshauptkanal 45 in Verbindung.
Ein Verriegelungsanschluss 663 befindet sich an der Seite
des stationären Abschnitts 62 vom Verzögerungsanschluss 662 und
steht mit dem Verriegelungskanal 200 in Verbindung. Ein
Hauptzuführanschluss 664, der als ein Zuführanschluss
funktioniert, befindet sich zwischen dem Voreilanschluss 661 und
dem Verzögerungsanschluss 662. Der Unterzuführanschluss 665 befindet sich
an der Seite des stationären Abschnitts 62 von dem
Verriegelungsanschluss 663. Sowohl der Hauptzuführanschluss 664 als
auch der Unterzuführanschluss 665 steht mit dem
Hauptzuführkanal 50 in Verbindung. Die Auslassöffnung 666 befindet
sich in dem Ende des Hülsenabschnitts 66 in der
ersten Richtung X. Die Auslassöffnung 667 befindet
sich im Ende des Hülsenabschnitts 66 in der zweiten
Richtung Y. Die Auslassöffnung 666 und die Auslassöffnung 667 bilden
einen Auslassanschluss, der mit dem Auslasskanal 53 in
Verbindung steht. Der metallische Steuerkolben 70 ist in
einer Zylinderform mit einem geschlossenen Ende ausgebildet. Der
metallische Steuerkolben 70 hat eine Öffnung zum
stationären Abschnitt 62. Der metallische Steuerkolben 70 ist in
dem Hülsenabschnitt 66 koaxial angeordnet und
in beiden Axialrichtungen linear beweglich.
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(Betriebsstruktur des schwankenden Drehmoments)
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Der
Betätigungsabschnitt 10 wird aufgebaut, indem
die Nockenwelle 2 an der Rotationsachse 140 des
Flügelrotors 14 befestigt wird. Während
eines Betriebes der Brennkraftmaschine wird ein schwankendes Drehmoment
im Betätigungsabschnitt 10 durch eine Federgegenkraft
vom Einlassventil bewirkt, das durch die Nockenwelle 2 und Ähnliches
geöffnet und geschlossen wird, und ein solches schwankendes
Drehmoment wirkt auf den Flügelrotor 14. Wie es
in 4 beispielhaft wiedergegeben ist, wechselt das
schwankende Drehmoment zwischen dem negativen Drehmoment, das auf
den Flügelrotor 14 zur Voreilseite in Bezug auf
das Gehäuse 11 wirkt, und dem positiven Drehmoment,
das auf den Flügelrotor 14 zur Verzögerungsseite
in Bezug auf das Gehäuse 11 wirkt. Im vorliegenden
Ausführungsbeispiel ist insbesondere ein Spitzendrehmoment
T+ des schwankenden Drehmoments an der positiven Seite größer
als ein Spitzendrehmoment T– des schwankenden Drehmoments
an der negativen Seite aufgrund der Reibung zwischen der Nockenwelle 2 und
einem Lager und Ähnlichem. Somit wird ein mittleres Drehmoment
Tave des Spitzendrehmoments T+ und des Spitzendrehmoments T– zur
positiven Seite vorgespannt. Daher wird während eines Betriebes
einer Brennkraftmaschine der Flügelrotor 14 zur
Verzögerungsseite in Bezug auf das Gehäuse 11 im
Mittel vorgespannt, indem ein Aufbringen vom schwankenden Drehmoment,
das von der Nockenwelle 2 übertragen wird, erfolgt.
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(Vorspannstruktur)
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Im
Betätigungsabschnitt 10, der in den 1 und 3 gezeigt
ist, ist das Gehäuse 11 mit einer ersten metallischen
Stoppeinrichtung 18 versehen, die an der Vorderplatte 15 vorgesehen
ist und zur entgegengesetzten Seite vom Gleitstückgehäuse 12 vorsteht.
Die erste Stoppeinrichtung 18 ist ein säulenförmiger
Stift, der entlang der Axialrichtung der Rotationsachse 140 von
einer Position vorsteht, die von dem Rotationsmittelpunkt O der
Rotationsachse 140 mit einem vorbestimmten Abstand Ls beabstandet ist.
In 3 ist die Darstellung des Steuerventils 60 weggelassen,
um das Verständnis der Zeichnung zu erleichtern.
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Im
Flügelrotor 14 steht die Buchse 140c der Rotationsachse 140 von
der Vorderplatte 15 zur entgegengesetzten Seite vom Gleitstückgehäuse 12 vor.
Die Buchse 140c hat einen rechten achteckigen Außenumfang 1401 mit
acht Ecken 1402, die jeweils eine gebogene Kontur entlang
der Rotationsrichtung definieren. Der Flügelrotor 14 weist
ein Paar von Armen 1403, 1404 auf, von denen jeder
ein plattenartiges Element ist, das von der Buchse 140c in
entgegengesetzte Richtungen radial vorsteht. Ein Arm 1403 ist
mit einer zweiten metallischen Stoppeinrichtung 1405 einstückig
ausgebildet, die zur Vorderplatte 15 vorsteht. Die zweite
Stoppeinrichtung 1405 ist ein säulenförmiger
Stift, der entlang der Axialrichtung der Rotationsachse 140 von
einer Position vorsteht, die von dem Rotationsmittepunkt O der Rotationsachse 140 um
den Abstand Ls beabstandet ist, der im Wesentlichen der gleiche
wie der der ersten Stoppeinrichtung 18 ist. Die zweite
Stoppeinrichtung 1405 überdeckt nicht die erste
Stoppeinrichtung 18 in Rotationsrichtung der Rotationsachse 140.
Der andere Arm 1405 ist mit einer metallischen Führung 1406 befestigt,
die zur Vorderplatte 15 vorsteht. Die Führung 1406 ist
ein säulenförmiger Stift, der entlang der Axialrichtung
der Rotationsachse 140 von einer Position vorsteht, die
von dem Rotationsmittelpunkt O der Rotationsachse 140 um
einen Abstand Lg beabstandet ist. Der Abstand Lg ist kleiner als
der Abstand Ls im Fall der Stoppeinrichtung 18, 1405.
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In
der Rotationsachse 140 ist eine metallische Schraubenfeder 100 an
der Außenumfangsperipherie der Buchse 140c vorgesehen,
um als Hilfsfeder zu arbeiten. Die Schraubenfeder 100 weist
eine berührungsfreie Ausgleichfeder auf, die in einer Wirbelform
innerhalb einer Ebene angeordnet ist. Die Ausgleichfeder der Schraubenfeder 100 weist
gewickelte Drähte auf, bei denen zwei benachbarte Drähte
voneinander in Radialrichtung beabstandet sind. Die Schraubenfeder 100 hat
ein Wirbelzentrum P, das zur Rotationsachse O der Rotationsachse 140 ausgerichtet
ist und das sich zwischen der Vorderplatte 15 und dem Arm 1403, 1404 befindet.
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Die
Schraubenfeder 100 hat einen innersten Umfangsabschnitt 101,
der einen gebogenen Abschnitt in einem Winkelbereich von zumindest
180 Grad entlang der Rotationsrichtung der Rotationsachse 140 aufweist.
Der gebogene Abschnitt der Schraubenfeder 100 ist gebogen,
um in einer Form entlang des Außenumfangs 1401 der
Buchse 140c zu verlaufen, um vier gebogene Abschnitte 102 aufzuweisen.
Jeder gebogene Abschnitt 102 ist in die entsprechende Ecke 1402 des
Außenumfangs 1401 der Buchse 140c gepasst.
In der vorliegenden Struktur ist der innerste Umfangsabschnitt 101 der
Schraubenfeder 100 um die Buchse 140c entlang
der Rotationsrichtung über die vier Ecken 1402 gewickelt,
die im Winkelbereich von zumindest 180 Grad ausgebildet sind. Somit
wird der innerste Umfangsabschnitt 101 an beiden Seiten
in Rotationsrichtung durch die Rotationsachse 140 zurückgehalten.
Ferner weist der innerste Umfangsabschnitt 101 der Schraubenfeder 100 einen
linearen Abschnitt 103 zwischen dem zweiten gebogenen Abschnitt 102,
der der zweite vom spitzen Ende ist, und dem dritten gebogenen Abschnitt 102 auf,
der der dritte vom spitzen Ende ist. Der lineare Abschnitt 103 ist
zwischen die Führung 1406 und den Außenumfang 1401 der
Buchse 140c zwischengefügt. In der vorliegenden
Struktur ist die Verschiebung des Zurückhalteabschnitts
des innersten Umfangsabschnitts 101 der Schraubenfeder 100 in
Bezug auf die Rotationsachse 140 begrenzt. Daher muss im
vorliegenden Ausführungsbeispiel die Schraubenfeder 100 nicht
durch Schweißen, Adhäsion oder Ähnliches
an der Rotationsachse 140 festgeklemmt bzw. ergriffen werden.
Alternativ dazu kann die Schraubenfeder 100 an der Rotationsachse 140 ergriffen
werden.
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Die
Schraubenfeder 100 hat einen äußersten
Umfangsabschnitt 104, der sich an der radial äußeren
Seite des innersten Umfangsabschnitts 101 befindet. Der äußerste
Umfangsabschnitt 104 ist gebogen oder gekrümmt,
um eine U-Form anzunehmen, damit die Zurückhalteabschnitte 104a und 104b ausgebildet
werden. Die Zurückhalteabschnitte 104a und 104b sind
angeordnet, um vom Rotationsmittelpunkt O der Rotationsachse 140 um
den Abstand Ls beabstandet zu sein, der im Wesentlichen der gleiche wie
der in den Fällen der Stoppeinrichtungen 18, 1405 ist.
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Unter
Bezugnahme auf die 1 und 3 befindet
sich der erste Zurückhalteabschnitt 104b des äußersten
Umfangsabschnitts 104 an der Seite der Vorderplatte 15 in
Axialrichtung der Rotationsachse 140. Der erste Zurückhalteabschnitt 104b ist
in einer U-Form, um sich zur Verzögerungsseite in Bezug
auf das Gehäuse 11 in Rotationsrichtung der Rotationsachse 140 zu öffnen.
Wenn sich die Rotationsphase an der Verzögerungsseite in
Bezug auf die Startphase (Regulierphase) befindet, wird die erste Stoppeinrichtung 18 durch
den ersten Zurückhalteabschnitt 104b in Radialrichtung
der Rotationsachse 140 zusammengedrückt und wird
der erste Zurückhalteabschnitt 104b durch die
erste Stoppeinrichtung 18 zurückgehalten. Dadurch
wird die Position des ersten Zurückhalteabschnitts 104b reguliert,
sodass der erste Zurückhalteabschnitt 104b zur
radialen Innenseite nicht verschoben wird.
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Unter
Bezugnahme auf die 1 und 3 ist der
zweite Zurückhalteabschnitt 104a an dem äußersten
Umfangsabschnitt 104 vorgesehen. Der zweite Zurückhalteabschnitt 104a ist
zum Arm 1403 vom ersten Zurückhalteabschnitt 104b in
Axialrichtung der Rotationsachse 140 verschoben. Der zweite Zurückhalteabschnitt 104a ist
in einer U-Form ausgebildet, um sich zur Verzögerungsseite
in Bezug auf das Gehäuse 11 in Rotationsrichtung
der Rotationsachse 140 zu öffnen. Wenn sich die
Rotationsphase an der Voreilseite in Bezug auf eine Startphase (Regulierphase)
befindet, wird die zweite Stoppeinrichtung 1405 durch den
zweiten Zurückhalteabschnitt 104a in Radialrichtung
der Rotationsachse 140 zusammengedrückt und wird
der zweite Zurückhalteabschnitt 104a durch die
zweite Stoppeinrichtung 1405 zurückgehalten. Dadurch
wird die Position des zweiten Zurückhalteabschnitts 104a reguliert,
sodass der zweite Zurückhalteabschnitt 104a nicht
radial einwärts verschoben wird.
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In
der vorliegenden Vorspannstruktur wird, wenn sich die Rotationsphase
zur Verzögerungsseite über die Startphase (Regulierphase)
hinaus ändert, die Schraubenfeder 100, die durch
die Rotationsachse 140 des Flügelrotors 14 an
dem innersten Umfangsabschnitt 101 zurückgehalten
wird, weiter durch die erste Stoppeinrichtung 18 des Gehäuses 11 an dem
ersten Zurückhalteabschnitt 104b des äußersten
Umfangsabschnitts 104 zurückgehalten. Im vorliegenden
Zustand bewegt sich die zweite Stoppeinrichtung 1405 des
Flügelrotors 14 von dem zweiten Zurückhalteabschnitt 104a des äußersten
Umfangsabschnitts 104 der Schraubenfeder 100 zur
Verzögerungsseite. Dadurch wird die Rotationsachse 140, das
heißt ein Flügelrotor 14a, von der Schraubenfeder 100 zur
Voreilseite vorgespannt.
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Andererseits
wird ferner, wenn sich die Rotationsphase zur Voreilseite über
die Startphase (Regulierphase) hinaus ändert, die Schraubenfeder 100, die
durch die Rotationsachse 140 an dem innersten Umfangsabschnitt 101 zurückgehalten
wird, durch die zweite Stoppeinrichtung 1405 an dem zweiten Zurückhalteabschnitt 104a des äußersten
Umfangsabschnitts 104 weiter zurückgehalten. In
dem vorliegenden Zustand bewegt sich der erste Zurückhalteabschnitt 104b des äußersten
Umfangsabschnitts 104 der Schraubenfeder 100 von
der ersten Stoppeinrichtung 18 zur Voreilseite hin. Dadurch
wird verhindert, dass die Schraubenfeder 100 den Flügelrotor 14 vorspannt.
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In
der vorliegenden Struktur spannt an der Verzögerungsseite über
die Startphase (Regulierphase) hinaus die Schraubenfeder 100,
die durch die erste Stoppeinrichtung 18 des Gehäuses 11 und
die Rotationsachse 140 des Flügelrotors 14 zurückgehalten
wird, den Flügelrotor 14 zur Voreilseite entgegengesetzt
zum schwankenden Drehmoment, das zur Verzögerungsseite
im Mittel wirkt. Im Gegensatz dazu wird an der Voreil seite über
die Startphase (Regulierphase) hinaus die Schraubenfeder 100 durch die
zweite Stoppeinrichtung 1405 und die Rotationsachse 140 des
Flügelrotors 14 zurückgehalten. Dadurch
wird der Flügelrotor 14 zur Verzögerungsseite durch
das schwankende Drehmoment vorgespannt, das zur Verzögerungsseite
im Mittel wirkt. In der vorliegenden Struktur kann sich die Rotationsphase
sowohl von der Voreilseite als auch von der Verzögerungsseite
zur Regulierphase beim Stoppen der Brennkraftmaschine ändern.
Dadurch kann eine Verriegelungsleistung in der Regulierphase verbessert werden.
Somit kann die Rotationsphase in der Regulierphase beim Starten
der Brennkraftmaschine aufrechterhalten werden und kann eine Motorstarteigenschaft
sichergestellt werden.
-
Ferner
spannt die Schraubenfeder 100 den Flügelrotor
zur Voreilseite entgegengesetzt zum schwankenden Drehmoment, indem
eine Vorspannkraft aufgebracht wird, die größer
als ein mittleres schwankendes Drehmoment ist, das zur Verzögerungsseite
im Mittel exzentrisch wirkt. Daher kann an der Verzögerungsseite über
die Regulierphase hinaus die Rotationsphase zur Regulierphase geändert werden,
indem die Vorspannkraft der Schraubenfeder 100 beim Stoppen
der Brennkraftmaschine aufgebracht wird. Im Gegensatz dazu kann
an der Voreilseite über die Regulierphase hinaus die Rotationsphase
zur Regulierphase beim Stoppen der Brennkraftmaschine geändert
werden, indem ein schwankendes Drehmoment verwendet wird, das zur
Verzögerungsseite exzentrisch wirkt. In der vorliegenden Struktur
kann die Verriegelungsleistung bzw. das Verriegelungsverhalten bei
der Regulierphase verbessert werden. Somit kann die Rotationsphase
in der Regulierphase zum Zeitpunkt des Startens der Brennkraftmaschine
aufrechterhalten werden. Somit kann die Motorstarteigenschaft sichergestellt
werden.
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Ferner
wird der innerste Umfangsabschnitt 101 der Schraubenfeder 100 durch
die Buchse 140c der Rotationsachse 140 des Flügelrotors 14 zurückgehalten,
sodass der innerste Umfangsabschnitt 101 um die Buchse 140c in
Rotationsrichtung gewickelt ist. Daher ist der innerste Umfangsabschnitt 101 mit der
Relativdrehung des Flügelrotors 14 zum Gehäuse 11 kaum
zu verformen. Insbesondere ist der innerstes Umfangsabschnitt 101 um
den Außenumfang 1401 der Buchse 140c über
die vier Ecken 1402 im Winkelbereich von zumindest 180
Grad entlang der Rotationsrichtung gewickelt. Daher ist die Form des
innersten Umfangsabschnitts 101 stabilisiert und eine Abweichung
bei der Stoppposition ist reguliert. Ferner ist der innerste Umfangsabschnitt 101 gewickelt,
um die vier Ecken 1402 einzuschließen und zwischen
die Buchse 140c und die Führung 1406 zwischengefügt.
Dadurch wird die Abweichung der Zurückhalteposition weiter
verbessert. In der vorliegenden Struktur kann die Reibung, die durch
das Gleiten zwischen dem innersten Umfangsabschnitt 101 und
der Buchse 140c bewirkt wird, begrenzt werden, wenn sich
der Flügelrotor 14 zur Verzögerungsseite
in Bezug auf das Gehäuse 11 dreht und wenn sich
der Flügelrotor 14 zur Voreilseite in Bezug auf das
Gehäuse 11 dreht. Das heißt, dass die
Reibung begrenzt werden kann, wenn die Rotationsphase zur Verzögerungsseite
und Voreilseite hin verändert wird.
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Außerdem
kann die Schraubenfeder 100, die die Ausgleichfeder aufweist,
ihre Form beibehalten, in der benachbarte Drähte radial
voneinander beabstandet sind, selbst wenn ein Verdrehen aufgrund
der Relativrotation zwischen dem Flügelrotor 14 und
dem Gehäuse 11 auftritt. Ferner wird der äußerste
Umfangsabschnitt 104 der Schraubenfeder 100 durch die
Stoppeinrichtung 18, 1405 jeweils an den Zurückhalteabschnitten 104a, 104b zurückgehalten.
Dadurch kann die Verschiebung des äußersten Umfangsabschnitts 104 zur
radialen Innenseite unabhängig von der Rotationsphase reguliert
werden. Somit kann der Raum zwischen benachbarten Drähten der
Schraubenfeder 100 unabhängig von der Rotationsphase
aufrechterhalten werden. In der vorliegenden Struktur kann die Reibung
zwischen benachbarten Drähten der Schraubenfeder 100 begrenzt
werden, wenn die Rotationsphase zur Verzögerungsseite und
Voreilseite geändert wird.
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(Erste Regulier- und Verriegelungsstruktur)
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Nachfolgend
wird ein Phasenverrieglungsabschnitt 30 des vorliegenden
Ausführungsbeispiels beschrieben. Wie es den 1, 6, 7 gezeigt ist, sind ein erster Regulieraussparabschnitt 151 und
ein Verriegelungsaussparabschnitt 152 an der Vorderplatte 15 ausgebildet.
Der erste Regulieraussparabschnitt 151 ist in der Innenfläche
der Vorderplatte 15 geöffnet und erstreckt sich
in Rotationsrichtung des Gehäuses 11. Der erste
Regulieraussparungsabschnitt 151 hat beide Enden geschlossen,
die ein Paar von Regulierstoppeinrichtungen 151a und 151b definieren.
Der Verriegelungsausspa rungsabschnitt 152 ist ein Zylinderloch
mit einem Boden parallel zur Achse der Nockenwelle 2.
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Eine
erste Aufnahmebohrung 310 ist im Flügel 141 ausgebildet.
Ein erstes Aufnahmeloch 310 ist ein Zylinderloch mit einem
Boden parallel zur Achse der Nockenwelle 2. Das erste Aufnahmeloch 310 ist in
einer Gleitkontakt-Endfläche des Flügelrotors 14 entgegengesetzt
zur Innenfläche der Vorderplatte 15 geöffnet.
Ein erstes Hauptregulierelement 32, ein erstes Hauptfederelement 33,
ein Unterregulierelement 34 und ein Unterfederelement 35 befinden
sich im ersten Aufnahmeloch 310. Das erste Hauptregulierelement 32 weist
einen metallischen inneren Stift auf. Das erste Hauptfederelement 33 weist
eine metallische Kompressionsschraubenfeder mit Federwirkung auf,
wenn eine elastische Verformung auftritt, um das erste Hauptregulierelement 32 zur
Vorderplatte 15 vorzuspannen. Das erste Unterregulierelement 34 weist
einen metallischen äußeren Stift auf, in dem das
erste Hauptregulierelement 32 gleitfähig ist. Das
erste Unterfederelement 35 weist eine metallische Kompressionsschraubenfeder
mit einer Federwirkung auf, wenn eine elastische Verformung auftritt,
um das erste Unterregulierelement 34 zur Vorderplatte 15 vorzuspannen.
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Ein
Stützabschnitt 311 mit kleinem Durchmesser definiert
teilweise das erste Aufnahmeloch 310 an der Öffnungsseite
der Vorderplatte 15, in der die Aussparungsabschnitte 151, 152 ausgebildet sind.
Der Stützabschnitt 311 mit kleinem Durchmesser
liegt zum ersten Regulieraussparungsabschnitt 151 und dem
Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 jeweils in vorgeschriebenen
Rotationsphasen entgegengesetzt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist der Stützabschnitt 311 mit kleinem Durchmesser
durch eine Innenumfangsperipherie mit kleinem Durchmesser, die im
Flügel 141 an der Seite der Vorderplatte 15 ausgebildet
ist, definiert. Das erste Aufnahmeloch 310 weist einen
Stützabschnitt 312 mit großem Durchmesser
auf, der einen größeren Durchmesser als der Stützabschnitt 311 mit
kleinem Durchmesser hat. Der Stützabschnitt 312 mit
großem Durchmesser ist in einer Bodenfläche an
der entgegengesetzten Seite der Vorderplatte 15 ausgebildet, die
die Aussparungsabschnitte 151, 152 hat.
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Der
Stützabschnitt 312 mit großem Durchmesser
hat ein Ende an der Seite der Vorderplatte 15 und das Ende
steht regulär mit dem Verriegelungskanal 200 in
Verbin dung, der sich durch den Flügelrotor 14 erstreckt,
um dadurch die Verriegelungskammer 31 auszubilden. Die
Verriegelungskammer 31 ist in der Lage, mit einem Arbeitsfluid
versorgt zu werden, und ist in der Lage, ein Arbeitsfluid auszugeben.
Die Verriegelungskammer 31 ist ein ringförmiger
Raum, der zwischen einer Endfläche 311a des Stützabschnitts 311 mit
kleinem Durchmesser an der entgegengesetzten Seite der Vorderplatte 15 und
einer Außenfläche des ersten Unterregulierelements 34 an der
Seite der Vorderplatte 15 ausgebildet ist. Ein Voreilverbindungskanal 201 und
ein Verzögerungsverbindungskanal 202 sind im Stützabschnitt 312 mit großem
Durchmesser an der entgegengesetzten Seite der Vorderplatte 15 ausgebildet.
Der Voreilverbindungskanal 201 und der Verzögerungsverbindungskanal 202 erstrecken
sich durch den Flügelrotor 14. Der Voreilverbindungskanal 201 ist
mit der Voreilkammer 22 verbunden. Der Verzögerungsverbindungskanal 202 ist
mit der Verzögerungskammer 26 verbunden.
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Ein
Ende des Stützabschnitts 312 mit großem
Durchmesser an der entgegengesetzten Seite von der Vorderplatte 15 und
eine Innenfläche des ersten Unterregulierelements 34,
das in den Stützabschnitt 312 mit großem
Durchmesser gleitfähig eingepasst ist, bilden eine Verbindungskammer 313.
Die Verbindungskammer 313 ist mit dem Voreilverbindungskanal 201 und
dem Verzögerungsverbindungskanal 202 verbindbar,
wenn das erste Unterregulierelement 34, das im Stützabschnitt 312 mit
großem Durchmesser gleitfähig ist, in einem vorgeschriebenen
Gleitpositionsbereich ist. Der Flügel 141 hat
ein Luftloch 203, das in der Innenfläche des Stützabschnitts 312 mit
großem Durchmesser geöffnet ist, um mit der Außenseite
des Stützabschnitts 312 mit großem Durchmesser
in Verbindung zu stehen, und ist konfiguriert, Außenluft
aufzunehmen und abzugeben. Das Luftloch 203 kann einen
Kanalquerschnittsbereich haben, der größer als
die Kanalquerschnittsbereiche des Voreilverbindungskanals 201 und
des Verzögerungsverbindungskanals 202 sind.
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Das
erste Aufnahmeloch 310 nimmt koaxial die metallischen rohrförmigen
Regulierelemente 32 und 34 auf. Das erste Hauptregulierelement 32 ist durch
den Stützabschnitt 311 mit kleinem Durchmesser
an dem Außenumfang gestützt, wodurch eine Beweglichkeit
in Axialrichtung gegeben ist. Ein im Wesentlichen mittlerer Abschnitt
des ersten Hauptregulierelementes 32 in Axialrichtung hat
einen ringförmigen Vorsprung (eingebrachten Abschnitt) 320,
der radial nach außen vorsteht. Das erste Hauptregu lierelement 32 hat
eine Innenumfangsperipherie, die ein Durchgangsloch 321 definiert,
das die Seite der Vorderplatte 15 mit der entgegengesetzten
Seite zur Vorderplatte 15 regulär in Verbindung
bringt.
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Wie
es in 7B gezeigt ist, bewegt sich das
erste Hauptregulierelement 32 in einer Schubrichtung X,
wenn dieses in einem Bereich der Regulierphase einschließlich
der Verriegelungsphase ist, wodurch ein Schieben in den ersten Regulieraussparungsabschnitt 151 des
Gehäuses 11 erfolgt. Auf diese Weise wird, wie
es in 7B gezeigt ist, das erste Hauptregulierelement 32,
das in den ersten Regulieraussparungsabschnitt 151 geschoben
wird, durch die Regulierstoppeinrichtung 151a zurückgehalten, die
durch das Ende des ersten Regulieraussparungsabschnitts 151 an
der Verzögerungsseite definiert ist. Dadurch wird die Änderung
bei der Rotationsphase zur Verzögerungsseite auf eine erste
Regulierphase reguliert, die eine Grenze eines Regulierphasenbereiches
an der Verzögerungsseite ist. Andererseits wird das erste
Hauptregulierelement 32, das in den ersten Regulieraussparungsabschnitt 151 geschoben
wird, durch die Regulierstoppeinrichtung 151b zurückgehalten,
die durch ein Ende des ersten Regulieraussparungsabschnitts 151 an
der Voreilseite definiert ist. Dadurch wird eine Änderung
in der Rotationsphase an der Voreilseite in eine Verriegelungsphase
reguliert.
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Wie
es in 7C gezeigt ist, bewegt sich das
erste Hauptregulierelement 32 in die Schubrichtung X, wenn
dieses in der Verriegelungsphase ist, wodurch ein Schieben in den
Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 des Gehäuses 11 erfolgt.
Das erste Hauptregulierelement 32, das in den ersten Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 auf
diese Weise geschoben wird, ist mit dem Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 versehen.
Dadurch reguliert das erste Hauptregulierelement 32 die Änderung bei
der Rotationsphase sowohl an der Voreilseite als auch an der Verzögerungsseite,
um die Rotationsphase in der Verriegelungsphase zu verriegeln.
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Ferner
bewegt sich, wie es in den 9 bis 11 gezeigt
ist, das erste Hauptregulierelement 32 in einer Zurückziehrichtung
Y, wenn dieses in dem Regulierphasenbereich einschließlich
der Verriegelungsphase ist. Dadurch wird das erste Hauptregulierelement 32 sowohl
aus dem Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 als auch
dem ersten Regulieraussparungsabschnitt 151 des Gehäuses 11 zurückgezogen.
Auf diese Weise wird das erste Hauptregulierelement 32 aus
den Aussparungsabschnitten 152, 151 zurückgezogen,
wodurch das Regulieren der Rotationsphase ausgelöscht wird,
damit eine beliebige Änderung bei der Rotationsphase gestattet wird.
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Im
Gegensatz zum ersten Hauptregulierelement 32 ist das erste
Unterregulierelement 34 nicht an dem Stützabschnitt 311 mit
kleinem Durchmesser des ersten Aufnahmelochs 310 sondern
an dem Außenumfang des ersten Hauptregulierelementes 32 an
der Seite des Stützabschnitts 312 mit großem Durchmesser
angebracht. Ferner ist das erste Unterregulierelement 34 durch
den Stützabschnitt 312 mit großem Durchmesser
am Außenumfang gestützt. Bei einer solchen Anbring-
und Stützstruktur ist das erste Unterregulierelement 34 in
Axialrichtung beweglich, die die gleiche wie die beweglichen Richtung im
Falle des ersten Hauptregulierelementes 32 ist. Ferner
ist das erste Unterregulierelement 34 in Bezug auf das
erste Hauptregulierelement 32 beweglich.
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Das
erste Unterregulierelement 34 ist der Verriegelungskammer 31 ausgesetzt.
Das erste Unterregulierelement 34 hat eine ringförmige
End- bzw. Stirnfläche an der Seite der Vorderplatte 15 und
die ringförmige Stirnfläche hat die Funktion eines
Druckaufnahmeabschnitts 340 (7A bis 7C),
der zur Stirnfläche 311a des Stützabschnitts 311 mit
kleinem Durchmesser entgegengesetzt ist. Die Stirnfläche 311a ist
an der entgegengesetzten Seite zur Vorderplatte 15 angeordnet.
Der Druckaufnahmeabschnitt 340 nimmt den Druck eines Arbeitsfluids
in der Verriegelungskammer 31 in der Zurückziehrichtung
Y auf, wodurch die Antriebskraft erzeugt wird, um das erste Unterregulierelement 34 in
Zurückziehrichtung Y anzutreiben.
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Das
erste Unterregulierelement 34 hat eine Ringfläche
an der entgegengesetzten Seite zur Vorderplatte 15. Die
Ringfläche des ersten Unterregulierelements 34 ist
dem Verbindungskanal 313 ausgesetzt, um als ein angebrachter
Abschnitt 341 zu funktionieren, der zu einer Bodenfläche
des Stützabschnitts 312 mit großem Durchmesser
entgegengesetzt ist. Wie es in 9 bis 11 gezeigt
ist, überträgt in einem Zustand, in dem der angebrachte
Abschnitt 341 an dem Vorsprung 320 in Zurückziehrichtung
Y angebracht (in Berührung mit diesem) ist, der angebrachte
Abschnitt 341 die Antriebskraft, die durch das erste Unterregulierelement 34 bewirkt wird,
zum ersten Hauptregulier element 32. Dadurch ist der angebrachte
Abschnitt 341 in der Lage, die Regulierelemente 32 und 34 einstückig
in Zurückziehrichtung Y anzutreiben.
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Ferner
bewegt sich das Ende des ersten Unterregulierelements 34 in
der Zurückziehrichtung Y in der Schubrichtung X über
eine Blockadeposition hinaus, in der der Voreilverbindungskanal 201,
der Verzögerungsverbindungskanal 202 und die Verbindungskammer 313 voneinander
blockiert sind. In diesem Fall stehen, wie es in den 6 bis 8 gezeigt
ist, der Voreilverbindungskanal 201, der Verzögerungsverbindungskanal 202 und
die Verbindung der Verbindungskammer 313 miteinander in
Verbindung. Außerdem stehen der Voreilverbindungskanal 201 und
der Verzögerungsverbindungskanal 202 mit dem Luftloch 203 über
die Verbindungskammer 313 in Verbindung.
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Die
Federelemente 33 und 35 sind in einem Abschnitt
des ersten Aufnahmelochs 310 koaxial aufgenommen, der zumindest
die Verbindungskammer 313 aufweist. Das erste Hauptfederelement 33 ist zwischen
die Bodenfläche, die das erste Aufnahmeloch 310 definiert
und die sich an der entgegengesetzten Seite zur Vorderplatte 15 befindet,
und das erste Hauptregulierelement 32 zwischengefügt.
Das erste Hauptfederelement 33 bewirkt die erste Hauptfederwirkung,
wenn eine Kompression zwischen der Fläche des ersten Aufnahmeloches 310 und
dem ersten Hauptregulierelement 32 vorliegt, wodurch das
erste Hauptregulierelement 32 in Schubrichtung X vorgespannt
wird. In der vorliegenden Struktur wird die erste Hauptfederwirkung
des ersten Hauptfederelementes 33 aufgebracht, um das erste
Hauptregulierelement 32 in Schubrichtung X zu schieben,
wenn dieses außerhalb des Regulierphasenbereiches einschließlich
der am stärksten verzögerten Phase ist. Dadurch
kann, wie es in 7A gezeigt ist, das erste Hauptregulierelement 32 mit
der Innenfläche der Vorderplatte 15 in Berührung
sein. Ferner können, wie es in den 9 bis 11 gezeigt
ist, in einem Zustand, in dem der angebrachte Abschnitt 341 an
den Vorsprung 320 angebracht ist, das erste Hauptregulierelement 32 und
das erste Unterregulierelement 34 einstückig angetrieben
werden, um in die Schubrichtung X verschoben zu werden, wenn die
erste Hauptfederwirkung des ersten Federelementes 33 aufgebracht
wird.
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Im
Gegensatz zum ersten Hauptfederelement 33 ist das erste
Unterfederelement 35 zwischen die Bodenfläche,
die das erste Aufnahmeloch 310 definiert und die sich an
der entgegengesetzten Seite zur Vorderplatte 15 befindet,
und das erste Unterregulierelement 34 zwischengefügt.
Das erste Unterfederelement 35 bewirkt die ersten Unterfederwirkung, wenn
eine Kompression zwischen der Fläche des ersten Aufnahmeloches 313 und
dem ersten Unterregulierelement 34 erfolgt, wodurch das
erste Unterregulierelement 34 in die Schubrichtung X vorgespannt wird.
In der vorliegenden Struktur kann, wie es in 7A gezeigt
ist, in einem Zustand, in dem das erste Hauptregulierelement 32 mit
der Innenfläche der Vorderplatte 15 in Berührung
ist, wenn dieses außerhalb des Regulierphasenbereiches
ist, der angebrachte Abschnitt 341 von dem Vorsprung 320 in Schubrichtung
X beabstandet werden, indem die erste Unterfederwirkung des ersten
Unterfederelementes 35 nur auf das erste Unterregulierelement 34 aufgebracht
wird. Wie es in 7A gezeigt ist, ist der erste
angebrachte Abschnitt 341 von dem Vorsprung 320 beabstandet,
indem die erste Unterfederwirkung von dem ersten Unterfederelement 35 aufgebracht wird.
Im vorliegenden Zustand kann das Ende des ersten Unterregulierelements 34 an
der Seite der Vorderplatte 15 mit der Stirnfläche 311a des
Stützabschnitts 311 mit kleinem Durchmesser in
Berührung gebracht werden.
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In
der vorliegenden Struktur wird, wie es in 7C gezeigt
ist, die Rotationsphase des Flügelrotors 14 in
Bezug auf das Gehäuse 11 im Betätigungsabschnitt 10 aufrechterhalten,
wenn das erste Hauptregulierelement 32 verriegelt ist,
indem es in dem Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 eingepasst wird.
Im Gegensatz dazu wird, wie es in den 9 bis 11 gezeigt
ist, wenn das erste Hauptregulierelement 32 von dem Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 und
dem ersten Regulieraussparungsabschnitt 151 zurückgezogen
wird, um die Verriegelung freizugeben, ein Arbeitsfluid in die Voreilkammern 22, 23, 24 geführt
und wird ein Arbeitsfluid aus den Verzögerungskammern 26, 27, 28 abgegeben.
Dadurch ändert sich die Rotationsphase zur Voreilseite
und eilt das Ventilzeitverhalten vor. Wenn die Verriegelung freigegeben
wird, wird ein Arbeitsfluid in die Verzögerungskammern 26, 27, 28 eingegeben
und wird Arbeitsfluid aus den Voreilkammern 22, 23, 24 ausgegeben.
Dadurch ändert sich die Rotationsphase zur Verzögerungsseite
und wird das Ventilzeitverhalten verzögert.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel arbeiten die Elemente 30, 31, 32, 33, 151, 152 als
eine Verriegelungseinheit.
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(Zweite Regulierstruktur)
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Der
Flügel 142 des Flügelrotors 14 und
die Vorderplatte 15, die sich an der entsprechenden Position
befindet, sind mit einer zweiten Regulierstruktur 110 versehen,
die ähnlich der vorstehend beschriebenen ersten Regulierstruktur
ist. In dem Regulierphasenbereich reguliert die zweite Regulierstruktur 110 die
Regulierphase von der Änderung zur Verzögerungsseite,
wenn diese in der Rotationsphase (zweite Regulierphase, dritte Regulierphase)
an der Voreilseite über die erste Regulierphase hinaus ist.
Anschließend wird ein Unterschied der zweiten Regulierstruktur
in Bezug auf die erste Regulierstruktur beschrieben.
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Der
Flügel 142 hat ein erstes Aufnahmeloch, in dem
ein zweites Hauptregulierelement, ein zweites Hauptfederelement,
ein zweites Unterregulierelement und ein zweites Unterfederelement
vorgesehen sind. Das zweite Hauptregulierelement, das zweite Unterfederelement,
das zweite Unterregulierelement und das zweite Unterfederelement
sind ähnlich den entsprechenden Elementen in der ersten
Regulierstruktur. Ein zweiter Regulieraussparungsabschnitt ist in
der Vorderplatte 15 ausgebildet. Der zweite Regulieraussparungsabschnitt öffnet
sich in der Innenfläche der Vorderplatte 15 und
erstreckt sich in Rotationsrichtung des Gehäuses 11.
Der zweite Regulieraussparungsabschnitt ist ferner um eine Stufe
zur Voreilseite von der Verzögerungsseite ausgespart, um
einen schmalen Bodenabschnitt und einen tiefen Bodenabschnitt zu
haben. Regulierstoppeinrichtungen sind jeweils an geschlossenen
Enden des schmalen Bodenabschnitts und des tiefen Bodenabschnitts
des zweiten Regulieraussparungsabschnitts an der Verzögerungsseite
vorgesehen.
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Das
zweite Hauptregulierelement bewegt sich zur Schubrichtung X, wenn
es in dem Regulierphasenbereich einschließlich der Verriegelungsphase
ist, wodurch ein Schieben in den schmalen Bodenabschnitt an der
Verzögerungsseite oder in den tiefen Bodenabschnitt an
der Voreilseite des zweiten Regulieraussparungsabschnitts auftritt.
In der vorliegenden Struktur schiebt sich das zweite Hauptregulierelement
in den schmalen Bodenbereich, um durch die Regulierstoppeinrichtung
an dem Ende der Verzögerungsseite des schmalen Bodenabschnitts
zurückgehalten zu werden. Dadurch reguliert das zweite Hauptregulierelement
die Rotationsphase von der Änderung zur Verzögerungsseite,
wenn diese in der zweiten Regulierphase an der Voreilseite ist,
in Bezug auf die erste Regulierphase in dem Regulierphasenbereich.
Alternativ dazu schiebt sich das zweite Hauptregulierelement in
den tiefen Bodenabschnitt, um durch die Regulierstoppeinrichtung
an dem Ende der Verzögerungsseite des tiefen Bodenabschnitts zurückgehalten
zu werden. Dadurch reguliert das zweite Hauptregulierelement die
Rotationsphase von der Änderung zur Verzögerungsseite,
wenn diese in der dritten Regulierphase an der Voreilseite in Bezug auf
die zweite Regulierphase, und an der Verzögerungsseite
in Bezug auf die Verriegelungsregulierphase in dem Regulierphasenbereich
ist. Ferner bewegt sich das zweite Hauptregulierelement in die Zurückziehrichtung
Y, wenn sich diese in dem Regulierphasenbereich einschließlich
der Verriegelungsphase befindet, und dadurch wird das zweite Hauptregulierelement
aus dem zweiten Regulieraussparungsabschnitt zurückgezogen.
In dieser Weise wird das zweite Hauptregulierelement aus dem zweiten
Aussparungsabschnitt zurückgezogen, wodurch das Regulieren
der Rotationsphase ausgelöscht wird, damit eine beliebige Änderung
bei der Rotationsphase gestattet wird.
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Nachfolgend
wird eine Struktur des Steuerkolbens 70 detailliert beschrieben.
Der Steuerkolben 70 hat eine Vielzahl an ringförmigen
Stegen 700, 701, 702, 703, die
ausgebildet sind, um in Bezug auf die Innenumfangsperipherie des
Hülsenabschnitts 66 gleitfähig zu sein.
Die Stege 700, 701, 702, 703 sind
in Axialrichtung angeordnet und durch vorgeschriebene Abstände
beabstandet. Der Voreilsteg 700 ist von dem stationären
Abschnitt 62 am stärksten beabstandet. Der Voreilsteg 700 wird
durch den Hülsenabschnitt 66 gestützt.
Der Voreilsteg 700 befindet sich in zumindest einem Raum
zwischen dem Voreilanschluss 661 und der Auslassöffnung 666 und einem
Raum zwischen dem Voreilanschluss 661 und dem Hauptzuführanschluss 664 entsprechend
der beweglichen Position des Steuerkolbens 70. Der Verzögerungssteg 701 befindet
sich an der Seite des stationären Abschnitts 62 von
dem Voreilsteg 700. Der Verzögerungssteg 701 ist
ebenfalls durch den Hülsenabschnitt 66 gestützt.
Der Verzögerungssteg 701 befindet sich in zumindest
einem Raum zwischen dem Verzögerungsanschluss 662 und
dem Hauptzuführanschluss 664 und einem Raum zwischen
dem Verzögerungsan schluss 662 und dem Verriegelungsanschluss 663 entsprechend
der beweglichen Position des Steuerkolbens 70.
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Der
erste Verriegelungssteg 702 befindet sich an der Seite
des stationären Abschnitts 62 von dem Verzögerungssteg 701.
Der erste Verriegelungssteg 702 wird durch den Hülsenabschnitt 66 gestützt.
Der erste Verriegelungssteg 702 ist in einem Raum zwischen
dem Verriegelungsanschluss 663 und dem Verzögerungsanschluss 662 entsprechend der
beweglichen Position des Steuerkolbens 70 beweglich. Der
erste Verriegelungssteg 702 kann in einem Zustand sein,
in dem der erste Verriegelungssteg 702 durch den Hülsenabschnitt 66 nicht
gestützt wird, entsprechend der beweglichen Position des Steuerkolbens,
aufgrund des Vorhandenseins einer ringförmigen Nut 668,
die sich von der Innenumfangsperipherie des Hülsenabschnitts 66 öffnet.
Der zweite Verriegelungssteg 703 befindet sich an der Seite
des stationären Abschnitts 62 von dem ersten Verriegelungssteg 702.
Der zweite Verriegelungssteg 703 wird durch den Hülsenabschnitt 66 gestützt.
Der zweite Verriegelungssteg 703 ist zwischen dem Unterzuführanschluss 665 und
dem Verriegelungsanschluss 663 entsprechend der beweglichen
Position des Steuerkolbens 70 beweglich. Der zweite Verriegelungssteg 703 wird
durch den Hülsenabschnitt 66 gestützt.
Der zweite Verriegelungssteg 703 befindet sich zwischen
dem Unterzuführanschluss 665 und dem stationären
Anschluss 62 unabhängig von der beweglichen Position
des Steuerkolbens 70.
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Im
Steuerkolben 70 ist ein Verbindungskanal 704 vorgesehen.
Der Verbindungskanal 704 hat den ersten Ablaufanschluss 704a,
der sich in dem Voreilsteg 700 befindet. Der erste Ablaufanschluss 704a öffnet
sich im Außenumfang des Steuerkolbens 70. Der
Auslasskanal 53 steht mit dem ersten Auslassanschluss 704a unabhängig
von der beweglichen Position des Steuerkolbens 70 in Verbindung.
Der Verbindungskanal 704 ist mit dem Voreilanschluss 661 über dem
ersten Ablaufanschluss 704a entsprechend der beweglichen
Position des Steuerkolbens 70 verbindbar. Der erste Ablaufanschluss 704a funktioniert
als ein Voreilablaufanschluss, um ein Arbeitsfluid von den Voreilkammern 22, 23, 24 zum
Kanal 53 entsprechend der beweglichen Position des Steuerkolbens 70 auszugeben.
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Der
Verbindungskanal 704 hat ferner den zweiten Ablaufanschluss 704b,
der sich im ersten Verriegelungssteg 702 befindet. Der
zweite Ablaufanschluss 704b öffnet sich im Außenumfang
des Steuerkolbens 70. Der Verbindungskanal 704 ist
mit einem der Anschlüsse Verzögerungsanschluss 662 und
Verriegelungsanschluss 663 über den zweiten Ablaufanschluss 704b entsprechend
der beweglichen Position des Steuerkolbens 20 verbindbar.
Der zweite Ablaufanschluss 704b funktioniert als ein Auslassverzögerungsablaufanschluss,
um ein Arbeitsfluid von den Verzögerungskammern 26, 27, 28 zum Kanal 53 entsprechend
der beweglichen Position des Steuerkolbens 70 auszugeben.
Der zweite Ablaufanschluss 704b funktioniert ferner als
ein Auslassstiftablaufanschluss zum Auslassen eines Arbeitsfluids
aus der Verriegelungskammer 31 zum Auslasskanal 53 über
den Verriegelungskanal 200 und den Verriegelungsanschluss 663.
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Ein
ringförmiger erster Drosselabschnitt 710 ist zwischen
dem Voreilsteg 700 und dem Verzögerungssteg 701 vorgesehen.
Der erste Drosselabschnitt 710 steht in der Radialrichtung
von dem Außenumfang des Steuerkolbens 70 vor.
Der erste Drosselabschnitt 710 bildet einen Drosselkanal
mit einem entsprechenden Innenumfang des Hülsenabschnitts 66.
Der erste Drosselabschnitt 710 hat eine Funktion, um eine
Strömung eines zirkulierenden Arbeitsfluids zu steuern,
indem ein Strömungswiderstand aufgebracht wird, wenn das
Arbeitsfluid durch den Drosselkanal in der Axialrichtung des Steuerkolbens 70 zirkuliert.
Der erste Drosselabschnitt 710 ist konfiguriert, um einen
Voreilzuführdrosselkanal auszubilden, durch den ein Arbeitsfluid
von dem Hauptzuführanschluss 664 zum Voreilanschluss 661 zirkuliert.
Der erste Drosselabschnitt 710 funktioniert als ein Voreilzuführdrosselabschnitt,
der konfiguriert ist, eine Strömung eines Arbeitsfluids
zu steuern, das durch den Voreilzuführdrosselkanal zirkuliert,
und eine Strömung eines Arbeitsfluids zu steuern, das den
Voreilkammern 22, 23, 24 zugeführt
wird, entsprechend der beweglichen Position des Steuerkolbens 70.
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Ein
ringförmiger zweiter Drosselabschnitt 711 ist
zwischen dem Verzögerungssteg 701 und dem ersten
Verriegelungssteg 702 vorgesehen. Der zweite Drosselabschnitt 711 steht
in Radialrichtung vom Außenumfang des Steuerkolbens 70 vor.
Der zweite Drosselabschnitt 711 bildet einen Drosselkanal
mit einer entsprechenden Innenperipherie des Hülsenabschnitts 66.
Der zweite Drosselabschnitt 711 hat eine Funktion, eine Strömung
eines zirkulierenden Arbeitsfluids zu steuern, indem ein Strömungswiderstand
aufgebracht wird, wenn das Arbeitsfluid durch den Drosselkanal in
Axialrichtung des Steuerkolbens 70 zirkuliert. Der zweite
Drosselabschnitt 711 ist konfiguriert, einen Verzögerungsablaufdrosselkanal
zu bilden, durch den ein Arbeitsfluid vom Verzögerungsanschluss 662 zum
zweiten Ablaufanschluss 704b zirkuliert. Der zweite Drosselabschnitt 711 funktioniert
als ein Verzögerungsablaufdrosselabschnitt, der konfiguriert
ist, eine Strömung eines Arbeitsfluids zu steuern, das
durch den Verzögerungsablaufdrosselkanal strömt,
und eine Strömung eines Arbeitsfluids, das von den Verzögerungskammern 26, 27, 28 zu
dem Ablaufkanal 53 abgelassen wird, entsprechend der beweglichen
Position des Steuerkolbens 70 zu steuern.
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Der
erste Drosselabschnitt 710 und der zweite Drosselabschnitt 711 bilden
den Drosselkanal. Ein erster Hülsenseitenvorsprung 669 und
ein zweiter Hülsenseitenvorsprung 670 sind jeweils
an Abschnitten des Hülsenabschnitts 66 vorgesehen
sind, die zum ersten Drosselabschnitt 710 und dem zweiten Drosselabschnitt 711 in
Radialrichtung entgegengesetzt liegen. Die Hülsenseitenvorsprünge 669, 670 sind
ringförmige Vorsprünge, die von dem Innenumfang
des Hülsenabschnitts 66 über den Innenumfang des
Hülsenabschnitts 66 hinaus radial nach innen vorstehen.
Der erste Drosselabschnitt 710 und der zweite Drosselabschnitt 711 bilden
jeweils den Kanal mit den Hülsenseitenvorsprüngen 669, 670.
Wenn der erste Drosselabschnitt 710 und der zweite Drosselabschnitt 711 jeweils
von den Hülsenseitenvorsprüngen 669, 670 in
Axialrichtung entfernt angeordnet sind, ist der Strömungswiderstand
in dem Kanal gering. Wenn der erste Drosselabschnitt 710 und
der zweite Drosselabschnitt 711 jeweils die Hülsenseitenvorsprünge 669, 670 in
Axialrichtung überdecken, um einen Flächenbereich
entgegengesetzt zu den Hülsenseitenvorsprüngen 669, 670 zu
erhöhen, wird der Strömungswiderstand im Kanal
groß.
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Ein
ringförmiger Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt 712 ist
zwischen dem ersten Verriegelungssteg 702 und dem zweiten
Verriegelungssteg 703 vorgesehen. Der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt 712 steht
in Radialrichtung von dem äußersten Umfang des
Steuerkolbens 70 vor. Der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt 712 ist
im Steuerkolben 70 vorgesehen und befindet sich in einer
vorgeschriebenen Position in Bezug auf den Innenumfang des Hülsenabschnitts 66.
Entsprechend dem beweglichen Abschnitt des Steuerkolbens 70 ist der
Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt 712 in
einem Gleitbereich angeordnet, in dem der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt 712 in
Bezug auf den Innenumfang des Hülsenabschnitts 66 gleitet, oder
ist dieser in einem Kanalausbildungsabschnitt angeordnet, in dem
der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt 712 einen
Kanal mit dem Innenumfang des Hülsenabschnitts 66 bildet.
Wie es in den 9 bis 11 gezeigt
ist, blockiert der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt 712 den
Verriegelungsanschluss 663 von dem zweiten Ablaufanschluss 704b, wenn
dieser im Gleitbereich ist. Alternativ dazu gestattet, wie es in
den 6, 8 gezeigt ist, der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt 712 die
Verbindung zwischen dem Verriegelungsanschluss 663 und
dem zweiten Ablaufanschluss 704b, wenn ein Verweilen im
Kanalausbildungsbereich vorliegt.
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Bei
der vorliegenden Struktur ist, wie es in 5 gezeigt
ist, ein erster Bereich RI (Verriegelungsbereich RI) ein Hubbereich
einschließlich einer Steuerkolbenbasisposition und einem
Drosselbereich. Die Steuerkolbenbasisposition ist ein Ende eines
beweglichen Bereiches des Steuerkolbens 70 in die erste
Richtung X. Im Drosselbereich sind eine Voreilzuführströmung
und eine Verzögerungsablaufströmung gedrosselt.
Die Voreilzuführströmung ist eine Strömung
eines Arbeitsfluids, das den Voreilkammern 22, 23, 24 zugeführt
wird. Die Verzögerungsablaufströmung ist eine
Strömung eines Arbeitsfluids, das von den Verzögerungskammern 26, 27, 28 ausgelassen
wird.
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Wie
es in 7C gezeigt ist, ist das erste Hauptregulierelement 32 des
Phasenverriegelungsabschnitts 30 an dem Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 im
Verriegelungsbereich RI angebracht, wodurch die Rotationsphase des
Flügelrotors in Bezug auf das Gehäuse 11 aufrechterhalten
wird. Wie es in den 6 und 8 gezeigt
ist, ist der Steuerkolben 70 in dem Verriegelungsbereich
RI, um den Voreilanschluss 661 mit dem Hauptzuführanschluss 664 über
den Voreilsteg 700 und dem Verzögerungssteg 701 zu
verbinden. Der Steuerkolben 70 im Verriegelungsbereich
RI stellt ferner die Verbindung zwischen dem Verzögerungsanschluss 662,
der mit dem Verzögerungsanschluss 663 über
die ringförmige Nut 668 verbunden ist, und der
Auslassöffnung 666, 667 über
den Verbindungskanal 704 über den Verzögerungssteg 701 und
den zweiten Verriegelungssteg 703 her. Der Steuerkolben 70 im
Verriegelungsbereich RI blockiert den Unterzuführanschluss 665 von anderen
Anschlüssen.
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Ferner
wird, wie es in 6 gezeigt ist, wenn der Steuerkolben 70 in
dem Drosselbereich ist, ein Kanalbereich, der ein dominierender
Faktor einer Zirkulationsströmung eines Arbeitsfluids zwischen
den Anschlüssen 661, 664 ist, gesteuert,
um kleiner als der Kanalbereich des entsprechenden Kanals zu sein,
wenn der Steuerkolben 70 in der Steuerkolbenbasisposition,
wie es in 8 gezeigt ist, ist. Das heißt,
dass der Öffnungsbereich des Drosselkanales, der durch
den ersten Drosselabschnitt 710 in 6 definiert
ist, wenn der Steuerkolben 70 in dem Drosselbereich ist,
gesteuert wird, um kleiner als der Öffnungsbereich des
Drosselkanales zu sein, der durch den ersten Drosselabschnitt 710 in 8 definiert
ist, wenn der Steuerkolben 70 in der Steuerkolbenbasisposition
ist. Daher sind die Voreilzuführströmung und die
Verzögerungsablaufströmung im Drosselbereich kleiner
als die in der Steuerkolbenbasisposition, um ein Phasenvoreilen
bei einer niedrigen Rotationsgeschwindigkeit zu ermöglichen.
Somit kann sich die Rotationsphase allmählich ändern.
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Wenn
sich die Steuerkolbenposition von der Steuerkolbenbasisposition
im ersten Bereich RI zum Drosselbereich in die zweite Richtung Y
bewegt, wird der Abstand zwischen dem ersten Drosselabschnitt 710 und
der Innenumfangsperipherie (erster Hülsenseitenvorsprung 669)
des Hülsenabschnitts 66 klein. Somit verringert
sich der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen und verringert
sich die Voreilzuführströmung. Außerdem
wird der Abstand zwischen dem zweiten Drosselabschnitt 711 und
der Innenumfangsperipherie des Hülsenabschnitts 66 (zweiter
Hülsenseitenvorsprung 670) klein. Somit verringert
sich der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen und verringert
sich der Verzögerungsablaufstrom. Ferner hält der
Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt 712 den Kanalbereich
zwischen dem Verriegelungsanschluss 663 und dem zweiten
Ablaufanschluss 704b aufrecht, wenn sich der Steuerkolben 70 von
der Steuerkolbenbasisposition zum Drosselbereich im ersten Bereich
RI bewegt. Daher ist eine Stiftablaufströmung, die eine
Strömung eines Arbeitsfluids ist, das von der Verriegelungskammer 31 ausgegeben
wird, im Wesentlichen konstant. Ferner bewegt sich, wenn sich der
Steuerkolben 70 in die zweite Richtung Y von einem Zwischenpunkt
im Drosselbereich zum Ende des ersten Bereiches RI bewegt, der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt 712,
um den Kanal zu blockieren. Daher wird der Kanalbereich zwischen den
Anschlüssen kontinuierlich verringert und wird auch der
Stiftablauf strom kontinuierlich verringert. Schließlich
blockiert der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt 712 den
Kanal, wenn dieser am Ende in zweiter Richtung Y ist, und wird der
Stiftablaufstrom null.
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Andererseits
wird, wenn sich die Steuerkolbenposition von dem Ende des Drosselbereiches
in die zweite Richtung Y zum zweiten Bereich Rf in die zweite Richtung
Y bewegt, der Abstand zwischen dem ersten Drosselabschnitt 710 und
der Innenumfangsperipherie (erster Hülsenseitenvorsprung 669) des
Hülsenabschnitts 66 groß. Somit erhöht
sich der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen und erhöht sich
die Voreilzuführströmung. Außerdem wird
der Abstand zwischen dem zweiten Drosselabschnitt 711 und
der Innenumfangsperipherie des Hülsenabschnitts 66 (zweiter
Hülsenseitenvorsprung 670) groß. Somit
erhöht sich der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen
und erhöht sich die Verzögerungsablaufströmung.
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Wie
es in 5 gezeigt ist, weist der zweite Bereich Rf, der
von dem Verriegelungsbereich RI in die zweite Richtung Y verschoben
ist, den Voreilbereich Ra, den Haltebereich Rh und den Verzögerungsbereich
Rr auf. Wie es in den 9 bis 11 gezeigt
ist, bewegt sich in dem Phasenverriegelungsabschnitt 30 das
erste Hauptregulierelement 32 in dem zweiten Bereich Rf
von dem Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 und dem ersten
Regulieraussparungsabschnitt 151 weg. Dadurch wird die
Verriegelung der Rotationsphase des Flügelrotors 14 in
Bezug auf das Gehäuse 11 freigegeben. Außerdem führt
das Steuerventil 60 die Positionssteuerung des Steuerkolbens 70 aus,
um die Rotationsphase zum Voreilbereich Ra, dem Haltebereich Rh
oder dem Verzögerungsbereich Rr einzustellen. Im Voreilbereich
Ra ändert sich die Rotationsphase zur Voreilseite. Im Haltebereich
Rh wird die Rotationsphase aufrechterhalten. Im Verzögerungsbereich
Rr ändert sich die Rotationsphase zur Verzögerungsseite.
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Wie
es in 9 gezeigt ist, bewegt sich ähnlich zum
Verriegelungsbereich RI der Steuerkolben 70 zum Voreilbereich
Ra, um den Voreilanschluss 661 mit dem Hauptzuführanschluss 664 über
den Voreilsteg 700 und den Verzögerungssteg 701 in
Verbindung zu bringen. Wie es in 9 gezeigt
ist, wird ein Kanalbereich, der durch den ersten Drosselabschnitt 710 und
einen dominanten Faktor einer Zirkulierströmung des Arbeitsfluids
zwischen den Anschlüssen 661, 664 definiert
ist, gesteuert, um größer als der Kanalbereich
des entsprechenden Kanales zu sein, wenn der Steuerkolben 70 im
Verriegelungsbereich RI ist, wie es in 6 gezeigt
ist. Dementsprechend ist, wie es in 5 gezeigt
ist, der Voreilzuführstrom im Voreilbereich Ra größer
als der Voreilzuführstrom im Drosselbereich.
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Wie
es in 9 gezeigt ist, steht, wenn der Steuerkolben 70 im
Voreilbereich Ra im Bereich zwischen dem Verzögerungssteg 701 und
dem ersten Verriegelungssteg 702 ist, der Verzögerungsanschluss 662 mit
dem Verbindungskanal 704 über den zweiten Ablaufanschluss 704b in
Verbindung und steht der Verzögerungsanschluss 662 mit
der Auslassöffnung 666, 667 über
den Kanal 704 in Verbindung. Der Steuerkolben 70 im
Voreilbereich Ra verbindet den Verriegelungsanschluss 663 mit
dem Unterzuführanschluss 665 im Bereich zwischen
dem ersten und dem zweiten Verriegelungssteg 702, 703. Außerdem
blockiert der Steuerkolben 70 den Verriegelungsanschluss 663 von
dem zweiten Ablaufanschluss 704b durch den Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt 712,
der an der Innenperipherie des Hülsenabschnitts 66 gleitfähig
ist. Daher wird der Verriegelungsanschluss 663 in die Lage
versetzt, mit dem Hauptzuführanschluss 664 über
den Unterzuführkanal 52 in Verbindung zu stehen,
der mit dem Anschluss 665 in Verbindung steht.
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Im
Voreilbereich Ra wird, wenn sich die Steuerkolbenposition in die
zweite Richtung Y bewegt, der Abstand zwischen dem Voreilsteg 700 und
dem Innenumfang des ersten Hülsenseitenvorsprungs 669 des
Hülsenabschnitts 66 klein. Daher verringert sich der
Kanalbereich zwischen den Anschlüssen und verringert sich
die Voreilzuführströmung. Außerdem wird
der Abstand zwischen dem Verzögerungssteg 701 und
der Innenumfangsperipherie des zweiten Hülsenseitenvorsprungs 670 des
Hülsenabschnitts 66 ebenfalls klein und verringert
sich der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen. Somit verringert sich
der Verzögerungsablaufstrom. Ferner erhöht sich
im zweiten Bereich Rf, wenn sich die Steuerkolbenposition in die
zweite Richtung Y bewegt, der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen
durch die Bewegung des zweiten Verriegelungssteges 703 zu
einer Zwischenposition des Voreilbereiches Ra. Anschließend
wird der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen zum Ende
des zweiten Bereiches Rf in die zweite Richtung Y im Wesentlichen
konstant. Daher wird die Stiftzuführströmung,
die eine Strömung eines Arbeitsfluids ist, das der Verriegelungskammer 31 zugeführt
wird, nach der Erhöhung konstant.
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Wie
es in 5 gezeigt ist, bewegt sich der Steuerkolben 70 zum
Haltebereich Rh, der von dem Voreilbereich Ra in die zweite Richtung
Y verschoben ist. Im vorliegenden Zustand blockiert, wie es in 10 gezeigt
ist, der Steuerkolben 70 den Voreilanschluss 661 von
anderen Anschlüssen. Der Steuerkolben 70 im Haltebereich
Rh blockiert den Verzögerungsanschluss 662 von
anderen Anschlüssen.
-
Ferner
steht, wie es in 11 gezeigt ist, wenn sich der
Steuerkolben 70 zum Verzögerungsbereich Rr bewegt,
der Voreilanschluss 661 mit dem Auslasskanal 53 über
den ersten Ablaufanschluss 704a an der entgegengesetzten
Seite des Verzögerungssteges 701 über
den Voreilsteg 700 in Verbindung. Wenn sich der Steuerkolben 70 im
Verzögerungsbereich Rr befindet, steht der Verzögerungsanschluss 662 mit
dem Hauptzuführanschluss 664 im Bereich zwischen
dem Voreilsteg 700 und dem Verzögerungssteg 701 in
Verbindung. In ähnlicher Weise wie im Fall des Voreilbereiches
Ra stellt der Steuerkolben 70 im Verzögerungsbereich
Rr die Verbindung zwischen dem Verriegelungsanschluss 663 und dem
Unterzuführanschluss 665 in dem Bereich zwischen
dem ersten und zweiten Verrieglungssteg 702, 703 her.
Außerdem blockiert der Steuerkolben 70 den Verriegelungsanschluss 663 von
dem zweiten Ablaufanschluss 704b durch den Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt 712,
der an dem Innenumfang des zweiten Hülsenabschnitts 66 gleitfähig
ist. Daher wird der Verriegelungsanschluss 663 in die Lage
versetzt, mit dem Hauptzuführanschluss 664 über
den Unterzuführkanal 52 in Verbindung zu stehen,
der mit dem Anschluss 665 in Verbindung steht.
-
Unter
Bezugnahme auf 1 ist der Steuerabschnitt 40 zum
Antreiben des Steuerventils 60 mit einer Feder 80,
einer Antriebsquelle 90 und einer Steuerschaltung 92 versehen.
Die Feder 80 weist eine metallische Kompressionsschraubenfeder
auf, die zwischen die Bodenwand des Hülsenabschnitts 66 und
den zweiten Verriegelungssteg 703 des Steuerkolbens 70 koaxial
zwischengefügt ist. Die Feder 80 ist eine Vorspanneinheit,
die konfiguriert ist, um eine Federwirkung zu erzeugen, die von
einer elastischen Kompression begleitet wird, die zwischen dem Hülsenabschnitt 66 des
Steuer kolbens 70 erzeugt wird, um den Steuerkolben 70 in
die erste Richtung X vorzuspannen.
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Wie
es in 1 gezeigt ist, ist die Antriebsquelle 90 eine
elektromagnetische Spule mit einer metallischen Antriebswelle 91.
Beispielsweise ist die Antriebsquelle 90 an einer Kettenabdeckung
montiert, die an einen Motorkopf der Brennkraftmaschine befestigt
ist. Die Antriebswelle 91 ist in einer Stabform ausgebildet
und an der entgegengesetzten Seite des stationären Abschnitts 62 des
Steuerkolbens 70 koaxial angeordnet. Die Antriebswelle 91 ist
in Axialrichtung einschließlich sowohl der ersten als auch
der zweiten Richtung X, Y linear beweglich. Unabhängig
von der beweglichen Position des Steuerkolbens 70 ist die
Antriebswelle 91 mit dem Ende des Steuerkolbens 70 an
der entgegengesetzten Seite des stationären Abschnitts 62 in
Berührung, wobei ein Aufbringen der Vorspannkraft in die
erste Richtung X erfolgt. Die Antriebsquelle 90 erzeugt
eine Antriebskraft bei Erregung, um eine Magnetspule (nicht gezeigt)
zu magnetisieren und eine Magnetkraft hervorzurufen. Die Antriebsquelle 90 bringt
die Magnetkraft auf die Antriebswelle 91 auf, um den Steuerkolben 70 über
die Antriebswelle 91 in die zweite Richtung Y anzutreiben.
Im vorliegenden Zustand bewegt der Steuerkolben 70 sich
zu einer Position, in der die Antriebskraft, die durch die Antriebsquelle 90 in
die zweite Richtung Y verursacht wird, mit der Vorspannkraft in
die erste Richtung X ausgeglichen ist. In der vorliegenden Struktur
kann der Steuerkolben 70 beliebig durch das Steuern der
Antriebskraft, die durch die Antriebsquelle 90 erzeugt
wird und auf den Steuerkolben 70 in die zweite Richtung
Y über die Antriebswelle 91 aufgebracht wird,
bewegt werden. Somit kann der Steuerkolben 70 an einer
Position im ersten Bereich RI oder dem zweiten Bereich Rf in dem
Zustand, in dem die Antriebskraft mit der Vorspannkraft, die durch
die Feder 80 in die erste Richtung X erzeugt wird, ausgeglichen
ist, beliebig gesteuert werden.
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Die
Steuerschaltung 92 ist eine elektrische Steuervorrichtung
mit beispielsweise Mikrocomputern und Ähnlichem. Die Steuerschaltung 92 ist
mit der Magnetspule der Antriebsquelle 90 elektrisch verbunden.
Die Steuerschaltung 92 steuert die Erregung der Spule der
Antriebsquelle 90, um eine Antriebskraft des Steuerventils 60 zu
steuern. Außerdem steuert die Steuerschaltung 92 einen
Antriebsbetrieb der Brennkraftmaschine.
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(Betrieb der Vorrichtung)
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Nachfolgend
wird ein Betrieb der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1 detailliert
beschrieben.
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(I-1) Verriegelungsbetrieb, Drosselbereichsbetrieb (Erster
Bereich RI)
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Wenn
eine Brennkraftmaschine in einem Startbetrieb oder einem Leerlaufbetrieb
ist, oder wenn eine Brennkraftmaschine gestoppt ist, ist der Druck
eines Arbeitsfluids gering. In einem solchen Zustand erregt die
Steuerschaltung 92 die Antriebsquelle 90, um das
Steuerventil 60 zu steuern, um dadurch den Steuerkolben 70 zum
Verriegelungsbereich RI (erster Bereich RI) zu bewegen. Im vorliegenden
Zustand treibt, wenn der Betriebszustand von einem normalen Betriebszustand,
in dem die Verriegelung des ersten Hauptregulierelementes 32 des
Phasenverriegelungsabschnitts 30 freigegeben ist, zu einem
Verriegelungszustand geändert wird, die Steuerschaltung 92 den
Durchgangs-Steuerkolben 70 über die Antriebswelle 91,
damit einmal die Rotationsphase von der Verriegelungsphase zur Verzögerungsseite
geändert wird. Die Steuerschaltung 92 sieht ferner
einen Befehl entsprechend dem Drosselbereich (6)
im ersten Bereich RI vor.
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Folglich
stehen der Voreilanschluss 661, der mit jedem der Voreilkammern 22, 23, 24 über
die Kanäle 41, 42, 43, 44 in
Verbindung steht, und der Hauptzuführanschluss 664,
der mit der Pumpe über die Kanäle 50, 3 in
Verbindung steht, miteinander in Verbindung. Somit wird ein Arbeitsfluid
von der Pumpe 4 zu jeder der Voreilkammern 22, 23, 24 geführt. Außerdem
stehen der Verzögerungsanschluss 662, der mit
jeder der Verzögerungskammern 26, 27, 28 über
die Kanäle 45, 46, 47, 48 in
Verbindung steht, und die Auslassöffnungen 666, 667,
die mit dem Auslasskanal 53 in Verbindung stehen, über
den Verbindungskanal 704 miteinander in Verbindung. Somit wird
ein Arbeitsfluid von jeder der Verzögerungskammern 26, 27, 28 ausgegeben.
Die Voreilzuführströmung und die Verzögerungsablaufströmung
im Drosselbereich werden gesteuert, um deutlich kleiner als die
in anderen Bereichen des ersten Bereiches RI, der sich vom Drosselbereich
unterscheidet, zu sein. Im vorliegenden Zustand ist die Rotationsgeschwindigkeit des
Flügelrotors 14 zur Voreilseite begleitet von
der Strömung, die gesteuert wird, um klein zu sein, deutlich
graduell und langsam im Vergleich zur Rotationsgeschwindigkeit in
anderen Bereichen des ersten Bereiches RI, die sich vom Drosselbereich
unterscheiden.
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Ferner
steht der Verriegelungsanschluss 663, der mit der Verriegelungskammer 31 über
den Verriegelungskanal 200 in Verbindung steht, ferner mit
den Auslassöffnungen 666, 667 über
den Verbindungskanal 704 in Verbindung. Somit wird ein
Arbeitsfluid aus der Verriegelungskammer 31 ausgelassen.
Der Flügel 141 bewegt sich allmählich
in der Reihenfolge, die durch die 7A, 7B, 7C gezeigt
sind, entsprechend der langsamen Rotation des Flügelrotors 14 vor.
Außerdem bewegt sich das erste Hauptregulierelement 323 in
Schubrichtung X begleitet von dem Ausströmen des Arbeitsfluids
aus der Verriegelungskammer 31. Bei der allmählichen Voreilbewegung
der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1, die durch
das Steuerventil 60 verursacht wird, wenn das erste Hauptregulierelement 32 in
der Rotationsphase entsprechend dem Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 ist,
ist das erste Hauptregulierelement 32 in dem Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 angebracht,
indem ein Aufbringen mit Federwirkung des ersten Hauptfederelementes 33 auftritt.
Somit ist die Rotationsphasenverriegelung beendet.
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Auf
diese Weise verriegelt das erste Hauptregulierelement 32 des
Phasenverriegelungsabschnitts 30 die Rotationsphase entsprechend
der Position des Steuerkolbens 70 im Drosselbereich im ersten
Bereich RI. Ferner wird die Ventilzeitverhaltensteuervorrichtung 1 mit
einer gedrosselten Strömung versorgt. Dadurch kann der
Voreilwinkelbetrieb mit einer geringen Rotationsgeschwindigkeit
ausgeführt werden. Somit kann die Rotationsphase beständig
verriegelt werden.
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Ferner
ist die Federwirkung der Schraubenfeder 100 zwischen der
am stärksten verzögerten Phase und der Verriegelungsphase
wirksam. Außerdem bringt die Schraubenfeder 100 ein
größeres Drehmoment als ein mittleres Drehmoment
der Nockenwelle 2 auf den Flügelrotor 14 auf.
Daher kann der Flügelrotor 14 durch die Schraubenfeder 100 zur Verriegelungsphase
vorbewegt werden. Wenn das erste Hauptregulierelement 32 zu
einer Rotationsphase entsprechend dem Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 vorbewegt
wird, wird das erste Hauptregulierelement 32 in den Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 eingepasst,
indem ein Aufbringen der Federwirkung des ersten Hauptfederelementes 33 bewirkt
wird. Somit ist die Rotationsphasenverriegelung beendet.
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Ferner
bewegt sich, wenn der Steuerkolben 70 im Drosselbereich
ist, das erste Unterregulierelement 34 in Bezug auf den
Phasenverriegelungsabschnitt 30 in einer Auslassrichtung
(Schubrichtung X), indem die Federwirkung des ersten Unterfederelementes 35 ausgeübt
wird, um ein Arbeitsfluid auszugeben. Dadurch verriegelt das erste
Hauptregulierelement 32 die Rotationsphase, indem die Federwirkung
aufgebracht wird. Außerdem steht der Voreilverbindungskanal 201 mit
dem Verzögerungsverbindungskanal 202 über
die Verbindungskammer 313 in Verbindung. Auf diese Weise
stehen die Verbindungskanäle 22, 23, 24 mit
den Verzögerungskammern 26, 27, 28 in
Verbindung. Ferner stehen die Voreilkammern 22, 23, 24 und
die Verzögerungskammern 26, 27, 28 mit
dem Luftloch 203, das sich regulär öffnet,
in Verbindung. Zurzeit ist die Druckdifferenz zwischen den Voreilkammern 22, 23, 24 und den
Verzögerungskammern 26, 27, 28 durch
die Verbindung beseitigt. Somit wird das Hydraulikdruck-Rotationsdrehmoment,
das auf den Flügelrotor 14 aufgebracht wird, beseitigt.
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Ferner
hat das Verriegelungsloch, das den Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 und
den ersten Regulieraussparungsabschnitt 151 aufweist, mehrere
Schritte, die stufenweise den Vorstehbetrieb des ersten Hauptregulierventils 32 entsprechend
der langsamen Rotation gestatten. Ein solcher Vorstehbetrieb beschränkt
das Vorbewegen des ersten Hauptregulierelements 32 über
die Anbringposition entsprechend dem Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 hinaus.
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Unter
der Annahme, dass das erste Hauptregulierelement 32 an
dem Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 vorbei vorbewegt
wird, ohne in den Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 eingebracht zu
werden, verschwindet das hydraulische Voreildrehmoment, das durch
den Flügel 141, 142 verursacht wird,
und verschwindet das Voreildrehmoment, das durch die Schraubenfeder 100 verursacht
wird, ebenfalls an der Voreilseite in Bezug auf die Verriegelungsphase.
Im vorliegenden Zustand wird der Flügelrotor 14 verzögert,
indem das mittlere Drehmoment der Nockenwelle 2, die in 4 gezeigt
ist, aufgebracht wird. Außerdem wird der Flügelrotor 14 von einer
Verriegelungsphase zur Voreilseite bewegt, indem eine positive Komponente
der Nockendrehmomentschwankung aufgebracht wird. Daher kann im Mechanismus
der Ventilzeitverhaltensteuervorrichtung 1 entsprechend
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Verriegelungsvorgang
der Rotationsphase automatisch erneut durch das erste Hauptregulierelement 32 ausgeführt
werden. Somit kann die Rotationsphasenverriegelungssteuerung ferner
beständig ausgeführt werden.
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(I-2) Starten der Brennkraftmaschine (Erster
Bereich RI)
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Vor
dem Starten der Brennkraftmaschine wurde ein Arbeitsfluid noch nicht
zugeführt. In einem solchen Zustand ist Luft in einem Hauptkörper
der Ventilzeitverhaltensteuervorrichtung 1, einem Zuführkanal
der Pumpe 4 als eine Zuführquelle und Ähnlichem
enthalten. Wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird, wie es in
den 5, 8 gezeigt ist, ist der Steuerkolben 70 des
Steuerventils 60 in der Steuerkolbenbasisposition. Im vorliegenden
Zustand steht der Voreilanschluss 661 mit dem Hauptzuführanschluss 664 in
Verbindung und wird ein Arbeitsfluid von der Pumpe 4 in
jede der Voreilkammern 22, 23, 24 geführt.
Ferner gibt beim Phasenverriegelungsabschnitt 30 das erste
Unterregulierelement 34 ein Arbeitsfluid von der Verriegelungskammer 31 aus,
indem die Federwirkung des ersten Unterfederelementes 35 ausgeübt
wird, und verriegelt das erste Hauptregulierelement 32 die
Rotationsphase, indem die Federwirkung ausgeübt wird. Außerdem
stehen der Voreilverbindungskanal 201 und der Verzögerungsverbindungskanal 202 mit
der Verbindungskammer 313 in Verbindung.
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Anschließend
startet die Brennkraftmaschine einen Betrieb und startet die Pumpe 4 die
Zuführung eines Arbeitsfluids. Im vorliegenden Zustand strömt
ein Arbeitsfluid in den Hauptzuführanschluss 664 über
den Hauptzuführkanal 50. Das Arbeitsfluid geht
ferner um den Außenumfang des Steuerkolbens 70.
Somit wird das Arbeitsfluid von dem Voreilanschluss 661 in
die Voreilkammern 22, 23, 24 geführt. Das
Arbeitsfluid, das der Voreilkammer 22 zugeführt wird,
strömt durch den Voreilverbindungskanal 201, den
Verbindungskanal 313, den Verzögerungsverbindungskanal 202,
die Verzögerungskammer 26, den Verzögerungsanschluss 662,
den zweiten Ablaufanschluss 704b, den Verbindungskanal 704,
den Auslasskanal 53 und den Ölbehälter 6 in
dieser Reihenfol ge. Auf diese Weise wird ein Arbeitsfluid, das durch
die Pumpe 4 zugeführt wird, unverzüglich
umgeführt. Dadurch wird Luft, die im Umführpfad
enthalten ist, mit Arbeitsfluid ersetzt und ausgegeben.
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Wie
vorstehend beschrieben, wird beim Starten der Brennkraftmaschine
ein Arbeitsfluidumführprozess ausgeführt, um ein
Arbeitsfluid unverzüglich über die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1 umzuführen.
Dadurch kann eine Wartezeit zum Starten der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1 abgekürzt
werden. Außerdem kann ein Phasenbetrieb, der von der Brennkraftmaschine
benötigt wird, unverzüglich ausgeführt
werden. Ferner kann beim Starten der Brennkraftmaschine die Brennkraftmaschine
in einem Zustand gestoppt werden, in dem das erste Hauptregulierelement 32 in
den Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 nicht eingepasst
ist. Selbst in einem solchen Zustand ist das erste Unterregulierelement 34 in
einer Position zum Verbinden des Voreilverbindungskanals 201 mit
dem Verzögerungsverbindungskanal 202, indem die
Federwirkung des ersten Unterfederelementes 35 ausgeübt
wird, unabhängig vom Zustand des ersten Hauptregulierelementes 32.
Daher kann das erste Unterregulierelement 34 einen Umführpfad
absichern, um ein Arbeitsfluid unverzüglich zum Umführpfad
umzuführen.
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Ferner
steuert nach dem Starten des Zirkulationsbetriebes eines Arbeitsfluids
die Steuerschaltung 92 den Steuerkolben 70 zum
Bewegen zum Drosselbereich (I-1). In Begleitung von der Bewegung
des Steuerkolbens 70 wird der Abstand zwischen dem ersten
Drosselabschnitt 710 und dem ersten Hülsenseitenvorsprung 669 klein.
Dadurch verringert sich der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen
und wird die Umführströmung eines Arbeitsfluids
reguliert. Auf diese Weise wird die Umführströmung
eines Arbeitsfluids reguliert, um kleiner als die Umführströmung
beim Beginn des Startens der Brennkraftmaschine zu sein. Dadurch
kann ein Arbeitsfluidumführvorgang mit einer kleinen Menge
der Umführströmung zum Absichern eines unverzüglichen
Startens der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1 aufrechterhalten
werden. Somit kann eine Betriebslast der Pumpe 4 verringert
werden.
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(II) Voreilwinkelbetrieb (Voreilbereich
Ra)
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Beispielsweise
erfordert eine Brennkraftmaschine ein relativ großes Motordrehmoment,
wenn diese mit niedriger oder mittlerer Geschwindigkeit bzw. Drehzahl
betrieben wird und auf diese eine hohe Last wirkt. In einem solchen
Zustand erregt die Steuerschaltung 92 die Antriebsquelle 90,
um eine Antriebsleistungssteuerung des Steuerventils 60 auszuführen.
Dadurch steuert die Steuerschaltung 92 den Steuerkolben 70,
um eine Bewegung zum Voreilbereich Ra, der in 9 gezeigt
ist, auszuführen.
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Folglich
steht, begleitet vom Verriegelungsbetrieb (I-1), der Voreilanschluss 661 mit
dem Hauptzuführanschluss 664 in Verbindung und
wird ein Arbeitsfluid von der Pumpe 4 in jede der Voreilkammern 22, 23, 24 geführt.
Außerdem steht der Verzögerungsanschluss 662 mit
dem zweiten Ablaufanschluss 704b in Verbindung und wird
Arbeitsfluid aus jeder der Verzögerungskammern 26, 27, 28 zum Auslasskanal 53 ausgegeben.
Ferner stehen der Verriegelungsanschluss 663, der mit der
Verriegelungskammer 31 über den Verriegelungskanal 200 in Verbindung
steht, und der Unterzuführanschluss 665, der mit
der Pumpe 4 über den Unterzuführkanal 52 in
Verbindung steht, miteinander in Verbindung. Somit wird ein Arbeitsfluid
der Verriegelungskammer 31 zugeführt.
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Im
Zusammenhang mit der Zuführung eines Arbeitsfluids zur
Verriegelungskammer 31 wird das erste Unterregulierelement 34 in
die Zurückziehrichtung Y entgegen der Federwirkung des
ersten Unterfederelementes 35 bewegt. Dadurch drückt
die Bodenfläche des Stützabschnitts 312 mit
großem Durchmesser den angebrachten Abschnitt 341 in
die Zurückziehrichtung Y. Somit wird das erste Hauptregulierelement 32 aus
dem Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 und dem ersten
Regulieraussparungsabschnitt 151 zurückgezogen
und wird die Verriegelung freigegeben. Auf diese Weise werden die Voreilkammern 22, 23, 24 von
den Verzögerungskammern 26, 27, 28 blockiert.
Ferner werden die Voreilkammern 22, 23, 24 und
die Verzögerungskammern 26, 27, 28 von
dem Luftloch 203, das sich regulär öffnet,
blockiert.
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Gemäß Vorbeschreibung
wird, wenn der Steuerkolben 70 in dem Voreilbereich Ra
ist, ein Arbeitsfluid jeder der Voreilkammern 22, 23, 24 zugeführt
und aus jeder der Verzögerungskammern 26, 27, 28 ausgegeben,
in dem Zustand, in dem die Verriegelung des ersten Hauptregulierelementes 32 freigegeben
ist, indem ein Arbeitsfluid in die Verriegelungskammer 31 eingeführt
wird. Beispielsweise wird der Steuerkolben 70 zu einer
Randposition des Voreilbereiches Ra an der Seite des Verriegelungsbereiches
RI in 5 bewegt. Dadurch wird eine Umführströmung
eines Arbeitsfluids das Maximum zwischen den Anschlüssen 661, 664 über
den maximalen Kanalbereich im Voreilbereich Ra. Daher kann das Ventilzeitverhalten
schnell vorbewegt werden.
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Wenn
der Steuerkolben 70 in den zweiten Bereich Rf gesteuert
wird, muss das erste Hauptregulierelement 32 im Verriegelungsfreigabezustand gehalten
werden. Genauer gesagt muss im Voreilbereich Ra, in dem die Rotationsphase
zur Voreilseite geändert wird, im Verzögerungsbereich
Rr, in dem die Rotationsphase zur Verzögerungsseite geändert wird,
oder im Haltebereich Rh, in dem die Rotationsphase zwischen dem
Voreilbereich Ra und dem Verzögerungsbereich Rr aufrechterhalten
wird, das erste Hauptregulierelement 32 im Verriegelungsfreigabezustand
gehalten werden.
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Jedoch
kann beispielsweise ein Voreilwinkelbetrieb der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1 im
Voreilbereich Ra ausgeführt werden, wenn die Brennkraftmaschine
in einem Betriebszustand ist. In einem solchen Zustand bewegt sich,
wenn der Flügel 141 mit einer Drehmomentschwankungskomponente der
Nockenwelle 2 zur Aufnahme eines negativen Drehmoments
beaufschlagt wird, der Flügelrotor 141 in die
Voreilrichtung, um das Volumen der Voreilkammer 22 zu erhöhen.
Folglich verringert sich ein Druck in der Voreilkammer 22.
Folglich strömt ein Arbeitsfluid von der Pumpe 2 in
die Voreilkammer 22, in der der Druck verringert wird.
Außerdem wird ein Arbeitsfluid dazu gebracht, von dem Unterzuführanschluss 665 durch
den Unterzuführkanal 52 in den Zweigabschnitt 51 zu
strömen. In Begleitung von der Bewegung eines Arbeitsfluids
wird das erste Unterregulierelement 34 des Phasenverriegelungsabschnitts 30 in die
Schubrichtung X bewegt. Folglich kann der Verriegelungsfreigabezustand
des ersten Hauptregulierelementes 32 nicht aufrechterhalten
werden. In dem vorliegenden Zustand kann, wenn sich die Rotationsphase
des Flügels 141 ändert, das erste Hauptregulierelement 32 in
den Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 oder dem ersten
Regulieraussparungsabschnitt 151 vorstehen. Folglich kann
das erste Hauptregulierelement 32 im Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 oder
dem ersten Regulieraussparungsabschnitt 151 steckenbleiben,
um eine gleichmäßige Änderung bei der
Rotationsphase des Flügels 141 zu stören.
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Beispielsweise
wurde die Vorrichtung, die in dem
US-Patent 2002/0139332 A1 offenbart
ist, konzipiert, um ein Schiebekolbenventil für eine Phasensteuerung
nahe einer Verriegelungseinheit für eine Phasenverrieglung
anzuordnen. Insbesondere befindet sich, wenn das Schiebekolbenventil
für eine Phasensteuerung in einem Hauptkörper
untergebracht ist, wie zum Beispiel einem Flügelrotor der
Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
1, das Schiebekolbenventil
nahe der Verriegelungseinheit. Dementsprechend wird eine Pulsation
bzw. ein Pulsieren eines Arbeitsfluids in einfacher Weise zur Verriegelungskammer über
den Verriegelungskanal, der die Verriegelungskammer mit dem Schiebekolbenventil
verbindet, übertragen. In einem solchen Fall kann eine
Pulsation eines Arbeitsfluids eine negative Wirkung auf einen Betrieb
der Verriegelungseinheit ausüben, um einen geeigneten Steuervorgang
der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung zu stören.
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Im
Hinblick auf ein solches Problem ist in der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1 entsprechend
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Unterrückschlagventil 520 im
Unterzuführkanal 52 vorgesehen, der vom Hauptzuführkanal 50 am
Zweigabschnitt 51 in der Stromabwärtsrichtung
der Arbeitsfluid-Zuführquelle abzweigt. Das Unterrückschlagventil 520 weist
ein Ventilelement in einer Vorlauf- bzw. Membran- bzw. Leitungsform
auf. Das Unterrückschlagventil 520 begrenzt ein
Arbeitsfluid darin, von dem Unterzuführanschluss 665 zum
Zweigabschnitt 51 zu strömen. Dadurch kann die
Rückströmungsbeschränkungsfunktion des
Unterrückschlagventils 520 den Verriegelungsfreigabezustand des
ersten Hauptregulierelementes 32 aufrechterhalten. Daher
kann das Ventilzeitverhalten im zweiten Bereich Rf schnell gesteuert
werden.
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Alternativ
dazu kann beispielsweise ein Voreilwinkelbetrieb der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1 ausgeführt
werden, wenn der Verbrennungsmotor in einem Betriebszustand ist.
In einem solchen Zustand bewegt sich, wenn der Flügel 141 mit
einer Drehmomentschwankungskomponente der Nockenwelle 2 beaufschlagt
wird, um ein positives Drehmoment aufzunehmen, der Flügel 141 in
die Verzögerungsrichtung, um das Volumen der Voreilkammer 22 zu
verringern. Folglich erhöht sich ein Druck in der Voreilkammer 22.
Ein Arbeitsfluid wird dazu gebracht, um von der Voreilkammer 22,
deren Druck sich erhöht, zur Pumpe 4 zu strömen.
Jedoch wird eine solche Strömung eines Arbeitsfluids durch das
Hauptrückschlagventil 500 beschränkt,
das zwischen dem Hauptzuführanschluss 664 und
der Pumpe 4 im Hauptzuführkanal 50 vorgesehen
ist. Ferner bewirkt der Betrieb des Hauptrückschlagventils 50 zum
Begrenzen eines Arbeitsfluids in Bezug auf eine Rückströmung,
dass einen Hydraulikdruck, der durch den Zweigabschnitt 51,
den Unterzuführkanal 52 und den Verriegelungskanal 200 übertragen
wird, das erste Unterregulierelement 34 in der Verriegelungskammer 31 in
die Zurückziehrichtung Y bewegt. Jedoch arbeitet der Hydraulikdruck,
der durch den Betrieb des Hauptrückschlagventils 500 verursacht wird,
um den freigegebenen Zustand des ersten Hauptregulierelements 32 aufrechtzuerhalten.
Dadurch übt ein solcher Betrieb des Hauptrückschlagventils 500 keine
negative Wirkung auf den Betrieb der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1 aus.
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(III) Haltebetrieb (Haltebereich Rh)
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Beispielsweise
ist eine Brennkraftmaschine in einem Normalbetrieb, wenn ein Fahrpedal
des Fahrzeugs in einer konstanten Position gehalten wird. In einem
solchen Zustand erregt die Steuerschaltung 92 die Antriebsquelle 90,
um eine Antriebsleistungssteuerung des Steuerventils 60 auszuführen.
Dadurch steuert die Steuerschaltung 92 den Steuerkolben 70,
um eine Bewegung zum Haltebereich Rh, der in 10 gezeigt
ist, zu bewirken.
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Folglich
wird der Voreilanschluss 661, der mit jeder der Voreilkammern 22, 23, 24 über
die Kanäle 41, 42, 43, 44 in
Verbindung steht, von den anderen Anschlüssen blockiert.
Daher wird die Zuführung eines Arbeitsfluids in jede der
Voreilkammern 22, 23, 24 gestoppt und
wird ein Arbeitsfluid in jede der Voreilkammern 22, 23, 24 akkumuliert.
Außerdem wird der Verzögerungsanschluss 662,
der mit jeder der Verzögerungskammern 26, 27, 28 durch
die Kanäle 45, 46, 47, 48 in
Verbindung steht, von anderen Anschlüssen blockiert. Dadurch
wird eine Zuführung eines Arbeitsfluids in jede der Verzögerungskammern 26, 27, 28 gestoppt
und wird ein Arbeitsfluid in jeder der Verzögerungskammern 26, 27, 28 akkumuliert. Ferner
stehen begleitend zum Voreilwinkelbetrieb (II) der Verriegelungsanschluss 663,
der Hauptzuführanschluss 664 und der Unterzuführanschluss 665 miteinander
in Verbindung. Somit wird ein Arbeitsfluid der Verriegelungskammer 31 zugeführt.
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Wie
beschrieben, wird, wenn der Steuerkolben 70 im Haltebereich
Rh ist, ein Arbeitsfluid in jede der Voreilkammern 22, 23, 24 und
jede der Verzögerungskammern 26, 27, 28 in
dem Zustand geführt, in dem die Verriegelung des ersten
Hauptregulierelementes 32 freigegeben wird, indem ein Arbeitsfluid der
Verriegelungskammer 31 zugeführt wird, ähnlich dem
Voreilwinkelbetrieb (II). Auf diese Weise kann das Ventilzeitverhalten
aufrechterhalten werden.
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(IV) Verzögerungswinkelbetrieb
(Verzögerungsbereich Rr)
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Beispielsweise
erfordert eine Brennkraftmaschine ein relativ geringes Motordrehmoment,
wenn eine geringe Last aufgebracht wird. In einem solchen Zustand
erregt die Steuerschaltung 92 die Antriebsquelle 90,
um eine Antriebsleistungssteuerung des Steuerventils 60 auszuführen.
Dadurch steuert die Steuerschaltung 92 den Steuerkolben,
um sich zum Verzögerungsbereich Rr zu bewegen, der in 11 gezeigt ist.
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Folglich
stehen der Voreilanschluss 661, der mit jeder der Voreilkammern 22, 23, 24 über
die Kanäle 41, 42, 43, 44 in
Verbindung steht, und die Auslassöffnungen 666,
die mit dem Auslasskanal 53 in Verbindung stehen, miteinander über
den ersten Ablaufanschluss 704a und den Verbindungskanal 704 in
Verbindung. Somit wird ein Arbeitsfluid von jeder der Voreilkammern 22, 23, 24 ausgegeben.
Außerdem stehen der Verzögerungsanschluss 662,
der mit jeder der Verzögerungskammern 26, 27, 28 über
die Kanäle 45, 46, 47, 48 in
Verbindung steht, und der Hauptzuführanschluss 664,
der mit der Pumpe 4 in Verbindung steht, miteinander über
die Kanäle 45, 46, 47, 48 in
Verbindung. Somit wird ein Arbeitsfluid von der Pumpe 4 zu
jeder der Verzögerungskammern 26, 27, 28 geführt.
Ferner stehen in Begleitung zum Voreilwinkelbetrieb (II) der Verriegelungsanschluss 663 und
der Unterzuführanschluss 665 miteinander in Verbindung.
Somit wird ein Arbeitsfluid der Verriegelungskammer 31 zugeführt.
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Gemäß Vorbeschreibung
wird, wenn der Steuerkolben 70 im Verzögerungsbereich
Rr ist, ein Arbeitsfluid der Verriegelungskammer 31 zugeführt, um
die Verriegelung des ersten Hauptregulierelementes 32 freizugeben.
Somit wird ein Arbeitsfluid jeder der Verzögerungskammern 26, 27, 28 zugeführt und
wird ein Arbeitsfluid von jeder der Voreilkammern 22, 23, 24 in
dem Zustand ausgegeben, in dem die Verriegelung des ersten Hauptregulierelementes 32 ähnlich
dem Voreilwinkelbetrieb (II) und dem Haltebetrieb (III) freigegeben
ist. Beispielsweise wird der Steuerkolben 70 zu einer Randposition
des Verzögerungsbereiches Rr bewegt, die ein Ende (bewegliches
Ende) eines beweglichen Bereiches in zweiter Richtung Y in 5 ist.
Dadurch wird eine Zirkulationsströmung eines Arbeitsfluids
maximal zwischen den Anschlüssen 662, 664 durch
den maximalen Kanalbereich im Verzögerungsbereich Rr. Daher
kann das Ventilzeitverhalten schnell verzögert werden.
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Wenn
eine Brennkraftmaschine gestoppt wird, wird das erste Hauptregulierelement 32 normal in
den Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 eingepasst und
im Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 gehalten, um ein
nächstes Starten vorzubereiten. Wenn jedoch eine Fehlfunktion
auftritt, kann das erste Hauptregulierelement 32 in einem
Zustand gehalten werden, in dem der Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 durch
das erste Hauptregulierelement 32 nicht verriegelt ist.
In einem solchen Fall wird, insbesondere wenn die Brennkraftmaschine stoppt,
wenn der Flügelrotor 14 in der Maximalverzögerungsposition
ist, eine Schließphase des Einlassventils verzögert
und verringert sich ein Verdichtungsverhältnis. Folglich
kann bei einer Temperaturverringerung eine Startleistung der Brennkraftmaschine
beeinträchtigt bzw. verschlechtert werden. Dementsprechend
ist es wünschenswert, die Rotationsphase zur Startphase
so schnell wie möglich zurückzuführen,
wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird. Ein Nockendrehmoment
schwankt bei einem Andreh- bzw. Anwerfbetrieb, wenn die Brennkraftmaschine
gestartet wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann
die Rotationsphase durch sich selbst zur Startphase zurückgeführt
werden, indem das negative Drehmoment beim Andrehbetrieb verwendet wird.
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Genauer
gesagt schwankt, wenn der Steuerkolben 70 des Steuerventils 60 in
der Grundposition ist und wenn das erste Hauptregulierelement 32 nicht in
den Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 und den ersten
Verriegelungsaussparungsabschnitt 151 eingepasst ist, wie
es in 7A gezeigt ist, der Flügelrotor 14 in
Voreilrichtung, indem eine negative Drehmomentkomponente der Nockendrehmomentschwankung
in einem Andrehvorgang aufgebracht wird, wenn die Brennkraftmaschine
gestartet wird. Wenn eine Temperatur eines Arbeitsfluids niedrig
ist, ist die Viskosität eines Arbeitsflu ids hoch. In einem solchen
Zustand kann, selbst wenn der Flügelrotor 14 Voreilrichtung
schwankt, um das Volumen der Voreilkammer 22 zu erhöhen,
die Zuführung eines Arbeitsfluids von der Pumpe unzureichend
werden. Folglich kann ein Innendruck der Voreilkammer 22 unterhalb
eines Atmosphärendruckes sein. In einem solchen Fall kann
eine Schwankung des Flügelrotors 14 zur Voreilseite
in einer Periode, in der ein negatives Drehmoment aufgebracht wird,
klein werden. Somit kann der Flügelrotor 14 zum
maximalen Verzögerungswinkel in einer Periode erneut zurückgeführt werden,
wenn ein positives Drehmoment in einem Nockendrehmomentschwankungszyklus
aufgebracht wird.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel gibt, selbst wenn das
erste Hauptregulierelement 32 nicht angebracht ist, das
erste Unterregulierelement 34 ein Arbeitsfluid aus der
Verriegelungskammer 31 aus, wobei Federwirkung aufgebracht
wird. Außerdem wird das erste Unterregulierelement 34 betrieben,
um die Voreilkammer 22 und die Verzögerungskammer 26 mit
dem Luftloch 203 zu verbinden. In diesem Fall kann, wenn
der Innendruck der Voreilkammer 22 niedriger als der Atmosphärendruck
aufgrund eines negativen Drehmoments beim Andrehbetrieb wird, die
Atmosphäre aus dem Luftloch 203 in die Voreilkammer 22 über
den Voreilverbindungskanal 201 und den Verzögerungsverbindungskanal 202 gefördert
werden. Daher wird die Schwankung des Flügelrotors 14 zur
Voreilseite in der Periode, in der das negative Drehmoment aufgebracht
wird, groß.
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Der
erste Regulieraussparungsabschnitt 151 ist mit dem Phasenverriegelungsabschnitt 30 an
der Seite der Vorderplatte 15 versehen, um sich in Voreilrichtung
zur Verriegelungsphase hin zu erstrecken. Der Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 ist
an dem Phasenverriegelungsabschnitt 30 an der Seite der
Vorderplatte 15 vorgesehen. Der Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 ist
ein tiefer Bodenabschnitt, der an der Voreilseite in Bezug auf dem
ersten Regulieraussparungsabschnitt 151 ausgebildet ist.
Wie es in 7B gezeigt ist, steht das erste Hauptregulierelement 32 in
den ersten Regulieraussparungsabschnitt 151 vor, der ein
schmaler Bodenabschnitt ist, wenn der Flügelrotor 14 zur
Voreilseite hin schwankt. Dadurch ist, selbst wenn ein positives Drehmoment
einer Nockendrehmomentschwankung aufgebracht wird, das erste Hauptregulierelement 32 in
der Lage, den Flügelrotor 14 dahingehend zu beschränken,
dass dieser zur maximalen Verzögerungsseite zurückgeführt
wird. Ferner schwankt in der nachfolgenden Periode, in der ein negatives Drehmoment
aufgebracht wird, der Flügelrotor 14 weiter zur
Voreilseite von einer Basisphase, die in 7B gezeigt
ist. Der vorliegende Betrieb wird wiederholt, sodass der Flügelrotor 14 zur
Verriegelungsphase, wie in 7C gezeigt,
im Andrehbetrieb, der für den Motorstart geeignet ist,
voreilt.
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Die
Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung entsprechend dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel weist das erste Unterregulierelement 34 und das
erste Unterfederelement 35 auf. Das erste Unterregulierelement 34 funktioniert
als eine Verriegelungseinheit und weist den Druckaufnahmeabschnitt 340 und
den angebrachten Abschnitt 320 auf. Der Druckaufnahmeabschnitt 340 ist
im Flügelrotor 14 untergebracht, um in gleicher
Richtung wie die Bewegungsrichtung des ersten Hauptregulierelements 32 beweglich
zu sein. Der erste Druckaufnahmeabschnitt 340 nimmt einen
Druck in Zurückziehrichtung von einem Arbeitsfluid auf,
das der Verriegelungskammer 31 zugeführt wird.
Der angebrachte Abschnitt 320 ist mit dem ersten Hauptregulierelement 32 in
Zurückziehrichtung versehen und von dem ersten Hauptregulierelement 32 in
Schubrichtung beabstandet. Das erste Unterfederelement 35 spannt
das erste Unterregulierelement 34 in Schubrichtung vor.
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In
der vorliegenden Struktur wird ein Arbeitsfluid von der Pumpe 4 mit
einem Betrieb der Brennkraftmaschine zugeführt und wird
das zugeführte Arbeitsfluid der Verriegelungskammer 31 zugeführt.
Die Brennkraftmaschine kann ein Verriegeln bewirken, um zu stoppen,
bevor das erste Hauptregulierelement 32 in den Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 geschoben
wird, um die Rotationsphase innerhalb der Regulierphase zwischen
der maximalen vorgeeilten Phase und der maximalen verzögerten
Phase zu regulieren. In einem solchen Fall verringert sich der Druck
eines Arbeitsfluids, der der Verriegelungskammer 31 zugeführt
wird. Folglich wird auf das erste Unterregulierelement 34,
das sich im Druckaufnahmeabschnitt 340 befindet, ein Druck
in Zurückziehrichtung von einem Arbeitsfluid in der Verriegelungskammer 31 aufgebracht.
Somit bewegt sich das erste Unterregulierelement 34 in
Schubrichtung durch Vorspannung von dem ersten Unterfederelement 35.
Im vorliegenden Zustand wird das erste Hauptregulierelement 32,
auf das das erste Unterregulierelement 34 über
den angebrachten Abschnitt 320 in Zurückziehrichtung
gebracht ist, von dem ersten Hauptfederelement 33 vorgespannt,
um sich mit dem ersten Unterregulierelement 34 zu bewegen.
Daher berührt das erste Hauptregulierelement 32 die
Innenfläche des Gehäuses 11 in einer
Rotationsphase, die sich von der Regulierphase insbesondere unterscheidet.
Somit berührt das erste Hauptregulierelement 32 die
Innenfläche des Gehäuses 11, um in Bezug
auf das Gehäuse 11 unbeweglich zu sein. Selbst
nach solch einem Zustand bewegt sich das erste Unterregulierelement 34,
das vom ersten Unterfederelement 35 vorgespannt wird, um
das verleibende Hydraulikfluid in der Verriegelungskammer 31 über
den Druckaufnahmeabschnitt 340 auszustoßen. Gleichzeitig
ist das erste Unterregulierelement 34 in der Schubrichtung in
Bezug auf das erste Hauptregulierelement 32 beweglich,
um vom angebrachten Abschnitt 320 beabstandet zu sein.
Auf diese Weise wird bei einem Andrehbetrieb, wenn die Brennkraftmaschine
gestartet wird, die Rotationsphase zur Regulierphase geändert,
indem das Schwankungsdrehmoment, das durch den Antriebsvorgang verursacht
wird, aufgebracht wird, um das erste Hauptregulierelement 32 in den
Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 zu schieben. Somit
kann der angebrachte Abschnitt 32 des ersten Hauptregulierelements 32 in
die Schubrichtung mit einer hohen Geschwindigkeit unabhängig
von einem verbleibenden Hydraulikfluid in der Verriegelungskammer 31 bewegt
werden. Daher kann die Rotationsphase weiter beständig
verriegelt werden, um ein Phasenverriegelungsverhalten zu verbessern.
Selbst bei einer Umgebung mit niedriger Temperatur kann die Rotationsphase
auf die Regulationsphase geregelt werden, indem das erste Hauptregulierelement 32 in
den Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 schnell und beständig
geschoben wird. Daher kann eine Motorstartleistung bzw. ein Motorstartverhalten
sichergestellt werden.
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Ferner
ist das erste Unterregulierelement 34 konfiguriert, um
am Außenumfang des ersten Hauptregulierelementes 32 angebracht
zu sein. Der Flügelrotor 14 hat den Stützabschnitt 311 mit
kleinem Durchmesser, um den Außenumfang des ersten Hauptregulierelementes 32 zu
stützen. Das erste Unterregulierelement 34 bildet
die Verriegelungskammer 31 mit dem Druckaufnahmeabschnitt 340,
der zum Stützabschnitt 311 mit kleinem Durchmesser
im ersten Unterregulierelement 34 entgegengesetzt ist.
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Bei
der vorliegenden Struktur ist es schwierig, den Druck eines Arbeitsfluids,
das der Verriegelungskammer 31 zugeführt wird,
auf das erste Hauptregulierelement 32 aufzubringen. Daher
kann ein Arbeitsfluid, das in der Verriegelungskammer 31 ver bleibt,
die Bewegung des ersten Hauptregulierelementes 32 in Schubrichtung
X nicht stören. Daher kann eine Leistung bzw. ein Verhalten
der Rotationsphasenverriegelung sichergestellt werden. Im Startbetrieb
der Brennkraftmaschine durch Ausführen eines Andrehbetriebes
kann, selbst wenn ein Arbeitsfluid in der Verriegelungskammer 31 verbleibt,
ein verbleibendes Arbeitsfluid darin begrenzt werden, die Geschwindigkeit
des ersten Hauptregulierelementes 32 zu verringern, das
sich in Schubrichtung X bewegt. Daher kann, wenn die Rotationsphase
zur Regulierphase geändert wird, um das erste Hauptregulierelement 32 in
den Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 zu schieben,
die schnelle Bewegung des ersten Hauptregulierelementes 32 beständig
gesichert werden, selbst bei einer Umgebung mit niedriger Temperatur.
Somit kann ein Motorstartverhalten beständig bei einer
Umgebung mit niedriger Temperatur sichergestellt werden.
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Der
Flügel 141 hat das Luftloch 203, das
in der Innenfläche des Stützabschnitts 312 mit
großem Durchmesser geöffnet ist, um mit der Außenseite
des Stützabschnitts 312 mit großem Durchmesser
in Verbindung zu stehen, und das konfiguriert ist, Außenluft aufzunehmen
und auszugeben. Das Ende des ersten Unterregulierelements 34 in
Zurückziehrichtung Y bewegt sich in Schubrichtung X über
eine Blockadeposition hinaus, an der das Ende des ersten Unterregulierelementes 34 den
Voreilverbindungskanal 201 und den Verzögerungsverbindungskanal 202 von
der Verbindungskammer 313 blockiert. Dadurch steht das
Luftloch 203 sowohl mit dem Voreilverbindungskanal 201 als
auch dem Verzögerungsverbindungskanal 202 in Verbindung.
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Auf
diese Weise bewegt sich, wenn die Brennkraftmaschine stoppt, bevor
die Rotationsphase durch das erste Hauptregulierelement 32 blockiert wird,
das sich in Schubrichtung X bewegt, das erste Unterregulierelement 34 in
Schubrichtung X über die Blockadeposition hinaus, um das
Luftloch 203 mit den Verbindungskanälen in Verbindung
zu bringen. In einem solchen Verbindungszustand kann, selbst wenn
ein Arbeitsfluid in einer der Voreilkammer 22 und der Verzögerungskammer 26 beim
Andrehbetrieb verbleibt, wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird,
ein in der einen Kammer verbleibendes Arbeitsfluid zur anderen Kammer
durch den Voreilverbindungskanal 201 und den Verzögerungsverbindungskanal 202 bewegt
werden, die sowohl mit der Voreilkammer 22 als auch mit
der Verzögerungskammer 26 in Verbindung stehen.
Außerdem kann beim Startvorgang, selbst wenn die Viskosität
eines Arbeitsfluids hoch ist und ein solches Arbeitsfluid aufgrund
beispielsweise der Verschlechterung, Kälte oder Ähnlichem
kaum bewegt werden kann, Luft der Voreilkammer 22 und der
Verzögerungskammer 26 über das Luftloch 203 zugeführt
werden. Daher können, wenn die Rotationsphase zur Regulierphase
geändert wird und wenn das erste Hauptregulierelement 32 in
den Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 geschoben wird,
die folgenden Bedingungen beschränkt werden: Verringerung
einer Geschwindigkeit einer Rotationsphasenänderung aufgrund
eines Arbeitsfluids, das in der Voreilkammer 22 oder der Verzögerungskammer 26 verbleibt,
und Verringerung einer Geschwindigkeit einer Rotationsphasenänderung
aufgrund eines Unterdrucks, der in der Voreilkammer 22 oder
der Verzögerungskammer 26 aufgrund einer Erhöhung
in einem Volumen verursacht wird, die durch ein schwankendes Drehmoment
bei einem Andrehbetrieb verursacht wird. Daher kann ein Startverhalten
der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1 verbessert
werden, um die Rotationsphase schnell zu verändern, die
zum Schieben des ersten Hauptregulierelements 32 in den
Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 erforderlich ist.
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Wenn
das erste Hauptregulierelement 32 aus dem Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 zurückgezogen
wird, wird das erste Unterregulierelement 34 zur Blockadeposition
bewegt, die über die Verbindungsposition zwischen den Verbindungskanälen
in der Zurückziehrichtung Y ist. Dadurch kann der Voreilverbindungskanal 201 von
dem Verzögerungsverbindungskanal 202 blockiert
werden. Daher kann, wenn das Ventilzeitverhalten gesteuert wird,
indem ein Arbeitsfluid zu einer der Kammern Voreilkammer 22 und
Verzögerungskammer 26 unter solch einem Blockadezustand
zugeführt wird, die Leckage des Arbeitsfluids von einer
zur anderen durch den Voreilverbindungskanal 201 und den
Verzögerungsverbindungskanal 202 eingeschränkt
werden. Somit kann ein Ansprechen der Ventilzeitverhalten-Steuerung
verbessert werden.
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Ferner
kann der Öffnungsbereich des Luftlochs 203 größer
als die Kanalbereiche bzw. Kanalflächen des Voreilverbindungskanals 201 und
des Verzögerungsverbindungskanals 202 sein. In
diesem Fall wird in einem Verbindungspfad, der durch das erste Unterregulierelement 34 gebildet
wird, das in Schubrichtung X bewegt wird, um das Luftloch 203 mit
dem Voreilverbindungskanal 201 und dem Verzögerungsverbin dungskanal 202 zu
verbinden, ein Strömungswiderstand der Luft niedriger als
eine Strömungswiderstand eines Arbeitsfluids werden. Daher
wird in einem Andrehvorgang, wenn die Brennkraftmaschine gestartet
wird, in einem Zustand, in dem das Luftloch 203 mit dem
Voreilverbindungskanal 201 und dem Verzögerungsverbindungskanal 202 in
Verbindung steht, ein Arbeitsfluid in Bezug auf die Leckage aus
der Voreilkammer 22 und der Verzögerungskammer 26 begrenzt,
die jeweils mit dem Voreilverbindungskanal 201 und dem
Verzögerungsverbindungskanal 202 in Verbindung
stehen. Somit kann Luft in einfacher Weise der Voreilkammer 22 und
der Verzögerungskammer 26 zugeführt werden.
Daher wird, wenn die Rotationsphase zur Regulierphase geändert
wird und das erste Hauptregulierelement 32 in den Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 geschoben
wird, die Geschwindigkeitsänderung der Rotationsphase verbessert
und kann ein Startverhalten der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1 verbessert
werden.
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Entsprechend
der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1 des vorliegenden
Ausführungsbeispiels werden sowohl eine Voreilzuführströmung
als auch eine Verzögerungsablaufströmung im Drosselbereich
im ersten Bereich RI gedrosselt. Die Rotationsphase kann in einem
Zustand verriegelt werden, wenn die in 4 gezeigte
Nockendrehmomentschwankung groß ist. In einem solchen Zustand kann,
selbst wenn ein Arbeitsfluid aus der Verzögerungskammer 26 ausgegeben
wird und Luft in die Verzögerungskammer 26 aufgrund
der Schwankung des Flügelrotors 14 strömt,
die Änderung bei der Rotationsphase begrenzt werden, indem
sowohl die Voreilzuführströmung als auch die Verzögerungsablaufströmung
im Drosselbereich in einem Zustand begrenzt werden, in dem die Verriegelung
im nachfolgenden Zustand freigegeben wird. Außerdem sind der
Voreilverbindungskanal 201 und der Verzögerungsverbindungskanal 202 vorgesehen,
um die Voreilkammer 22 mit der Verzögerungskammer 26 zu verbinden.
Bei der vorliegenden Struktur kann die langsame Phasenänderung
des Flügelrotors 14 zur Voreilseite weiter unterstützt
werden, indem die Verzögerungsablaufströmung zusätzlich
zur Voreilzuführströmung im Drosselbereich gedrosselt
wird.
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Die
Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1 weist ferner die
Schraubenfeder 100 als eine Unterstützungsfeder
auf, um eine Vorspannkraft aufzubringen, die größer
als ein mittleres Schwankungsdrehmoment ist, das von der Nockenwelle 2 übertragen wird
und zur Verzögerungsseite im Mittel exzentrisch aufgebracht
wird. Die Schraubenfeder 100 spannt den Flügelrotor 14 zur
Voreilseite entgegen dem Schwankungsdrehmoment vor. In der vorliegenden Struktur
ermöglicht, wenn diese auf der Verzögerungsseite
in Bezug auf die mittlere Phase ist, die Schraubenfeder 100,
dass die Rotationsphase zur mittleren Phase durch die Vorspannkraft
der Schraubenfeder 100 geändert wird, wenn die
Brennkraftmaschine stoppt. Im Gegensatz dazu kann, wenn diese auf
der Voreilseite in Bezug auf die mittlere Phase ist, die Rotationsphase
zur mittleren Phase geändert werden, wenn die Brennkraftmaschine
stoppt, indem ein Schwankungsdrehmoment verwendet wird, das zur
Verzögerungsseite im Mittel exzentrisch wirkt. In der vorliegenden
Struktur kann die Brennkraftmaschine beständig gestartet
werden, indem die Rotationsphase von beiden Seiten beim Motorstartbetrieb gesteuert
wird.
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Ferner
hat bei der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1 der
Steuerkolben 70 den ringförmigen ersten Drosselabschnitt 710,
der in Radialrichtung vom Außenumfang des Steuerkolbens 70 vorsteht.
Der Voreilzuführkanal ist zwischen dem ersten Drosselabschnitt 710 und
dem Hülsenabschnitt 66 ausgebildet, um den Voreilanschluss 661,
der mit der Voreilkammer 22 in Verbindung steht, mit dem
Hauptzuführanschluss 664 zu verbinden. Der Querschnittsbereich
des Voreilzuführkanals wird gesteuert, um kleiner zu sein,
wenn dieser im Drosselbereich ist, im Vergleich dazu, wenn dieser
im beweglichen Ende des Steuerkolbens 70 in erster Richtung
X ist. In der vorliegenden Struktur ist der Drosselbereich im ersten
Bereich RI definiert, in dem der erste ringförmige erste
Drosselabschnitt 710 vorgesehen ist. Der erste Drosselabschnitt 710 kann
im Steuerkolben 70 ausgebildet werden, sodass die Voreilzuführströmung als
eine gewünschte Drosselströmung erhalten wird, indem
der Querschnittsbereich des Voreilzuführkanals zwischen
dem ersten Drosselabschnitt 710 und dem Steuerkolben 70 ausgebildet
wird. Daher kann die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1 mit
einer hohen Produktivität vorgesehen werden.
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Ferner
hat der Steuerkolben 70 den ringförmigen zweiten
Drosselabschnitt 711, der in Radialrichtung von dem Außenumfang
des Steuerkolbens 70 vorsteht. Der Verzögerungsablaufkanal
ist zwischen dem zweiten Drosselabschnitt 711 und dem Steuerkolben 70 vorgesehen,
um den Verzögerungsanschluss 662, der mit der
Verzögerungskammer 26 in Verbindung steht, mit
den Auslassöffnungen 666, 667 zu verbinden.
Der Querschnittsbereich des Verzögerungsablaufkanals wird
gesteuert, um kleiner zu sein, wenn dieser im Drosselbereich ist,
im Vergleich dazu, wenn der Steuerkolben 70 im beweglichen Ende
in erster Richtung X ist.
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In
der vorliegenden Struktur ist der Drosselbereich im ersten Bereich
RI vorgesehen, indem der ringförmige zweite Drosselabschnitt 711 vorgesehen wird.
Der zweite Drosselabschnitt 711 kann im Steuerkolben 70 ausgebildet
sein, sodass der Verzögerungsablaufstrom als eine gewünschte
Drosselströmung erhalten wird, indem der Querschnittsbereich des
Verzögerungsablaufkanals zwischen dem zweiten Drosselabschnitt 711 und
dem Steuerkolben 70 ausgebildet wird. Daher kann die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1 mit
einer hohen Produktivität vorgesehen werden, wobei die
Konfiguration so gestaltet ist, dass die Voreilzuführströmung
und die Verzögerungsablaufströmung im Drosselbereich
gedrosselt werden.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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Das
zweite Ausführungsbeispiel als eine Modifikation des ersten
Ausführungsbeispiels wird unter Bezugnahme auf die 12 und 13 beschrieben. Wie
es in 12 gezeigt ist, unterscheidet
sich das vorliegende zweite Ausführungsbeispiel vom ersten Ausführungsbeispiel
in den folgenden zwei Strukturen. Als Erstes ist im Gegensatz zum
Phasenverriegelungsabschnitt 30 des ersten Ausführungsbeispiels
ein Phasenverriegelungsabschnitt 30A des zweiten Ausführungsbeispiels
ein erstes Regulierelement 32A, das ein einzelner Stift
ist. Zweitens sind der Voreilverbindungskanal 201 und der
Verzögerungsverbindungskanal 202 nicht vorgesehen.
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(Erste Regulier- und Verriegelungsstruktur)
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Das
erste Aufnahmeloch 310 des zweiten Ausführungsbeispiels
nimmt ein erstes metallisches Regulierelement 32A und ein
erstes Federelement 33A auf. Das erste Federelement 33A weist
eine metallische Kompressionsschraubenfeder auf, um eine Federwirkung
zu erzeugen, wenn diese elastisch verformt wird, um das erste Regulierelement 32A zur Vorderplatte 15 vorzuspannen.
Die Verriegelungskammer 31 ist ein ringförmiger
Raum, der zwischen der Innenfläche der Vorderplatte 15 und
der Außenfläche eines ringförmigen Vorsprungs 320A an
der Seite der Vorderplatte 15 ausgebil det ist. Der ringförmige
Vorsprung 320A ist in einem Mittelabschnitt des ersten
Regulierelements 32A in Axialrichtung ausgebildet. Der
Flügel 141 hat ein Luftloch 203A, das
in der Innenfläche des Stützabschnitts 312 mit
großem Durchmesser geöffnet ist, um mit der Außenseite
des Stützabschnitts 312 mit großem Durchmesser
in Verbindung zu stehen, und das konfiguriert ist, um die Außenluft
aufzunehmen und abzugeben. Das Luftloch 203A verbindet
einen ringförmigen Raum, der zwischen der Innenfläche
des ersten Aufnahmeloches 310 und der Außenfläche
des Vorsprungs 320A an der entgegengesetzten Seite zur
Vorderplatte 15 ausgebildet ist, und die Außenseite.
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Der
Außenumfang des ersten Regulierelements 32A wird
durch den Stützabschnitt 311 mit kleinem Durchmesser
gleitfähig gestützt. Der Außenumfang
des Vorsprungs 320A wird durch die Innenfläche
des Stützabschnitts 312 mit großem Durchmesser
gleitfähig gestützt. Somit ist das erste Regulierelement 32A in
Axialrichtung vor- und zurückbewegbar. Das erste Regulierelement 32A hat
eine Innenumfangsperipherie, die das Durchgangsloch 321 definiert,
das regulär die Seite der Vorderplatte 15 mit der
entgegengesetzten Seite von der Vorderplatte 15 verbindet.
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Wie
es in 13B gezeigt ist, bewegt sich das
erste Regulierelement 32A in Schubrichtung X, wenn es in
dem Regulierphasenbereich einschließlich der Verriegelungsphase
ist, wodurch es in den ersten Regulieraussparungsabschnitt 151 des
Gehäuses 11 geschoben wird Auf diese Weise wird,
wie es in 13B gezeigt ist, das erste
Regulierelement 32A, das in den ersten Regulieraussparungsabschnitt 151 geschoben
ist, durch die Regulierstoppeinrichtung 151a gehalten,
die durch das Ende des ersten Regulieraussparungsabschnitts 151 an
der Verzögerungsseite definiert ist. Dadurch wird eine Änderung
bei der Rotationsphase zur Verzögerungsseite an der ersten
Regulierphase reguliert, die eine Grenze des Regulierphasenbereiches
an der Verzögerungsseite ist. Andererseits wird das erste
Regulierelement 32A, das in den ersten Regulieraussparungsabschnitt 151 geschoben
wird, durch die Regulierstoppeinrichtung 151b zurückgehalten,
die durch ein Ende des ersten Regulieraussparungsabschnitts 151 an
der Voreilseite definiert ist. Dadurch wird eine Änderung
bei der Rotationsphase an der Voreilseite in der Verriegelungsphase
reguliert.
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Wie
es in 13C gezeigt ist, bewegt sich das
erste Regulierelement 32A in Schubrichtung X, wenn es in
der Verriegelungsphase ist, wodurch es in den Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 des Gehäuses 11 geschoben
wird. Das erste Regulierelement 32A, das in den Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 auf
diese Weise geschoben wird, wird mit dem Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 versehen.
Dadurch reguliert das erste Hauptregulierelement 32 die Änderung
bei der Rotationsphase sowohl an der Voreilseite als auch an der
Verzögerungsseite, um die Rotationsphase in der Verriegelungsphase
zu verriegeln.
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Ferner
bewegt sich das erste Regulierelement 32A in die Zurückziehrichtung
Y, wenn dieses im Regulierphasenbereich einschließlich
der Regulierphase ist. Dadurch wird das erste Hauptregulierelement 32 sowohl
aus dem Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 als auch
dem ersten Regulieraussparungsabschnitt 151 des Gehäuses 11 zurückgezogen.
Auf diese Weise wird das erste Regulierelement 32A aus
den Aussparungsabschnitten 152, 151 zurückgezogen,
wodurch die Regulierung der Rotationsphase ausgelöscht
wird, um eine beliebige Änderung bei der Rotationsphase
zu gestatten.
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Das
erste Regulierelement 32A wird der Verriegelungskammer 31 ausgesetzt.
Die Außenfläche des Vorsprungs 320 des
ersten Regulierelements 32A an der Seite der Vorderplatte
wird mit Druck in Zurückziehrichtung Y von einem Arbeitsfluid
in der Verriegelungskammer 31 beaufschlagt. Dadurch tritt eine
Antriebskraft auf, um das erste Regulierelement 32A in
Zurückziehrichtung Y zu bewegen.
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Das
erste Federelement 33A ist zwischen die Bodenfläche,
die das erste Aufnahmeloch 310 definiert und die sich an
der entgegengesetzten Seite von der Vorderplatte 15 befindet,
und das erste Regulierelement 32A zwischengefügt.
Das erste Federelement 33A bewirkt eine erste Federwirkung,
wenn diese zwischen der Fläche des ersten Aufnahmeloches 310 und
dem ersten Regulierelement 32A komprimiert wird, wodurch
das erste Regulierelement 32A in Schubrichtung X vorgespannt
wird. Bei der vorliegenden Struktur wird die erste Federwirkung des
ersten Federelementes 33A aufgebracht, um das erste Regulierelement 32A in
Schubrichtung X zu schieben, wenn es außerhalb des Regulierphasenbereiches
einschließlich der am stärksten verzögerten
Phase ist. Dadurch kann, wie es in 13A gezeigt
ist, das erste Regulierelement 32A mit der Innenfläche
der Vorderplatte 15 in Berührung sein.
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Bei
der vorliegenden Struktur, wie diese in 13C gezeigt
ist, wird die Rotationsphase des Flügelrotors 14 in
Bezug auf das Gehäuse 11 in einem Betätigungsabschnitt 10A gehalten,
wenn das erste Regulierelement 32A verriegelt ist, indem
es in den Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 eingepasst
ist. Andererseits wird, wie es in 13A gezeigt
ist, wenn das erste Regulierelement 32A aus dem Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 und dem
ersten Regulieraussparungsabschnitt 151 zurückgezogen
ist, um die Verriegelung freizugeben, ein Arbeitsfluid den Voreilkammern 22, 23, 24 zugeführt
und wird ein Arbeitsfluid aus den Verzögerungskammern 26, 27, 28 ausgegeben.
Dadurch ändert sich die Rotationsphase zur Voreilseite
und eilt das Ventilzeitverhalten vor. Wenn die Verriegelung freigegeben
wird, wird ein Arbeitsfluid den Verzögerungskammern 26, 27, 28 zugeführt
und wird ein Arbeitsfluid aus den Voreilkammern 22, 23, 24 abgegeben. Dadurch ändert
sich die Rotationsphase zur Verzögerungsseite hin und wird
das Ventilzeitverhalten verzögert.
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Die
Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1A des zweiten Ausführungsbeispiels
weist nicht den Voreilverbindungskanal 201 und den Verzögerungsverbindungskanal 202 des
ersten Ausführungsbeispiels auf. Daher wird das Umführen
eines Arbeitsfluids bei einem Startbetrieb des Verbrennungsmotors, der
im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, nicht ausgeführt.
Außerdem ist bei der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1A das
Unterrückschlagventil 520 im Unterzuführkanal 52 nicht
vorgesehen. Daher kann beim vorliegenden zweiten Ausführungsbeispiel
der Verrieglungs-Freigabe-Zustand nicht aufrechterhalten werden,
wenn dieses im zweiten Bereich Rf durch die Rückströmungsbegrenzungsfunktion
gesteuert wird. Die anderen Strukturen der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1A sind ähnlich entsprechenden
Strukturen der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1 des
ersten Ausführungsbeispiels und diese sind konfiguriert,
um ähnliche Betriebswirkungen zu erzeugen.
-
(Drittes Ausführungsbeispiel)
-
Das
dritte Ausführungsbeispiel als eine Abwandlung des zweiten
Ausführungsbeispiels wird unter Bezugnahme auf die 14 bis 19 beschrieben.
Wie es in 14 gezeigt ist, unterscheidet
sich eine Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1B des dritten
Ausführungsbeispiels von der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels in einer Steuerung,
um die Voreilzuführströmung zu drosseln und die
Verzögerungsablaufströmung im Drosselbereich des
Verriegelungsbereiches (erster Bereich) RI nicht zu drosseln. Im
vorliegenden dritten Ausführungsbeispiel wird eine unter
Bezugnahme auf 5 beschriebene Steuerung in
den Bereichen ausgeführt, die sich vom Drosselbereich von 14 unterscheiden. Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1B des
dritten Ausführungsbeispiels führt die Strömungssteuerung
im Drosselbereich auf diese Weise aus. Daher haben ein Steuerkolben 70A und
eine Hülsenabschnitt 66A in einem Steuerventil 60A des
dritten Ausführungsbeispiels unterschiedliche Strukturen
in Bezug auf entsprechenden Komponenten des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels.
Der Phasenverriegelungsabschnitt 30A des dritten Ausführungsbeispiels
hat eine ähnliche Struktur zu der des zweiten Ausführungsbeispiels.
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(Steuerabschnitt)
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Nachfolgend
wird ein Unterschied des Steuerventils 60A, das durch den
Steuerabschnitt 40A gesteuert wird, in Bezug auf das des
ersten und zweiten Ausführungsbeispiels beschrieben. Wie
es in den 15 bis 19 gezeigt
ist, hat der Steuerkolben 70A eine Vielzahl von ringförmigen
Stegen 701, 701A, 703, die ausgebildet
sind, um in Bezug auf die Innenumfangsperipherie des Hülsenabschnitts 66A gleitfähig
zu sein. Die Stege 700, 701A, 703 sind
in Axialrichtung angeordnet und mit vorbestimmten Abständen
beabstandet. Der Voreilsteg 700 ist von dem stationären
Abschnitt 62 am stärksten beabstandet. Der Voreilsteg 700 wird
durch den Hülsenabschnitt 66A gestützt.
Der Voreilsteg 700 befindet sich in zumindest einem der
Räume Raum zwischen dem Voreilanschluss 661 und
der Auslassöffnung 666 und Raum zwischen dem Voreilanschluss 661 und
dem Hauptzuführanschluss 664 entsprechend der
beweglichen Position des Steuerkolbens 70. Der Verzögerungssteg 701A befindet
sich an der Seite des stationären Abschnitts 62 von
dem Voreilsteg 700. Der Verzögerungssteg 701A wird
ebenfalls durch den Hülsenabschnitt 66 gestützt.
Der Verzögerungssteg 701A befindet sich in zumindest
einem der Räume Raum zwischen dem Verzögerungsanschluss 662 und dem
Hauptzuführanschluss 664 und Raum zwischen dem
Verzögerungsanschluss 662 und dem Verriegelungsanschluss 663 entsprechend
der beweglichen Position des Steuerkolbens 70. Der Verzögerungssteg 701A hat
eine Struktur, die ausgebildet wird, indem der Verzögerungssteg 701 zum
ersten Verzögerungssteg 702 im ersten Ausführungsbeispiel
erstreckt wird, sodass der Verzögerungssteg 701 mit
dem ersten Verzögerungssteg 702 integriert ist.
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Der
Verriegelungssteg 703 befindet sich an der Seite des stationären
Abschnitts 62 vom Verzögerungssteg 701A.
Der Verriegelungssteg 703 wird durch den Hülsenabschnitt 66A gestützt.
Der Verriegelungssteg 703 ist zwischen dem Unterzuführanschluss 665 und
dem Verriegelungsanschluss 663 entsprechend der beweglichen
Position des Steuerkolbens 70A beweglich. Der zweite Verriegelungssteg 703 wird
durch den Hülsenabschnitt 66A gestützt.
Der zweite Verriegelungssteg 703 befindet sich zwischen
dem Unterzuführanschluss 665 und dem stationären
Abschnitt 62 unabhängig von der beweglichen Position
des Steuerkolbens 70A.
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Der
Verbindungskanal 704 ist im Steuerkolben 70A ausgebildet.
Der Verbindungskanal 704 hat ferner den zweiten Ablaufanschluss 704b,
der sich im Verzögerungssteg 701A befindet. Der
zweite Ablaufanschluss 704b öffnet sich im Außenumfang
des Steuerkolbens 70A. Der Verbindungskanal 704 ist mit
einem der Anschlüsse Verzögerungsanschluss 662 und
Verriegelungsanschluss 663 durch den zweiten Ablaufanschluss 704b entsprechend
der beweglichen Position des Steuerkolbens 70A verbindbar.
Der zweite Ablaufanschluss 704b arbeitet als ein Ablassverzögerungsablaufanschluss
zum Auslassen eines Arbeitsfluids von den Verzögerungskammern 26, 27, 28 zum
Ablasskanal 53 entsprechend der beweglichen Position des
Steuerkolbens 70A. Der zweite Ablaufanschluss 704b arbeitet
ferner als ein Ablassstiftablaufanschluss zum Auslassen eines Arbeitsfluids
von der Verrieglungskammer 31 zum Kanal 53 über
den Verriegelungskanal 200 und den Verriegelungsanschluss 663.
Ein ringförmiger erster Drosselabschnitt 710 ist
zwischen dem Voreilsteg 700 und dem Verzögerungssteg 701A vorgesehen. Der
erste Drosselabschnitt 710 steht in Radialrichtung vom
Außenumfang des Steuerkolbens 70A vor. Der erste
Drosselabschnitt 710 bildet einen Drosselkanal mit einer
entsprechenden Innenumfangsperipherie des Hülsenabschnitts 66A.
Der erste Drosselabschnitt 710 hat eine Funktion zum Steuern
einer Strömung eines zirkulierenden Arbeitsfluids, indem ein
Strömungswiderstand aufgebracht wird, wenn das Arbeitsfluid
durch den Drosselkanal in Axialrichtung des Steuerkolbens 70A umgeführt
wird. Der erste Drosselabschnitt 710 arbeitet als ein Voreilzuführungsdrosselabschnitt,
der konfiguriert ist, eine Strömung eines Arbeitsfluids
zu steuern, das vom Hauptzuführanschluss 664 zum
Voreilanschluss 661 zirkuliert, und um eine Strömung
eines Arbeitsfluids zu steuern, das den Voreilkammern 22, 23, 24 entsprechend
der beweglichen Position des Steuerkolbens 70A zugeführt
wird.
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Das
Steuerventil 60A des vorliegenden dritten Ausführungsbeispiels
weist keinen zweiten Drosselabschnitt 711 des Steuerventils 60 auf,
der im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. In der
vorliegenden Struktur weist das Steuerventil 60A keinen zweiten
Drosselabschnitt 711 auf. Dadurch hält im Drosselbereich
des Verriegelungsbereiches (erster Bereich) RI, der in 14 gezeigt ist, das Steuerventil 60A die
Verzögerungsablaufströmung auf im Wesentlichen
konstanter Menge ohne das Drosseln der Verzögerungsablaufströmung.
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Der
erste Drosselabschnitt 710 bildet den Drosselkanal. Der
erste Hülsenseitenvorsprung 669 ist mit einem
Abschnitt des Hülsenabschnitts 66 versehen, der
zum ersten Drosselabschnitt 710 in Radialrichtung entgegengesetzt
liegt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Steuerventil 60A nicht den
zweiten Drosselabschnitt 711 auf, der im ersten Ausführungsbeispiel
beschrieben ist. Folglich weist das Steuerventil 60A nicht
den zweiten Hülsenseitenvorsprung 670 des Steuerventils 60,
der im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, auf.
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Ein
ringförmiger Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt 712 ist
zwischen dem zweiten Verriegelungssteg 703 und dem Verzögerungssteg 701A vorgesehen.
Der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt 712 steht
in Radialrichtung von dem äußersten Umfang des
Steuerkolbens 70A vor. Der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt 712 ist
im Steuerkolben 70A vorgesehen und befindet sich in einer
vorgeschriebenen Position in Bezug auf den Innenumfang des Hülsenabschnitts 66.
Entsprechend dem beweglichen Abschnitt des Steuerkolbens 70A befindet
sich der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt 712 in
einem Gleitbereich, in dem der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt 712 in
Bezug auf den Innenumfang des Hülsenabschnitts 66A gleitet,
oder befindet sich dieser in einem Kanalausbildungsbereich, in dem
der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt 712 einen
Kanal mit dem Innenumfang des Hülsenabschnitts 66A bildet.
Wie es in den 17 bis 19 gezeigt
ist, blockiert der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt 712 den
Verriegelungsanschluss 663 von dem zweiten Ablaufanschluss 704b, wenn
dieser im Gleitbereich ist. Alternativ dazu gestattet, wie es in
den 15, 16 gezeigt
ist, der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt 712 die
Verbindung zwischen dem Verriegelungsanschluss 663 und
dem zweiten Ablaufanschluss 704b, wenn dieser im Kanalausbildungsbereich
ist.
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Inder
vorliegenden Struktur, wie diese in 14 gezeigt
ist, ist ein erster Bereich RI (Verriegelungsbereich RI) ein Hubbereich
mit einer Steuerkolbengrundposition und einem Drosselbereich. Die Steuerkolbengrundposition
ist ein Ende eines beweglichen Bereiches des Steuerkolbens 70 in
die erste Richtung X. Im Drosselbereich wird eine Voreilzuführströmung
gedrosselt. Die Voreilzuführströmung ist eine
Strömung eines Arbeitsfluids, das den Voreilkammer 22, 23, 24 zugeführt
wird.
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Das
erste Regulierelement 32A des Phasenverriegelungsabschnitts 30A ist
am Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 im Verriegelungsbereich RI
angebracht, wodurch die Rotationshase des Flügelrotors 14 in
Bezug auf das Gehäuse 11 aufrechterhalten wird.
Wie es in den 15 und 16 gezeigt
ist, ist der Steuerkolben 70A im Verriegelungsbereich RI,
um den Voreilanschluss 661 mit dem Hauptzuführanschluss 664 über
den Voreilsteg 700 und den Verzögerungssteg 701A zu
verbinden. Der Steuerkolben 70A im Verriegelungsbereich
RI blockiert den Unterzuführanschluss 665 von
anderen Anschlüssen.
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Ferner
wird, wie es in 15 gezeigt ist, wenn der Steuerkolben 70A im
Drosselbereich ist, ein Kanalbereich, der ein dominanter Faktor
einer Umführströmung eines Arbeitsfluids zwischen
den Anschlüssen 661, 664 ist, gesteuert,
um kleiner als der Kanalbereich des entsprechenden Kanalbereichs zu
sein, wenn der Steuerkolben 70A in der Steuerkolbenbasisposition
ist, wie es in 16 gezeigt ist. Das heißt,
dass der Öffnungsbereich des Drosselkanals, der durch den
ersten Drosselabschnitt 710 in 15 definiert
ist, wenn der Steuerkolben 70A im Drosselbereich ist, gesteuert
wird, um kleiner als der Öffnungsbereich des Drosselkanals
zu sein, der durch den ersten Drossel abschnitt 710 in 16 definiert ist, wenn der Steuerkolben 70A in
der Steuerkolbengrundposition ist. Daher ist die Voreilzuführströmung im
Drosselbereich kleiner als die Voreilzuführströmung
in der Steuerkolbengrundposition, um ein Phasenvoreilen mit einer
langsamen Rotationsgeschwindigkeit zu ermöglichen. Somit
kann die Phasenänderung allmählich ausgeführt
werden.
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Wenn
sich die Steuerkolbenposition des Steuerkolbens 70 in die
zweite Richtung Y von der Steuerkolbenbasisposition zum Drosselbereich
im ersten Bereich RI bewegt, wird der Abstand zwischen dem ersten
Drosselabschnitt 710 und der Innenumfangsperipherie des
ersten Hülsenseitenvorsprungs 669 des Hülsenabschnitts 66A klein.
Daher verringert sich der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen
und verringert sich die Voreilzuführströmung ebenfalls.
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Ferner
hält der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt 712 den
Kanalbereich zwischen dem Verriegelungsanschluss 663 und
dem zweiten Ablaufanschluss 704b aufrecht, wenn sich der
Steuerkolben 70A von der Steuerkolbengrundposition zum Drosselbereich
im ersten Bereich RI bewegt. Daher ist eine Stiftablaufströmung
im Wesentlichen konstant. Ferner bewegt sich, wenn sich der Steuerkolben 70A in
die zweite Richtung Y von einem Zwischenpunkt im Drosselbereich
zum Ende des ersten Bereiches RI bewegt, der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt 712,
um den Kanal zu blockieren. Daher wird der Kanalbereich zwischen
den Anschlüssen kontinuierlich verringert und wird die
Stiftablaufströmung ebenfalls kontinuierlich verringert.
Schließlich blockiert der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt 712 den
Kanal, wenn dieser im Ende in der zweiten Richtung Y ist, und die
Stiftablaufströmung wird null.
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Wenn
sich die Steuerkolbenposition des Steuerkolbens 70 in die
zweite Richtung Y von dem Ende des Drosselbereiches in die zweite
Richtung Y zum zweiten Bereich Rf bewegt, wird der Abstand zwischen
dem ersten Drosselabschnitt 710 und der Innenumfangsperipherie
des ersten Hülsenseitenvorsprungs 669 des Hülsenabschnitts 66A groß.
Daher erhöht sich der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen
und erhöht sich ebenfalls die Voreilzuführströmung.
Im ersten Bereich RI ändert sich der Kanalbereich zwischen
dem Verzögerungsanschluss 662 und dem zweiten
Ablaufanschluss 704b nicht stark. Daher ist die Verzögerungsablaufströmung
im Wesentlichen konstant.
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Wie
es in 14 gezeigt ist, weist der zweite Bereich
Rf, der vom Verriegelungsbereich Ri in die zweite Richtung Y verschoben
ist, den Voreilbereich Ra, den Haltebereich Rh und den Verzögerungsbereich
Rr auf. Wie es in den 17 bis 19 gezeigt ist,
bewegt sich beim Phasenverriegelungsabschnitt 30A das erste
Regulierelement 32A im zweiten Bereich Rf von dem Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 und
dem ersten Regulieraussparungsabschnitt 151 weg. Dadurch
wird die Verriegelung der Rotationsphase des Flügelrotors 14 in
Bezug auf das Gehäuse 11 freigegeben. Außerdem
führt das Steuerventil 60 die Positionssteuerung
des Steuerkolbens aus, um die Rotationsphase in den Voreilbereich
Ra, den Haltebereich Rh oder den Verzögerungsbereich Rr
einzustellen. Im Voreilbereich Ra ändert sich die Rotationsphase
zur Voreilseite. Im Haltebereich Rh wird die Rotationsphase aufrechterhalten.
Im Verzögerungsbereich Rr ändert sich die Rotationsphase zur
Verzögerungsseite.
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Wie
es in 17 gezeigt ist, bewegt sich ähnlich
zum Verriegelungsbereich Ri der Steuerkolben 70A zum Voreilbereich
Ra, um den Voreilanschluss 661 mit dem Hauptzuführanschluss 664 über den
Voreilsteg 700 und den Verzögerungssteg 701a zu
verbinden. Wie es in 17 gezeigt ist, wird ein Kanalbereich,
der durch den ersten Drosselabschnitt 710 und einen dominanten
Faktor einer Umlaufströmung eines Arbeitsfluids zwischen
den Anschlüssen 661, 664 definiert ist,
gesteuert, um größer als der Kanalbereich des
entsprechenden Kanals zu sein, wenn der Steuerkolben 70A im
Verriegelungsbereich RI ist, wie es in 15 gezeigt
ist. Dementsprechend ist, wie es in 14 gezeigt
ist, die Voreilzuführströmung im Voreilbereich
Ra größer als die Voreilzuführströmung
im Drosselbereich.
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Wie
es 17 gezeigt ist, steht, wenn der Steuerkolben 70A im
Voreilbereich Ra ist, in dem Bereich zwischen dem Verzögerungssteg 701A und dem
zweiten Verriegelungssteg 703 der Verzögerungsanschluss 662 mit
dem Verbindungskanal 704 über den zweiten Ablaufanschluss 704b in
Verbindung und steht der Verzögerungsanschluss 662 mit der
Auslassöffnung 666, 667 über
den Kanal 704 in Verbindung. Der Steuerkolben 70A im
Voreilbereich Ra stellt die Verbindung zwischen dem Verriegelungsanschluss 663 mit
dem Unterzuführanschluss 665 im Bereich zwischen
dem Verzögerungssteg 701A und dem zweiten Verriegelungssteg 703 her. Außerdem
blockiert der Steuerkolben 70 den Verriegelungsanschluss 663 von
dem zweiten Ablaufanschluss 704b durch den Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt 712,
der am Innenumfang des Hülsenabschnitts 66A gleitfähig
ist. Daher ist der Verriegelungsanschluss 663 in der Lage,
mit dem Hauptzuführanschluss 664 über
den Unterzuführkanal 52 in Verbindung zu stehen,
der die Verbindung mit dem Anschluss 665 herstellt.
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In
dem Voreilbereich Ra wird, wenn sich die Steuerkolbenposition in
die zweite Richtung Y bewegt, der Abstand zwischen dem Voreilsteg 700 und dem
Innenumfang des ersten Hülsenseitenvorsprungs 669 des
Hülsenabschnitt 66A klein. Daher verringert sich
der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen und verringert
sich die Voreilzuführströmung. Außerdem
wird der Abstand zwischen dem Verzögerungssteg 701A und
der Innenumfangsperipherie des Hülsenabschnitts 66A ebenfalls
klein und verringert sich der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen.
Somit verringert sich die Verzögerungsablaufströmung.
Ferner erhöht sich im zweiten Bereich Rf, wenn sich die
Steuerkolbenposition in die zweite Richtung Y bewegt, der Kanalbereich
zwischen den Anschlüssen durch die Bewegung des zweiten
Verriegelungssteges 703 zu einer Zwischenposition des Voreilbereiches
Ra. Anschließend wird der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen
im Wesentlichen konstant zum Ende des zweiten Bereiches Rf in die
zweite Richtung Y. Daher wird die Stiftzuführströmung,
die eine Strömung eines der Verriegelungskammer 31 zugeführten
Arbeitsfluids ist, nach der Erhöhung konstant.
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Wie
es in 14 gezeigt ist, bewegt sich
der Steuerkolben 70A zum Haltebereich Rh, der vom Voreilbereich
Ra in die zweite Richtung Y verschoben ist. Im vorliegenden Zustand
blockiert, wie es in 18 gezeigt ist, der Steuerkolben 70A den
Voreilanschluss 661 von anderen Anschlüssen. Der
Steuerkolben 70A im Haltebereich Rh blockiert den Verzögerungsanschluss 662 von
anderen Anschlüssen.
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Ferner
steht, wie es in 19 gezeigt ist, wenn sich der
Steuerkolben 70A zum Verzögerungsbereich Rr bewegt,
der Voreilanschluss 661 mit dem Auslasskanal 53 über
dem ersten Ablaufanschluss 704a an der entgegengesetzten
Seite des Verzögerungssteges 701A über
den Voreilsteg 700 in Verbindung. Wenn sich der Steuerkolben 70A im
Verzögerungsbereich Rr befindet, steht der Verzögerungsanschluss 662 mit
dem Hauptzuführanschluss 664 in dem Bereich zwischen
dem Voreilsteg 700 und dem Verzögerungssteg 701A in
Verbindung. Ähnlich zu dem Fall des Voreilbereiches Ra
stellt der Steuerkolben 70A im Voreilbereich Rr die Verbindung
von dem Verriegelungsanschluss 663 mit dem Unterzuführanschluss 665 in
dem Bereich zwischen dem Verzögerungssteg 701A und
dem zweiten Verriegelungssteg 703 her. Außerdem
blockiert der Steuerkolben 70A den Verriegelungsanschluss 663 von
dem zweiten Ablaufanschluss 704b durch den Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt 712,
der am Innenumfang des Hülsenabschnitts 66A gleitfähig
ist. Daher ist der Verriegelungsanschluss 663 in die Lage
versetzt, über den Unterzuführkanal 52,
der mit dem Anschluss 665 in Verbindung steht, mit dem
Hauptzuführkanal 664 in Verbindung zu stehen.
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(Betrieb der Vorrichtung)
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Nachfolgend
wird ein Unterschied eines Betriebes der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1B in
Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben.
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(I-1) Verriegelungsbetrieb, Drosselbereichsbetrieb (Erster
Bereich RI)
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Wenn
eine Brennkraftmaschine bei einem Starbetrieb oder einem Leerlaufbetrieb
ist oder wenn eine Brennkraftmaschine gestoppt ist, ist der Druck eines
Arbeitsfluides niedrig. In einem solchen Zustand erregt die Steuerschaltung 92 die
Antriebsquelle 90, um das Steuerventil 60 zu steuern,
um dadurch den Steuerkolben 70A zum Verriegelungsbereich
RI (erster Bereich RI) zu bewegen. Im vorliegenden Zustand treibt,
wenn der Betriebszustand von einem Normalbetriebszustand, in dem
die Verrieglung des ersten Regulierelementes 32A des Phasenverriegelungsabschnitts 30A freigegeben
ist, zu einem Verriegelungszustand geändert wird, die Steuerschaltung 92 den
Durchgangssteuerkolben 70A über die Antriebswelle 91,
um einmal die Rotationsphase von der Verriegelungsphase zur Verzögerungsphase
zu ändern. Die Steuerschaltung 92 sieht ferner
einen Befehl vor, der dem Drosselbereich (15)
im ersten Bereich RI entspricht.
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Folglich
werden der Voreilanschluss 661, der mit jeder der Voreilkammern 22, 23, 24 durch
die Kanäle 41, 42, 43, 44 in
Verbindung steht, und der Hauptzuführanschluss 664,
der mit der Pumpe 4 in Verbindung steht, miteinander in
Verbindung gebracht. Somit wird ein Arbeitsfluid von der Pumpe 4 zu
jeder der Voreilkammern 22, 23, 24 geführt.
Außerdem werden der Verzögerungsanschluss 662,
der mit jeder der Verzögerungskammern 26, 27, 28 über die
Kanäle 45, 46, 47, 48 in
Verbindung steht, und die Auslassöffnungen 666, 667,
die mit dem Auslasskanal 53 in Verbindung stehen, über
den Verbindungskanal 704 miteinander in Verbindung gebracht.
Somit wird ein Arbeitsfluid von jeder der Verzögerungskammern 26, 27, 28 ausgegeben.
Die Voreilzuführströmung im Drosselbereich wird
gesteuert, um deutlich kleiner als die in anderen Bereichen des
ersten Bereiches RI, die sich vom Drosselbereich unterscheiden, zu
sein. Im vorliegenden Zustand ist die Rotationsgeschwindigkeit des
Flügelrotors 14 zur Voreilseite begleitet von
der Strömung, die auf einen kleinen Wert gesteuert wird,
deutlich graduell und langsam im Vergleich zur Rotationsgeschwindigkeit
in anderen Bereichen des ersten Bereiches RI, die sich vom Drosselbereich
unterscheiden.
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Ferner
steht der Verriegelungsanschluss 663, der mit der Verriegelungskammer 31 über
den Verriegelungskanal 200 in Verbindung steht, ferner mit
den Auslassöffnungen 666, 667 durch den
Verbindungskanal 704 in Verbindung. Somit wird ein Arbeitsfluid
aus der Verriegelungskammer 31 ausgegeben. Der Flügel 141 bewegt
sich allmählich in der Reihenfolge, die durch die 13A, 13B, 13C gezeigt sind, entsprechend der langsamen Rotation
des Flügelrotors 14 voran. Außerdem bewegt
sich das erste Regulierelement 32A in die Schubrichtung
X begleitet von dem Ausströmen eines Arbeitsfluids aus
der Verrieglungskammer 31. Bei der allmählichen
Voreilbewegung der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1,
die durch das Steuerventil 60A bewirkt wird, wenn das erste
Regulierelement 32A in der Rotationsphase entsprechend
dem Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 ist, wird das erste
Regulierelement 32A in den Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 eingepasst,
indem eine Federwirkung des ersten Federelementes 33 aufgebracht
wird. Somit ist die Rotationsphasenverriegelung abgeschlossen.
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Auf
diese Weise verriegelt das erste Regulierelement 32A des
Phasenverriegelungsabschnitts 30A die Rotationsphase dementsprechend
zur Position des Steuerkolbens 70 im Drosselbereich im
ersten Bereich RI. Ferner wird der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1B eine
gedrosselte Strömung zugeführt. Dadurch kann der
Voreilbe trieb mit einer niedrigen Rotationsgeschwindigkeit ausgeführt
werden. Somit kann die Rotationsphase beständig verriegelt
werden.
-
Ferner
ist die Federwirkung der Schraubenfeder 100 zwischen der
am stärksten verzögerten Phase und der Verriegelungsphase
effektiv. Außerdem bringt die Schraubenfeder 100 ein
größeres Drehmoment als ein mittleres Drehmoment
der Nockenwelle 2 auf den Flügelrotor 14 auf.
Daher kann der Flügelrotor durch die Schraubenfeder 100 zur Verriegelungsphase
vorbewegt werden. Wenn das erste Regulierelement 32A zu
einer Rotationsphase entsprechend dem Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 vorbewegt
wird, wird das erste Regulierelement 32A in den Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 eingebracht,
indem die Federwirkung des ersten Federelementes 33A ausgeübt
wird. Somit ist die Rotationsphasenverriegelung abgeschlossen.
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(I-2) Starten der Brennkraftmaschine (Erster
Bereich RI)
-
Vor
dem Starten der Brennkraftmaschine wurde ein Arbeitsfluid noch nicht
zugeführt. In einem solchen Zustand ist Luft in einem Hauptkörper
der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung 1B, einem Zuführkanal
der Pumpe 4 als eine Zuführquelle und Ähnlichem
enthalten. Wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird, wie es in
den 14, 16 gezeigt ist,
befindet sich der Steuerkolben 70A des Steuerventils 60A in
der Steuerkolbengrundposition. Im vorliegenden Zustand steht der
Voreilanschluss 661 mit dem Hauptzuführanschluss 664 in
Verbindung und wird Arbeitsfluid von der Pumpe 4 jeder
der Voreilkammern 22, 23, 24 zugeführt.
Ferner verriegelt im Phasenverriegelungsabschnitt 30A das
erste Regulierelement 32A die Rotationsphase, indem eine
Federwirkung des ersten Federelementes 33A in einem Zustand
aufgebracht wird, in dem das erste Regulierelement 32A ein
Arbeitsfluid aus der Verriegelungskammer 31 abgibt, indem
die Federwirkung des ersten Federelementes 33A ausgeübt
wird.
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(II) Voreilbetrieb (Voreilbereich Ra)
-
Beispielsweise
erfordert eine Brennkraftmaschine ein relativ großes Motordrehmoment,
wenn diese mit einer niedrigen oder mittleren Geschwindigkeit bzw.
Drehzahl betrieben wird und eine hohe Last aufgebracht wird. In
einem solchen Zustand erregt die Steuerschaltung 92 die
Antriebsquelle 90, um eine Antriebsleistungssteuerung des
Steuerventils 60A auszuführen. Dadurch steuert
die Steuerschaltung 92 den Steuerkolben 70A, um
eine Bewegung zum Voreilbereich Ra, der in 17 gezeigt
ist, vorzunehmen.
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Folglich
wird im Zusammenhang mit dem Verriegelungsbetrieb (I-1) der Voreilanschluss 661 mit
dem Hauptzuführanschluss 664 verbunden und wird
Arbeitsfluid von der Pumpe 4 jeder der Voreilkammern 22, 23, 24 zugeführt.
Außerdem steht der Verzögerungsanschluss 662 mit
dem zweiten Ablaufanschluss 704b in Verbindung und wird
Arbeitsfluid von jeder der Verzögerungskammern 26, 27, 28 zum Auslasskanal 53 ausgegeben.
Ferner stehen der Verriegelungsanschluss 663, der mit der
Verriegelungskammer 31 über den Verriegelungskanal 200 in Verbindung
steht, und der Unterzuführanschluss 665, der mit
der Pumpe 4 über den Unterzuführkanal 52 in
Verbindung steht, miteinander in Verbindung. Somit wird ein Arbeitsfluid
der Verriegelungskammer 31 zugeführt. Im Zusammenhang
mit der Zuführung eines Arbeitsfluids zur Verriegelungskammer 31 wird das
erste Regulierelement 32A in die Zurückziehrichtung
Y entgegen der Federwirkung des ersten Federelementes 33A bewegt.
Somit wird das erste Regulierelement 32A aus dem Verriegelungsaussparungsabschnitt 152 und
dem ersten Regulieraussparungsabschnitt 151 zurückgezogen
und wird die Verriegelung freigegeben.
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Gemäß Vorbeschreibung
wird, wenn der Steuerkolben 70A im Voreilbereich Ra ist,
ein Arbeitsfluid jeder der Voreilkammern 22, 23, 24 zugeführt
und aus jeder der Verzögerungskammern 26, 27, 28 in
dem Zustand ausgelassen, in dem die Verriegelung des ersten Regulierelementes 32A freigegeben
wird, indem ein Arbeitsfluid der Verriegelungskammer 31 zugeführt
wird. Beispielsweise wird der Steuerkolben 70A zu einer
Randposition des Voreilbereiches Ra an der Seite des Verriegelungsbereiches
RI in 14 bewegt. Dadurch wird eine
Umführströmung eines Arbeitsfluids das Maximum
zwischen den Anschlüssen 661, 664 über
den maximalen Kanalbereich im Voreilbereich Ra. Daher kann das Ventilzeitverhalten
schnell vorbewegt werden.
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(III) Haltebetrieb (Haltebereich Rh)
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Beispielsweise
ist eine Brennkraftmaschine in einem Normalbetrieb, wenn ein Fahrpedal
des Fahrzeugs in einer konstanten Position gehalten wird. In solch
einem Zustand erregt die Steuerschaltung 9 die Antriebsquelle 90,
um eine Antriebsleistungssteuerung des Steuerventils 60 auszuführen. Dadurch
steuert die Steuerschaltung 92 den Steuerkolben 70A,
um sich zum Haltebereich Rh, der in 18 gezeigt
ist, zu bewegen.
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Folglich
wird der Voreilanschluss 661, der mit jeder der Voreilkammern 22, 23, 24 über
die Kanäle 41, 42, 43, 44 in
Verbindung steht, von anderen Anschlüssen blockiert. Daher
wird die Zuführung eines Arbeitsfluids zu jeder der Voreilkammern 22, 23, 24 gestoppt
und wird Arbeitsfluid in jede der Voreilkammern 22, 23, 24 akkumuliert.
Außerdem wird der Verzögerungsanschluss 662,
der mit jeder der Verzögerungskammern 26, 27, 28 über
die Kanäle 45, 46, 47, 48 in
Verbindung steht, von den anderen Anschlüssen blockiert.
Daher wird die Zuführung eines Arbeitsfluids in jede der
Verzögerungskammern 26, 27, 28 gestoppt
und wird Arbeitsfluid in jede der Verzögerungskammern 26, 27, 28 akkumuliert.
Ferner stehen begleitend zum Voreilbetrieb (II) der Verriegelungsanschluss 663,
der Hauptzuführanschluss 664 und der Unterzuführanschluss 665 miteinander
in Verbindung. Somit wird ein Arbeitsfluid der Verriegelungskammer 31 zugeführt.
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Gemäß Vorbeschreibung
wird, wenn der Steuerkolben 70A im Haltebereich Rh ist,
ein Arbeitsfluid jeder der Voreilkammern 22, 23, 24 und
jeder der Verzögerungskammern 26, 27, 28 in
dem Zustand zugeführt, in dem die Verriegelung des ersten Regulierelementes 32A freigegeben
wird, indem ein Arbeitsfluid der Verriegelungskammer 31 zugeführt wird,
in ähnlicher Weise wie beim Voreilbetrieb (II). Auf diese
Weise kann das Ventilzeitverhalten aufrechterhalten werden.
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(IV) Verzögerungswinkelbetrieb
(Verzögerungsbereich Rr)
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Beispielsweise
erfordert eine Brennkraftmaschine ein relativ kleines Motordrehmoment,
wenn eine niedrige Last aufgebracht wird. In einem solchen Zustand
erregt die Steuerschaltung 92 die Antriebsquelle 90,
um die Antriebsleistungssteuerung des Steu erventils 60A auszuführen.
Dadurch steuert die Steuerschaltung 92 den Steuerkolben 70A,
sodass der sich zum Verzögerungsbereich Rr, der in 19 gezeigt ist, bewegt.
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Folglich
werden der Voreilanschluss 661, der mit jeder der Voreilkammern 22, 23, 24 über
die Kanäle 41, 42, 43, 44 in
Verbindung steht, und die Auslassöffnungen 666,
die mit dem Auslasskanal 53 in Verbindung stehen, über
den ersten Ablaufanschluss 704a und den Verbindungsanschluss 704 miteinander
verbunden. Somit wird ein Arbeitsfluid von jeder der Voreilkammern 22, 23, 24 ausgegeben.
Außerdem werden der Verzögerungsanschluss 662,
der mit jeder der Verzögerungskammern 26, 27, 28 über die
Kanäle 45, 46, 47, 48 in
Verbindung steht, und der Hauptzuführanschluss 664,
der mit der Pumpe 4 in Verbindung steht, miteinander über
die Kanäle 45, 46, 47, 48 verbunden.
Somit wird ein Arbeitsfluid von der Pumpe 4 jeder der Verzögerungskammern 26, 27, 28 zugeführt.
Ferner stehen in Begleitung zum Voreilwinkelbetrieb (II) der Verzögerungsanschluss 663 und
der Unterzuführanschluss 665 miteinander in Verbindung.
Somit wird ein Arbeitsfluid der Verriegelungskammer 31 zugeführt.
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Gemäß Vorbeschreibung
wird, wenn der Steuerkolben 70A im Verzögerungsbereich
Rr ist, ein Arbeitsfluid der Verriegelungskammer 31 zugeführt, um
die Verrieglung des ersten Hauptregulierelementes 32 freizugeben,
in ähnlicher Weise wie beim Voreilwinkelbetrieb (II) und
Haltebetrieb (III). Somit wird ein Arbeitsfluid jeder der Verzögerungskammern 26, 27, 28 zugeführt
und wird ein Arbeitsfluid aus jeder der Voreilkammern 22, 23, 24 in
dem Zustand abgegeben, in dem die Verriegelung des ersten Hauptregulierelementes 32 freigegeben
ist, in ähnlicher Weise zum Voreilwinkelbetrieb (II) und
dem Haltebetrieb (III). Beispielsweise wird der Steuerkolben 70A zu
einer Randposition des Verzögerungsbereiches Rr bewegt,
die ein bewegliches Ende in zweiter Richtung Y in 14 ist. Dadurch wird eine Zirkulationsströmung
eines Arbeitsfluids maximal zwischen den Anschlüssen 662, 664 durch
den maximalen Kanalbereich im Verzögerungsbereich Rr. Daher
kann das Ventilzeitverhalten schnell verzögert werden.
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(Anderes Ausführungsbeispiel)
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Gemäß Vorbeschreibung
ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele
begrenzt und ist diese in der Lage, auf unterschiedliche Ausfüh rungsbeispiele
angewendet zu werden, solange nicht vom Kern von dieser abgewichen
wird.
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Beispielsweise
können die Verzögerungskammern 26, 27, 28 mit
den Zweigkanälen 42, 43, 44 in
Verbindung stehen und können die Voreilkammern 22, 23, 24 mit
den Zweigkanälen 46, 47, 48 in
Verbindung sehen. Dadurch kann der Anschluss 661, der mit
den Verzögerungskammern 26, 27, 28 über
die Kanäle 41, 42, 43, 44 in
Verbindung steht, mit dem Hauptzuführanschluss 664 in
den Bereichen RI und Ra in Verbindung stehen. Das Steuerventil 60 kann im
Flügelrotor 14 aufgenommen sein. Alternativ dazu kann
das Steuerventil 60 in der Nockenwelle 2 aufgenommen
sein. Alternativ kann das Steuerventil 60 in einem Arbeitsfluidpfad
vorgesehen sein, der sich von der Pumpe 4 zum Betätigungsabschnitt 10 über
die Nockenwelle 2 erstreckt. In diesem Fall kann das Steuerventil 60 an
der Stromaufwärtsseite der Nockenwelle 2 vorgesehen
sein.
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Im
ersten Ausführungsbeispiel kann der Stift zum Regulieren
der Rotationsphase von der Änderung zur Verzögerungsseite
in der zweiten Regulierstruktur 10 ein einzelner Stift
sein, der als ein Einzelelement konfiguriert ist. Im ersten Ausführungsbeispiel
können die zweiten Komponenten der Reguliervorrichtung
aus der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung weggelassen sein.
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In
den vorstehenden Ausführungsbeispielen wird die vorstehend
genannte Struktur auf die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
für ein Einlassventil angewendet. Alternativ dazu kann
die vorstehend genannte Struktur auf eine Vorrichtung zum Steuern
eines Ventilzeitverhaltens eines Auslassventils (Ventiltrieb) angewendet
werden. Alternativ dazu kann die vorstehend genannte Struktur auf
eine Vorrichtung zum Steuern eines Ventilzeitverhaltens sowohl eines Einlassventils
als auch eines Auslassventils angewendet werden.
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Die
Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel
oder dem dritten Ausführungsbeispiel kann mit dem Unterrückschlagventil 520 in
dem Unterzuführkanal 52 versehen sein. Wenn die
Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel
oder dem dritten Ausführungsbeispiel mit dem Unterrückschlagventil 520 versehen
ist, kann die gleiche Betriebswirkung wie beim ersten Ausführungsbeispiel
erhalten werden und kann der Verriegelungsfreigabezustand des ersten
Regulierelementes 32A mit der Rückströmungsbegrenzungsfunktion aufrechterhalten
werden. Daher kann das Ventilzeitverhalten im zweiten Bereich Rf
schnell gesteuert werden.
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Unter
Zusammenfassung der vorstehenden Ausführungsbeispiele weist
eine Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung zum Steuern eines Ventilzeitverhalten
eines Ventils, das durch eine Nockenwelle entsprechend einem Drehmoment
geöffnet und geschlossen wird, das von einer Kurbelwelle
in einer Brennkraftmaschine übertragen wird, indem ein
Hydraulikfluid, das begleitend mit einem Antriebsbetrieb der Brennkraftmaschine
von einer Zuführquelle zugeführt wird, verwendet
wird, auf:
ein Gehäuse, das mit der Kurbelwelle verriegelt
und mit der Kurbelwelle drehbar ist, wobei das Gehäuse eine
Aussparung hat, die von einer Innenfläche eingelassen ist,
einen
Flügelrotor, der mit der Nockenwelle verriegelt ist und
mit der Nockenwelle drehbar ist, wobei der Flügelrotor
einen Flügel hat, der ein Inneres des Gehäuses
in eine Voreilkammer und eine Verzögerungskammer in einer
Rotationsrichtung unterteilt, wobei der Flügelrotor konfiguriert
ist, eine Rotationsphase in Bezug auf das Gehäuse zu einer
Voreilseite oder einer Verzögerungsseite zu ändern,
wenn ein Hydraulikfluid der Voreilkammer oder Verzögerungskammer
zugeführt wird,
eine Verriegelungseinheit mit einer
Verriegelungskammer, wobei die Verriegelungseinheit konfiguriert ist,
den Flügelrotor in Bezug auf das Gehäuse zu verriegeln,
wenn ein Hydraulikfluid aus der Verriegelungskammer ausgegeben wird,
wobei die Verriegelungseinheit konfiguriert ist, die Verriegelung
freizugeben, wenn ein Hydraulikfluid der Verriegelungskammer zugeführt
wird,
einen Ventilkörper mit einem Betriebsanschluss,
der sowohl mit der Voreilkammer als auch der Verzögerungskammer
verbindbar ist, einen Verriegelungsanschluss, der mit der Verriegelungskammer
verbindbar ist, einen Zuführanschluss, der konfiguriert
ist, dass diesem Hydraulikfluid von der Zuführquelle zugeführt
wird, und einen Auslassanschluss, der konfiguriert ist, ein Hydraulikfluid
auszugeben,
ein Ventilelement, das in eine erste Richtung und eine
zweite Richtung entgegengesetzt zueinander linear beweglich ist,
wobei das Ventilelement konfiguriert ist, den Betriebsanschluss
und den Verriegelungsanschluss mit dem Zuführanschluss
und dem Auslassanschluss jeweils zu verbinden, wenn eine Bewegung
in einen ersten Bereich erfolgt, der ein Hubbereich ist, der ein
Ende eines beweglichen Bereiches des Ventilelementes in die erste
Richtung aufweist, wobei das Ventilelement konfiguriert ist, sowohl
den Betriebsanschluss als auch den Verriegelungsanschluss mit dem
Zuführanschluss zu verbinden, wenn eine Bewegung in einen
zweiten Bereich erfolgt, der ein Hubbereich ist, der vom ersten
Bereich in die zweite Richtung verschoben ist,
eine Vorspanneinheit,
die konfiguriert ist, eine Vorspannkraft zu bewirken, um das Ventilelement
in die erste Richtung vorzuspannen, wenn eine elastische Verformung
auftritt, und
eine Antriebsquelle, die konfiguriert ist, eine
Antriebskraft zu bewirken, damit das Ventilelement in die zweite
Richtung bewegt wird.
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Die
Verriegelungseinheit weist auf:
ein Regulierelement, das im
Flügelrotor untergebracht ist und zurück und vorwärts
bewegt werden kann, wobei das Regulierelement konfiguriert ist,
die Rotationsphase in eine Regulierphase zwischen einer maximal
vorgeeilten Phase und einer maximal verzögerten Phase zu
verriegeln, wenn eine Bewegung in eine Schubrichtung zum Schieben
in die Aussparung erfolgt, wobei das Regulierelement konfiguriert
ist, die Verrieglung der Rotationsphase freizugeben, wenn eine Bewegung
in eine Zurückziehrichtung erfolgt, um aus der Aussparung
zurückgezogen zu werden, und
ein Federelement, das
konfiguriert ist, das Regulierelement in die Schubrichtung vorzuspannen,
um das Regulierelement in die Aussparung zu schieben, wenn es in
der Regulierphase ist, wobei das Federelement konfiguriert ist,
das Regulierelement vorzuspannen, sodass diese mit einer Innenfläche
des Gehäuses in Berührung ist, wenn es in einer
Rotationsphase, die sich von der Regulierphase unterscheidet, ist.
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Der
erste Bereich ist ein Verriegelungsbereich, in dem die Rotationsphase
zur Regulierphase durch das Regulierelement verriegelt ist.
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Der
erste Bereich weist einen Drosselbereich auf, in dem der Betriebsanschluss,
der mit der Voreilkammer in Verbindung steht, mit dem Zuführanschluss
in Verbindung steht, sodass eine Voreilzuführströmung,
die der Voreilkammer zugeführt wird, gedrosselt wird, um
geringer als eine Strömung zu sein, wenn das Ventilelement
im Ende des beweglichen Bereiches in der ersten Richtung ist.
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Bei
der vorliegenden Struktur wird, wenn sich das Ventilelement zum
ersten Bereich bewegt, um jeweils den Betriebsanschluss und den
Verriegelungsanschluss mit dem Zuführanschluss und dem
Auslassanschluss zu verbinden, ein Hydraulikfluid von der Zuführquelle
zur Voreilkammer geführt und wird ein Hydraulikfluid aus
der Verriegelungskammer ausgegeben, wodurch die Verriegelung hergestellt
wird. Alternativ dazu wird, wenn sich das Ventilelement zum zweiten
Bereich bewegt, um sowohl den Betriebsanschluss als auch den Verriegelungsanschluss
mit dem Zuführanschluss zu verbinden, ein Hydraulikfluid
von der Zuführquelle zur Verriegelungskammer und der Voreilkammer
oder Verzögerungskammer geführt. Somit kann die
Rotationsphase in einem Zustand geändert werden, in dem
die Verriegelung freigegeben ist. Ferner wird die Voreilzuführströmung
im Drosselbereich, der im ersten Bereich liegt, in dem die Rotationsphase
gegenüber der Regulierphase verriegelt ist, gedrosselt,
sodass diese kleiner als die Voreilzuführströmung
ist, wenn das Ventilelement im Ende des beweglichen Bereiches in der
ersten Richtung im ersten Bereich ist. In der vorliegenden Struktur
wird im Drosselbereich, in dem eine Menge eines Hydraulikfluids,
das in die Voreilkammer strömt, klein wird, die Rotationsgeschwindigkeit
des Flügelrotors zur Voreilseite entsprechend der Strömung,
die gesteuert wird, um klein zu sein, niedrig. Ferner steht der
Verriegelungsanschluss mit dem Auslassanschluss in Verbindung, um
ein Hydraulikfluid aus der Verriegelungskammer gleichzeitig mit
der langsamen Phasenänderung des Flügelrotors
zur Voreilseite auszugeben. Die Ausströmung eines Hydraulikfluids
aus der Verriegelungskammer bewirkt, dass das Regulierelement in
die Schubrichtung geschoben wird, um die Rotationsphase zu verriegeln.
Bei der vorliegenden Struktur wird die Phasenänderung des
Flügelrotors zur Voreilseite bei einer niedrigen Geschwindigkeit
ausgeführt. Daher kann das Regulierelement einfach und
beständig in die Aussparung des Gehäuses geschoben
werden. In der vorliegenden Struktur der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung,
in der das einzige Steuerventil mit dem Ventilelement und dem Ventilkörper
angetrieben wird, können die Rotationsphasensteuerung des
Flügelrotors und die Phasenverriegelungssteuerung unter
Verwendung des Regulierelementes ausgeführt werden. Außerdem
kann die Phasenverriegelungsleistung bei der Regulierphase verbessert
werden.
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Das
Regulierelement kann ein Hauptregulierelement sein.
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Die
Verriegelungseinheit weist ferner auf:
einen Druckaufnahmeabschnitt,
der im Flügelrotor untergebracht ist und vor und zurück
in einer Richtung bewegbar ist, die die gleiche wie die bewegliche Richtung
des Hauptregulierelementes ist, wobei der Druckaufnahmeabschnitt
konfiguriert ist, dass auf diesen ein Druck in Zurückziehrichtung
von einem Hydraulikfluid, das der Verriegelungskammer zugeführt
wird, ausgeübt wird,
ein Unterregulierelement mit
einem anderen Abschnitt, der konfiguriert ist, am Hauptregulierelement in
der Zurückziehrichtung angebracht zu werden, und der konfiguriert
ist, vom Hauptregulierelement in Schubrichtung beabstandet zu sein,
und
ein Unterfederelement, das konfiguriert ist, das Unterregulierelement
in Schubrichtung vorzuspannen.
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Bei
der vorliegenden Struktur wird ein Hydraulikfluid von der Zuführquelle
mit einem Betrieb der Brennkraftmaschine zugeführt und
wird Hydraulikfluid der Verriegelungskammer zugeführt.
Die Brennkraftmaschine kann bewirken, dass eine Verriegelung gestoppt
wird, bevor das Hauptregulierelement in die Aussparung geschoben
wird, um die Rotationsphase innerhalb der Regulierphase zwischen der
maximal vorgeeilten Phase und der maximal verzögerten Phase
zu regulieren. In einem solchen Zustand verringert sich der Druck
eines Hydraulikfluids, das der Verriegelungskammer zugeführt
wird. Folglich wird das Unterregulierelement, das sich im Druckaufnahmeabschnitt
befindet, mit Druck in Zurückziehrichtung von einem Hydraulikfluid
in der Verriegelungskammer beaufschlagt. Somit bewegt sich das Unterregulierelement
in Schubrichtung, indem dieses vom Unterfederelement vorgespannt
wird. Im vorliegenden Zustand wird das Hauptregulierelement, an
dem das Unterregulierelement über den angebrachten Abschnitt
in Zurückziehrichtung angebracht ist, von dem Hauptfederelement
vorgespannt, um sich mit dem Unterregulierelement zu bewegen. Daher
gelangt das Hauptregulierelement mit der Innenfläche des
Gehäuses in eine Rotationsphase, die sich von der Regulierphase
unterscheidet, in Berührung. Somit gelangt das Hauptregulierelement
mit der Innenfläche des Gehäuses in Berührung,
um in Bezug auf das Gehäuse unbeweglich zu sein. Selbst nach
einem solchen Zustand bewegt sich das Unterregulierelement, das
von dem Federelement vorgespannt wird, um das verbleibende Hydraulikfluid
in der Verriegelungskammer über den Druckaufnahmeabschnitt
heraus zudrücken. Gleichzeitig ist das Unterregulierelement
in der Schubrichtung in Bezug auf das Hauptregulierelement beweglich,
um vom angebrachten Abschnitt beabstandet zu sein. Auf diese Weise
wird bei einem Andrehbetrieb, wenn die Brennkraftmaschine gestartet
wird, die Rotationsphase zur Regulierphase geändert, indem
das Schwankungsdrehmoment, das durch den Andrehbetrieb verursacht
wird, aufgebracht wird, um das Hauptregulierelement in den Verriegelungsaussparungsabschnitt
zu schieben. Somit kann der angebrachte Abschnitt des Hauptregulierelementes
in die Schubrichtung mit einer hohen Geschwindigkeit unabhängig
von einem verbleibenden Hydraulikfluid in der Verriegelungskammer
bewegt werden. Daher kann die Rotationsphase weiter beständig
durch die Bewegung des Hauptregulierelementes in die Schubrichtung
verriegelt werden. Daher kann die Phasenverriegelungsleistung weiter
verbessert werden.
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Das
Unterregulierelement ist an einem Außenumfang des Hauptregulierelementes
angebracht. Der Flügelrotor hat einen Stützabschnitt,
der konfiguriert ist, den Außenumfang des Hauptregulierelementes
zu stützen. Die Verriegelungskammer ist im Flügelrotor
ausgebildet und durch den Druckaufnahmeabschnitt des Unterregulierelementes
entgegengesetzt zum Stützabschnitt definiert.
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In
der vorliegenden Struktur wird die Außenperipherie des
Hauptregulierelementes, das konfiguriert ist, um mit den Unterregulierelement
versehen zu werden, durch den Stützabschnitt des Flügelrotors gestützt.
Außerdem ist die Verriegelungskammer durch den Druckaufnahmeabschnitt
des Unterregulierelementes entgegengesetzt zum Stützabschnitt definiert.
Dadurch ist es schwierig, dass der Druck des Hydraulikfluids, das
der Verriegelungskammer zugeführt wird, auf das Hauptregulierelement
ausgeübt wird. Daher kann ein Hydraulikfluid, das in der Verriegelungskammer
verbleibt, die Bewegung des Hauptregulierelementes in Schubrichtung
nicht stören. Daher kann eine Leistung der Rotationsphasenverriegelung
durch die Struktur der Verriegelungseinheit sichergestellt werden.
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Der
Flügelrotor hat einen Voreilverbindungskanal, der mit der
Voreilkammer in Verbindung steht, und einen Verzögerungsverbindungskanal,
der mit der Verzögerungskammer in Verbindung steht. Das Unterregulierelement
ist konfiguriert, um den Voreilverbindungskanal mit dem Verzögerungsverbindungskanal
zu verbinden, wenn eine Bewegung in Schubrichtung über
eine Blockadeposition hinaus erfolgt, in der das Unterregulierelement
den Voreilverbindungskanal in Bezug auf den Verzögerungsverbindungskanal
blockiert.
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Bei
der vorliegenden Struktur bewegt sich das Unterregulierelement über
die Blockadeposition hinaus, indem eine Federwirkung des Unterfederelementes
in eine Richtung aufgebracht wird, damit das Hydraulikfluid ausgegeben
wird, wodurch gestattet wird, dass das Hauptregulierelement die
Federphase verriegelt. Außerdem bewegt sich das Unterregulierelement,
um den Voreilverbindungskanal mit dem Verzögerungsverbindungskanal
in Verbindung zu bringen. Daher steht die Voreilkammer ebenfalls
mit der Verzögerungskammer in Verbindung. Wenn die Brennkraftmaschine
gestartet wird, befindet sich das Ventilelement im Ende des beweglichen
Bereiches in erster Richtung und befindet sich dieses im ersten Bereich.
Im vorliegenden Zustand steht der Betriebsanschluss, der mit der
Voreilkammer in Verbindung ist, mit dem Zuführanschluss
in Verbindung. Daher wird ein Hydraulikfluid, das von der Zuführquelle
gefördert wird, der Voreilkammer zugeführt. Wenn
die Brennkraftmaschine gestartet wird, wird ein Hydraulikfluid von
der Zuführquelle zugeführt. Daher strömt
ein Hydraulikfluid durch die Voreilkammer, den Voreilverbindungskanal,
den Verzögerungsverbindungskanal, die Verzögerungskammer
und den Betriebsanschluss, der mit der Verzögerungskammer
in Verbindung steht, und den Auslassanschluss in dieser Reihenfolge.
Somit wird ein Hydraulikfluid, das vom Auslassanschluss ausgegeben
wird, der Voreilkammer durch die Zuführquelle zugeführt.
Auf diese Weise wird ein Hydraulikfluid, das von der Zuführquelle
zugeführt wird, schnell über den Umführpfad umgeführt.
Daher wird Luft, die im Umführpfad enthalten ist, durch
ein Hydraulikfluid ersetzt und wird die ersetzte Luft ausgeben.
Daher breitet sich, wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird,
ein Hydraulikfluid schnell in der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
aus. Dadurch kann eine Wartezeit zum Starten der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
verkürzt werden, und kann die Phasensteuerung, die für
einen Betrieb der Brennkraftmaschine erforderlich ist, schnell ausgeführt
werden.
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Das
Gehäuse hat ein Luftloch, das zur Atmosphäre geöffnet
ist. Das Luftloch stellt die Verbindung zwischen dem Voreilverbindungskanal
und dem Verzögerungsverbin dungskanal her, wenn sich das
Unterregulierelement in Schubrichtung über die Blockadeposition
hinaus bewegt.
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In
der vorliegenden Struktur bewegt sich, wenn die Brennkraftmaschine
stoppt, bevor die Rotationsphase durch das Hauptregulierelement
verriegelt ist, das in Schubrichtung bewegt ist, das Unterfederelement
in Schubrichtung über die Blockadeposition hinaus, um das
Luftloch mit den Verbindungskanälen zu verbinden. Unter
einem solchen Verbindungszustand kann, selbst wenn ein Hydraulikfluid
in einer der Kammern Voreilkammern und Verzögerungskammer
beim Andrehprozess verbleibt, wenn die Brennkraftmaschine gestartet
wird, ein Hydraulikfluid, das in der einen Kammer verbleibt, zur
anderen Kammer über den Voreilverbindungskanal und den Verzögerungsverbindungskanal
bewegt werden, die sowohl mit der Voreilkammer als auch mit der
Verzögerungskammer in Verbindung stehen. Außerdem kann
beim Startvorgang, selbst wenn die Viskosität eines Hydraulikfluids
hoch ist und ein solches Hydraulikfluid aufgrund beispielsweise
der Verschlechterung, Kälte oder Ähnlichem schwierig
zu bewegen ist, Luft der Voreilkammer und der Verzögerungskammer über
das Luftloch zugeführt werden. Daher können, wenn
die Rotationsphase zur Regulierphase geändert wird und
wenn das Hauptregulierelement in den Verriegelungsaussparungsabschnitt
geschoben wird, die folgenden Zustände beschränkt
werden: Verringerung bei einer Geschwindigkeit einer Rotationsphasenveränderung
aufgrund eines Hydraulikfluids, das in der Voreilkammer oder Verzögerungskammer
verbleibt, und Verringerung bei einer Geschwindigkeit einer Rotationsphasenänderung
aufgrund eines Unterdrucks, der in der Voreilkammer oder der Verzögerungskammer
aufgrund einer Erhöhung in einem Volumen verursacht wird,
die durch ein schwankendes Drehmoment bei einem Andrehprozess verursacht
wird. Daher kann ein Startverhalten der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
verbessert werden, um die Rotationsphase, die zum Schieben des Hauptregulierelementes
in den Verriegelungsaussparungsabschnitt erforderlich ist, schnell
zu ändern.
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Ein Öffnungsbereich
des Luftloches ist größer als ein Kanalquerschnitt
des Voreilverbindungskanales und des Verzögerungsverbindungskanales. In
diesem Fall wird in einem Verbindungspfad, der durch das Unterregulierelement
gebildet wird, das in die Schubrichtung bewegt wird, um das Luftloch
mit dem Voreilverbindungskanal und dem Verzögerungsverbindungskanal
zu verbinden, ein Strömungswiderstand von Luft kleiner
als ein Strömungswiderstand eines Hydraulikfluids. Daher
wird bei einem Andrehvorgang, wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird,
in einem Zustand, in dem das Luftloch mit dem Voreilverbindungskanal
und dem Verzögerungskanal in Verbindung steht, ein Hydraulikfluid
begrenzt in Bezug auf die Leckage aus der Voreilkammer und der Verzögerungskammer,
die jeweils mit dem Voreilverbindungskanal und dem Verzögerungsverbindungskanal
in Verbindung stehen. Somit kann Luft in einfacher Weise der Voreilkammer
und der Verzögerungskammer zugeführt werden. Daher
wird, wenn die Rotationsphase zur Regulierphase geändert
wird und wenn das Hauptregulierelement in den Verriegelungsaussparungsabschnitt
geschoben wird, die Geschwindigkeitsänderung der Rotationsphase
verbessert und kann ein Startverhalten der Ventilzeitverhaltesteuervorrichtung
verbessert werden.
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Der
Flügelrotor hat einen Voreilverbindungskanal, der mit der
Voreilkammer in Verbindung steht, und einen Verzögerungsverbindungskanal,
der mit der Verzögerungskammer in Verbindung steht. Das Regulierelement
ist konfiguriert, den Voreilverbindungskanal mit dem Verzögerungsverbindungskanal zu
verbinden, wenn eine Bewegung in Schubrichtung über eine
Blockadeposition hinaus erfolgt, in der das Regulierelement den
Voreilverbindungskanal in Bezug auf Verzögerungsverbindungskanal
blockiert.
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Bei
der vorliegenden Struktur bewegt sich das Regulierelement über
die Blockadeposition hinaus, indem eine Federwirkung des Federelementes in
eine Richtung aufgebracht wird, damit ein Hydraulikfluid ausgegeben
wird, wodurch gestattet wird, dass das Regulierelement die Federwirkungsphase verriegelt.
Außerdem bewegt sich das Regulierelement, um den Voreilverbindungskanal
mit dem Verzögerungsverbindungskanal zu verbinden. Daher steht
die Voreilkammer ebenfalls mit der Verzögerungskammer in
Verbindung. Wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird, befindet
sich das Ventilelement im Ende des beweglichen Bereiches in der
ersten Richtung und befindet sich dieses im ersten Bereich. Im vorliegenden
Zustand steht der Betriebsanschluss, der mit der Voreilkammer in
Verbindung steht, mit dem Zuführanschluss in Verbindung.
Daher wird ein Hydraulikfluid, das von der Zuführquelle
zugeführt wird, der Voreilkammer zugeführt. Wenn
die Brennkraftmaschine gestartet wird, wird ein Hydraulikfluid von der
Zuführquelle zugeführt. Dadurch strömt
ein Hydraulikfluid durch die Voreilkammer, den Voreilverbindungskanal,
den Verzögerungsverbindungskanal, die Verzögerungskammer
und den Betriebsanschluss, der mit der Verzögerungskammer
in Verbindung steht, und den Auslassanschluss in dieser Reihenfolge.
Somit wird ein Hydraulikfluid, das von dem Auslassanschluss ausgegeben
wird, der Voreilkammer durch die Zuführquelle zugeführt.
Auf diese Weise wird ein Hydraulikfluid, das von der Zuführquelle
zugeführt wird, schnell über den Umführpfad
umgeführt. Daher wird Luft, die im Umführpfad enthalten
ist, mit einem Hydraulikfluid ersetzt und wird die ersetzte Luft
ausgegeben. Daher verteilt sich, wenn die Brennkraftmaschine gestartet
wird, ein Hydraulikfluid schnell in der Ventilzeitverhaltensteuervorrichtung.
Dadurch kann eine Wartezeit zum Starten der Ventilzeitverhaltensteuervorrichtung
verkürzt werden und kann die Phasensteuerung, die für einen
Betrieb der Brennkraftmaschine erforderlich ist, schnell ausgeführt
werden.
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Die
Ventilzeitverhaltensteuervorrichtung weist ferner eine Unterstützungsfeder
auf, die eine Vorspannkraft aufbringt, die größer
als ein Mittelwert eines Schwankungsdrehmoments ist, das von der Nockenwelle übermittelt
wird und zur Verzögerungsseite im Mittel exzentrisch aufgebracht
wird, wobei die Unterstützungsfeder den Flügelrotor
zur Voreilseite hin entgegen dem Schwankungsdrehmoment vorspannt.
Die Vorspannkraft der Unterstützungsfeder verschwindet
an der Voreilseite in Bezug auf die Regulierphase.
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Bei
der vorliegenden Struktur ermöglicht, wenn diese an der
Verzögerungsseite in Bezug auf die Regulierphase ist, die
Unterstützungsfeder die Änderung der Rotationsphase
zur Regulierphase, indem eine Vorspannkraft der Unterstützungsfeder
aufgebracht wird, wenn die Brennkraftmaschine stoppt. Im Gegensatz
dazu kann, wenn diese an der Voreilseite in Bezug auf die Regulierphase
ist, die Rotationsphase zur Regulierphase geändert werden,
wenn die Brennkraftmaschine stoppt, indem ein Schwankungsdrehmoment
verwendet wird, das exzentrisch zur Verzögerungsseite im
Mittel wirkt. In der vorliegenden Struktur kann die Brennkraftmaschine
beständig gestartet werden, indem die Rotationsphase von
beiden Seiten beim Verbrennungsmotorstartbetrieb gesteuert wird.
Somit kann ein Phasenverriegelungsverhalten bei der Regulierphase
verbessert werden.
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Ferner
steht im Drosselbereich der Betriebsanschluss, der mit der Verzögerungskammer
in Verbindung steht, mit dem Auslassanschluss in Verbindung. Dadurch
wird eine Verzögerungsablaufströmung, die von
der Verzögerungskammer ausgegeben wird, gedrosselt, sodass
diese kleiner als eine Strömung ist, wenn sich das Ventilelement
am Ende des beweglichen Bereiches in der ersten Richtung befindet.
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In
der vorliegenden Struktur werden sowohl eine Voreilzuführströmung
als auch eine Verzögerungsablaufströmung im Drosselbereich
im ersten Bereich gedrosselt. Die Rotationsphase kann in einem Zustand
verriegelt werden, in dem die Nockendrehmomentschwankung groß ist.
In einem solchen Zustand kann, selbst wenn ein Hydraulikfluid aus
der Verzögerungskammer ausgegeben wird und Luft in die
Verzögerungskammer aufgrund der Schwankung des Flügelrotors
strömt, eine Änderung in der Rotationsphase durch
das Drosseln sowohl der Voreilzuführströmung als
auch der Verzögerungsablaufströmung im Drosselbereich
in einem Zustand begrenzt werden, in dem die Verriegelung im nachfolgenden Zustand
freigegeben wird.
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Das
Ventilelement ist im Ventilkörper linear beweglich. Das
Ventilelement hat einen ringförmigen ersten Drosselabschnitt,
der in einer Radialrichtung von einem Außenumgang des Ventilelementes
vorsteht. Ein Voreilzuführkanal ist zwischen dem ersten Drosselabschnitt
und dem Ventilkörper ausgebildet, um die Verbindung zwischen
dem Betriebsanschluss, der mit der Voreilkammer in Verbindung steht,
und dem Zuführanschluss herzustellen. Ein Querschnittsbereich
des Voreilzuführkanals, wenn sich das Ventilelement im
Drosselbereich befindet, wird gesteuert, um kleiner zu sein im Vergleich
zum Querschnittsbereich des Voreilzuführkanals, wenn das
Ventilelement im Ende des beweglichen Bereiches in der ersten Richtung
ist.
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In
der vorliegenden Struktur ist der Drosselbereich, der sich im ersten
Bereich befindet, ausgebildet, indem der ringförmige erste
Drosselabschnitt vorgesehen wird, sodass dieser in Radialrichtung vom
Außenumfang des Ventilelementes vorsteht. In der vorliegenden
Struktur ist es ausreichend, das Ventilelement auszubilden, sodass
dieses einen Querschnittsbereich des Voreilzuführkanals
hat, der zwischen dem ersten Dros selabschnitt und dem Ventilkörper
ausgebildet ist, sodass eine Voreilzuführströmung
als eine gewünschte Drosselströmung erhalten wird.
Daher kann die Ventilzeitverhaltensteuervorrichtung mit dem Drosselbereich
mit einer hohen Produktivität hergestellt werden.
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Das
Ventilelement hat einen ringförmigen zweiten Drosselabschnitt,
der in einer Radialrichtung vom Außenumfang des Ventilelementes
vorsteht. Ein Verzögerungsablaufkanal ist zwischen dem
zweiten Drosselabschnitt und dem Ventilkörper ausgebildet, um
den Betriebsanschluss, der mit der Verzögerungskammer in
Verbindung steht, mit dem Auslassanschluss zu verbinden. Ein Querschnittsbereich
des Verzögerungsablaufkanales, wenn das Ventilelement im
Drosselbereich ist, wird gesteuert, um im Vergleich zu einem Querschnittsbereich
des Verzögerungsablaufkanales kleiner zu sein, wenn das
Ventilelement im Ende des beweglichen Bereiches in erster Richtung
ist.
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In
der vorliegenden Struktur wird der Drosselbereich, der sich im ersten
Bereich befindet, ausgebildet, indem der ringförmige zweite
Drosselabschnitt vorgesehen wird, sodass dieser in Radialrichtung
vom Außenumfang des Ventilelementes vorsteht. In der vorliegenden
Struktur ist es ausreichend, das Ventilelement auszubilden, sodass
dieses einen Querschnittsbereich des Verzögerungsablaufkanales
hat, der zwischen dem zweiten Drosselabschnitt und dem Ventilkörper
vorgesehen ist, sodass ein Verzögerungsablaufstrom als
ein gewünschter Drosselstrom erhalten wird. Daher kann
die Ventilzeitverhaltensteuervorrichtung mit dem Drosselbereich
mit einer hohen Produktivität hergestellt werden. Außerdem
wird, wenn ein Verbindungskanal vorgesehen ist, um die Voreilkammer
mit der Verzögerungskammer zu verbinden, die Verzögerungsablaufströmung im
Drosselbereich zusätzlich zur Voreilzuführströmung
gedrosselt. Daher kann die langsame Phasenänderung des
Flügelrotors zur Voreilseite weiter unterstützt
werden.
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Das
Ventilelement 70 hat eine Vielzahl von ringförmigen
Stegen 700 bis 703, die in Bezug auf den Innenumfang
des Hülsenabschnitts 66 des Ventilkörpers 61 gleitfähig
sind. Jeder der ersten Drosselabschnitte 710 und zweiten
Drosselabschnitte 711 hat einen Durchmesser, der kleiner
als ein Durchmesser der Vielzahl an ringförmigen Stegen 700 bis 703 ist.
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Die
vorstehenden Verarbeitungen, wie zum Beispiel Berechnungen und Bestimmungen,
sind nicht darauf begrenzt, durch den Steuerabschnitt 40, 41A ausgeführt
und vorgenommen zu werden. Die Steuereinheit kann unterschiedliche
Strukturen einschließlich des Steuerabschnitts 40, 40A,
die als Beispiel gezeigt sind, haben.
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Es
wird eingeschätzt, dass die Prozesse der Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung hier beschrieben wurden, dass diese eine
spezifische Abfolge von Schritten sind, weitere alternative Ausführungsbeispiele
einschließlich verschiedener anderer Sequenzen dieser Schritte
und/oder zusätzliche Schritte, die nicht hier offenbart
sind, als in den Schritten der vorliegenden Erfindung beabsichtigt sind.
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Verschiedene
Modifikationen und Änderungen können in einer
Vielzahl bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen vorgenommen
werden, ohne vom Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Somit
weist ein Flügelrotor (14) einen Flügel (141)
auf, um eine Voreilkammer (22) von einer Verzögerungskammer
(26) zu trennen. Ein Ventilelement (70) stellt
die Verbindung zwischen einem Verriegelungsanschluss (663)
und einem Auslassanschluss (666, 667) her, um
ein Fluid aus dem Verriegelungsanschluss (663) abzulassen,
wenn eine Bewegung in einen ersten Bereich (RI) stattfindet, der ein
Ende eines beweglichen Bereiches in der ersten Richtung (X) aufweist.
Das Regulierelement (32) bewegt sich im Flügelrotor
(14) in eine Schubrichtung (X) in einer Aussparung (151, 152),
die von einer Innenfläche des Gehäuses (11)
ausgespart ist, wobei eine Vorspannung von einem Federelement (33, 35) erfolgt,
um die Rotationsphase in einer Regulierphase im ersten Bereich (RI)
zu verriegeln, wenn ein Fluid aus der Verriegelungskammer (31)
abgelassen wird. Das Ventilelement (70) ist konfiguriert,
einen Betriebsanschluss (661, 662) mit einem Zuführanschluss
(664) zu verbinden, um ein Fluid der Voreilkammer (22)
zuzuführen, wenn es in einem Drosselbereich im ersten Bereich
(RI) ist, sodass eine Strömung eines Fluids, das der Voreilkammer
(22) zugeführt wird, gedrosselt wird, um kleiner
als eine Strömung eines Fluids zu sein, wenn das Ventilelement (70)
am Ende des beweglichen Bereiches in der ersten Richtung (X) ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 2002/0139332
A1 [0002, 0003, 0003, 0003, 0003, 0005, 0115]
- - JP 2002-357105 A [0002]