气门开闭时间控制装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种气门开闭时间控制装置，能够可靠地将驱动侧旋转部件和从动侧旋转部件限制在中间相位和比其更靠迟滞角侧的旋转相位。在驱动侧旋转部件（11）的内周的多个突出部（11T）之一上可自由进退地设置有中间锁定机构（L1）的中间锁定部件（31），供该中间锁定部件（31）嵌入的中间嵌合凹部（33）形成在从动侧旋转部件（12）的外周。在与具有中间锁定部件（31）的突出部（11T）相对的位置的突出部（11T）上具有最大迟滞角锁定机构（L2）的最大迟滞角锁定部件（34），供该最大迟滞角锁定部件（34）嵌入的最大迟滞角嵌合凹部（36）形成在从动侧旋转部件（12）的外周。
【专利说明】气门开闭时间控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及气门开闭时间控制装置，详细而言，涉及如下的气门开闭时间控制装置的改良，该装置以各自的相对旋转相位可自由变更的方式设置有与内燃机的曲轴同步旋转的驱动侧旋转部件、和与驱动侧旋转部件同轴地配置并与内燃机的阀开闭用的凸轮轴一体旋转的从动侧旋转部件，并具有限制相对旋转相位的锁定机构。
【背景技术】
[0002]作为如上所述构成的气门开闭时间控制装置，在专利文献I中，在驱动侧旋转部件的内周侧形成多个流体压力室，在其内部嵌入有从动侧旋转部件，通过在该从动侧旋转部件的外表面上突出设置的叶片分隔流体压力室，由此形成提前角室和迟滞角室。另外，在该结构中，具有:中间锁定机构，将驱动侧旋转部件和从动侧旋转部件的相对旋转相位限制在成为最大提前角和最大迟滞角的中间的中间锁定相位；和最大迟滞角锁定机构，将相对旋转相位限制在成为最大迟滞角的最大迟滞角相位。
[0003]在该专利文献I中，作为中间锁定机构，具有形成在从动侧旋转部件的外周上的槽状的中间锁定槽、和可自由进退地设置在驱动侧旋转部件上的一对中间锁定部件，通过将双方的中间锁定部件同时卡定在中间锁定槽的两端，将相对旋转相位限制在中间锁定相位。另外，作为最大迟滞角锁定机构，与中间锁定机构相独立地具有形成在从动侧旋转部件的外周上的最大迟滞角锁定槽、和可自由进退地设置在驱动侧旋转部件上的最大迟滞角锁定部件，通过将最大迟滞角锁定部件卡定在最大迟滞角锁定槽，而将相对旋转相位限制在最大迟滞角相位。
[0004]作为如上所述构成的气门开闭时间控制装置，专利文献2中记载了:锁定机构，将相对旋转相位限制于最大迟滞角；相位位移限制机构，允许在所设定的允许范围内的相对旋转相位的位移。在该专利文献2中，当温度等的发动机的状态满足一定条件的情况下，在利用锁定机构将相对旋转相位设定为最大迟滞角的状态下，起动发动机。
[0005]在该专利文献2中，起动发动机的情况下，锁定机构的锁定部件撞入卡合凹部而处于锁定状态，相位位移限制机构的进退部件处于撞入限制凹部的状态。曲轴旋转开始后，向提前角控制油路和锁定通路供给工作油而解除锁定机构的锁定之后，使相对旋转相位向提前角方向位移，将进退部件抵接保持在限制凹部的端部，由此，能够将相对旋转相位设定为中间相位。
[0006]【现有技术文献】
[0007]【专利文献】
[0008]【专利文献I】国际公开W02011/055589号公报
[0009]【专利文献2】日本特开2007-198365号公报
【发明内容】
[0010]如专利文献I记载的那样，在具有一对中间锁定部件的结构中，需要用于配置它们的空间。由此，导致形成在驱动侧旋转部件上的油室的体积变小、油室的数量减少等不良情况。专利文献I的附图示出了 3个油室。但是，为得到较强的相对旋转力，优选通过增多油室的数量并增大叶片的片数，从而就能得到较强的位移力(相对旋转力)而不提高工作油的压力。
[0011]为提高内燃机的起动性、以及减少废气所含有的碳氢化合物等的有害物质，需要基于内燃机的燃烧室的温度，将起动内燃机时的相对旋转相位设定在最大迟滞角、和将相对旋转相位设定在中间相位。另外，在考虑将相对旋转相位限制在中间相位的结构和最大迟滞角相位的结构时，期望在各自的相位下可靠地进行限制。因此，如专利文献2记载的那样，在为了维持在中间旋转相位而需要向提前角室持续供给工作油的结构中，还期望改善相对旋转相位变动的情况。
[0012]本发明的目的在于合理地构成如下气门开闭时间控制装置，将驱动侧旋转部件和从动侧旋转部件可靠地限制在中间相位和比其更靠迟滞角侧的旋转相位。
[0013]本发明的特征在于，包括:驱动侧旋转部件，与内燃机的曲轴同步旋转；从动侧旋转部件，与所述驱动侧旋转部件同轴地配置，并与所述内燃机的阀开闭用的凸轮轴一体旋转；流体压力室，由所述驱动侧旋转部件及所述从动侧旋转部件形成；分隔部，以将所述流体压力室分隔成提前角室和迟滞角室的方式，设置在所述驱动侧旋转部件及所述从动侧旋转部件的任意一者中；提前角控制油路，为使所述驱动侧旋转部件和所述从动侧旋转部件的相对旋转相位向提前角方向位移而向所述提前角室供给工作油；迟滞角控制油路，为使所述相对旋转相位向迟滞角方向位移而向所述迟滞角室供给工作油；中间锁定机构，将所述相对旋转相位限制在所述提前角方向的工作端的最大提前角和所述迟滞角方向的工作端的最大迟滞角之间的规定相位的中间锁定相位；迟滞角锁定机构，将所述相对旋转相位限制在迟滞角锁定相位，所述迟滞角锁定相位为比所述中间锁定相位更靠近迟滞角侧的相位，其中，所述中间锁定机构包括:单一的中间锁定部件，设置为可从所述驱动侧旋转部件和所述从动侧旋转部件中的一方向另一方可自由进退；施力机构，对该中间锁定部件施力而使之突出；中间嵌合凹部，以供所述中间锁定部件嵌入的方式形成在所述驱动侧旋转部件和所述从动侧旋转部件中的另一方，所述迟滞角锁定机构包括:单一的迟滞角锁定部件，设置为可从所述驱动侧旋转部件和所述从动侧旋转部件中的一方向另一方自由进退；施力机构，对该迟滞角锁定部件施力而使之突出；迟滞角嵌合凹部，以供所述迟滞角锁定部件嵌入的方式，形成在所述驱动侧旋转部件和所述从动侧旋转部件中的另一方。
[0014]根据该结构，相对旋转相位达到中间锁定相位的情况下，中间锁定机构的中间锁定部件通过施力机构的施力而嵌入中间嵌合凹部，由此将相对旋转相位限制在中间锁定相位。另外，相对旋转相位达到迟滞角锁定相位的情况下，迟滞角锁定机构的迟滞角锁定部件通过施力机构的施力而嵌入迟滞角嵌合凹部，由此将相对旋转相位限制在迟滞角锁定相位。在该结构中，中间锁定机构具有单一的中间锁定部件，迟滞角锁定机构具有单一的迟滞角锁定部件。由此，例如与专利文献I记载的气门开闭时间控制装置那样地具有多个锁定部件的结构相比，不会导致形成在驱动侧旋转部件上的油室的体积变小、油室的数量变少等的不良情况。基于这样的理由，能够形成所需的数量的流体压力室而不减小流体压力室的体积，而且，能够得到强的位移力(相对旋转力)而不提高作用于叶片的工作油的压力。因此，能够合理地构成将驱动侧旋转部件和从动侧旋转部件可靠地限制在中间相位和比其更靠迟滞角侧的旋转相位的气门开闭时间控制装置。
[0015]本发明也可以形成有台阶部，该台阶部从所述中间锁定机构的所述中间嵌合凹部向提前角方向或迟滞角方向连续设置、且比所述中间嵌合凹部浅。
[0016]由此，相对旋转相位达到中间锁定相位的附近时，中间锁定部件卡入台阶部，由此，能够将相对旋转相位维持在中间锁定相位的附近。然后，伴随相对旋转相位的变化，在相对旋转相位达到中间锁定相位的时刻，中间锁定部件能够嵌入中间嵌合凹部并向限制在中间锁定相位的状态过渡。
[0017]本发明也可以将所述中间锁定部件和所述迟滞角锁定部件配置在夹着所述从动侧旋转部件的旋转轴芯而相对的位置。
[0018]例如，可以考虑以下结构，即驱动侧旋转部件具有单一的锁定部件，而在从动侧旋转部件上形成与最大迟滞角相位对应的凹部和与中间相位对应的凹部这两个凹部，由此，最大迟滞角相位和中间相位的相位差小的情况下，不能形成两个凹部或两个凹部的距离接近从而导致强度降低。但通过将中间锁定机构的中间锁定部件和迟滞角锁定机构的迟滞角锁定部件配置在夹着从动侧旋转部件的旋转轴芯而相对的位置，容易实现设置，并且在中间相位和最大迟滞角相位实现牢靠的限制状态而不会导致强度降低。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是表示内燃机控制系统的结构和气门开闭时间控制装置的纵截面的图。
[0020]图2是图1的I1-1I线剖视图，是处于中间锁定相位的气门开闭时间控制装置的首1J视图。
[0021]图3是处于最大迟滞角锁定相位的气门开闭时间控制装置的剖视图。
[0022]图4是处于中间锁定部件卡入台阶部的相位的气门开闭时间控制装置的剖视图。
[0023]图5是相对旋转相位处于比中间锁定相位更向提前角侧位移的相位的气门开闭时间控制装置的剖视图。
[0024]图6是在其他实施方式(a)中处于中间锁定相位的气门开闭时间控制装置的剖视图。
[0025]图7是在其他实施方式(a)中处于最大迟滞角锁定相位的气门开闭时间控制装置的剖视图。
[0026]图8是在其他实施方式(a)中处于比中间锁定相位更靠提前角侧的相位的气门开闭时间控制装置的剖视图。
[0027]图9是在其他实施方式(b)中处于中间锁定相位的气门开闭时间控制装置的剖视图。
[0028]图10是在其他实施方式(b)中处于中间锁定部件嵌合到副中间嵌合凹部的相位的气门开闭时间控制装置的剖视图。
[0029]附图标记说明
[0030]I 曲轴
[0031]11驱动侧旋转部件(外转子)
[0032]12从动侧旋转部件(内转子)
[0033]17分隔部(叶片)[0034]21提前角控制油路
[0035]22迟滞角控制油路
[0036]31中间锁定部件
[0037]32施力机构(中间锁定弹簧)
[0038]33中间嵌合凹部
[0039]33A台阶部
[0040]34迟滞角锁定部件(最大迟滞角锁定部件)
[0041]35施力机构(最大迟滞角锁定弹簧)
[0042]36迟滞角嵌合凹部(最大迟滞角嵌合凹部)
[0043]C流体压力室
[0044]Ca提前角室
[0045]Cb迟滞角室
[0046]E内燃机(发动机) [0047]LI中间锁定机构
[0048]L2迟滞角锁定机构(最大迟滞角锁定机构)
[0049]Pl中间锁定相位
[0050]P2迟滞角锁定相位(最大迟滞角锁定相位)
[0051]X旋转轴芯
【具体实施方式】
[0052]以下，基于【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0053]〔基本结构〕
[0054]如图1及图2所示，构成了如下内燃机控制系统，该系统具有:气门开闭时间控制装置10，其设定作为内燃机的发动机E的进气门IV的开闭时间；控制发动机E的发动机控制单元(ECU) 40。
[0055]内燃机控制系统是实现在信号等待等停车时使发动机E自动停止的怠速停止控制的系统。此外，也可以在混合动力型车辆这样地频繁进行发动机E的停止和起动的车辆中，将该内燃机控制系统适用于气门开闭时间控制装置10和发动机E的控制。
[0056]图1所示的发动机E被设置在乘用车等的车辆中，具有:向曲轴I传递驱动旋转力的起动电机M ;控制进气口或燃料对燃烧室的喷射的燃料控制装置5 ;控制火花塞(未图示)的点火的点火控制装置6 ;以及检测曲轴I的旋转角和旋转速度的轴传感器1S。在气门开闭时间控制装置10中具有检测外转子11和内转子12的相对旋转相位的相位检测传感器46。
[0057]E⑶40具有发动机控制部41和相位控制部42。发动机控制部41进行发动机E的自动起动和自动停止。相位控制部42控制气门开闭时间控制装置10的相对旋转相位和两种锁定机构。关于与该ECU40相关的控制结构、控制方式在后面说明。
[0058]〔气门开闭时间控制装置〕
[0059]如图1及图2所示，气门开闭时间控制装置10具有:与发动机E的曲轴I同步旋转的作为驱动侧旋转部件的外转子11 ;和通过连结螺栓13被连结在开闭发动机E的燃烧室的进气门IV的凸轮轴3上的作为从动侧旋转部件的内转子12。以外转子11的轴芯和内转子12的轴芯成为同轴的方式，将内转子12嵌入外转子11的内部，内转子12和外转子11以轴芯X为中心自由地相对旋转。在该结构中，轴芯X是凸轮轴3的旋转轴芯的同时，还是外转子11和内转子12的旋转轴芯。
[0060]外转子11和内转子12与轴芯X同轴地配置，它们以被夹在前板14和后板15之间的状态下通过紧固螺栓16被紧固。在后板15的外周上形成有正时链轮15S。内转子12的中心部位以贯穿形成在后板15中央部的开口的状态被配置，在内转子12的靠后板15侧的端部上连结有进气侧的凸轮轴3。
[0061]在外转子11上一体地形成有沿轴芯X的方向朝向径向内侧突出的多个突出部IlT0内转子12形成为具有与多个突出部IlT的突出端紧密接触的外周的圆柱状。由此，在旋转方向上相邻的突出部IlT的中间位置，在内转子12的外周侧形成有多个流体压力室C。在内转子12的外周上，具有朝向流体压力室C突出地嵌入的作为分隔部的多个叶片17。流体压力室C被叶片17分隔，由此形成提前角室Ca和迟滞角室Cb。该叶片17在远离轴芯X的方向被弹簧等施力，由此，突出端与流体压力室C的内周面接触。
[0062]如图1所示，横跨内转子12和前板14而具有扭簧18，该扭簧18使相对旋转相位从外转子11和内转子12的相对旋转相位(以下称为相对旋转相位)处于最大迟滞角的状态达到中间锁定相位Pl地施加作用力。此外，扭簧18的施力作用的范围也可以超过中间锁定相位Pl，也可以达不到中间锁定相位Pl。
[0063]在该气门开闭时间控制装置10中，正时链8卷绕在设置在发动机E的曲轴I上的输出链轮7、和外转子11的正时链轮15S上，由此，外转子11与曲轴I同步旋转。虽然未图示，但在排气侧的凸轮轴3的前端上也具有与气门开闭时间控制装置10相同结构的装置，该装置上也传递有来自正时链8的旋转力。
[0064]如图2所示，在气门开闭时间控制装置10中，通过来自曲轴I的驱动力使外转子11向驱动旋转方向S旋转。另一方面，将内转子12相对于外转子11向与驱动旋转方向S相同的方向旋转的方向称为提前角方向Sa,将向其相反方向的旋转方向称为迟滞角方向Sb。在该气门开闭时间控制装置10中，相对旋转相位向提前角方向Sa位移时，随着位移量的增大，进气压缩比提高，相对旋转相位向迟滞角方向Sb位移时，随着位移量的增大，进气压缩比减小，以该方式设定曲轴I和凸轮轴3的关系。
[0065]被叶片17分隔的流体压力室C中的、通过供给工作油而使相对旋转相位向提前角方向Sa位移的空间是提前角室Cg，与其相反地，通过供给工作油而使相对旋转相位向迟滞角方向Sb位移的空间是迟滞角室Cb。将叶片17达到提前角方向Sa的工作端(包括叶片17的提前角方向Sa的工作端附近的相位)的状态下的相对旋转相位称为最大提前角相位，将叶片17远离迟滞角方向Sb的工作端(包含叶片17的迟滞角方向Sb的工作端附近的相位)的状态下的相对旋转相位称为最大迟滞角相位。
[0066]〔气门开闭时间控制装置的变形例〕
[0067]在该气门开闭时间控制装置10中，在外转子11的内周侧形成有流体压力室C。但是，也可以取而代之，在内转子12的外周形成凹部，从而形成流体压力室C，以将该流体压力室C分隔成提前角室Ca和迟滞角室Cb的方式在外转子11的外周设置叶片17作为分隔部件。[0068]在如该变形例那样地构成的气门开闭时间控制装置10中，通过向提前角室Ca供给工作油，相对旋转相位向提前角方向Sa位移，通过向迟滞角室Cb供给工作油，相对旋转相位向迟滞角方向Sb位移。
[0069]〔气门开闭时间控制装置:锁定机构〕
[0070]该气门开闭时间控制装置10具有中间锁定机构LI和最大迟滞角锁定机构L2这两个锁定机构。中间锁定机构LI将外转子11和内转子12的相对旋转相位锁定(限制)于图2所示的中间锁定相位Pl，最大迟滞角锁定机构L2将相对旋转相位锁定(限制)在中间锁定相位Pl的迟滞角方向Sb —侧的图3所示的最大迟滞角锁定相位P2。在本实施方式中，作为迟滞角锁定机构的一例而构成了最大迟滞角锁定机构L2，作为迟滞角锁定相位的一例，该最大迟滞角锁定机构L2将相对旋转相位锁定在最大迟滞角相位。尤其是，本发明的迟滞角锁定机构具有在相对旋转相位比中间相位更靠近迟滞角侧的相位时锁定相对旋转相位的功能即可，除了最大迟滞角以外，还包括锁定在最大迟滞角附近的相对旋转相位的情况。
[0071]中间锁定相位Pl是在发动机E的起动后的怠速时能够抑制HC排出量的相对旋转相位，并且是在发动机E的燃烧室的温度降低到外气温的状态下，还能容易地进行发动机E的起动的相位。
[0072]如图2?图4所示，中间锁定机构LI由以下部件构成:可自由进退地设置在外转子11的突出部IlT上的中间锁定部件31 ;对其向突出方向施力的作为施力机构的中间锁定弹簧32 ;供中间锁定部件31嵌合地形成在内转子12的外周上的中间嵌合凹部33。最大迟滞角锁定机构L2由以下部件构成:可自由进退地设置在外转子11的突出部IlT上的最大迟滞角锁定部件34 (迟滞角锁定部件的一例);对其向突出方向施力的作为施力机构的最大迟滞角锁定弹簧35 ;供最大迟滞角锁定部件34嵌合地形成在内转子12的外周上的最大迟滞角嵌合凹部36 (迟滞角嵌合凹部的一例)。
[0073]另外，在中间嵌合凹部33上，以相对旋转相位以中间锁定相位Pl为基准向迟滞角方向Sb扩展的方式形成有比中间嵌合凹部33浅的槽状的棘轮用的台阶部33A。由此，相对旋转相位从最大迟滞角锁定相位P2向中间锁定相位Pl的方向位移的情况下，通过中间锁定部件31卡入台阶部33A来抑制相对旋转相位的变化，然后，中间锁定部件31可靠地进行向嵌入中间嵌合凹部33的状态的过渡。
[0074]该台阶部33A也可以以从中间嵌合凹部33向提前角方向Sa扩展的方式设定位置，还可以以分别向提前角方向Sa和迟滞角方向Sb方向扩展的方式设定两个位置。
[0075]中间锁定部件31和最大迟滞角锁定部件34由板状的部件构成，并且突出侧的端部能够以与轴芯X平行的姿势朝向轴芯X方向接近、远离的方式相对于外转子11自由进退地被支承。与其对应地，中间嵌合凹部33和最大迟滞角嵌合凹部36在内转子12的外周上形成为沿着轴芯方向的槽状。这些嵌合凹部的槽宽设定得比锁定部件的板状的部件的厚度稍大。此外，中间锁定部件31和最大迟滞角锁定部件34也可以构成为销状或块状，与其对应地，中间嵌合凹部33和最大迟滞角嵌合凹部36也可以形成为孔状等。
[0076]在该气门开闭时间控制装置10中，中间锁定相位Pl和最大迟滞角锁定相位P2的相位差α设定为5度(若是曲轴I的旋转角度，则为10度)。尤其是，中间锁定部件31和最大迟滞角锁定部件34被设置在多个突出部IlT中的夹着轴芯X相对的位置的突出部IlT上，并被配置在与轴芯X相交的假想直线Y上。[0077]〔气门开闭时间控制装置:流体控制机构〕
[0078]如图2?图4所示，在内转子12上形成有:与提前角室Ca连通的提前角控制油路21 ;与迟滞角室Cb连通的迟滞角控制油路22 ;解除中间锁定机构LI的锁定(限制)的中间锁定解除油路23。另外，为了解除最大迟滞角锁定机构L2的锁定(限制)，在内转子12的外周上形成用于供给相邻的提前角室Ca工作油的供给油路24，以解除锁定。另外，为了通过来自提前角控制油路21供给的工作油来解除最大迟滞角锁定机构L2的锁定(限制)，提前角控制油路21中的一个与最大迟滞角嵌合凹部36连通。而且，供给最大迟滞角嵌合凹部36的工作油解除最大迟滞角锁定机构L2的锁定，并且经由形成在内转子12的外周上的供给油路24供给到相邻的提前角室Ca。
[0079]如图1所示，在发动机E中具有利用发动机E的驱动力吸引油盘IA的润滑油来作为工作油送出的液压泵20。在本实施方式的内燃机控制系统中，具有:电磁操作型的相位控制阀26，其将来自液压泵20的工作油有选择地供给到气门开闭时间控制装置10的提前角室Ca和迟滞角室Cb中的一方；和电磁操作型的解除控制阀27，其将来自液压泵20的工作油供给到中间锁定解除油路23。尤其是，液压泵20、相位控制阀26、解除控制阀27和给排工作油的油路一起构成了气门开闭时间控制装置10的流体控制机构。
[0080]相位控制阀26作为通过来自E⑶40的控制信号自由地操作到提前角位置、中间位置和中立位置的电磁阀而构成。作为具体的工作方式，将相位控制阀26操作到提前角位置时，将来自液压泵20的工作油从提前角控制油路21供给到提前角室Ca，并且将迟滞角室Cb的工作油从迟滞角控制油路22排出。由此，相对旋转相位向提前角方向Sa位移。与其相反地，将相位控制阀26操作到迟滞角位置时，将来自液压泵20的工作油从迟滞角控制油路22供给到迟滞角室Cb，并且将提前角室Ca的工作油从提前角控制油路21排出。由此，相对旋转相位向迟滞角方向Sb位移。在中立位置，提前角室Ca和迟滞角室Cb的任意一个都不进行工作油的给排。
[0081]解除控制阀27作为通过来自E⑶40的控制信号自由地操作到锁定解除位置和锁定位置的电磁阀而构成。作为具体的工作方式，将解除控制阀27操作到锁定解除位置时，将来自液压泵20的工作油供给到中间锁定解除油路23并解除中间锁定机构LI的锁定状态。在锁定位置，从中间锁定解除油路23排出工作油并维持锁定状态。
[0082]〔控制结构.控制方式〕
[0083]如图1所示，向发动机控制单元(E⑶)40输入来自轴传感器1S、点火开关43、油门踏板传感器44、制动踏板传感器45、相位检测传感器46的信号。发动机控制单兀40输出分别控制起动电机M、燃料控制装置5、点火控制装置6的信号，并且输出控制相位控制阀26和解除控制阀27的信号。
[0084]点火开关43作为起动内燃机控制系统的开关而构成，通过ON操作，发动机控制部41起动发动机E，通过OFF操作，发动机控制部41使发动机E停止。另外，在进行了 ON操作的状态下，成为能够通过怠速停止控制对发动机E进行自动停止和自动起动的控制状态。
[0085]油门踏板传感器44检测油门踏板(未图示)的踏入量，制动踏板传感器45检测制动踏板(未图示)的踏入。
[0086]发动机控制部41实现基于点火开关43的操作进行发动机E的起动和停止的通常停止控制，并且实现在发动机E以怠速状态停车时使发动机E暂时停止的怠速停止控制。[0087]相位控制部42是在发动机E运转时通过气门开闭时间控制装置10对进气门IV的开闭时间进行控制，并且在发动机E运转时，基于停止时的状况，设定气门开闭时间控制装置10的相对旋转相位，在发动机E停止时，通过中间锁定机构LI或最大迟滞角锁定机构L2进行向锁定状态过渡的控制。
[0088]通过点火开关43对发动机E进行通常停止控制的情况下，在从该控制结构反馈相位检测传感器46的检测信号的状态下，相位控制部42通过操作相位控制阀26，使相对旋转相位位移到中间锁定相位Pl。通过该控制，如图2所示，达到中间锁定相位Pl之后，发动机控制部41使发动机E停止。在该控制下，预先将解除控制阀27维持在锁定位置，在相对旋转相位达到中间锁定相位Pl的时刻，通过中间锁定弹簧32的施力使中间锁定部件31嵌合于中间嵌合凹部33而成为将相对旋转相位锁定在中间锁定相位Pl的状态。
[0089]中间锁定相位Pl是如上所述在发动机E的燃烧室的温度降低到外气温的状况下，也能够良好地进行发动机E的起动的相位。因此,通过点火开关43的操作使发动机E起动时，发动机控制部41驱动起动电机M来进行曲轴旋转，并且燃料控制装置5向燃烧室供给燃料，点火控制装置6进行对混合气点火的控制，实现发动机E的良好的起动。
[0090]在发动机E起动后，相位控制部42操作相位控制阀26和解除控制阀27来解除中间锁定机构LI的锁定，并且与作用于发动机E的负荷扭矩或发动机E的旋转速度对应地，例如图5所示，进行将外转子11和内转子12的相对旋转相位设定为所需的相位的控制。
[0091]另外，怠速停止控制是抑制燃料的浪费并提高燃烧效率的控制，在通常运转过程中，踏入制动踏板而停车时，暂时停止发动机E，制动踏板的踏入被解除时，起动发动机E。
[0092]因此，在踏入制动踏板的操作的情况下，在反馈相位检测传感器46的检测信号的状态下，相位控制部42通过操作相位控制阀26，使相对旋转相位位移到图3所示的最大迟滞角锁定相位P2。通过该控制使相对旋转相位达到最大迟滞角锁定相位P2之后，发动机控制部41使发动机E停止。在该控制下，预先将解除控制阀27维持在锁定位置，通过将相位控制阀26操作到迟滞角位置，使相对旋转相位向迟滞角方向Sb位移。由此，在相对旋转相位达到最大迟滞角锁定相位P2的时刻，通过最大迟滞角锁定弹簧35的施力使最大迟滞角锁定部件34嵌合于最大迟滞角嵌合凹部36，而成为将相对旋转相位锁定在最大迟滞角锁定相位P2的状态。
[0093]如上所述由于大幅降低进气压缩比，该最大迟滞角锁定相位P2能够以轻负荷进行曲轴旋转。因此，在怠速停止控制中、发动机E停止的状态下，制动踏板的踏入被解除的情况下，发动机控制部41驱动起动电机M而开始曲轴旋转。通过该曲轴旋转使曲轴I的旋转速度达到设定值以上之后，相位控制部42将相位控制阀26操作到提前角位置。由此，向最大迟滞角嵌合凹部36供给工作油而使最大迟滞角锁定部件34退出以解除锁定,然后，向提前角室Ca供给工作油而使相对旋转相位向提前角方向Sa位移。
[0094]在该发动机E的起动时，使相对旋转相位向提前角方向Sa位移时，解除控制阀27被维持在锁定位置，相对旋转相位接近中间锁定相位Pl，由此，如图4所示，中间锁定部件31成为卡入台阶部33A的状态。然后，在相对旋转相位达到中间锁定相位Pl的时刻，如图2所示，中间锁定部件31嵌合于中间嵌合凹部33，中间锁定机构LI成为锁定状态。像这样在达到中间锁定相位Pl的时刻，发动机控制部41通过燃料控制装置5向燃烧室供给燃料，并通过点火控制装置6进行点火，实现良好的起动。[0095]尤其是，在发动机E起动后，相位控制部42按照运转时的发动机E的负荷或旋转速度等，相应地操作相位控制阀26而向提前角室Ca或迟滞角室Cb供给工作油。由此，使相对旋转相位向提前角方向Sa或迟滞角方向Sb位移，如图5所示，还进行向比中间锁定相位Pl更靠提前角侧位移的控制。
[0096]〔实施方式的作用.效果〕
[0097]在曲轴旋转起动时，进气门IV与形成在凸轮轴3上的凸轮部抵接，从而作用于凸轮轴3的负荷扭矩将大幅变动。基于这样的理由，在曲轴旋转起动时，凸轮轴3向旋转方向振动，通过凸轮轴3的变动扭矩，外转子11和内转子12的相对旋转相位发生变动。但是，在发动机E的起动时，由于是锁定于中间锁定相位Pl的状态、和锁定于最大迟滞角锁定相位P2的状态中的任意的锁定状态，所以能够维持使相对旋转相位稳定的状态。
[0098]由于在与中间嵌合凹部33相连的位置形成有台阶部33A，所以例如在使相对旋转角从最大迟滞角锁定相位P2向中间锁定相位Pl位移的情况下，中间锁定部件31卡入台阶部33A之后，即使在外转子11和内转子的相对旋转相位发生变动的情况下，该卡合状态也被维持。通过相对旋转相位的变动，还能够使中间锁定部件31向中间嵌合凹部33的方向位移并进行嵌合。
[0099]中间锁定部件31和最大迟滞角锁定部件34设置在多个突出部IlT中的夹着轴芯X相对的位置的突出部IlT上。例如如在规定的突出部IlT具有中间锁定部件31和最大迟滞角锁定部件34的情况下，与突出部IlT大型化的情况相比，能够抑制突出部IlT的大型化，并抑制流体压力室C的体积变小、流体压力室C的数量减少这样的不良情况。此外，在实施方式中，具有4个流体压力室C，但例如在流体压力室C为3个的情况下，配置在该流体压力室C中的叶片17的数量也是3个，叶片17所承受的总液压降低，相对旋转相位的变更难以进行。但是，如该结构那样形成所需的流体压力室C，能够实现顺畅地变更相对旋转相位而不降低由工作油的作用产生的相对旋转力。
[0100]另外，通过将中间锁定部件31和最大迟滞角锁定部件34配置在假想直线Y上，由此成为取得旋转平衡的结构，能够平衡性良好地使气门开闭时间控制装置10旋转。
[0101]作为将相对旋转相位锁定(限制)于中间锁定相位Pl和最大迟滞角锁定相位P2的结构，还可以假设是如下的具有单一锁定部件的结构，即，中间嵌合凹部33和最大迟滞角嵌合凹部36以并列的状态形成在一个突出部IlT上，选择它们中的一个进行嵌合。但是，在并列形成中间嵌合凹部33和最大迟滞角嵌合凹部36的结构中，中间锁定相位Pl和最大迟滞角锁定相位P2的相位差α较小的情况下，中间锁定相位Pl和最大迟滞角锁定相位Ρ2的间隔变短，可以认为中间嵌合凹部33和最大迟滞角嵌合凹部36的中间部不能得到所需的强度。对于这样的不良情况，如本发明那样在多个突出部IlT中的一个上形成中间锁定部件31，在其他的突出部IlT上形成最大迟滞角锁定部件34，由此能够防止强度降低。
[0102]而且，通过具有单一的中间锁定部件31和单一的最大迟滞角锁定部件34，即使在中间锁定相位Pl和最大迟滞角锁定相位Ρ2的相位差α成为较小值的情况下，中间锁定机构LI和最大迟滞角锁定机构L2的配置也变得容易，能够容易地进行气门开闭时间控制装置10的设计。
[0103]〔其他实施方式〕
[0104]本发明除了上述实施方式以外，也可以如下地构成。[0105](a)如图6?图8所示，与实施方式同样地，将中间锁定机构LI的中间锁定部件31和最大迟滞角锁定机构L2的最大迟滞角锁定部件34设置在多个突出部IlT中的夹着轴芯X相对的位置的突出部IlT上。在该其他实施方式(a)中，中间锁定相位Pl和最大迟滞角锁定相位P2的相位差α被设定为25度(若是曲轴I的旋转角度，则为50度)。
[0106]在该其他实施方式(a)中，示出了气门开闭时间控制装置10使相对旋转相位处于中间锁定相位Pl的状态、相对旋转相位处于最大迟滞角锁定相位P2的状态、相对旋转相位处于比中间锁定相位Pl更靠提前角侧的状态。变更相对旋转相位时的控制方式、以及向锁定过渡和解除锁定时的控制方式与上述实施方式相同。
[0107]在该其他实施方式(a)的结构中，能够构成气门开闭时间控制装置10而不减少流体压力室C的数量，并且中间锁定机构LI和最大迟滞角锁定机构L2的配置变得容易，也能够容易地进行气门开闭时间控制装置10的设计。
[0108](b)如图9及图10所示，也可以形成为，在相对旋转相位位于成为提前角方向Sa的工作端的最大提前角和成为迟滞角方向Sb的工作端的最大迟滞角之间的规定相位，副中间嵌合凹部38除了形成在上述其他实施方式(a)中说明的中间锁定机构LI的中间嵌合凹部33以外，也可以形成在比该中间嵌合凹部33更靠迟滞角侧。将中间锁定部件31与该副中间嵌合凹部38嵌合的状态下的相对旋转相位称为副中间锁定相位P3。
[0109]在该其他实施方式(b)中，能够将相对旋转相位锁定于成为中间锁定相位Pl和最大迟滞角锁定相位P2的中间相位的副中间锁定相位P3。由此，还能够基于作用于发动机E的负荷扭矩或旋转速度等将成为最佳的进气正时维持设定。
[0110]在该其他实施方式(b)中，形成了向副中间嵌合凹部38供给工作油的副中间锁定解除油路25。因此，为了向副中间锁定解除油路25供给工作油，可以考虑解除控制阀27采用三位置型的结构或专用的控制阀。另外，还可以构成为将该副中间锁定解除油路25与中间锁定解除油路23连通。
[0111]作为该其他实施方式(b)的变形例，也可以形成两个以上的副中间嵌合凹部38，嵌合于副中间嵌合凹部38的锁定部件除了形成在中间锁定部件31以外，还可以形成在外转子11上。
[0112](C)在上述实施方式中，将来自内转子12的提前角油路21的工作油供给到最大迟滞角嵌合凹部36，但也可以取而代之，将来自提前角油路21的工作油供给到与最大迟滞角嵌合凹部36相邻的提前角室Ca，并将该提前角室Ca的工作油从供给油路24提供给最大迟滞角嵌合凹部36。通过这样地构成，通过供给到提前角室Ca的工作油，能够使最大迟滞角锁定部件34从最大迟滞角嵌合凹部36远离而进行锁定的解除。
[0113](d)锁定机构也可以由相对于内转子12自由进退地设置的锁定部件和供该锁定部件嵌合地形成在外转子11的内周上的嵌合凹部所构成。
[0114]工业实用性
[0115]本发明能够适用于对从动侧旋转部件相对于驱动侧旋转部件的相对旋转相位进行控制的气门开闭时间控制装置，该驱动侧旋转部件与内燃机的曲轴同步旋转。
【权利要求】
1.一种气门开闭时间控制装置，其特征在于，包括: 驱动侧旋转部件，与内燃机的曲轴同步旋转； 从动侧旋转部件，与所述驱动侧旋转部件同轴地配置，并与所述内燃机的阀开闭用的凸轮轴一体旋转； 流体压力室，由所述驱动侧旋转部件及所述从动侧旋转部件形成； 分隔部，以将所述流体压力室分隔成提前角室和迟滞角室的方式，设置在所述驱动侧旋转部件及所述从动侧旋转部件的任意一者中； 提前角控制油路，为使所述驱动侧旋转部件和所述从动侧旋转部件的相对旋转相位向提前角方向位移而向所述提前角室供给工作油； 迟滞角控制油路，为使所述相对旋转相位向迟滞角方向位移而向所述迟滞角室供给工作油； 中间锁定机构，将所述相对旋转相位限制在所述提前角方向的工作端的最大提前角和所述迟滞角方向的工作端的最大迟滞角之间的规定相位的中间锁定相位；以及 迟滞角锁定机构，将所述相对旋转相位限制在迟滞角锁定相位，所述迟滞角锁定相位为比所述中间锁定相位更靠近迟滞角侧的相位， 其中: 所述中间锁定机构包括:单一的中间锁定部件，设置为可从所述驱动侧旋转部件和所述从动侧旋转部件中的一方向另一方自由地进退；施力机构，对该中间锁定部件施力而使之突出；以及中间嵌合凹部，以供所述中间锁定部件嵌入的方式形成在所述驱动侧旋转部件和所述从动侧旋转部件中的另一方， 所述迟滞角锁定机构包括:单一的迟滞角锁定部件，设置为可从所述驱动侧旋转部件和所述从动侧旋转部件中的一方向另一方自由地进退；施力机构，对该迟滞角锁定部件施力而使之突出；以及迟滞角嵌合凹部，以供所述迟滞角锁定部件嵌入的方式形成在所述驱动侧旋转部件和所述从动侧旋转部件中的另一方。
2.如权利要求1所述的气门开闭时间控制装置，其特征在于， 形成有台阶部，该台阶部从所述中间锁定机构的所述中间嵌合凹部向提前角方向或迟滞角方向连续设置、且比所述中间嵌合凹部浅。
3.如权利要求1或2所述的气门开闭时间控制装置，其特征在于， 所述中间锁定部件和所述迟滞角锁定部件配置在夹着所述从动侧旋转部件的旋转轴芯而相向的位置。
【文档编号】F01L1/344GK103573322SQ201310337471
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月5日 优先权日:2012年8月8日
【发明者】小林昌树, 上田一生, 执行洋充 申请人:爱信精机株式会社