阀开闭时期控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及控制与内燃机的曲轴同步旋转的驱动侧旋转构件和与凸轮轴一体旋转的从动侧旋转构件之间的相对旋转相位的阀开闭时期控制装置。
【背景技术】
[0002]近年来，根据内燃机(以下称作“发动机”)的驱动状况改变进气阀和排气阀的开闭时期的阀开闭时期控制装置被实用化。该阀开闭时期控制装置具有以下机构:改变由曲轴驱动的驱动侧旋转构件和与凸轮轴一体旋转的从动侧旋转构件之间的相对旋转相位(以下，简称“相对旋转相位”)，从而改变响应于从动侧旋转构件的旋转而开闭的进气阀和排气阀的开闭时期。
[0003]通常，进气阀和排气阀的最佳开闭时期根据例如发动机的起动或车辆的行驶的发动机的驱动状况而不同。在发动机的起动时，将相对旋转相位限制于最滞后角相位和最提前角相位之间的中间锁定相位，从而将进气阀和排气阀的开闭时期设定为具有对于发动机的起动最佳的状态。
[0004]JP2013_100836(专利文献1)公开了具有中间锁定机构的阀开闭时期控制装置，其中在发动机的停止过程中开闭时期被限制在中间锁定相位。在发动机起动后，提前角室和滞后角室二者需要迅速被填充油，在锁定状态下提前角室和滞后角室相互连通，使得供给到提前角室的油经由连通路径也供给到滞后角室。此时，滞后角室的供给油路向排放部开放，阻碍油填充的流体压力室内的空气被排放，从而提高了油的填充。
[0005]然而，在专利文献1中公开的阀开闭时期控制装置中，由于当发动机停止时提前角室和滞后角室相互连通，同时提前角室和滞后角室中的一者与排放部连通，因此流体压力室内的油有可能排出。因此，当发动机起动时，流体压力室中几乎不残留有油，因此在该状态下将油填充到流体压力室耗费时间。另外，在发动机熄火等使发动机异常停止时，在某些情况下难以设定于锁定相位。如果流体压力室没有被供给充分的油量，容易受到凸轮摆动转矩的从动侧旋转构件相对于驱动侧旋转构件大幅摆动，不仅发动机不能起动，而且，还具有以下顾虑:由于叶片部反复地接触装置内部的分隔部，因此将产生噪声或者驱动侧旋转构件将变形。
【发明内容】
[0006]因此，存在对构成为当发动机起动时使相对旋转相位稳定的阀开闭时期控制装置的需求。
[0007]本发明的一个方面涉及一种阀开闭时期控制装置，包括:驱动侧旋转构件，其与内燃机的驱动轴同步旋转；从动侧旋转构件，其与所述驱动侧旋转构件同轴地配置在所述驱动侧旋转构件的内侧，并与所述内燃机的阀开闭凸轮轴一体旋转；流体压力室，其通过分隔在所述驱动侧旋转构件和所述从动侧旋转构件之间的空间而形成；提前角室和滞后角室，所述提前角室和所述滞后角室通过设置在所述驱动侧旋转构件和所述从动侧旋转构件的至少一者上的分隔部分隔所述流体压力室而形成；中间锁定机构，其能够通过液压流体的供给和排放，在锁定状态与解锁状态之间选择性地切换，在所述锁定状态下，所述从动侧旋转构件相对于所述驱动侧旋转构件的相对旋转相位被限制在最提前角相位和最滞后角相位之间的中间锁定相位，在所述解锁状态下，解除对所述中间锁定相位的限制；提前角流路，其允许供给至所述提前角室和从所述提前角室排出的所述液压流体的流通；滞后角流路，其允许供给至所述滞后角室和从所述滞后角室排出的所述液压流体的流通；控制阀，其具有在供电量为零时的第一位置和供电时与所述第一位置不同的第二位置之间移动的滑阀；以及相位控制单元，其通过控制对所述控制阀的供电量来控制所述控制阀并向所述提前角室和所述滞后角室供给液压流体来改变所述相对旋转相位。当所述滑阀配置在所述第一位置和所述第二位置中的一个位置时，液压流体被设定为供给到所述提前角室和所述滞后角室一.者。
[0008]在该结构中，当内燃机起动时，能够向提前角室和滞后角室二者供给液压流体并在早期阶段填充提前角室和滞后角室，由此能够使阀开闭时期控制装置的操作迅速开始。
[0009]在本发明的该方面中，液压流体可在所述滑阀从所述第一位置到达所述第二位置之前被供给到所述提前角流路和所述滞后角流路中的一者。
[0010]在该结构中，容易使相对旋转相位向提前角方向和滞后角方向中的任一方向移位。
[0011 ] 在本发明的一个方面中，当所述滑阀配置在所述第一位置和所述第二位置中的一个位置时，所述中间锁定机构可进入锁定状态，且所述液压流体可被供给到所述提前角室和所述滞后角室中的一者并可从所述提前角室和所述滞后角室中的另一者排出，以及，当所述滑阀配置在所述第一位置和所述第二位置中的另一位置时，所述中间锁定机构可进入锁定状态，且所述液压流体可被供给到所述提前角室和所述滞后角室二者。
[0012]在该结构中，在滑阀配置在第一位置和第二位置中的一个位置的情况下，中间锁定机构进入锁定状态，液压流体被供给到提前角室和滞后角室中的一者。另外，在滑阀配置在第一位置和第二位置中的另一位置的情况下，中间锁定机构进入锁定状态，液压流体被供给到提前角室和滞后角室二者。
[0013]在本发明的该方面中，当所述滑阀配置在所述第一位置和所述第二位置中的一者时，所述提前角室和所述滞后角室可经由形成在所述滑阀上的连通路径相互连通，因此所述液压流体的一部分被供给到所述提前角室和所述滞后角室中的一者，所述液压流体的一部分经由所述连通路径被供给到所述提前角室和所述滞后角室中的另一者。
[0014]滑阀配置在所述第一位置或第二位置，由此，例如，液压流体的一部分被供给到提前角室，液压流体的一部分经由连通路径被供给到滞后角室。以这种方式，当内燃机起动时，能够在早期阶段将液压流体填充到提前角室和滞后角室，并且能够在紧接于内燃机起动之后迅速开始阀开闭时期控制装置的操作。
[0015]在本发明的该方面中，所述阀开闭时期控制装置可还包括相位设定机构，其使所述相对旋转相位向所述中间锁定相位移位。所述相位设定机构可具有当所述滑阀配置在所述第一位置和所述第二位置中的一个位置时允许液压流体的一部分从所述提前角流路和所述滞后角流路中的一者流出的流路。
[0016]例如，当内燃机停止时中间锁定机构未进入锁定状态，并且相对旋转相位被维持在滞后角。即使在该状态下，在下一次起动时，通过将滑阀配置在第一位置或第二位置，由此使液压流体从滞后角流路流出，从而容易使相对旋转相位向提前角方向移位，并使中间锁定机构进入锁定状态。
[0017]在本发明的该方面中，阀开闭时期控制装置可还包括使所述相对旋转相位向所述中间锁定相位移位的相位设定机构。所述相位设定机构可具有当所述滑阀配置在所述第一位置和所述第二位置中的一个位置时使向所述提前角流路供给的液压流体的流量不同于向所述滞后角流路供给的液压流体的流量的流路结构。
[0018]例如，当内燃机停止时，中间锁定机构未进入锁定状态，相对旋转相位被维持在滞后角。即使在该状态下，在下一次起动时，通过将滑阀配置在第一位置或第二位置，由此通过液压流体的流量差使相对旋转相位向提前角方向移位，从而中间锁定机构能够容易进入锁定状态。
[0019]在本发明的该方面中，阀开闭时期控制装置可还包括使所述相对旋转相位向所述中间锁定相位移位的相位设定机构。所述相位设定机构可设有弹簧，该弹簧的偏置力的大小大于由所述凸轮轴的摆动转矩计算出的平均转矩，并且该弹簧使偏置力作用而使所述相对旋转相位从最滞后角相位向所述中间锁定相位移位。
[0020]在该结构中，当内燃机停止和起动时，液压流体未被充分供给到提前角室和滞后角室。即使在中间锁定机构未进入锁定状态的情况下，相对旋转相位通过来自凸轮轴的反作用力和弹簧的偏置力也容易移位到锁定相位。因此，由于当内燃机停止时相对旋转相位大致设定于中间相位，因此内燃机的下一次起动稳定。
【附图说明】
[0021]本发明的上述的和附加的特征和特性通过下面参照附图的详细说明将变得更明显。
[0022]图1是示出根据第一实施方式的阀开闭时期控制装置的结构的纵向剖视图；
[0023]图2是沿图1的线I1-1I截取的剖视图；
[0024]图3示出0CV的位置和液压油的供给和排放方式；
[0025]图4是示出PA1中0CV的操作状态的放大剖视图；
[0026]图5是示出PA2中0CV的操作状态的放大剖视图；
[0027]图6是示出PL中0CV的操作状态的放大剖视图；
[0028]图7是示出PB2中0CV的操作状态的放大剖视图；
[0029]图8是示出PB1中0CV的操作状态的放大剖视图；
[0030]图9示出根据第二实施方式的0CV的位置和液压油的供给和排放方式；
[0031]图10是示出PB1中0CV的操作状态的放大剖视图；
[0032]图11是示出根据第三实施方式的阀开闭时期控制装置的剖面和控制系统的示图；
[0033]图12是沿图11的XI1-XII截取的剖视图；
[0034]图13是示出最滞后角相位下的扭力弹簧的状态的剖视图；
[0035]图14是示出中间锁定相位下的扭力弹簧的状态的剖视图；
[0036]图15是示出最提前角相位下的扭力弹簧的状态的剖视图；
[0037]图16是示出滑阀处于锁定起始位置的控制阀的剖视图；
[0038]图17是示出滑阀处于转移位置的控制阀的剖视图；
[0039]图18是示出滑阀处于提前角位置的控制阀的剖视图；
[0040]图19是示出滑阀处于中立位置的控制阀的剖视图；
[0041]图20是示出滑阀处于滞后角位置的控制阀的剖视图；
[0042]图21是示出控制阀的供给和排放之间的关系的示图；
[0043]图22是示出根据变形例的控制阀的供给和排放之间的关系的示图；
[0044]图23是示出相对旋转相位和弹簧力之间的关系的示图；
[0045]图24是示出根据变形例的相对旋转相位和弹簧力之间的关系的示图；
[0046]图25是示出发动机停止控制期间的相对旋转相位的变化等的示意图；
[0047]图26是示出根据变形例的、发动机停止控制期间的相对旋转相位的变化等的示意图；
[0048]图27是示出发动机起动控制期间的相对旋转相位的变化等的示意图；
[0049]图28是示出在发动机起动控制期间处于转移位置的相对旋转相位的变化的示意图；
[0050]图29是示出根据第四实施方式滑阀设置于第一滞后角位置的控制阀的剖视图；
[0051]图30是示出滑阀处于第二滞后角位置的控制阀的剖视图；
[0052]图31是示出滑阀处于中立位置的控制阀的剖视图；
[0053]图32是示出滑阀处于第二提前角位置的控制阀的剖视图；
[0054]图33是示出滑阀处于第一提前角位置的控制阀的剖视图；
[0055]图34是示出滑阀处于提前角保持位置的控制阀的剖视图；
[0056]图35是示出控制阀的供给和排放之间的关系的示图；
[0057]图36是根据另一实施方式(a)的控制阀的供给和排放之间的关系的示图；
[0058]以及
[0059]图37是示出根据又一实施方式(b)的控制阀的供给和排放之间的关系的示图。
【具体实施方式】
[0060]以下，将基于附图对本文公开的实施方式进行说明。
[0061]第一实施方式
[0062]以下，基于附图将详细说明将本发明应用于汽车发动机(以下，简称“发动机”)中的进气阀侧的阀开闭时期控制装置所实现的第一实施方式。在以下的实施方式的说明中，发动机E是内燃机的示例。
[0063]整体结构
[0064]如图1所示，阀开闭时期控制装置10包括:与曲轴C同步旋转的壳体1 ;与壳体1的轴心X同轴地配置在壳体1的内侧并与发动机E的阀开闭用的凸轮轴101 —体旋转的内部转子2。凸轮轴101是指控制发动机E的进气阀103的开闭的凸轮104、并与内部转子2和固定螺栓5同步旋转的旋转轴。凸轮轴101可旋转地组装到发动机E的缸盖。曲轴C是驱动轴的示例，壳体1是驱动侧旋转构件的示例，以及内部转子2是从动侧旋转构件的示例。
[0065]在固定螺栓5的靠近凸轮轴101的一侧的端部形成外螺纹5b。在壳体1和内部转子2的组装状态下将固定螺栓5插入到中心，并将固定螺栓5的外螺纹5b和凸轮轴101的内螺纹101a螺合在一起。以这种方式，固定螺栓5被固定到凸轮轴101，并且内部转子2和凸轮轴101也被固定。
[0066]壳体1通过使用紧固螺栓16组装配置在与连接凸轮轴101的一侧的相反侧的前板11、配置在内部转子2的外侧的外部转子12、以及与正时链轮15 —体设置并配置在连接凸轮轴101的一侧的后板13而构成。内部转子2被容纳在壳体1内，并且在内部转子2和外部转子12之间形成下述的流体压力室4。内部转子2和外部转子12构成为可围绕轴心X相对旋转。正时链轮15可以不设置在后板13上，而可设置在外部转子12的外周部上。
[0067]配置在壳体1和凸轮轴101之间的扭力弹簧70使偏置力围绕轴心X作用于旋转方向S，并用作相位设定机构。扭力弹簧70使偏置力作用于内部转子2相对于壳体1的相对旋转相位(以下，简称作“相对旋转相位”)的整个区域。扭力弹簧70例如可构成为使偏置力在相对旋转相位处于最滞后角的状态作用到相对旋转相位达到提前角侧的预定的相对旋转相位(根据本实施方式，下述的中间锁定相位)的状态，并且使偏置力不作用于相对旋转相位比预定旋转相位更靠近提前角侧的区域。扭力弹簧70可配置在壳体1和内部转子2之间。
[0068]当曲轴C旋转时，其旋转驱动力经由动力传递构件102传递到正时链轮15，壳体1被驱动沿着图2所示的旋转方向S旋转。响应于壳体1的旋转驱动，内部转子2沿着旋转方向S可旋转地驱动而使凸轮轴101旋转，并且设置在凸轮轴101上的凸轮104下压发动机E的进气阀103并且阀打开。
[0069]如图2所示，在外部转子12上形成沿着径向向内侧突出的三个突出部14，并在内部转子2的外周面上形成三个叶片21。以这种方式，在内部转子2和外部转子12之间形成流体压力室4，并形成提前角室41和滞后角