CN102235249A - 气门正时控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气门正时控制装置,包括:驱动侧转动件(1);从动侧转动件(2);液压室(4),其由驱动侧转动件和从动侧转动件形成,并利用分隔部(22)将液压室分成延迟角室(42)和提前角室(41);流体控制阀机构(8),其控制操作流体向液压室的供给和操作流体从液压室的排出;锁定机构(5),其将从动侧转动件相对于驱动侧转动件的相对转动相位锁定在预定相位;监测机构(6),其监测内燃机(E)的驱动状态;以及,相位设定机构,其控制流体控制阀机构,以便在监测机构检测到指示内燃机转数可能降低的信号的情况下,建立预定相位。

Description

气门正时控制装置
技术领域
本发明涉及一种气门正时控制装置。
背景技术
一般而言,当因为构成内燃机的部件诸如喷油器、燃油泵、点火线圈、火花塞等等故障发生熄灭(blowout)、燃油耗尽等时,会导致驾驶性能劣化、控制系统等发生故障、内燃机转数(即:转速)的降低超过其控制范围,换而言之,超过内燃机转数的可恢复性降低(即:发动机熄火)。此外,在车辆行驶于低摩擦道路的情况下驾驶人员突然深踩制动踏板时,轮胎会打滑,这会导致轮胎抱死。结果,内燃机转数会快速降低,这会进一步导致发动机熄火。
JP2002-256912A中披露的气门正时控制装置构造成执行一种考虑到发动机熄火的控制。JP2002-256912A中所披露的气门正时控制装置包括第一检测装置、第二检测装置和判定装置。第一检测装置检测内燃机的实际转数(即:实际发动机速度)与内燃机基准转数(即:基准发动机速度)之间的偏差。第二检测装置检测内燃机实际转数的变化率(即:内燃机实际转数的变化)。基于第一检测装置和第二检测装置的检测结果,判定装置判定内燃机发生发动机熄火的机会。然后,基于判定装置的判定结果,对JP2002-256912A中所披露的气门正时控制装置进行控制。
JP2002-256912A中所披露的气门正时控制装置进一步包括与第一锁定部和第二锁定部相对应的锁定机构,锁定机构用于将相对转动相位锁定在最大延迟角相位与最大提前角相位之间的预定相位(即:中间相位)。预定相位设定为与改进内燃机起动能力的进气门开闭正时相对应的相位。
在内燃机转数迅速降低的情况下,判定装置判定“发动机熄火不可避免”。另一方面,在内燃机转数降低较少的情况下,或者,在没有检测到内燃机转数降低的情况下,判定装置判定“发动机熄火不可能发生”。此外,在即使检测到内燃机转数降低但判定装置判定发动机熄火可避免的情况下,判定装置得出结论“发动机熄火可避免”。
于是,在判定装置判定“发动机熄火不可能发生”的情况下,具体而言,在确定标志诸如转数偏差等落入第一区域内的情况下,对气门正时控制装置执行正常控制。在判定装置判定“发动机熄火可避免”的情况下,具体而言,在确定标志诸如转数偏差等落入第二区域内的情况下,将由设置在进气门处的气门正时控制装置所建立的相对转动相位变换至相对于预定相位的延迟角相位,以便减小进气门的气门开启正时与排气门的气门开启正时之间的重叠,或者,以便消除进气门的气门开启正时与排气门的气门开启正时之间的重叠。据此,可以提高内燃机的燃烧性,这会导致避免发动机熄火。此外,在判定装置判定“发动机熄火不可避免”的情况下,具体而言,在确定标志诸如转数偏差等落入第三区域内的情况下,将相对转动相位设定为预定相位,以便准备进行内燃机的适当重新起动。
总而言之,JP2002-256912A中所披露的气门正时控制装置,取决于内燃机的转数,对相对转动相位执行不同控制,以便避免发动机熄火,或者,以便在发动机熄火发生之后准备进行内燃机的适当重新起动。
有一种进气门的气门正时控制装置,其构造成在从最大延迟角相位到提前角相位的预定范围处设定一种相位区域,使得内燃机不能起动,换而言之,将艾金森循环(Atkinson cycle)的区域(下文称为艾金森区域)设定在从最大延迟角相位到提前角相位的预定范围中。在内燃机的驱动状态处于节气门开度较小的中低负荷区域的情况下,例如,在内燃机处于怠速状态等的情况下,将相对转动相位设定为落在艾金森区域内。根据包括艾金森区域的周知气门正时控制装置,爆炸膨胀行程大于压缩行程,因而,可以以相对少量的空气和燃油,获得相对大的做功。结果,可以减小泵送损耗,因而,改进燃油消耗。
然而,因为JP2002-256912A中所披露的气门正时控制装置构造成,基于内燃机转数的降低来判定发动机熄火发生的机会,换而言之,因为JP2002-256912A中所披露的气门正时控制装置构造成当内燃机转数开始降低时执行相位控制,在判定装置判定“发动机熄火不可避免”时的特定时间点,泵的输送压力已经减小,因而,可能无法将相对转动相位变换至预定相位。结果,例如,在相对转动相位所形成的相位相对于预定相位更靠近提前角相位时,内燃机会停止。
此外,判定装置构造成,在内燃机转数偏差等确定标志落入第三区域内的情况下,判定“发动机熄火不可避免”。第二区域设定在第一区域与第三区域之间,在车辆正常驱动时确定标志处于第一区域内。所以,在相对转动相位所建立的相位相对于预定相位更靠近延迟角相位时内燃机转数急速降低的情况下,尽管需要执行提前角控制以便将相对转动相位变换至与预定相位对应,但在确定标志位于第二区域内时一度执行延迟角控制。所以,确定标志位于第三区域内时所要施加的提前角控制量变大,因而,相对转动相位不会朝预定相位变换。结果,在相对转动相位所建立的相位相对于预定相位更靠近延迟角相位时,内燃机会停止。
JP2002-256912A中所披露的气门正时控制装置没有使用艾金森区域,所以,即使在相对转动相位所建立的相位相对于预定相位更靠近延迟角相位时内燃机停止,内燃机也可以重新起动。然而,根据使用艾金森区域的周知气门正时控制装置,在相对转动相位所建立的相位相对于预定相位更靠近延迟角相位时,内燃机并不能适当地重新起动。
因此,需要提供一种气门正时控制装置,这种气门正时装置构造成在发动机熄火发生之后适当地重新起动内燃机,并且,这种气门正时控制装置构造成使用艾金森区域。
发明内容
根据本发明的一方面,一种气门正时控制装置,包括:驱动侧转动件,其相对于内燃机的曲轴同步转动;从动侧转动件,其相对于驱动侧转动件共轴方式布置,并且相对于用于开闭内燃机气门的凸轮轴同步转动;液压室,其由驱动侧转动件和从动侧转动件形成,并且利用设置在驱动侧转动件和从动侧转动件中至少一个处的分隔部,将液压室分成延迟角室和提前角室;流体控制阀机构,其控制从泵排出的操作流体向液压室的供给、以及操作流体从液压室的排出;锁定机构,其构造成将从动侧转动件相对于驱动侧转动件的相对转动相位锁定在最大延迟角相位与最大提前角相位之间的预定相位;监测机构,其监测内燃机的驱动状态;以及,相位设定机构,其控制流体控制阀机构,因而,在监测机构检测到指示内燃机转数可能降低的信号的情况下,使相对转动相位建立预定相位。
据此,本气门正时控制装置构造成,在气门正时控制装置检测到采用或者不采用艾金森区域的内燃机转数可能降低的情况下,将相对转动相位设定至预定相位。所以,例如,在预定相位设定为适合于重新起动内燃机的情况下,在内燃机由于任何因素而停止的任何情况下,都将相对转动相位设定至预定相位,因而,之后,可以正常地适当重新起动发动机。
根据本发明的另一方面,相位设定机构控制流体控制阀机构,因而,在监测机构检测出的指示内燃机转数可能降低的信号超过控制范围的情况下,使相对转动相位与预定相位相对应。
据此,即使特别是因为发动机熄火使内燃机停止时,也可以将相对转动相位设定至预定相位。所以,即使在由于意外因素使内燃机停止的情况下,之后,也可以适当地重新起动内燃机。
根据本发明的又一方面,信号包括指示内燃机部件故障的信号。
一般而言,可以检测出内燃机各部件的故障。所以,在气门正时控制装置构造成基于指示内燃机各部件故障的信号来确定发动机可能发生熄火的情况下,不需要在内燃机等处另外设置专用的传感器等。此外,因为发动机部件故障导致发生发动机熄火的可能性较高,换而言之,指示发动机可能发生熄火的信号是可信赖的。据此,基于指示内燃机部件故障的信号将相对转动相位变换至中间锁定相位的控制是可靠的。
根据本发明的又一方面,信号包括指示燃油耗尽的信号,燃油耗尽包括断油在内。
一般而言,包括断油在内的燃油耗尽可以检测。所以,在气门正控制装置构造成基于指示燃油耗尽(包括断油在内)的信号来确定发动机可能发生熄火的情况下,不需要在内燃机等处另外设置任何专用传感器等。此外,因为燃油耗尽或断油而发生发动机熄火的可能性较高,换而言之,指示发动机可能发生熄火的信号是可信赖的。据此,基于指示燃油耗尽(包括断油在内)的信号将相对转动相位变换至预定相位的控制是可靠的。
根据本发明的又一方面,信号包括指示防抱死制动系统动作的信号。
在车辆行驶于低摩擦路面时因为突然制动使轮胎打滑的情况下,轮胎因为突然制动抱死而急速降低内燃机的转数,这可能导致发动机熄火。所以,在气门正时控制装置构造成基于指示防抱死制动系统(其构造成在检测到滑动时解锁轮胎)动作的信号来确定发动机可能发生熄火的情况下,在内燃机等处不需要另外设置任何专用传感器等。
根据本发明的又一方面,相位设定机构包括增压机构,增压机构构造成增大操作流体的液压。
据此,在气门正时控制装置构造成包括用于增大操作流体液压的增压机构的情况下,因为内燃机转数降低所致的泵排出压力下降可以得到补偿。因此,可以提高将相对转动相位变换至预定相位的确定性。
根据本发明的又一方面,相对于预定相位落在延迟角相位范围内的相对转动相位的相位范围,是不适合于重新起动内燃机的相位范围。
根据本发明的又一方面,在检测到有关信号且相对转动相位处于除预定相位之外的其他相位的情况下,使增压机构动作。
附图说明
根据下文结合附图进行的详细描述,本发明的上述以及另外的特点和特征将更为明了,其中:
图1是图示根据本发明实施例的气门正时控制装置构造的剖视图;
图2是在相对转动相位相对于中间锁定相位更靠近延迟角相位的情况下,本气门正时控制装置沿图1中线II-II的剖视图;
图3是在相对转动相位锁定于中间锁定相位的情况下,本气门正时控制装置沿图1中线III-III的剖视图;
图4是在相对转动相位相对于中间锁定相位更靠近提前角相位的情况下,本气门正时控制装置沿图1中IV-IV的剖视图;
图5A是图示未使增压机构动作的图;
图5B是图示在使增压机构动作、并且发动机转数较低的情况下增压机构操作状态的图;
图5C是图示在使增压机构动作、并且发动机转数较大的情况下增压机构操作状态的图;
图6是图示本气门正时控制装置控制的流程图;
图7是图示中间锁定相位设定控制的子程序流程图;
图8是图示响应于相位设定机构控制的各部分操作的图;以及
图9是根据另一实施例的气门正时控制装置构造的剖视图。
具体实施方式
下面,参照图1至图8,说明设置在车用发动机E的进气门处的气门正时控制装置的实施例。车用发动机E作为内燃机。
[概述]
如图1所示,气门正时控制装置包括壳体1和内转子2。壳体1相对于发动机E的曲轴C同步转动。此外,壳体1作为驱动侧转动件。内转子2相对于壳体1以共轴方式布置,并且与凸轮轴101同步转动。此外,内转子2作为从动侧转动件。液压室4(在本实施例中,三个液压室4)由壳体1和内转子2限定。气门正时控制装置进一步包括作为流体控制阀机构的机油控制阀(OCV)8。以响应于对OCV8所执行的控制来控制从泵103排出的操作流体相对于液压室4供给及排出的方式,使相对转动相位变换。
气门正时控制装置进一步包括锁定机构5。锁定机构5构造成锁定内转子2相对于壳体1的相对旋转移动,以便将内转子2相对于壳体1的相对转动相位锁定于作为预定相位的中间锁定相位。中间锁定相位设定为最大延迟角相位与最大提前角相位之间的相位,并且作为相对于“不适合重新起动发动机E的最大延迟角相位处的相位范围”更靠近提前角的相位。“不适合重新起动发动机E的最大延迟角相位处的相位范围”指从设定在最大延迟角相位与最大提前角相位之间的相位到最大延迟角相位的相位范围,换而言之,艾金森区域。锁定机构5构造成,以响应于由机油开关阀(OSV)9所执行的控制使从泵103排出的操作流体作用于锁定机构5这样的方式,使锁定机构5动作。
一般而言,在发动机E驱动状态处于节气门开度较小的中低负荷区域的情况下,例如,在发动机E处于怠速状态等情况下,通过将相对转动相位设定为与艾金森区域相对应,爆炸膨胀行程大于压缩行程。结果,能以相对少量的空气和燃油,获得较大的做功,这进一步导致减小泵送损耗。据此,可以改进燃油消耗。然而,在相对转动相位落在艾金森区域内的情况下,无法平稳起动发动机E。所以,需要由锁定机构5执行控制,以便在停止发动机E时将相对转动相位锁定在中间锁定相位。
泵103构造为机械式液压泵,响应于向其传送的曲轴C转动驱动力使其动作,以及,泵103构造成排出机油(操作流体的示例)。如图1所示,泵103抽吸贮存在油盘104处的机油,并且通过油滤将机油排放至机油流动的下游。排出的机油供给至液压室4和主油道105。供给至液压室4的机油的流路分成两个流路,因而,除了经由OCV 8将机油供给至液压室4之外,还经由OSV 9将机油供给至锁定机构5。从液压室4和锁定机构5排出的机油返回至油盘104。从气门正时控制装置泄漏的机油和来自主油道105的回油沿着罩壳等也收集在油盘104处。
在一方面泵103与另一方面OCV 8和OSV 9之间设置增压机构7。将从泵103排出的机油经由增压机构7供给至主油道105、OCV 8和OSV 9。在增压机构7动作的情况下,使与主油道105相连接的流路的流动面积变窄,因而,从增压机构7流向OCV 8和OSV 9的机油的操作流体压力增大。
增压机构7、OCV 8和OSV 9各自由发动机控制单元(ECU)6控制。此外,各流路(操作流体流过其中)形成于缸套处。
[壳体和内转子]
如图1所示,内转子2安装于凸轮轴101的端部。壳体1包括:前板11,其布置于远离凸轮轴101的位置;外转子12,其整体方式包括正时链轮15;以及,后板13,在后板13处使壳体1与凸轮轴101相连接。外转子12以共轴方式设置于内转子2径向外侧(即:外转子12设置在内转子2的外周面上)。于是,外转子12和内转子2被前板11和后板13夹在中间。此外,利用螺栓(多个螺栓),使前板11、外转子12、以及后板13互相连接。
当转动方式驱动曲轴C时,将转动驱动力经由力传送件102传送至正时链轮15,因而,在转动方向S(参见图2),围绕凸轮轴101的转动轴线X可转动方式驱动壳体1。响应于壳体1的转动,在转动方向S,围绕转动轴线X可转动方式驱动内转子2,因而,使凸轮轴101转动。据此,由设置在凸轮轴101处的凸轮,压下发动机E的进气门,从而开启进气门。
如图2所示,在外转子12处形成三个凸部14,凸部14在径向向内方向凸出,同时在转动方向S上互相保持距离。据此,由凸部14和内转子2的外周部21限定三个液压室4。如图2所示,在内转子2处形成三个凸部22,以使凸部22位于对应液压室4内,并且在转动方向S互相隔开,凸部22作为分隔部,分别在径向向外方向凸出。由对应凸部22沿转动方向S将液压室4各自分隔成提前角室41和延迟角室42。
如图1和图2所示,在内转子2和凸轮轴101处形成提前角流路43,每个提前角流路43与提前角室41之一相连接(相连通)。此外,在内转子2和凸轮轴101处形成延迟角流路44,每个延迟角流路44与延迟角室42之一相连接(相连通)。
如图1所示,扭力弹簧3设置成从内转子2向前板11延伸。扭力弹簧3使内转子2偏置在提前角方向,以抵抗基于凸轮转矩波动而作用在延迟角方向的平均移置力。据此,使相对转动相位在提前角方向S1平稳迅速地变换。
[锁定机构]
如图2所示,锁定机构5包括两个板状锁定件54、锁定槽52、以及锁定流路51。锁定槽52形成于内转子2的外周部21,在相对转动方向具有预定宽度。三个凸部14之一处形成容纳部53,锁定件54分别设置在容纳部53内,同时,允许锁定件54相对于锁定槽52在径向可伸缩。利用弹簧55,使各锁定件54常态偏置在径向向内方向,换而言之,使各锁定件54常态朝锁定槽52偏置。锁定流路51连接锁定槽52和OSV 9。OSV 9构造为受电磁控制的柱塞式滑阀(spool-type valve)。当OSV 9改变至不供电状态(断开)时,从泵103排出的机油经由锁定流路51供给至锁定槽52。另一方面,当OSV9改变至供电状态(接通)时,锁定槽52内的机油排出至油盘104。
当从锁定槽52排出机油时,各锁定件54可伸进锁定槽52。如图3所示,在两个锁定件54都伸进锁定槽52中的情况下,锁定件54与锁定槽52的各周向端部相接合,因而,使内转子2相对于壳体1的相对转动相位锁定。结果,将相对转动相位锁定在与预定相位相对应的中间锁定相位。在建立了上述状态向锁定槽52供给机油时,使锁定件54从锁定槽52缩回,因而,使相对转动相位解锁。据此,如图2或图4中所示,内转子2可相对转动方式移置。下文中,锁定机构5将相对转动相位锁定在预定相位的状态称为锁定状态。另一方面,使相对转动相位解锁的状态称为解锁状态。另外,将OSV 9改变至供电状态(接通)以便建立锁定状态的控制称为锁定控制。
[OCV]
OCV 8构造为受电磁控制的柱塞式滑阀。OCV 8构造成控制机油相对于提前角流路43和延迟角流路44的供给、排出、以及供给排出量的被保持状态。OCV 8构造为柱塞式滑阀,并且响应于ECU 6的供电量控制使OCV 8动作。具体而言,OCV 8构造成,控制向提前角流路43供给机油/从延迟角流路44排出机油、从提前角流路43排出机油/向延迟角流路44供给机油、以及中断向提前角流路43和延迟角流路44供给机油以及从延迟角流路44和提前角流路43排出机油。向提前角流路43供给机油并且从延迟角流路44排出机油的控制称为提前角控制。当执行提前角控制时,使凸部22在提前角方向S 1相对于外转子12相对可转动方式移置,因而,相对转动相位向提前角相位变换。另一方面,从提前角流路43排出机油并且向延迟角流路44供给机油的控制称为延迟角控制。当执行延迟角控制时,使凸部22在延迟角方向S2相对于外转子12转动方式移置,因而,相对转动相位向延迟角相位变换。当执行中断向提前角流路43和延迟角流路44供给机油以及从延迟角流路44和提前角流路43排出机油的控制时,相对转动相位保持在任意相位。
OCV 8构造成,当向OCV 8供电(接通)时,延迟角控制可执行。另一方面,当OCV 8停止供电(断开)时,提前角控制可执行。此外,OCV 8构造成,响应于向电磁螺线管供给电力的占空比调整来设定阀的开口度。据此,在这种情况下,可以获得机油供给及排出的微调整。
因此,通过控制OCV 8,实现机油相对于提前角室41和延迟角室42的供给、排出、以及供给排出量保持,使得机油的油压作用于凸部22。结果,可以使相对转动相位在提前角方向S1或者在延迟角方向S2变换,或者相对转动相位保持在任何相位。
[相位设定机构和监测机构]
有关发动机E驱动的信息采集至ECU 6,因而,ECU 6基于所采集的信息执行各部分的控制。ECU 6在存储器内存储与发动机E驱动状态相对应的适当(最优)相位的控制信息。基于从包括监测机构在内的多种传感器获得的驱动状态信息,ECU 6确定最优相位,以便控制OCV 8和OSV 9,将相对转动相位变换至最优相位。
基于曲轴位置传感器(其构造成监测曲轴C的转动角度)和凸轮位置传感器(其构造成监测凸轮轴101的转动角度)的检测结果,ECU 6通常获得相对转动相位所建立的相位。
在本实施例中,在监测机构检测到指示发动机可能发生熄火的信号的情况下,ECU 6执行将相对转动相位锁定在中间锁定相位的控制,为发动机熄火发生之后重新起动发动机E做准备。同时,ECU 6使增压机构7动作,以便增大泵103的排出压力,以有助于相对相位的变换。据此,ECU 6作为相位设定机构。增压机构7处于ECU 6的控制之下。下文中,由ECU 6执行的上述控制称为中间锁定相位设定控制。
发动机E构造成通过燃烧燃油使其运转。然而,由于因火花塞、点火线圈等故障导致的熄灭,因驾驶性能劣化导致的熄灭,因控制系统等发生故障而导致的熄灭,发动机E可能熄火。这些信息由ECU 6集中控制。此外,发动机E包括喷油器(燃油喷射装置)和燃油泵。在喷油器和燃油泵处发生故障的情况下,可能发生断油(即:可能发生至发动机的燃油供给中断),这会导致发动机熄火。显然,当燃油实际耗尽时,发动机E将熄火。这些信息也由ECU 6集中控制。有关熄灭和燃油耗尽的信息通常由多种传感器等进行监测,因而,在一方面多种传感器等与另一方面ECU 6之间,形成用于获得这些信息的信号系统。
采用了根据本实施例气门正时控制装置的车辆包括防抱死制动系统(ABS),因而,当车辆在低摩擦道路上行驶时因突然制动而在车辆轮胎处发生打滑时,使ABS动作,以便减小打滑程度。将有关ABS动作的信息传送至ECU 6。
在ECU 6获得有关包括发动机E部件故障在内的熄灭信号的情况下,或者在ECU 6获得来自各传感器有关断油及燃油耗尽信号的情况下,因为ECU 6判定发动机E可能熄火,ECU 6执行中间锁定相位设定控制。据此,ECU 6中获得来自多种传感器的信号、以及有关ABS动作的信号的部分对应于监测机构。
[增压机构]
下面,参照图1和图5,具体说明增压机构7的构造。图5A所示的是增压机构7未动作的状态。图5B所示的是增压机构7动作并且发动机转数较低的状态。另一方面,图5C所示的是增压机构7动作并且发动机转数较高的状态。另外,在下文关于增压机构7的说明中,纸面上的向上方向称为“上”,而纸面上的向下方向称为“下”。
增压机构7构造成在壳体70内包括阀芯71和保持架72,壳体70形成为筒状壳等。阀芯71形成为杯状。保持架72形成为有底盖的筒状,并且形成为可容纳在阀芯71内。保持架72底部的外周部形成为以凸缘形状凸出。壳体70的内部空间形成为在上下方向延伸,并且使其直径朝壳体70上部减小,以便形成阶状形状。阀芯71的外径形成为与壳体70在其中部的内径相对应。另一方面,保持架72的凸缘部外径形成为与壳体70在其下部的内径相对应。据此,阀芯71和保持架72可在壳体70内沿其内部形状滑动方式移动,同时,借助于阀芯71的上表面与壳体70的上侧减径部之间的接触,限定阀芯71在向上方向的移置,如图5B所示。弹簧73设置在阀芯71与保持架72之间,以将阀芯71和保持架72偏置在阀芯71与保持架72互相分离的方向。
在壳体70的上部形成供液口74、OCV/OSV连通口75、以及主油道连通口76,从泵103排出的机油通过供液口74流进增压机构7,通过OCV/OSV连通口75在一方面增压机构7与另一方面OCV 8和OSV 9之间建立连通,通过主油道连通口76在增压机构7与主油道105之间建立连通。此外,在壳体70的底部形成操作供给口77,允许在供液口74上游侧流动的机油通过操作供给口77流进增压机构7。主油道连通口76形成为从壳体70的上部延伸到中部。此外,主油道连通口76形成为在其上部处横截面积减小。随着阀芯71在向上方向移置,使主油道连通口76的横截面积减小。当在阀芯71的可活动范围内阀芯71移置到最上部的位置时,主油道连通口76的横截面积最小。
在阀芯71的上表面部形成通孔,以便在供液口74与保持架72之间建立连通。据此,允许从供液口74流进增压机构7的机油流进形成在阀芯71与保持架72之间的空间。
增压机构7包括位于泵103与操作供给口77之间的增压机油开关阀79(增压OSV 79)。在增压OSV 79处于通电状态的情况下(即:在增压OSV79接通的情况下),允许机油经由操作供给口77流进增压机构7。从操作供给口77流进增压机构7的机油的油压所产生方向向上的力作用于保持架72,使得保持架72在向上方向移置,如图5B或图5C所示。在发动机转数低并且泵103的排出压力低的情况下,由弹簧73产生的偏置力使阀芯71背离保持架72移置,因而,使阀芯71在阀芯71的可活动范围内移置到最上部的位置,如图5B所示。换而言之,主油道连通口76的横截形状最小化,因而,流过OCV/OSV连通口75的机油增加。结果,流向OCV 8和OSV 9的机油的油压增大。另一方面,在发动机转数高并且泵103的排出压力高的情况下,从供液口74流进增压机构7的机油的油压使阀芯71朝保持架72移置,如图5C所示。换而言之,使主油道连通口76打开,因而,将机油供给至OCV 8、OSV 9和主油道105,且向这些位置施加的油压相等。
在增压OSV 79处于未通电状态的情况下(即:在增压OSV 79断开的情况下),机油经由操作供给口77从增压机构7排出。据此,使阀芯71和保持架72二者都在向下方向移置,因而,将主油道连通口76完全打开。结果,将机油供给至OCV 8、OSV 9和主油道105,且向这些位置施加油压相等。
据此,因为增压机构7构造成,使施加至OCV 8和OSV 9的油压增大优先于施加至主油道105的油压增大,因此,例如,即使在发动机转数低并且泵103的排出压力低的情况下,也可以适当地变换相对转动相位。
另外,如图5A、图5B和图5C所示,在增压机构7的壳体70处形成排出口78,因而,泄漏至保持架72外周部与壳体70内周面之间所形成间隙的机油从排出口78排出。所以,可避免对阀芯71与保持架72之间相对移置的影响。
[中间锁定相位设定控制]
下面,参照图6至图8,说明气门正时控制装置响应于ECU 6所执行控制的操作。如图6所示,ECU 6通常读取有关驱动状态的信息(步骤S1)。有关驱动状态的信息指从上述多种传感器获得的信息(步骤S2)。在未获得异常信息的情况下(步骤S2中的否),也就是,在没有获得有关发动机E各部件故障、包括断油在内的燃油耗尽、或ABS动作的信息的情况下,流程返回步骤S1重新读取有关驱动状态信息。另一方面,在ECU 6读取到关于发动机E各部件故障、包括断油在内的燃油耗尽、以及ABS动作中任何一个的信息的情况下(步骤S2中的是),因为发动机E可能熄火,ECU 6执行中间锁定相位设定控制(步骤S3)。响应于ECU 6执行的中间锁定相位设定控制,将相对转动相位锁定在中间锁定相位。据此,在之后发动机E最终熄火的情况下,在建立中间锁定相位时,发动机E可以适当地重新起动。另一方面,在之后发动机E最终没有熄火的情况下,在相对转动相位建立中间锁定相位的同时保持驱动发动机E,直至导致故障的部件被更换、供给了燃油、或者ABS停止动作。
下面,描述关于中间锁定相位设定控制的具体说明。在ECU 6获得指示发动机可能发生熄火信号的情况下,ECU 6确定当前相对转动相位是否可计算(步骤S11)。在ECU 6判定因为曲轴位置传感器等处发生故障而不可计算当前相对转动相位的情况下(步骤S11中的否),ECU 6终止中间锁定相位设定控制且不执行任何控制。另一方面,在ECU 6判定当前相对转动相位可计算的情况下(步骤S11中的是),ECU 6计算当前相对转动相位(步骤S12)。然后,ECU6判定当前相对转动相位建立了下述何种相位:相对于中间锁定相位的延迟角相位(即图2中所示状态)、中间锁定相位(即:如图3中所示建立了解锁状态的状态)、或者相对于中间锁定相位的提前角相位(即图4中所示的状态)(步骤S13)。
在ECU 6判定当前相对转动相位相对于中间锁定相位建立延迟角相位的情况下,ECU 6对OCV 8执行提前角控制(占空比为百分之零(0%))、以及对OSV 9执行锁定控制(OSV 9接通),并且,ECU 6使增压机构7动作(步骤S14)。据此,使相对转动相位迅速并可靠地向建立提前角相位变换,以便当相对转动相位形成中间锁定相位时建立锁定状态。换而言之,使气门正时控制装置的状态从图2所示的状态变换至图3所示的状态。例如,图8示出,在喷油器处发生故障且相对转动相位相对于中间锁定相位建立延迟角相位的情况下,各部件的操作状态。以上述方式执行中间锁定相位设定控制,因而,在ECU 6最终判定发动机E停止的情况下,使OSV 9和增压OSV79变成不通电(即:断开OSV 9和增压OSV 79)的状态。
在ECU 6判定当前相对转动相位建立中间锁定相位的情况下,ECU 6对OCV 8执行反馈控制,以便维持锁定相位和对OSV 9的锁定控制(即:对接通OSV 9的控制)(步骤S15)。据此,维持相对转动相位以建立中间锁定相位。换而言之,使气门正时控制装置的状态从建立解锁状态的状态(参见图3)变换至图3所示的状态。
在ECU 6判定当前相对转动相位相对于中间锁定相位建立提前角相位的情况下,ECU 6对OCV 8执行延迟角控制(占空比100%)、以及对OSV 9执行锁定控制(即:对接通OSV 9的控制),并且使增压机构7动作(即:接通增压OSV 79)(步骤S16)。据此,使相对转动相位迅速可靠地向延迟角相位变换,以便当相对转动相位形成中间锁定相位时建立锁定状态。换而言之,使气门正时控制装置的状态从图4所示状态变换至图3所示状态。
据此,在发动机熄火存在可能性而相对转动相位建立任何相位的情况下,迅速地执行中间锁定相位设定控制。结果,即使发动机E最终熄火,也能适当地重新起动发动机E。
[其他实施例]
在上述实施例中,增压机构7构造成包括阀芯71和保持架72。然而,增压机构7可以变更为包括与泵103分开且相独立的电动泵106(参见图9)。除电动泵106之外,增压机构7的其他构造与根据上述实施例增压机构7的构造相类似。所以,下面只对根据上述实施例的增压机构7与具有电动泵106的增压机构7之间的不同之处进行说明。另外,与增压机构7相同的部件及部分使用相同的附图标记。作为增压机构7的电动泵106由电动机107使其动作。此外,电动泵106设置在一方面泵103与另一方面OCV 8和OSV 9之间。在ECU 6从监测机构获得指示发动机E可能熄火信号的情况下,ECU 6控制向电动机107供电,以便使电动泵106动作。据此,有助于泵103的排出压力,因而,增大施加于OCV 8和OSV 9的油压。在本变化例中,向主油道105供给机油的流路从泵103和电动泵106之间的连接流路分支,因而,施加至主油道105的油压不会受到电动泵106动作的影响。
在上述实施例中,气门正时控制装置构造成,ECU 6监测指示发动机E部件故障的信号、指示包括断油在内的燃油耗尽的信号、以及指示ABS动作的信号。然而,本气门正时控制装置可以变更为,ECU 6监测指示发动机可能发生熄火的其他信号等。
在上述实施例以及变化例中,气门正时控制装置构造成包括增压机构7。然而,本气门正时控制装置可以构造成不包括增压机构7。
在上述实施例中,在气门正时控制装置处设置扭力弹簧3,用于使内转子2偏置在提前角方向。然而,本气门正时控制装置可以变更为,包括用于将内转子2偏置在延迟相位角方向的扭力弹簧。可选择地,本气门正时控制装置可以变更为不包括扭力弹簧3。
在上述实施例中说明了设置在进气门处的气门正时控制装置。然而,除进气门之外,还可以在排气门处也设置根据本实施例的气门正时控制装置。此外,根据本实施例的气门正时控制装置可以仅仅设置在排气门处,而不用设置在进气门处。
在上述实施例中,采用机械液压泵作为泵103,其响应于从曲轴C传送来的转动力而动作。然而,可以采用任何类型的泵例如电动泵作为泵103。
在上述实施例中,使用了艾金森区域。然而,本气门正时控制装置可以变更为,将中间锁定相位设定在适合于重新起动发动机E的任何期望相位而不使用艾金森区域。
相应地,可以获得适合于使用艾金森区域的气门正时控制装置。

Claims (8)

1.一种气门正时控制装置,包括:
驱动侧转动件(1),其相对于内燃机(E)的曲轴(C)同步转动;
从动侧转动件(2),其相对于所述驱动侧转动件(1)共轴方式布置,并且相对于凸轮轴(101)同步转动,所述凸轮轴(101)用于开闭所述内燃机(E)的气门;
液压室(4),其由所述驱动侧转动件(1)和所述从动侧转动件(2)形成,以及,在所述驱动侧转动件(1)和所述从动侧转动件(2)中的至少一个处设置分隔部(22),利用所述分隔部(22)将所述液压室(4)分成延迟角室(42)和提前角室(41);
流体控制阀机构(8),其控制从泵(103)排出的操作流体向所述液压室(4)的供给、以及所述操作流体从所述液压室(4)的排出;
锁定机构(5),其构造成将所述从动侧转动件(2)相对于所述驱动侧转动件(1)的相对转动相位锁定在最大延迟角相位与最大提前角相位之间的预定相位;
监测机构(6),其监测所述内燃机(E)的驱动状态;以及
相位设定机构(6),其控制所述流体控制阀机构(8),因而,在所述监测机构(6)检测到指示所述内燃机(E)转数可能降低的信号的情况下,使所述相对转动相位建立所述预定相位。
2.根据权利要求1所述的气门正时控制装置,其中,所述相位设定机构(6)控制所述流体控制阀机构(8),因而,在所述监测机构(6)检测出的指示所述内燃机(E)转数可能降低的信号超过控制范围的情况下,使所述相对转动相位与所述预定相位相对应。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的气门正时控制装置,其中,所述信号包括指示所述内燃机(E)的部件故障的信号。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的气门正时控制装置,其中,所述信号包括指示燃油耗尽的信号,所述燃油耗尽包括断油。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的气门正时控制装置,其中,所述信号包括指示防抱死制动系统动作的信号。
6.根据权利要求1至权利要求5中任一项权利要求所述的气门正时控制装置,其中,所述相位设定机构(6)包括增压机构(7),所述增压机构(7)构造成增大所述操作流体的液压。
7.根据权利要求1至权利要求6中任一项权利要求所述的气门正时控制装置,其中,相对于所述预定相位落在延迟角相位范围内的相对转动相位的相位范围,是不适合于重新起动所述内燃机(E)的相位范围。
8.根据权利要求6所述的气门正时控制装置,其中,在检测到所述信号而所述相对转动相位建立除所述预定相位之外的相位的情况下,使所述增压机构(7)动作。
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