CN102388206B - 用于内燃发动机的可变气门正时设备 - Google Patents

Abstract

一种可变气门正时设备，包括：可变气门正时机构(30)；将气门正时锁定在中间正时的中间锁定机构(40)；以及以液压的方式致动这些机构的液压供给装置。液压供给装置使用单个油控制阀来控制向提前腔(35)、延迟腔(36)和中间锁定机构(40)的中间腔中的每一个供给润滑油或从其排出润滑油的状态。油控制阀具有第一至第四模式。在油控制阀第三模式下提前气门正时并沿伸出方向致动中间锁定机构(40)；并且油控制阀在第四模式下、在供给到可变气门正时机构(30)的润滑油量少于在第三模式下供给的润滑油量的情况下提前气门正时并沿解锁方向致动中间锁定机构(40)。

Description

用于内燃发动机的可变气门正时设备

技术领域

本发明涉及一种用于内燃发动机的可变气门正时设备，其包括：改变气门正时的可变气门正时机构；将气门正时锁定在介于最提前正时与最延迟正时之间的中间正时的相位锁定机构；以及以液压的方式致动可变气门正时机构和相位锁定机构的液压控制机构。

背景技术

可变气门正时设备例如已知为在日本专利申请公开文献No.2001-50064(JP-A-2001-50064)中描述的可变气门正时设备。如在JP-A-2001-50064的[0035]段至[0043]段以及图3至图6中描述的，可变气门正时设备包括可变气门正时机构、相位锁定机构以及液压控制机构。可变气门正时机构使进气门的气门正时在最提前正时与最延迟正时之间改变。相位锁定机构将进气门的气门正时锁定在介于最提前正时与最延迟正时之间的中间正时。液压控制机构以液压的方式致动可变气门正时机构和相位锁定机构。

另外，相位锁定机构由中间腔、限制构件和限制孔形成。中间腔与可变气门正时机构的延迟腔流体连通。限制构件设置在输出转子上并相对于输出转子在锁定位置与释放位置之间移位。限制孔形成在输入转子中。限制构件可配合到限制孔中。另外，液压控制机构包括单个控制阀，该控制阀向可变气门正时机构和相位锁定机构中的每一个供给润滑油(工作油)或将润滑油从可变气门正时机构和相位锁定机构中的每一个排出。

然后，当可变气门正时机构的输入转子和输出转子之间的相对旋转相位对应于中间气门正时且润滑油通过控制阀经由其中一个延迟腔供给至中间腔时，限制构件从输出转子伸出并移位到锁定位置。因此，输入转子与输出转子之间的相对旋转被限制，从而将气门正时锁定在中间正时。另一方面，当可变气门正时机构的输入转子与输出转子之间的相对旋转相位对应于中间气门正时且润滑油通过控制阀经由其中一个延迟腔从中间腔排出时，限制构件从限制孔退出并移位到释放位置。因此，输入转子与输出转子之间的相对旋转的限制被去除从而允许改变气门定时。

顺带地，在可变气门正时设备中，仅当发动机停止时，气门正时被相位锁定机构锁定；然而，为了进一步有效利用相位锁定机构的功能，期望也能够在发动机运行期间锁定气门正时。可是，可变气门正时设备形成为使得其中一个延迟腔与中间腔流体连通。因此，为了在发送机运行期间锁定气门正时，必需将润滑油从延迟腔排出，也就是说，必需将控制阀的操作模式设定为提前模式。另一方面，提前模式的前提是在正常气门正时控制中基于发动机运行状态对提前请求做出响应，因此当选择提前模式时，气门正时的变化率高。所以，当选择提前模式作为控制阀的模式以便相位锁定机构锁定气门正时时，限制构件可能不能配合到限制孔中，而是可能错过限制孔。因此，气门正时可能不能由相位锁定机构适当地锁定。

于是，为了解决上述问题，能够设想设置用于可变气门正时机构的控制阀和用于相位锁定机构的控制阀，然后单独控制这些控制阀。然而，在这种情况下，需要两个控制阀，因此在实际使用中可能并不符合期望。

发明内容

本发明提供了一种用于内燃发动机的可变气门正时设备，其能够用单个控制阀来控制可变气门正时机构和相位锁定机构，并且还能够准确地利用相位锁定机构锁定气门正时。

本发明的第一方面提供了一种用于内燃发动机的可变气门正时设备。所述可变气门正时设备包括：可变气门正时机构，所述可变气门正时机构使发动机气门的气门正时在最提前正时与最延迟正时之间改变；相位锁定机构，所述相位锁定机构将所述发动机气门的所述气门正时锁定在介于所述最提前正时与所述最延迟正时之间的中间正时；以及液压控制机构，所述液压控制机构以液压的方式致动所述可变气门正时机构和所述相位锁定机构，其中，当所述气门正时为所述中间正时并且通过所述液压控制机构向所述相位锁定机构供给工作油或从所述相位锁定机构排出工作油的状态为第一供给/排出状态时，所述相位锁定机构移位到锁定位置以将所述气门正时锁定在所述中间正时；并且，当所述气门正时为所述中间正时并且通过所述液压控制机构供给或排出工作油的所述状态为第二供给/排出状态时，所述相位锁定机构移位到释放位置以解锁所述气门正时，所述液压控制机构使用单个控制阀来控制向所述可变气门正时机构的提前腔、所述可变气门正时机构的延迟腔和所述相位锁定机构中的每一个供给工作流体或从所述可变气门正时机构的提前腔、所述可变气门正时机构的延迟腔和所述相位锁定机构中的每一个排出工作流体的状态，所述单个控制阀在第一操作模式下沿正时提前方向致动所述可变气门正时机构并将向所述相位锁定机构供给工作油或从所述相位锁定机构排出工作油的所述状态保持在所述第二供给/排出状态，并且所述单个控制阀在第二操作模式下、在供给到所述可变气门正时机构的所述提前腔的工作油的量小于在所述第一操作模式下供给到所述可变气门正时机构的所述提前腔的工作油的量的情况下沿所述正时提前方向致动所述可变气门正时机构并将向所述相位锁定机构供给工作油或从所述相位锁定机构排出工作油的所述状态保持在所述第一供给/排出状态。所述发动机气门可以为进气门和排气门中的一个。

通过以上方面，准备了上述的第一操作模式和第二操作模式作为控制阀的操作模式。因此，当需要将气门正时锁定在中间正时时，将控制阀保持在第二操作模式，从而使得能够防止因为可变气门正时机构被提前时所采用的变化率而导致不能通过相位锁定机构锁定气门正时的情况。也就是说，能够实现用单个控制阀来控制可变气门正时机构和相位锁定机构二者并通过相位锁定机构准确地锁定气门正时。

在所述用于内燃发动机的可变气门正时设备中，在所述第一操作模式和所述第二操作模式中的任一模式下，在所述单个控制阀中可形成有向所述可变气门正时机构的所述提前腔供给工作油的提前腔流动通路，并且在所述第二操作模式下形成的所述提前腔流动通路中的工作油的流量可小于在所述第一操作模式下形成的所述提前腔流动通路中的工作油的流量，由此供给到所述可变气门正时机构的所述提前腔的工作油的量在所述第一操作模式与所述第二操作模式之间可以是变化的。

在所述用于内燃发动机的可变气门正时设备中，所述单个控制阀可包括具有多个端口的套筒和具有多个阀元件的阀芯，并且随着所述套筒和所述阀芯相对移位，所述多个端口的各自的开口面积可通过所述多个阀元件中的对应的阀元件改变，在所述第一操作模式和所述第二操作模式中的任一模式下，在所述多个端口中，与所述可变气门正时机构的所述提前腔连接的提前端口和供给工作油的供给端口可以彼此流体连通，并且在所述第二操作模式下所述提前端口和所述供给端口中的一个的开口面积可小于在所述第一操作模式下所述提前端口和所述供给端口中的一个的开口面积，由此所述提前腔流动通路中的工作流体的流量在所述第一操作模式与所述第二操作模式之间可以是变化的。

在所述用于内燃发动机的可变气门正时设备中，所述单个控制阀在第三操作模式下可沿正时延迟方向致动所述可变气门正时机构并可将向所述相位锁定机构供给工作油或从所述相位锁定机构排出工作油的所述状态保持在所述第二供给/排出状态，并且当存在将所述气门正时锁定在所述中间正时的请求并且此时的所述气门正时相对于所述中间正时提前时，所述可变气门正时设备可将所述控制阀的操作模式保持在所述第三操作模式以使所述气门正时变为相对于所述中间正时延迟，然后将可所述控制阀的操作模式保持在所述第二操作模式以提前所述气门正时。

在所述用于内燃发动机的可变气门正时设备中，当存在将所述气门正时锁定在所述中间正时的请求并且此时的所述气门正时相对于所述中间正时延迟时，所述可变气门正时设备可将所述控制阀的操作模式保持在所述第二操作模式以提前所述气门正时。

本发明的第二方面提供了一种用于内燃发动机的可变气门正时设备。所述可变气门正时设备包括：可变气门正时机构，所述可变气门正时机构使发动机气门的气门正时在最提前正时与最延迟正时之间改变；相位锁定机构，所述相位锁定机构将所述发动机气门的所述气门正时锁定在介于所述最提前正时与所述最延迟正时之间的中间正时；以及液压控制机构，所述液压控制机构以液压的方式致动所述可变气门正时机构和所述相位锁定机构，其中，当所述气门正时为所述中间正时并且通过所述液压控制机构向所述相位锁定机构供给工作油或从所述相位锁定机构排出工作油的状态为第一供给/排出状态时，所述相位锁定机构移位到锁定位置以将所述气门正时锁定在所述中间正时；并且，当所述气门正时为所述中间正时并且通过所述液压控制机构供给或排出工作油的所述状态为第二供给/排出状态时，所述相位锁定机构移位到释放位置以解锁所述气门正时，所述液压控制机构使用单个控制阀来控制向所述可变气门正时机构的提前腔、所述可变气门正时机构的延迟腔和所述相位锁定机构中的每一个供给工作流体或从所述可变气门正时机构的提前腔、所述可变气门正时机构的延迟腔和所述相位锁定机构中的每一个排出工作流体的状态，所述单个控制阀在第四操作模式下沿正时延迟方向致动所述可变气门正时机构并将向所述相位锁定机构供给工作油或从所述相位锁定机构排出工作油的所述状态保持在所述第二供给/排出状态，并且所述单个控制阀在第五操作模式下、在供给到所述可变气门正时机构的所述延迟腔的工作油的量小于在所述第四操作模式下供给到所述可变气门正时机构的所述延迟腔的工作油的量的情况下沿所述正时延迟方向致动所述可变气门正时机构并将向所述相位锁定机构供给工作油或从所述相位锁定机构排出工作油的所述状态保持在所述第一供给/排出状态。所述发动机气门可为进气门和排气门中的一个。

通过以上方面，准备了上述的第四操作模式和第五操作模式作为控制阀的操作模式。因此，当需要将气门正时锁定在中间正时时，将控制阀保持在第五操作模式，从而使得能够防止因为可变气门正时机构被延迟时所采用的变化率而导致不能通过相位锁定机构锁定气门正时的情况。也就是说，能够实现用单个控制阀来控制可变气门正时机构和相位锁定机构二者并通过相位锁定机构准确地锁定气门正时。

在所述用于内燃发动机的可变气门正时设备中，在所述第四操作模式和所述第五操作模式中的任一模式下，在所述单个控制阀中可形成有向所述可变气门正时机构的所述延迟腔供给工作油的延迟腔流动通路，并且在所述第五操作模式下形成的所述延迟腔流动通路中的工作油的流量可小于在所述第四操作模式下形成的所述延迟腔流动通路中的工作油的流量，由此供给到所述可变气门正时机构的所述延迟腔的工作油的量在所述第四操作模式与所述第五操作模式之间可以是变化的。

在所述用于内燃发动机的可变气门正时设备中，所述单个控制阀可包括具有多个端口的套筒和具有多个阀元件的阀芯，并且随着所述套筒和所述阀芯相对移位，所述多个端口的各自的开口面积可通过所述多个阀元件中的对应的阀元件改变，在所述第四操作模式和所述第五操作模式中的任一模式下，在所述多个端口中，与所述可变气门正时机构的所述延迟腔连接的延迟端口和供给工作油的供给端口可彼此流体连通，并且在所述第五操作模式下所述延迟端口和所述供给端口中的一个的开口面积可小于在所述第四操作模式下所述延迟端口和所述供给端口中的一个的开口面积，由此所述延迟腔流动通路中的工作流体的流量在所述第四操作模式与所述第五操作模式之间可以是变化的。

在所述用于内燃发动机的可变气门正时设备中，所述单个控制阀在第六操作模式下可沿正时提前方向致动所述可变气门正时机构并将向所述相位锁定机构供给工作油或从所述相位锁定机构排出工作油的所述状态保持在所述第二供给/排出状态，并且当存在将所述气门正时锁定在所述中间正时的请求并且此时的所述气门正时相对于所述中间正时延迟时，所述可变气门正时设备可将所述控制阀的操作模式保持在所述第六操作模式以使所述气门正时变为相对于所述中间正时提前，然后可将所述控制阀的操作模式保持在所述第五操作模式以延迟所述气门正时。

在所述用于内燃发动机的可变气门正时设备中，当存在将所述气门正时锁定在所述中间正时的请求并且此时的所述气门正时相对于所述中间正时提前时，所述可变气门正时设备可将所述控制阀的操作模式保持在所述第五操作模式以延迟所述气门正时。

在所述用于内燃发动机的可变气门正时设备中，所述可变气门正时机构可改变相对相位由此改变所述气门正时，所述相对相位为与曲轴一起旋转的输入转子和与所述发动机气门的凸轮轴一起旋转的输出转子之间的相对旋转相位，所述相位锁定机构可包括限制构件和限制孔，在作为所述输入转子和所述输出转子中的一个的容纳转子上设置有所述限制构件，并且所述限制构件相对于所述容纳转子在所述锁定位置与所述释放位置之间移位，在作为所述输入转子和所述输出转子中的另一个的接合转子上设置有所述限制孔并且所述限制构件配合到所述限制孔中，并且当所述相对相位为对应于所述中间正时的中间相位并且通过所述液压控制机构供给或排出工作油的所述状态为所述第一供给/排出状态时，所述限制构件可移位到所述锁定位置以配合到所述限制孔中，从而将所述气门正时锁定在所述中间正时；并且，当所述相对相位为对应于所述中间正时的所述中间相位并且通过所述液压控制机构供给或排出工作油的所述状态为所述第二供给/排出状态时，所述限制构件可移位到所述释放位置以从所述限制孔退出，从而将所述气门正时从所述中间正时解锁。

附图说明

从以下参照附图对示例性实施方式的描述中，本发明的前述以及其它目的、特征和优点将变得清楚，附图中相同的附图标记用于指示相同的元件，附图中：

图1是根据本发明第一实施方式的可变气门正时设备所应用的内燃发动机的构造的示意图；

图2A是示出构成根据第一实施方式的可变气门正时设备的可变气门正时机构的平面结构的平面图；

图2B是示出沿图2A中的线A1-A1截取的截面结构的截面图；

图3A至图3D是根据第一实施方式的可变气门正时机构的沿图2A中的线A2-A2截取的截面结构在平面上展开的示意图；

图4是示出根据第一实施方式的可变气门正时机构中的润滑油通路的构造的示意图；

图5是示出构成根据第一实施方式的液压供给装置的油控制阀的截面结构的截面图；

图6A至图6D是分别示出根据第一实施方式的油控制阀在各个操作模式下的截面结构的截面图；

图7A至图7C是示出各个端口的润滑油流量与根据第一实施方式的油控制阀的阀芯位置之间的关系的曲线图；

图8A是示出根据第一实施方式的油控制阀的操作模式与润滑油被供给到可变气门正时机构的模式之间的关系的表格；

图8B是示出油控制阀的操作模式与操作可变气门正时机构或锁定销的模式之间的关系的表格；

图8C是示出油控制阀的操作模式与发动机运行状态之间的关系的表格；

图9是示出根据第一实施方式的由电子控制单元执行的“中间锁定过程”的程序的流程图；

图10A至图10D是根据第一实施方式的可变气门正时机构的沿图2A中的线A2-A2截取的截面结构在平面上展开的示意图；

图11A至图11D是分别示出在根据本发明第二实施方式的用于内燃发动机的可变气门正时设备中的油控制阀在各个操作模式下的截面结构的截面图；

图12A至图12D是分别示出在根据本发明第三实施方式的用于内燃发动机的可变气门正时设备中的油控制阀在各个操作模式下的截面结构的截面图；

图13A至图13D是根据本发明第四实施方式的用于内燃发动机的可变气门正时设备的可变气门正时机构的沿图2A中的线A2-A2截取的截面结构在平面上展开的示意图；

图14A至图14D是分别示出在根据本发明第五实施方式的用于内燃发动机的可变气门正时设备中的油控制阀在各个操作模式下的截面结构的截面图；

图15A是根据第五实施方式的油控制阀的操作模式与润滑油被供给到可变气门正时机构的模式之间的关系的表格；

图15B是示出油控制阀的操作模式与操作可变气门正时机构或锁定销的模式之间的关系的表格；

图15C是示出油控制阀的操作模式与发动机运行状态之间的关系的表格；以及

图16A至图16D是根据本发明第五实施方式的可变气门正时机构的沿图2A中的线A2-A2截取的截面结构在平面上展开的示意图。

具体实施方式

将参照图1至10D对第一实施方式进行说明，在第一实施方式中，根据本发明所述方面的用于内燃发动机的可变气门正时设备实施为改变进气门的气门正时的可变气门正时设备。在本实施方式中，可变气门正时设备包括可变气门正时机构30、油控制阀51和电子控制单元100。

如图1所示，内燃发动机1包括发动机本体10、可变气门正时机构30、液压供给装置50和电子控制单元100。发动机本体10通过空气燃料混合物的燃烧获得动力。可变气门正时机构30改变进气门21的气门正时。液压供给装置50向发动机本体10和可变气门正时机构30供给润滑油。电子控制单元100全面地控制这些装置。

发动机本体10包括气缸体11。在气缸体11中，通过喷射器17喷射的燃料与流动通过进气通路的空气的混合物在燃烧室14中燃烧，然后由空气-燃料混合物的燃烧引起的活塞15的直线运动被转换成曲轴16的旋转运动。在气缸体11的下侧安装有油底壳12。油底壳12储存要供给至内燃发动机1的不同位置的润滑油。在气缸体11的上侧安装有气缸盖13。气门机构的各种部件布置在气缸盖13中。

进气门21、进气凸轮轴22、排气门23和排气凸轮轴24设置在气缸盖13中。进气门21打开或关闭燃烧室14与进气通路的连通。进气凸轮轴22驱动进气门21打开或关闭。排气门23打开或关闭燃烧室14与排气通路的连通。排气凸轮轴24驱动排气门23打开或关闭。

油泵18与曲轴16联接。油泵18将油底壳12中的润滑油向上抽吸，然后排出抽吸的润滑油。由油泵18排出的润滑油经由润滑油通路52供给至内燃发动机1的不同部位。部分润滑油经由油控制阀51供给到可变气门正时机构30。另外，已经循环通过内燃发动机1的各个部位的润滑油和从可变气门正时机构30排出的润滑油又返回到油底壳12。

电子控制单元100上连接有各种传感器，例如曲柄位置传感器101和凸轮位置传感器102。使用各种传感器以支持由电子控制单元100执行的控制。曲柄位置传感器101靠近曲轴16设置。曲柄位置传感器101输出对应于曲轴16的旋转角度的信号。凸轮位置传感器102靠近进气凸轮轴22设置。凸轮位置传感器102输出对应于凸轮轴22的旋转角度的信号。电子控制单元100基于从曲柄位置传感器101输出的信号和从凸轮位置传感器102输出的信号来计算进气门21的气门正时(以下称为“气门正时INVT”)。

电子控制单元100基于从这些传感器输出的信号执行各种控制，例如用于通过控制喷射器17来调节燃料喷射流量的燃料喷射控制和用于通过控制油控制阀51来调节气门正时INVT的气门正时控制。

将参考图2A和图2B描述可变气门正时机构30的构造。应当指出，图2A示出了在将盖34从壳体31移除的状态下的可变气门正时机构的平面结构。另外，图2A中的箭头A指示进气凸轮轴22和可变气门正时机构30旋转的方向。

可变气门正时机构30由带齿卷盘32和叶片转子33形成。带齿卷盘32经由正时链联接至曲轴16以与曲轴16一起旋转。叶片转子33固定于进气凸轮轴22的端部以与进气凸轮轴22一起旋转。壳体31连接至带齿卷盘32。壳体31与带齿卷盘32成整体地旋转。叶片转子33布置在壳体31内部的空间中，然后盖34附接于壳体31。因此，叶片转子33被容纳在该空间中。

壳体31设置有三个分隔壁31A。这三个分隔壁31A径向地朝叶片转子33突出。另外，叶片转子33设置有三个叶片33A。三个叶片33A朝壳体31突出。任意相邻分隔壁31A之间的空间被对应的一个叶片33A分隔成提前腔35和延迟腔36。

每个提前腔35相对于叶片33A位于进气凸轮轴22的旋转方向上的跟随侧。提前腔55的容积随着通过液压供给装置50向可变气门正时机构30供给润滑油或从可变气门正时机构30排出润滑油的状态而变化。另一方面每个延迟腔36相对于叶片33A位于进气凸轮轴22的旋转方向上的在前侧。延迟腔36以及提前腔35的容积随着通过液压供给装置50向可变气门正时机构30供给润滑油或从可变气门正时机构30排出润滑油的状态而变化。

可变气门正时机构30基于上述构造改变叶片转子33相对于壳体31和带齿卷盘32的相对旋转相位，以由此改变气门正时INVT。气门正时INVT具体地如下所述通过可变气门正时机构30改变。

当润滑油被供给到提前腔35并从延迟腔36排出从而使叶片转子33相对于壳体1朝提前侧——即，在进气凸轮轴22旋转方向上的在前侧——旋转时，气门正时INVT变为提前。当叶片转子33相对于壳体31朝提前侧完全旋转时，气门正时INVT被设定在最提前正时(在下文中，称为“最提前正时INVTmax”)。在下文中，将此时的叶片转子33相对于壳体31的旋转相位定义为最提前相位PH。应当指出，随着叶片转子33朝提前侧旋转，叶片33A抵压相应的分隔壁31A时的相位或者叶片转子33靠近该相位定位时的相位被设定为最提前相位PH。

当润滑油从提前腔35排出并供给到延迟腔36从而使叶片转子33相对于壳体31朝延迟侧——即，在进气凸轮轴22旋转方向上的随后侧——旋转时，气门正时INVT变为延迟。当叶片转子33相对于壳体31朝延迟侧完全旋转时，气门正时INVT被设定在最延迟正时(在下文中，称为“最延迟正时INVTmin”)。在下文中，将此时的叶片转子33相对于壳体31的旋转相位定义为最延迟相位PL。应当指出，随着叶片转子33朝延迟侧旋转，叶片33A抵压相应的分隔壁31A时的相位或者叶片转子33靠近该相位定位时的相位被设定为最延迟相位PL。

断开液压供给装置50与提前腔35和延迟腔36二者之间的润滑油循环，即，将润滑油保持在提前腔35和延迟腔36中。这样，使壳体31与叶片转子33之间不能相对旋转，因而将气门正时INVT保持在该正时。

可变气门正时机构30包括中间锁定机构40。中间锁定机构40限制叶片转子33相对于壳体31的旋转，以与各提前腔35中的液压或各延迟腔36中的液压无关地将气门正时INVT锁定在介于最提前正时INVTmax与最延迟正时INVTmin之间的特定正时(在下文中，称为“中间正时INVTmdl”)。适于发动机起动的正时设定为中间正时INVTmdl。也就是说，当在发动机起动时将气门正时INVT设定在中间正时INVTmdl的情况与气门正时INVT设定在相对于该中间正时INVTmdl延迟的正时的情况相比较时，前一种情况相较于后一种情况确保了更高的可起动性。

中间锁定机构40基于通过液压供给装置50向中间锁定机构40供给润滑油或从中间锁定机构40排出润滑油的状态进行操作。当叶片转子33相对于壳体31的旋转相位为对应于中间正时INVTmdl的旋转相位(在下文中，称为“中间相位PM”)时，中间锁定机构40使壳体31和叶片转子33相对于彼此锁定，以将气门正时INVT保持在中间正时INVTmdl。

具体地，中间锁定机构40由锁定销41、中间腔42、锁定弹簧43和锁定孔44形成。锁定销41设置在其中一个叶片33A上。中间腔42以类似方式形成在该叶片33A中，并通过液压供给装置50供给润滑油。另外，锁定弹簧43类似地设置在该叶片33A中，并沿一个方向挤压锁定销41。锁定孔44设置在壳体31上。

锁定销41基于中间腔42中的润滑油的力与锁定弹簧43的力之间的关系而在从叶片33A伸出的方向(在下文中，称为“伸出方向ZA”)与收回到叶片33A中的方向(在下文中，称为“容纳方向ZB”)之间移位。中间腔42中的液压沿容纳方向ZB作用在锁定销41上。锁定弹簧43的力沿伸出方向ZA作用在锁定销41上。

当通过液压供给装置50向中间腔42供给润滑油以给中间腔42填充润滑油时，即，当润滑油被供给到中间腔42或者从中间腔42排出的状态为“第二供给/排出状态”时，源于中间腔42中的润滑油的沿容纳方向ZB的力超过源于锁定弹簧43的沿伸出方向ZA的力。因此，在锁定销41上产生试图使锁定销41在容纳方向ZB上移位的力。于是当在锁定销41配合在锁定孔44中的情况下在容纳方向ZB上的力作用在锁定销41上时，锁定销41从锁定孔44脱离并移位到释放位置，然后容纳在叶片33A中。这样，通过锁定销41与锁定孔44的接合实现的对壳体和叶片转子33的锁定被解除，从而允许叶片转子33相对于壳体31旋转。

另一方面，当通过液压供给装置50从中间腔42排出润滑油并且因此中间腔42没有填充润滑油时，即，当润滑油被供给到中间腔42或者从中间腔42排出的状态为“第一供给/排出状态”时，因源于锁定弹簧43的沿伸出方向ZA的力而产生试图使锁定销41在伸出方向ZA上移位的力。于是，在该状态下，当叶片转子33相对于壳体31的旋转相位为中间相位PM时，即，当锁定销41和锁定孔44在圆周方向上的位置彼此重合时，锁定销41从叶片33A伸出到锁定位置并因此配合到锁定孔44中。这样，通过锁定销41与锁定孔44的接合将壳体31和叶片转子33彼此锁定，从而将它们的相对旋转相位保持在中间相位PM。

图3A至图3D示意性地示出了可变气门正时机构30的截面结构。应当指出，图3A至图3D为可变气门正时机构30的沿图2A中的线A2-A2截取的截面结构在平面上展开的示意图。

当叶片转子33相对于壳体31的旋转相位从图3A中示出的最提前相位PH变成图3B中示出的最延迟相位PL时，锁定销41保持在锁定销41容纳在叶片33A中的状态。另外，即使当叶片转子33的旋转相位为中间相位PM时，只要锁定销41由于供给到中间腔42的润滑油而容纳在叶片33A中，叶片转子33的旋转相位就如图3C所示没有锁定在中间相位PM。

另一方面，当在叶片转子33的旋转相位处于中间相位PM的同时从中间腔42排出润滑油从而沿伸出方向ZA的力作用在锁定销41上时，锁定销41如图3D中所示从叶片33A中伸出并配合到锁定孔44中。于是，叶片转子33被保持在中间相位PM。

通过上述构造，在沿伸出方向ZA的力作用在锁定销41上且锁定销41相对于锁定孔44位于延迟侧的情况下，当叶片转子33被相对于壳体31朝向提前侧致动时，锁定销41的远端端部在锁定销41和锁定孔44的相对旋转相位到达中间相位PM时配合到锁定孔44中。

将参照图4描述润滑油在可变气门正时机构30与液压供给装置50之间循环的模式。应当指出，图4示意性地示出了这些装置之间的油通路的构造。

液压供给装置50由油底壳12、油泵18、油控制阀51和润滑油通路52形成。润滑油通路52使润滑油在油底壳12、油泵18和油控制阀51之间循环。另外，润滑油通路52包括供油通路53、排油通路54、提前油通路55、延迟油通路56和中间油通路57。供油通路53将润滑油从油底壳12供给到油控制阀51。排油通路54将润滑油从油控制阀51返回到油底壳12。提前油通路55使润滑油在油控制阀51与每个提前腔35之间循环。延迟油通路56使润滑油在油控制阀51与每个延迟腔36之间循环。中间油通路57使润滑油在油控制阀51与中间腔42之间循环。

提前油通路55直接连接油控制阀51和提前腔35。延迟油通路56直接连接油控制阀51和延迟腔36。中间油通路57直接连接油控制阀51和中间腔42。也就是说，中间油通路57形成为使润滑油在油控制阀51与中间腔42之间循环而不通过提前腔35或延迟腔36的油通路。

油控制阀51改变供油通路53和排油通路54与提前油通路55、延迟油通路56和中间油通路57之间的流体连通状态，以由此改变向提前腔35、延迟腔36和中间腔42供给润滑油或从提前腔35、延迟腔36和中间腔42排出润滑油的状态。

将参照图5至图6D描述油控制阀51的结构及其操作模式。应当指出，图5至图6D均示出了油控制阀51的沿轴向方向截取的截面结构，并分别示出了在不同操作模式下的截面结构。另外，图中的箭头指示润滑油的流动。

如图5中所示，油控制阀51包括单个套筒70和单个阀芯60。套筒70具有多个端口。阀芯60设置在套筒70中。这样，阀芯60相对于套筒70移位以改变所述多个端口之间的流体连通状态，从而改变向提前腔35、延迟腔36和中间腔42中的每一个供给润滑油或从中排出润滑油的状态。

套筒70具有提前端口75、延迟端口76和中间端口77。提前端口75与提前油通路55相连。延迟端口76与延迟油通路56相连。中间端口77与中间油通路57相连。另外，提前端口75、延迟端口76和中间端口77按所述顺序沿套筒70的轴向方向布置。

除上述端口外，套筒70还具有第一供给端口71、第二供给端口72、第一排出端口73和第二排出端口74。第一供给端口71与供油通路53相连。第二供给端口72与第一供给端口71分开形成并类似地与供油通路53相连。第一排出端口73与排油通路54相连。第二排出端口74与第一排出端口73分开形成并类似地与排油通路54相连。此外，在套筒70的内壁上在第二供给端口72与第二排出端口74之间形成有中间连通通路78。中间连通通路78形成为沿着壁面呈一定形状的凹槽。

阀芯60具有以下阀元件，这些阀元件在阀芯60相对于套筒70移位时改变各个端口71至77的开口面积。也就是说，阀芯60具有提前阀61、调节阀62、延迟阀63、第一中间阀64、第二中间阀65和第三中间阀66。提前阀61改变第一供给端口71、第一排出端口73和提前端口75的相应开口面积。调节阀62改变第一供给端口71和延迟端口76的相应开口面积。延迟阀63改变第一供给端口71、第二排出端口74和延迟端口76的相应开口面积。第一中间阀64改变第二排出端口74和中间端口77的相应开口面积。第二中间阀65改变第二供给端口72和中间端口77的相应开口面积。第三中间阀66改变第二供给端口72和中间端口77的相应开口面积。

在这样构造的油控制阀51中，端口之间的流体连通状态随着阀芯60相对于套筒70移位而改变，从而将操作模式设定成以下的第一模式至第四模式中的任一模式。

将参照图6A至图6D描述油控制阀51的操作模式。如图6A中所示，当阀芯60相对于套筒70的位置为第一位置时，操作模式被设定为第一模式，并且在各个端口之间保持以下的流体连通状态。即，提前端口75与第一排出端口73之间的流体连通建立，而提前端口75与第一供给端口71之间的流体连通被提前阀61切断。另外，延迟端口76与第一供给端口71之间的流体连通建立，而延迟端口76与第二排出端口74之间的流体连通被延迟阀63切断。此外，中间端口77与第二供给端口72之间的流体连通建立，而中间端口77与第二排出端口74之间的流体连通被第一中间阀64切断。

在第一模式下，在各个端口之间建立以上的流体连通状态，使得提前腔35中的润滑油依次流动通过提前油通路55、提前端口75、第一排出端口73和排油通路54然后返回油底壳12。此外，来自油泵18的润滑油依次流动通过供油通路53、第一供给端口71、延迟端口76和延迟油通路56然后供给到延迟腔36。另外，来自油泵18的润滑油依次流动通过供油通路53、第二供给端口72、中间端口77和中间油通路57然后供给到中间腔42。

如图6B中所示，当阀芯60相对于套筒70的位置在第二位置时，操作模式被设定为第二模式，并且在各个端口之间保持以下流体连通状态。即，提前端口75与第一供给端口71之间的流体连通被提前阀61切断，并且提前端口75与第一排出端口73之间的流体连通被提前阀61切断。另外，延迟端口76与第一供给端口71之间的流体连通被延迟阀63切断，并且延迟端口76与第二排出端口74之间的流体连通被延迟阀63切断。此外，中间端口77与第二供给端口72之间的流体连通建立，而中间端口77与第二排出端口74之间的流体连通被第二中间阀65切断。

在第二模式下，在各个端口之间建立以上流体连通状态，使得从油泵18经由油控制阀51到提前腔35的润滑油的流动和从提前腔35经由油控制阀51到油底壳12的润滑油的流动被切断。另外，从油泵18经由油控制阀51到延迟腔36的润滑油的流动和从延迟腔36经由油控制阀51到油底壳12的润滑油的流动被切断。于是，来自油泵18的润滑油依次流动通过供油通路53、第二供给端口72、中间端口77和中间油通路57然后供给到中间腔42。

如图6C所示，当阀芯60相对于套筒70的位置为第三位置时，操作模式被设定为第三模式，并且在各个端口之间保持以下流体连通状态。即，提前端口75与第一供给端口71之间的流体连通建立，而提前端口75与第一排出端口73之间的流体连通被提前阀61切断。另外，延迟端口76与第二排出端口74之间的流体连通建立，而延迟端口76与第一供给端口71之间的流体连通被延迟阀63切断。此外，中间端口77与第二供给端口72之间的流体连通建立，而中间端口77与第二排出端口74之间的流体连通被第二中间阀65切断。

在第三模式下，在各个端口之间建立以上流体连通状态，使得来自油泵18的润滑油依次流动通过供油通路53、第一供给端口71、提前端口75和提前油通路55然后供给到提前腔35。另外，延迟腔36中的润滑油依次流动通过延迟油通路56、延迟端口76、第二排出端口74和排油通路54然后返回到油底壳12。此外，来自油泵18的润滑油依次流动通过供油通路53、第二供给端口72、中间端口77和中间油通路57然后供给到中间腔42。

如图6D中所示，当阀芯60相对于套筒70的位置在第四位置时，操作模式被设定为第四模式，并且在各个端口之间保持以下流体连通状态。即，提前端口75与第一供给端口71之间的流体连通建立，而提前端口75与第一排出端口73之间的流体连通被提前阀61切断。另外，延迟端口76与第二排出端口74之间的流体连通建立，而延迟端口76与第一供给端口71之间的流体连通被延迟阀63切断。此外，中间端口77与第二排出端口74之间的流体连通经由中间连通通路78建立，而中间端口77与第二供给端口72之间的流体连通被第三中间阀66切断。

在第四模式下，在各个端口之间建立以上流体连通状态，使得在与第三模式相比流量被节制的状态下，来自油泵18的润滑油依次流动通过供油通路53、第一供给端口71、提前端口75和提前油通路55然后供给到提前腔35。另外，延迟腔36中的润滑油依次流动通过延迟油通路56、延迟端口76、第二排出端口74和排油通路54然后返回到油底壳12。此外，中间腔42中的润滑油依次流动通过中间油通路57、中间端口77、中间连通通路78、第二排出端口74和排油通路54然后返回到油底壳12。

如上所述，油控制阀51包括具有多个端口的套筒70和具有多个阀元件的阀芯60，并且当套筒70和阀芯60相对移位时，通过所述多个阀元件中的对应的阀元件改变所述多个端口的相应的开口面积。

在第三模式或第四模式中，在所述多个端口中，连接到可变气门正时机构30的提前腔35的提前端口75和连接到润滑油供给源的第一供给端口71彼此流体连通。因此，在油控制阀51中形成向可变气门正时机构30的提前腔35供给润滑油的提前腔流动通路58。

在第四模式下的第一供给端口71的开口面积小于在第三模式下的第一供给端口71的开口面积，因此在第四模式下在提前腔流动通路58中的润滑油的流量小于在第三模式下在提前腔流动通路58中的润滑油的流量。于是，在第四模式下供给到提前腔35的润滑油的量少于在第三模式下供给到提前腔35的润滑油的量，使得在第四模式下可变气门正时机构30被提前所采用的变化率小于在第三模式下可变气门正时机构30被提前所采用的变化率。

也就是说，当操作模式为第三模式时，可变气门正时机构30沿正时提前方向旋转，并且向中间锁定机构40供给润滑油或从中间锁定机构40排出润滑油的状态保持为供给状态。当操作模式为第四模式时，在供给到可变气门正时机构30的润滑油的量少于在第三模式下供给到可变气门正时机构30的润滑油的量的情况下，可变气门正时机构30沿正时提前方向旋转，此时向中间锁定机构40供给润滑油或从中间锁定机构40排出润滑油的状态保持为排出状态。

将参照图7A至图7C描述阀芯60相对于套筒70的位置与到提前腔35、延迟腔36和中间腔42的相应的润滑油流量之间的关系。

(A)当阀芯60处于第一位置时，在提前端口75处的沿排出方向的流量最大。随着阀芯60从第一位置朝第二位置移位，在提前端口75处的沿排出方向的流量逐渐减小。当阀芯60位于或接近第二位置时，在提前端口75处的沿供给方向和沿排出方向的流量都为“0”。随着阀芯60从第二位置朝第三位置移位，在提前端口75处的沿供给方向的流量逐渐增大。当阀芯60接近第三位置定位时，在提前端口75处的沿供给方向的流量最大。随着阀芯60从上述位置朝第四位置移位，在提前端口75处的沿供给方向的流量逐渐减小。

(B)当阀芯60位于第一位置时，在延迟端口76处的沿供给方向的流量最大。在阀芯60从第一位置朝第二位置移位的过程中，在延迟端口76处的沿供给方向的流量逐渐减小，然后在介于第一位置与第二位置之间的位置处沿供给方向和沿排出方向的流量一下都变为“0”。此时，随着阀芯60从上述位置朝第二位置移位，在延迟端口76处的沿供给方向的流量再次增大。之后，随着阀芯60进一步朝第二位置移位，在延迟端口76处的沿供给方向的流量减小。当阀芯60位于或接近第二位置时，在延迟端口76处的沿供给方向和沿排出方向的流量都为“0”。随着阀芯60从第二位置朝第三位置移位，在延迟端口76处的沿排出方向的流量逐渐增大。当阀芯60位于或接近第三位置时，在延迟端口76处的沿排出方向的流量最大。随着阀芯60从上述位置朝第四位置移位，在延迟端口76处的沿排出方向的流量逐渐减小。

(C)当阀芯60位于第一位置时，在中间端口77处的沿供给方向的流量最大。在阀芯60从第一位置朝第二位置移位的过程中，在中间端口77处的沿供给方向的流量逐渐减小，然后在介于第一位置与第二位置之间的位置处沿供给方向和沿排出方向的流量一下都变为“0”。此时，随着阀芯60从上述位置朝第二位置移位，在中间端口77处的沿供给方向的流量再次增大。当阀芯60位于或接近第二位置时，在中间端口77处的沿供给方向的流量基本上等于当阀芯60位于第一位置时的流量。随着阀芯60从第二位置朝第三位置移位，在中间端口77处的沿供给方向的流量逐渐减小。当阀芯60位于第三位置与第四位置之间时，在中间端口77处沿供给方向和沿排出方向的流量都为“0”。随着阀芯60从上述位置朝第四位置移位，在中间端口77处的沿排出方向的流量逐渐增大。当阀芯60位于第四位置时，在中间端口77处的沿排出方向的流量最大。

将参照图8A至图8C描述油控制阀51的操作模式与可变气门正时机构30或中间锁定机构40之间的关系以及基于发动机工作状态设定操作模式的模式。应当指出，在图8B的符号中，“VVT”指示可变气门正时机构30，“伸出”指示通过中间腔42中液压在锁定销41上施加沿伸出方向ZA的力的状态，“容纳”指示通过锁定弹簧43的力在锁定销41上施加沿容纳方向ZB的力的状态。

在第一模式下，润滑油从提前腔35排出，并且向延迟腔36和中间腔42供给润滑油。于是，沿正时延迟方向致动可变气门正时机构30，并且对锁定销41施加沿容纳方向ZB的力。

在第二模式下，提前腔35中的润滑油被保持，延迟腔36中的润滑油被保持，并向中间腔42供给润滑油。于是，可变气门正时机构30的操作状态被保持，并且对锁定销41施加沿容纳方向ZB的力。

在第三模式下，向提前腔35供给润滑油，从延迟腔36排出润滑油，并向中间腔42供给润滑油。于是，沿正时提前方向致动可变气门正时机构30，并且对锁定销41施加沿容纳方向ZB的力。

在第四模式下，以比第三模式低的流量向提前腔35供给润滑油，从延迟腔36和中间腔42排出润滑油。于是，以比第三模式低的变化率沿正时提前方向致动可变气门正时机构30，并且对锁定销41施加沿伸出方向ZA的力。

如图8C中所示，如下所述基于发动机的工作状态改变油控制阀51的操作模式。应当指出，在以下描述中，在中间正时INVTmdl锁定气门正时INVT的请求被称为“锁定请求”。

当发动机起动时，即，当存在锁定请求时，操作模式被设定为第四模式。另外，当取消锁定请求时，操作模式从第四模式变为第二模式。另外，当在发动机工作期间没有锁定请求时，操作模式响应于基于发动机工作状态的改变气门正时INVT的请求在第一模式、第二模式、第三模式之间变化。此外，当发动机停止或发动机怠速时，即，当存在锁定请求时，操作模式从第一模式、第二模式和第三模式中的任一模式变成第四模式。

应当指出，在根据本实施方式的油控制阀51的操作模式中，第三模式可被看作根据本发明所述方面的第一操作模式，第四模式可被看作根据本发明所述方面的第二操作模式，第一模式可被看作根据本发明所述方面的第三操作模式。

将参照图9详细描述通过中间锁定机构40将气门正时INVT锁定在中间正时INVTmdl的“中间锁定过程”的步骤。另外，将参照图10A至图10D描述基于中间锁定过程的叶片转子33和中间锁定机构40的操作模式的示例。应当指出，中间锁定过程由电子控制单元100在发动机工作期间执行。在中间锁定过程中，一旦该过程到达终点，只要发动机在工作，类似过程就从步骤S101开始顺序地重复进行。

在该过程中，首先，在步骤S101，判断是否设定了锁定请求。此处，在由电子控制单元100单独执行的控制中以以下模式设定或取消锁定请求。也就是说，当判定存在发动机起动请求、发动机停止请求或怠速工作请求时，基于该判定设定锁定请求。另外，当判定存在改变气门正时INVT的请求时，基于该判定取消锁定请求。

当通过步骤S101的判断过程判定没有设定锁定请求时，在经过预定控制时间间隔之后，再次执行该判定过程。另一方面，当判定设定了锁定请求时，在接下来的步骤S102判断叶片转子33相对于壳体31的旋转相位相对于中间相位PM是否延迟。也就是说，判断从来自曲柄位置传感器101的信号输出和来自凸轮位置传感器102的信号输出获得的气门正时INVT相对于中间正时INVTmdl是否延迟。

当通过步骤S102的判断过程判定叶片转子33相对于壳体31的旋转相位相对于中间相位PM延迟——即，例如上述旋转相位为图10B中所示的旋转相位——时，步骤S103的程序跳过，过程进行到步骤S105的程序。另一方面，当判定叶片转子33相对于壳体31的旋转相位相对于中间相位PM提前时，即，例如上述旋转相位为图10A中所示的旋转相位时，过程进行到步骤S103的程序，然后进行到步骤S105的程序。

在步骤S103，油控制阀51的操作模式变为第一模式以朝延迟侧致动叶片转子33。这样，当在执行步骤S105的程序之前叶片转子33位于图10A所示的旋转相位时，随着步骤S103的程序被执行，叶片转子33的旋转相位变为如图10B所示相对于中间相位PM延迟的旋转相位。

当在步骤S104判定叶片转子33的旋转相位相对于中间相位PM延迟时，即，当判定气门正时INVT相对于中间正时INVTmdl延迟时，在接下来的步骤S105中将油控制阀51的操作模式变为第四模式。

这样，向提前腔35供给润滑油，从延迟腔36排出润滑油，然后如图10C中所示以比在第三模式低的变化率相对于壳体31朝提前侧致动叶片转子33。另外，此时，润滑油从中间腔42排出，因而对锁定销41施加沿伸出方向ZA的力。所以，当在朝提前侧致动叶片转子33的过程中锁定销41移位到对应于锁定孔44的位置时，锁定销41如图10D所示插入锁定孔44中。从而将叶片转子33相对于壳体31的旋转相位锁定在中间相位PM。

在接下来的步骤S106中，判断锁定请求是否被取消。当判定设定了锁定请求时，在经过预定计算时间间隔之后再次执行相同的判断程序。这样，在锁定销41配合在锁定孔44中之后，只要锁定请求持续设定，就保持油控制阀51的第四模式。因此，通过提前腔35中的润滑油连续地施加朝提前侧致动叶片转子33的力。也就是说，锁定销41保持在锁定销41的侧表面抵压限定锁定孔44的壁面的状态。

另一方面，当判定锁定请求取消时，在接下来的步骤S107中将油控制阀51的操作模式变为第二模式，从而使锁定销41从锁定孔44中退出。此后，当存在提前气门正时INVT的请求时选择第三模式，当存在延迟气门正时INVT的请求时选择第一模式，并且当存在保持气门正时INVT的请求时选择第二模式。

通过根据本实施方式的用于内燃发动机的可变气门正时设备，可以实现以下有益效果。

(1)在本实施方式中，向可变气门正时机构30和中间锁定机构40中的每一个供给润滑油或从可变气门正时机构30和中间锁定机构40中的每一个排出润滑油的状态由单个油控制阀51进行控制。另外，在第三模式下，油控制阀51沿正时提前方向致动可变气门正时机构30并将向中间锁定机构40供给润滑油或从中间锁定机构40排出的润滑油的状态保持在供给状态。在第四模式下，油控制阀51在向可变气门正时机构30供给的润滑油的量少于在第三模式下向可变气门正时机构30供给的润滑油的量的情况下沿正时提前方向致动可变气门正时机构30，并将向中间锁定机构40供给润滑油或从中间锁定机构40排出润滑油的状态保持在排出状态。

通过上述构造，准备了上述的第三模式和第四模式作为油控制阀51的操作模式。因此，当需要将气门正时INVT锁定在中间正时INVTmdl时，将油控制阀51保持在第四模式，从而使得能够防止因为可变气门正时机构30被提前所采用的变化率而导致不能通过中间锁定机构40锁定气门正时INVT的情况。也就是说，能够实现用当单个油控制阀51控制可变气门正时机构30和中间锁定机构40并通过中间锁定机构40准确地锁定气门正时INVT。

将参照图11A至图11D描述根据本发明所述方面的用于内燃发动机的可变气门正时设备的第二实施方式。下文将详细说明相对于第一实施方式的构造的改型，相同的附图标记指示与第一实施方式的部件相同的部件，并且省略对这些部件的描述。

在根据第一实施方式的油控制阀51中，在提前阀61与第一中间阀64之间设置有调节阀62和延迟阀63。相比之下，在根据本实施方式的油控制阀51中，设置了单个阀元件67替代调节阀62和延迟阀63。

将描述该油控制阀51的操作模式。如图11A所示，当阀芯60相对于套筒70的位置为第一位置时，操作模式设定为第一模式，并且在各个端口之间保持以下流体连通状态。即，提前端口75与第一排出端口73之间的流体连通建立，而提前端口75与第一供给端口71之间的流体连通被提前阀61切断。另外，延迟端口76与第一供给端口71之间的流体连通建立，而延迟端口76与第二排出端口74之间的流体连通被阀元件67切断。此外，中间端口77与第二供给端口72之间的流体连通建立，而中间端口77与第二排出端口74之间的流体连通被第一中间阀64切断。在此情况下润滑油的流动基本上与在第一实施方式中选择第一模式时的润滑油的流动相同。

如图11B所示，当阀芯60相对于套筒70的位置为第二位置时，操作模式设定为第二模式，并且在各个端口之间保持以下流体连通状态。即，提前端口75与第一供给端口71之间的流体连通被提前阀61切断，并且提前端口75与第一排出端口73之间的流体连通被提前阀61切断。另外，延迟端口76与第一供给端口71之间的流体连通被阀元件67切断，并且延迟端口76与第二排出端口74之间的流体连通被阀元件67切断。此外，中间端口77与第二供给端口72之间的流体连通建立，而中间端口77与第二排出端口74之间的流体连通被第二中间阀65切断。在此情况下润滑油的流动基本上与在第一实施方式中选择第二模式时的润滑油的流动相同。

如图11C所示，当阀芯60相对于套筒70的位置为第三位置时，操作模式设定为第三模式，并且在各个端口之间保持以下流体连通状态。即，提前端口75与第一供给端口71之间的流体连通建立，而提前端口75与第一排出端口73之间的流体连通被提前阀61切断。另外，延迟端口76与第二排出端口74之间的流体连通建立，而延迟端口76与第一供给端口71之间的流体连通被阀元件67切断。此外，中间端口77与第二供给端口72之间的流体连通建立，而中间端口77与第二排出端口74之间的流体连通被第二中间阀65切断。在此情况下润滑油的流动基本上与在第一实施方式中选择第三模式时的润滑油的流动相同。

如图11D所示，当阀芯60相对于套筒70的位置为第四位置时，操作模式设定为第四模式，并且在各个端口之间保持以下流体连通状态。即，提前端口75与第一供给端口71之间的流体连通建立，而提前端口75与第一排出端口73之间的流体连通被提前阀61切断。另外，延迟端口76与第二排出端口74之间的流体连通建立，而延迟端口76与第一供给端口71之间的流体连通被阀元件67切断。此外，中间端口77与第二排出端口74之间的流体连通经由中间连通通路78建立，而中间端口77与第二供给端口72之间的流体连通被第三中间阀66切断。在此情况下润滑油的流动基本上与在第一实施方式中选择第四模式时的润滑油的流动相同。

通过这样构造的油控制阀51，在第三模式下，可变气门正时机构30在正时提前方向上旋转，并且向中间锁定机构40供给润滑油或从中间锁定机构40排出润滑油的状态保持在供给状态。并且，在第四模式下，在向可变气门正时机构30供给的润滑油的量少于在第三模式下向可变气门正时机构30供给的润滑油的量的情况下，可变气门正时机构30在正时提前方向上旋转，并且向中间锁定机构40供给润滑油或从中间锁定机构40排出润滑油的状态保持在排出状态。因此，可以获得与根据第一实施方式的段落(1)的有益效果相类似的有益效果。

将参照图12A至图12D描述根据本发明所述方面的用于内燃发动机的可变气门正时设备的第三实施方式。下文将详细说明相对于第一实施方式的构造的改型，相同的附图标记指示与第一实施方式的部件相同的部件，并且省略对这些部件的描述。

根据第一实施方式的油控制阀51包括具有六个阀元件(提前阀61到第三中间阀66)的阀芯60和具有两个供给端口和两个排出端口的套筒70。相比之下，根据本实施方式的油控制阀51包括阀芯80和套筒90。阀芯80具有结构不同的六个阀元件(第一阀元件81到第六阀元件86)，替代上述六个阀元件。套筒90具有三个供给端口和三个排出端口。应当指出，该三个供给端口(提前供给端口91、延迟供给端口93和中间供给端口95)都连接到供油通路53，三个排出端口(提前排出端口92、延迟排出端口94和中间排出端口96)都连接到排油通路54。

将描述该油控制阀51的操作模式。如图12A所示，当阀芯80相对于套筒90的位置为第一位置时，操作模式设定为第一模式，并且在各个端口之间保持以下流体连通状态。即，提前端口97与提前排出端口92之间的流体连通建立，而提前端口97与提前供给端口91之间的流体连通被第二阀元件82切断。另外，延迟端口98与延迟供给端口93之间的流体连通建立，而延迟端口98与延迟排出端口94之间的流体连通被第四阀元件84切断。此外，中间端口99与中间供给端口95之间的流体连通建立，而中间端口99与中间排出端口96之间的流体连通被第五阀元件85切断。在此情况下润滑油的流动基本上与在第一实施方式中选择第一模式时的润滑油的流动相同。

如图12B所示，当阀芯80相对于套筒90的位置为第二位置时，操作模式设定为第二模式，并且在各个端口之间保持以下流体连通状态。即，提前端口97与提前供给端口91之间的流体连通被第二阀元件82切断，并且提前端口97与提前排出端口92之间的流体连通被第二阀元件82切断。另外，延迟端口98与延迟供给端口93之间的流体连通被第四阀元件84切断，并且延迟端口98与延迟排出端口94之间的流体连通被第四阀元件84切断。此外，中间端口99与中间供给端口95之间的流体连通建立，而中间端口99与中间排出端口96之间的流体连通被第五阀元件85切断。在此情况下润滑油的流动基本上与在第一实施方式中选择第二模式时的润滑油的流动相同。

如图12C所示，当阀芯80相对于套筒90的位置为第三位置时，操作模式设定为第三模式，并且在各个端口之间保持以下流体连通状态。即，提前端口97与提前供给端口91之间的流体连通建立，而提前端口97与提前排出端口92之间的流体连通被第二阀元件82切断。另外，延迟端口98与延迟排出端口94之间的流体连通建立，而延迟端口98与延迟供给端口93之间的流体连通被第四阀元件84切断。此外，中间端口99与中间供给端口95之间的流体连通建立，而中间端口99与中间排出端口96之间的流体连通被第五阀元件85切断。在此情况下润滑油的流动基本上与在第一实施方式中选择第三模式时的润滑油的流动相同。

如图12D所示，当阀芯80相对于套筒90的位置为第四位置时，操作模式设定为第四模式，并且在各个端口之间保持以下流体连通状态。即，提前端口97与提前供给端口91之间的流体连通建立，而提前端口97与提前排出端口92之间的流体连通被第二阀元件82切断。另外，延迟端口98与延迟排出端口94之间的流体连通建立，而延迟端口98与延迟供给端口93之间的流体连通被第四阀元件84切断。此外，中间端口99与中间排出端口96之间的流体连通建立，而中间端口99与中间供给端口95之间的流体连通被第六阀元件86切断。在此情况下润滑油的流动基本上与在第一实施方式中选择第四模式时的润滑油的流动相同。

通过这样构造的油控制阀51，在第三模式下，可变气门正时机构30在正时提前方向上旋转，并且向中间锁定机构40供给润滑油或从中间锁定机构40排出润滑油的状态保持在供给状态。并且，在第四模式下，在向可变气门正时机构30供给的润滑油的量少于在第三模式下向可变气门正时机构30供给的润滑油的量的情况下，可变气门正时机构30在正时提前方向上旋转，并且向中间锁定机构40供给润滑油或从中间锁定机构40排出润滑油的状态保持在排出状态。因此，可以获得与根据第一实施方式的段落(1)的有益效果相类似的有益效果。

将参照图13A至图13D描述根据本发明所述方面的用于内燃发动机的可变气门正时设备的第四实施方式。下文将详细说明相对于第一实施方式的构造的改型，相同的附图标记指示与第一实施方式的部件相同的部件，并且省略对这些部件的描述。

在根据本实施方式的可变气门正时机构30中，在根据第一实施方式的可变气门正时机构30的壳体31中额外地形成有与锁定孔44连续的锁定槽45。

锁定槽45在壳体31中形成为使得其深度小于锁定孔44的深度并沿着锁定销41在圆周方向上的轨迹从锁定孔44延伸到位于锁定孔44的延迟侧的预定位置。因此，中间锁定机构40包括锁定槽45，使得锁定销41以以下方式配合到锁定孔44中。

如图13A中所示，在发动机工作期间设定了锁定请求的状态下，当叶片转子33的旋转相位相对于中间相位PM提前时，使旋转相位相对于中间相位PM向延迟侧变化。

如图13B所示，在叶片转子33的旋转相位响应于锁定请求相对于中间相位PM变化到延迟侧时，或者当叶片转子33的旋转相位已经相对于中间相位PM延迟时，将油控制阀51的操作模式变为第四模式。因此，比第三模式下更少的润滑油被供给到提前腔35，并且从延迟腔36排出润滑油，于是相对于壳体31朝提前侧致动叶片转子33。此时，润滑油从中间腔42排出。从而，对锁定销41施加沿伸出方向ZA的力。

如图13C所示，当随着将叶片转子33朝提前侧致动锁定销41移位到对应于锁定槽45的位置时，锁定销41从叶片33A伸出，于是锁定销41的远端端部进入锁定槽45中。也就是说，当叶片转子33的旋转相位从图13B中所示的旋转相位变为图13C中所示的旋转相位时，锁定销41的远端端部抵压锁定槽45的底表面。

然后，在锁定销41的远端端部定位在锁定槽45中的情况下，油控制阀51保持在第四模式。这样，随着继续朝提前侧致动叶片转子33，锁定销41在锁定槽45中朝提前侧移位。

如图13D所示，当叶片转子33相对于壳体31的旋转相位到达中间相位PM时，锁定销41的侧表面抵压限定锁定孔44的壁面，于是锁定销41从叶片33A中完全伸出并配合到锁定孔44中。

通过根据本实施方式的用于内燃发动机的可变气门正时设备，除了获得根据第一实施方式的段落(1)的有益效果之外，可以进一步获得以下有益效果。

(2)在本实施方式中，设置有锁定槽45，该锁定槽45的面积大于锁定孔44的面积，并且锁定销41的远端端部能够配合到锁定槽45中。

通过上述构造，即使在壳体31与叶片转子33之间的相对旋转速度相对较大的情况下，锁定销41仍然能够准确地配合到锁定槽45中。另外，锁定槽45形成为深度小于锁定孔44的空间。因此，在锁定槽45中朝锁定孔44移位的锁定销41的侧表面自然抵压限定锁定孔44的壁面。也就是说，在锁定销41的远端端部配合到锁定槽45中之后，不管相对于壳体31以何种变化率朝延迟侧致动叶片转子33，都能够防止锁定销41错过锁定孔44。因而锁定销41能够通过锁定销41的侧表面与锁定孔44的侧表面之间的接触而准确地配合到锁定孔44中。

将参照图14A至图16D描述根据本发明所述方面的用于内燃发动机的可变气门正时设备的第五实施方式。下文将详细说明相对于第一实施方式的构造的改型，相同的附图标记指示与第一实施方式的部件相同的部件，并且省略对这些部件的描述。

利用根据第一实施方式的油控制阀51，在第三模式下，可变气门正时机构30沿正时提前方向旋转，并且向中间锁定机构40供给润滑油或从中间锁定机构40排出润滑油的状态保持为供给状态，并且在第四模式下，在向可变气门正时机构30的提前腔35供给的润滑油的量少于在第三模式下向可变气门正时机构30的提前腔35供给的润滑油的量的情况下，可变气门正时机构30沿正时提前方向旋转，并且向中间锁定机构40供给润滑油或从中间锁定机构40排出润滑油的状态保持为排出状态。也就是说，气门正时INVT的提前和中间锁定机构40在伸出方向ZA上的操作一起实施。

相比之下，在根据本实施方式的油控制阀151中，气门正时INVT的延迟和中间锁定机构40在伸出方向ZA上的操作一起实施。即，在取代第三模式的第七模式下，可变气门正时机构30沿正时延迟方向旋转并向中间锁定机构40供给润滑油或从中间锁定机构40排出润滑油的状态保持在供给状态，并且，在取代第四模式的第八模式下，在向可变气门正时机构30的延迟腔36供给的润滑油的量少于在第七模式下向可变气门正时机构30的延迟腔36供给的润滑油的量的情况下，可变气门正时机构30沿正时延迟方向旋转，并且向中间锁定机构40供给润滑油或从中间锁定机构40排出润滑油的状态保持在排出状态。

此处，如此构造的模式通过采用套筒170的油控制阀实现。套筒170构造成使得提前端口和延迟端口的位置相对于根据第一实施方式的油控制阀51的提前端口和延迟端口的位置进行了互换。应当指出，油控制阀151的其它构造基本上类似于根据第一实施方式的油控制阀51的构造。

将参照图14A至14D描述油控制阀151的操作。如图14A所示，当阀芯160相对于套筒170的位置为第五位置时，操作模式设定为第五模式，并且在各个端口之间保持以下流体连通状态。即，延迟端口176与第三排出端口173之间的流体连通建立，而延迟端口176与第三供给端口171之间的流体连通被延迟阀161切断。另外，提前端口175与第三供给端口171之间的流体连通建立，而提前端口175与第四排出端口174之间的流体连通被提前阀163切断。此外，中间端口177与第四供给端口172之间的流体连通建立，而中间端口177与第四排出端口174之间的流体连通被第一中间阀164切断。

如图14B所示，当阀芯160相对于套筒170的位置为第六位置时，操作模式设定为第六模式，并且在各个端口之间保持以下流体连通状态。即，延迟端口176与第三供给端口171之间的流体连通被延迟阀161切断，并且延迟端口176与第三排出端口173之间的流体连通被延迟阀161切断。另外，提前端口175与第三供给端口171之间的流体连通被提前阀163切断，并且提前端口175与第四排出端口174之间的流体连通被提前阀163切断。此外，中间端口177与第四供给端口172之间的流体连通建立，而中间端口177与第四排出端口174之间的流体连通被第二中间阀165切断。

如图14C所示，当阀芯160相对于套筒170的位置为第七位置时，操作模式设定为第七模式，并且在各个端口之间保持以下流体连通状态。即，延迟端口176与第三供给端口171之间的流体连通建立，而延迟端口176与第三排出端口173之间的流体连通被延迟阀161切断。另外，提前端口175与第四排出端口174之间的流体连通建立，而提前端口175与第三供给端口171之间的流体连通被提前阀163切断。此外，中间端口177与第四供给端口172之间的流体连通建立，而中间端口177与第四排出端口174之间的流体连通被第二中间阀165切断。

如图14D所示，当阀芯160相对于套筒170的位置为第八位置时，操作模式设定为第八模式，并且在各个端口之间保持以下流体连通状态。即，延迟端口176与第三供给端口171之间的流体连通建立，而延迟端口176与第三排出端口173之间的流体连通被延迟阀161切断。另外，提前端口175与第四排出端口174之间的流体连通建立，而提前端口175与第三供给端口171之间的流体连通被提前阀163切断。此外，中间端口177与第四排出端口174之间的流体连通经由中间连通通路178建立，而中间端口177与第四供给端口172之间的流体连通被第三中间阀166切断。

如上所述，油控制阀151包括具有多个端口的套筒170和具有多个阀元件的阀芯160，并且随着套筒170与阀芯160相对移位，所述多个端口的相应开口面积通过所述多个阀元件中的对应阀元件改变。

另外，在第七模式下，在所述多个端口中，与可变气门正时机构30的延迟腔36相连的延迟端口176和与润滑油供给源相连的第三供给端口171彼此流体连通。因此，在油控制阀151中形成了向可变气门正时机构30的延迟腔36供给润滑油的延迟腔流动通路59。

另外，在第八模式下，在所述多个端口中，与可变气门正时机构30的延迟腔36相连的延迟端口176和与润滑油供给源相连的第三供给端口171彼此流体连通。因此，在油控制阀151中形成了向可变气门正时机构30的延迟腔36供给润滑油的延迟腔流动通路59。

这样，在第八模式下的第三供给端口171的开口面积小于在第七模式下的第三供给端口171的开口面积，使得在第八模式下延迟腔流动通路59中的润滑油的流量小于在第七模式下延迟腔流动通路59中的润滑油的流量。因此，在第八模式下供给到延迟腔36的润滑油的量少于在第七模式下供给到延迟腔36的润滑油的量，所以在第八模式下可变气门正时机构30被延迟所采用的变化率小于在第七模式下可变气门正时机构30被延迟所采用的变化率。

也就是说，在第七模式下，可变气门正时机构30沿正时延迟方向旋转，并且向中间锁定机构40供给润滑油或从中间锁定机构40排出润滑油的状态保持在供给状态，并且在第八模式下，在供给到可变气门正时机构30的润滑油的量少于在第七模式下供给到可变气门正时机构30的润滑油的量的情况下，可变气门正时机构30沿正时延迟方向旋转，并且向中间锁定机构40供给润滑油或从中间锁定机构40排出润滑油的状态保持在排出状态。

将参照图15A至图15C描述油控制阀151的操作模式与可变气门正时机构30或中间锁定机构40之间的关系以及基于发动机工作状态设定该操作模式的模式。

在第五模式下，向提前腔35供给润滑油，从延迟腔36排出润滑油，并向中间腔42供给润滑油。因此，沿正时提前方向致动可变气门正时机构30，并对锁定销41施加沿容纳方向ZB的力。

在第六模式下，提前腔35中的润滑油被保持，延迟腔36中的润滑油被保持，并向中间腔42供给润滑油。因此，可变气门正时机构30的操作状态被保持，并对锁定销41施加沿容纳方向ZB的力。

在第七模式下，从提前腔35排出润滑油，向延迟腔36和中间腔42供给润滑油。因此，沿正时延迟方向致动可变气门正时机构30，并对锁定销41施加沿容纳方向ZB的力。

在第八模式下，从提前腔35排出润滑油，以比在第七模式下的流量小的流量向延迟腔36供给润滑油，并从中间腔42排出润滑油。因此，以比在第七模式下的变化率小的变化率沿正时延迟方向致动可变气门正时机构30，并对锁定销41施加沿伸出方向ZA的力。

如图15C所示，油控制阀51的操作模式基于发动机的工作状态如下所述地变化。当发动机起动时，即，当存在锁定请求时，操作模式设定为第八模式。另外，当锁定请求取消时，操作模式从第八模式变为第六模式。另外，当在发动机工作期间没有锁定请求时，响应于基于发动机工作状态的改变气门正时INVT的请求，操作模式在第五模式、第六模式和第七模式之间变化。此外，当发动机停止或发动机怠速时，即，当存在锁定请求时，操作模式从第五模式、第六模式和第七模式中的任一模式变为第八模式。

应当指出，在根据本实施方式的油控制阀151的操作模式中，第七模式可被看作根据本发明所述方面的第四操作模式，第八模式可被看作根据本发明所述方面的第五操作模式，第五模式可被看作根据本发明所述方面的第六操作模式。

将参照图16A至图16D描述用于将气门正时INVT锁定在中间正时INVTmdl的中间锁定机构40的操作模式的示例。在设定了锁定请求的情况下，当判定叶片转子33的旋转相位相对于中间相位PM延迟——即，例如上述旋转相位为图16A中所示的旋转相位——时，油控制阀151的操作模式变为第五模式。因此，朝提前侧致动叶片转子33。

当判定叶片转子33的旋转相位相对于中间相位PM提前——即，例如上述旋转相位为图16B中所示的旋转相位——时，油控制阀151的操作模式变为第八模式。这样，从提前腔35排出润滑油，并向延迟腔36供给润滑油，于是以比在如图16C所示的第七模式下的变化率小的变化率相对于壳体31朝延迟侧致动叶片转子33。另外，此时，从中间腔42排出润滑油，从而对锁定销41施加沿伸出方向ZA的力。所以，当随着将叶片转子33朝延迟侧致动锁定销41移位到对应于锁定孔44的位置时，锁定销41如图16D所示插入到锁定孔44中。于是，将叶片转子33相对于壳体31的旋转相位锁定在中间相位PM。

在锁定销41配合到锁定孔44中之后，只要锁定请求持续设定，油控制阀151就保持在第四模式。因此，通过延迟腔36中的润滑油持续施加朝延迟侧致动叶片转子33的力。也就是说，锁定销41被保持在锁定销41的侧表面抵压限定锁定孔44的壁面的状态。

另一方面，当锁定请求被取消时，油控制阀151的操作模式变为第六模式，以由此使锁定销41从锁定孔44退出。此后，当存在延迟气门正时INVT的请求时选择第七模式，当存在提前气门正时INVT的请求时选择第五模式，当存在保持气门正时INVT的请求时选择第六模式。

通过根据本实施方式的用于内燃发动机的可变气门正时设备，可以获得以下有益效果。

(1)在本实施方式中，通过单个油控制阀151控制向可变气门正时机构30和中间锁定机构40中的每一个供给润滑油或从它们中的每一个排出润滑油的状态。于是，在第七模式下，油控制阀151沿正时延迟方向致动可变气门正时机构30，并将向中间锁定机构40供给润滑油或从中间锁定机构40排出润滑油的状态保持在供给状态。在第八模式下，在向可变气门正时机构30供给的润滑油的量少于在第七模式下向可变气门正时机构30供给的润滑油的量的情况下，油控制阀151沿正时延迟方向致动可变气门正时机构30，并将向中间锁定机构40供给润滑油或从中间锁定机构40排出润滑油的状态保持在排出状态。

通过上述构造，准备了上述的第七模式和第八模式作为油控制阀151的操作模式。因此，当需要将气门正时INVT锁定在中间正时INVTmdl时，将油控制阀151保持在第八模式，从而使得能够防止因为可变气门正时机构30被延迟所采用的变化率而导致不能通过中间锁定机构40锁定气门正时INVT的情况。也就是说，能够实现用单个油控制阀151控制可变气门正时机构30和中间锁定机构40二者并通过中间锁定机构40准确地锁定气门正时INVT。

应当指出，本发明的所述方面并不局限于以上说明的实施方式，这些实施方式可以例如改型成以下可替选实施方式。另外，以下可替选实施方式不仅能应用于以上实施方式，而且不同的可替选实施方式可以彼此组合实施。

在第一实施方式中，油控制阀51构造成使得在第四模式下的提前腔流动通路58的开口面积小于在第三模式下的提前腔流动通路58的开口面积，从而使在第四模式下到提前腔35的润滑油的流量与在第三模式下的该流量相比减小，然而，用于实现上述功能的构造不限于此构造。例如，还可以想到，在第四模式下关闭提前腔流动通路58从而使在第四模式下到提前腔35的润滑油的流量与在第三模式下的该流量相比减小。可替选地，这样改型的模式可以额外地设置为不同于预设的第四模式的模式。

在第五实施方式中，油控制阀151构造成使得在第八模式下的延迟腔流动通路59的开口面积小于在第七模式下延迟腔流动通路59的开口面积，从而使在第八模式下到延迟腔36的润滑油的流量与在第七模式下的该流量相比减小。然而，用于实现上述功能的构造不限于此构造。例如，还可以想到，在第八模式下关闭延迟腔流动通路59从而使到延迟腔36的润滑油的流量与在第七模式下的该流量相比减小。另外，这样改型的模式可以额外地设置为不同于预设的第八模式的模式。

在各实施方式中，当施加到锁定销41上的中间腔42中的液压释放时，锁定销41保持在锁定销41能够从叶片33A伸出的状态；替代地，中间腔42与锁定弹簧43之间的关系可以与上述实施方式中的中间腔42与锁定弹簧43之间的关系相反。也就是说，可以改型成这样的构造：使得通过中间腔42中的液压沿伸出方向致动锁定销41，并通过锁定弹簧43的力沿容纳方向致动锁定销41。

在各上述实施方式中，中间锁定机构40构造成使得锁定销41等设置在充当容纳转子的叶片转子33上，而锁定孔44设置在充当接合转子的壳体31上。然而，中间锁定机构40的构造并不局限于这种构造。例如，还可以想到，锁定销41等设置在壳体31上，而锁定孔44设置在叶片转子33上。

在各实施方式中，本发明的所述方面适用于包括进气门21的可变气门正时机构30的可变气门正时设备。替代地，在类似于以上实施方式的实施方式中，本发明的所述方面也可适用于包括排气门23的可变气门正时机构的可变气门正时设备。

包括可变气门正时机构30的构造和中间锁定机构40的构造的、作为本发明所述方面的应用目标的可变气门正时设备的所述构造并不局限于在以上实施方式中所描述构造。简而言之，本发明的所述方面可以造用于任何可变气门正时设备，只要该可变气门正时设备包括改变气门正时的可变气门正时机构、将气门正时锁定在特定中间正时的中间锁定机构、以及使用油控制阀来控制向这些机构中的每一个供给润滑油或从其中排出润滑油的状态的液压控制机构即可。同样在这种情况下，可以获得与以上实施方式的功能和有益效果相类似的功能和有益效果。

Claims (18)

1.一种用于内燃发动机(1)的可变气门正时设备，其特征在于包括：

可变气门正时机构(30)，所述可变气门正时机构(30)使发动机气门的气门正时在最提前正时与最延迟正时之间改变；

相位锁定机构(40)，所述相位锁定机构(40)将所述发动机气门的所述气门正时锁定在介于所述最提前正时与所述最延迟正时之间的中间正时；以及

液压控制机构(50)，所述液压控制机构(50)以液压的方式致动所述可变气门正时机构(30)和所述相位锁定机构(40)，其中，

当所述气门正时为所述中间正时并且通过所述液压控制机构(50)向所述相位锁定机构(40)供给工作油或从所述相位锁定机构(40)排出工作油的状态为第一供给/排出状态时，所述相位锁定机构(40)移位到锁定位置以将所述气门正时锁定在所述中间正时；并且，当所述气门正时为所述中间正时并且通过所述液压控制机构(50)供给或排出工作油的所述状态为第二供给/排出状态时，所述相位锁定机构(40)移位到释放位置以解锁所述气门正时，

所述液压控制机构(50)使用单个控制阀(51)来控制向所述可变气门正时机构(30)的提前腔(35)、所述可变气门正时机构(30)的延迟腔(36)和所述相位锁定机构(40)中的每一个供给工作流体或从所述可变气门正时机构(30)的提前腔(35)、所述可变气门正时机构(30)的延迟腔(36)和所述相位锁定机构(40)中的每一个排出工作流体的状态，

所述单个控制阀(51)在第三操作模式下沿正时提前方向致动所述可变气门正时机构(30)并将向所述相位锁定机构(40)供给工作油或从所述相位锁定机构(40)排出工作油的所述状态保持在所述第二供给/排出状态，

所述单个控制阀(51)在第四操作模式下、在供给到所述可变气门正时机构(30)的所述提前腔(35)的工作油的量小于在所述第三操作模式下供给到所述可变气门正时机构(30)的所述提前腔(35)的工作油的量的情况下沿所述正时提前方向致动所述可变气门正时机构(30)并将向所述相位锁定机构(40)供给工作油或从所述相位锁定机构(40)排出工作油的所述状态保持在所述第一供给/排出状态，

在所述第三操作模式和所述第四操作模式中的任一模式下，在所述单个控制阀(51)中形成有向所述可变气门正时机构(30)的所述提前腔(35)供给工作油的提前腔流动通路(58)，

所述单个控制阀(51)包括具有多个端口的套筒(70)和具有多个阀元件的阀芯(60)，并且随着所述套筒(70)和所述阀芯(60)相对移位，所述多个端口的各自的开口面积通过所述多个阀元件中的对应的阀元件改变，

在所述第三操作模式和所述第四操作模式中的任一模式下，在所述多个端口中，与所述可变气门正时机构(30)的所述提前腔(35)连接的提前端口(75)和供给工作油的供给端口(71)彼此流体连通，并且

在所述第四操作模式下所述提前端口(75)和所述供给端口(71)中的一个的开口面积小于在所述第三操作模式下所述提前端口(75)和所述供给端口(71)中的一个的开口面积，由此所述提前腔流动通路(58)中的工作流体的流量在所述第三操作模式与所述第四操作模式之间是变化的。

2.如权利要求1所述的用于内燃发动机(1)的可变气门正时设备，其中，所述发动机气门为进气门(21)和排气门(23)中的一个。

3.如权利要求1或2所述的用于内燃发动机(1)的可变气门正时设备，其中，

在所述第四操作模式下形成的所述提前腔流动通路(58)中的工作油的流量小于在所述第三操作模式下形成的所述提前腔流动通路(58)中的工作油的流量，由此供给到所述可变气门正时机构(30)的所述提前腔(35)的工作油的量在所述第三操作模式与所述第四操作模式之间是变化的。

4.如权利要求1或2所述的用于内燃发动机(1)的可变气门正时设备，其中，

所述单个控制阀(51)在第一操作模式下沿正时延迟方向致动所述可变气门正时机构(30)并将向所述相位锁定机构(40)供给工作油或从所述相位锁定机构(40)排出工作油的所述状态保持在所述第二供给/排出状态，并且

当存在将所述气门正时锁定在所述中间正时的请求并且此时的所述气门正时相对于所述中间正时提前时，所述可变气门正时设备将所述单个控制阀的操作模式保持在所述第一操作模式以使所述气门正时变为相对于所述中间正时延迟，然后将所述单个控制阀的操作模式保持在所述第四操作模式以提前所述气门正时。

5.如权利要求1或2所述的用于内燃发动机(1)的可变气门正时设备，其中，当存在将所述气门正时锁定在所述中间正时的请求并且此时的所述气门正时相对于所述中间正时延迟时，所述可变气门正时设备将所述单个控制阀的操作模式保持在所述第四操作模式以提前所述气门正时。

6.如权利要求1所述的用于内燃发动机(1)的可变气门正时设备，其中，

所述可变气门正时机构(30)改变相对相位由此改变所述气门正时，所述相对相位为与曲轴(16)一起旋转的输入转子(32)和与所述发动机气门的凸轮轴(22)一起旋转的输出转子(33)之间的相对旋转相位，

所述相位锁定机构(40)包括限制构件(41)和限制孔(44)，在作为所述输入转子(32)和所述输出转子(33)中的一个的容纳转子上设置有所述限制构件(41)，并且所述限制构件(41)相对于所述容纳转子在所述锁定位置与所述释放位置之间移位，在作为所述输入转子(32)和所述输出转子(33)中的另一个的接合转子上设置有所述限制孔(44)，并且所述限制构件(41)配合到所述限制孔(44)中，并且

当所述相对相位为对应于所述中间正时的中间相位并且通过所述液压控制机构(50)供给或排出工作油的所述状态为所述第一供给/排出状态时，所述限制构件(41)移位到所述锁定位置以配合到所述限制孔(44)中，从而将所述气门正时锁定在所述中间正时；并且，当所述相对相位为对应于所述中间正时的所述中间相位并且通过所述液压控制机构(50)供给或排出工作油的所述状态为所述第二供给/排出状态时，所述限制构件(41)移位到所述释放位置以从所述限制孔(44)退出，从而将所述气门正时从所述中间正时解锁。

7.一种用于内燃发动机(1)的可变气门正时设备，其特征在于包括：

可变气门正时机构(30)，所述可变气门正时机构(30)使发动机气门的气门正时在最提前正时与最延迟正时之间改变；

相位锁定机构(40)，所述相位锁定机构(40)将所述发动机气门的所述气门正时锁定在介于所述最提前正时与所述最延迟正时之间的中间正时；以及

液压控制机构(50)，所述液压控制机构(50)以液压的方式致动所述可变气门正时机构(30)和所述相位锁定机构(40)，其中，

当所述气门正时为所述中间正时并且通过所述液压控制机构(50)向所述相位锁定机构(40)供给工作油或从所述相位锁定机构(40)排出工作油的状态为第一供给/排出状态时，所述相位锁定机构(40)移位到锁定位置以将所述气门正时锁定在所述中间正时；并且，当所述气门正时为所述中间正时并且通过所述液压控制机构(50)供给或排出工作油的所述状态为第二供给/排出状态时，所述相位锁定机构(40)移位到释放位置以解锁所述气门正时，

所述液压控制机构(50)使用单个控制阀(151)来控制向所述可变气门正时机构(30)的提前腔(35)、所述可变气门正时机构(30)的延迟腔(36)和所述相位锁定机构(40)中的每一个供给工作流体或从所述可变气门正时机构(30)的提前腔(35)、所述可变气门正时机构(30)的延迟腔(36)和所述相位锁定机构(40)中的每一个排出工作流体的状态，

所述单个控制阀(151)在第七操作模式下沿正时延迟方向致动所述可变气门正时机构(30)并将向所述相位锁定机构(40)供给工作油或从所述相位锁定机构(40)排出工作油的所述状态保持在所述第二供给/排出状态，并且

所述单个控制阀(151)在第八操作模式下、在供给到所述可变气门正时机构(30)的所述延迟腔(36)的工作油的量小于在所述第七操作模式下供给到所述可变气门正时机构(30)的所述延迟腔(36)的工作油的量的情况下沿所述正时延迟方向致动所述可变气门正时机构(30)并将向所述相位锁定机构(40)供给工作油或从所述相位锁定机构(40)排出工作油的所述状态保持在所述第一供给/排出状态。

8.如权利要求7所述的用于内燃发动机(1)的可变气门正时设备，其中，所述发动机气门为进气门(21)和排气门(23)中的一个。

9.如权利要求7或8所述的用于内燃发动机(1)的可变气门正时设备，其中，

在所述第七操作模式和所述第八操作模式中的任一模式下，在所述单个控制阀(151)中形成有向所述可变气门正时机构(30)的所述延迟腔(36)供给工作油的延迟腔(36)流动通路，并且

在所述第八操作模式下形成的所述延迟腔(36)流动通路中的工作油的流量小于在所述第七操作模式下形成的所述延迟腔(36)流动通路中的工作油的流量，由此供给到所述可变气门正时机构(30)的所述延迟腔(36)的工作油的量在所述第七操作模式与所述第八操作模式之间是变化的。

10.如权利要求9所述的用于内燃发动机(1)的可变气门正时设备，其中，

所述单个控制阀(151)包括具有多个端口的套筒(170)和具有多个阀元件的阀芯(160)，并且随着所述套筒(170)和所述阀芯(160)相对移位，所述多个端口的各自的开口面积通过所述多个阀元件中的对应的阀元件改变，

在所述第七操作模式和所述第八操作模式中的任一模式下，在所述多个端口中，与所述可变气门正时机构(30)的所述延迟腔(36)连接的延迟端口(176)和供给工作油的供给端口(171)彼此流体连通，并且

在所述第八操作模式下所述延迟端口(176)和所述供给端口(171)中的一个的开口面积小于在所述第七操作模式下所述延迟端口(176)和所述供给端口(171)中的一个的开口面积，由此所述延迟腔(36)流动通路中的工作流体的流量在所述第七操作模式与所述第八操作模式之间是变化的。

11.如权利要求7或8所述的用于内燃发动机(1)的可变气门正时设备，其中，

所述单个控制阀(151)在第五操作模式下沿正时提前方向致动所述可变气门正时机构(30)并将向所述相位锁定机构(40)供给工作油或从所述相位锁定机构(40)排出工作油的所述状态保持在所述第二供给/排出状态，并且

当存在将所述气门正时锁定在所述中间正时的请求并且此时的所述气门正时相对于所述中间正时延迟时，所述可变气门正时设备将所述单个控制阀的操作模式保持在所述第五操作模式以使所述气门正时变为相对于所述中间正时提前，然后将所述单个控制阀的操作模式保持在所述第八操作模式以延迟所述气门正时。

12.如权利要求7或8所述的用于内燃发动机(1)的可变气门正时设备，其中，当存在将所述气门正时锁定在所述中间正时的请求并且此时的所述气门正时相对于所述中间正时提前时，所述可变气门正时设备将所述单个控制阀的操作模式保持在所述第八操作模式以延迟所述气门正时。

13.如权利要求7所述的用于内燃发动机(1)的可变气门正时设备，其中，

所述可变气门正时机构(30)改变相对相位由此改变所述气门正时，所述相对相位为与曲轴(16)一起旋转的输入转子(32)和与所述发动机气门的凸轮轴(22)一起旋转的输出转子(33)之间的相对旋转相位，

所述相位锁定机构(40)包括限制构件(41)和限制孔(44)，在作为所述输入转子(32)和所述输出转子(33)中的一个的容纳转子上设置有所述限制构件(41)，并且所述限制构件(41)相对于所述容纳转子在所述锁定位置与所述释放位置之间移位，在作为所述输入转子(32)和所述输出转子(33)中的另一个的接合转子上设置有所述限制孔(44)，并且所述限制构件(41)配合到所述限制孔(44)中，并且

当所述相对相位为对应于所述中间正时的中间相位并且通过所述液压控制机构(50)供给或排出工作油的所述状态为所述第一供给/排出状态时，所述限制构件(41)移位到所述锁定位置以配合到所述限制孔(44)中，从而将所述气门正时锁定在所述中间正时；并且，当所述相对相位为对应于所述中间正时的所述中间相位并且通过所述液压控制机构(50)供给或排出工作油的所述状态为所述第二供给/排出状态时，所述限制构件(41)移位到所述释放位置以从所述限制孔(44)退出，从而将所述气门正时从所述中间正时解锁。

14.如权利要求6或13所述的用于内燃发动机(1)的可变气门正时设备，其中，

所述接合转子具有与所述限制孔(44)连续的限制槽，所述限制槽的深度小于所述限制孔(44)的深度，并且所述限制槽沿着所述限制构件(41)的轨迹从所述限制孔(44)延伸到位于所述限制孔(44)的延迟侧的预定位置。

15.一种用于内燃发动机(1)的可变气门正时设备，其特征在于包括：

可变气门正时机构(30)，所述可变气门正时机构(30)使发动机气门的气门正时在最提前正时与最延迟正时之间改变；

相位锁定机构(40)，所述相位锁定机构(40)将所述发动机气门的所述气门正时锁定在介于所述最提前正时与所述最延迟正时之间的中间正时，其中，所述中间正时为在所述气门正时的可变范围内除了所述可变范围的两个端点之外的相位；以及

液压控制机构(50)，所述液压控制机构(50)以液压的方式致动所述可变气门正时机构(30)和所述相位锁定机构(40)，其中，

当所述气门正时为所述中间正时并且通过所述液压控制机构(50)向所述相位锁定机构(40)供给工作油或从所述相位锁定机构(40)排出工作油的状态为第一供给/排出状态时，所述相位锁定机构(40)移位到锁定位置以将所述气门正时锁定在所述中间正时；并且，当所述气门正时为所述中间正时并且通过所述液压控制机构(50)供给或排出工作油的所述状态为第二供给/排出状态时，所述相位锁定机构(40)移位到释放位置以解锁所述气门正时，

所述液压控制机构(50)使用单个控制阀(51)来控制向所述可变气门正时机构(30)的提前腔(35)、所述可变气门正时机构(30)的延迟腔(36)和所述相位锁定机构(40)中的每一个供给工作流体或从所述可变气门正时机构(30)的提前腔(35)、所述可变气门正时机构(30)的延迟腔(36)和所述相位锁定机构(40)中的每一个排出工作流体的状态，

所述单个控制阀(51)包括具有多个端口的套筒(70)和具有多个阀元件的阀芯(60)，并且随着所述套筒(70)和所述阀芯(60)相对移位，所述多个端口的各自的开口面积通过所述多个阀元件中的对应的阀元件改变，

在第三操作模式和第四操作模式中的任一模式下，在所述多个端口中，与所述可变气门正时机构(30)的所述提前腔(35)连接的提前端口(75)和供给工作油的供给端口(71)彼此流体连通，并且

在所述第四操作模式下所述提前端口(75)和所述供给端口(71)中的一个的开口面积小于在所述第三操作模式下所述提前端口(75)和所述供给端口(71)中的一个的开口面积。

16.一种用于内燃发动机(1)的可变气门正时设备，其特征在于包括：

可变气门正时机构(30)，所述可变气门正时机构(30)使发动机气门的气门正时在最提前正时与最延迟正时之间改变；

相位锁定机构(40)，所述相位锁定机构(40)将所述发动机气门的所述气门正时锁定在介于所述最提前正时与所述最延迟正时之间的中间正时，其中，所述中间正时为在所述气门正时的可变范围内除了所述可变范围的两个端点之外的相位；以及

液压控制机构(50)，所述液压控制机构(50)以液压的方式致动所述可变气门正时机构(30)和所述相位锁定机构(40)，其中，

当所述气门正时为所述中间正时并且通过所述液压控制机构(50)向所述相位锁定机构(40)供给工作油或从所述相位锁定机构(40)排出工作油的状态为第一供给/排出状态时，所述相位锁定机构(40)移位到锁定位置以将所述气门正时锁定在所述中间正时；并且，当所述气门正时为所述中间正时并且通过所述液压控制机构(50)供给或排出工作油的所述状态为第二供给/排出状态时，所述相位锁定机构(40)移位到释放位置以解锁所述气门正时，

所述液压控制机构(50)使用单个控制阀(151)来控制向所述可变气门正时机构(30)的提前腔(35)、所述可变气门正时机构(30)的延迟腔(36)和所述相位锁定机构(40)中的每一个供给工作流体或从所述可变气门正时机构(30)的提前腔(35)、所述可变气门正时机构(30)的延迟腔(36)和所述相位锁定机构(40)中的每一个排出工作流体的状态，

所述单个控制阀(151)包括具有多个端口的套筒(170)和具有多个阀元件的阀芯(60)，并且随着所述套筒(170)和所述阀芯(60)相对移位，所述多个端口的各自的开口面积通过所述多个阀元件中的对应的阀元件改变，

在第七操作模式和第八操作模式中的任一模式下，在所述多个端口中，与所述可变气门正时机构(30)的所述延迟腔(36)连接的延迟端口(176)和供给工作油的供给端口(171)彼此流体连通，并且

在所述第八操作模式下所述延迟端口(176)和所述供给端口(171)中的一个的开口面积小于在所述第七操作模式下所述延迟端口(176)和所述供给端口(171)中的一个的开口面积。

17.一种用于内燃发动机(1)的可变气门正时设备，其特征在于包括：

可变气门正时机构(30)，所述可变气门正时机构(30)使发动机气门的气门正时在最提前正时与最延迟正时之间改变；

相位锁定机构(40)，所述相位锁定机构(40)将所述发动机气门的所述气门正时锁定在介于所述最提前正时与所述最延迟正时之间的中间正时，其中，所述中间正时为在所述气门正时的可变范围内除了所述可变范围的两个端点之外的相位；以及

液压控制机构(50)，所述液压控制机构(50)以液压的方式致动所述可变气门正时机构(30)和所述相位锁定机构(40)，其中，

当所述气门正时为所述中间正时并且通过所述液压控制机构(50)向所述相位锁定机构(40)供给工作油或从所述相位锁定机构(40)排出工作油的状态为第一供给/排出状态时，所述相位锁定机构(40)移位到锁定位置以将所述气门正时锁定在所述中间正时；并且，当所述气门正时为所述中间正时并且通过所述液压控制机构(50)供给或排出工作油的所述状态为第二供给/排出状态时，所述相位锁定机构(40)移位到释放位置以解锁所述气门正时，

所述液压控制机构(50)使用单个控制阀(51)来控制向所述可变气门正时机构(30)的提前腔(35)、所述可变气门正时机构(30)的延迟腔(36)和所述相位锁定机构(40)中的每一个供给工作流体或从所述可变气门正时机构(30)的提前腔(35)、所述可变气门正时机构(30)的延迟腔(36)和所述相位锁定机构(40)中的每一个排出工作流体的状态，

所述单个控制阀(51)在第三操作模式下沿正时提前方向致动所述可变气门正时机构(30)并将向所述相位锁定机构(40)供给工作油或从所述相位锁定机构(40)排出工作油的所述状态保持在所述第二供给/排出状态，并且

所述单个控制阀(51)在第四操作模式下、在所述可变气门正时机构(30)被提前所采用的变化率小于在所述第三操作模式下所述可变气门正时机构(30)被提前所采用的变化率的情况下沿所述正时提前方向致动所述可变气门正时机构并将向所述相位锁定机构(40)供给工作油或从所述相位锁定机构(40)排出工作油的所述状态保持在所述第一供给/排出状态。

18.一种用于内燃发动机(1)的可变气门正时设备，其特征在于包括：

可变气门正时机构(30)，所述可变气门正时机构(30)使发动机气门的气门正时在最提前正时与最延迟正时之间改变；

相位锁定机构(40)，所述相位锁定机构(40)将所述发动机气门的所述气门正时锁定在介于所述最提前正时与所述最延迟正时之间的中间正时，其中，所述中间正时为在所述气门正时的可变范围内除了所述可变范围的两个端点之外的相位；以及

液压控制机构(50)，所述液压控制机构(50)以液压的方式致动所述可变气门正时机构(30)和所述相位锁定机构(40)，其中，

当所述气门正时为所述中间正时并且通过所述液压控制机构(50)向所述相位锁定机构(40)供给工作油或从所述相位锁定机构(40)排出工作油的状态为第一供给/排出状态时，所述相位锁定机构(40)移位到锁定位置以将所述气门正时锁定在所述中间正时；并且，当所述气门正时为所述中间正时并且通过所述液压控制机构(50)供给或排出工作油的所述状态为第二供给/排出状态时，所述相位锁定机构(40)移位到释放位置以解锁所述气门正时，

所述液压控制机构(50)使用单个控制阀(151)来控制向所述可变气门正时机构(30)的提前腔(35)、所述可变气门正时机构(30)的延迟腔(36)和所述相位锁定机构(40)中的每一个供给工作流体或从所述可变气门正时机构(30)的提前腔(35)、所述可变气门正时机构(30)的延迟腔(36)和所述相位锁定机构(40)中的每一个排出工作流体的状态，

所述单个控制阀(151)在第七操作模式下沿正时延迟方向致动所述可变气门正时机构(30)并将向所述相位锁定机构(40)供给工作油或从所述相位锁定机构(40)排出工作油的所述状态保持在所述第二供给/排出状态，并且

所述单个控制阀(151)在第八操作模式下、在所述可变气门正时机构(30)被延迟所采用的变化率小于在所述第七操作模式下所述可变气门正时机构(30)被延迟所采用的变化率的情况下沿所述正时延迟方向致动所述可变气门正时机构并将向所述相位锁定机构(40)供给工作油或从所述相位锁定机构(40)排出工作油的所述状态保持在所述第一供给/排出状态。