CN102892978B - 用于内燃发动机的气门正时控制器 - Google Patents

Abstract

基于叶片转子（36）在最延迟相位的停止位置相对于壳体转子（37）的关系来设定凸轮轴（32）的凸轮（33）的侧面轮廓。换言之，布置在凸轮轴（32）中的凸轮（33）的侧面轮廓被设定成使得当凸轮轴（32）处在中性位置时，也就是当从凸轮（33）施加到凸轮轴（32）的转矩最小时，通向第二延迟腔室（52B）的连通通路（100）的第二开口（110B）在竖直方向上位于凸轮轴（32）的轴线C的上方。

Description

用于内燃发动机的气门正时控制器

技术领域

本发明涉及一种根据发动机运转状态来控制气门正时的用于内燃发动机的气门正时控制器。

背景技术

专利文献1记载了内燃发动机的一种已知的气门正时控制器的一个示例。这种气门正时控制器（包括专利文献1中记载的气门正时控制器）设置有包括第一旋转体和第二旋转体的可变机构，所述第一旋转体与曲轴协同运动，所述第二旋转体与凸轮轴协同运动。该可变机构向由所述旋转体限定的多个液压腔室供给液压油以及从所述多个液压腔室排出液压油，以使所述旋转体绕同一轴线相对地旋转，并控制凸轮轴相对于曲轴的旋转相位，也就是，将气门正时控制在与发动机运转状态对应的相位。向液压腔室供给液压油和从液压腔室排出液压油通过从相应的液压腔室朝旋转体的轴线延伸的供给/排出路径来进行。

除了所述可变机构之外，所述气门正时控制器还包括锁定机构，当液压腔室的液压低时，所述锁定机构通过限制两个旋转体的相对旋转而将气门正时锁定在特定相位。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开专利公报No.2002-122009

发明内容

本发明要解决的问题

如果在发动机停止时气门正时未被锁定在上述特定相位，则利用凸轮转矩的波动使第二旋转体向提前侧或延迟侧摆动，使得当发动机起动时气门正时变得被锁定在特定相位。然而，当发动机起动时，如果可变机构的液压腔室中留存有大量的液压油，则留存的液压油阻碍第二旋转体的摆动。由此，难以如上所述通过利用凸轮转矩的波动使第二旋转体摆动来将气门正时锁定在特定相位。

因此，本发明的目的是提供一种用于内燃发动机的气门正时控制器，当发动机停止时，所述气门正时控制器能容易地排出液压腔室中留存的液压油。

解决问题的手段

根据本发明的用于内燃发动机的气门正时控制器包括：可变机构，所述可变机构基于由第一旋转体和第二旋转体限定的多个液压腔室的液压来改变所述第一旋转体和所述第二旋转体的相对旋转相位，所述第一旋转体与曲轴协同运动，所述第二旋转体与凸轮轴协同运动并且绕与所述第一旋转体相同的轴线旋转；锁定机构，所述锁定机构将所述相对旋转相位锁定在特定相位；和多个排出通路，所述多个排出通路从所述多个液压腔室朝所述轴线延伸，以从所述多个液压腔室中的每个液压腔室排出液压油。所述内燃发动机的所述气门正时控制器包括：大气相通机构，当所述发动机停止时，所述大气相通机构使作为所述多个液压腔室之一的开通腔室与外部连通以将空气吸入所述开通腔室中；和连通通路，所述连通通路使吸入腔室与所述开通腔室连通，所述吸入腔室是所述多个液压腔室中不同于所述开通腔室的一个腔室。所述连通通路包括通向所述开通腔室的开口。当所述发动机停止时，停止相位调节机构调节所述两个旋转体中至少一者的停止相位，以使得所述连通通路的所述开口在竖直方向上位于所述轴线的上方。

在这种气门正时控制器中，当发动机停止并且例如所述多个液压腔室中的开通腔室停止于在竖直方向上位于所述两个旋转体的轴线上方的位置时，大气相通机构将空气直接吸入开通腔室中。这使得充填在开通腔室中的液压油经排出通路排出。

当发动机停止并且例如所述多个液压腔室中的吸入腔室停止于在竖直方向上位于所述两个旋转体的轴线上方的位置时，由大气相通机构吸入开通腔室中的空气经连通通路输送到吸入腔室。这使充填在吸入通路中的液压油经排出通路排出。在这种情况下，为了容易地经排出通路从排出通路排出液压油，需要将更多空气从开通腔室经连通腔室的开口输送到连通通路中。然而，当连通通路的开口停止于在竖直方向上所述轴线的下方（停止在下方）时，开口附近维持在充填有液压油的状态或油充填状态。这样，即使在从发动机停止时经过了预定时间时，在开通腔室的开口附近也不会形成由液压油的排出所引起的空隙，并且空气从开通腔室到连通通路的开口的流动被液压油阻碍。这不利地影响了将空气吸入到吸入腔室中的效率。

在本发明中，当发动机停止时，停止相位调节机构调节所述两个旋转体中至少一者的停止相位，以使得连通通路的通向开通腔室的开口停止于在竖直方向上位于所述轴线上方的位置（停止在上方）。当一定量的液压油从开通腔室经连通腔室流出时，这解除了开通腔室的油充填状态。这在所述开口附近形成了空隙。在空隙形成后，空气不受液压油阻碍地流入连通通路的开口中。这将空气有效地吸入到吸入腔室中。

在包括将气门正时锁定在特定相位的锁定机构的气门正时控制器中，当气门正时在发动机停止时未被锁定在特定相位时，气门正时常常由于凸轮摩擦等的影响而变成较延迟的相位。这样，各液压腔室之中的提前腔室中留存的液压油比延迟腔室中留存的液压油更容易排出。也就是，当发动机停止而气门正时未被锁定在特定相位时，可以说对于特别是从延迟腔室容易地排出液压油存在更强烈的需求。

希望开通腔室和吸入腔室是延迟气门正时的不同的延迟腔室。在这种情况下，当大气相通机构将空气吸入用作延迟腔室的开通腔室中时，大量的空气经连通通路被吸入作为不同于开通腔室的延迟腔室的吸入腔室中。结果，即使在发动机停止的状态下气门正时停止在延迟侧时，液压油也易于从吸入腔室或延迟腔室经排出通路排出。

当发动机停止时，凸轮轴的旋转很可能会停止在从形成在凸轮轴上的凸轮施加到凸轮轴的转矩最小的位置（中性位置）。这样，在开口形成在第二旋转体内的结构中，通过将凸轮的侧面轮廓设定成使得当凸轮轴处在中性位置时开口将停止在上方位置，能够在开口附近形成空隙。这可获得上述优点。

如上所述，当气门正时在发动机停止时未被锁定在特定相位时，气门正时常常由于凸轮摩擦等的影响而变成较延迟的相位。更具体地，在这种情况下，气门正时通常处在最延迟相位。在这种状态下，如果液压油未从各个延迟腔室被适当地排出，则延迟腔室处于油密封状态。这样，当凸轮轴的旋转使第二旋转体旋转时，第一旋转体与第一旋转体协同旋转。换言之，两个旋转体一体地旋转。这样，在开口形成在第一旋转体内的结构中，通过将凸轮的侧面轮廓设定成使得当凸轮轴处在中性位置时开口停止在上方，能够在开口附近形成空隙。这可获得上述优点。

此外，作为停止相位调节机构的一种具体结构，除了如上所述地设定凸轮的侧面轮廓外，还可将开口布置在第一旋转体中，并且当发动机停止时，可驱动发动机起动装置以使曲轴旋转，并调节第一旋转体的停止位置，以使得开口停止在上方。如上所述，当气门正时在发动机停止时未被锁定在特定相位时，气门正时常常变成较延迟的相位，并且两个旋转体一体地旋转的可能性变高。这样，在开口布置在第二旋转体内的结构中，当发动机停止并且气门正时处在最延迟相位时，发动机起动装置被驱动以使曲轴旋转，并调节处在停止相位的第一旋转体，以使得开口停止在上方。这调节了第二旋转体的停止相位，使得在开口附近形成空隙并获得上述优点。

此外，当开口布置在第一旋转体中时，在发动机停止时可采用停止相位调节机构来控制由曲轴驱动的辅助机器的负载。这种结构在发动机停止时调节曲轴的停止相位并调节第一旋转体的停止相位，以使开口停止在上方。如上所述，当气门正时在发动机停止时未被锁定在特定相位时，气门正时变成最延迟相位并且两个旋转体一体地旋转的可能性变高。这样，在开口布置在第二旋转体内的结构中，当发动机停止并且气门正时处在最延迟相位时，可采用停止相位调节机构来控制由曲轴驱动的辅助机器的负载。这允许开口停止在上方，在开口附近形成空隙，并获得上述优点。辅助机器的一个示例是由发电机或曲轴驱动的旋转型泵。

如上所述，当气门正时在发动机停止时未被锁定在特定相位时，气门正时常常由于凸轮摩擦等的影响而逐渐延迟。这样，例如，在所述特定相位被设定在最延迟相位的可变机构中，从液压腔室排出液压油的必要性变低。在所述特定相位被设定在最提前相位和最延迟相位之间的中间相位的可变机构中，使第二旋转体摆动的必要性变高。这样，在所述特定相位被设定在中间相位的可变机构中，液压油易于从液压腔室排出。这可更显著地获得上述优点。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的气门正时控制器和该控制器所应用的内燃发动机的示意图。

图2（a）是示出用于气门正时控制器的可变机构的剖面结构的剖视图，图2（b）是示出沿图2（a）中的线DA-DA截取的剖面结构的剖视图。

图3是示出沿图2（a）中的线DB-DB截取的剖面结构的剖视图。

图4是示出当锁定机构未执行锁定时沿图2（a）中的线DB-DB截取的剖面结构的剖视图。

图5是示出可变机构的剖面结构的剖视图。

图6（a）是示出可变机构的板的正面结构的正视图，图6（b）是示出可变机构的链轮的正面结构的正视图。

图7（a）是处在中性位置的气门正时控制器的凸轮轴在从凸轮轴的端部看去的剖视图，图7（b）是示出当发动机停止时可变机构中的液压油和空气的循环的示意图。

具体实施方式

现在将参照图1描述气门正时控制器的总体结构。气门正时控制器控制进气门31的气门正时。

如图1所示，打开和关闭进气门31的进气凸轮轴32以及打开和关闭排气门41的排气凸轮轴42布置成可在内燃发动机10的上方旋转。进气凸轮轴32包括改变进气门31的气门正时的可变机构30。在可变机构30中进气凸轮轴32的链轮35A、排气凸轮轴42的链轮45和曲轴11的链轮12由正时链13驱动和联接。这样，当曲轴11旋转时，转矩由正时链13传递到链轮35A和45，由此使进气凸轮轴32和排气凸轮轴42旋转。

进气门弹簧34沿气门关闭方向驱迫进气门31。当进气凸轮轴32旋转时，通过凸轮轴32的凸轮33克服气门弹簧34的弹力推动并打开进气门31。排气门弹簧44沿气门关闭方向驱迫排气门41。当排气凸轮轴42旋转时，凸轮轴42的凸轮43克服气门弹簧44的弹力推动排气门41。

储存液压油的油盘21联接到内燃发动机10的下部，并且由曲轴11的转矩驱动的油泵20从油盘21吸入液压油并将液压油排出到液压油通路22中。液压油通路22包括用于改变液压油相对于可变机构30的各个液压腔室（提前腔室51、延迟腔室52）的供给/排出状态的油通路控制阀23。除了用作产生液压以驱动可变机构30的液压油以外，储存在油盘21中的液压油还用作润滑内燃发动机10的各个部分的润滑油。

用作在起动内燃发动机10时使曲轴11强制旋转（起转）的发动机起动装置的起动马达24连接到曲轴11。电池25向起动马达24供电。

此外，曲柄角传感器151、凸轮角传感器152和冷却剂温度传感器153联接到内燃发动机10，以检测发动机运转状态。曲柄角传感器151布置在曲轴11附近，以检测曲柄角CA和发动机速度。凸轮角传感器152布置在进气凸轮轴32附近，以检测凸轮轴32的位置。冷却剂温度传感器153联接到内燃发动机10的主体，以检测发动机冷却剂的温度。从各个传感器输出的信号由内燃发动机10的控制单元150取得。

现在将参照图2描述气门正时控制器的可变机构30的结构。

如图2（a）所示，可变机构30的叶片转子36包括毂部36B和从毂部36B沿凸轮轴32的径向向外延伸的三个叶片36A。毂部36B固定在凸轮轴32的端部上，以与凸轮轴32协同旋转。可变机构30的壳体转子37包括壳体主体38和盖体39。螺栓B将链轮35A和板35B固定在壳体主体38的一侧。螺栓B将盖体39固定在壳体主体38的另一侧。链轮35A通过正时链13联接到曲轴11。这样，壳体转子37，也就是盖体39、壳体主体38、板35B和链轮35A，以与叶片转子36相同的方式绕凸轮轴32的轴线C一体地旋转。在本实施例中，凸轮轴32的轴线C，也就是壳体转子37和叶片转子36的轴线C，沿水平方向延伸。

壳体主体38包括沿壳体转子37的轴线C的径向伸出的三个隔壁38A。三个收纳腔室50（第一收纳腔室50A、第二收纳腔室50B和第三收纳腔室50C）形成在相邻的隔壁38A之间。每个收纳腔室50包括由对应的叶片36A限定的多个液压腔室，即，提前腔室51（第一提前腔室51A、第二提前腔室51B和第三提前腔室51C）和延迟腔室52（第一延迟腔室52A、第二延迟腔室52B和第三延迟腔室52C）。

在每个收纳腔室50中，提前腔室51在凸轮轴32的旋转方向RA上布置在叶片36A的后方。在每个收纳腔室50中，延迟腔室52在凸轮轴32的旋转方向RA上布置在叶片36A的前方。在叶片转子36中，提前油通路60A从各个提前腔室51朝凸轮轴32的轴线C延伸，以使供给到各个提前腔室51和从各个提前腔室51排出的液压油循环。此外，在叶片转子36中，延迟油通路60B从各个延迟腔室52朝凸轮轴32的轴线C延伸，以使供给到延迟腔室52和从延迟腔室52排出的液压油循环。

现在将描述可变机构30的操作方式。

液压油经各个提前油通路60A供给到各个提前腔室51，并且液压油经各个延迟油通路60B从各个延迟腔室52排出。这使叶片转子36相对于壳体转子37朝提前侧旋转，也就是沿凸轮轴32的旋转方向RA旋转，并且使气门正时提前。这样，当各个收纳腔室50中的叶片转子36沿旋转方向RA旋转并且叶片36A与隔壁38A接触时，气门正时处在最提前相位。

液压油经各个延迟油通路60B供给到各个延迟腔室52，并且液压油经各个提前油通路60A从各个提前腔室51排出。这使叶片转子36相对于壳体转子37朝延迟侧旋转，也就是沿与凸轮轴32的旋转方向RA相反的方向旋转，并且使气门正时延迟。这样，当各个收纳腔室50中的叶片转子36沿与旋转方向RA相反的方向旋转并且各个叶片36A与隔壁38A接触时，气门正时处在最延迟相位。

此外，在所述气门正时控制器中，用于将气门正时锁定在作为最提前相位和最延迟相位之间的中间相位的锁定机构70和80布置在第三收纳腔室50C的叶片36A和第二收纳腔室50B的叶片36A上。

现在将参照图3描述锁定机构70的结构。

圆柱形的锁定销71A和辅助销71B布置在形成在叶片36A中的收纳孔72中。辅助销71B装配在锁定销71A上而可来回移动。能与辅助销71B接触的凸缘79布置在锁定销71A上。

收纳孔72的上侧由圆柱形弹簧引导套管74封闭。弹簧引导套管74装配在锁定销71A上并由锁定销71A支承。环形套管75布置在锁定销71A的下侧。

沿朝向板35B的方向（突出方向）驱迫锁定销71A的主弹簧76A布置在锁定销71A的内周部中，并且沿突出方向驱迫辅助销71B的辅助弹簧76B布置在弹簧引导套管74和辅助销71B之间。

在收纳孔72中，释放腔室77由收纳孔72的内壁、锁定销71A、辅助销71B和环形套管75限定和形成。释放油通路78连接到释放腔室77，以供给使辅助销71B克服辅助弹簧76B的驱迫力沿朝向弹簧引导套管74的方向（收纳方向）移动的液压油。

布置在板35B中的锁定沟槽73包括具有不同深度的两个沟槽，即具有较大深度的下沟槽73A和布置在下沟槽73A的延迟侧并具有较小深度的上沟槽73B。布置在下沟槽73A的提前侧端的提前内壁73C位于这样的位置，该位置被设定成使得当锁定销71A沿突出方向移动并与提前内壁73C接触时，气门正时处在中间相位。

现在将描述锁定机构70的操作方式。

在锁定销71A的远端位于锁定沟槽73中的状态下，当液压油经释放油通路78被供给到释放腔室77时，辅助销71B沿收纳方向移动。这样，当辅助销71B沿收纳方向移动并且辅助销71B与锁定销71A的凸缘79接触时，辅助销71B和锁定销71A沿收纳方向一体地移动并且被收纳在收纳孔72中。

在锁定销71A和辅助销71B被收纳在收纳孔72中的状态下，当液压油经释放油通路78从释放腔室77排出时，辅助销71B和锁定销71A两者均沿突出方向移动并且锁定销71A的远端配合在锁定沟槽73中。然后，当叶片转子36相对于壳体转子37旋转并且锁定销71A的远端与提前内壁73C接触时，气门正时从中间相位的进一步提前被限制。

这样，锁定机构70限制了气门正时向提前侧的变化。另一个锁定机构80具有与锁定机构70类似的结构，因此将不进行描述。然而，锁定机构80的不同之处在于它是限制气门正时向延迟侧的变化。锁定机构70和锁定机构80协同将气门正时锁定在中间相位。

气门正时控制器驱动锁定机构70和80，以使得当发动机停止时，气门正时被锁定在中间相位。当发动机停止而未将气门正时锁定在中间相位时，由于液压油从各个提前腔室51和各个延迟腔室52排出，在大部分时间气门正时维持在最延迟相位。在发动机起动时凸轮转矩的波动使叶片转子36相对于壳体转子37沿提前方向旋转。在这种状态下，通过使液压油从释放腔室77经释放油通路78排出，能够将气门正时锁定在中间相位。

然而，例如，当发动机停止而气门正时未被锁定在中间相位并且各个提前腔室51和各个延迟腔室52中留存有液压油时，液压油阻碍叶片转子36的摆动。结果，当发动机起动时，难以利用凸轮转矩的波动来将气门正时锁定在中间相位。这样，本实施例的气门正时控制器包括大气相通机构90，当发动机停止时，大气相通机构90将环境空气吸入各个提前腔室51和各个延迟腔室52中，以使液压油容易地从各个提前腔室51和各个延迟腔室52排出。

现在将参照图3和4描述大气相通机构90的结构。

如图3所示，大气相通机构90包括使收纳孔72与外部连通的开通通路91、使收纳孔72与第三提前腔室51C连通的提前腔室开通通路92和使收纳孔72与第三延迟腔室52C连通的延迟腔室开通通路93。此外，上述的辅助销71B、辅助弹簧76B、释放腔室77和释放油通路78也用作大气相通机构90的一部分。

现在将描述大气相通机构90的操作方式。

当液压油经释放油通路78被供给到释放腔室77时，辅助销71B如上所述地沿收纳方向移动。结果，开通通路91、提前腔室开通通路92和延迟腔室开通通路93被辅助销71B封闭。因此，空气在外部与第三提前腔室51C和第三延迟腔室52C之间的流动被阻塞。

当液压油经释放油通路78从释放腔室77排出时，如图4所示，辅助销71B如上所述地沿突出方向移动。结果，开通通路91、提前腔室开通通路92和延迟腔室开通通路93开通并且不被辅助销71B阻塞。因此，当环境空气被吸入开通通路91中时，空气经提前腔室开通通路92被吸入第三提前腔室51C中并且还经延迟腔室开通通路93被吸入第三延迟腔室52C中。包括锁定机构80的叶片36A也以相同的方式包括大气相通机构90。环境空气通过大气相通机构90被吸入第二提前腔室51B和第二延迟腔室52B中。在通过大气相通机构90吸入了环境空气的液压腔室51B、52B、51C和52C之中，第二延迟腔室52B和第三延迟腔室52C用作开通腔室。

因此，如图5所示，当叶片转子36的旋转在由包括大气相通机构90的叶片36A限定和形成的第二提前腔室51B和第二延迟腔室52B在竖直方向上位于凸轮轴32的轴线C上方的状态下停止时，空气通过大气相通机构90被直接吸入液压腔室51B和52B中，并且液压油从液压腔室51B和52B经提前油通路60A和延迟油通路60B朝凸轮轴32的轴线C流动。这容易地排出液压油。这样，即使在发动机停止时气门正时未被锁定在中间相位，当发动机起动时，也能利用由凸轮转矩的波动引起的叶片转子36朝提前侧或延迟侧的摆动来使气门正时朝中间相位提前或延迟，以将气门正时锁定在中间相位。图中的单点划线示出延伸通过凸轮轴32的轴线C的水平线。

在位于第一提前腔室51A和第一延迟腔室52A之间的叶片36A上未布置大气相通机构90。因此，空气不直接被吸入液压腔室51A和52A中。这样，当叶片转子36的旋转在液压腔室51A和52A在竖直方向上位于凸轮轴32的轴线C上方的状态下停止时，液压油被阻止从液压腔室51A和52A排出。这样，如上所述，难以利用叶片转子36的摆动将气门正时锁定在中间相位。特别地，当发动机停止而气门正时未被锁定在中间相位时，气门正时受凸轮摩擦等的影响并且常常处在较延迟的相位。因此，在提前腔室51和延迟腔室52之中，可以说对于尤其是从延迟腔室52容易地排出液压油存在强烈的需求。由此，在可变机构30中布置连通通路100，以便也利用各个大气相通机构90将空气从第二延迟腔室52B和第三延迟腔室52C吸入第一延迟腔室52A中。

现在将参照图6描述连通通路100。图6（a）示出板35B在壳体主体38所联接的一侧的表面。图6（b）示出链轮35A在壳体主体38所联接的一侧的表面。

如图6（a）所示，板35B包括第一开口110A、第二开口110B、第三开口110C和供螺栓B紧固的三个螺栓孔120。当板35B联接到壳体主体38时，第一开口110A位于第一延迟腔室52A的最提前侧，第二开口110B位于第二延迟腔室52B的最提前侧，且第三开口110C位于第三延迟腔室52C的最提前侧。

此外，如图6（b）所示，链轮35A包括在与板35B结合的表面中的环形连通通路100，和供螺栓B紧固的三个螺栓孔130。当板35B联接到链轮35A时，连通通路100与延迟腔室52A至52C经开口110A至110C连通。换言之，延迟腔室52A至52C经连通通路100连通。

参照图7，现在将描述布置在凸轮轴32上的凸轮33的侧面轮廓。图中的单点划线是延伸通过凸轮轴32的轴线C的水平线。图7（b）示出气门正时处在最延迟相位并且叶片转子36的旋转停止的状态。

如图7（a）所示，凸轮轴32包括分别对应于内燃发动机的各气缸的三个凸轮33。凸轮33的侧面轮廓被设定成使得凸轮尖33A的顶点在从凸轮轴32的端侧看去时绕凸轮轴32以120°的间隔定位。打开和关闭进气门31的挺杆140布置成通过气门弹簧34的驱迫力与凸轮33接触。

参照图7（a），当发动机停止时，凸轮轴32的旋转在挺杆140无一被凸轮尖33A顶升的状态、也就是挺杆140不与凸轮尖33A接触的状态下停止的可能性高。换言之，凸轮轴32的旋转在由凸轮33施加到凸轮轴32的转矩最小的状态下停止的可能性高。凸轮轴32的旋转停止的可能性高的位置被称为中性位置。

图7（b）示出凸轮轴32的旋转在中性位置停止的状态下的叶片转子36和壳体转子37。

在这种情况下，如图7（b）所示，液压腔室51A和52A在竖直方向上位于水平线的上方，并且液压腔室51B、52B、51C和52C位于液压腔室51A和52A的下方。在这种情况下，第二开口110B在竖直方向上位于水平线的上方。换言之，凸轮33的侧面轮廓被设定成使得当凸轮轴32处在中性位置时第二开口110B在竖直方向上位于水平线的上方。这样，在本实施例中，凸轮轴32对应于停止相位调节机构，在该停止相位调节机构中基于叶片转子36在最延迟相位的停止位置相对于壳体转子37的关系来设定凸轮33的侧面轮廓。

当空气由大气相通机构90吸入第二延迟腔室52B和第三延迟腔室52C中时，被吸入第二延迟腔室52B中的空气从第二开口110B经连通通路100被进一步吸入第一延迟腔室52A中。此外，被吸入第三延迟腔室52C中的空气从第三开口110C经连通通路100被进一步吸入第一延迟腔室52A中。这样，空气从开口110B和110C经连通通路100被吸入第一延迟腔室52A中。这使得液压油从第一延迟腔室52A经延迟油通路60B流向凸轮轴32的轴线C、然后被排出。第一延迟腔室52A经连通通路100与作为开通腔室的延迟腔室52B和52C连通并用作吸入腔室。

上文所述的本实施例具有以下优点。

（1）凸轮33的侧面轮廓被设定成使得当凸轮轴32位于中性位置时，通向第二延迟腔室52B的连通通路100的第二开口110B在竖直方向上位于凸轮轴32的轴线C的上方。

这样，当一定量的液压油经连通通路100从第二延迟腔室52B流出时，第二延迟腔室52B的油充填状态被解除，并且在第二开口110B附近形成空隙。在这种空隙形成后，空气不受液压油阻碍地流入连通通路100的第二开口110B中。这样，空气能够被有效地吸入第一延迟腔室52A中。

如上所述，当发动机停止并且气门正时未被锁定在中间相位时，气门正时常常由于凸轮摩擦等的影响而处在较延迟的相位。更具体地，在这种情况下，气门正时通常处在最延迟的相位。在这种状态下，如果液压油未从各个延迟腔室52被适当地排出，则各个延迟腔室52处于油密封状态。这样，当凸轮轴32的旋转使叶片转子36旋转时，壳体转子37与叶片转子36协同旋转。换言之，两个旋转体一体地旋转。这样，在第二开口110B如在本实施例中那样形成在壳体转子37的板35B内的结构中，通过将凸轮33的侧面轮廓设定成使得在气门正时处于最延迟相位的状态下当凸轮轴32处在中性位置时第二开口110B在竖直方向上位于凸轮轴32的轴线C的上方，在第二开口110B附近形成空隙。这获得了上述优点。

此外，当各个延迟腔室52在竖直方向上位于水平线的下方时，各个延迟腔室52中留存的液压油抵抗排出。然而，当叶片转子36和壳体转子37在发动机起动之后旋转并且延迟腔室52B和52C在竖直方向上布置在水平线的上方时，空气被大气相通机构90直接吸入由包括大气相通机构90的叶片36A限定和形成的延迟腔室52B和52C中。这容易地排出留存的液压油。相比而言，即使在发动机起动之后叶片转子36和壳体转子37旋转并且第一延迟腔室52A在竖直方向上布置在水平线的上方时，环境空气不被直接吸入由不包括大气相通机构90的叶片36A限定和形成的第一延迟腔室52A中。这样，留存的液压油抵抗排出。这要求第一延迟腔室52A中留存的液压油在发动机停止时被排出。

如上所述，当发动机停止时，本实施例的气门正时控制器能够容易地排出第一延迟腔室52A中留存的液压油。

（2）如果当发动机停止时气门正时未被锁定在中间相位，则气门正时常常逐渐延迟。特别地，对于如上所述从各个延迟腔室52容易地排出液压油存在强烈的需求。

通过利用作为开通腔室的第二延迟腔室52B和第三延迟腔室52C以及作为吸入腔室的第一延迟腔室52A，当大气相通机构90将空气吸入作为开通腔室的延迟腔室52B和52C中时，大量的空气经连通通路100被吸入第一延迟腔室52A中，所述第一延迟腔室52A是不同于延迟腔室52B和52C的延迟腔室。结果，即使当在发动机停止时气门正时停止在延迟侧时，液压油也容易地从吸入腔室也就是第一延迟腔室52A经延迟油通路60B排出。

（3）此外，例如，在将气门正时锁定在最延迟相位而不是中间相位的锁定机构中，从各个提前腔室51和各个延迟腔室52排出液压油的必要性变低。锁定机构70和80协同将气门正时锁定在最提前相位与最延迟相位之间的中间相位。这样，使叶片转子36摆动的必要性、也就是从各个提前腔室51和各个延迟腔室52排出液压油的必要性变高。例如，当气门正时停止在最延迟相位时，本实施例的气门正时控制器能够容易地从各个延迟腔室52排出液压油。这样，优点（1）和（2）变得更加显著。

（4）延迟腔室52A至52C经形成在板35B中的开口110A至110C和形成在链轮35A中的环形连通通路100彼此连通。这样，与使第一延迟腔室52A与第二延迟腔室52B连通的连通通路与使第一延迟腔室52A与第三延迟腔室52C连通的连通通路分开的结构相比，连通通路的结构得以简化。

根据本发明的气门正时控制器不限于在以上实施例中例述的结构，而是可例如以下述形式进行修改和实践。

第二开口110B可布置在叶片转子36中。在这种情况下，凸轮轴32的旋转能够直接使叶片转子36旋转。这样，通过设定凸轮轴32的凸轮33的侧面轮廓，即使在气门正时不处在最延迟相位时，第二开口110B也能在竖直方向位于凸轮轴32的轴线C的上方。

在第二开口110B布置在壳体转子37内的结构中，当发动机停止时，可驱动发动机起动装置以使曲轴11旋转，并调节壳体转子37的停止相位，以使得第二开口110B在竖直方向上位于凸轮轴32的轴线C的上方。发动机起动装置可以是起动马达24。在这种情况下，起动马达24优选地为恒啮合型。此外，发动机起动装置可以是混合动力车辆中的发电机。

可控制在发动机停止时由曲轴11驱动的辅助机器的负载。在这种结构中，通过调节曲轴11的停止相位以调节壳体转子37的停止相位，当发动机停止时，第二开口110B能在竖直方向上位于凸轮轴32的轴线C的上方。这种辅助机器的示例为旋转泵，即，由发电机或曲轴11驱动的油泵20等。

此外，如上所述，如果在发动机停止时气门正时未被锁定在中间相位，则气门正时处在最延迟相位的可能性高，并且如果液压油未从各个延迟腔室52被适当地排出，则两个旋转体一体地旋转。这样，在第二开口110B布置在叶片转子36内的结构中，当发动机停止并且气门正时处在最延迟相位时，如上所述，发动机起动装置被驱动以使曲轴11旋转，并调节壳体转子37的停止相位，以使得第二开口110B在竖直方向上位于凸轮轴32的轴线C的上方。

同样，在第二开口110B布置在叶片转子36内的结构中，当发动机停止并且气门正时处在最延迟相位时，如上所述，控制由曲轴驱动的辅助机器的负载，以控制曲轴11的停止相位并调节壳体转子37的停止相位。

延迟腔室52A至52C经连通通路100彼此连通。然而，延迟腔室52B和52C不必连通。

延迟腔室52A至52C经连通通路100彼此连通。然而，提前腔室51中的任何提前腔室都可以经连通通路彼此连通。此外，当提前腔室51中的任何提前腔室都经连通通路彼此连通时，延迟腔室52中的任何延迟腔室都可以经连通通路彼此连通。提前腔室51中的任一个和延迟腔室52中的任一个可与连通通路连通。在这种情况下，优选地，利用相对减小连通通路中的流动面积的节流阀来抑制气门正时控制器的操作响应性的降低。

连通通路100布置在板35B中。然而，连通通路100可布置在盖体39或叶片转子36中。

大气相通机构90使第二提前腔室51B、第二延迟腔室52B、第三提前腔室51C和第三延迟腔室52C中的每一者与外部连通并且将空气吸入液压腔室51B、52B、51C和52C中的每一者中，但是可使液压腔室51B和52B之一以及液压腔室51C和52C之一与外部连通。

凸轮轴32的凸轮33的侧面轮廓被设定成使得第二开口110B在竖直方向上位于凸轮轴32的轴线C的上方。然而，凸轮轴32的凸轮33的侧面轮廓可被设定成使得第三开口110C布置在相同的方向上。

锁定销71A沿叶片转子36的轴向移动的结构用于锁定机构70和80，但是也可更改为锁定销71A沿叶片转子36的径向移动的结构。换言之，锁定销71A可布置在叶片36A中，以使得锁定销71A沿叶片转子36的径向移动，并且锁定沟槽73可布置在壳体转子37的与锁定销71A对应的部分中。

上述实施例的气门正时控制器的控制对象是直列式三缸内燃发动机，其中凸轮33布置成使得凸轮尖33A的顶点绕凸轮轴32的中心轴线以120°的间隔布置。然而，作为根据本发明的气门正时控制器的控制对象的内燃发动机不限于直列式三缸内燃发动机。例如，本发明可实施为用于直列式四缸内燃发动机的气门正时控制器。在这种情况下，凸轮轴的中性位置在凸轮轴的旋转方向上以90°的间隔出现。

本发明被实施为改变进气门31的气门正时的气门正时控制器。然而，本发明也可实施为改变排气门41的气门正时的气门正时控制器。

附图标记说明

10:内燃发动机，11：曲轴，12：链轮，13：正时链，20：油泵（辅助机器），21：油盘，22：液压油通路，23：油通路控制阀，24：起动马达（发动机起动装置），25：电池，30：可变机构，31：进气门，32：进气凸轮轴，33：进气凸轮，33A：凸轮尖，34：进气门弹簧，35A：链轮，35B：板，36：叶片转子（第二旋转体），36A：叶片，36B：毂部，37：壳体转子（第一旋转体），38：壳体主体，38A：隔壁，39：盖体，41：排气门，42：排气凸轮轴，43：排气凸轮，44：排气门弹簧，45：链轮，50：收纳腔室，51A：第一提前腔室，51B：第二提前腔室，51C：第三提前腔室，52A：第一延迟腔室（吸入腔室），52B：第二延迟腔室（开通腔室），52C：第三延迟腔室（开通腔室），60A：提前油通路，60B：延迟油通路，70：锁定机构，71A：主锁定销，71B：辅助锁定销，72：收纳孔，73：锁定沟槽，73A：下沟槽，73B：上沟槽，73C：提前内壁，74：弹簧引导套管，75：环形套管，76A：主弹簧，76B：辅助弹簧，77：释放腔室，78：释放油通路，79：凸缘，80：锁定机构，90：大气相通机构，91：开通通路，92：提前腔室开通通路，93：延迟腔室开通通路，100：连通通路，110A：第一开口，110B：第二开口，110C：第三开口，120：螺栓孔，130：螺栓孔，140：挺杆，150：控制单元，151：曲柄角传感器，152：凸轮角传感器，153：冷却剂温度传感器。

Claims (9)

1.一种用于内燃发动机的气门正时控制器，包括：

可变机构，所述可变机构基于由第一旋转体和第二旋转体限定的多个液压腔室的液压来改变所述第一旋转体和所述第二旋转体的相对旋转相位，所述第一旋转体与曲轴协同运动，所述第二旋转体与凸轮轴协同运动并且绕与所述第一旋转体相同的轴线旋转；

锁定机构，所述锁定机构将所述相对旋转相位锁定在特定相位；和

多个排出通路，所述多个排出通路从所述多个液压腔室朝所述轴线延伸，以从所述多个液压腔室中的每个液压腔室排出液压油；

其中，所述内燃发动机的所述气门正时控制器的特征在于具有：

大气相通机构，当所述发动机停止时，所述大气相通机构使作为所述多个液压腔室之一的开通腔室与外部连通以将空气吸入所述开通腔室中；

连通通路，所述连通通路使吸入腔室与所述开通腔室连通，所述吸入腔室是所述多个液压腔室中不同于所述开通腔室的一个腔室，其中所述连通通路包括通向所述开通腔室的开口；和

停止相位调节机构，当所述发动机停止时，所述停止相位调节机构调节所述两个旋转体中至少一者的停止相位，以使得所述连通通路的所述开口在竖直方向上位于所述轴线的上方。

2.根据权利要求1所述的内燃发动机的气门正时控制器，其特征在于，所述开通腔室和所述吸入腔室是延迟气门正时的不同的延迟腔室。

3.根据权利要求2所述的内燃发动机的气门正时控制器，其特征在于：

所述开口布置在所述第一旋转体中；并且

所述停止相位调节机构包括所述凸轮轴，其中在所述凸轮轴上设置有凸轮，所述凸轮的侧面轮廓被设定成使得在所述第二旋转体相对于所述第一旋转体位于最延迟相位的状态下当从所述凸轮施加给所述凸轮轴的转矩变得最小时，所述开口在所述竖直方向上位于所述轴线的上方。

4.根据权利要求1或2所述的内燃发动机的气门正时控制器，其特征在于：

所述开口布置在所述第二旋转体中；并且

所述停止相位调节机构包括所述凸轮轴，其中在所述凸轮轴上设置有凸轮，所述凸轮的侧面轮廓被设定成使得当从所述凸轮施加给所述凸轮轴的转矩变得最小时，所述开口在所述竖直方向上位于所述轴线的上方。

5.根据权利要求1或2所述的内燃发动机的气门正时控制器，其特征在于：

所述开口布置在所述第一旋转体中；并且

当所述发动机停止时，通过驱动发动机起动装置并使所述曲轴旋转，所述停止相位调节机构调节所述第一旋转体的停止相位，以使得所述开口在所述竖直方向上位于所述轴线的上方。

6.根据权利要求2所述的内燃发动机的气门正时控制器，其特征在于：

所述开口布置在所述第二旋转体中；并且

在所述第二旋转体相对于所述第一旋转体位于最延迟相位的状态下当所述发动机停止时，通过驱动发动机起动装置并使所述曲轴旋转，所述停止相位调节机构调节所述第一旋转体的停止相位，以使得所述开口在所述竖直方向上位于所述轴线的上方。

7.根据权利要求1或2所述的内燃发动机的气门正时控制器，其特征在于：

所述开口布置在所述第一旋转体中；并且

当所述发动机停止时，通过在所述发动机停止时控制由所述曲轴驱动的辅助机器的负载，所述停止相位调节机构调节所述第一旋转体的停止相位，以使得所述开口在所述竖直方向上位于所述轴线的上方。

8.根据权利要求2所述的内燃发动机的气门正时控制器，其特征在于：

所述开口布置在所述第二旋转体中；并且

在所述第二旋转体相对于所述第一旋转体位于最延迟相位的状态下当所述发动机停止时，通过在所述发动机停止时控制由所述曲轴驱动的辅助机器的负载，所述停止相位调节机构调节所述第一旋转体的停止相位，以使得所述开口在所述竖直方向上位于所述轴线的上方。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的内燃发动机的气门正时控制器，其特征在于，所述特定相位是最提前相位和最延迟相位之间的中间相位。