CN106988821A - 阀正时控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种阀正时控制装置,其可迅速解除具有2个锁定部件的锁定机构的锁定状态。驱动侧旋转体11上支承有第1锁定部件31和第2锁定部件32,它们分别卡合的第1凹部35和第2凹部36形成于从动侧旋转体12。将第1锁定部件31因离心力而解除锁定的第1解除转速设定为小于第2锁定部件32因离心力而解除锁定的第2解除转速。在向使剪切力不作用于第1锁定部件31的方向控制相对旋转相位的状态下,在转速超过第1解除转速的情况下,锁定部件31因离心力而解除锁定,接着,向第2锁定凹部36供给工作流体从而进行第2锁定部件32的锁定解除。

Description

阀正时控制装置
技术领域
本发明涉及一种控制锁定机构的技术,该锁定机构具有与曲柄轴同步旋转的驱动侧旋转体和与阀开闭用的凸轮轴一体旋转的从动侧旋转体,它们的相对旋转相位受到锁定机构的限制。
背景技术
在专利文献1中,作为具有如上所述构造的阀正时控制装置,表示有一种如下所述的技术:使从动侧旋转体内包于驱动侧旋转体,在该从动侧旋转体形成有锁定凹部,以使相对该锁定凹部可卡合/脱离的锁定部件相对驱动侧旋转体在半径方向上进出自如的方式对其进行支承,并通过弹簧沿突出方向对其施力。
在该专利文献1中形成有一对锁定部件和与各个锁定部件相对应的一对锁定凹部,其中,在至少一个锁定凹部上形成有台阶状部。形成有台阶状部的理由是,当转换为锁定状态时,使与台阶状部相对应的一个锁定部件卡合于台阶状部,从而缩小相对旋转相位的变动区域,并促使另一个锁定部件向锁定凹部嵌入。
专利文献
专利文献1:日本专利特开2004-257313号公报
发明内容
如专利文献1所示,具有一对锁定部件的装置相比于具有单一锁定部件的装置更容易向锁定状态转换。
然而,如专利文献1所示,在以相对驱动侧旋转体进出自如的方式支承锁定部件,并使该锁定部件所卡合的锁定凹部形成于从动侧旋转体的装置中,在发动机运转时,由于从驱动侧旋转体传递至从动侧旋转体的旋转力、凸轮变转矩,锁定部件将受到沿剪切方向作用的较大的力,并也可能出现即使向锁定凹部供给工作油,也无法迅速解除锁定的情况。
为了消除这样的问题,通过向提前角室或滞后角室供给工作油,在抑制剪切力作用的状态下进行锁定解除。也就是说,为了抑制作用于其中一个锁定部件的剪切力,向提前角室和滞后角室中的一方供给工作油来进行该一个锁定部件的锁定解除。随后,为了抑制作用于另一个锁定部件的剪切力,向提前角室和滞后角室中的另一方供给工作油来进行另一个锁定部件的锁定解除。
但是,在这样的控制方式下,不仅阀的控制需要时间,在油压作用于使相对旋转相位发生变化的方向上为止也需要时间,因此解除锁定状态是一个需要时间的过程。
出于这样的理由,人们寻求一种阀正时控制装置,其可迅速解除具有2个锁定部件的锁定机构的锁定状态。
本发明的特征在于,其具有:
驱动侧旋转体,上述驱动侧旋转体与内燃机的曲柄轴同步旋转;
从动侧旋转体,上述从动侧旋转体内包于上述驱动侧旋转体,其与上述驱动侧旋转体配置于同一旋转轴心上,并与上述内燃机的阀开闭用的凸轮轴一体旋转;
提前角室和滞后角室,上述提前角室和滞后角室划分形成于上述驱动侧旋转体和上述从动侧旋转体之间;
锁定机构,上述锁定机构驱使支承于上述驱动侧旋转体的第1锁定部件和第2锁定部件分别卡合于形成于上述从动侧旋转体的第1凹部和第2凹部,并保持两个旋转体的相对旋转相位;以及,
流体控制部,上述流体控制部通过对上述第1、第2凹部进行工作流体的供给,使上述第1、第2锁定部件从上述第1、第2凹部脱离从而解除锁定状态,并通过对上述提前角室和滞后角室进行工作流体的供排来控制上述相对旋转相位,
作为使锁定部件因离心力而形成锁定解除状态的上述驱动侧旋转体的转速,上述第1锁定部件的第1解除转速被设定为小于上述第2锁定部件的第2解除转速,
上述流体控制部在锁定解除时,将上述相对旋转相位控制至使上述第1凹部不对上述第1锁定部件作用剪切力的相位,
在上述驱动侧旋转体的转速大于上述第1解除转速的状态下,向上述第2凹部供给工作流体。
由此,在解除锁定机构的锁定状态时,在超过第1解除转速的情况下,通过向使剪切力不作用于第1锁定部件的方向控制驱动侧旋转体和从动侧旋转体的相对旋转相位,剪切力的作用被抑制,第1锁定部件因离心力的作用而从第1凹部脱离。
也就是说,在该结构中,为了解除第1锁定部件的锁定状态,不需要供给工作流体,因此,例如,不需要使构成流体控制部的控制阀的卷轴等运转的时间,从而实现锁定机构的锁定解除的高速化。
特别是,在该结构中,在解除第1锁定部件的锁定状态的时刻,即使工作流体的压力不充分,也能解除锁定状态。
因此,形成了一种阀正时控制装置,其可迅速解除具有2个锁定部件的锁定机构的锁定状态。
在本发明中,上述第1锁定部件的质量也可以被设定为大于上述第2锁定部件的质量。
由此,不需要使施力部件的施力相异,仅通过设定质量的差异就可以实现锁定状态的迅速解除。
在本发明中,优选上述第1解除转速被设定为大于上述内燃机空转时的转速。
由此,在内燃机在处于空转状态的情况下,第1锁定部件的锁定状态不会因离心力而解除。因此,例如在利用空转而进行的发动机的预热运转中和在发动机停止前将锁定机构设定为锁定状态的情况下,相对旋转相位不发生变化,可得到稳定的发动机旋转状态。
附图说明
图1为阀正时控制装置的结构示意图。
图2为表示在中间锁定相位的锁定状态的图1的II-II线截面图。
图3为表示第1锁定部件的锁定状态解除后的状态的截面图。
图4为表示第1、第2锁定部件的锁定状态解除后的状态的截面图。
图5为表示锁定解除时的运转的时序表。
图6为锁定解除过程的流程图。
具体实施方式
以下基于附图对本发明的实施方式进行说明。
[基本结构]
如图1、图2所示,本发明的阀正时控制装置以如下方式构成,其具有:阀正时控制部10,其设定作为内燃机的发动机E的进气阀的开闭时间;工作油控制部20(流体控制部的一个例子),其控制相对该阀正时控制部10的工作油(工作流体的一个例子);和控制单元(ECU)40,其控制工作油控制部20。
设想发动机E为设于小客车等车辆的发动机,来自被该发动机E驱动的油压泵P的工作油(工作流体)被供给至工作油控制部20(流体控制部)。该工作油控制部20具有作为电磁阀而构成的相位控制阀24(OCV)和作为电磁阀而构成的锁定控制阀25(OSV)。
相位控制阀24实现对阀正时控制部10的外部转子11(驱动侧旋转体的一个例子)和内部转子12(从动侧旋转体的一个例子)的相对旋转相位(以下称作相对旋转相位)的控制。此外,锁定控制阀25实现对阀正时控制部10的锁定机构L的控制得以实现。
控制单元40通过获取来自检测曲柄轴1的转速(每单位时间的转数)的转速传感器7和检测相对旋转相位的相位检测传感器8的检测信号,使得能够控制相位控制阀24和锁定控制阀25(该控制方式后述)。
[阀正时控制部]
阀正时控制部10具有:与发动机E的曲柄轴1同步旋转的外部转子11(驱动侧旋转体),和通过连结螺栓13连结于开闭发动机E的燃烧室的进气阀的进气凸轮轴2的内部转子12(从动侧旋转体)。
发动机E形成为如下四冲程型:在气缸体的多个气缸内径中收容有活塞3,这些活塞3通过连杆4连结于曲柄轴1。
进气凸轮轴2以旋转轴心X为中心旋转自如地支承于发动机E。阀正时控制部10的结构如下:通过使内部转子12内包于外部转子11,并且外部转子11的轴心和内部转子12的轴心配置于与旋转轴心X相同的轴心上,从而使它们分别以旋转轴心X为中心而相对旋转自如。
外部转子11具有通过紧固螺栓16紧固前板14和后板15而成的结构,内部转子12配置(内包)于夹入前板14和后板15间的位置。
在内部转子12形成有与旋转轴心X同一轴心的开口,通过贯穿该开口的连结螺栓13,该内部转子12连结于进气凸轮轴2。在后板15的外周形成有定时链轮15S。
通过横跨定时链轮15S和设于发动机E的曲柄轴1的输出链轮1S而卷绕定时链5,外部转子11与曲柄轴1同步旋转。虽然在附图中未示出,但在排气侧的凸轮轴的前端也具有与阀正时控制部10结构相同的装置,旋转力也从定时链5向该装置传递。
如图2所示,在外部转子11一体地形成有朝向径向内侧突出的多个突出壁11T形成为一体。内部转子12形成为圆柱状,该圆柱状具有与多个突出壁11T的突出端紧密接触的外周,在该内部转子12的外周部分具有多个呈向外侧突出的形态的叶片17。
由该结构可得,在将内部转子12内装于外部转子11的状态下,在内部转子12的外侧,在旋转方向上相邻的突出壁11T之间形成有流体压室C。通过该叶片17来分隔该流体压室C,从而形成提前角室Ca与滞后角室Cb。
如图2所示,在阀正时控制部10中,外部转子11通过来自曲柄轴1的驱动力向驱动旋转方向S旋转。而且,将内部转子12相对外部转子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,将向其反方向旋转的方向称为滞后角方向Sb。将外部转子11和内部转子12间的相对旋转相位中滞后角方向Sb的工作端称作最大滞后角相位,将相对旋转相位中提前角方向Sa的工作端称作最大提前角相位。
在该阀正时控制部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发生位移,从而提高发动机E的进气压缩比。与之相反,通过向滞后角室Cb供给工作油,相对旋转相位向滞后角方向Sb发生位移,从而降低发动机E的进气压缩比,以此方式来设定曲柄轴1和进气凸轮轴2间的关系。
如图1所示,该装置具有横跨内部转子12与前板14的扭力弹簧18,上述扭力弹簧18施加作用力,使外部转子11与内部转子12间的相对旋转相位从最大滞后角相位到达中间锁定相位M(参照图2)。应予说明,扭力弹簧18的施力所作用的范围可以超过中间锁定相位M,也可以未达到中间锁定相位M。
在内部转子12形成有连通提前角室Ca的提前角控制油路21、连通滞后角室Cb的滞后角控制油路22和连通后述2个锁定凹部(第1锁定凹部35和第2锁定凹部36)的锁定解除油路23。此外,在该阀正时控制装置中,将发动机E的油盘1A中贮留的润滑油用作工作油。
[阀正时控制部:锁定机构]
阀正时控制部10的锁定机构L的结构如下:当不向锁定解除油路23供给工作油时,上述锁定机构L能够向锁定状态转换,而当向锁定解除油路23供给工作油时,可进行锁定状态的解除。将形成提前角方向Sa的工作端的相对旋转相位称作最大提前角相位,将形成滞后角方向Sb的工作端的相对旋转相位称作最大滞后角相位。中间锁定相位M被设定于最大提前角相位和最大滞后角相位之间,其为实现低温状态下发动机E的良好启动的相位。
如图2至图4所示,锁定机构L具有:相对外部转子11沿径向内侧进出自如地被支承的第1锁定部件31、第2锁定部件32、以及对它们施力使之突出的第1弹簧33和第2弹簧34。进一步地,锁定机构L具有:用于卡合第1锁定部件31而形成于内部转子12外周的第1锁定凹部35(第1凹部的一个例子)和与此相同地用于卡合第2锁定部件32而形成于内部转子12外周的第2锁定凹部36(第2凹部的一个例子)。
第1锁定部件31和第2锁定部件32相对外部转子11以规定间隔配置于圆周方向上,并以相对形成在外部转子11的切口滑动自如的方式被支承,以使之能够进行接近和离开旋转轴心X的动作。其中,第1锁定部件31和第2锁定部件32使用板状部件。
特别是,在该结构中,为了使第1锁定部件31的质量大于第2锁定部件32的质量,在第2锁定部件32的内部的一部分形成空腔部32S,且对第1弹簧33和第2弹簧34使用施力相等的部件。此外,为了使第1锁定部件31的质量大于锁定部件32的质量,例如,也可以使用比重不同的材料。
由此,形成如下结构:在阀正时控制部10的转速(单位时间的转数:旋转速度)超过预设的第1解除转速的情况下,第1锁定部件31可通过离心力从第1锁定凹部35脱离并移动至锁定解除位置。上述第1解除转速可设定为例如大于发动机E空转时的转速的值。此外,在阀正时控制部10的转速超过大于第1解除转速的值的第2解除转速的情况下,第2锁定部件32可通过离心力从第2锁定凹部36脱离并移动到锁定解除位置。
在该结构中虽然设定了第2解除转速,但在解除锁定机构L的锁定状态的情况下,也可如后文所述,在阀正时控制部10的转速达到第2解除转速之前,进行将工作油供给至第2锁定凹部36,而使第2锁定部件32从第2锁定凹部36脱离的控制。
如图2所示,第1锁定凹部35与第2锁定凹部36形成为宽度大于对应锁定部件的板厚(在内部转子12的圆周方向上的宽度更大),且与旋转轴心X呈平行姿势的槽状。此外,在第1锁定凹部35和第2锁定凹部36的开口部分,在驱动旋转方向S的下游侧分别形成有呈浅槽状的第1台阶状部35a和第2台阶状部36b。这些台阶状部作为在锁定部件嵌入锁定凹部之前,通过暂时的卡合减小外部转子11和内部转子12间的相对位移(以旋转轴心X为中心的相对摆动),并有助于锁定部件嵌入锁定凹部的棘齿(ratchet)而发挥作用。
而且,在锁定机构L处于锁定状态的情况下,如图2所示,第1锁定部件31的突出端在由于第1弹簧33的施力而与第1锁定凹部35的底壁接触(以由于底壁的小突起而稍微上抬的状态接触)的同时,与第1锁定凹部35的内壁面中,在圆周方向上驱动旋转方向S的上游侧的第1内壁面35s接触。此外,第2锁定部件32的突出端在由于第2弹簧34的施力而与第2锁定凹部36的底壁接触(以由于底壁的小突起而稍微上抬的状态接触)的同时,与第2锁定凹部36的内壁面中,在圆周方向上驱动旋转方向S的下游侧的第2内壁面36s接触。由此,在抑制相对旋转相位小幅变化的现象(晃动)的状态下保持相对旋转相位。
[阀正时控制装置的流体控制机构]
相位控制阀24为通过供给至其电磁螺线管的电力(控制信号)而对卷轴在提前角位置、滞后角位置与中立位置三者之间切换操作自如的结构。
该相位控制阀24在不向电磁螺线管供给电力的状态(占空比为0%)下将卷轴保持在滞后角位置,通过向电磁螺线管供给最大的电力(占空比为100%)将卷轴操作至提前角位置,并通过供给占空比为50%的程度的电力将卷轴操作至中立位置。
由该相位控制阀24的结构可得,在通过控制单元40的控制而不向相位控制阀24的电磁螺线管供给电力的情况下,来自液压泵P的工作油经过滞后角控制油路22被供给至滞后角室Cb,同时,提前角室Ca的工作油从提前角控制油路21排出。
与之相反,在向相位控制阀24的电磁螺线管供给最大电力的情况下,来自液压泵P的工作油经过提前角控制油路21被供给至提前角室Ca,同时,滞后角室Cb的工作油从滞后角控制油路22排出。此外,在将相位控制阀24的卷轴设定于中立位置的情况下,对提前角室Ca和滞后角室Cb的任一方都不进行工作油的供排,相对旋转相位被保持。
锁定控制阀25在不向电磁螺线管供给电力的状态(占空比为0%)下使卷轴位于锁定位置,并通过向电磁螺线管供给最大的电力(占空比为100%)而使卷轴位于解锁位置。
由该锁定控制阀25的结构可得,在不向电磁螺线管供给电力的情况下,卷轴被保持在锁定位置,并且不向锁定解除油路23供给工作油。对此,在向电磁螺线管供给电力的情况下,卷轴被操作至解锁位置,并向锁定解除油路23供给工作油。
[控制结构/控制方式]
如图1所示,形成如下结构:向控制单元40输入来自转速传感器7和相位检测传感器8的信号,并向相位控制阀24(OCV)和锁定控制阀25(OSV)输出控制信号。
控制单元40具有相位控制部41和锁定控制部42。它们虽然是由软件构成,但也可以使其各自的一部分由逻辑电路等硬件构成,或其全部由硬件构成。
在使锁定控制阀25的卷轴保持在解锁位置的状态下,相位控制部41通过控制相位控制阀24,以反馈来自相位检测传感器8的信号的方式,进行使相对旋转相位发生位移至目标相位的控制。此外,锁定控制部42通过控制相位控制阀24和锁定控制阀25,进行将锁定机构L转换为锁定状态,以及解除锁定状态的控制。
在发动机E停止时,锁定控制部42进行使锁定机构L在发动机E完全停止以前转换为锁定状态的控制。由此,在发动机E启动时,锁定机构L处于锁定状态。
由于像这样,锁定机构L处于锁定状态,因此在发动机E启动时,在不从液压泵P供给工作油的情况下,即使进气凸轮轴2的变转矩发生作用,锁定机构L也将阻止外部转子11和内部转子12的相对旋转相位的变动,从而抑制进气时间的变动和异音的产生。
特别是,在该阀正时控制装置中,在发动机E启动后,阀正时控制部10的转速超过第1解除转速的时刻,第1锁定部件31的锁定状态因离心力而得到解除。此后,锁定控制部42通过控制锁定控制阀25来向锁定解除油路23供给工作油,从而进行第2锁定部件32的锁定状态的解除,以此来设定控制方式。以下对实现锁定机构L的锁定状态解除的控制进行说明。
在发动机E停止的时刻,如图2所示,处于锁定机构L的第1锁定部件31卡合于第1锁定凹部35、第2锁定部件32卡合于第2锁定凹部36的锁定状态。此外,如图5的T0时刻所示,相位控制阀24的卷轴位于滞后角位置,锁定控制阀25的卷轴位于锁定位置。
在这样的状态下,在发动机E启动的情况下,按照图6中表示锁定解除过程的流程图进行控制,各部分的运转如图5的时序表所示。
具体来说,在启动发动机E,例如,通过踩下油门踏板增大阀正时控制部10的转速的情况下,从液压泵P喷出的工作油的油压也会上升。
在此,如果考虑发动机E工作时的情况,则在锁定机构L中,剪切力在第1锁定部件31和第1锁定凹部35的第1内壁面35s之间,或第2锁定部件32和第2锁定凹部36的第2内壁面36s之间产生作用。出于这样的理由,即使向锁定解除油路23供给工作油也难以进行快速的锁定解除。
对此,在发动机E启动时,由于相位控制阀24的卷轴处于滞后角位置,发动机E的转速增大,在此情况下,向滞后角室Cb供给的工作油的油量随之增大,油压也升高。因此,在阀正时控制部10中,力作用于使相对旋转相位向滞后角方向Sb发生位移的方向上(朝向相对第1锁定部件31的剪切力不产生作用的相位),而作用于第1锁定部件31和第1锁定凹部35间的剪切力被消除。此外,通过使力作用于该方向,第2锁定部件32和第2内壁面36s间的剪切力增大。
出于这样的理由,外部转子11的转速达到高于与空转转速相对应的值的规定值,从而使第1锁定部件31因离心力在T1时刻如图3所示从第1锁定凹部35脱离。
此外,在图6所示的锁定解除过程中,在确定转速传感器7检测的转速达到第1解除转速以上的设定数值的情况下,为了能够确定第1锁定部件31因离心力而从第1锁定凹部35脱离(#01步骤),需等待经过设定时间(#02步骤)。
在经过该设定时间后的T2时刻,将相位控制阀24的卷轴设定于提前角位置,同时,将锁定控制阀25的卷轴设定于解锁位置(#03步骤)。应予说明,在T2时刻的转速被设定为,阀正时控制部10的转速未达到第2解除转速。
通过进行这样的控制,作用于第2锁定部件32和第2锁定凹部36间的剪切力受到抑制,在该抑制状态下,由于供给至第2锁定凹部36的工作油的压力,在T3时刻如图4所示,第2锁定部件32从锁定凹部36脱离。
该控制之后,锁定机构L的锁定状态得到解除,相对旋转相位开始向提前角方向Sa发生位移。相位检测传感器8检测到这样的向提前角方向的位移后,在T4时刻,将相位控制阀24的卷轴操作至中立位置,结束该锁定解除过程(#04步骤)。
应予说明,在这样于锁定解除过程结束之后,使相对旋转相位发生位移至目标相位的情况下,接着该过程,控制单元40操作相位控制阀24。
[实施方式的作用/效果]
也就是说,锁定机构L形成为以下结构:其具备第1锁定部件31和第2锁定部件32,通过使外部转子11超过第1解除转速,在离心力的作用下第1锁定部件31能够从第1锁定凹部35脱离。此外,设定如下控制方式:当发动机E停止时,在发动机E完全停止以前使锁定机构L达到锁定状态。而且,形成为以下结构:在发动机E停止的情况下,相位控制阀24的卷轴被保持在滞后角位置,锁定控制阀25的卷轴被保持在锁定位置。
由此,在发动机E启动后,通过供给至滞后角室Cb的工作油的压力抑制作用于第1锁定部件31的突出端和第1锁定凹部35的第1内壁面35s间的剪切力,并通过离心力的作用实现使第1锁定部件31从第1锁定凹部35脱离的动作。
像这样第1锁定部件31因离心力从第1锁定凹部35脱离,因此不需要利用控制单元40进行控制,即使工作油的油量和油压不充分也可以解除锁定。另外,在第1锁定部件31的锁定状态解除的情况下,虽然第2锁定部件32的突出部达到在第2锁定凹部36的内部可发生位移的状态,但由于对滞后角室Cb供给工作油,因此相对旋转相位虽然发生变动,但不会导致急剧的变化。
随后,在转速提高、油压充分上升的状态下控制相位控制阀24,并控制锁定控制阀25,以减小作用于第2锁定部件32的剪切力,在此状态下,通过工作油的油压使第2锁定部件32从第2锁定凹部36脱离,锁定机构L的锁定状态得以解除。
因此,为了控制2个锁定部件,不需要对相位控制阀24进行二次操作,而且,不需要等待油压上升就可以开始进行锁定机构L的锁定解除,从而实现快速的锁定解除。
[其它实施方式]
本发明在上述实施方式以外也可以如下方式构成(对具有与上述实施方式相同功能的部分标注与上述实施方式共同的编号、符号)。
(a)作为控制单元40的控制方式,例如,也可在发动机E处于空转状态时进行使锁定机构L处于锁定状态的控制,在以这种方式使锁定机构L达到锁定状态后,在解除锁定状态时,利用本发明的结构实现快速的锁定解除。
(b)通过使作用于第1锁定部件31和第2锁定部件32的弹簧的施力不同来设定第1锁定部件31的第1解除转速。通过这样的结构,对第1锁定部件31和第2锁定部件32可以使用相等质量的材料。
(c)在实施方式中,当使第2锁定部件32脱离第2锁定凹部36时,虽然使相对旋转相位向消除作用于第2锁定部件32的剪切力的方向发生位移,但也可以不进行用于抑制剪切力的控制,并向第2锁定凹部36供给工作油的方式来设定控制方式,以取代上述方式。
也就是说,在第1锁定部件31脱离第1锁定凹部35后,由于发动机E的转速提高、工作油的油压上升,通过锁定控制阀25的控制,利用更高的油压使第2锁定部件32从第2锁定凹部36脱离。通过进行这样的控制,实现更快速的锁定解除。
(d)如实施方式的流程图所说明的内容,在转速达到设定数值(第1解除转速以上的值)的情况下,为了确定第1锁定部件31从第1锁定凹部35脱离,可设定为获取相位检测传感器8的信号的控制方式,来代替实施方式中#02步骤的处理。也就是说,在第1锁定部件31脱离第1锁定凹部35时,由于凸轮变转矩的作用,相对旋转相位在所定范围内变化。出于这样的理由,设定控制方式如下:当相位检测传感器8检测到相对旋转相位的变动现象时,判定其为“脱离”,并向下一个控制转换。
通过像这样设定控制方式,能够正确确认第1锁定部件31脱离第1锁定凹部35,确认之后,为了进行下一个控制,可靠地进行锁定机构L的解除锁定。
产业上的可利用性
本发明能够用于为了设定内燃机的阀开闭时间具有驱动侧旋转体和从动侧旋转体,并具有上述驱动侧旋转体和上述从动侧旋转体的相对旋转相位的锁定机构的阀正时控制装置。
符号说明
1 曲柄轴
2 凸轮轴(进气凸轮轴)
11 驱动侧旋转体(外部转子)
12 从动侧旋转体(内部转子)
20 流体控制部(工作油控制部)
31 第1锁定部件
32 第2锁定部件
35 第1凹部(第1锁定凹部)
36 第2凹部(第2锁定凹部)
Ca 提前角室
Cb 滞后角室
E 内燃机(发动机)
L 锁定机构
X 旋转轴心

Claims (9)

1.一种阀正时控制装置,其具有:
驱动侧旋转体,所述驱动侧旋转体与内燃机的曲柄轴同步旋转;
从动侧旋转体,所述从动侧旋转体内包于所述驱动侧旋转体,其与所述驱动侧旋转体配置在同一旋转轴心上,并与所述内燃机的阀开闭用的凸轮轴一体旋转;
提前角室及滞后角室,所述提前角室及滞后角室划分形成于所述驱动侧旋转体和所述从动侧旋转体之间;
锁定机构,所述锁定机构驱使支承于所述驱动侧旋转体的第1锁定部件和第2锁定部件分别卡合于形成于所述从动侧旋转体的第1凹部和第2凹部,并保持两个旋转体的相对旋转相位;以及,
流体控制部,所述流体控制部通过对所述第1、第2凹部进行工作流体的供给,使所述第1、第2锁定部件从所述第1、第2凹部脱离从而解除锁定状态,并通过对所述提前角室及滞后角室进行工作流体的供排来控制所述相对旋转相位,
作为使锁定部件因离心力而形成解除锁定状态的所述驱动侧旋转体的转速,所述第1锁定部件的第1解除转速被设定为小于所述第2锁定部件的第2解除转速,
所述流体控制部在锁定解除时,将所述相对旋转相位控制至使所述第1凹部不对所述第1锁定部件作用剪切力的相位。
2.如权利要求1所述的阀正时控制装置,其中,
所述流体控制部在锁定解除时,在所述驱动侧旋转体的转速大于所述第1解除转速的状态下,向所述第2凹部供给工作流体。
3.如权利要求1所述的阀正时控制装置,其中,所述第1锁定部件的质量被设定为大于所述第2锁定部件的质量。
4.如权利要求1所述的阀正时控制装置,其中,所述第1解除转速被设定为大于所述内燃机空转时的转速。
5.如权利要求2所述的阀正时控制装置,其中,所述第1解除转速被设定为大于所述内燃机空转时的转速。
6.如权利要求3所述的阀正时控制装置,其中,所述第1解除转速被设定为大于所述内燃机空转时的转速。
7.如权利要求1所述的阀正时控制装置,其中,作用于所述第2锁定部件的弹簧的施力被设定为大于作用于所述第1锁定部件的弹簧的施力。
8.如权利要求3所述的阀正时控制装置,其中,作用于所述第2锁定部件的弹簧的施力被设定为大于作用于所述第1锁定部件的弹簧的施力。
9.如权利要求1所述的阀正时控制装置,其中,所述流体控制部在锁定解除时,将所述相对旋转相位控制至使所述第2凹部不对所述第2锁定部件作用剪切力的相位。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080022953A1 (en) * 2004-07-28 2008-01-31 Yoji Kanada Variable Valve Timing Control Deivce
CN103670564A (zh) * 2012-09-06 2014-03-26 爱信精机株式会社 气门开闭时间控制系统
CN103670566A (zh) * 2012-09-11 2014-03-26 爱信精机株式会社 气门开闭时间控制装置
CN104160118A (zh) * 2012-03-08 2014-11-19 日产自动车株式会社 内燃机的可变阀定时控制装置
WO2015050070A1 (ja) * 2013-10-01 2015-04-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4465846B2 (ja) * 2000-09-27 2010-05-26 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置
JP4000522B2 (ja) 2003-02-26 2007-10-31 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080022953A1 (en) * 2004-07-28 2008-01-31 Yoji Kanada Variable Valve Timing Control Deivce
CN104160118A (zh) * 2012-03-08 2014-11-19 日产自动车株式会社 内燃机的可变阀定时控制装置
CN103670564A (zh) * 2012-09-06 2014-03-26 爱信精机株式会社 气门开闭时间控制系统
CN103670566A (zh) * 2012-09-11 2014-03-26 爱信精机株式会社 气门开闭时间控制装置
WO2015050070A1 (ja) * 2013-10-01 2015-04-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置

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