CN1133799C - 内燃发动机的一种气门动作控制系统 - Google Patents

Abstract

一种内燃发动机的气门动作控制系统，具有在发动机的重新起动时的缩短的操作滞后的液压操作特性可变换机构。所述系统包括为了旋转而通过一支撑件支撑的凸轮轴颈的凸轮轴，液压操作特性可变换机构，油压控制阀，以及将操作油供应到液压操作特性可变换机构的控制油道。在凸轮轴颈的上方设有与控制油道相连的操作油储备腔，当发动机停止时用来补充通过凸轮轴颈和支撑件之间的小间隙流出的操作油。

Description

内燃发动机的一种气门动作控制系统

本发明涉及内燃发动机的一种气门动作控制系统，该内燃发动机带有一个液压操作特性的可变换的机构，用来改变操作特性，比如一个发动机气门的开启和关闭时刻，该内燃发动机包括一个液压相角可变换机构，用来改变发动机气门、例如一个吸气门或一个排气门的开启--关闭时刻。

迄今为止，已知一种带有液压相角可变换机构的内燃发动机的一种气门动作控制系统，该机构通过根据发动机的操作状态改变凸轮轴相对于曲轴的相角来改变吸气门和排气门的开启--关闭时刻，以便改进发动机的输出功率和燃料的消耗量。

例如，在日本特许公开专利公报平11-173119所公开的一种内燃发动机的气门定时控制系统中，一种在进气侧凸轮轴的一端上提供的气门定时调整机构有一个与曲轴传动连接的转子外壳和一个与吸气侧凸轮轴传动连接的带有许多叶片的叶片转子。在每个叶片的两侧分别形成有一个滞后腔和一个提前腔，并且通过基于发动机的运转状态的一个OCV(油控制阀)来控制所述滞后腔和所述提前腔中操作油的注入和排出，以便吸气侧凸轮轴与曲轴的相应的相角被改变，从而调整进气门开启--关闭的时间分配。

由一个发动机驱动的油泵提供的并由所述OCV控制的所述操作油被注入或被排出滞后腔和提前腔，流经一个在一个缸头内提供的头油道，一个在通过所述缸头和用来支撑所述凸轮轴的一个支承盖而形成的轴颈支座的内侧周边上提供的一个环形油槽，以及一个在所述凸轮轴内提供的油道。

通常，所述凸轮轴和所述轴颈支座之间存在一个微小的间隙。因此，在现有技术中，当停止所述发动机而停止所述油泵并且所述操作油不被供应到所述油道时，在所述吸气侧凸轮轴中的所述油道中的操作油和在所述滞后腔及提前腔中的操作油随着时间的推移通过所述微小的间隙流出，虽然数量非常小，这样在所述油道、所述滞后腔、所述提前腔中的操作油有减少的趋势。

当所述发动机从所述油道、所述滞后腔和所述提前腔内的操作油被减少的状态中起动时，在所述发动机被起动后需要等待一些时间驱动所述油泵，用于使所述油道和所述滞后腔或提前腔充满操作油(是否任何一个腔还是两个腔必须充满操作油取决于所述气门定时调节机构在发动机停止期间的设置)，并且使所述气门定时调节机构能够操作。然而，为使发动机达到一个带载运转所需气门定时调节所要求的一个时间一般情况下相当长，并且在此期间所述油道和所述滞后腔或所述提前腔能够被充满操作油，因此上面提到的要求等待的时间不成问题。

然而，当所述发动机从一个完成预热的状态被起动时，在发动机重新起动中，使发动机达到一个带载运转所要求的这个时间一般情况下相对短，这样有时所述油道和所述滞后腔或提前腔在所述发动机达到带载运转前没有被充满操作油。在这种情况下，所述气门定时调节机构不能被操作直到所述油道和所述滞后腔或提前腔被充满操作油。这个后面的运转造成发动机输出功率的降低，以及在发动机被安装在一个机动车上的情况下驱动能力的降低。

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的之一是提供一种在发动机重新起动中无操作滞后或缩短的操作滞后的液压操作特性的可变换机构。本发明的另一个目的是提供一个操作油储备腔的一种便于制备的结构。

本发明提供一种内燃发动机的气门动作控制系统，该系统包括一个由曲轴驱动的凸轮轴，所述曲轴带有一个为了旋转而通过一个支撑件支撑的凸轮轴颈；一个在所述凸轮轴上提供的用来改变由所述凸轮轴的一个凸轮驱动的发动机气门操作特性的液压操作特性的可变换机构；一个从由所述内然发动机驱动的一个油压供应源通过至少包括所述凸轮轴和所述支撑元件在内的多个元件延伸到所述操作特性可变换机构的操作油道；和一个在所述操作油道中提供用来控制传送到所述操作特性可变换机构的操作油压力的油压控制阀。所述操作油道形成一个在所述操作特性可变换机构的一个操作腔和所述油压控制阀之间有一个第一油道和一个第二油道的控制油道，在所述凸轮轴内提供的第一油道有与所述操作腔连通的一端和与第二油道连通的另一端，所述第二油道成形于所述凸轮轴颈和所述支撑元件之间。在这样一个气门动作控制系统中，一个与所述控制油道连通的操作油储备腔在所述凸轮轴颈的上面提供。

按照本发明，与现有技术相比因为所述操作油储备腔被提供在所述凸轮轴颈的上面并且有大量的所述操作油在所述凸轮轴颈和所述支撑件之间的微小间隙上面，所以即使所述操作油在所述发动机被停止期间通过所述微小间隙流出，所述油压供应源也不被驱动并且所述操作油不被供应给所述操作特性可变换机构的所述操作腔和所述油道，使在所述操作腔和所述第一和第二油道内的操作油减少到与现有技术同样的程度所要求的时间能够被延长。

结果是，通过在所述操作油储备腔中适当地设置大量的备用操作油，随着如闲置停止之后起动那样的重新起动，所述操作腔和所述第一和第二油道被充满操作油或者相对大量的所述操作油保留在所述操作腔和所述第一和第二油道中的可能性能够被加大。因此，无操作滞后或操作滞后时间被缩短的情况，这样所述发动机能够由一个具有所需操作特性的发动机气门相对快地操作，并且因所述操作特性可变换机构的无效操作引起的输出功率的降低在很大程度上能够被防止。

在这样的一个内然发动机的一个气门动作控制系统中，所述支撑件可以包括一个下部件和设置在所述下部件上面的一个凸轮支座，并且所述操作油储备腔可以被提供在所述凸轮支座内并可以与在所述凸轮支座内的所述第二油道连通。

根据这个气门动作控制系统，利用设置在所述下部件上面的从上面支撑所述凸轮轴颈的所述凸轮支座，能够提供所述操作油储备腔。因此，不需要设置一个附加件来形成在所述凸轮轴颈上面的所述操作油储备腔。此外，在一个通常的有一个相角可变换机构的发动机中，仅通过改变所述凸轮支座并不改变围绕在所述凸轮轴周围的部件的布局，就能够容易地提供一个操作油储备腔。

因为构成所述控制油道的所述第二油道被提供在构成所述支撑件的所述凸轮支座内，通过在所述凸轮支座内连接所述操作油储备腔和所述第二油道，所以所述操作油储备腔能够紧凑并方便地被连接到所述控制油道，而不需要一个附加的连接油道，

图1是一个应用本发明的内燃发动机的整体示意图；

图2是一个图1的正面剖视图；

图3是沿图2中III-III线所作的剖视图；

图4是沿图2中IV-IV线所作的剖视图；

图5是气门动作控制系统的油路示意图；和

图6是一个油压控制阀的局部剖视图。

在下文中，参照图1到图6详细地描述本发明的一个优选的实施例。

在本实施例中，所述内燃发动机1是安装于机动车上的一种火花点火的DOHC型四缸内燃发动机，该发动机的曲轴指向所述机动车的左右方向。如图1所示，一个可移动地安装于一个汽缸的腔中的活塞3通过一个连杆4被连接到曲轴2上。一个驱动链轮5被装备在曲轴2上的一个右端(图1中左端)的部分，并且一个吸气凸轮轴链轮6和一个排气凸轮轴链轮7被装备在吸气凸轮轴10和排气凸轮轴11上的相对应的右端部分，凸轮轴10和11相互平行设置。所述吸气凸轮轴10和排气凸轮轴11被分别提供有吸气凸轮8和排气凸轮9。一条定时链条缠绕过链轮5、6、7，这样凸轮轴10、11就被曲轴2所驱动，结果是凸轮轴10、11以曲轴1/2的速度旋转。如图2所示，所述链轮5、6、7和定时链条12被包容在由缸头罩14形成的链轮腔16中，一个油盘及一个链轮罩15连接在缸头13和缸座的右侧。

在说明书中，“前面”、“后面”、“右面”和“左面”是相对于一个坐在安装有发动机的机动车上的人向机动车的前面看来表示的。在图1中，箭头A表示的是机动车行驶的方向。并且上面和下面是表示相对于安装在机动车上的内燃发动机1的上面和下面。

再参照图3，多个摇动轴支座置于缸头13上，位于一排缸体的两端，并且在相邻缸体之间。在每一个摇动轴支座上安装有一个吸气摇动轴17和一个排气摇动轴18，该两摇动轴17、18在前后方向上相互平行延伸并且分别支持一个吸气摇动臂和一个排气摇动臂的摇动运动。在每一个摇动轴支座上设置一个相应的凸轮座。在图中，表示出一个在右端的摇动轴支座19和一个在右端的凸轮座20。每对摇动轴支座和凸轮支座通过螺栓安装在缸头上。

为了支持吸气和排气凸轮轴10、11相对于缸头13旋转，凸轮轴10、11的凸轮轴颈被支撑在圆孔中，每个圆孔有一个由一位于摇动轴支座的一个上表面上的半圆柱形孔形成的下部支撑面，和一个由位于凸轮座的一个下表面上的半圆柱形孔形成的上部支撑面。在图中，表示出在右端的凸轮轴颈10a、11a，在右端的一个摇动轴支座19的一个下部支撑面19a，在右端的一个凸轮座20的一个上部支撑面20a。所述摇动轴支座和凸轮座构成凸轮轴颈的支撑件，并且摇动轴支座构成所述支撑件的下部单元。

每个缸有一对由吸气摇动臂驱动的吸气气门(发动机气门)21和一对由排气摇动臂驱动的排气气门(发动机气门)22。在吸气凸轮轴10与吸气气门21之间和在排气凸轮轴11与排气气门22之间，各自提供有转换机构23，该转换机构按照发动机的转速转换气门提起和打开的时刻。

在装有吸气凸轮链轮6的吸气凸轮轴10的右端部分上，提供有一个相角可变换机构30，该机构是一个具有液压操作特性的可变换机构，它用于改变吸气凸轮轴10或吸气凸轮相对于曲轴2的相关相角，进而提前或滞后吸气气门21开启--关闭的时刻。

吸气凸轮轴10右端部分上提供的相角可变换机构30的结构将参照图2和图4进行描述。在图2中，为了方便描述，仅表示出吸气凸轮轴10一部分的剖面图，而没有表示出其另一部分的剖面图。

一个圆柱形的止挡元件31通过一个销钉32和一个螺栓33被连接到吸气凸轮轴10上，连接时，成形于止挡元件31中心的支撑孔31a同心地装配在吸气凸轮轴10的右端。所述止挡元件31构成可传动地连接到吸气凸轮轴10上的一个凸轮轴的侧面元件，以便如一个整体一样转动。

所述吸气凸轮链轮6被成形为一个杯形形状，并有一个圆形孔6a，并且链轮齿6b被成形于链轮6的圆周表面上。一个被装配于吸气凸轮链轮6的孔6a中的环行外壳34和一个轴向叠放在外壳34上的盘35通过穿过它们的四个螺栓36连接到吸气凸轮链轮6上，以便构成凸轮轴的一个侧面元件，该元件通过定时链条12可传动地与曲轴2相连接。

所述止挡元件31被封闭在由外壳34和盘35包围的空间内，以便相对于外壳34转动。所述止挡元件31有一个沿轴向穿过其中的销钉孔以便装在该孔中的止定销钉37滑动。所述止定销钉37在装于止定销钉37和盘35之间的一个处于受压状态的弹簧38的作用下，挤压向在吸气凸轮链轮6内形成的一个止定孔6c。

在外壳34内，围绕吸气凸轮轴的轴线以90°间隔成形有四个扇形孔34a，从止挡元件31的外周边上沿径向凸出的四个瓣31b被相应地装配在孔34a中以便相对于孔34a围绕止挡元件31的轴线旋转30°角度。提供在所述瓣31b相应端部的四个密封元件39与所述孔34a的底壁产生滑动接触，并且提供在外壳34的内侧周边表面上的四个密封元件40与止挡元件31的外侧周边表面产生滑动接触，这样一个滞后腔41和一个提前腔42，即相角可变换机构30的操作腔就被各自成形于每一个瓣31b的两侧。

在吸气凸轮轴10的一个右端部分形成有一对平行于吸气凸轮轴10的轴线的油道43和一对平行于吸气凸轮轴10的轴线的油道44。在所述右端这些油道43、44在凸轮轴颈10a的一个外侧周边上有相应的开口43a、44a。所述油道43与滞后腔41通过油道45相连通，油道45包含成形于吸气凸轮轴10的一个外侧周边上的环行槽和径向穿过所述止挡元件31的油道47，并且油道44与提前腔42通过油道46相连通，油道46包含成形于吸气凸轮轴10的一个外侧周边上的环行槽和径向穿过所述止挡元件31的油道48。所述用来装配止定销钉37的止定孔6c通过图中未表示出的油道与任何一个提前腔42相连通。

当所述提前腔42未被供给操作油时，所述止定销钉37在弹簧38的挤压下被装配于吸气凸轮链轮6的止定孔6c中，以便所述吸气凸轮轴10被止定于一个最滞后的状态，所述吸气凸轮轴10相对于吸气凸轮链轮6逆时针方向旋转。然后，如果所述提前腔42被供给操作油，逐步提高腔42中的油压，所述止定销钉37在提前腔42中克服弹簧38作用力的油压的作用下就脱离所述止定孔6c，通过作用于瓣31b两个侧面上的不同压力的作用下，所述吸气凸轮轴10相对于吸气凸轮链轮6顺时针方向旋转，所述吸气凸轮轴10与曲轴2的相对相角在提前的方向上改变，吸气凸轮8相对于曲轴2的相角也提前了，并且吸气气门21的打开时刻和关闭时刻向着提前的一侧改变。这样，吸气气门21的开启--关闭时刻能够通过控制滞后腔41和提前腔42中的油的压力被连续地改变。

其次，气门动作控制系统的操作油道将参照图5被描述。

由曲轴2驱动的油泵50通过油道52从油盘51中泵起的油被作为曲轴2周围和气门动作机构的润滑油，并且被作为相角可改变机构30和转换机构23的操作油。

从油泵50中排放的油所通过的操作油道，包含一个从油泵50通向油压控制阀60和油压转换阀58的供油通道，一个控制油道55和一个转换油道57。并且所述供油通道包含一个总供油通道53，一个相54的供油通道，一个转换56的供油通道。

从成形于缸座和缸头13中的总供油通道53分支出相54的供油通道，所述相54的供油通道通向控制滞后腔41和提前腔42油压的油压控制阀60。所述油压控制阀60被连接到通向所述相角可变换机构30的控制油道55。进一步，通向油压改变阀58的所述转换56的供油通道被连接到从通道53分支出的总供油通道53。油压改变阀58被连接到通向所述转换机构23的转换油道57。

从各种发动机操作状态检测装置中得到的信号，被输入到一个电子控制装置59中，所述的这些检测装置例如是一个检测吸气凸轮轴10的转动位置I的吸气凸轮轴传感器，一个基于检测排气凸轮轴11的转动位置的一个排气凸轮轴传感器来检测活塞3的上死点中心TD的TDC传感器，一个检测曲轴2的转动位置C的曲轴传感器，一个检测吸气负压P的吸气负压传感器，一个检测冷却水温度TW的冷却水温度传感器，一个检测节流阀开启度数TH的节流阀开启度数传感器和一个检测发动机1的旋转速度Ne的旋转速度传感器。

下面将参考图2、3和6来描述所述油道和油压控制阀60的更详细的结构。

如图3所示，所述总供油通道53在从一个接触面向上延伸到所述缸座的缸头13的右端部分形成。所述供油通道56从总供油通道53以向右的角度分支出，并且与油压转换阀58相连通。

根据所述电子控制装置59的指令动作的油压转换阀58具有一个常闭电磁阀58a，并根据发动机的转速改变在所述转换油道57内的操作油压使其进入一个低压或一个高压来操作转换机构23。

相54的供油通道在转换56的供油通道的一个下游位置被连接到所述总供油通道53。所述供油通道54包括一个油道部分54a，该部分从所述总供油通道53以向右角度延伸并在一个缸头13的前表面13a上提供的一个接合面上开启，所述供油通道54还包括一个在连接到所述接合面上的罩24内形成的油道部分54b，以及一个与油道部分54a平行延伸而到达油压控制阀60的油道部分54c。

所述油压控制阀60包括一个圆柱形套筒61，一个在所述套筒61内滑动配合的滑阀62，一个固定到所述套筒61用来驱动所述滑阀62的负载电磁线圈63，以及一个迫使所述滑阀62向着所述负载电磁线圈63的弹簧64，所述油压控制阀60在所述环状定时链条12内被插入到从所述缸头13的一个右端面钻的插入孔13b内。被供应到负载电磁线圈63上的电流是根据一直工作的电控单元59的指令来进行负载控制的，这样滑阀62的轴向位置克服弹簧64的作用力而被连续地改变。

所述套筒61有一个定位于与相54的供油管道相连通的中心的进口61a，分别提供在进口61a的两侧的一个滞后口61b和一个提前口61c，和分别成形于口61b、61c外侧的排放口61d、61e。一方面，所述滑阀62有一个中心槽62a，分别提供在槽62a两侧的槽脊62b、62c，和分别提供在槽脊62b、62c外侧的槽62d、62e。所述套筒61的提供有排放口61e的一个尖端部分穿过插入孔13b伸到成形于缸头13上的一个空间。所述排放口61d与排放油道49连通。

在图6中，所述滑阀62被定位于一个中性的位置，并且负载电磁线圈63的负载率被设置在例如50％。如果负载率是增加的，所述滑阀62从中性的位置克服弹簧的作用被向图6中右侧移动，所述进口61a通过槽62a与提前口61c连通，以及所述滞后口61b通过槽62d与排放口61d连通。结果，所述相角可变换机构30的提前腔42被供应操作油，所述吸气凸轮轴10相对于图4中的吸气凸轮链轮6顺时针旋转，以及吸气凸轮轴10的相角向着提前侧连续改变。随后，当获得一个相对相切的相角时，负载电磁线圈63的负载率被设置在50％。所述滑阀62再次被固定在中性的位置，在此位置进口61a被封闭在槽脊62b、62c之间，并且所述滞后口61b和提前口61c被固定在分别由槽脊62b、62c封闭的位置。这样，所述吸气凸轮链轮6和所述吸气凸轮轴10被结合成整体来维持相应相角的恒定。

为了向着滞后侧连续地改变所述吸气凸轮轴10的相应的相角，负载电磁线圈63的负载率从50％降低。在这种情况下，所述滑阀62从所述中性位置移动到图6中左侧，所述进口61a通过所述槽62a与滞后口61b连通，所述提前口61c通过所述槽62e与排放口61e连通，以及所述相角可改变机构30的滞后腔41被供应操作油。随后当获得一个相对相切的相角时负载电磁线圈63的负载率被设置在50％。所述滑阀62再次被固定在图6所示的所述中性的位置来维持一个恒定的相应相角。

所示控制油道55(图5)包含一个滞后侧控制油道70和一个提前侧控制油道71如图2和3所示。所述滞后侧控制油道70包含一个从在所述缸头13和摇动轴支座19内的所述滞后口61b向上延伸的油道70a，一个成形于所述摇动轴支座19到所述凸轮支座20的一个接合面上的与油道70a连通的油道70b，一个与油道70b连通并沿所述吸气凸轮轴10的所述凸轮轴颈10a的一个外侧周边延伸的油道70c，该油道70c由在摇动轴支座19的所述较低表面19a上的一个半环行槽形成，一个与油道70b、70c连通的并整体地与一个滞后侧操作油储备腔72接合的油道70d，所述储备腔72在所述凸轮支座20的上侧支撑面20a和一个所述凸轮支座20到摇动轴支座19的接合面上开口。前面提到的油道43通过打开43a与油道70d，以及前面提到的油道45连通。

一方面，所述提前侧控制油道71包含一个从在所述缸头13和所述摇动轴支座19内的所述提前口61c向上延伸的油道71a，一个成形于所述摇动轴支座19到所述凸轮支座20的接合面上的与所述油道71a(图3)连通的油道71b，一个与油道71b连通并沿所述吸气凸轮轴10的所述凸轮轴颈10a的一个外侧周边延伸的油道71c，该油道71c由在摇动轴支座19的所述较低支撑表面19a上的一个半环形槽形成，一个与油道71b、71c连通的并整体地加入到一个开口在所述凸轮支座20的上侧支撑面20a和一个所述凸轮支座20到摇动轴支座19的接合面上的滞后侧操作油储备腔73的油道71d，前面提到的油道44通过打开44a与油道71d以及前面提到的油道46连通。所述提前侧控制油道71的所述油道71b对应着所述滞后侧控制油道70的所述油道70b。

因此，所述滞后侧控制油道70和所述提前侧控制油道71构成操作油道，该操作油道通过包含所述缸头13、所述摇动轴支座19、所述凸轮支座20和所述吸气凸轮轴10的多个件形成。

所述操作油储备腔72、73由在作为一个整体包含所述油道70d、71d的所述凸轮支座20内形成的深切口构成。如上面所提到的，所述油道70d、71d是半环形的油道，为了使成形于所述吸气凸轮轴10上的所述油道43、44的所述开43a、44a与所述油道70b、71b相连接，所述油道70d、71d被成形于所述凸轮支座20的所述上支撑侧面20a上。所述油道70d、71d具有与图2和3中通过双点划线所表示的油道70c、71c相同的深度。所述深切口的成形与所述凸轮支座20的浇铸是同时进行的。

所述操作油储备腔72、73的所述上表面72a、73a被定位在比所述凸轮轴颈10a(图3)高一个预定距离A的位置上。进一步，当所述相角可变换机构30的滞后腔41和提前腔42在它们最高的位置时，所述腔41、42的最上面部分的高度与所述上表面72a、73a的高度是相同的。操作油储备腔72、73在吸气凸轮轴10的轴向上的宽度与所述油道70c、71c的宽度是相同的。所述操作油储备腔72、73的后端被定位在与所述油道70b、71b的后端大体上相同的位置，并在吸气凸轮轴10和排气凸轮轴11的中间的位置。

在上表面72a(73a)和所述凸轮轴颈10a的最上侧部分之间的所述距离A由存在于所述凸轮轴颈10a的最上侧部分之上的所述操作油储备腔72(73)中的一个上侧部分的容积所决定。所述上侧部分的容积被确定，这样在考虑到发动机1一旦被停止然后重新被起动时经过的一个统计学上最可能的时间而设定的一个固定时间内，即使操作油通过前面提到的微小的间隙流出，在所述吸气凸轮轴10内的所述油道43(44)仍被充满操作油。

在发动机1运行过程中，所述相角可变换机构30被所述油压控制阀60精细地控制，该阀与所述发动机的运行状态相应地动作。因此，所述滞后侧控制油道70和所述提前侧控制油道71在一个长时间内几乎没有被关闭。所以，当所述吸气凸轮轴10的相应相角被保持在一个相切的相角时，通过所述微小的间隙流出的操作油的数量与当所述发动机1被停止时所流出的操作油的数量相比是微不足道的，并且同样地当所述吸气凸轮轴10的一个相应相角被保持时，操作油的流出能够通过上面提到的设定时间处理。

最理想的是，所述操作油储备腔72、73的所述上侧表面72a、73a被定位于比所述滞后腔41或提前腔42的所述最上侧位置高的位置，直到所述腔72、73在所述缸头罩14内封闭为止，因为有时被定位于比所述油道43、44高的所述滞后腔41和所述提前腔42，在当发动机被停止时的一个长时间内能够维持它们处于被充满操作油的状态，所以所述相角可变换机构30更加频繁地没有任何操作延迟地进行操作。

在上面提到的实施例中，当所述发动机1被停止并因此所述油泵50被停止时，在所述提前腔42的容积大体上为零并且所述止定销钉37被装配进所述吸气凸轮链轮6的所述止定孔6c中以将所述相角可变换机构30固定在最滞后位置时，所述滞后腔41的容积最大。至于所述油压控制阀60，所述滑阀62被所述弹簧64挤压以至所述进口61a与所述滞后口61b相通，并且所述提前口61c与所述排放口61d相通。

现在，假设在所述发动机1被停止后过去一段长时间，以至在所述滞后侧控制油道70，所述提前侧控制油道71和所述提前腔42中大体上没有操作油存在。

当处于冷却状态的所述发动机1被发动并变成起动状态时，所述油泵50被操作并且所泵出的油作为操作油通过总供油油道53被送到所述油压控制阀60中。

在起动时，因为所述相切相角被设置为零，即所述最滞后位置，当所述发动机1按照从所述电控单元59来的一个指令被停止后所述油压控制阀60在一个时刻维持一种状态。在此时刻，与所述进口61a相通的所述滞后腔41通过所述滞后侧控制油道70充满操作油，并且大体上在同一时刻，所述滞后侧操作油储备腔72也被充满操作油。另一方面，在所述提前腔42中大体上没有操作油存在。以及当发动机1的起动已经完成并且所述发动机变成空转状态时这种状态也被维持。

当此后所述发动机1转入带载运转时，所述负载电磁线圈63的负载率被从所述电控单元59来的指令所控制，以便所述吸气凸轮8的相角变成等于按照所述发动机的负载和所述发动机的转速设置的一个相切相角。因此，所述滑阀62被移动以便所述进口61a与所述提前口61c相通，所述提前腔42通过所述提前侧控制油道71充满操作油，并且大体上在同一时刻，所述提前侧操作油储备腔73也被充满操作油。

当所述提前腔42中的油压超过一个预定的数值时，所述止定销钉37在能够使所述相角可变换机构30操作的所述油压的作用下从所述止定孔6c中分离，以及所述吸气凸轮轴10相对于所述吸气凸轮链轮6旋转以向提前侧改变所述吸气凸轮轴10的相角。当获得一个相切相角时，所述负载电磁线圈63的负载率被设置在50％，并且滑阀62被定位于所述中性的位置。

然后，所述负载电磁线圈63的负载率由从所述电控单元59来的一个指令所控制，以便所述吸气凸轮轴10的相应相角等于在那个时刻按照所述发动机的负载和所述发动机的转速而设置的一个相切相角。据此，所述滑阀62从所述中性位置向右或向左移动来控制操作油对所述滞后侧控制油道70和所述提前侧控制油道71其中一个油道的供应以及操作油从另一个油道的排放。这样，控制所述滞后腔41和所述提前腔42的油压以连续地改变所述吸气凸轮轴10的相角。当获得所述相切相角时，所述负载电磁线圈63的负载率被设置在50％使得所述油压控制阀60的滑阀62被固定在所述中性位置，这样由所述滞后侧控制油道70和所述提前侧控制油道71组成的所述控制油道55被关闭，并且所述吸气凸轮轴10的相应的相角保持恒定。

如果所述发动机1一旦被闲置停止或发生相似的情况，所述进口61a与所述滞后口61b以及所述提前口61c与所述排放口61d在所述油压控制阀60内相通，而在所述相角可变换机构30内所述滞后腔41被充满操作油到最大的容积以及所述提前腔42的容积变成零。这时，因为所述油泵50也被停止，所以操作油不供应给所述滞后侧控制油道70、所述提前侧控制油道71、所述滞后腔41和所述提前腔42。一方面，少量的操作油通过成形于所述凸轮轴颈10a、所述摇动轴支座19和凸轮支座20之中的所述微小的间隙流出。

然而，因为所述滞后侧操作油储备腔72提供在所述凸轮轴颈10a之上，在所述微小间隙上保留的操作油的数量多于现有技术中的数量。因此，操作油在所述滞后腔41、所述油道43和所述油道70d内所需的时间，能够长期地降低到如现有技术同样的水平。

因此，当所述发动机1再次被起动时，所述滞后腔41、所述油道43和所述油道70d充满操作油，或与现有技术相比更多的操作油保留在所述滞后腔41、所述油道43和油道70d中，这样所述相角可变换机构30滞后的操作不会发生，或所述吸气气门21变成带有相对短的操作滞后时间的一个希望的相应相角(一个相切相角)，来防止由于所述相角可变换机构30的操作滞后而造成的输出功率的降低。

如前面所说的，当获得所述相切相角时，所述油控制阀60的所述滑阀62取所述中性位置来关闭所述滞后侧控制油道70和所述提前侧控制油道71并使所述相应相角恒定。还是在这种情况下，所述滞后侧控制油道70、所述提前侧控制油道71、所述滞后腔41和所述提前腔42不被供应操作油。这时，由于所述吸气气门21给出的力引起的所述吸气凸轮轴10的转矩波动，所述相角可变换机构30的所述止挡元件31反复地挤压所述滞后腔41和所述提前腔42中的操作油，并且少量的操作油从所述微小的间隙中通过所述油道43、44和所述油道70c、70d、71c、71d流出。

由于操作油通过所述上面提到的微小的间隙流出，使所述油道43、44和油道70c、70d、71c、71d中的操作油被逐渐地减少，并且在最后，当所述滞后腔41和所述提前腔42根据由所述吸气气门21施加的力在所述吸气凸轮轴10的所述力矩的作用下扩大时，空气被吸入所述的油道。然而，因为大量的操作油被保留在所述凸轮轴颈10a之上的所述滞后侧和提前侧储备腔72、73中，所以从所述油道43、44和所述油道70c、70d、71c、71d中流出去的操作油靠所述操作油储备腔72、73中的所述操作油补充。因此，通过所述微小间隙吸入空气需要很长时间。

这样，能够降低一种可能性，即在所述吸气凸轮轴10的相应相角被固定到一个相切相角的同时，空气被吸入到所述油道43、44和所述油道70c、70d、71c、71d或所述空气进一步到达所述相角可变换机构30的所述滞后腔41和提前腔42，以便一种现象不会发生，即所述吸气凸轮轴10的相角交替地偏到所述滞后侧和所述提前侧的这种现象同时与所述吸气凸轮轴10的力矩波动的这种现象不会发生，能够防止所述发动机输出功率的波动和降低。

因为利用设置在所述摇动轴支座19的一个上表面上的用于从上面支撑所述凸轮轴颈10a的所述凸轮支座20能够提供所述操作油储备腔72、73，所以不必提供一个附加元件来形成在所述凸轮轴颈10a上方的所述操作油储备腔，并且仅仅通过改变所述凸轮支座而不改变围绕在所述吸气和排气凸轮轴周围的件的布局，能够方便地在带有一个相角可变换机构的一个内然发动机中提供所述操作油储备腔72、73。

因为构成所述滞后侧和提前侧控制油道70、71的所述油道70d、71d在所述凸轮支座中提供，所以通过将所述操作油储备腔72、73连接到在所述凸轮支座20内的所述油道70d、71d，所述操作油储备腔72、73能够被连接到所述滞后侧和提前侧控制油道70、71，这种连接紧凑且容易，不需要附加的连接通道。

因为所述操作油储备腔72、73和所述油道70d、71d能够在所述凸轮支座20浇铸的同时被成型，所以能够降低工时和成本。进一步，所述操作油储备腔72、73被成型为深切口包含整个所述油道70d、71d，所述操作油储备腔72、73与所述油道70d、71d之间的无结构连接是需要的，便于操作油储备腔72、73和所述油道70d、71d的成型。

在上面提到的实施例中，所述相角可变换机构30仅被提供在所述吸气凸轮轴10上。但是所述相角可变换机构30可以仅被提供在所述排气凸轮轴11上或可以被提供在所述吸气凸轮轴10和排气凸轮轴11两个上。进一步，由所述凸轮支座20和所述摇动轴支座19构成的所述支撑件可以由所述凸轮支座和所述缸头构成。

虽然在上面的实施例中被成形在所述凸轮支座20内的所述半环形油道70d、71d与所述滞后侧和提前侧操作油储备腔被整个成型为深切口，但是所述操作油储备腔和所述油道可以互相被分别成型并且连接它们的连通通道可以被成型在所述凸轮支座内。

代替按照上面的实施例中改变所述吸气凸轮轴10相对于所述曲轴2的相角的所述相角可变换机构30，能够使用一种相角可变换机构，在这种相角可变换机构中，提供所述吸气凸轮或所述排气凸轮，以便相对于所述凸轮轴旋转，并且所述凸轮在油压的作用下转动，以改变所述吸气气门或所述排气气门相对于所述曲轴2的相角。

在上面的实施例中，所述滞后侧控制油道70的所述油道70c、70d和所述提前侧控制油道71的所述油道71c、71d被成型在所述摇动轴支座19和所述凸轮支座20内。但是所述油道可以被成型在所述凸轮轴颈10a上。

Claims (2)

1.一种内然发动机的气门动作控制系统，包括一个由一曲轴驱动的凸轮轴，所述曲轴带有一个为了旋转而由一个支撑件支撑的凸轮轴颈；一个在所述凸轮轴上提供的用来改变由所述凸轮轴的一个凸轮驱动的一个发动机气门操作特性的液压操作特性可变换机构；一个从由所述内然发动机驱动的一个油压供应源通过至少包括所述凸轮轴和所述支撑件在内的多个件延伸到所述操作特性可变换机构的操作油道；和一个在所述操作油道中提供的用来控制传送到所述操作特性可变换机构的操作油压力的油压控制阀，

所述操作油道形成一个在所述操作特性可变换机构的一个操作腔和所述油压控制阀之间有一个第一油道和一个第二油道的控制油道，在所述凸轮轴内提供的所述第一油道有与所述操作腔连通的一端和与第二油道连通的另一端，所述第二油道成形于所述凸轮轴颈和所述支撑件之间，其特征在于：

在所述凸轮轴颈的上方设有一个与所述控制油道连通的操作油储备腔。

2.如权利要求1所述的一种内然发动机的气门动作控制系统，其特征在于：所述支撑件包括一个下部件和一个设置在所述下部件上方的凸轮支座，所述操作油储备腔设置在所述凸轮支座内并且与在所述凸轮支座内的所述第二油道连通。

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