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Gebiet der
Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein verstellbares Ventilsteuerzeitsystem
zum Steuern der Öffnungs-
und Schließzeit
eines Einlaßventils
und eines Auslaßventils,
während
ein Motor in Betrieb ist.
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Als
ein herkömmliches
verstellbares Ventilsteuerzeitsystem beschreiben eine japanische,
offengelegte Patentveröffentlichung
JP 01-92504 A und eine japanische offengelegte Patentveröffentlichung
JP 09-25-0-310 A in verstellbares Ventilsteuerzeitsystem, das enthält ein Drehübertragungsbauteil,
das in einem vorbestimmten Bereich relativ zu einem mit einer Nockenwelle
drehenden Drehbauteil drehbar gelagert ist, eine Drehkraft von einem
Kettenrad oder einer Riemenscheibe einer Kurbelwelle überträgt und an
einem inneren Umfangsbereich von ihm einen Ausnehmungsbereich aufweist,
eine Mehrzahl von an dem Drehbauteil vorgesehenen Flügeln, eine
zwischen dem Ausnehmungsbereich und dem Drehbauteil ausgebildete
Fluiddruckkammer, die von dem Flügel
in eine Frühverstellkammer
und eine Spätverstellkammer
unterteilt ist, eine erste Fluidleitung, die der Frühverstellkammer
Fluid zuführt
und aus ihr abführt,
eine zweite Fluidleitung, die der Spätverstellkammer Fluid zuführt und
aus ihr abführt
und einen Relativphasenbeschränkungsmechanismus, der
eine relative Phase zwischen dem Drehbauteil und dem Drehübertragungsbauteil
beschränkt,
wenn die relative Phase zwischen dem Drehbauteil und dem Drehübertragungsbauteil
einer vorbestimmten Phase entspricht.
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Bei
dem in den vorgenannten Veröffentlichungen
beschriebenen verstellbaren Ventilsteuerzeitsystem wird das Drehbauteil
relativ zu dem Drehübertragungsbauteil
verdreht, um die Flügel
in die Frühverstellrichtung
des Ausnehmungsbereiches in eine bestimmte Position zu bewegen,
bis die Position größter Frühverstellung
erreicht ist, um den Winkel der Ventilöffnung und des Ventilschließens nach
früh zu
verstellen, indem das Betriebsfluid der Frühverstellkammer über die
erste Fluidleitung zugeführt wird
und das Betriebsfluid aus der Spätverstellkammer über die
zweite Fluidleitung abgeführt
wird. Das Drehbauteil wird relativ zu dem Drehübertragungsbauteil verdreht,
um den Flügel
des Ausnehmungsbereiches in Spätverstellrichtung
in eine bestimmte Position zu bewegen, bis die Position größter Spätverstellung
erreicht ist, um den Winkel der Ventilöffnung und Schließung nach
spät zu
verstellen, indem das Betriebsfluid der Spätverstellkammer über die zweite
Fluidleitung zugeführt
wird und das Betriebsfluid aus der Frühverstellkammer über die
erste Fluidleitung abgeführt
wird.
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Bei
dem in den oben genannten Veröffentlichungen
beschriebenen verstellbaren Ventilsteuerzeitsystem wird das Drehbauteil
ständig
von der Kraft in der Spätverstellrichtung
mit einem unterschiedlichen Drehmoment beaufschlagt, das auf die
Nockenwelle während
des Motorbetriebs einwirkt. Wenn die Zufuhr von Betriebsfluid zu
der Fluiddruckkammer beim Anhalten des Motors aufhört, kann
der Flügel nicht
von dem Fluiddruck in der Fluiddruckkammer gesperrt werden, wird
das Drehbauteil in Spätrichtung
relativ zu dem Drehübertragungsteil
verdreht (bis die Kurbelwelle vollständig anhält), um das Drehbauteil und
das Drehübertragungsbauteil
mit einer relativen Phase entsprechend der relativen Phase zwischen
ihnen unmittelbar vor dem Anhalten des Motors anzuhalten. Wenn der
Motor in diesem Zustand angelassen wird, wird das Drehbauteil in
Spätrichtung
relativ zu dem Drehübertragungsbauteil
von dem Fluiddruck in Spätrichtung
verdreht und der Flügel
erreicht die Phase der größten Spätverstellung, wo
der Flügel
die umfangsrichtungsseitige Endfläche der Frühverstellseite des Ausnehmungsbereiches berührt. Wenn
der Motor in diesem Zustand angelassen wird, bleibt der Flügel unstabil
bis der Fluiddruck in der Fluiddruckkammer zunimmt, um den Flügel zu sperren,
und der Flügel
wird von dem unterschiedlichen, auf die Nockenwelle einwirkenden
Drehmoment vibriert, um eine umfangsseitige Endfläche des Ausnehmungsbereiches
zu berühren
und ein Geräusch
zu erzeugen. Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird die relative
Phase zwischen dem Drehbauteil und dem Drehübertragungsbauteil an der Position
größter Spätverstellung
von dem Relativphasenbeschränkungsmechanismus
beschränkt.
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Im
allgemeinen wird der volumetrische Wirkungsgrad verbessert, indem
die Schließzeit
des Einlaßventils
verzögert
wird, um die Ausgangsleistung des Motors zu verbessern, da die Einlaßluft in
den Zylinder im Breich hoher Drehzahlen des Motors mittels Trägheit hineingelangt,
selbst nachdem der Kolben seine Bewegung in Richtung oberer Totpunkt
beginnt.
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Wenn
das in den vorgenannten Veröffentlichungen
beschriebene verstellbare Ventilsteuerzeitsystem zur Steuerung des Öffnens und
des Schließens
des Einlaßventils
verwendet wird, kann, da die Ventilsteuerung zum Öffnen und
Schließen
an der Position größter Spätverstellung
zu dem Zeitpunkt bestimmt werden muß, wenn die Luft beim Anlaufen des
Motors angesaugt wird, der volumetrische Wirkungsgrad nicht durch
Spätverstellen
der Schließzeit des
Einlaßventils
verbessert werden, um die Trägheit der
Einlaßluft
im Bereich hoher Drehzahlen zu benutzen. Wenn die Ventilöffnungs-
und Schließzeit
an der Position größter Spätverstellung
für die
zeitliche Steuerung bestimmt wird, mit der der volumetrische Wirkungsgrad
durch Trägheit
der Einlaßluft
verbessert werden kann, wird das Einlaßventil geöffnet, selbst nachdem der Kolben
den unteren Totpunkt passiert hat, und sich zum oberen Totpunkt
hin beim Motorstart in der Position größter Spätverstellung bewegt. Da der
Einlaßluft
keine Trägheit
folgt, wird des weiteren einmal angesaugte Einlaßluft in umgekehrte Richtung
bewegt und abgegeben, um das Verdichtungsverhältnis nicht anzuheben und den
Zustand zu erzeugen, der keine Verbrennung erreichen kann, was Schwierigkeiten
beim Anlassen des Motors verursachen kann. Dieses Problem neigt
dazu, bei geringem Druck zu entstehen, wenn die Schließzeit des Einlaßventils bestimmt
wird, nachdem der Kolben den unteren Totpunkt passiert hat, selbst
wenn die Ventilöffnungs-
und Schließzeit
an der Position größter Spätverstellung
für die
Zeitsteuerung bestimmt wird, bei der Luft beim Anlassen des Motors
angesaugt wird und selbst wenn die Ventilöffnungszeit und Schließzeit an
der Position größter Späterverstellung nicht
mit der Zeitsteuerung bestimmt wird, bei der der volumetrische Wirkungsgrad
durch die Trägheit
der Einlaßluft
verbessert werden kann.
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Wenn
das verstellbare Ventilsteuerzeitsystem gemäß den vorgenannten Veröffentlichungen zum
Steuern des Öffnens
und Schließens
des Auslaßventils
verwendet wird, verlängert
die verspätete Schließzeit des
Auslaßventils
die Überschneidungsperiode
zwischen Einlaß-
und Auslaßventil,
so daß der
Motorstart durch Vergrößerung des
internen EGR-Volumens (Abgasrückführungsvolumens)
verschlechtert wird.
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Um
die vorgenannten Probleme zu lösen, wird
eine japanische offengelegte Patentveröffentlichung JP 09-324613 A
genannt, in der die relative Phase zwischen dem Drehbauteil und
dem Drehübertragungsbauteil
von dem Relativphasenbeschränkungsmechanismus
in einer Mittelposition beschränkt
wird, die in Richtung zur Frühverstellung
um einen vorbestimmten Winkel verschoben ist, verglichen mit der
Position der größten Spätverstellung, entsprechend
der Ventilöffnungs-
und Schließzeit, die
in der Lage ist, den volumetrischen Wirkungsgrad durch Trägheit der
Einlaßluft
zu verbessern. Bei diesem Stand der Technik geschieht es jedoch
nur für
einen kurzen Moment, daß die
relative Phase des Drehbauteils und des Drehübertragungsbauteils an der
vorbestimmten Mittelposition positioniert ist, wenn das Drehbauteil
in Spätverstellrichtung
relativ zu dem Drehübertragungsbauteil
bei dem Anhalten des Motors dreht. Entsprechend kann die Relativphase
zwischen dem Drehbauteil und dem Drehübertragungsbauteil an der vorbestimmten
Mittelposition von dem Relativphasenbeschränkungsmechanismus nicht vollständig beschränkt werden
und das durch die Berührung
zwischen dem Flügel
und der umfangsmäßigen Endfläche des
Ausnehmungsbereiches des Drehübertragungsbauteils
beim Motorstart er zeugte Geräusch
und der gleichmäßige Start des
Motors können
nicht erreicht werden.
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Im
Oberbegriff des neuen Anspruchs 1 wird von der
DE 199 14 767 A1 ausgegangen.
Bei diesem bekannten Ventilsteuerzeitsystem weist die Relativdrehbeschränkungseinrichtung
einen im Drehübertragungsbauteil
radial beweglich geführten
Verriegelungsstift auf, der bei Druckbeaufschlagung einer im Drehübertragungsbauteil
ausgebildeten Kammer in einem seiner Querschnitt entsprechende,
im Drehbauteil ausgebildete Einsatzbohrung einschiebbar ist, sofern
die relative Drehstellung zwischen Drehübertragungsbauteil und Drehbauteil
genau der Stellung entspricht, in der der Verriegelungsstift mit
der Einsatzbohrung fluchtet. Bei Beaufschlagung der Einsatzbohrung
mit Fluiddruck kann der Verriegelungsstift aus der Einsatzbohrung
herausgedrückt werden,
so dass die Verriegelung der relativen Drehstellung aufgehoben ist.
Weiter ist im Drehübertragungsbauteil
einer Ratschenstift radial verschiebbar angeordnet, der federnd
gegen die Umfangsfläche des
Drehbauteils vorgespannt ist, wobei die Umfangsfläche im Bereich
des Ratschenstiftes sägezahnartig
ausgebildet ist, so dass eine Verdrehbarkeit des Drehbauteils relativ
zum Drehübertragungsbauteil
in Spätverstellrichtung
gesperrt ist. Die Spannung ist durch Beaufschlagung einer in dem
Drehübertragungsbauteil
ausgebildeten Ringkammer mit Fluiddruck aufhebbar, der auf eine
Stufe des Ratschenstiftes wirkt.
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Eine
Eigenart der beschriebenen Ventilzeitsteuereinrichtung liegt darin,
dass der Verriegelungsstift während
einer Relativdrehung zwischen dem Drehübertragungsbauteil und dem
Drehbauteil nur für
einen außerordentlich
kurzen Augenblick in die Einsatzbohrung einschiebbar ist, um die
Relativstellung zwischen Drehbauteil und Drehübertragungsbauteil in der dem
Motorstart entsprechende Stellung zu sperren. Entsprechend muss
der Verriegelungsstift mit hohem Druck beaufschlagt werden und muss des
weiteren genau relativ zu der Einsatzbohrung angeordnet sein; andernfalls
ist ein sicheres Sperren in der dem Motorstart entsprechenden Position
nicht möglich.
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Die
DE 698 05 123 T2 beschreibt
ein verstellbares Ventilsteuerzeitsystem, bei dem eine erste Sperreinrichtung
die Relativdrehung zwischen dem Drehbauteil und dem Drehübertragungsbauteil
in der Position größter Spätverstellung
sperrt und eine zweite Sperreinrichtung die Relativdrehung in der Position
größter Frühverstellung
sperrt. Die erste Sperreinrichtung enthält den Sperrstift und eine
Nut, die im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie der Sperrstift
hat; die zweite Sperreinrichtung enthält ebenfalls einen Sperrstift
und eine Nut, die im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie der
Sperrstift hat. Somit ermöglichen
weder die erste noch die zweite Sperreinrichtung, wenn sie in Funktion
sind, eine Relativdrehung zwischen dem Drehbauteil und dem Drehübertragungsbauteil.
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In
der
DE 199 18 910
A1 ist eine Sperreinrichtung beschrieben, die die Relativdrehung
in der mittleren Position der Fluidkammer sperrt und eine Beschränkungseinrichtung,
die ein Beschränkungsbauteil
und die zweite Beschränkungsnut
enthält.
Die Sperreinrichtung enthält
einen Sperrstift und eine Sperrnut, die im wesentlichen den gleichen
Durchmesser wie der Sperrstift hat. Die Beschränkungseinrichtung beschränkt die
Relativdrehung von der Position größter Frühverstellung zu der mittleren
Position und ermöglicht
eine Relativdrehung zwischen der Position größter Frühverstellung und der mittleren Position.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Ventilsteuerzeitsystem
derart weiterzubilden, dass mit Sicherheit gewährleistet ist, dass die Relativdrehung
zwischen dem Drehübertragungsbauteil
und dem Drehbauteil in einer dem Motorstart entsprechenden Position
gesperrt ist, um ein einwandfreies Anlassen des Motors zu gewährleisten.
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Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Ventilsteuerzeitsystem
ist je nach Richtung der Abweichung der Relativstellung zwischen
dem Drehübertragungsbauteil
und dem Drehbauteil die erste oder die zweite Relativdrehbeschränkungseinrichtung
wirksam, um die Relativstellung zwischen dem Drehübertragungsbauteil
und dem Drehbauteil bei der in gegenseitiger Verdrehung in der dem
Motorstart entsprechenden Stellung beim Anlassen des Motors festzuhalten.
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Die
Unteransprüche
sind auf vorteilhafte Ausführungsformen
und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Ventilsteuerzeitsystems
gerichtet.
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Die
Wirkungen der technischen Mittel in dem erfindungsgemäßen, verstellbaren
Ventilsteuerzeitsystems sind folgende. Entsprechend den vorgenannten
technischen Mitteln wird, obwohl der Flügel von dem Fluiddruck der
Fluidkammer nicht gesperrt werden kann, um das Drehbauteil relativ
zu dem Drehübertragungsbauteil
in Spätverstellrichtung
zu drehen, wenn die Zufuhr von Betriebsfluid zu der Fluiddruckkammer
beim Anhalten des Motors aufhört,
die relative Phase zwischen dem Drehbauteil und dem Drehübertragungsbauteil
an der Position gesperrt, die dem Motorstart entspricht, wo der
Flügel
etwa in der Mitte der Fluidkammer positioniert ist, mittels der ersten
Relativdrehbeschränkungseinrichtung
und der zweiten Relativdrehbeschränkungseinrichtung beim Motorstart.
Entsprechend kann das Geräusch,
das durch die Berührung
zwischen dem Flügel
und der umfangsmässigen
Endfläche
der Fluiddruckkammer beim Motorstart erzeugt werden kann, verhindert werden.
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Da
die Ventilöffnungs-
und Schliesszeitsteuerung beim Motorstart an der relativen Phase
des Drehbauteils und des Drehübertragungsbauteils
erhalten wird, wenn der Flügel
an der Startposition positioniert ist, kann an der Position grösster Spätverstellung
die Öffnungs-
und Schliesszeit des Flügels verglichen
mit der relativen Phase an der dem Motorstart entsprechenden Position
weiter in Richtung spät verstellt
werden. Entsprechend wird der volumetrische Wirkungsgrad durch Nutzung
der Trägheit
der Einlassluft verbessert und die Ventilöffnungs- und Schliesszeit beim
Motorstart können
in Richtung früh verstellt
werden, um das weiche Starten des Motors zu erreichen und keine
Verschlechterung des Verdichtungsverhältnisses zu erzeugen.
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In
den vorgenannten technischen Mitteln kann die erste relativ Drehbeschränkungseinrichtung enthalten
ein erstes Beschränkungsbauteil,
das von einer Feder vorgespannt ist und in dem Drehbauteil oder
dem Drehübertragungsbauteil
aufgenommen ist, und eine erste Beschränkungsnut, die in dem Drehbauteil
oder dem Drehübertragungsbauteil
ausgebildet ist, die die Relativdrehung zwischen dem Drehbauteil
und dem Drehübertragungsbauteil
aus der dem Motorstart entsprechenden Position in die Position größter Frühverstellung
ermöglicht,
indem das erste Beschränkungsbauteil
eingeschoben wird, und die Relativdrehung aus der dem Motorstart
entsprechenden Position zu der Position größter Spätverstellung beschränkt. Die
zweite Relativdrehbeschränkungseinrichtung
kann ein zweites Beschränkungsbauteil
enthalten, das von einer Feder vorgespannt ist und in dem Drehbauteil
oder dem Drehübertragungsbauteil
aufgenommen ist, und eine zweite Beschränkungsnut, die in dem Drehbauteil
oder dem Drehübertragungsbauteil
ausgebildet ist, die die Relativdrehung des Drehbauteils und des
Drehbeschränkungsbauteils
aus der dem Motorstart entsprechenden Position in die Position größter Frühverstellung
beschränkt,
indem das zweite Beschränkungsbauteil
eingeschoben wird, und die Relativdrehung aus der dem Motorstart
entsprechenden Position in die Position größter Spätverstellung ermöglicht.
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Bei
den vorgenannten technischen Mitteln kann weiter ein Vorspannbauteil
vorgesehen sein, das das Drehbauteil ständig in Richtung der Frühverstellung
relativ zu dem Drehübertragungsbauteil
mit eine vorbestimmten Vorspannkraft vorspannt.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Diese
und weitere Ziele und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden
detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in
Verbindung mit der beigefügten
Zeichnungen deutlicher und leichter verständlich, in denen sind:
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1 eine
Längsschnittansicht,
die eine Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen verstellbaren
Ventilsteuerzeitsystems zeigt;
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2 eine
Vorderansicht der Ausführungsform
des verstellbaren Ventilsteuerzeitsystems bei abgenommener Frontplatte
in einem Zustand, in dem der Motor im Vergleich zu einer Sperrposition
gemäß 1 auf
einer weiter spätverstellten
Seite angehalten ist;
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3 eine
Querschnittsansicht längs
einer Linie 3-3 der 2;
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4 eine
Querschnittsansicht längs
einer Linie 4-4 der 2;
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5 eine
Vorderansicht einer Ausführungsform
des verstellbaren Ventilsteuerzeitsystems bei abgenommener Frontplatte
in einem Zustand, in dem der Motor im Vergleich zu der Sperrposition
der Ausführungsform
gemäß 1 auf
einer weiter früh
verstellten Seite angehalten ist;
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6 eine
Querschnittsansicht längs
einer Linie 6-6 der 5;
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7 eine
Querschnittsansicht längs
einer Linie 7-7 der 5;
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8 eine
Vorderansicht, die einen Sperrzustand der Ausführungsform des verstellbaren
Ventilsteuerzeitsystems der 1 bei abgenommener Frontplatte
zeigt;
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9 eine
Querschnittsansicht längs
einer Linie 9-9 der 8;
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10 eine
Querschnittsansicht längs
einer Linie 10-10 der 8;
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11 eine
Vorderansicht, die einen Frühverstellbetriebszustand
der Ausführungsform
des verstellbaren Ventilsteuerzeitsystems gemäß 1 bei abgenommener
Frontplatte zeigt;
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12 eine
Querschnittsansicht längs
einer Linie 12-12 der 11;
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13 eine
Querschnittsansicht längs
einer Linie 13-13 der 11;
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14 eine
Vorderansicht eines Spätverstellbetriebszustandes
der Ausführungsform
des verstellbaren Ventilsteuerzeitsystems gemäß 1 bei abgenommener
Frontplatte;
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15 eine
Querschnittsansicht längs
einer Linie 15-15 der 14; und
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16 eine
Querschnittsansicht längs
einer Linie 16-16 der 14.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORM
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Die
Ausführungsform
des verstellbaren Ventilsteuerzeitsystems der Erfindung wird im
folgenden und unter Bezugnahme auf die 1-16 beschrieben.
Wie in 1-4 dargestellt, enthält das verstellbare
Ventilsteuerzeitsystem ein Drehbauteil mit einem Innenrotor 20,
der in einer Einheit an einem Endbereich (linkes Ende gemäß 1)
einer Nockenwelle zusammengebaut ist, die in einem Zylinderkopf
einer Brennkraftmaschine drehbar gelagert ist, ein Drehübertragungsbauteil
mit einem Außenrotor 30,
der an der Nockenwelle 10 und dem Innenrotor 20 in
einem vorbestimmten Bereich drehbar gehalten ist, eine Frontplatte 40,
einer Rückplatte 50 und
ein Steuerkettenrad 31, das in einer Einheit an einem Umfang
des Außenrotors 30 vorgesehen
ist, eine erste Relativdrehbeschränkungseinrichtung mit einem
ersten Sperrstift 82, der an der Vorderplatte 40 angebaut
ist, einer zweiten Relativdrehbeschränkungseinrichtung mit einem
zweiten Sperrstift 80, der an der Vorderplatte 40 eingebaut
ist, einer Torsionsfeder 60 (Vorspannbauteil), die zwischen
dem Drehbauteil und dem Drehübertragungsbauteil
vorgesehen ist, um das Drehbauteil zu der Frühverstellungsseite hin (die
Richtung, die eine Frühverstellkammer vergrößert) relativ
zu dem Drehübertragungsbauteil vorspannt.
Das Steuerkettenrad 31 ist derart aufgebaut, daß es die
Drehkraft in Uhrzeigerrichtung gemäß 2 über eine
Kurbelwelle, ein Kurbelwellenkettenrad und eine Steuerkette (nicht
dargestellt) überträgt).
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Die
Nockenwelle 10 enthält
einen an sich bekannten Nocken (nicht dargestellt), der ein Einlaßventil
(nicht dargestellt) öffnet
und schließt,
und ist mit einer in axialer Richtung der Nockenwelle verlaufenden
Frühverstelleitung 11 und
einer Spätverstelleitung 12 versehen.
Die Frühverstelleitung 11,
die in einer an der Nockenwelle 10 vorgesehenen Einbaubohrung
für eine
Einbauschraube 91 ausgebildet ist, ist an eine Anschlußöffnung 101 eines
Steuerventils 100 über
eine in radialer Richtung an der Nockenwelle 10 vorgesehene
Leitung, eine zweite Ringnut 14 und eine zweite Verbindungsleitung 16,
die an dem Zylinderkopf vorgesehen ist, angeschlossen. Die Spätverstelleitung 12 ist über eine
weitere in radialer Richtung an der Nockenwelle 10 vorgesehene
Leitung, eine erste Ringnut 13 und eine an dem Zylinderkopf
ausgebildete zweite Verbindungsleitung 15 an eine Anschlußöffnung 102 des
Steuerventils 100 angeschlossen.
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In
einem Gehäuse
des Steuerventils 100 ist ein Anker 104 gemäß 1 axial
nach links gegen die Kraft einer Feder 105 durch Aktivierung
eines Solenoids 103 beweglich. Eine mit einer von dem Motor angetriebenen Ölpumpe 110 verbundene
Zufuhröffnung
ist mit der zweiten Anschlußöffnung 102 verbunden
und die erste Anschlußöffnung 101 ist
mit einer Auslaßöffnung 107 verbunden,
wenn das Solenoid 103 deaktiviert ist. Die Zufuhröffnung 106 ist
in Verbindung mit der Anschlußöffnung 101 und
die Anschlußöffnung 102 ist
in Verbindung mit der Abgabeöffnung 107,
wenn das Solenoid 103 aktiviert ist. Entsprechend wird
Betriebsfluid der Spätverstelleitung 12 zugeführt, wenn
das Solenoid 103 des Steuerventils 100 deaktiviert
ist, während
das Betriebsfluid der Frühverstelleitung 11 zugeführt wird,
wenn das Solenoid 103 aktiviert ist. Die Aktivierung des
Solenoids 103 wird von einer Steuervorrichtung (nicht dargestellt)
leistungstaktgesteuert.
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Der
mit der Nockenwelle 10 in einer Einheit über einen
Abstandshalter 90 mit der Einbauschraube 91 verbundene
Innenrotor 20 enthält
Flügelnuten 21,
um vier jeweils in radialer Richtung bewegliche Flügel 70 zu
schaffen, eine erste Leitung 24 in Verbindung mit einer
Frühverstellkammer
R1 (mit Ausnahme derjenigen oben links der 2), die
von jedem Flügel 70 abgeteilt
wird, über
eine zwischen der Innenbohrung des Innenrotors 20 und der
Einbauschraube ausgebildete Leitung 11a, eine dritte Ringnut 20a,
die an einer der Endfläche
der Nockenwelle 10 gegenüberliegenden Endfläche des
Innenrotors 20 ausgebildet ist und in Verbindung mit der
Rückleitung 12 ist,
vier zweite Leitungen 25, die von der Ringnut 20a in
Richtung zu der anderen Endflächenseite
in axialer Richtung ausgehen, eine dritte Leitung 27, die
eine Verbindung zwischen jeder zweiten Leitung 25 und jeder
Spätverstellkammmer
R2 (mit Ausnahme der linken unteren gemäß 2) herstellt,
um Betriebsfluid aus der Spätverstelleitung 12 zu
der von jedem Flügel 70 abgeteilten
Spätverstellkammer
R2 zuzuführen
und daraus abzuleiten, über die
dritte Ringnut 20a und die zweite Leitung 25.
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Jeder
Flügel 70 ist
von einer Flügelfeder 71 radial
nach außen
vorgespannt, die an dem Boden der Flügelnut 21 aufgenommen
ist.
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An
der Endfläche
(linke Seite der 2) des Innenrotors 20 ist
eine zweite Beschränkungsnut 23c (dargestellt
in 3), die sich in Umfangsrichtung erstreckt, vorgesehen,
um einen vorbestimmten Anteil eines Kopfbereiches des zweiten Sperrstifts 80 einzuschieben,
wenn die relative Phase des Innenrotors 20 und des Außenrotors 30 innerhalb
des Bereiches der relativen Phase ist, die einem Start des Motors entspricht,
und der relativen Phase, die der Position größter Frühverstellung entspricht (wobei
der Flügel 70 eine
spätverstellseitige
umfangsrichtungsmäßige Endfläche des
Vorsprungs 32 berührt
und das Volumen der Spätverstellkammer
minimal ist) und eine erste Beschränkungsnut 26c (dargestellt
in 7), die sich in Umfangsrichtung erstreckt, ist
vorgesehen, um einen vorbestimmten Anteil eines Kopfes des ersten
Sperrstiftes 82 einzuschieben, wenn die relative Phase
des Innenrotors und des Außenrotors 30 innerhalb
des Bereiches der relativen Phase ist, die dem Start des Motors
entspricht, und der relativen Phase, die der Position größter Spätverstellung
entspricht (wo der Flügel 70 die
frühverstellseitige
umfangsrichtungsmäßige Endfläche des
Vorsprungs 32 berührt
und das Volumen der Frühverstellkammer minimal
ist. Ein Endbereich der zweiten Beschränkungsnut 23c der
Frühverstellseite
des Innenrohres 20 ist zu der äußeren Umfangsfläche des
Innenrotors 20 hin offen. Ein Endbereich der ersten Beschränkungsnut 26c der
Spätverstellseite
(die Richtung sich vergrößernder
Spätverstellkammer)
des Innenrotors ist zu der äußeren Umfangsfläche des
Innenrotors 20 hin offen.
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Der
Innenrotor 20 enthält
eine vierte Leitung 23a, die in radial auswärtiger Richtung
von der Leitung 11a verläuft, die zwischen der Innenbohrung
des Innenrotors 20 und der Schraube 91 ausgebildet
ist und sich zur Außenumfangsseite
des Rotors 20 öffnet,
eine fünfte
Leitung 23b, die die Verbindung zwischen der vierten Leitung 23a und
der zweiten Beschränkungsnut 23c herstellt,
eine sechste Leitung 26a, die in radial auswärtiger Richtung
von der zweiten Leitung 25 links unten in 2 verläuft und
sich zur äußeren Umfangsseite
des Innen rotors 20 öffnet, eine
siebte Leitung 26b, die die Verbindung zwischen der sechsten
Leitung 26a und der ersten Beschränkungsnut 26c herstellt.
Die fünfte
Leitung 23b öffnet sich
zum bodenseitigen Endbereich der zweiten Beschränkungsnut 23c auf
der Spätverstellseite
des Innenrotors 20. Die siebte Leitung 26b öffnet sich
zu einem Bodenendbereich der ersten Beschränkungsnut 26c an der
Frühverstellseite
des Innenrotors 20. Eine erste Nut 23d, die in
Umfangsrichtung verläuft
und in Verbindung mit der fünften
Leitung 23b an der Spätverstellseite
des Innenrotors 20 ist, ist am Boden der zweiten Beschränkungsnut 23c ausgebildet.
Eine zweite Nut 26d, die in Umfangsrichtung verläuft und in
Verbindung mit der siebten Leitung 26b an der Frühverstellseite
des Innenrotors 20 steht ist am Boden der ersten Beschränkungsnut 26c ausgebildet.
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Der
an dem Außenumfang
des Innenrotors 20 angebaute Außenrotor 30, der um
einen vorbestimmten Bereich drehbar ist, ist mit der Vorderplatte 40 und
der Rückplatte 50 an
seinen beiden Seiten in einer Einheit mittels fünf Verbindungsschrauben 92 vorgesehen.
Vier radial einwärts
vorstehende Vorsprungbereiche 32 sind an dem Innenumfang
des Außenrotors 30 in
einem vorbestimmten Abstand in Umfangsrichtung ausgebildet. Der
Außenrotor 30 wird
von dem Innenrotor 20 drehbar gehalten, wobei die innere
Umfangsfläche
des Vorsprungsbereiches 32 die äußere Umfangsfläche des
Innenrotors 20 verschiebbar berührt. Die Frontplatte 40 enthält eine zweite
Haltebohrung 42, die den zweiten Sperrstift 80 und
eine zweite Sperrfeder 81 aufnimmt, und eine erste Haltebohrung 43,
die den ersten Sperrstift 82 und die erste Feder 83 aufnimmt,
wobei die Haltebohrunger in axialer Richtung des Außenrotors 30 ausgebildet
sind. Die zweige Haltebohrung 42 ist der zweiten Beschränkungsnut 23c des
Innenrotors 20 gegenüberliegend
angeordnet, wenn die Relativphase des Innenrotors 20 und
des Außenrotors 30 innerhalb
des Bereiches der relativen Phase ist, die dem Start des Motors
entspricht und der relativen Phase, die der Position der größten Spätverstellung
entspricht. Die erste Haltebohrung 43 ist der ersten Beschränkungsnut 26c des
Innenrotors 20 gegenüberliegend
positioniert, wenn die relative Phase des In nenrotors 20 und
des Außenrotors 30 innerhalb
des Bereiches der relativen Phase ist, die dem Start des Motors
entspricht, und der relativen Phase, die der Position der größten Frühverstellung
entspricht.
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Jeder
Flügel 20 enthält ein im
Querschnitt bogenförmiges
Vorderende, ist mit der Flügelnut 21 des
Innenrotors 20 zwischen der Frontplatte 40 und der
Rückplatte 50 in
radialer Richtung beweglich zusammengebaut, unterteilt eine Fluiddruckkammer RO,
die mit dem Außenrotor 30,
jedem Vorsprungbereich 32 des Außenrotors 30, dem
Innenrotor 20, der Frontplatte 40 und der Rückplatte 50 gebildet
ist, in die Frühverstellkammer
R1 und die Spätverstellkammer
R2 und beschränkt
die Phase (den vorbestimmten relativen Drehbereich des Innenrotors 20 und
des Außenrotors 3),
die durch das verstellbare Ventilzeitsteuersystem eingestellt wird,
wenn der Flügel 70 die umfangsmäßige Endfläche des
Vorsprungs 32 berührt,
der an dem Außenrotor 30 ausgebildet
ist. Entsprechend wird die relative Drehung zu der Frühverstellseite
des Innenrotors 20 relativ zum Außenrotor 30 beschränkt, wenn
der Flügel 70 links
unten gemäß 11 die
umfangsmäßige Endfläche der
Spätverstellseite
des Vorsprungsbereiches 32 (die Position der größten Frühverstellung)
berührt.
Die relative Drehung zu der Spätverstellseite
des Innenrotors 20 relativ zu dem Außenrotor 30 wird beschränkt, wenn der
Flügel 70 oben
links in 14 die umfangsmäßige Endfläche der
Frühverstellseite
des Vorsprungs 32 (die Position größter Spätverstellung) berührt.
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Der
mit der zweiten Haltebohrung 42 in axialer Richtung verschiebbar
zusammengebaute zweite Sperrstift 80 ist gemäß 3 mittels
der zweiten Feder 81 nach rechts vorgespannt, die zwischen
dem zweiten Sperrstift 80 und dem Boden der zweiten Haltebohrung 42 vorgesehen
ist. Der in der ersten Haltebohrung 43 in axialer Richtung
verschiebbar zusammengebaute erste Sperrstift 82 ist gemäß 4 nach
rechts von der ersten Feder 83 vorgespannt, die zwischen
dem ersten Sperrstift 82 und dem Boden der ersten Haltebohrung 43 vorgesehen
ist. Wenn die relative Phase des Innenrotors 20 und des
Außenrotors 30 innerhalb
des Bereiches der relativen Phase ist, die dem Start des Motors
entspricht, und der relativen Phase, die der Position größter Spätverstel lung entspricht,
wird der Kopfbereich des zweiten Sperrstifts 80 somit in
die zweite Beschränkungsnut 23c eingeschoben,
ist die relative Drehung des Innenrotors 20 und des Außenrotors 30 aus
der dem Start des Motors entsprechende Position in die der Position
größter Spätverstellung
entsprechende Position erlaubt, und die relative Drehung des Innenrotors 20 und
des Außenrotors 30 aus
der Position, die dem Start des Motors entspricht, zu der Position
größter Frühverstellung
ist beschränkt.
Wenn die relative Phase des Innenrotors 20 und des Außenrotors 30 innerhalb
des Bereiches der relativen Phase ist, die dem Start des Motors
entspricht, und der relativen Position, die der Position größter Frühverstellung entspricht,
wird der Kopf des ersten Sperrstifts 82 in die erste Beschränkungsnut 26c eingeschoben,
ist die relative Drehung des Innenrotors 20 und des Außenrotors 30 aus
der dem Start des Motors entsprechenden Position zu der Position
größter Frühverstellung
erlaubt und die relative Drehung des Innenrotors 20 und
des Außenrotors 30 aus
der dem Start des Motors entsprechenden Position in die Position größter Spätverstellung
beschränkt.
Wenn die relative Phase des Innenrotors 20 und des Außenrotors 30 an
der relativen Phase ist, die dem Start des Motors entspricht, wird
der zweite Sperrstift 80 in die zweite Beschränkungsnut 23c eingeschoben,
und der erste Sperrstift 82 wird in die erste Beschränkungsnut 26c eingeschoben,
um die Position der relativen Phase des Innenrotors 20 und
des Außenrotors 30 zu
verriegeln.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
des erfindungsgemäßen verstellbaren
Ventilsteuerzeitsystems wird das Drehbauteil, das den Innenrotor 20 enthält, mittels
der Torsionsfder 60 ständig
in Frühverstellrichtung
relativ zu dem drehübertragendem Bauteil
vorgespannt; das den Außenrotor 30,
die Formplatte 40 und die Rückplatte 50 enthält. Die
Vorspannkraft der Torsionsfeder 60 ist derart vorbestimmt,
daß sie
dem Mittelwert des veränderlichen Drehmoments
(das mittlere Drehmoment, das die Drehung der Nockenwelle 10 zu
der Spätverstellseite bewirkt)
zur Beeinflussung der Nockenwelle 10 entspricht. Die Torsionsfeder 60 ist
aufgenommen in einem zylindrischen Bereich 41 der Frontplatte 40 und einer
Ringnut 20x, die an der Vorderseite des Innenrotors 20 kontinuierlich
mit dem zylindrischen Bereich 41 ausgebildet ist. Ein Ende
der Torsionsfeder ist in Eingriff mit dem Flanschbereich 46,
der an dem Endbereich des zylindrischen Bereiches 41 ausgebildet ist
und ihr anderes Ende ist mit dem Bodenbereich der vierten Ringnut 20x in
Eingriff.
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Wenn
bei der vorliegenden Ausführungsform des
erfindungsgemäßen verstellbaren
Ventilsteuerzeitsystems die relative Phase des Innenrotors 20 und
des Außenrotors 30 an
der relativen Phase ist, die dem Start des Motors entspricht, ist
die Öffnungs- und
Schließzeit
des Einlaßventils
(nicht dargestellt) derart vorbestimmt, daß es der Steuerung entspricht, bei
der der Motorstart möglich
ist. Wenn die relative Phase dem Motorstart entspricht, ist jeder
Flügel 70 etwa
in der Mitte der Fluiddruckkammer R0 positioniert, wobei der Innenrotor 20 relativ
zu dem Außenrotor 30 aus
der Position größter Spätverstellung (dargestellt
in 14) in Richtung zur Frühverstellung um einen vorbestimmten
Winkel θ (dargestellt
in 8) verdreht ist.
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Wenn
bei dem verstellbaren Ventilsteuerzeitsystem der vorliegenden Ausführungsform
mit dem vorbeschriebenen Aufbau die relative Phase des Innenrotors 20 und
des Außenrotors 30 an
der relativen Phase ist, die dem Start des Motors entspricht, wie
in 8-10 dargestellt, sind die Köpfe des
zweiten Sperrstifts 80 und des ersten Sperrstifts 82 in
die zweite Beschränkungsnut 23c bzw.
die erste Beschränkungsnut 26c eingeschoben,
bis Betriebsfluid mit gleichem oder einem größerem als einem ersten vorbestimmten
Druck der Frühverstelleitung
und der Spätverstelleitung 12 aus
der von dem Motor angetriebenen Ölpumpe 110 über das
Steuerventil 100 (siehe 9 und 10)
zugeführt
wird.
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Entsprechend
ist die relative Drehung des Innenrotors 20 und des Außenrotors 30 von
dem veränderlichen
Drehmoment, das auf die Nockenwelle bei Betätigung des Einlaßventils
wirkt, von dem ersten Sperrstift 82 und dem zweiten Sperrstift 80 eingeschränkt, so
daß nicht
die relative Drehungsvibration erzeugt wird, was das Erzeugen des
Berührgeräusches zwischen
dem Flügel 70 und
dem Ursprungsbereich 32 verhindert, das mit der Drehvibration
verbunden ist.
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Wenn
das Steuerventil 100 nicht mit Energie beaufschlagt ist
und das Betriebsfluid mit gleichem oder größerem als dem ersten vorbestimmten
Druck von der Ölpumpe 10 über das
Steuerventil 100 zu der Spätverstelleitung 12 geführt wird,
nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer vom Motorstart vergangen ist,
wird das Betriebsfluid der ersten Beschränkungsnut 26c über die
zweite Leitung 25, die sechste Leitung 26a und
die siebte Leitung 26b zugeführt, wird der erste Sperrstift 82 in
die Haltebohrung 43 hineinbewegt, wobei die Vorspannkraft
der Feder 83 überwunden
wird, und wird der Kopf des ersten Sperrstifts 82 aus der
ersten Beschränkungsnut 26c heraus
zu der Haltebohrung 43 zurückgezogen. Da die Frühverstelleitung 11 in
Verbindung mit einem Fluidreservoir (einem Ölreservoir 120) über das
Steuerventil 100 ist, wird der Kopfbereich des zweiten
Sperrstifts 80 in der zweiten Beschränkungsnut 23c von
der Vorspannkraft der Feder 81 gehalten. Entsprechend ist die
Drehung des Innenrotors 20 relativ zu dem Außenrotor 30 aus
der dem Motorstart entsprechenden Position in die Position größter Spätvorstellung
möglich.
Wenn der Druck des von der Ölpumpe 110 über das
Steuerventil 100 zu der Spätverstelleitung 12 gelieferten
Betriebsfluids gleich oder größer als
ein zweiter vorbestimmter Druck (der zweite vorbestimmte Druck ist
größer als
der erste vorbestimmte Druck) wird, wird das Betriebsfluid von der
Spätverstelleitung 12 zu
jeder Spätverstellkammer über die dritte
Ringnut 20a, die zweite Leitung 25, die dritte Leitung 27,
die sechste Leitung 26a, die siebte Leitung 26b und
die erste Beschränkungsnut
in diesem Zustand (in dem nicht mit Energie beaufschlagten Zustand)
geliefert und das Betriebsfluid wird aus jeder Frühverstellkammer
R1 abgegeben, um zu der Spätverstellkammer
R2 über
die erste Leitung 24, die zweite Beschränkungsnut 23c, die
fünfte
Leitung 23b, die vierte Leitung 23a, die Früherstelleitung 11, und
das Steuerventil 100 zu strömen, der Innnenrotor 20 und
jeder Flügel 70 drehen
relativ zu dem Außenrotor 30 zur
Spätverstellseite
hin. Das Ausmaß der relativen
Drehung zu der Spätverstellseite
hin (das größte Spätverstellmaß) wird
von dem Flügel 70 (dem
oben links) beschränkt,
der die Umfangsendfläche
der Frühverstellseite
des Vorsprungs 32 (in 14 dargestellt)
durch die Drehung des Innenrotors 20 relativ zum Außenrotor 30 um
den vorbestimmten Winkel θ aus
der Position, die dem Motorstart entspricht (in 8 gezeigt),
zu der Spätverstellseite
hin berührt.
In diesem Fall wird, wie in 15 gezeigt,
der Kopfbereich des zweiten Sperrstifts 80 in die zweite
Beschränkungsnut 23c eingeschoben.
Wie in 16 dargestellt, ist der Kopfbereich
des ersten Sperrstifts 82 nicht in die erste Beschränkungsnut 26c eingeschoben
und berührt
verschiebbar die Vorderseite des Innenrotors 20.
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Wenn
das Steuerventil 100 mit Energie beaufschlagt wird (das
Tastverhältnis
des dem Solenoid 103 zugeführten elektrischen Stroms wird
höher festgelegt),
wird das Betriebsfluid mit gleichem oder größerem Druck als dem zweiten
vorbestimmten Druck jeder Frühverstellkammer
R1 über
die Frühverstelleitung 11,
die erste Leitung 24, die vierte Leitung 23a, die
fünfte
Leitung 23b und die zweite Beschränkungsnut 23c zugeführt und
das Betriebsfluid wird von jeder Spätverstellkammer R2 über die
zweite Leitung 25, die sechste Leitung 26a, die
siebte Leitung 26b, die dritte Leitung 27, die
Spätverstelleitung 12 und
das Steuerventil 10 abgegeben, um zu der Vorverstellkammer
R1 zu strömen.
Entsprechend drehen der Innenrotor 20 und jeder Flügel 70 relativ
zu dem Außenrotor 30 zur
Frühverstellseite.
Dieses Ausmaß der
relativen Drehung (die größtmögliche Frühverstellung)
wird von dem Flügel 70 (demjenigen unten
links) beschränkt,
der die Umfangsendfläche der
Spätverstellseite
des Vorsprungs 32, wie in 11 gezeigt,
berührt.
In diesem Fall wird der Kopfbereich des ersten Sperrstifts 82 in
die erste Beschränkungsnut 26c von
der Feder 83 eingeschoben, wenn die erste Haltebohrung 43 der
ersten Beschränkungsnut 26c gegenüberliegend
ist (13). Der Kopfbereich des zweiten Sperrstifts 80 ist
nicht in die zweite Beschränkungsnut 23c eingeschoben,
um die Vorderseite des Innenrotors 20 (12)
verschiebbar zu berühren.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
des verstellbaren Ventilsteuerzeitsystems wird der Zeitablauf des Öffnens und
Schließens
des Einlaßventils entsprechend
dem Zeitablauf des Motorstarts bestimmt, wenn der Innenrotor 20 und
Außenrotor 30 in der
vorbestimmten relativen Phase sind, in der jeder Flügel 70 in
der Mitte der Fluiddruckkammer R0 positioniert ist und der Innenrotor 20 relativ
zu dem Außenrotor 30 aus
der Position größter Spätverstellung (14)
in Richtung der Frühverstellseite
um den vorbestimmten Winkel θ (8)
verdreht ist. Wenn sich der Flügel 70 in
dem Bereich von der dem Motorstart entsprechenden Position in die
Position größter Spätverstellung
bewegt, so daß der
Flügel 70 die Umfangsendfläche des
Vorsprungs 32 in Frühverstellung
berührt,
kann entsprechend die Position größter Spätverstellung im Vergleich mit
dem Öffnungs-
und Schließzeitverlauf
des Ventils bei der Motorverbrennung weiter verzögert werden. Durch Verschieben
der Phase in vorstehender Weise aus der dem Motorstart entsprechenden
Position auf die Spätverstellseite
durch Steuerung des Steuerventils 100, um die Schließzeit des
Einlaßventils
(nicht dargestellt) bis zu dem Zeitablauf zu verzögern, bei
dem die Motorverbrennung Schwierigkeiten hat, den Motor zu starten,
wird der volumetrische Wirkungsgrad durch die Trägheit der Einlaßluft verbessert,
um die Ausgangsleistung des Motors bei hoher Drehzahl zu verbessern.
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Wenn
der Motor stoppt, stoppt die Betätigung
der Ölpumpe 110,
um die Zufuhr von Betriebsfluid zu der Fluiddruckkammer R0 zu stoppen
und das Steuerventil 100 wird nicht mehr mit Energie beaufschlagt.
Folglich wirken der Frühverstellfluiddruck in
der Frühverstellkammer
R1 und der Spätverstellfluiddruck
in der Spätverstellkammer
R2 nicht, um den Flügel 70 zu
bewegen. Nur die Kraft (bis die Kurbelwelle des Motors vollständig anhält) in Richtung der
Spätverstellung
durch das auf die Nockenwelle 10 wirkende variable Drehmoment
wirkt auf den Innenrotor 20 und die Nockenwelle 10.
Die relative Phase des Innenrotors 20 und des Außenrotors 30 beim
Motorstopp wird entsprechend der relativen Phase des Innenrotors 20 und
des Außenrotors 30 unmittelbar
vor dem Anhalten bestimmt. Wenn die relative Phase beim Stoppen
des Motors der relativen Phase bei der dem Motorstart entsprechenden
Position entspricht, sind der Kopfbereich des ersten und des zweiten
Sperrstifts 82, 80 in die erste und die zweite
Beschränkungsnut 26c, 23c von
der Feder 84, 81 eingeschoben, um die Position
der relativen Phase des Innenrotors 20 und des Außenrotors 30 zu verriegeln.
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Wenn
die relative Phase des Innenrotors 20 und des Außenrotors 30 beim
Stopp des Motors auf der Frühverstellseite
im Vergleich zu der dem Motorstart entsprechenden Position positioniert
ist, wie in 5 dargestellt, ist der Kopfbereich
des zweiten Sperrstifts 80 nicht in die zweite Beschränkungsnut 23c (6)
eingeschoben und der Kopfbereich des ersten Sperrstifts 82 ist
in die erste Beschränkungsnut 26c eingeschoben.
Entsprechend ist die relative Drehung des Innenrotors 20 und
des Außenrotors 30 zwischen
der dem Motorstart entsprechenden Position und der Position größter Frühverstellung
beschränkt.
Wenn die Kurbelwelle von dem Motoranlasser beim Start des Motors
unter dieser Bedingung betätigt
wird, dreht der Innenrotor 20 relativ zu dem Außenrotor 30 zwischen
dem Bereich der dem Motorstart entsprechenden Position und der Position
der größten Frühverstellung
infolge des variablen Drehmoments, das auf die Kurbelwelle 10 wirkt,
und der Kopf des zweiten Sperrstifts 80 wird in die zweite
Beschränkungsnut 23c eingeschoben,
wenn die relative Phase des Innenrotors 20 und des Außenrotors 30 an
der dem Motorstart entsprechenden Position positioniert ist. Folglich
ist die relative Phase des Innenrotors 20 und des Außenrotors 30 verriegelt.
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Wenn
die relative Phase des Innenrotors 20 und des Außenrotors 30 beim
Stopp der Maschine der Spätverstellseite
im Vergleich mit der dem Motorstart entsprechenden Position entspricht,
wie in 2 dargestellt, wird der Kopfbereich des zweiten Sperrstift 80 in
die zweite Beschränkungsnut 23c (3)
eingeschoben und der Kopfbereich des ersten Sperrstifts 82 wird
nicht in die erste Beschränkungsnut 26c eingeschoben.
Entsprechend ist die relative Phase des Innenrotors 20 und
des Außenrotors 30 in
dem Bereich zwischen der dem Motorstart entsprechenden Position
und der Position größter Spätverstellung
beschränkt.
Wenn die Kurbelwelle von dem Motoranlasser beim Starten des Motors
unter dieser Bedingung betätigt
wird, dreht der Innenrotor 20 relativ zu dem Außenrotor 30 zwischen
der dem Motorstart entsprechenden Position und der Position der
größten Sperrstellung
infolge des variablen Drehmoments, das auf die Nockenwelle 10 wirkt,
und der Kopfbereich des ersten Sperrstifts 82 wird in die
erste Beschränkungsnut 26c eingeschoben,
wenn die Relativposition des Innenrotors 20 und des Außenrotors 30 der
dem Motorstart entsprechenden Position entspricht. Folglich wird
die relative Phase des Innenrotors 20 und des Außenrotors
verriegelt. Da es eine bestimmte Zeit dauert, um den Druck des von
der Ölpumpe 110 gelieferten
Betriebsfluids nach dem Motorstart auf einen gleichen oder höheren Wert
als der erste vorbestimmte Druck anzuheben, werden der erste und
der zweite Sperrstift 82, 80 in die erste und die
zweite Beschränkungsnut 26c, 23c von
der ersten und der zweiten Feder 83, 81 für die vorgenannte Betätigung von
dem Motoranlasser eingeschoben.
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Im
gegebenen Verlauf wird eine unnötige
Relativdrehung zwischen dem Drehbauteil, enthaltend die Nockenwelle 10,
den Innenrotor 20 und jeden Flügel 70, und dem Drehübertragungsbauteil,
enthaltend den Außenrotor 30,
die Frontplatte 40 und die Rückplatte 50 vollständig eingeschränkt, was
das Erzeugen eines Geräusches
durch den Flügel,
das mit einer unnötigen
Relativdrehung zwischen dem Drehbauteil und dem Drehübertragungsbauteil
verbunden ist, verhindert.
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Entsprechend
der vorliegenden Ausführungsform
des erfindungsgemäßen verstellbaren Ventilsteuerzeitsystems
kann der volumetrische Wirkungsgrad bei hoher Motordrehzahl verbessert
werden, während
die Geräuscherzeugung
durch die Berührung
zwischen dem Flügel 70 und
der Umfangsendfläche
des Vorsprungs 32 beim Start des Motors verhindert werden
kann und der weiche Start des Motors verbessert wird.
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Die
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird zwar auf das verstellbare Ventilsteuerzeitsystem
angewandt, das an der Nockenwelle für das Lufteinlaßventil
eingebaut ist; die Erfindung kann jedoch auch für das verstellbare Ventilsteuerzeitsystem
verwendet werden, das an der Nockenwelle für Auslaßluft in der gleichen Weise
angebaut ist.
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Obwohl
bei der vorliegenden Ausführungsform
des verstellbaren Ventilsteuerzeitsystems die Beschränkungsfreigabe
des zweiten Sperrstifts 80 durch das Betriebsfluid erfolgt,
das in die Frühverstellkammer
strömt
und die Beschränkungsfreigabe des
ersten Sperrstifts 82 durch das Betriebsfluid erreicht
wird, das in die Spätverstellkammer
strömt, kann
das Betriebsfluid für
die Beschränkungsfreigabe
des ersten und des zweiten Sperrstifts 82, 80 durch
eine getrennte Leitung hindurch zugeführt werden, die von den in
Verbindung mit der Frühverstellkammer
und der Spätverstellkammer
stehenden Leitungen verschieden ist.
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Die
vorstehende detaillierte Beschreibung soll als beispielhafte Darstellung
betrachtet werden und nicht als limitierend und es sei darauf hingewiesen,
daß die
Ansprüche
einschließlich
aller Äquivalente
den Umfang der Erfindung definieren sollen.