DE102010023193B4 - Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung - Google Patents
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Abstract
Eine Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung (1) zum Steuern eines Ventilzeitverhaltens eines Ventils, das konfiguriert ist, durch eine Nockenwelle (2) geöffnet und geschlossen zu werden, entsprechend einem Drehmoment, das von einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors übertragen wird, wobei die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung (1) konfiguriert ist, das Ventilzeitverhalten zu steuern, indem ein Hydraulikfluid verwendet wird, das von einer Zuführquelle (4) mit einem Antriebsbetrieb der Brennkraftmaschine zugeführt wird, wobei die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung (1) aufweist:
ein Gehäuse (11), das mit der Kurbelwelle drehbar ist, wobei das Gehäuse (11) eine Aussparung (151, 152) hat, die von einer Innenfläche des Gehäuses (11) eingelassen ist,
einen Flügelrotor (14), der mit der Nockenwelle (2) drehbar ist, wobei der Flügelrotor (14) einen Flügel (141) hat, der ein Inneres des Gehäuses (11) in eine Voreilkammer (22) und eine Verzögerungskammer (26) in eine Rotationsrichtung unterteilt, wobei der Flügelrotor (14) konfiguriert ist, eine Rotationsphase in Bezug auf das Gehäuse (11) zu einer Voreilseite oder einer Verzögerungsseite dementsprechend zu ändern, wenn ein Hydraulikfluid der Voreilkammer (22) oder der Verzögerungskammer (26) zugeführt wird,
eine Verriegelungseinheit mit einer Verriegelungskammer (31), wobei die Verriegelungseinheit konfiguriert ist, den Flügelrotor (14) in Bezug auf das Gehäuse (11) zu verriegeln, wenn ein Hydraulikfluid aus der Verriegelungskammer (31) ausgegeben wird, wobei die Verriegelungseinheit konfiguriert ist, die Verriegelung freizugeben, wenn ein Hydraulikfluid der Verriegelungskammer (31) zugeführt wird,
einen Ventilkörper (61) mit einem Betriebsanschluss (661, 662), der mit der Voreilkammer (22) und der Verzögerungskammer (26) verbindbar ist, einem Verriegelungsanschluss (663), der mit der Verriegelungskammer (31) verbindbar ist, einem Zuführanschluss (664, 665), der konfiguriert ist, mit einem Hydraulikfluid von der Zuführquelle (4) gespeist zu werden, und einem Auslassanschluss (666, 667), der konfiguriert ist, ein Hydraulikfluid auszugeben,
ein Ventilelement (70), das in entgegengesetzte Richtungen einschließlich einer ersten Richtung (X) und einer zweiten Richtung (Y) linear beweglich ist, wobei das Ventilelement (70) konfiguriert ist, den Betriebsanschluss (661) mit dem Zuführanschluss (664) zu verbinden und den Verriegelungsanschluss (663) mit dem Auslassanschluss (666, 667) zu verbinden, wenn eine Bewegung in einem ersten Bereich (RI) stattfindet, der ein Hubbereich mit einem Ende eines beweglichen Bereiches des Ventilelementes (70) in erster Richtung (X) ist, wobei das Ventilelement (70) konfiguriert ist, sowohl den Betriebsanschluss (661, 662) als auch den Verriegelungsanschluss (663) mit dem Zuführanschluss (664, 665) zu verbinden, wenn eine Bewegung in einem zweiten Bereich (Rf) erfolgt, der ein Hubbereich ist, der in Bezug auf den ersten Bereich (RI) in die zweite Richtung (Y) verschoben ist,
eine Vorspanneinheit (80), die konfiguriert ist, zu bewirken, dass eine Vorspannkraft das Ventilelement (70) in die erste Richtung (X) vorspannt, wenn eine elastische Verformung auftritt, und
eine Antriebsquelle (90), die konfiguriert ist, zu bewirken, dass eine Antriebskraft das Ventilelement (70) in die zweite Richtung (Y) bewegt, wobei
die Verriegelungseinheit aufweist:
ein Regulierelement (32), das im Flügelrotor (14) untergebracht ist und vor und zurück bewegbar ist, wobei das Regulierelement (32) konfiguriert ist, die Rotationsphase in einer Regulierphase zwischen einer maximal vorgeeilten Phase und einer maximal verzögerten Phase zu verriegeln, wenn eine Bewegung in eine Schubrichtung (X) stattfindet, um ein Schieben in die Aussparung (151, 152) auszuführen, wobei das Regulierelement (32) konfiguriert ist, die Verriegelung der Rotationsphase freizugeben, wenn eine Bewegung in eine Zurückziehrichtung (Y) erfolgt, um aus der Aussparung (151, 152) zurückgezogen zu werden, und
ein Federelement (33, 35), das konfiguriert ist, das Regulierelement (32) in die Schubrichtung (X) vorzuspannen, um das Regulierelement (32) in die Aussparung (151, 152) zu schieben, wenn es in der Regulierphase ist, wobei das Federelement (33, 35) konfiguriert ist, das Regulierelement (32) vorzuspannen, um mit einer Innenfläche des Gehäuses (11) in Berührung zu sein, wenn es in einer Rotationsphase ist, die sich von der Regulierphase unterscheidet,
wobei der erste Bereich (RI) ein Verriegelungsbereich ist, in dem das Regulierelement (32) die Rotationsphase in der Regulierphase verriegelt, und der erste Bereich (RI) einen Drosselbereich aufweist, in dem der Betriebsanschluss (661), der mit der Voreilkammer (22) in Verbindung steht, weiter mit dem Zuführanschluss (664) in Verbindung steht, sodass eine Voreilzuführströmung, die der Voreilkammer (22) zugeführt wird, gedrosselt wird, sodass diese niedriger als eine Voreilzuführströmung ist, wenn sich das Ventilelement (70) am Ende des beweglichen Bereiches in der ersten Richtung (X) befindet.
ein Gehäuse (11), das mit der Kurbelwelle drehbar ist, wobei das Gehäuse (11) eine Aussparung (151, 152) hat, die von einer Innenfläche des Gehäuses (11) eingelassen ist,
einen Flügelrotor (14), der mit der Nockenwelle (2) drehbar ist, wobei der Flügelrotor (14) einen Flügel (141) hat, der ein Inneres des Gehäuses (11) in eine Voreilkammer (22) und eine Verzögerungskammer (26) in eine Rotationsrichtung unterteilt, wobei der Flügelrotor (14) konfiguriert ist, eine Rotationsphase in Bezug auf das Gehäuse (11) zu einer Voreilseite oder einer Verzögerungsseite dementsprechend zu ändern, wenn ein Hydraulikfluid der Voreilkammer (22) oder der Verzögerungskammer (26) zugeführt wird,
eine Verriegelungseinheit mit einer Verriegelungskammer (31), wobei die Verriegelungseinheit konfiguriert ist, den Flügelrotor (14) in Bezug auf das Gehäuse (11) zu verriegeln, wenn ein Hydraulikfluid aus der Verriegelungskammer (31) ausgegeben wird, wobei die Verriegelungseinheit konfiguriert ist, die Verriegelung freizugeben, wenn ein Hydraulikfluid der Verriegelungskammer (31) zugeführt wird,
einen Ventilkörper (61) mit einem Betriebsanschluss (661, 662), der mit der Voreilkammer (22) und der Verzögerungskammer (26) verbindbar ist, einem Verriegelungsanschluss (663), der mit der Verriegelungskammer (31) verbindbar ist, einem Zuführanschluss (664, 665), der konfiguriert ist, mit einem Hydraulikfluid von der Zuführquelle (4) gespeist zu werden, und einem Auslassanschluss (666, 667), der konfiguriert ist, ein Hydraulikfluid auszugeben,
ein Ventilelement (70), das in entgegengesetzte Richtungen einschließlich einer ersten Richtung (X) und einer zweiten Richtung (Y) linear beweglich ist, wobei das Ventilelement (70) konfiguriert ist, den Betriebsanschluss (661) mit dem Zuführanschluss (664) zu verbinden und den Verriegelungsanschluss (663) mit dem Auslassanschluss (666, 667) zu verbinden, wenn eine Bewegung in einem ersten Bereich (RI) stattfindet, der ein Hubbereich mit einem Ende eines beweglichen Bereiches des Ventilelementes (70) in erster Richtung (X) ist, wobei das Ventilelement (70) konfiguriert ist, sowohl den Betriebsanschluss (661, 662) als auch den Verriegelungsanschluss (663) mit dem Zuführanschluss (664, 665) zu verbinden, wenn eine Bewegung in einem zweiten Bereich (Rf) erfolgt, der ein Hubbereich ist, der in Bezug auf den ersten Bereich (RI) in die zweite Richtung (Y) verschoben ist,
eine Vorspanneinheit (80), die konfiguriert ist, zu bewirken, dass eine Vorspannkraft das Ventilelement (70) in die erste Richtung (X) vorspannt, wenn eine elastische Verformung auftritt, und
eine Antriebsquelle (90), die konfiguriert ist, zu bewirken, dass eine Antriebskraft das Ventilelement (70) in die zweite Richtung (Y) bewegt, wobei
die Verriegelungseinheit aufweist:
ein Regulierelement (32), das im Flügelrotor (14) untergebracht ist und vor und zurück bewegbar ist, wobei das Regulierelement (32) konfiguriert ist, die Rotationsphase in einer Regulierphase zwischen einer maximal vorgeeilten Phase und einer maximal verzögerten Phase zu verriegeln, wenn eine Bewegung in eine Schubrichtung (X) stattfindet, um ein Schieben in die Aussparung (151, 152) auszuführen, wobei das Regulierelement (32) konfiguriert ist, die Verriegelung der Rotationsphase freizugeben, wenn eine Bewegung in eine Zurückziehrichtung (Y) erfolgt, um aus der Aussparung (151, 152) zurückgezogen zu werden, und
ein Federelement (33, 35), das konfiguriert ist, das Regulierelement (32) in die Schubrichtung (X) vorzuspannen, um das Regulierelement (32) in die Aussparung (151, 152) zu schieben, wenn es in der Regulierphase ist, wobei das Federelement (33, 35) konfiguriert ist, das Regulierelement (32) vorzuspannen, um mit einer Innenfläche des Gehäuses (11) in Berührung zu sein, wenn es in einer Rotationsphase ist, die sich von der Regulierphase unterscheidet,
wobei der erste Bereich (RI) ein Verriegelungsbereich ist, in dem das Regulierelement (32) die Rotationsphase in der Regulierphase verriegelt, und der erste Bereich (RI) einen Drosselbereich aufweist, in dem der Betriebsanschluss (661), der mit der Voreilkammer (22) in Verbindung steht, weiter mit dem Zuführanschluss (664) in Verbindung steht, sodass eine Voreilzuführströmung, die der Voreilkammer (22) zugeführt wird, gedrosselt wird, sodass diese niedriger als eine Voreilzuführströmung ist, wenn sich das Ventilelement (70) am Ende des beweglichen Bereiches in der ersten Richtung (X) befindet.
Description
- GEBIET DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung für das Steuern eines Ventilzeitverhaltens eines Ventils, das durch eine Nockenwelle geöffnet und geschlossen wird, und zwar entsprechend einem Drehmoment, das von einer Kurbelwelle in einer Brennkraftmaschine übertragen wird, indem Hydraulikfluid verwendet wird, das von einer Zuführquelle mit einem Antriebsbetrieb der Brennkraftmaschine zugeführt wird.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Herkömmlicherweise weist eine bekannte Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung ein Gehäuse, das mit einer Drehung einer Kurbelwelle drehbar ist, und einen Flügelrotor auf, der mit einer Rotation einer Nockenwelle drehbar ist und einen Flügel hat, um eine Betriebskammer in dem Gehäuse in einer Rotationsrichtung abzuteilen. Eine solche Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung ist konfiguriert, eine Rotationsphase des Flügelrotors in Bezug auf das Gehäuse zu ändern, indem ein Hydraulikfluid der Betriebskammer zugeführt wird. Entsprechend der US-Veröffentlichung
US 2002 / 0 139 332 A1 JP 2002 357 105 A - Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung der US-Veröffentlichung
US 2002 / 0 139 332 A1 US 2002 / 0 139 332 A1 US 2002 / 0 139 332 A1 US 2002 / 0 139 332 A1 zwei Steuerventile aufweist, wobei eines für eine Phasensteuerung und das andere für eine Verriegelungsstiftsteuerung vorgesehen ist. - Bei einer solchen Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung steht, wenn das Steuerventil für eine Phasensteuerung in einem spezifischen Bereich ist, ein Verbindungsanschluss der Betriebskammer und ein Verbindungsanschluss der Verriegelungskammer jeweils mit einem Verbindungsanschluss der Zuführquelle und einem Auslassanschluss in Verbindung. In einem solchen Bereich wird ein Hydraulikfluid von der Zuführquelle in die Betriebskammer entsprechend einer Position des Schiebekolbenventils geführt, die durch das Steuerventil für eine Phasensteuerung gesteuert wird. Außerdem wird ein Hydraulikfluid aus der Verriegelungskammer in einen Verriegelungskanal entsprechend einem Schaltvorgang des Steuerventils für eine Verriegelungsstiftsteuerung ausgegeben. Somit verriegelt der Verriegelungsstift, der von einer Feder vorgespannt wird, die Rotationsphase. Alternativ dazu kann das Steuerventil für eine Phasensteuerung in einem Bereich sein, um den Verbindungsanschluss der Betriebskammer und den Verbindungsanschluss der Verriegelungskammer mit dem Verbindungsanschluss der Zuführquelle zu verbinden. In einem solchen Bereich wird ein Hydraulikfluid von der Zuführquelle sowohl in die Betriebskammer als auch die Verriegelungskammer durch das Steuern der zwei Steuerventile geführt. Somit kann die Rotationsphase verändert werden, während die Verriegelung freigegeben ist.
- Jedoch hat die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung der US-Veröffentlichung
US 2002 / 0 139 332 A1 -
US 2008 / 0 022 953 A1 -
DE 10 2008 000 083 A1 offenbart ein Ventilzeitsteuergerät, das einen Ventilzeitpunkt eines Einlass-/Auslassventils einer Maschine steuert. Dies wird mit einem Schafelrotor in einem Kammerraum eines Gehäuses realisiert, der mit einer angetriebenen Welle zu einer Verzögerungs- und einer Voreilseite relativ zu dem Gehäuse mittels eines Hydraulikdrucks in einer Verzögerungs- und Voreilkammer drehbar ist. Außerdem ist ein Filter zum Entfernen von Fremdstoffen in einem Fluidkanal vorgesehen. - ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Im Hinblick auf die vorstehenden und anderen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung zu erzeugen, die konfiguriert ist, um eine Rotationsphasensteuerung und eine Phasenverriegelungssteuerung auszuführen, indem ein einziges Element eines einzigen Steuerventils verwendet wird, und die in der Lage ist, ein Phasenverriegelungsverhalten in einer Regulierphase zu verbessern. Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung steuert eine Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung ein Ventilzeitverhalten eines Ventils, das konfiguriert ist, durch eine Nockenwelle entsprechend einem Drehmoment, das von einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine übertragen wird geöffnet und geschlossen zu werden, wobei die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung konfiguriert ist, das Ventilzeitverhalten zu steuern, indem ein Hydraulikfluid verwendet wird, das von einer Zuführquelle zugeführt wird, und zwar mit einem Antriebsvorgang der Brennkraftmaschine, wobei die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung aufweist: ein Gehäuse, das mit der Kurbelwelle drehbar ist, wobei das Gehäuse eine Aussparung hat, die von einer Innenfläche des Gehäuses eingelassen ist. Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung weist ferner einen Flügelrotor auf, der mit der Nockenwelle drehbar ist, wobei der Flügelrotor einen Flügel hat, der ein Inneres des Gehäuses in eine Voreilkammer und eine Verzögerungskammer in einer Rotationsrichtung unterteilt, wobei der Flügelrotor konfiguriert ist, eine Rotationsphase in Bezug auf das Gehäuse zu einer Voreilseite und einer Verzögerungsseite dementsprechend zu ändern, wenn ein Hydraulikfluid der Voreilkammer oder der Verzögerungskammer zugeführt wird. Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung weist ferner eine Verriegelungseinheit mit einer Verriegelungskammer auf, wobei die Verriegelungseinheit konfiguriert ist, den Flügelrotor in Bezug auf das Gehäuse zu verriegeln, wenn ein Hydraulikfluid aus der Verriegelungskammer ausgegeben wird, wobei die Verriegelungseinheit konfiguriert ist, die Verriegelung freizugeben, wenn ein Hydraulikfluid der Verriegelungskammer zugeführt wird. Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung weist ferner auf: einen Ventilkörper mit einem Betriebsanschluss, der mit der Voreilkammer und der Verzögerungskammer verbindbar ist, einem Verriegelungsanschluss, der mit der Verriegelungskammer verbindbar ist, einem Zuführanschluss, der konfiguriert ist, mit dem Hydraulikfluid von der Zuführquelle versorgt zu werden, und einem Auslassanschluss, der konfiguriert ist, ein Hydraulikfluid auszugeben. Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung weist ferner ein Ventilelement auf, das in entgegengesetzter Richtung linear bewegbar ist, die eine erste Richtung und eine zweite Richtung aufweisen, wobei das Ventilelement konfiguriert ist, den Betriebsanschluss und den Verrieglungsanschluss jeweils mit dem Zuführanschluss und dem Auslassanschluss zu verbinden, wenn die Bewegung in einen ersten Bereich erfolgt, der ein Hubbereich ist, der ein Ende eines beweglichen Bereiches des Ventilelements in die erste Richtung aufweist, wobei das Ventilelement konfiguriert ist, sowohl den Betriebsanschluss als auch den Verriegelungsanschluss mit dem Zuführanschluss zu verbinden, wenn eine Bewegung in eine zweite Richtung erfolgt, die ein Hubbereich ist, der in Bezug auf den ersten Bereich in die zweite Richtung verschoben ist. Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung weist ferner eine Vorspanneinheit auf, die konfiguriert ist, eine Vorspannkraft zu erzeugen, um das Ventilelement in die erste Richtung vorzuspannen, wenn eine elastische Verformung auftritt. Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung weist ferner eine Antriebsquelle auf, die konfiguriert ist, eine Antriebskraft zu bewirken, um das Ventilelement in die zweite Richtung zu bewegen. Die Verriegelungseinheit weist ein Regulierelement auf, das im Flügelrotor untergebracht ist und vor und zurück bewegbar ist, wobei das Regulierelement konfiguriert ist, die Rotationsphase in einer Regulierphase zwischen einer maximal vorgeeilten Phase und einer maximal verzögerten Phase zu verriegeln, wenn eine Bewegung in eine Schubrichtung erfolgt, um in die Aussparung zu schieben, wobei das Regulierelement konfiguriert ist, die Verriegelung der Rotationsphase freizugeben, wenn eine Bewegung in eine Zurückziehrichtung erfolgt, um aus der Aussparung zurückgezogen zu werden. Die Verriegelungseinheit weist ferner ein Federelement auf, das konfiguriert ist, um das Regulierelement in die Schubrichtung vorzuspannen, um das Regulierelement in die Aussparung zu schieben, wenn es in der Regulierphase ist, wobei das Federelement konfiguriert ist, das Regulierelement vorzuspannen, um mit einer Innenfläche des Gehäuses in Kontakt zu sein, wenn es in einer Rotationsphase ist, die sich von der Regulierphase unterscheidet. Der erste Bereich ist ein Verriegelungsbereich, in dem das Regulierelement die Rotationsphase in der Regulierphase verriegelt. Der erste Bereich weist einen Drosselbereich auf, in dem der Betriebsanschluss, der mit der Voreilkammer in Verbindung steht, ferner mit dem Zuführanschluss in Verbindung steht, sodass eine Voreilzuführströmung, die der Voreilkammer zugeführt wird, gedrosselt wird, um weniger als eine Voreilzuführströmung zu sein, wenn das Ventilelement am Endes des beweglichen Bereiches in der ersten Richtung ist.
- Die vorstehenden und andere Aufgaben werden durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Erfindungsgemäße Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Figurenliste
- Die vorstehenden und anderen Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen deutlicher. In den Zeichnungen:
- ist
1 eine Schnittansicht, die eine Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt, - ist
2 eine Schnittansicht, die einen Betätigungsabschnitt zeigt, wobei2 entlang der LinieII - II in1 aufgenommen ist, - ist
3 eine Schnittansicht, die den Betätigungsabschnitt zeigt, wobei3 entlang der LinieIII - III in1 aufgenommen ist, - ist
4 eine grafische Darstellung, die ein Schwankungsdrehmoment zeigt, das auf dem Betätigungsabschnitt, der in1 gezeigt ist, aufgebracht wird, - ist
5 eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen Bereichen eines Steuerkolbens und einem Kanalquerschnittsbereich zwischen den Anschlüssen in einem Steuerabschnitt, der in1 gezeigt ist, zeigt, - ist
6 eine vergrößerte Schnittansicht, die eine Hauptkomponente des Steuerabschnitts, der in1 gezeigt ist, zeigt, - sind die
7A bis7C Schnittansichten, wobei jede eine Verriegelungseinheit, die in1 gezeigt ist, zeigt, - ist
8 eine vergrößerte Schnittansicht, die die Hauptkomponente in einem Betriebszustand, der sich von6 unterscheidet, zeigt, - ist
9 eine vergrößerte Schnittansicht, die die Hauptkomponente in einem Betriebszustand, der sich von denen in den6 und8 unterscheidet, zeigt, - ist
10 eine vergrößerte Schnittansicht, die die Hauptkomponente in einem Betriebszustand zeigt, der sich von denen in den6 ,8 ,9 unterscheidet, - ist
11 eine vergrößerte Schnittansicht, die die Hauptkomponente in einem Betriebszustand zeigt, der sich von denen in den6 ,8 bis10 unterscheidet, - ist
12 eine schematische Schnittansicht, die eine Hauptkomponente eines Steuerabschnitts einer Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt, - sind die
13A bis13C Schnittansichten, die eine Verriegelungseinheit, die in12 gezeigt ist, zeigen, - ist
14 eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen Bereichen eines Steuerkolbens und einem Kanalquerschnittsbereich zwischen Anschlüssen in einem Steuerabschnitt einer Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt, - ist
15 eine vergrößerte Ansicht, die eine Hauptkomponente des in14 gezeigten Steuerabschnitts zeigt, - ist
16 eine vergrößerte Schnittansicht, die die Hauptkomponente in einem Betriebszustand zeigt, der sich von dem von15 unterscheidet, - ist
17 eine vergrößerte Schnittansicht, die die Hauptkomponente in einem Betriebszustand zeigt, der sich von denen in den15 ,16 unterscheidet, - ist
18 eine vergrößerte Schnittansicht, die die Hauptkomponente in einem Betriebszustand zeigt, der sich von denen in den15 bis17 unterscheidet, und - ist
19 eine vergrößerte Schnittansicht, die die Hauptkomponente in einem Betriebszustand zeigt, der sich von denen in den15 bis18 unterscheidet. - DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
- (Ausführungsbeispiele)
- Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben. In den Ausführungsbeispielen kann ein Element, das in einem nachfolgenden Ausführungsbeispiel beschrieben ist, mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet sein und kann die Beschreibung eines solchen Elementes unterlassen sein. Wenn nur ein Teil einer Struktur eines Elementes in einem Ausführungsbeispiel beschrieben ist, kann der andere Teil der Struktur des Elementes äquivalent zu der eines anderen vorhergehenden Ausführungsbeispiels sein. Kombinationen der Elemente sind nicht auf die in einem Ausführungsbeispiel spezifizierten begrenzt. Solange eine Kombination keinen Defekt verursacht, kann eine beliebige Kombination von Elementen und Ausführungsbeispielen vorgenommen werden.
- (Erstes Ausführungsbeispiel)
-
1 zeigt ein Beispiel, in dem eine Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung1 entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel auf eine Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs angewendet wird.1 ist eine Ansicht, die an der LinieI - I in2 aufgenommen wurde. Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung1 steuert ein Ventilzeitverhalten eines Einlassventils, das als ein Ventiltrieb dient, der durch eine Nockenwelle2 geöffnet und geschlossen wird, indem ein Arbeitsfluid verwendet wird. Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung1 weist einen Betätigungsabschnitt10 und einen Steuerabschnitt40 auf. Der Betätigungsabschnitt10 ist zu einem Getriebesystem vorgesehen, das ein Motordrehmoment von einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) zur Nockenwelle2 überträgt, und wird durch das Arbeitsfluid angetrieben. Der Steuerabschnitt40 steuert die Zuführung des Arbeitsfluids zum Betätigungsabschnitt10 . - (Betätigungsabschnitt)
- Als Erstes wird der Betätigungsabschnitt
10 detailliert beschrieben. In dem in1 ,2 gezeigten Betätigungsabschnitt10 ist ein Gehäuse11 aus einem Gleitstückgehäuse12 , einem Kettenrad13 , einer Vorderplatte15 und Ähnlichem konfiguriert. Das Metallgleitstück-Gehäuse12 weist einen rohrförmigen Gehäusekörper120 und eine Vielzahl von Gleitstücken121 ,122 ,123 auf. Die Gleitstücke121 ,122 ,123 haben die Funktion von Trennteilen. Die Gleitstücke121 ,122 ,123 weisen zur radial inneren Seite von Abschnitten des Gehäusekörpers120 vor. Die Abschnitte der Gleitstücke121 ,122 ,123 sind mit einem vorgeschriebenen Abstand in einer Rotationsrichtung des Gehäusekörpers120 beabstandet. Jedes der Gleitstücke121 ,122 ,123 hat ein Vorsprungsseitenende, das mit einer Außenumfangsperipherie einer Rotationsachse140 eines Flügelrotors14 über ein Dichtelement gleitfähig in Kontakt ist. Die Gleitstücke121 ,122 ,123 , die in Rotationsrichtung benachbart zueinander sind, bilden eine Aufnahmekammer20 zwischen einander. - Sowohl das Kettenrad
13 als auch die Vorderplatte15 sind aus einem Metallmaterial ausgebildet, um Ringformen zu haben, und sind an beiden Enden des Gleitstückgehäuses12 koaxial befestigt. Das Kettenrad13 weist eine Vielzahl an Zähnen19 auf, die radial nach außen vorstehen. Das Kettenrad13 ist mit der Kurbelwelle über eine Steuerkette (nicht gezeigt) verbunden, die mit den Zähnen19 in Eingriff steht. Entsprechend der vorliegenden Struktur wird ein Motordrehmoment von der Kurbelwelle des Kettenrades13 während eines Betriebes der Brennkraftmaschine übertragen. Dadurch dreht sich das Gehäuse im Uhrzeigersinn von2 mit der Rotation der Kurbelwelle. - Der Metallflügelrotor
14 ist koaxial im Gehäuse11 untergebracht. Der Metallflügelrotor14 ist mit dem Kettenrad13 des Gehäuses11 und der Vorderplatte15 an beiden Seiten in Axialrichtung gleitfähig in Berührung. Der Flügelrotor14 weist eine rohrförmige Rotationsachse140 und Flügel141 ,142 ,143 auf. - Die Rotationsachse
140 ist an der Nockenwelle2 koaxial befestigt. In der vorliegenden Struktur ist der Flügelrotor14 im Uhrzeigersinn von2 mit der Rotation der Kurbelwelle2 drehbar. Außerdem ist der Flügelrotor14 in Bezug auf das Gehäuse11 drehbar. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Rotationsachse140 einen Hauptkörper140a , einen Vorsprung140b und eine Buchse140c auf. Der axiale Hauptkörper140a hat beide Enden am Vorsprung140b und an der Buchse140c befestigt. Der Vorsprung140b erstreckt sich durch das Kettenrad13 in Axialrichtung. Der Vorsprung140b ist an der Nockenwelle2 außerhalb des Gehäuses11 befestigt. Die Buchse140c erstreckt sich durch die Vorderplatte15 in Axialrichtung. Die Buchse140c öffnet sich zur Außenseite des Gehäuses11 . Die Nockenwelle2 ist durch das Lager5 drehbar gestützt bzw. gelagert. Die Flügel141 ,142 ,143 stehen radial auswärts von Abschnitten des axialen Hauptkörpers140a der Rotationsachse140 vor. Die Abschnitte des axialen Hauptkörpers140a sind um einen vorbestimmten Abstand in Rotationsrichtung beabstandet. Die Flügel141 ,142 ,143 sind jeweils in entsprechenden Unterbringkammern20 untergebracht. Jeder der Flügel141 ,142 ,143 hat ein Vorsprungsseitenende, das mit einer Innenumfangsperipherie des Gehäusekörpers120 über ein Dichtelement gleitfähig in Berührung steht. - Die Flügel
141 ,142 ,143 teilen jeweils die Aufnahmekammern20 dementsprechend, um Voreilkammern22 ,23 ,24 und Verzögerungskammern26 ,27 ,28 im Gehäuse11 auszubilden. Eine Voreilkammer22 ist zwischen dem Gleitstück121 und dem Flügel141 ausgebildet. Eine Voreilkammer23 ist zwischen dem Gleitstück122 und dem Flügel142 ausgebildet. Eine Voreilkammer24 ist zwischen dem Gleitstück123 und dem Flügel143 ausgebildet. Die Voreilkammern22 ,23 ,24 sind im Volumen erhöht, wenn die Zuführung eines Arbeitsfluids erfolgt. Dadurch drücken die Gleitstücke121 ,122 ,123 die Flügel141 ,142 ,143 in eine Voreilrichtung. Eine Verzögerungskammer26 ist zwischen dem Gleitstück122 und dem Flügel141 ausgebildet. Eine Verzögerungskammer27 ist zwischen dem Gleitstück123 und dem Flügel142 ausgebildet. Eine Verzögerungskammer28 ist zwischen dem Gleitstück121 und dem Flügel143 ausgebildet. Die Verzögerungskammern26 ,27 ,28 werden im Volumen erhöht, wenn ein Arbeitsfluid zugefügt wird. Dadurch drücken die Gleitstücke121 ,123 ,121 die Flügel141 ,142 ,143 in eine Verzögerungsrichtung. - (Steuerabschnitt)
- Nachfolgend wird der Steuerabschnitt
40 detailliert beschrieben. Wie schon in1 und2 gezeigt ist, ist in dem Steuerabschnitt40 ein Voreilhauptkanal41 entlang der Innenumfangsperipherie der Buchse140c der Rotationsachse140 ausgebildet. Voreilzweigkanäle42 ,43 ,44 erstrecken sich durch den axialen Hauptkörper140a und die Buchse140c der Rotationsachse140 . Die Voreilzweigkanäle42 ,43 ,44 stehen jeweils mit den entsprechenden Voreilkammern22 ,23 ,24 und einem gemeinsamen Voreilhauptkanal41 in Verbindung. Ein Verzögerungshauptkanal45 ist durch eine ringförmige Nut definiert, die in der Innenumfangsperipherie des axialen Hauptkörpers140a der Rotationsachse140 geöffnet ist. Die Verzögerungszweigkanäle46 ,47 ,48 erstrecken sich durch den axialen Hauptkörper140a und stehen jeweils mit den entsprechenden Verzögerungskammern26 ,27 ,28 und einem gemeinsamen Verzögerungshauptkanal45 in Verbindung. Ein Verriegelungskanal200 erstreckt sich durch den axialen Hauptkörper140a und den Vorsprung140b der Rotationsachse140 und steht mit einer Verriegelungskammer31 in Verbindung. - Der Hauptzuführkanal
50 erstreckt sich durch den axialen Hauptkörper140a und den Vorsprung140b der Rotationsachse140 . Der Hauptzuführkanal50 steht mit einer Pumpe4 in Verbindung, die als eine Zuführquelle dient, über einen Transportkanal3 der Nockenwelle2 . Der Hauptzuführkanal50 ist ferner mit einem Hauptzuführanschluss664 verbunden. Der Hauptzuführkanal50 zweigt zu einem Unterzuführkanal52 an einem Zweigabschnitt51 , der über den Hauptzuführkanal50 vorgesehen ist Der Unterzuführkanal52 ist mit einem Unterzuführanschluss665 verbunden. Die Pumpe4 ist eine mechanische Pumpe, die durch die Kurbelwelle mit einem Antriebsvorgang einer Brennkraftmaschine angetrieben wird. Während eines Brennkraftmaschinenbetriebes gibt die Pumpe4 regelmäßig ein Arbeitsfluid, das an einem Ölbehälter6 aufgenommen wird, aus. - Ein Hauptrückschlagventil
500 mit einem Ventilelement in einer Leitungs- bzw. Membranform ist an einem Abschnitt des Hauptzuführkanals50 an der Seite der Pumpe4 vom Zweigabschnitt51 vorgesehen. Das Hauptrückschlagventil500 beschränkt ein Arbeitsfluid bei dem Strömen in die Pumpe4 von dem Hauptzuführungsanschluss664 . Ein Unterrückschlagventil520 mit einem Ventilelement in einer Leitungs- bzw. Membran- bzw. Vorlaufform ist in dem Unterzuführkanal52 vorgesehen. Das Unterrückschlagventil520 begrenzt ein Arbeitsfluid an der Strömung in den Zweigabschnitt51 von dem Unterzuführanschluss665 . Der Transportkanal3 ist regulär mit dem Auslassanschluss der Pumpe4 unabhängig von einer Rotation der Nockenwelle2 verbindbar. Daher transportiert während eines Motorbetriebes der Transportkanal3 regelmäßig ein Arbeitsfluid, das von der Pumpe4 ausgegeben wurde, zum Hauptzuführkanal50 . - Ein Auslasskanal
53 ist mit einer Auslassöffnung666 , einer Auslassöffnung667 und dem Ölbehälter6 verbunden. Die Auslassöffnung666 und die Auslassöffnung667 sind als Auslassanschlüsse in beiden Enden des Steuerabschnitts40 vorgesehen. Die Auslassöffnung666 befindet sich in einem Ende eines Hülsenabschnitts66 in einer ersten RichtungX (eine linear bewegliche Richtung der Hülse70 ). Die Auslassöffnung667 befindet sich in einem Ende des Hülsenabschnitts66 in einer zweiten RichtungY (andere linear bewegliche Richtung der Hülse70 ). Beide Auslassöffnungen666 ,667 sind mit einem ersten Ablaufanschluss704a und einem zweiten Ablaufanschluss704b verbunden. Dadurch hat der Auslasskanal53 die Funktion, ein Arbeitsfluid vom Inneren des Steuerkolbens70 zum Ölbehälter6 auszugeben. - Das Steuerventil
60 ist ein Steuerkolbenventil bzw. Schiebekolbenventil, das einen Steuerkolben70 aufnimmt, der als ein Ventilelement arbeitet, in einem metallischen Ventilkörper61 . Das Steuerventil60 ist in der Rotationsachse140 des Flügelrotors14 koaxial untergebracht und mit der Rotationsachse140 einstückig drehbar. Der Ventilkörper61 weist einen stationären Abschnitt62 und den Hülsenabschnitt66 auf, die in Reihe in Axialrichtung angeordnet sind. Der stationäre Abschnitt62 ist in einer Außengewindeform ausgebildet. Der Hülsenabschnitt66 ist in einer Zylinderform mit einem geschlossenen Ende ausgebildet. Der stationäre Abschnitt62 ist mit der Nockenwelle2 verschraubt. Dadurch befestigt der stationäre Abschnitt62 die Komponenten140a ,140b ,140c der Rotationsachse140 zwischen einem Manschettenabschnitt660 und der Nockenwelle2 . Der Manschettenabschnitt666 ist durch die Umfangswand des Hülsenabschnitts66 definiert. Der Hülsenabschnitt66 befindet sich über den Komponenten140a ,140b ,140c der Rotationsachse140 in Axialrichtung. Der Hülsenabschnitt66 öffnet sich an der Auslassöffnung666 zum Inneren der Buchse140c . Die Auslassöffnung666 befindet sich an der entgegengesetzten Seite zum stationären Abschnitt62 in Axialrichtung. - Der Hülsenabschnitt
66 hat eine Vielzahl an Anschlüssen661 ,662 ,663 ,664 ,665 , von denen sich jeder durch die Umfangswand des Hülsenabschnitts66 in Radialrichtung erstreckt. Die Vielzahl an Anschlüssen661 ,662 ,663 ,664 ,665 ist an vorgeschriebenen Intervallen in Axialrichtung angeordnet. Ein Voreilanschluss661 , der als ein Betriebsanschluss arbeitet, hat den größten Abstand zum stationären Abstand62 und steht mit dem Voreilhauptkanal41 in Verbindung. Ein Verzögerungsanschluss662 , der als ein Betriebsanschluss arbeitet, befindet sich an der Seite des stationären Anschlusses62 von dem Voreilanschluss661 und steht mit dem Verzögerungshauptkanal45 in Verbindung. Ein Verriegelungsanschluss663 befindet sich an der Seite des stationären Abschnitts62 vom Verzögerungsanschluss662 und steht mit dem Verriegelungskanal200 in Verbindung. Ein Hauptzuführanschluss664 , der als ein Zuführanschluss funktioniert, befindet sich zwischen dem Voreilanschluss661 und dem Verzögerungsanschluss662 . Der Unterzuführanschluss665 befindet sich an der Seite des stationären Abschnitts62 von dem Verriegelungsanschluss663 . Sowohl der Hauptzuführanschluss664 als auch der Unterzuführanschluss665 steht mit dem Hauptzuführkanal50 in Verbindung. Die Auslassöffnung666 befindet sich in dem Ende des Hülsenabschnitts66 in der ersten RichtungX . Die Auslassöffnung667 befindet sich im Ende des Hülsenabschnitts66 in der zweiten RichtungY . Die Auslassöffnung666 und die Auslassöffnung667 bilden einen Auslassanschluss, der mit dem Auslasskanal53 in Verbindung steht. Der metallische Steuerkolben70 ist in einer Zylinderform mit einem geschlossenen Ende ausgebildet. Der metallische Steuerkolben70 hat eine Öffnung zum stationären Abschnitt62 . Der metallische Steuerkolben70 ist in dem Hülsenabschnitt66 koaxial angeordnet und in beiden Axialrichtungen linear beweglich. - (Betriebsstruktur des schwankenden Drehmoments)
- Der Betätigungsabschnitt
10 wird aufgebaut, indem die Nockenwelle2 an der Rotationsachse140 des Flügelrotors14 befestigt wird. Während eines Betriebes der Brennkraftmaschine wird ein schwankendes Drehmoment im Betätigungsabschnitt10 durch eine Federgegenkraft vom Einlassventil bewirkt, das durch die Nockenwelle2 und Ähnliches geöffnet und geschlossen wird, und ein solches schwankendes Drehmoment wirkt auf den Flügelrotor14 . Wie es in4 beispielhaft wiedergegeben ist, wechselt das schwankende Drehmoment zwischen dem negativen Drehmoment, das auf den Flügelrotor14 zur Voreilseite in Bezug auf das Gehäuse11 wirkt, und dem positiven Drehmoment, das auf den Flügelrotor14 zur Verzögerungsseite in Bezug auf das Gehäuse11 wirkt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist insbesondere ein Spitzendrehmoment T+ des schwankenden Drehmoments an der positiven Seite größer als ein Spitzendrehmoment T- des schwankenden Drehmoments an der negativen Seite aufgrund der Reibung zwischen der Nockenwelle2 und einem Lager und Ähnlichem. Somit wird ein mittleres Drehmoment Tave des Spitzendrehmoments T+ und des Spitzendrehmoments T- zur positiven Seite vorgespannt. Daher wird während eines Betriebes einer Brennkraftmaschine der Flügelrotor14 zur Verzögerungsseite in Bezug auf das Gehäuse11 im Mittel vorgespannt, indem ein Aufbringen vom schwankenden Drehmoment, das von der Nockenwelle2 übertragen wird, erfolgt. - (Vorspannstruktur)
- Im Betätigungsabschnitt
10 , der in den1 und3 gezeigt ist, ist das Gehäuse11 mit einer ersten metallischen Stoppeinrichtung18 versehen, die an der Vorderplatte15 vorgesehen ist und zur entgegengesetzten Seite vom Gleitstückgehäuse12 vorsteht. Die erste Stoppeinrichtung18 ist ein säulenförmiger Stift, der entlang der Axialrichtung der Rotationsachse140 von einer Position vorsteht, die von dem Rotationsmittelpunkt O der Rotationsachse140 mit einem vorbestimmten Abstand Ls beabstandet ist. In3 ist die Darstellung des Steuerventils60 weggelassen, um das Verständnis der Zeichnung zu erleichtern. - Im Flügelrotor
14 steht die Buchse140c der Rotationsachse140 von der Vorderplatte15 zur entgegengesetzten Seite vom Gleitstückgehäuse12 vor. Die Buchse140c hat einen rechten achteckigen Außenumfang1401 mit acht Ecken1402 , die jeweils eine gebogene Kontur entlang der Rotationsrichtung definieren. Der Flügelrotor14 weist ein Paar von Armen1403 ,1404 auf, von denen jeder ein plattenartiges Element ist, das von der Buchse140c in entgegengesetzte Richtungen radial vorsteht. Ein Arm1403 ist mit einer zweiten metallischen Stoppeinrichtung1405 einstückig ausgebildet, die zur Vorderplatte15 vorsteht. Die zweite Stoppeinrichtung1405 ist ein säulenförmiger Stift, der entlang der Axialrichtung der Rotationsachse140 von einer Position vorsteht, die von dem RotationsmittepunktO der Rotationsachse140 um den Abstand Ls beabstandet ist, der im Wesentlichen der gleiche wie der der ersten Stoppeinrichtung18 ist. Die zweite Stoppeinrichtung1405 überdeckt nicht die erste Stoppeinrichtung18 in Rotationsrichtung der Rotationsachse140 . Der andere Arm1405 ist mit einer metallischen Führung1406 befestigt, die zur Vorderplatte15 vorsteht. Die Führung1406 ist ein säulenförmiger Stift, der entlang der Axialrichtung der Rotationsachse140 von einer Position vorsteht, die von dem RotationsmittelpunktO der Rotationsachse140 um einen AbstandLg beabstandet ist. Der AbstandLg ist kleiner als der AbstandLs im Fall der Stoppeinrichtung18 ,1405 . - In der Rotationsachse
140 ist eine metallische Schraubenfeder100 an der Außenumfangsperipherie der Buchse140c vorgesehen, um als Hilfsfeder zu arbeiten. Die Schraubenfeder100 weist eine berührungsfreie Ausgleichfeder auf, die in einer Wirbelform innerhalb einer Ebene angeordnet ist. Die Ausgleichfeder der Schraubenfeder100 weist gewickelte Drähte auf, bei denen zwei benachbarte Drähte voneinander in Radialrichtung beabstandet sind. Die Schraubenfeder100 hat ein Wirbelzentrum P, das zur Rotationsachse O der Rotationsachse140 ausgerichtet ist und das sich zwischen der Vorderplatte15 und dem Arm1403 ,1404 befindet. - Die Schraubenfeder
100 hat einen innersten Umfangsabschnitt101 , der einen gebogenen Abschnitt in einem Winkelbereich von zumindest 180 Grad entlang der Rotationsrichtung der Rotationsachse140 aufweist. Der gebogene Abschnitt der Schraubenfeder100 ist gebogen, um in einer Form entlang des Außenumfangs1401 der Buchse140c zu verlaufen, um vier gebogene Abschnitte102 aufzuweisen. Jeder gebogene Abschnitt102 ist in die entsprechende Ecke1402 des Außenumfangs1401 der Buchse140c gepasst. In der vorliegenden Struktur ist der innerste Umfangsabschnitt101 der Schraubenfeder100 um die Buchse140c entlang der Rotationsrichtung über die vier Ecken1402 gewickelt, die im Winkelbereich von zumindest 180 Grad ausgebildet sind. Somit wird der innerste Umfangsabschnitt101 an beiden Seiten in Rotationsrichtung durch die Rotationsachse140 zurückgehalten. Ferner weist der innerste Umfangsabschnitt101 der Schraubenfeder100 einen linearen Abschnitt103 zwischen dem zweiten gebogenen Abschnitt102 , der der zweite vom spitzen Ende ist, und dem dritten gebogenen Abschnitt102 auf, der der dritte vom spitzen Ende ist. Der lineare Abschnitt103 ist zwischen die Führung1406 und den Außenumfang1401 der Buchse140c zwischengefügt. In der vorliegenden Struktur ist die Verschiebung des Zurückhalteabschnitts des innersten Umfangsabschnitts101 der Schraubenfeder100 in Bezug auf die Rotationsachse140 begrenzt. Daher muss im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Schraubenfeder100 nicht durch Schweißen, Adhäsion oder Ähnliches an der Rotationsachse140 festgeklemmt bzw. ergriffen werden. Alternativ dazu kann die Schraubenfeder100 an der Rotationsachse140 ergriffen werden. - Die Schraubenfeder
100 hat einen äußersten Umfangsabschnitt104 , der sich an der radial äußeren Seite des innersten Umfangsabschnitts101 befindet. Der äußerste Umfangsabschnitt104 ist gebogen oder gekrümmt, um eine U-Form anzunehmen, damit die Zurückhalteabschnitte104a und104b ausgebildet werden. Die Zurückhalteabschnitte104a und104b sind angeordnet, um vom Rotationsmittelpunkt O der Rotationsachse140 um den Abstand Ls beabstandet zu sein, der im Wesentlichen der gleiche wie der in den Fällen der Stoppeinrichtungen18 ,1405 ist. - Unter Bezugnahme auf die
1 und3 befindet sich der erste Zurückhalteabschnitt104b des äußersten Umfangsabschnitts104 an der Seite der Vorderplatte15 in Axialrichtung der Rotationsachse140 . Der erste Zurückhalteabschnitt104b ist in einer U-Form, um sich zur Verzögerungsseite in Bezug auf das Gehäuse11 in Rotationsrichtung der Rotationsachse140 zu öffnen. Wenn sich die Rotationsphase an der Verzögerungsseite in Bezug auf die Startphase (Regulierphase) befindet, wird die erste Stoppeinrichtung18 durch den ersten Zurückhalteabschnitt104b in Radialrichtung der Rotationsachse140 zusammengedrückt und wird der erste Zurückhalteabschnitt104b durch die erste Stoppeinrichtung18 zurückgehalten. Dadurch wird die Position des ersten Zurückhalteabschnitts104b reguliert, sodass der erste Zurückhalteabschnitt104b zur radialen Innenseite nicht verschoben wird. - Unter Bezugnahme auf die
1 und3 ist der zweite Zurückhalteabschnitt104a an dem äußersten Umfangsabschnitt104 vorgesehen. Der zweite Zurückhalteabschnitt104a ist zum Arm1403 vom ersten Zurückhalteabschnitt104b in Axialrichtung der Rotationsachse140 verschoben. Der zweite Zurückhalteabschnitt104a ist in einer U-Form ausgebildet, um sich zur Verzögerungsseite in Bezug auf das Gehäuse11 in Rotationsrichtung der Rotationsachse140 zu öffnen. Wenn sich die Rotationsphase an der Voreilseite in Bezug auf eine Startphase (Regulierphase) befindet, wird die zweite Stoppeinrichtung1405 durch den zweiten Zurückhalteabschnitt104a in Radialrichtung der Rotationsachse140 zusammengedrückt und wird der zweite Zurückhalteabschnitt104a durch die zweite Stoppeinrichtung1405 zurückgehalten. Dadurch wird die Position des zweiten Zurückhalteabschnitts104a reguliert, sodass der zweite Zurückhalteabschnitt104a nicht radial einwärts verschoben wird. - In der vorliegenden Vorspannstruktur wird, wenn sich die Rotationsphase zur Verzögerungsseite über die Startphase (Regulierphase) hinaus ändert, die Schraubenfeder
100 , die durch die Rotationsachse140 des Flügelrotors14 an dem innersten Umfangsabschnitt101 zurückgehalten wird, weiter durch die erste Stoppeinrichtung18 des Gehäuses11 an dem ersten Zurückhalteabschnitt104b des äußersten Umfangsabschnitts104 zurückgehalten. Im vorliegenden Zustand bewegt sich die zweite Stoppeinrichtung1405 des Flügelrotors14 von dem zweiten Zurückhalteabschnitt104a des äußersten Umfangsabschnitts104 der Schraubenfeder100 zur Verzögerungsseite. Dadurch wird die Rotationsachse140 , das heißt ein Flügelrotor14a , von der Schraubenfeder100 zur Voreilseite vorgespannt. - Andererseits wird ferner, wenn sich die Rotationsphase zur Voreilseite über die Startphase (Regulierphase) hinaus ändert, die Schraubenfeder
100 , die durch die Rotationsachse140 an dem innersten Umfangsabschnitt101 zurückgehalten wird, durch die zweite Stoppeinrichtung1405 an dem zweiten Zurückhalteabschnitt104a des äußersten Umfangsabschnitts104 weiter zurückgehalten. In dem vorliegenden Zustand bewegt sich der erste Zurückhalteabschnitt104b des äußersten Umfangsabschnitts104 der Schraubenfeder100 von der ersten Stoppeinrichtung18 zur Voreilseite hin. Dadurch wird verhindert, dass die Schraubenfeder100 den Flügelrotor14 vorspannt. - In der vorliegenden Struktur spannt an der Verzögerungsseite über die Startphase (Regulierphase) hinaus die Schraubenfeder
100 , die durch die erste Stoppeinrichtung18 des Gehäuses11 und die Rotationsachse140 des Flügelrotors14 zurückgehalten wird, den Flügelrotor14 zur Voreilseite entgegengesetzt zum schwankenden Drehmoment, das zur Verzögerungsseite im Mittel wirkt. Im Gegensatz dazu wird an der Voreilseite über die Startphase (Regulierphase) hinaus die Schraubenfeder100 durch die zweite Stoppeinrichtung1405 und die Rotationsachse140 des Flügelrotors14 zurückgehalten. Dadurch wird der Flügelrotor14 zur Verzögerungsseite durch das schwankende Drehmoment vorgespannt, das zur Verzögerungsseite im Mittel wirkt. In der vorliegenden Struktur kann sich die Rotationsphase sowohl von der Voreilseite als auch von der Verzögerungsseite zur Regulierphase beim Stoppen der Brennkraftmaschine ändern. Dadurch kann eine Verriegelungsleistung in der Regulierphase verbessert werden. Somit kann die Rotationsphase in der Regulierphase beim Starten der Brennkraftmaschine aufrechterhalten werden und kann eine Motorstarteigenschaft sichergestellt werden. - Ferner spannt die Schraubenfeder
100 den Flügelrotor zur Voreilseite entgegengesetzt zum schwankenden Drehmoment, indem eine Vorspannkraft aufgebracht wird, die größer als ein mittleres schwankendes Drehmoment ist, das zur Verzögerungsseite im Mittel exzentrisch wirkt. Daher kann an der Verzögerungsseite über die Regulierphase hinaus die Rotationsphase zur Regulierphase geändert werden, indem die Vorspannkraft der Schraubenfeder100 beim Stoppen der Brennkraftmaschine aufgebracht wird. Im Gegensatz dazu kann an der Voreilseite über die Regulierphase hinaus die Rotationsphase zur Regulierphase beim Stoppen der Brennkraftmaschine geändert werden, indem ein schwankendes Drehmoment verwendet wird, das zur Verzögerungsseite exzentrisch wirkt. In der vorliegenden Struktur kann die Verriegelungsleistung bzw. das Verriegelungsverhalten bei der Regulierphase verbessert werden. Somit kann die Rotationsphase in der Regulierphase zum Zeitpunkt des Startens der Brennkraftmaschine aufrechterhalten werden. Somit kann die Motorstarteigenschaft sichergestellt werden. - Ferner wird der innerste Umfangsabschnitt
101 der Schraubenfeder100 durch die Buchse140c der Rotationsachse140 des Flügelrotors14 zurückgehalten, sodass der innerste Umfangsabschnitt101 um die Buchse140c in Rotationsrichtung gewickelt ist. Daher ist der innerste Umfangsabschnitt101 mit der Relativdrehung des Flügelrotors14 zum Gehäuse11 kaum zu verformen. Insbesondere ist der innerstes Umfangsabschnitt101 um den Außenumfang1401 der Buchse140c über die vier Ecken1402 im Winkelbereich von zumindest 180 Grad entlang der Rotationsrichtung gewickelt. Daher ist die Form des innersten Umfangsabschnitts101 stabilisiert und eine Abweichung bei der Stoppposition ist reguliert. Ferner ist der innerste Umfangsabschnitt101 gewickelt, um die vier Ecken1402 einzuschließen und zwischen die Buchse140c und die Führung1406 zwischengefügt. Dadurch wird die Abweichung der Zurückhalteposition weiter verbessert. In der vorliegenden Struktur kann die Reibung, die durch das Gleiten zwischen dem innersten Umfangsabschnitt101 und der Buchse140c bewirkt wird, begrenzt werden, wenn sich der Flügelrotor14 zur Verzögerungsseite in Bezug auf das Gehäuse11 dreht und wenn sich der Flügelrotor14 zur Voreilseite in Bezug auf das Gehäuse11 dreht. Das heißt, dass die Reibung begrenzt werden kann, wenn die Rotationsphase zur Verzögerungsseite und Voreilseite hin verändert wird. - Außerdem kann die Schraubenfeder
100 , die die Ausgleichfeder aufweist, ihre Form beibehalten, in der benachbarte Drähte radial voneinander beabstandet sind, selbst wenn ein Verdrehen aufgrund der Relativrotation zwischen dem Flügelrotor14 und dem Gehäuse11 auftritt. Ferner wird der äußerste Umfangsabschnitt104 der Schraubenfeder100 durch die Stoppeinrichtung18 ,1405 jeweils an den Zurückhalteabschnitten104a ,104b zurückgehalten. Dadurch kann die Verschiebung des äußersten Umfangsabschnitts104 zur radialen Innenseite unabhängig von der Rotationsphase reguliert werden. Somit kann der Raum zwischen benachbarten Drähten der Schraubenfeder100 unabhängig von der Rotationsphase aufrechterhalten werden. In der vorliegenden Struktur kann die Reibung zwischen benachbarten Drähten der Schraubenfeder100 begrenzt werden, wenn die Rotationsphase zur Verzögerungsseite und Voreilseite geändert wird. - (Erste Regulier- und Verriegelungsstruktur)
- Nachfolgend wird ein Phasenverrieglungsabschnitt
30 des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben. Wie es den1 ,6 ,7 gezeigt ist, sind ein erster Regulieraussparabschnitt151 und ein Verriegelungsaussparabschnitt152 an der Vorderplatte15 ausgebildet. Der erste Regulieraussparabschnitt151 ist in der Innenfläche der Vorderplatte15 geöffnet und erstreckt sich in Rotationsrichtung des Gehäuses11 . Der erste Regulieraussparungsabschnitt151 hat beide Enden geschlossen, die ein Paar von Regulierstoppeinrichtungen151a und151b definieren. Der Verriegelungsaussparungsabschnitt152 ist ein Zylinderloch mit einem Boden parallel zur Achse der Nockenwelle2 . - Eine erste Aufnahmebohrung
310 ist im Flügel141 ausgebildet. Ein erstes Aufnahmeloch310 ist ein Zylinderloch mit einem Boden parallel zur Achse der Nockenwelle2 . Das erste Aufnahmeloch310 ist in einer Gleitkontakt-Endfläche des Flügelrotors14 entgegengesetzt zur Innenfläche der Vorderplatte15 geöffnet. Ein erstes Hauptregulierelement32 , ein erstes Hauptfederelement33 , ein Unterregulierelement34 und ein Unterfederelement35 befinden sich im ersten Aufnahmeloch310 . Das erste Hauptregulierelement32 weist einen metallischen inneren Stift auf. Das erste Hauptfederelement33 weist eine metallische Kompressionsschraubenfeder mit Federwirkung auf, wenn eine elastische Verformung auftritt, um das erste Hauptregulierelement32 zur Vorderplatte15 vorzuspannen. Das erste Unterregulierelement34 weist einen metallischen äußeren Stift auf, in dem das erste Hauptregulierelement32 gleitfähig ist. Das erste Unterfederelement35 weist eine metallische Kompressionsschraubenfeder mit einer Federwirkung auf, wenn eine elastische Verformung auftritt, um das erste Unterregulierelement34 zur Vorderplatte15 vorzuspannen. - Ein Stützabschnitt
311 mit kleinem Durchmesser definiert teilweise das erste Aufnahmeloch310 an der Öffnungsseite der Vorderplatte15 , in der die Aussparungsabschnitte151 ,152 ausgebildet sind. Der Stützabschnitt311 mit kleinem Durchmesser liegt zum ersten Regulieraussparungsabschnitt151 und dem Verriegelungsaussparungsabschnitt152 jeweils in vorgeschriebenen Rotationsphasen entgegengesetzt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Stützabschnitt311 mit kleinem Durchmesser durch eine Innenumfangsperipherie mit kleinem Durchmesser, die im Flügel141 an der Seite der Vorderplatte15 ausgebildet ist, definiert. Das erste Aufnahmeloch310 weist einen Stützabschnitt312 mit großem Durchmesser auf, der einen größeren Durchmesser als der Stützabschnitt311 mit kleinem Durchmesser hat. Der Stützabschnitt312 mit großem Durchmesser ist in einer Bodenfläche an der entgegengesetzten Seite der Vorderplatte15 ausgebildet, die die Aussparungsabschnitte151 ,152 hat. - Der Stützabschnitt
312 mit großem Durchmesser hat ein Ende an der Seite der Vorderplatte15 und das Ende steht regulär mit dem Verriegelungskanal200 in Verbindung, der sich durch den Flügelrotor14 erstreckt, um dadurch die Verriegelungskammer31 auszubilden. Die Verriegelungskammer31 ist in der Lage, mit einem Arbeitsfluid versorgt zu werden, und ist in der Lage, ein Arbeitsfluid auszugeben. Die Verriegelungskammer31 ist ein ringförmiger Raum, der zwischen einer Endfläche311a des Stützabschnitts311 mit kleinem Durchmesser an der entgegengesetzten Seite der Vorderplatte15 und einer Außenfläche des ersten Unterregulierelements34 an der Seite der Vorderplatte15 ausgebildet ist. Ein Voreilverbindungskanal201 und ein Verzögerungsverbindungskanal202 sind im Stützabschnitt312 mit großem Durchmesser an der entgegengesetzten Seite der Vorderplatte15 ausgebildet. Der Voreilverbindungskanal201 und der Verzögerungsverbindungskanal202 erstrecken sich durch den Flügelrotor14 . Der Voreilverbindungskanal201 ist mit der Voreilkammer22 verbunden. Der Verzögerungsverbindungskanal202 ist mit der Verzögerungskammer26 verbunden. - Ein Ende des Stützabschnitts
312 mit großem Durchmesser an der entgegengesetzten Seite von der Vorderplatte15 und eine Innenfläche des ersten Unterregulierelements34 , das in den Stützabschnitt312 mit großem Durchmesser gleitfähig eingepasst ist, bilden eine Verbindungskammer313 . Die Verbindungskammer313 ist mit dem Voreilverbindungskanal201 und dem Verzögerungsverbindungskanal202 verbindbar, wenn das erste Unterregulierelement34 , das im Stützabschnitt312 mit großem Durchmesser gleitfähig ist, in einem vorgeschriebenen Gleitpositionsbereich ist. Der Flügel141 hat ein Luftloch203 , das in der Innenfläche des Stützabschnitts312 mit großem Durchmesser geöffnet ist, um mit der Außenseite des Stützabschnitts312 mit großem Durchmesser in Verbindung zu stehen, und ist konfiguriert, Außenluft aufzunehmen und abzugeben. Das Luftloch203 kann einen Kanalquerschnittsbereich haben, der größer als die Kanalquerschnittsbereiche des Voreilverbindungskanals201 und des Verzögerungsverbindungskanals202 sind. - Das erste Aufnahmeloch
310 nimmt koaxial die metallischen rohrförmigen Regulierelemente32 und34 auf. Das erste Hauptregulierelement32 ist durch den Stützabschnitt311 mit kleinem Durchmesser an dem Außenumfang gestützt, wodurch eine Beweglichkeit in Axialrichtung gegeben ist. Ein im Wesentlichen mittlerer Abschnitt des ersten Hauptregulierelementes32 in Axialrichtung hat einen ringförmigen Vorsprung (eingebrachten Abschnitt) 320, der radial nach außen vorsteht. Das erste Hauptregulierelement32 hat eine Innenumfangsperipherie, die ein Durchgangsloch321 definiert, das die Seite der Vorderplatte15 mit der entgegengesetzten Seite zur Vorderplatte15 regulär in Verbindung bringt. - Wie es in
7B gezeigt ist, bewegt sich das erste Hauptregulierelement32 in einer Schubrichtung X, wenn dieses in einem Bereich der Regulierphase einschließlich der Verriegelungsphase ist, wodurch ein Schieben in den ersten Regulieraussparungsabschnitt151 des Gehäuses11 erfolgt. Auf diese Weise wird, wie es in7B gezeigt ist, das erste Hauptregulierelement32 , das in den ersten Regulieraussparungsabschnitt151 geschoben wird, durch die Regulierstoppeinrichtung151a zurückgehalten, die durch das Ende des ersten Regulieraussparungsabschnitts151 an der Verzögerungsseite definiert ist. Dadurch wird die Änderung bei der Rotationsphase zur Verzögerungsseite auf eine erste Regulierphase reguliert, die eine Grenze eines Regulierphasenbereiches an der Verzögerungsseite ist. Andererseits wird das erste Hauptregulierelement32 , das in den ersten Regulieraussparungsabschnitt151 geschoben wird, durch die Regulierstoppeinrichtung151b zurückgehalten, die durch ein Ende des ersten Regulieraussparungsabschnitts151 an der Voreilseite definiert ist. Dadurch wird eine Änderung in der Rotationsphase an der Voreilseite in eine Verriegelungsphase reguliert. - Wie es in
7C gezeigt ist, bewegt sich das erste Hauptregulierelement32 in die SchubrichtungX , wenn dieses in der Verriegelungsphase ist, wodurch ein Schieben in den Verriegelungsaussparungsabschnitt152 des Gehäuses11 erfolgt. Das erste Hauptregulierelement32 , das in den ersten Verriegelungsaussparungsabschnitt152 auf diese Weise geschoben wird, ist mit dem Verriegelungsaussparungsabschnitt152 versehen. Dadurch reguliert das erste Hauptregulierelement32 die Änderung bei der Rotationsphase sowohl an der Voreilseite als auch an der Verzögerungsseite, um die Rotationsphase in der Verriegelungsphase zu verriegeln. - Ferner bewegt sich, wie es in den
9 bis11 gezeigt ist, das erste Hauptregulierelement32 in einer ZurückziehrichtungY , wenn dieses in dem Regulierphasenbereich einschließlich der Verriegelungsphase ist. Dadurch wird das erste Hauptregulierelement32 sowohl aus dem Verriegelungsaussparungsabschnitt152 als auch dem ersten Regulieraussparungsabschnitt151 des Gehäuses11 zurückgezogen. Auf diese Weise wird das erste Hauptregulierelement32 aus den Aussparungsabschnitten152 ,151 zurückgezogen, wodurch das Regulieren der Rotationsphase ausgelöscht wird, damit eine beliebige Änderung bei der Rotationsphase gestattet wird. - Im Gegensatz zum ersten Hauptregulierelement
32 ist das erste Unterregulierelement34 nicht an dem Stützabschnitt311 mit kleinem Durchmesser des ersten Aufnahmelochs310 sondern an dem Außenumfang des ersten Hauptregulierelementes32 an der Seite des Stützabschnitts312 mit großem Durchmesser angebracht. Ferner ist das erste Unterregulierelement34 durch den Stützabschnitt312 mit großem Durchmesser am Außenumfang gestützt. Bei einer solchen Anbring- und Stützstruktur ist das erste Unterregulierelement34 in Axialrichtung beweglich, die die gleiche wie die beweglichen Richtung im Falle des ersten Hauptregulierelementes32 ist. Ferner ist das erste Unterregulierelement34 in Bezug auf das erste Hauptregulierelement32 beweglich. - Das erste Unterregulierelement
34 ist der Verriegelungskammer31 ausgesetzt. Das erste Unterregulierelement34 hat eine ringförmige End- bzw. Stirnfläche an der Seite der Vorderplatte15 und die ringförmige Stirnfläche hat die Funktion eines Druckaufnahmeabschnitts340 (7A bis7C ), der zur Stirnfläche311a des Stützabschnitts311 mit kleinem Durchmesser entgegengesetzt ist. Die Stirnfläche311a ist an der entgegengesetzten Seite zur Vorderplatte15 angeordnet. Der Druckaufnahmeabschnitt340 nimmt den Druck eines Arbeitsfluids in der Verriegelungskammer31 in der ZurückziehrichtungY auf, wodurch die Antriebskraft erzeugt wird, um das erste Unterregulierelement34 in ZurückziehrichtungY anzutreiben. - Das erste Unterregulierelement
34 hat eine Ringfläche an der entgegengesetzten Seite zur Vorderplatte15 . Die Ringfläche des ersten Unterregulierelements34 ist dem Verbindungskanal313 ausgesetzt, um als ein angebrachter Abschnitt341 zu funktionieren, der zu einer Bodenfläche des Stützabschnitts312 mit großem Durchmesser entgegengesetzt ist. Wie es in9 bis11 gezeigt ist, überträgt in einem Zustand, in dem der angebrachte Abschnitt341 an dem Vorsprung320 in ZurückziehrichtungY angebracht (in Berührung mit diesem) ist, der angebrachte Abschnitt341 die Antriebskraft, die durch das erste Unterregulierelement34 bewirkt wird, zum ersten Hauptregulierelement32 . Dadurch ist der angebrachte Abschnitt341 in der Lage, die Regulierelemente32 und34 einstückig in ZurückziehrichtungY anzutreiben. - Ferner bewegt sich das Ende des ersten Unterregulierelements
34 in der ZurückziehrichtungY in der SchubrichtungX über eine Blockadeposition hinaus, in der der Voreilverbindungskanal201 , der Verzögerungsverbindungskanal202 und die Verbindungskammer313 voneinander blockiert sind. In diesem Fall stehen, wie es in den6 bis8 gezeigt ist, der Voreilverbindungskanal201 , der Verzögerungsverbindungskanal202 und die Verbindung der Verbindungskammer313 miteinander in Verbindung. Außerdem stehen der Voreilverbindungskanal201 und der Verzögerungsverbindungskanal202 mit dem Luftloch203 über die Verbindungskammer313 in Verbindung. - Die Federelemente
33 und35 sind in einem Abschnitt des ersten Aufnahmelochs310 koaxial aufgenommen, der zumindest die Verbindungskammer313 aufweist. Das erste Hauptfederelement33 ist zwischen die Bodenfläche, die das erste Aufnahmeloch310 definiert und die sich an der entgegengesetzten Seite zur Vorderplatte15 befindet, und das erste Hauptregulierelement32 zwischengefügt. Das erste Hauptfederelement33 bewirkt die erste Hauptfederwirkung, wenn eine Kompression zwischen der Fläche des ersten Aufnahmeloches310 und dem ersten Hauptregulierelement32 vorliegt, wodurch das erste Hauptregulierelement32 in SchubrichtungX vorgespannt wird. In der vorliegenden Struktur wird die erste Hauptfederwirkung des ersten Hauptfederelementes33 aufgebracht, um das erste Hauptregulierelement32 in Schubrichtung X zu schieben, wenn dieses außerhalb des Regulierphasenbereiches einschließlich der am stärksten verzögerten Phase ist. Dadurch kann, wie es in7A gezeigt ist, das erste Hauptregulierelement32 mit der Innenfläche der Vorderplatte15 in Berührung sein. Ferner können, wie es in den9 bis11 gezeigt ist, in einem Zustand, in dem der angebrachte Abschnitt341 an den Vorsprung320 angebracht ist, das erste Hauptregulierelement32 und das erste Unterregulierelement34 einstückig angetrieben werden, um in die SchubrichtungX verschoben zu werden, wenn die erste Hauptfederwirkung des ersten Federelementes33 aufgebracht wird. - Im Gegensatz zum ersten Hauptfederelement
33 ist das erste Unterfederelement35 zwischen die Bodenfläche, die das erste Aufnahmeloch310 definiert und die sich an der entgegengesetzten Seite zur Vorderplatte15 befindet, und das erste Unterregulierelement34 zwischengefügt. Das erste Unterfederelement35 bewirkt die ersten Unterfederwirkung, wenn eine Kompression zwischen der Fläche des ersten Aufnahmeloches313 und dem ersten Unterregulierelement34 erfolgt, wodurch das erste Unterregulierelement34 in die SchubrichtungX vorgespannt wird. In der vorliegenden Struktur kann, wie es in7A gezeigt ist, in einem Zustand, in dem das erste Hauptregulierelement32 mit der Innenfläche der Vorderplatte15 in Berührung ist, wenn dieses außerhalb des Regulierphasenbereiches ist, der angebrachte Abschnitt341 von dem Vorsprung320 in SchubrichtungX beabstandet werden, indem die erste Unterfederwirkung des ersten Unterfederelementes35 nur auf das erste Unterregulierelement34 aufgebracht wird. Wie es in7A gezeigt ist, ist der erste angebrachte Abschnitt341 von dem Vorsprung320 beabstandet, indem die erste Unterfederwirkung von dem ersten Unterfederelement35 aufgebracht wird. Im vorliegenden Zustand kann das Ende des ersten Unterregulierelements34 an der Seite der Vorderplatte15 mit der Stirnfläche311a des Stützabschnitts311 mit kleinem Durchmesser in Berührung gebracht werden. - In der vorliegenden Struktur wird, wie es in
7C gezeigt ist, die Rotationsphase des Flügelrotors14 in Bezug auf das Gehäuse11 im Betätigungsabschnitt10 aufrechterhalten, wenn das erste Hauptregulierelement32 verriegelt ist, indem es in dem Verriegelungsaussparungsabschnitt152 eingepasst wird. Im Gegensatz dazu wird, wie es in den9 bis11 gezeigt ist, wenn das erste Hauptregulierelement32 von dem Verriegelungsaussparungsabschnitt152 und dem ersten Regulieraussparungsabschnitt151 zurückgezogen wird, um die Verriegelung freizugeben, ein Arbeitsfluid in die Voreilkammern22 ,23 ,24 geführt und wird ein Arbeitsfluid aus den Verzögerungskammern26 ,27 ,28 abgegeben. Dadurch ändert sich die Rotationsphase zur Voreilseite und eilt das Ventilzeitverhalten vor. Wenn die Verriegelung freigegeben wird, wird ein Arbeitsfluid in die Verzögerungskammern26 ,27 ,28 eingegeben und wird Arbeitsfluid aus den Voreilkammern22 ,23 ,24 ausgegeben. Dadurch ändert sich die Rotationsphase zur Verzögerungsseite und wird das Ventilzeitverhalten verzögert. - Im vorliegenden Ausführungsbeispiel arbeiten die Elemente
30 ,31 ,32 ,33 ,151 ,152 als eine Verriegelungseinheit. - (Zweite Regulierstruktur)
- Der Flügel
142 des Flügelrotors14 und die Vorderplatte15 , die sich an der entsprechenden Position befindet, sind mit einer zweiten Regulierstruktur110 versehen, die ähnlich der vorstehend beschriebenen ersten Regulierstruktur ist. In dem Regulierphasenbereich reguliert die zweite Regulierstruktur110 die Regulierphase von der Änderung zur Verzögerungsseite, wenn diese in der Rotationsphase (zweite Regulierphase, dritte Regulierphase) an der Voreilseite über die erste Regulierphase hinaus ist. Anschließend wird ein Unterschied der zweiten Regulierstruktur in Bezug auf die erste Regulierstruktur beschrieben. - Der Flügel
142 hat ein erstes Aufnahmeloch, in dem ein zweites Hauptregulierelement, ein zweites Hauptfederelement, ein zweites Unterregulierelement und ein zweites Unterfederelement vorgesehen sind. Das zweite Hauptregulierelement, das zweite Unterfederelement, das zweite Unterregulierelement und das zweite Unterfederelement sind ähnlich den entsprechenden Elementen in der ersten Regulierstruktur. Ein zweiter Regulieraussparungsabschnitt ist in der Vorderplatte15 ausgebildet. Der zweite Regulieraussparungsabschnitt öffnet sich in der Innenfläche der Vorderplatte15 und erstreckt sich in Rotationsrichtung des Gehäuses11 . Der zweite Regulieraussparungsabschnitt ist ferner um eine Stufe zur Voreilseite von der Verzögerungsseite ausgespart, um einen schmalen Bodenabschnitt und einen tiefen Bodenabschnitt zu haben. Regulierstoppeinrichtungen sind jeweils an geschlossenen Enden des schmalen Bodenabschnitts und des tiefen Bodenabschnitts des zweiten Regulieraussparungsabschnitts an der Verzögerungsseite vorgesehen. - Das zweite Hauptregulierelement bewegt sich zur Schubrichtung
X , wenn es in dem Regulierphasenbereich einschließlich der Verriegelungsphase ist, wodurch ein Schieben in den schmalen Bodenabschnitt an der Verzögerungsseite oder in den tiefen Bodenabschnitt an der Voreilseite des zweiten Regulieraussparungsabschnitts auftritt. In der vorliegenden Struktur schiebt sich das zweite Hauptregulierelement in den schmalen Bodenbereich, um durch die Regulierstoppeinrichtung an dem Ende der Verzögerungsseite des schmalen Bodenabschnitts zurückgehalten zu werden. Dadurch reguliert das zweite Hauptregulierelement die Rotationsphase von der Änderung zur Verzögerungsseite, wenn diese in der zweiten Regulierphase an der Voreilseite ist, in Bezug auf die erste Regulierphase in dem Regulierphasenbereich. Alternativ dazu schiebt sich das zweite Hauptregulierelement in den tiefen Bodenabschnitt, um durch die Regulierstoppeinrichtung an dem Ende der Verzögerungsseite des tiefen Bodenabschnitts zurückgehalten zu werden. Dadurch reguliert das zweite Hauptregulierelement die Rotationsphase von der Änderung zur Verzögerungsseite, wenn diese in der dritten Regulierphase an der Voreilseite in Bezug auf die zweite Regulierphase, und an der Verzögerungsseite in Bezug auf die Verriegelungsregulierphase in dem Regulierphasenbereich ist. Ferner bewegt sich das zweite Hauptregulierelement in die Zurückziehrichtung Y, wenn sich diese in dem Regulierphasenbereich einschließlich der Verriegelungsphase befindet, und dadurch wird das zweite Hauptregulierelement aus dem zweiten Regulieraussparungsabschnitt zurückgezogen. In dieser Weise wird das zweite Hauptregulierelement aus dem zweiten Aussparungsabschnitt zurückgezogen, wodurch das Regulieren der Rotationsphase ausgelöscht wird, damit eine beliebige Änderung bei der Rotationsphase gestattet wird. - Nachfolgend wird eine Struktur des Steuerkolbens
70 detailliert beschrieben. Der Steuerkolben70 hat eine Vielzahl an ringförmigen Stegen700 ,701 ,702 ,703 , die ausgebildet sind, um in Bezug auf die Innenumfangsperipherie des Hülsenabschnitts66 gleitfähig zu sein. Die Stege700 ,701 ,702 ,703 sind in Axialrichtung angeordnet und durch vorgeschriebene Abstände beabstandet. Der Voreilsteg700 ist von dem stationären Abschnitt62 am stärksten beabstandet. Der Voreilsteg700 wird durch den Hülsenabschnitt66 gestützt. Der Voreilsteg700 befindet sich in zumindest einem Raum zwischen dem Voreilanschluss661 und der Auslassöffnung666 und einem Raum zwischen dem Voreilanschluss661 und dem Hauptzuführanschluss664 entsprechend der beweglichen Position des Steuerkolbens70 . Der Verzögerungssteg701 befindet sich an der Seite des stationären Abschnitts62 von dem Voreilsteg700 . Der Verzögerungssteg701 ist ebenfalls durch den Hülsenabschnitt66 gestützt. Der Verzögerungssteg701 befindet sich in zumindest einem Raum zwischen dem Verzögerungsanschluss662 und dem Hauptzuführanschluss664 und einem Raum zwischen dem Verzögerungsanschluss662 und dem Verriegelungsanschluss663 entsprechend der beweglichen Position des Steuerkolbens70 . - Der erste Verriegelungssteg
702 befindet sich an der Seite des stationären Abschnitts62 von dem Verzögerungssteg701 . Der erste Verriegelungssteg702 wird durch den Hülsenabschnitt66 gestützt. Der erste Verriegelungssteg702 ist in einem Raum zwischen dem Verriegelungsanschluss663 und dem Verzögerungsanschluss662 entsprechend der beweglichen Position des Steuerkolbens70 beweglich. Der erste Verriegelungssteg702 kann in einem Zustand sein, in dem der erste Verriegelungssteg702 durch den Hülsenabschnitt66 nicht gestützt wird, entsprechend der beweglichen Position des Steuerkolbens, aufgrund des Vorhandenseins einer ringförmigen Nut668 , die sich von der Innenumfangsperipherie des Hülsenabschnitts66 öffnet. Der zweite Verriegelungssteg703 befindet sich an der Seite des stationären Abschnitts62 von dem ersten Verriegelungssteg702 . Der zweite Verriegelungssteg703 wird durch den Hülsenabschnitt66 gestützt. Der zweite Verriegelungssteg703 ist zwischen dem Unterzuführanschluss665 und dem Verriegelungsanschluss663 entsprechend der beweglichen Position des Steuerkolbens70 beweglich. Der zweite Verriegelungssteg703 wird durch den Hülsenabschnitt66 gestützt. Der zweite Verriegelungssteg703 befindet sich zwischen dem Unterzuführanschluss665 und dem stationären Anschluss62 unabhängig von der beweglichen Position des Steuerkolbens70 . - Im Steuerkolben
70 ist ein Verbindungskanal704 vorgesehen. Der Verbindungskanal704 hat den ersten Ablaufanschluss704a , der sich in dem Voreilsteg700 befindet. Der erste Ablaufanschluss704a öffnet sich im Außenumfang des Steuerkolbens70 . Der Auslasskanal53 steht mit dem ersten Auslassanschluss704a unabhängig von der beweglichen Position des Steuerkolbens70 in Verbindung. Der Verbindungskanal704 ist mit dem Voreilanschluss661 über dem ersten Ablaufanschluss704a entsprechend der beweglichen Position des Steuerkolbens70 verbindbar. Der erste Ablaufanschluss704a funktioniert als ein Voreilablaufanschluss, um ein Arbeitsfluid von den Voreilkammern22 ,23 ,24 zum Kanal53 entsprechend der beweglichen Position des Steuerkolbens70 auszugeben. - Der Verbindungskanal
704 hat ferner den zweiten Ablaufanschluss704b , der sich im ersten Verriegelungssteg702 befindet. Der zweite Ablaufanschluss704b öffnet sich im Außenumfang des Steuerkolbens70 . Der Verbindungskanal704 ist mit einem der Anschlüsse Verzögerungsanschluss662 und Verriegelungsanschluss663 über den zweiten Ablaufanschluss704b entsprechend der beweglichen Position des Steuerkolbens20 verbindbar. Der zweite Ablaufanschluss704b funktioniert als ein Auslassverzögerungsablaufanschluss, um ein Arbeitsfluid von den Verzögerungskammern26 ,27 ,28 zum Kanal53 entsprechend der beweglichen Position des Steuerkolbens70 auszugeben. Der zweite Ablaufanschluss704b funktioniert ferner als ein Auslassstiftablaufanschluss zum Auslassen eines Arbeitsfluids aus der Verriegelungskammer31 zum Auslasskanal53 über den Verriegelungskanal200 und den Verriegelungsanschluss663 . - Ein ringförmiger erster Drosselabschnitt
710 ist zwischen dem Voreilsteg700 und dem Verzögerungssteg701 vorgesehen. Der erste Drosselabschnitt710 steht in der Radialrichtung von dem Außenumfang des Steuerkolbens70 vor. Der erste Drosselabschnitt710 bildet einen Drosselkanal mit einem entsprechenden Innenumfang des Hülsenabschnitts66 . Der erste Drosselabschnitt710 hat eine Funktion, um eine Strömung eines zirkulierenden Arbeitsfluids zu steuern, indem ein Strömungswiderstand aufgebracht wird, wenn das Arbeitsfluid durch den Drosselkanal in der Axialrichtung des Steuerkolbens70 zirkuliert. Der erste Drosselabschnitt710 ist konfiguriert, um einen Voreilzuführdrosselkanal auszubilden, durch den ein Arbeitsfluid von dem Hauptzuführanschluss664 zum Voreilanschluss661 zirkuliert. Der erste Drosselabschnitt710 funktioniert als ein Voreilzuführdrosselabschnitt, der konfiguriert ist, eine Strömung eines Arbeitsfluids zu steuern, das durch den Voreilzuführdrosselkanal zirkuliert, und eine Strömung eines Arbeitsfluids zu steuern, das den Voreilkammern22 ,23 ,24 zugeführt wird, entsprechend der beweglichen Position des Steuerkolbens70 . - Ein ringförmiger zweiter Drosselabschnitt
711 ist zwischen dem Verzögerungssteg701 und dem ersten Verriegelungssteg702 vorgesehen. Der zweite Drosselabschnitt711 steht in Radialrichtung vom Außenumfang des Steuerkolbens70 vor. Der zweite Drosselabschnitt711 bildet einen Drosselkanal mit einer entsprechenden Innenperipherie des Hülsenabschnitts66 . Der zweite Drosselabschnitt711 hat eine Funktion, eine Strömung eines zirkulierenden Arbeitsfluids zu steuern, indem ein Strömungswiderstand aufgebracht wird, wenn das Arbeitsfluid durch den Drosselkanal in Axialrichtung des Steuerkolbens70 zirkuliert. Der zweite Drosselabschnitt711 ist konfiguriert, einen Verzögerungsablaufdrosselkanal zu bilden, durch den ein Arbeitsfluid vom Verzögerungsanschluss662 zum zweiten Ablaufanschluss704b zirkuliert. Der zweite Drosselabschnitt711 funktioniert als ein Verzögerungsablaufdrosselabschnitt, der konfiguriert ist, eine Strömung eines Arbeitsfluids zu steuern, das durch den Verzögerungsablaufdrosselkanal strömt, und eine Strömung eines Arbeitsfluids, das von den Verzögerungskammern26 ,27 ,28 zu dem Ablaufkanal53 abgelassen wird, entsprechend der beweglichen Position des Steuerkolbens70 zu steuern. - Der erste Drosselabschnitt
710 und der zweite Drosselabschnitt711 bilden den Drosselkanal. Ein erster Hülsenseitenvorsprung669 und ein zweiter Hülsenseitenvorsprung670 sind jeweils an Abschnitten des Hülsenabschnitts66 vorgesehen sind, die zum ersten Drosselabschnitt710 und dem zweiten Drosselabschnitt711 in Radialrichtung entgegengesetzt liegen. Die Hülsenseitenvorsprünge669 ,670 sind ringförmige Vorsprünge, die von dem Innenumfang des Hülsenabschnitts66 über den Innenumfang des Hülsenabschnitts66 hinaus radial nach innen vorstehen. Der erste Drosselabschnitt710 und der zweite Drosselabschnitt711 bilden jeweils den Kanal mit den Hülsenseitenvorsprüngen669 ,670 . Wenn der erste Drosselabschnitt710 und der zweite Drosselabschnitt711 jeweils von den Hülsenseitenvorsprüngen669 ,670 in Axialrichtung entfernt angeordnet sind, ist der Strömungswiderstand in dem Kanal gering. Wenn der erste Drosselabschnitt710 und der zweite Drosselabschnitt711 jeweils die Hülsenseitenvorsprünge669 ,670 in Axialrichtung überdecken, um einen Flächenbereich entgegengesetzt zu den Hülsenseitenvorsprüngen669 ,670 zu erhöhen, wird der Strömungswiderstand im Kanal groß. - Ein ringförmiger Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt
712 ist zwischen dem ersten Verriegelungssteg702 und dem zweiten Verriegelungssteg703 vorgesehen. Der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt712 steht in Radialrichtung von dem äußersten Umfang des Steuerkolbens70 vor. Der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt712 ist im Steuerkolben70 vorgesehen und befindet sich in einer vorgeschriebenen Position in Bezug auf den Innenumfang des Hülsenabschnitts66 . Entsprechend dem beweglichen Abschnitt des Steuerkolbens70 ist der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt712 in einem Gleitbereich angeordnet, in dem der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt712 in Bezug auf den Innenumfang des Hülsenabschnitts66 gleitet, oder ist dieser in einem Kanalausbildungsabschnitt angeordnet, in dem der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt712 einen Kanal mit dem Innenumfang des Hülsenabschnitts66 bildet. Wie es in den9 bis11 gezeigt ist, blockiert der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt712 den Verriegelungsanschluss663 von dem zweiten Ablaufanschluss704b , wenn dieser im Gleitbereich ist. Alternativ dazu gestattet, wie es in den6 ,8 gezeigt ist, der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt712 die Verbindung zwischen dem Verriegelungsanschluss663 und dem zweiten Ablaufanschluss704b , wenn ein Verweilen im Kanalausbildungsbereich vorliegt. - Bei der vorliegenden Struktur ist, wie es in
5 gezeigt ist, ein erster BereichRl (VerriegelungsbereichRl ) ein Hubbereich einschließlich einer Steuerkolbenbasisposition und einem Drosselbereich. Die Steuerkolbenbasisposition ist ein Ende eines beweglichen Bereiches des Steuerkolbens70 in die erste RichtungX . Im Drosselbereich sind eine Voreilzuführströmung und eine Verzögerungsablaufströmung gedrosselt. Die Voreilzuführströmung ist eine Strömung eines Arbeitsfluids, das den Voreilkammern22 ,23 ,24 zugeführt wird. Die Verzögerungsablaufströmung ist eine Strömung eines Arbeitsfluids, das von den Verzögerungskammern26 ,27 ,28 ausgelassen wird. - Wie es in
7C gezeigt ist, ist das erste Hauptregulierelement32 des Phasenverriegelungsabschnitts30 an dem Verriegelungsaussparungsabschnitt152 im VerriegelungsbereichRl angebracht, wodurch die Rotationsphase des Flügelrotors in Bezug auf das Gehäuse11 aufrechterhalten wird. Wie es in den6 und8 gezeigt ist, ist der Steuerkolben70 in dem VerriegelungsbereichRl , um den Voreilanschluss661 mit dem Hauptzuführanschluss664 über den Voreilsteg700 und dem Verzögerungssteg701 zu verbinden. Der Steuerkolben70 im VerriegelungsbereichRl stellt ferner die Verbindung zwischen dem Verzögerungsanschluss662 , der mit dem Verzögerungsanschluss663 über die ringförmige Nut668 verbunden ist, und der Auslassöffnung666 ,667 über den Verbindungskanal704 über den Verzögerungssteg701 und den zweiten Verriegelungssteg703 her. Der Steuerkolben70 im VerriegelungsbereichRl blockiert den Unterzuführanschluss665 von anderen Anschlüssen. - Ferner wird, wie es in
6 gezeigt ist, wenn der Steuerkolben70 in dem Drosselbereich ist, ein Kanalbereich, der ein dominierender Faktor einer Zirkulationsströmung eines Arbeitsfluids zwischen den Anschlüssen661 ,664 ist, gesteuert, um kleiner als der Kanalbereich des entsprechenden Kanals zu sein, wenn der Steuerkolben70 in der Steuerkolbenbasisposition, wie es in8 gezeigt ist, ist. Das heißt, dass der Öffnungsbereich des Drosselkanales, der durch den ersten Drosselabschnitt710 in6 definiert ist, wenn der Steuerkolben70 in dem Drosselbereich ist, gesteuert wird, um kleiner als der Öffnungsbereich des Drosselkanales zu sein, der durch den ersten Drosselabschnitt710 in8 definiert ist, wenn der Steuerkolben70 in der Steuerkolbenbasisposition ist. Daher sind die Voreilzuführströmung und die Verzögerungsablaufströmung im Drosselbereich kleiner als die in der Steuerkolbenbasisposition, um ein Phasenvoreilen bei einer niedrigen Rotationsgeschwindigkeit zu ermöglichen. Somit kann sich die Rotationsphase allmählich ändern. - Wenn sich die Steuerkolbenposition von der Steuerkolbenbasisposition im ersten Bereich
Rl zum Drosselbereich in die zweite RichtungY bewegt, wird der Abstand zwischen dem ersten Drosselabschnitt710 und der Innenumfangsperipherie (erster Hülsenseitenvorsprung669 ) des Hülsenabschnitts66 klein. Somit verringert sich der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen und verringert sich die Voreilzuführströmung. Außerdem wird der Abstand zwischen dem zweiten Drosselabschnitt711 und der Innenumfangsperipherie des Hülsenabschnitts66 (zweiter Hülsenseitenvorsprung670 ) klein. Somit verringert sich der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen und verringert sich der Verzögerungsablaufstrom. Ferner hält der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt712 den Kanalbereich zwischen dem Verriegelungsanschluss663 und dem zweiten Ablaufanschluss704b aufrecht, wenn sich der Steuerkolben70 von der Steuerkolbenbasisposition zum Drosselbereich im ersten BereichRl bewegt. Daher ist eine Stiftablaufströmung, die eine Strömung eines Arbeitsfluids ist, das von der Verriegelungskammer31 ausgegeben wird, im Wesentlichen konstant. Ferner bewegt sich, wenn sich der Steuerkolben70 in die zweite RichtungY von einem Zwischenpunkt im Drosselbereich zum Ende des ersten BereichesRl bewegt, der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt712 , um den Kanal zu blockieren. Daher wird der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen kontinuierlich verringert und wird auch der Stiftablaufstrom kontinuierlich verringert. Schließlich blockiert der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt712 den Kanal, wenn dieser am Ende in zweiter RichtungY ist, und wird der Stiftablaufstrom null. - Andererseits wird, wenn sich die Steuerkolbenposition von dem Ende des Drosselbereiches in die zweite Richtung
Y zum zweiten BereichRf in die zweite RichtungY bewegt, der Abstand zwischen dem ersten Drosselabschnitt710 und der Innenumfangsperipherie (erster Hülsenseitenvorsprung669 ) des Hülsenabschnitts66 groß. Somit erhöht sich der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen und erhöht sich die Voreilzuführströmung. Außerdem wird der Abstand zwischen dem zweiten Drosselabschnitt711 und der Innenumfangsperipherie des Hülsenabschnitts66 (zweiter Hülsenseitenvorsprung670 ) groß. Somit erhöht sich der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen und erhöht sich die Verzögerungsablaufströmung. - Wie es in
5 gezeigt ist, weist der zweite BereichRf , der von dem VerriegelungsbereichRl in die zweite RichtungY verschoben ist, den VoreilbereichRa , den HaltebereichRh und den VerzögerungsbereichRr auf. Wie es in den9 bis11 gezeigt ist, bewegt sich in dem Phasenverriegelungsabschnitt30 das erste Hauptregulierelement32 in dem zweiten BereichRf von dem Verriegelungsaussparungsabschnitt152 und dem ersten Regulieraussparungsabschnitt151 weg. Dadurch wird die Verriegelung der Rotationsphase des Flügelrotors14 in Bezug auf das Gehäuse11 freigegeben. Außerdem führt das Steuerventil60 die Positionssteuerung des Steuerkolbens70 aus, um die Rotationsphase zum VoreilbereichRa , dem HaltebereichRh oder dem VerzögerungsbereichRr einzustellen. Im VoreilbereichRa ändert sich die Rotationsphase zur Voreilseite. Im HaltebereichRh wird die Rotationsphase aufrechterhalten. Im VerzögerungsbereichRr ändert sich die Rotationsphase zur Verzögerungsseite. - Wie es in
9 gezeigt ist, bewegt sich ähnlich zum VerriegelungsbereichRl der Steuerkolben70 zum VoreilbereichRa , um den Voreilanschluss661 mit dem Hauptzuführanschluss664 über den Voreilsteg700 und den Verzögerungssteg701 in Verbindung zu bringen. Wie es in9 gezeigt ist, wird ein Kanalbereich, der durch den ersten Drosselabschnitt710 und einen dominanten Faktor einer Zirkulierströmung des Arbeitsfluids zwischen den Anschlüssen661 ,664 definiert ist, gesteuert, um größer als der Kanalbereich des entsprechenden Kanales zu sein, wenn der Steuerkolben70 im VerriegelungsbereichRl ist, wie es in6 gezeigt ist. Dementsprechend ist, wie es in5 gezeigt ist, der Voreilzuführstrom im VoreilbereichRa größer als der Voreilzuführstrom im Drosselbereich. - Wie es in
9 gezeigt ist, steht, wenn der Steuerkolben70 im VoreilbereichRa im Bereich zwischen dem Verzögerungssteg701 und dem ersten Verriegelungssteg702 ist, der Verzögerungsanschluss662 mit dem Verbindungskanal704 über den zweiten Ablaufanschluss704b in Verbindung und steht der Verzögerungsanschluss662 mit der Auslassöffnung666 ,667 über den Kanal704 in Verbindung. Der Steuerkolben70 im VoreilbereichRa verbindet den Verriegelungsanschluss663 mit dem Unterzuführanschluss665 im Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Verriegelungssteg702 ,703 . Außerdem blockiert der Steuerkolben70 den Verriegelungsanschluss663 von dem zweiten Ablaufanschluss704b durch den Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt712 , der an der Innenperipherie des Hülsenabschnitts66 gleitfähig ist. Daher wird der Verriegelungsanschluss663 in die Lage versetzt, mit dem Hauptzuführanschluss664 über den Unterzuführkanal52 in Verbindung zu stehen, der mit dem Anschluss665 in Verbindung steht. - Im Voreilbereich
Ra wird, wenn sich die Steuerkolbenposition in die zweite RichtungY bewegt, der Abstand zwischen dem Voreilsteg700 und dem Innenumfang des ersten Hülsenseitenvorsprungs669 des Hülsenabschnitts66 klein. Daher verringert sich der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen und verringert sich die Voreilzuführströmung. Außerdem wird der Abstand zwischen dem Verzögerungssteg701 und der Innenumfangsperipherie des zweiten Hülsenseitenvorsprungs670 des Hülsenabschnitts66 ebenfalls klein und verringert sich der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen. Somit verringert sich der Verzögerungsablaufstrom. Ferner erhöht sich im zweiten BereichRf , wenn sich die Steuerkolbenposition in die zweite RichtungY bewegt, der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen durch die Bewegung des zweiten Verriegelungssteges703 zu einer Zwischenposition des VoreilbereichesRa . Anschließend wird der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen zum Ende des zweiten BereichesRf in die zweite RichtungY im Wesentlichen konstant. Daher wird die Stiftzuführströmung, die eine Strömung eines Arbeitsfluids ist, das der Verriegelungskammer31 zugeführt wird, nach der Erhöhung konstant. - Wie es in
5 gezeigt ist, bewegt sich der Steuerkolben70 zum Haltebereich Rh, der von dem VoreilbereichRa in die zweite RichtungY verschoben ist. Im vorliegenden Zustand blockiert, wie es in10 gezeigt ist, der Steuerkolben70 den Voreilanschluss661 von anderen Anschlüssen. Der Steuerkolben70 im HaltebereichRh blockiert den Verzögerungsanschluss662 von anderen Anschlüssen. - Ferner steht, wie es in
11 gezeigt ist, wenn sich der Steuerkolben70 zum VerzögerungsbereichRr bewegt, der Voreilanschluss661 mit dem Auslasskanal53 über den ersten Ablaufanschluss704a an der entgegengesetzten Seite des Verzögerungssteges701 über den Voreilsteg700 in Verbindung. Wenn sich der Steuerkolben70 im VerzögerungsbereichRr befindet, steht der Verzögerungsanschluss662 mit dem Hauptzuführanschluss664 im Bereich zwischen dem Voreilsteg700 und dem Verzögerungssteg701 in Verbindung. In ähnlicher Weise wie im Fall des VoreilbereichesRa stellt der Steuerkolben70 im VerzögerungsbereichRr die Verbindung zwischen dem Verriegelungsanschluss663 und dem Unterzuführanschluss665 in dem Bereich zwischen dem ersten und zweiten Verrieglungssteg702 ,703 her. Außerdem blockiert der Steuerkolben70 den Verriegelungsanschluss663 von dem zweiten Ablaufanschluss704b durch den Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt712 , der an dem Innenumfang des zweiten Hülsenabschnitts66 gleitfähig ist. Daher wird der Verriegelungsanschluss663 in die Lage versetzt, mit dem Hauptzuführanschluss664 über den Unterzuführkanal52 in Verbindung zu stehen, der mit dem Anschluss665 in Verbindung steht. - Unter Bezugnahme auf
1 ist der Steuerabschnitt40 zum Antreiben des Steuerventils60 mit einer Feder80 , einer Antriebsquelle90 und einer Steuerschaltung92 versehen. Die Feder80 weist eine metallische Kompressionsschraubenfeder auf, die zwischen die Bodenwand des Hülsenabschnitts66 und den zweiten Verriegelungssteg703 des Steuerkolbens70 koaxial zwischengefügt ist. Die Feder80 ist eine Vorspanneinheit, die konfiguriert ist, um eine Federwirkung zu erzeugen, die von einer elastischen Kompression begleitet wird, die zwischen dem Hülsenabschnitt66 des Steuerkolbens70 erzeugt wird, um den Steuerkolben70 in die erste RichtungX vorzuspannen. - Wie es in
1 gezeigt ist, ist die Antriebsquelle90 eine elektromagnetische Spule mit einer metallischen Antriebswelle91 . Beispielsweise ist die Antriebsquelle90 an einer Kettenabdeckung montiert, die an einen Motorkopf der Brennkraftmaschine befestigt ist. Die Antriebswelle91 ist in einer Stabform ausgebildet und an der entgegengesetzten Seite des stationären Abschnitts62 des Steuerkolbens70 koaxial angeordnet. Die Antriebswelle91 ist in Axialrichtung einschließlich sowohl der ersten als auch der zweiten RichtungX ,Y linear beweglich. Unabhängig von der beweglichen Position des Steuerkolbens70 ist die Antriebswelle91 mit dem Ende des Steuerkolbens70 an der entgegengesetzten Seite des stationären Abschnitts62 in Berührung, wobei ein Aufbringen der Vorspannkraft in die erste RichtungX erfolgt. Die Antriebsquelle90 erzeugt eine Antriebskraft bei Erregung, um eine Magnetspule (nicht gezeigt) zu magnetisieren und eine Magnetkraft hervorzurufen. Die Antriebsquelle90 bringt die Magnetkraft auf die Antriebswelle91 auf, um den Steuerkolben70 über die Antriebswelle91 in die zweite RichtungY anzutreiben. Im vorliegenden Zustand bewegt der Steuerkolben70 sich zu einer Position, in der die Antriebskraft, die durch die Antriebsquelle90 in die zweite RichtungY verursacht wird, mit der Vorspannkraft in die erste RichtungX ausgeglichen ist. In der vorliegenden Struktur kann der Steuerkolben70 beliebig durch das Steuern der Antriebskraft, die durch die Antriebsquelle90 erzeugt wird und auf den Steuerkolben70 in die zweite RichtungY über die Antriebswelle91 aufgebracht wird, bewegt werden. Somit kann der Steuerkolben70 an einer Position im ersten BereichRl oder dem zweiten BereichRf in dem Zustand, in dem die Antriebskraft mit der Vorspannkraft, die durch die Feder80 in die erste RichtungX erzeugt wird, ausgeglichen ist, beliebig gesteuert werden. - Die Steuerschaltung
92 ist eine elektrische Steuervorrichtung mit beispielsweise Mikrocomputern und Ähnlichem. Die Steuerschaltung92 ist mit der Magnetspule der Antriebsquelle90 elektrisch verbunden. Die Steuerschaltung92 steuert die Erregung der Spule der Antriebsquelle90 , um eine Antriebskraft des Steuerventils60 zu steuern. Außerdem steuert die Steuerschaltung92 einen Antriebsbetrieb der Brennkraftmaschine. - (Betrieb der Vorrichtung)
- Nachfolgend wird ein Betrieb der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
1 detailliert beschrieben. - (I - 1) Verriegelungsbetrieb, Drosselbereichsbetrieb (Erster Bereich RI)
- Wenn eine Brennkraftmaschine in einem Startbetrieb oder einem Leerlaufbetrieb ist, oder wenn eine Brennkraftmaschine gestoppt ist, ist der Druck eines Arbeitsfluids gering. In einem solchen Zustand erregt die Steuerschaltung
92 die Antriebsquelle90 , um das Steuerventil60 zu steuern, um dadurch den Steuerkolben70 zum VerriegelungsbereichRl (erster BereichRl ) zu bewegen. Im vorliegenden Zustand treibt, wenn der Betriebszustand von einem normalen Betriebszustand, in dem die Verriegelung des ersten Hauptregulierelementes32 des Phasenverriegelungsabschnitts30 freigegeben ist, zu einem Verriegelungszustand geändert wird, die Steuerschaltung92 den Durchgangs-Steuerkolben70 über die Antriebswelle91 , damit einmal die Rotationsphase von der Verriegelungsphase zur Verzögerungsseite geändert wird. Die Steuerschaltung92 sieht ferner einen Befehl entsprechend dem Drosselbereich (6 ) im ersten BereichRl vor. - Folglich stehen der Voreilanschluss
661 , der mit jedem der Voreilkammern22 ,23 ,24 über die Kanäle41 ,42 ,43 ,44 in Verbindung steht, und der Hauptzuführanschluss664 , der mit der Pumpe über die Kanäle50 ,3 in Verbindung steht, miteinander in Verbindung. Somit wird ein Arbeitsfluid von der Pumpe4 zu jeder der Voreilkammern22 ,23 ,24 geführt. Außerdem stehen der Verzögerungsanschluss662 , der mit jeder der Verzögerungskammern26 ,27 ,28 über die Kanäle45 ,46 ,47 ,48 in Verbindung steht, und die Auslassöffnungen666 ,667 , die mit dem Auslasskanal53 in Verbindung stehen, über den Verbindungskanal704 miteinander in Verbindung. Somit wird ein Arbeitsfluid von jeder der Verzögerungskammern26 ,27 ,28 ausgegeben. Die Voreilzuführströmung und die Verzögerungsablaufströmung im Drosselbereich werden gesteuert, um deutlich kleiner als die in anderen Bereichen des ersten BereichesRl , der sich vom Drosselbereich unterscheidet, zu sein. Im vorliegenden Zustand ist die Rotationsgeschwindigkeit des Flügelrotors14 zur Voreilseite begleitet von der Strömung, die gesteuert wird, um klein zu sein, deutlich graduell und langsam im Vergleich zur Rotationsgeschwindigkeit in anderen Bereichen des ersten BereichesRl , die sich vom Drosselbereich unterscheiden. - Ferner steht der Verriegelungsanschluss
663 , der mit der Verriegelungskammer31 über den Verriegelungskanal200 in Verbindung steht, ferner mit den Auslassöffnungen666 ,667 über den Verbindungskanal704 in Verbindung. Somit wird ein Arbeitsfluid aus der Verriegelungskammer31 ausgelassen. Der Flügel141 bewegt sich allmählich in der Reihenfolge, die durch die7A ,7B ,7C gezeigt sind, entsprechend der langsamen Rotation des Flügelrotors14 vor. Außerdem bewegt sich das erste Hauptregulierelement323 in SchubrichtungX begleitet von dem Ausströmen des Arbeitsfluids aus der Verriegelungskammer31 . Bei der allmählichen Voreilbewegung der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung1 , die durch das Steuerventil60 verursacht wird, wenn das erste Hauptregulierelement32 in der Rotationsphase entsprechend dem Verriegelungsaussparungsabschnitt152 ist, ist das erste Hauptregulierelement32 in dem Verriegelungsaussparungsabschnitt152 angebracht, indem ein Aufbringen mit Federwirkung des ersten Hauptfederelementes33 auftritt. Somit ist die Rotationsphasenverriegelung beendet. - Auf diese Weise verriegelt das erste Hauptregulierelement
32 des Phasenverriegelungsabschnitts30 die Rotationsphase entsprechend der Position des Steuerkolbens70 im Drosselbereich im ersten BereichRl . Ferner wird die Ventilzeitverhaltensteuervorrichtung1 mit einer gedrosselten Strömung versorgt. Dadurch kann der Voreilwinkelbetrieb mit einer geringen Rotationsgeschwindigkeit ausgeführt werden. Somit kann die Rotationsphase beständig verriegelt werden. - Ferner ist die Federwirkung der Schraubenfeder
100 zwischen der am stärksten verzögerten Phase und der Verriegelungsphase wirksam. Außerdem bringt die Schraubenfeder100 ein größeres Drehmoment als ein mittleres Drehmoment der Nockenwelle2 auf den Flügelrotor14 auf. Daher kann der Flügelrotor14 durch die Schraubenfeder100 zur Verriegelungsphase vorbewegt werden. Wenn das erste Hauptregulierelement32 zu einer Rotationsphase entsprechend dem Verriegelungsaussparungsabschnitt152 vorbewegt wird, wird das erste Hauptregulierelement32 in den Verriegelungsaussparungsabschnitt152 eingepasst, indem ein Aufbringen der Federwirkung des ersten Hauptfederelementes33 bewirkt wird. Somit ist die Rotationsphasenverriegelung beendet. - Ferner bewegt sich, wenn der Steuerkolben
70 im Drosselbereich ist, das erste Unterregulierelement34 in Bezug auf den Phasenverriegelungsabschnitt30 in einer Auslassrichtung (SchubrichtungX ), indem die Federwirkung des ersten Unterfederelementes35 ausgeübt wird, um ein Arbeitsfluid auszugeben. Dadurch verriegelt das erste Hauptregulierelement32 die Rotationsphase, indem die Federwirkung aufgebracht wird. Außerdem steht der Voreilverbindungskanal201 mit dem Verzögerungsverbindungskanal202 über die Verbindungskammer313 in Verbindung. Auf diese Weise stehen die Verbindungskanäle22 ,23 ,24 mit den Verzögerungskammern26 ,27 ,28 in Verbindung. Ferner stehen die Voreilkammern22 ,23 ,24 und die Verzögerungskammern26 ,27 ,28 mit dem Luftloch203 , das sich regulär öffnet, in Verbindung. Zurzeit ist die Druckdifferenz zwischen den Voreilkammern22 ,23 ,24 und den Verzögerungskammern26 ,27 ,28 durch die Verbindung beseitigt. Somit wird das Hydraulikdruck-Rotationsdrehmoment, das auf den Flügelrotor14 aufgebracht wird, beseitigt. - Ferner hat das Verriegelungsloch, das den Verriegelungsaussparungsabschnitt
152 und den ersten Regulieraussparungsabschnitt151 aufweist, mehrere Schritte, die stufenweise den Vorstehbetrieb des ersten Hauptregulierventils32 entsprechend der langsamen Rotation gestatten. Ein solcher Vorstehbetrieb beschränkt das Vorbewegen des ersten Hauptregulierelements32 über die Anbringposition entsprechend dem Verriegelungsaussparungsabschnitt152 hinaus. - Unter der Annahme, dass das erste Hauptregulierelement
32 an dem Verriegelungsaussparungsabschnitt152 vorbei vorbewegt wird, ohne in den Verriegelungsaussparungsabschnitt152 eingebracht zu werden, verschwindet das hydraulische Voreildrehmoment, das durch den Flügel141 ,142 verursacht wird, und verschwindet das Voreildrehmoment, das durch die Schraubenfeder100 verursacht wird, ebenfalls an der Voreilseite in Bezug auf die Verriegelungsphase. Im vorliegenden Zustand wird der Flügelrotor14 verzögert, indem das mittlere Drehmoment der Nockenwelle2 , die in4 gezeigt ist, aufgebracht wird. Außerdem wird der Flügelrotor14 von einer Verriegelungsphase zur Voreilseite bewegt, indem eine positive Komponente der Nockendrehmomentschwankung aufgebracht wird. Daher kann im Mechanismus der Ventilzeitverhaltensteuervorrichtung1 entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Verriegelungsvorgang der Rotationsphase automatisch erneut durch das erste Hauptregulierelement32 ausgeführt werden. Somit kann die Rotationsphasenverriegelungssteuerung ferner beständig ausgeführt werden. - (I - 2) Starten der Brennkraftmaschine (Erster Bereich RI)
- Vor dem Starten der Brennkraftmaschine wurde ein Arbeitsfluid noch nicht zugeführt. In einem solchen Zustand ist Luft in einem Hauptkörper der Ventilzeitverhaltensteuervorrichtung
1 , einem Zuführkanal der Pumpe4 als eine Zuführquelle und Ähnlichem enthalten. Wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird, wie es in den5 ,8 gezeigt ist, ist der Steuerkolben70 des Steuerventils60 in der Steuerkolbenbasisposition. Im vorliegenden Zustand steht der Voreilanschluss661 mit dem Hauptzuführanschluss664 in Verbindung und wird ein Arbeitsfluid von der Pumpe4 in jede der Voreilkammern22 ,23 ,24 geführt. Ferner gibt beim Phasenverriegelungsabschnitt30 das erste Unterregulierelement34 ein Arbeitsfluid von der Verriegelungskammer31 aus, indem die Federwirkung des ersten Unterfederelementes35 ausgeübt wird, und verriegelt das erste Hauptregulierelement32 die Rotationsphase, indem die Federwirkung ausgeübt wird. Außerdem stehen der Voreilverbindungskanal201 und der Verzögerungsverbindungskanal202 mit der Verbindungskammer313 in Verbindung. - Anschließend startet die Brennkraftmaschine einen Betrieb und startet die Pumpe
4 die Zuführung eines Arbeitsfluids. Im vorliegenden Zustand strömt ein Arbeitsfluid in den Hauptzuführanschluss664 über den Hauptzuführkanal50 . Das Arbeitsfluid geht ferner um den Außenumfang des Steuerkolbens70 . Somit wird das Arbeitsfluid von dem Voreilanschluss661 in die Voreilkammern22 ,23 ,24 geführt. Das Arbeitsfluid, das der Voreilkammer22 zugeführt wird, strömt durch den Voreilverbindungskanal201 , den Verbindungskanal313 , den Verzögerungsverbindungskanal202 , die Verzögerungskammer26 , den Verzögerungsanschluss662 , den zweiten Ablaufanschluss704b , den Verbindungskanal704 , den Auslasskanal53 und den Ölbehälter6 in dieser Reihenfolge. Auf diese Weise wird ein Arbeitsfluid, das durch die Pumpe4 zugeführt wird, unverzüglich umgeführt. Dadurch wird Luft, die im Umführpfad enthalten ist, mit Arbeitsfluid ersetzt und ausgegeben. - Wie vorstehend beschrieben, wird beim Starten der Brennkraftmaschine ein Arbeitsfluidumführprozess ausgeführt, um ein Arbeitsfluid unverzüglich über die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
1 umzuführen. Dadurch kann eine Wartezeit zum Starten der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung1 abgekürzt werden. Außerdem kann ein Phasenbetrieb, der von der Brennkraftmaschine benötigt wird, unverzüglich ausgeführt werden. Ferner kann beim Starten der Brennkraftmaschine die Brennkraftmaschine in einem Zustand gestoppt werden, in dem das erste Hauptregulierelement32 in den Verriegelungsaussparungsabschnitt152 nicht eingepasst ist. Selbst in einem solchen Zustand ist das erste Unterregulierelement34 in einer Position zum Verbinden des Voreilverbindungskanals201 mit dem Verzögerungsverbindungskanal202 , indem die Federwirkung des ersten Unterfederelementes35 ausgeübt wird, unabhängig vom Zustand des ersten Hauptregulierelementes32 . Daher kann das erste Unterregulierelement34 einen Umführpfad absichern, um ein Arbeitsfluid unverzüglich zum Umführpfad umzuführen. - Ferner steuert nach dem Starten des Zirkulationsbetriebes eines Arbeitsfluids die Steuerschaltung
92 den Steuerkolben70 zum Bewegen zum Drosselbereich (I-1 ). In Begleitung von der Bewegung des Steuerkolbens70 wird der Abstand zwischen dem ersten Drosselabschnitt710 und dem ersten Hülsenseitenvorsprung669 klein. Dadurch verringert sich der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen und wird die Umführströmung eines Arbeitsfluids reguliert. Auf diese Weise wird die Umführströmung eines Arbeitsfluids reguliert, um kleiner als die Umführströmung beim Beginn des Startens der Brennkraftmaschine zu sein. Dadurch kann ein Arbeitsfluidumführvorgang mit einer kleinen Menge der Umführströmung zum Absichern eines unverzüglichen Startens der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung1 aufrechterhalten werden. Somit kann eine Betriebslast der Pumpe4 verringert werden. - Voreilwinkelbetrieb (Voreilbereich Ra)
- Beispielsweise erfordert eine Brennkraftmaschine ein relativ großes Motordrehmoment, wenn diese mit niedriger oder mittlerer Geschwindigkeit bzw. Drehzahl betrieben wird und auf diese eine hohe Last wirkt. In einem solchen Zustand erregt die Steuerschaltung
92 die Antriebsquelle90 , um eine Antriebsleistungssteuerung des Steuerventils60 auszuführen. Dadurch steuert die Steuerschaltung92 den Steuerkolben70 , um eine Bewegung zum VoreilbereichRa , der in9 gezeigt ist, auszuführen. - Folglich steht, begleitet vom Verriegelungsbetrieb (
1-1 ), der Voreilanschluss661 mit dem Hauptzuführanschluss664 in Verbindung und wird ein Arbeitsfluid von der Pumpe4 in jede der Voreilkammern22 ,23 ,24 geführt. Außerdem steht der Verzögerungsanschluss662 mit dem zweiten Ablaufanschluss704b in Verbindung und wird Arbeitsfluid aus jeder der Verzögerungskammern26 ,27 ,28 zum Auslasskanal53 ausgegeben. Ferner stehen der Verriegelungsanschluss663 , der mit der Verriegelungskammer31 über den Verriegelungskanal200 in Verbindung steht, und der Unterzuführanschluss665 , der mit der Pumpe4 über den Unterzuführkanal52 in Verbindung steht, miteinander in Verbindung. Somit wird ein Arbeitsfluid der Verriegelungskammer31 zugeführt. - Im Zusammenhang mit der Zuführung eines Arbeitsfluids zur Verriegelungskammer
31 wird das erste Unterregulierelement34 in die ZurückziehrichtungY entgegen der Federwirkung des ersten Unterfederelementes35 bewegt. Dadurch drückt die Bodenfläche des Stützabschnitts312 mit großem Durchmesser den angebrachten Abschnitt341 in die ZurückziehrichtungY . Somit wird das erste Hauptregulierelement32 aus dem Verriegelungsaussparungsabschnitt152 und dem ersten Regulieraussparungsabschnitt151 zurückgezogen und wird die Verriegelung freigegeben. Auf diese Weise werden die Voreilkammern22 ,23 ,24 von den Verzögerungskammern26 ,27 ,28 blockiert. Ferner werden die Voreilkammern22 ,23 ,24 und die Verzögerungskammern26 ,27 ,28 von dem Luftloch203 , das sich regulär öffnet, blockiert. - Gemäß Vorbeschreibung wird, wenn der Steuerkolben
70 in dem Voreilbereich Ra ist, ein Arbeitsfluid jeder der Voreilkammern22 ,23 ,24 zugeführt und aus jeder der Verzögerungskammern26 ,27 ,28 ausgegeben, in dem Zustand, in dem die Verriegelung des ersten Hauptregulierelementes32 freigegeben ist, indem ein Arbeitsfluid in die Verriegelungskammer31 eingeführt wird. Beispielsweise wird der Steuerkolben70 zu einer Randposition des VoreilbereichesRa an der Seite des VerriegelungsbereichesRl in5 bewegt. Dadurch wird eine Umführströmung eines Arbeitsfluids das Maximum zwischen den Anschlüssen661 ,664 über den maximalen Kanalbereich im Voreilbereich Ra. Daher kann das Ventilzeitverhalten schnell vorbewegt werden. - Wenn der Steuerkolben
70 in den zweiten Bereich Rf gesteuert wird, muss das erste Hauptregulierelement32 im Verriegelungsfreigabezustand gehalten werden. Genauer gesagt muss im VoreilbereichRa , in dem die Rotationsphase zur Voreilseite geändert wird, im VerzögerungsbereichRr , in dem die Rotationsphase zur Verzögerungsseite geändert wird, oder im HaltebereichRh , in dem die Rotationsphase zwischen dem VoreilbereichRa und dem VerzögerungsbereichRr aufrechterhalten wird, das erste Hauptregulierelement32 im Verriegelungsfreigabezustand gehalten werden. - Jedoch kann beispielsweise ein Voreilwinkelbetrieb der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
1 im Voreilbereich Ra ausgeführt werden, wenn die Brennkraftmaschine in einem Betriebszustand ist. In einem solchen Zustand bewegt sich, wenn der Flügel141 mit einer Drehmomentschwankungskomponente der Nockenwelle2 zur Aufnahme eines negativen Drehmoments beaufschlagt wird, der Flügelrotor141 in die Voreilrichtung, um das Volumen der Voreilkammer22 zu erhöhen. Folglich verringert sich ein Druck in der Voreilkammer22 . Folglich strömt ein Arbeitsfluid von der Pumpe2 in die Voreilkammer22 , in der der Druck verringert wird. Außerdem wird ein Arbeitsfluid dazu gebracht, von dem Unterzuführanschluss665 durch den Unterzuführkanal52 in den Zweigabschnitt51 zu strömen. In Begleitung von der Bewegung eines Arbeitsfluids wird das erste Unterregulierelement34 des Phasenverriegelungsabschnitts30 in die SchubrichtungX bewegt. Folglich kann der Verriegelungsfreigabezustand des ersten Hauptregulierelementes32 nicht aufrechterhalten werden. In dem vorliegenden Zustand kann, wenn sich die Rotationsphase des Flügels141 ändert, das erste Hauptregulierelement32 in den Verriegelungsaussparungsabschnitt152 oder dem ersten Regulieraussparungsabschnitt151 vorstehen. Folglich kann das erste Hauptregulierelement32 im Verriegelungsaussparungsabschnitt152 oder dem ersten Regulieraussparungsabschnitt151 steckenbleiben, um eine gleichmäßige Änderung bei der Rotationsphase des Flügels141 zu stören. - Beispielsweise wurde die Vorrichtung, die in dem
US-Patent 2002/0139332 A1 1 , das Schiebekolbenventil nahe der Verriegelungseinheit. Dementsprechend wird eine Pulsation bzw. ein Pulsieren eines Arbeitsfluids in einfacher Weise zur Verriegelungskammer über den Verriegelungskanal, der die Verriegelungskammer mit dem Schiebekolbenventil verbindet, übertragen. In einem solchen Fall kann eine Pulsation eines Arbeitsfluids eine negative Wirkung auf einen Betrieb der Verriegelungseinheit ausüben, um einen geeigneten Steuervorgang der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung zu stören. - Im Hinblick auf ein solches Problem ist in der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
1 entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Unterrückschlagventil520 im Unterzuführkanal52 vorgesehen, der vom Hauptzuführkanal50 am Zweigabschnitt51 in der Stromabwärtsrichtung der Arbeitsfluid-Zuführquelle abzweigt. Das Unterrückschlagventil520 weist ein Ventilelement in einer Vorlauf- bzw. Membran- bzw. Leitungsform auf. Das Unterrückschlagventil520 begrenzt ein Arbeitsfluid darin, von dem Unterzuführanschluss665 zum Zweigabschnitt51 zu strömen. Dadurch kann die Rückströmungsbeschränkungsfunktion des Unterrückschlagventils520 den Verriegelungsfreigabezustand des ersten Hauptregulierelementes32 aufrechterhalten. Daher kann das Ventilzeitverhalten im zweiten BereichRf schnell gesteuert werden. - Alternativ dazu kann beispielsweise ein Voreilwinkelbetrieb der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
1 ausgeführt werden, wenn der Verbrennungsmotor in einem Betriebszustand ist. In einem solchen Zustand bewegt sich, wenn der Flügel141 mit einer Drehmomentschwankungskomponente der Nockenwelle2 beaufschlagt wird, um ein positives Drehmoment aufzunehmen, der Flügel141 in die Verzögerungsrichtung, um das Volumen der Voreilkammer22 zu verringern. Folglich erhöht sich ein Druck in der Voreilkammer22 . Ein Arbeitsfluid wird dazu gebracht, um von der Voreilkammer22 , deren Druck sich erhöht, zur Pumpe4 zu strömen. Jedoch wird eine solche Strömung eines Arbeitsfluids durch das Hauptrückschlagventil500 beschränkt, das zwischen dem Hauptzuführanschluss664 und der Pumpe4 im Hauptzuführkanal50 vorgesehen ist. Ferner bewirkt der Betrieb des Hauptrückschlagventils50 zum Begrenzen eines Arbeitsfluids in Bezug auf eine Rückströmung, dass einen Hydraulikdruck, der durch den Zweigabschnitt51 , den Unterzuführkanal52 und den Verriegelungskanal200 übertragen wird, das erste Unterregulierelement34 in der Verriegelungskammer31 in die ZurückziehrichtungY bewegt. Jedoch arbeitet der Hydraulikdruck, der durch den Betrieb des Hauptrückschlagventils500 verursacht wird, um den freigegebenen Zustand des ersten Hauptregulierelements32 aufrechtzuerhalten. Dadurch übt ein solcher Betrieb des Hauptrückschlagventils500 keine negative Wirkung auf den Betrieb der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung1 aus. - Haltebetrieb (Haltebereich Rh)
- Beispielsweise ist eine Brennkraftmaschine in einem Normalbetrieb, wenn ein Fahrpedal des Fahrzeugs in einer konstanten Position gehalten wird. In einem solchen Zustand erregt die Steuerschaltung
92 die Antriebsquelle90 , um eine Antriebsleistungssteuerung des Steuerventils60 auszuführen. Dadurch steuert die Steuerschaltung92 den Steuerkolben70 , um eine Bewegung zum Haltebereich Rh, der in10 gezeigt ist, zu bewirken. - Folglich wird der Voreilanschluss
661 , der mit jeder der Voreilkammern22 ,23 ,24 über die Kanäle41 ,42 ,43 ,44 in Verbindung steht, von den anderen Anschlüssen blockiert. Daher wird die Zuführung eines Arbeitsfluids in jede der Voreilkammern22 ,23 ,24 gestoppt und wird ein Arbeitsfluid in jede der Voreilkammern22 ,23 ,24 akkumuliert. Außerdem wird der Verzögerungsanschluss662 , der mit jeder der Verzögerungskammern26 ,27 ,28 durch die Kanäle45 ,46 ,47 ,48 in Verbindung steht, von anderen Anschlüssen blockiert. Dadurch wird eine Zuführung eines Arbeitsfluids in jede der Verzögerungskammern26 ,27 ,28 gestoppt und wird ein Arbeitsfluid in jeder der Verzögerungskammern26 ,27 ,28 akkumuliert. Ferner stehen begleitend zum Voreilwinkelbetrieb (II ) der Verriegelungsanschluss663 , der Hauptzuführanschluss664 und der Unterzuführanschluss665 miteinander in Verbindung. Somit wird ein Arbeitsfluid der Verriegelungskammer31 zugeführt. - Wie beschrieben, wird, wenn der Steuerkolben
70 im Haltebereich Rh ist, ein Arbeitsfluid in jede der Voreilkammern22 ,23 ,24 und jede der Verzögerungskammern26 ,27 ,28 in dem Zustand geführt, in dem die Verriegelung des ersten Hauptregulierelementes32 freigegeben wird, indem ein Arbeitsfluid der Verriegelungskammer31 zugeführt wird, ähnlich dem Voreilwinkelbetrieb (II ). Auf diese Weise kann das Ventilzeitverhalten aufrechterhalten werden. - (IV) Verzögerungswinkelbetrieb (Verzögerungsbereich Rr)
- Beispielsweise erfordert eine Brennkraftmaschine ein relativ geringes Motordrehmoment, wenn eine geringe Last aufgebracht wird. In einem solchen Zustand erregt die Steuerschaltung
92 die Antriebsquelle90 , um eine Antriebsleistungssteuerung des Steuerventils60 auszuführen. Dadurch steuert die Steuerschaltung92 den Steuerkolben, um sich zum VerzögerungsbereichRr zu bewegen, der in11 gezeigt ist. - Folglich stehen der Voreilanschluss
661 , der mit jeder der Voreilkammern22 ,23 ,24 über die Kanäle41 ,42 ,43 ,44 in Verbindung steht, und die Auslassöffnungen666 , die mit dem Auslasskanal53 in Verbindung stehen, miteinander über den ersten Ablaufanschluss704a und den Verbindungskanal704 in Verbindung. Somit wird ein Arbeitsfluid von jeder der Voreilkammern22 ,23 ,24 ausgegeben. Außerdem stehen der Verzögerungsanschluss662 , der mit jeder der Verzögerungskammern26 ,27 ,28 über die Kanäle45 ,46 ,47 ,48 in Verbindung steht, und der Hauptzuführanschluss664 , der mit der Pumpe4 in Verbindung steht, miteinander über die Kanäle45 ,46 ,47 ,48 in Verbindung. Somit wird ein Arbeitsfluid von der Pumpe4 zu jeder der Verzögerungskammern26 ,27 ,28 geführt. Ferner stehen in Begleitung zum Voreilwinkelbetrieb (II ) der Verriegelungsanschluss663 und der Unterzuführanschluss665 miteinander in Verbindung. Somit wird ein Arbeitsfluid der Verriegelungskammer31 zugeführt. - Gemäß Vorbeschreibung wird, wenn der Steuerkolben
70 im VerzögerungsbereichRr ist, ein Arbeitsfluid der Verriegelungskammer31 zugeführt, um die Verriegelung des ersten Hauptregulierelementes32 freizugeben. Somit wird ein Arbeitsfluid jeder der Verzögerungskammern26 ,27 ,28 zugeführt und wird ein Arbeitsfluid von jeder der Voreilkammern22 ,23 ,24 in dem Zustand ausgegeben, in dem die Verriegelung des ersten Hauptregulierelementes32 ähnlich dem Voreilwinkelbetrieb (II ) und dem Haltebetrieb (III ) freigegeben ist. Beispielsweise wird der Steuerkolben70 zu einer Randposition des VerzögerungsbereichesRr bewegt, die ein Ende (bewegliches Ende) eines beweglichen Bereiches in zweiter RichtungY in5 ist. Dadurch wird eine Zirkulationsströmung eines Arbeitsfluids maximal zwischen den Anschlüssen662 ,664 durch den maximalen Kanalbereich im Verzögerungsbereich Rr. Daher kann das Ventilzeitverhalten schnell verzögert werden. - Wenn eine Brennkraftmaschine gestoppt wird, wird das erste Hauptregulierelement
32 normal in den Verriegelungsaussparungsabschnitt152 eingepasst und im Verriegelungsaussparungsabschnitt152 gehalten, um ein nächstes Starten vorzubereiten. Wenn jedoch eine Fehlfunktion auftritt, kann das erste Hauptregulierelement32 in einem Zustand gehalten werden, in dem der Verriegelungsaussparungsabschnitt152 durch das erste Hauptregulierelement32 nicht verriegelt ist. In einem solchen Fall wird, insbesondere wenn die Brennkraftmaschine stoppt, wenn der Flügelrotor14 in der Maximalverzögerungsposition ist, eine Schließphase des Einlassventils verzögert und verringert sich ein Verdichtungsverhältnis. Folglich kann bei einer Temperaturverringerung eine Startleistung der Brennkraftmaschine beeinträchtigt bzw. verschlechtert werden. Dementsprechend ist es wünschenswert, die Rotationsphase zur Startphase so schnell wie möglich zurückzuführen, wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird. Ein Nockendrehmoment schwankt bei einem Andreh- bzw. Anwerfbetrieb, wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Rotationsphase durch sich selbst zur Startphase zurückgeführt werden, indem das negative Drehmoment beim Andrehbetrieb verwendet wird. - Genauer gesagt schwankt, wenn der Steuerkolben
70 des Steuerventils60 in der Grundposition ist und wenn das erste Hauptregulierelement32 nicht in den Verriegelungsaussparungsabschnitt152 und den ersten Verriegelungsaussparungsabschnitt151 eingepasst ist, wie es in7A gezeigt ist, der Flügelrotor14 in Voreilrichtung, indem eine negative Drehmomentkomponente der Nockendrehmomentschwankung in einem Andrehvorgang aufgebracht wird, wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird. Wenn eine Temperatur eines Arbeitsfluids niedrig ist, ist die Viskosität eines Arbeitsfluids hoch. In einem solchen Zustand kann, selbst wenn der Flügelrotor14 Voreilrichtung schwankt, um das Volumen der Voreilkammer22 zu erhöhen, die Zuführung eines Arbeitsfluids von der Pumpe unzureichend werden. Folglich kann ein Innendruck der Voreilkammer22 unterhalb eines Atmosphärendruckes sein. In einem solchen Fall kann eine Schwankung des Flügelrotors14 zur Voreilseite in einer Periode, in der ein negatives Drehmoment aufgebracht wird, klein werden. Somit kann der Flügelrotor14 zum maximalen Verzögerungswinkel in einer Periode erneut zurückgeführt werden, wenn ein positives Drehmoment in einem Nockendrehmomentschwankungszyklus aufgebracht wird. - Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gibt, selbst wenn das erste Hauptregulierelement
32 nicht angebracht ist, das erste Unterregulierelement34 ein Arbeitsfluid aus der Verriegelungskammer31 aus, wobei Federwirkung aufgebracht wird. Außerdem wird das erste Unterregulierelement34 betrieben, um die Voreilkammer22 und die Verzögerungskammer26 mit dem Luftloch203 zu verbinden. In diesem Fall kann, wenn der Innendruck der Voreilkammer22 niedriger als der Atmosphärendruck aufgrund eines negativen Drehmoments beim Andrehbetrieb wird, die Atmosphäre aus dem Luftloch203 in die Voreilkammer22 über den Voreilverbindungskanal201 und den Verzögerungsverbindungskanal202 gefördert werden. Daher wird die Schwankung des Flügelrotors14 zur Voreilseite in der Periode, in der das negative Drehmoment aufgebracht wird, groß. - Der erste Regulieraussparungsabschnitt
151 ist mit dem Phasenverriegelungsabschnitt30 an der Seite der Vorderplatte15 versehen, um sich in Voreilrichtung zur Verriegelungsphase hin zu erstrecken. Der Verriegelungsaussparungsabschnitt152 ist an dem Phasenverriegelungsabschnitt30 an der Seite der Vorderplatte15 vorgesehen. Der Verriegelungsaussparungsabschnitt152 ist ein tiefer Bodenabschnitt, der an der Voreilseite in Bezug auf dem ersten Regulieraussparungsabschnitt151 ausgebildet ist. Wie es in7B gezeigt ist, steht das erste Hauptregulierelement32 in den ersten Regulieraussparungsabschnitt151 vor, der ein schmaler Bodenabschnitt ist, wenn der Flügelrotor14 zur Voreilseite hin schwankt. Dadurch ist, selbst wenn ein positives Drehmoment einer Nockendrehmomentschwankung aufgebracht wird, das erste Hauptregulierelement32 in der Lage, den Flügelrotor14 dahingehend zu beschränken, dass dieser zur maximalen Verzögerungsseite zurückgeführt wird. Ferner schwankt in der nachfolgenden Periode, in der ein negatives Drehmoment aufgebracht wird, der Flügelrotor14 weiter zur Voreilseite von einer Basisphase, die in7B gezeigt ist. Der vorliegende Betrieb wird wiederholt, sodass der Flügelrotor14 zur Verriegelungsphase, wie in7C gezeigt, im Andrehbetrieb, der für den Motorstart geeignet ist, voreilt. - Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das erste Unterregulierelement
34 und das erste Unterfederelement35 auf. Das erste Unterregulierelement34 funktioniert als eine Verriegelungseinheit und weist den Druckaufnahmeabschnitt340 und den angebrachten Abschnitt320 auf. Der Druckaufnahmeabschnitt340 ist im Flügelrotor14 untergebracht, um in gleicher Richtung wie die Bewegungsrichtung des ersten Hauptregulierelements32 beweglich zu sein. Der erste Druckaufnahmeabschnitt340 nimmt einen Druck in Zurückziehrichtung von einem Arbeitsfluid auf, das der Verriegelungskammer31 zugeführt wird. Der angebrachte Abschnitt320 ist mit dem ersten Hauptregulierelement32 in Zurückziehrichtung versehen und von dem ersten Hauptregulierelement32 in Schubrichtung beabstandet. Das erste Unterfederelement35 spannt das erste Unterregulierelement34 in Schubrichtung vor. - In der vorliegenden Struktur wird ein Arbeitsfluid von der Pumpe
4 mit einem Betrieb der Brennkraftmaschine zugeführt und wird das zugeführte Arbeitsfluid der Verriegelungskammer31 zugeführt. Die Brennkraftmaschine kann ein Verriegeln bewirken, um zu stoppen, bevor das erste Hauptregulierelement32 in den Verriegelungsaussparungsabschnitt152 geschoben wird, um die Rotationsphase innerhalb der Regulierphase zwischen der maximalen vorgeeilten Phase und der maximalen verzögerten Phase zu regulieren. In einem solchen Fall verringert sich der Druck eines Arbeitsfluids, der der Verriegelungskammer31 zugeführt wird. Folglich wird auf das erste Unterregulierelement34 , das sich im Druckaufnahmeabschnitt340 befindet, ein Druck in Zurückziehrichtung von einem Arbeitsfluid in der Verriegelungskammer31 aufgebracht. Somit bewegt sich das erste Unterregulierelement34 in Schubrichtung durch Vorspannung von dem ersten Unterfederelement35 . Im vorliegenden Zustand wird das erste Hauptregulierelement32 , auf das das erste Unterregulierelement34 über den angebrachten Abschnitt320 in Zurückziehrichtung gebracht ist, von dem ersten Hauptfederelement33 vorgespannt, um sich mit dem ersten Unterregulierelement34 zu bewegen. Daher berührt das erste Hauptregulierelement32 die Innenfläche des Gehäuses11 in einer Rotationsphase, die sich von der Regulierphase insbesondere unterscheidet. Somit berührt das erste Hauptregulierelement32 die Innenfläche des Gehäuses11 , um in Bezug auf das Gehäuse11 unbeweglich zu sein. Selbst nach solch einem Zustand bewegt sich das erste Unterregulierelement34 , das vom ersten Unterfederelement35 vorgespannt wird, um das verleibende Hydraulikfluid in der Verriegelungskammer31 über den Druckaufnahmeabschnitt340 auszustoßen. Gleichzeitig ist das erste Unterregulierelement34 in der Schubrichtung in Bezug auf das erste Hauptregulierelement32 beweglich, um vom angebrachten Abschnitt320 beabstandet zu sein. Auf diese Weise wird bei einem Andrehbetrieb, wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird, die Rotationsphase zur Regulierphase geändert, indem das Schwankungsdrehmoment, das durch den Antriebsvorgang verursacht wird, aufgebracht wird, um das erste Hauptregulierelement32 in den Verriegelungsaussparungsabschnitt152 zu schieben. Somit kann der angebrachte Abschnitt32 des ersten Hauptregulierelements32 in die Schubrichtung mit einer hohen Geschwindigkeit unabhängig von einem verbleibenden Hydraulikfluid in der Verriegelungskammer31 bewegt werden. Daher kann die Rotationsphase weiter beständig verriegelt werden, um ein Phasenverriegelungsverhalten zu verbessern. Selbst bei einer Umgebung mit niedriger Temperatur kann die Rotationsphase auf die Regulationsphase geregelt werden, indem das erste Hauptregulierelement32 in den Verriegelungsaussparungsabschnitt152 schnell und beständig geschoben wird. Daher kann eine Motorstartleistung bzw. ein Motorstartverhalten sichergestellt werden. - Ferner ist das erste Unterregulierelement
34 konfiguriert, um am Außenumfang des ersten Hauptregulierelementes32 angebracht zu sein. Der Flügelrotor14 hat den Stützabschnitt311 mit kleinem Durchmesser, um den Außenumfang des ersten Hauptregulierelementes32 zu stützen. Das erste Unterregulierelement34 bildet die Verriegelungskammer31 mit dem Druckaufnahmeabschnitt340 , der zum Stützabschnitt311 mit kleinem Durchmesser im ersten Unterregulierelement34 entgegengesetzt ist. - Bei der vorliegenden Struktur ist es schwierig, den Druck eines Arbeitsfluids, das der Verriegelungskammer
31 zugeführt wird, auf das erste Hauptregulierelement32 aufzubringen. Daher kann ein Arbeitsfluid, das in der Verriegelungskammer31 verbleibt, die Bewegung des ersten Hauptregulierelementes32 in Schubrichtung X nicht stören. Daher kann eine Leistung bzw. ein Verhalten der Rotationsphasenverriegelung sichergestellt werden. Im Startbetrieb der Brennkraftmaschine durch Ausführen eines Andrehbetriebes kann, selbst wenn ein Arbeitsfluid in der Verriegelungskammer31 verbleibt, ein verbleibendes Arbeitsfluid darin begrenzt werden, die Geschwindigkeit des ersten Hauptregulierelementes32 zu verringern, das sich in Schubrichtung X bewegt. Daher kann, wenn die Rotationsphase zur Regulierphase geändert wird, um das erste Hauptregulierelement32 in den Verriegelungsaussparungsabschnitt152 zu schieben, die schnelle Bewegung des ersten Hauptregulierelementes32 beständig gesichert werden, selbst bei einer Umgebung mit niedriger Temperatur. Somit kann ein Motorstartverhalten beständig bei einer Umgebung mit niedriger Temperatur sichergestellt werden. - Der Flügel
141 hat das Luftloch203 , das in der Innenfläche des Stützabschnitts312 mit großem Durchmesser geöffnet ist, um mit der Außenseite des Stützabschnitts312 mit großem Durchmesser in Verbindung zu stehen, und das konfiguriert ist, Außenluft aufzunehmen und auszugeben. Das Ende des ersten Unterregulierelements34 in ZurückziehrichtungY bewegt sich in SchubrichtungX über eine Blockadeposition hinaus, an der das Ende des ersten Unterregulierelementes34 den Voreilverbindungskanal201 und den Verzögerungsverbindungskanal202 von der Verbindungskammer313 blockiert. Dadurch steht das Luftloch203 sowohl mit dem Voreilverbindungskanal201 als auch dem Verzögerungsverbindungskanal202 in Verbindung. - Auf diese Weise bewegt sich, wenn die Brennkraftmaschine stoppt, bevor die Rotationsphase durch das erste Hauptregulierelement
32 blockiert wird, das sich in SchubrichtungX bewegt, das erste Unterregulierelement34 in SchubrichtungX über die Blockadeposition hinaus, um das Luftloch203 mit den Verbindungskanälen in Verbindung zu bringen. In einem solchen Verbindungszustand kann, selbst wenn ein Arbeitsfluid in einer der Voreilkammer22 und der Verzögerungskammer26 beim Andrehbetrieb verbleibt, wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird, ein in der einen Kammer verbleibendes Arbeitsfluid zur anderen Kammer durch den Voreilverbindungskanal201 und den Verzögerungsverbindungskanal202 bewegt werden, die sowohl mit der Voreilkammer22 als auch mit der Verzögerungskammer26 in Verbindung stehen. Außerdem kann beim Startvorgang, selbst wenn die Viskosität eines Arbeitsfluids hoch ist und ein solches Arbeitsfluid aufgrund beispielsweise der Verschlechterung, Kälte oder Ähnlichem kaum bewegt werden kann, Luft der Voreilkammer22 und der Verzögerungskammer26 über das Luftloch203 zugeführt werden. Daher können, wenn die Rotationsphase zur Regulierphase geändert wird und wenn das erste Hauptregulierelement32 in den Verriegelungsaussparungsabschnitt152 geschoben wird, die folgenden Bedingungen beschränkt werden: Verringerung einer Geschwindigkeit einer Rotationsphasenänderung aufgrund eines Arbeitsfluids, das in der Voreilkammer22 oder der Verzögerungskammer26 verbleibt, und Verringerung einer Geschwindigkeit einer Rotationsphasenänderung aufgrund eines Unterdrucks, der in der Voreilkammer22 oder der Verzögerungskammer26 aufgrund einer Erhöhung in einem Volumen verursacht wird, die durch ein schwankendes Drehmoment bei einem Andrehbetrieb verursacht wird. Daher kann ein Startverhalten der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung1 verbessert werden, um die Rotationsphase schnell zu verändern, die zum Schieben des ersten Hauptregulierelements32 in den Verriegelungsaussparungsabschnitt152 erforderlich ist. - Wenn das erste Hauptregulierelement
32 aus dem Verriegelungsaussparungsabschnitt152 zurückgezogen wird, wird das erste Unterregulierelement34 zur Blockadeposition bewegt, die über die Verbindungsposition zwischen den Verbindungskanälen in der ZurückziehrichtungY ist. Dadurch kann der Voreilverbindungskanal201 von dem Verzögerungsverbindungskanal202 blockiert werden. Daher kann, wenn das Ventilzeitverhalten gesteuert wird, indem ein Arbeitsfluid zu einer der Kammern Voreilkammer22 und Verzögerungskammer26 unter solch einem Blockadezustand zugeführt wird, die Leckage des Arbeitsfluids von einer zur anderen durch den Voreilverbindungskanal201 und den Verzögerungsverbindungskanal202 eingeschränkt werden. Somit kann ein Ansprechen der Ventilzeitverhalten-Steuerung verbessert werden. - Ferner kann der Öffnungsbereich des Luftlochs
203 größer als die Kanalbereiche bzw. Kanalflächen des Voreilverbindungskanals201 und des Verzögerungsverbindungskanals202 sein. In diesem Fall wird in einem Verbindungspfad, der durch das erste Unterregulierelement34 gebildet wird, das in SchubrichtungX bewegt wird, um das Luftloch203 mit dem Voreilverbindungskanal201 und dem Verzögerungsverbindungskanal202 zu verbinden, ein Strömungswiderstand der Luft niedriger als eine Strömungswiderstand eines Arbeitsfluids werden. Daher wird in einem Andrehvorgang, wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird, in einem Zustand, in dem das Luftloch203 mit dem Voreilverbindungskanal201 und dem Verzögerungsverbindungskanal202 in Verbindung steht, ein Arbeitsfluid in Bezug auf die Leckage aus der Voreilkammer22 und der Verzögerungskammer26 begrenzt, die jeweils mit dem Voreilverbindungskanal201 und dem Verzögerungsverbindungskanal202 in Verbindung stehen. Somit kann Luft in einfacher Weise der Voreilkammer22 und der Verzögerungskammer26 zugeführt werden. Daher wird, wenn die Rotationsphase zur Regulierphase geändert wird und das erste Hauptregulierelement32 in den Verriegelungsaussparungsabschnitt152 geschoben wird, die Geschwindigkeitsänderung der Rotationsphase verbessert und kann ein Startverhalten der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung1 verbessert werden. - Entsprechend der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels werden sowohl eine Voreilzuführströmung als auch eine Verzögerungsablaufströmung im Drosselbereich im ersten BereichRl gedrosselt. Die Rotationsphase kann in einem Zustand verriegelt werden, wenn die in4 gezeigte Nockendrehmomentschwankung groß ist. In einem solchen Zustand kann, selbst wenn ein Arbeitsfluid aus der Verzögerungskammer26 ausgegeben wird und Luft in die Verzögerungskammer26 aufgrund der Schwankung des Flügelrotors14 strömt, die Änderung bei der Rotationsphase begrenzt werden, indem sowohl die Voreilzuführströmung als auch die Verzögerungsablaufströmung im Drosselbereich in einem Zustand begrenzt werden, in dem die Verriegelung im nachfolgenden Zustand freigegeben wird. Außerdem sind der Voreilverbindungskanal201 und der Verzögerungsverbindungskanal202 vorgesehen, um die Voreilkammer22 mit der Verzögerungskammer26 zu verbinden. Bei der vorliegenden Struktur kann die langsame Phasenänderung des Flügelrotors14 zur Voreilseite weiter unterstützt werden, indem die Verzögerungsablaufströmung zusätzlich zur Voreilzuführströmung im Drosselbereich gedrosselt wird. - Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
1 weist ferner die Schraubenfeder100 als eine Unterstützungsfeder auf, um eine Vorspannkraft aufzubringen, die größer als ein mittleres Schwankungsdrehmoment ist, das von der Nockenwelle2 übertragen wird und zur Verzögerungsseite im Mittel exzentrisch aufgebracht wird. Die Schraubenfeder100 spannt den Flügelrotor14 zur Voreilseite entgegen dem Schwankungsdrehmoment vor. In der vorliegenden Struktur ermöglicht, wenn diese auf der Verzögerungsseite in Bezug auf die mittlere Phase ist, die Schraubenfeder100 , dass die Rotationsphase zur mittleren Phase durch die Vorspannkraft der Schraubenfeder100 geändert wird, wenn die Brennkraftmaschine stoppt. Im Gegensatz dazu kann, wenn diese auf der Voreilseite in Bezug auf die mittlere Phase ist, die Rotationsphase zur mittleren Phase geändert werden, wenn die Brennkraftmaschine stoppt, indem ein Schwankungsdrehmoment verwendet wird, das zur Verzögerungsseite im Mittel exzentrisch wirkt. In der vorliegenden Struktur kann die Brennkraftmaschine beständig gestartet werden, indem die Rotationsphase von beiden Seiten beim Motorstartbetrieb gesteuert wird. - Ferner hat bei der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
1 der Steuerkolben70 den ringförmigen ersten Drosselabschnitt710 , der in Radialrichtung vom Außenumfang des Steuerkolbens70 vorsteht. Der Voreilzuführkanal ist zwischen dem ersten Drosselabschnitt710 und dem Hülsenabschnitt66 ausgebildet, um den Voreilanschluss661 , der mit der Voreilkammer22 in Verbindung steht, mit dem Hauptzuführanschluss664 zu verbinden. Der Querschnittsbereich des Voreilzuführkanals wird gesteuert, um kleiner zu sein, wenn dieser im Drosselbereich ist, im Vergleich dazu, wenn dieser im beweglichen Ende des Steuerkolbens70 in erster RichtungX ist. In der vorliegenden Struktur ist der Drosselbereich im ersten BereichRl definiert, in dem der erste ringförmige erste Drosselabschnitt710 vorgesehen ist. Der erste Drosselabschnitt710 kann im Steuerkolben70 ausgebildet werden, sodass die Voreilzuführströmung als eine gewünschte Drosselströmung erhalten wird, indem der Querschnittsbereich des Voreilzuführkanals zwischen dem ersten Drosselabschnitt710 und dem Steuerkolben70 ausgebildet wird. Daher kann die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung1 mit einer hohen Produktivität vorgesehen werden. - Ferner hat der Steuerkolben
70 den ringförmigen zweiten Drosselabschnitt711 , der in Radialrichtung von dem Außenumfang des Steuerkolbens70 vorsteht. Der Verzögerungsablaufkanal ist zwischen dem zweiten Drosselabschnitt711 und dem Steuerkolben70 vorgesehen, um den Verzögerungsanschluss662 , der mit der Verzögerungskammer26 in Verbindung steht, mit den Auslassöffnungen666 ,667 zu verbinden. Der Querschnittsbereich des Verzögerungsablaufkanals wird gesteuert, um kleiner zu sein, wenn dieser im Drosselbereich ist, im Vergleich dazu, wenn der Steuerkolben70 im beweglichen Ende in erster RichtungX ist. - In der vorliegenden Struktur ist der Drosselbereich im ersten Bereich
Rl vorgesehen, indem der ringförmige zweite Drosselabschnitt711 vorgesehen wird. Der zweite Drosselabschnitt711 kann im Steuerkolben70 ausgebildet sein, sodass der Verzögerungsablaufstrom als eine gewünschte Drosselströmung erhalten wird, indem der Querschnittsbereich des Verzögerungsablaufkanals zwischen dem zweiten Drosselabschnitt711 und dem Steuerkolben70 ausgebildet wird. Daher kann die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung1 mit einer hohen Produktivität vorgesehen werden, wobei die Konfiguration so gestaltet ist, dass die Voreilzuführströmung und die Verzögerungsablaufströmung im Drosselbereich gedrosselt werden. - (Zweites Ausführungsbeispiel)
- Das zweite Ausführungsbeispiel als eine Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels wird unter Bezugnahme auf die
12 und13 beschrieben. Wie es in12 gezeigt ist, unterscheidet sich das vorliegende zweite Ausführungsbeispiel vom ersten Ausführungsbeispiel in den folgenden zwei Strukturen. Als Erstes ist im Gegensatz zum Phasenverriegelungsabschnitt30 des ersten Ausführungsbeispiels ein Phasenverriegelungsabschnitt30A des zweiten Ausführungsbeispiels ein erstes Regulierelement32A , das ein einzelner Stift ist. Zweitens sind der Voreilverbindungskanal201 und der Verzögerungsverbindungskanal202 nicht vorgesehen. - (Erste Regulier- und Verriegelungsstruktur)
- Das erste Aufnahmeloch
310 des zweiten Ausführungsbeispiels nimmt ein erstes metallisches Regulierelement32A und ein erstes Federelement33A auf. Das erste Federelement33A weist eine metallische Kompressionsschraubenfeder auf, um eine Federwirkung zu erzeugen, wenn diese elastisch verformt wird, um das erste Regulierelement32A zur Vorderplatte15 vorzuspannen. Die Verriegelungskammer31 ist ein ringförmiger Raum, der zwischen der Innenfläche der Vorderplatte15 und der Außenfläche eines ringförmigen Vorsprungs320A an der Seite der Vorderplatte15 ausgebildet ist. Der ringförmige Vorsprung320A ist in einem Mittelabschnitt des ersten Regulierelements32A in Axialrichtung ausgebildet. Der Flügel141 hat ein Luftloch203A , das in der Innenfläche des Stützabschnitts312 mit großem Durchmesser geöffnet ist, um mit der Außenseite des Stützabschnitts312 mit großem Durchmesser in Verbindung zu stehen, und das konfiguriert ist, um die Außenluft aufzunehmen und abzugeben. Das Luftloch203A verbindet einen ringförmigen Raum, der zwischen der Innenfläche des ersten Aufnahmeloches310 und der Außenfläche des Vorsprungs320A an der entgegengesetzten Seite zur Vorderplatte15 ausgebildet ist, und die Außenseite. - Der Außenumfang des ersten Regulierelements
32A wird durch den Stützabschnitt311 mit kleinem Durchmesser gleitfähig gestützt. Der Außenumfang des Vorsprungs320A wird durch die Innenfläche des Stützabschnitts312 mit großem Durchmesser gleitfähig gestützt. Somit ist das erste Regulierelement32A in Axialrichtung vor- und zurückbewegbar. Das erste Regulierelement32A hat eine Innenumfangsperipherie, die das Durchgangsloch321 definiert, das regulär die Seite der Vorderplatte15 mit der entgegengesetzten Seite von der Vorderplatte15 verbindet. - Wie es in
13B gezeigt ist, bewegt sich das erste Regulierelement32A in SchubrichtungX , wenn es in dem Regulierphasenbereich einschließlich der Verriegelungsphase ist, wodurch es in den ersten Regulieraussparungsabschnitt151 des Gehäuses11 geschoben wird. Auf diese Weise wird, wie es in13B gezeigt ist, das erste Regulierelement32A , das in den ersten Regulieraussparungsabschnitt151 geschoben ist, durch die Regulierstoppeinrichtung151a gehalten, die durch das Ende des ersten Regulieraussparungsabschnitts151 an der Verzögerungsseite definiert ist. Dadurch wird eine Änderung bei der Rotationsphase zur Verzögerungsseite an der ersten Regulierphase reguliert, die eine Grenze des Regulierphasenbereiches an der Verzögerungsseite ist. Andererseits wird das erste Regulierelement32A , das in den ersten Regulieraussparungsabschnitt151 geschoben wird, durch die Regulierstoppeinrichtung151b zurückgehalten, die durch ein Ende des ersten Regulieraussparungsabschnitts151 an der Voreilseite definiert ist. Dadurch wird eine Änderung bei der Rotationsphase an der Voreilseite in der Verriegelungsphase reguliert. - Wie es in
13C gezeigt ist, bewegt sich das erste Regulierelement32A in SchubrichtungX , wenn es in der Verriegelungsphase ist, wodurch es in den Verriegelungsaussparungsabschnitt152 des Gehäuses11 geschoben wird. Das erste Regulierelement32A , das in den Verriegelungsaussparungsabschnitt152 auf diese Weise geschoben wird, wird mit dem Verriegelungsaussparungsabschnitt152 versehen. Dadurch reguliert das erste Hauptregulierelement32 die Änderung bei der Rotationsphase sowohl an der Voreilseite als auch an der Verzögerungsseite, um die Rotationsphase in der Verriegelungsphase zu verriegeln. - Ferner bewegt sich das erste Regulierelement
32A in die ZurückziehrichtungY , wenn dieses im Regulierphasenbereich einschließlich der Regulierphase ist. Dadurch wird das erste Hauptregulierelement32 sowohl aus dem Verriegelungsaussparungsabschnitt152 als auch dem ersten Regulieraussparungsabschnitt151 des Gehäuses11 zurückgezogen. Auf diese Weise wird das erste Regulierelement32A aus den Aussparungsabschnitten152 ,151 zurückgezogen, wodurch die Regulierung der Rotationsphase ausgelöscht wird, um eine beliebige Änderung bei der Rotationsphase zu gestatten. - Das erste Regulierelement
32A wird der Verriegelungskammer31 ausgesetzt. Die Außenfläche des Vorsprungs320 des ersten Regulierelements32A an der Seite der Vorderplatte wird mit Druck in ZurückziehrichtungY von einem Arbeitsfluid in der Verriegelungskammer31 beaufschlagt. Dadurch tritt eine Antriebskraft auf, um das erste Regulierelement32A in ZurückziehrichtungY zu bewegen. - Das erste Federelement
33A ist zwischen die Bodenfläche, die das erste Aufnahmeloch310 definiert und die sich an der entgegengesetzten Seite von der Vorderplatte15 befindet, und das erste Regulierelement32A zwischengefügt. Das erste Federelement33A bewirkt eine erste Federwirkung, wenn diese zwischen der Fläche des ersten Aufnahmeloches310 und dem ersten Regulierelement32A komprimiert wird, wodurch das erste Regulierelement32A in SchubrichtungX vorgespannt wird. Bei der vorliegenden Struktur wird die erste Federwirkung des ersten Federelementes33A aufgebracht, um das erste Regulierelement32A in SchubrichtungX zu schieben, wenn es außerhalb des Regulierphasenbereiches einschließlich der am stärksten verzögerten Phase ist. Dadurch kann, wie es in13A gezeigt ist, das erste Regulierelement32A mit der Innenfläche der Vorderplatte15 in Berührung sein. - Bei der vorliegenden Struktur, wie diese in
13C gezeigt ist, wird die Rotationsphase des Flügelrotors14 in Bezug auf das Gehäuse11 in einem Betätigungsabschnitt10A gehalten, wenn das erste Regulierelement32A verriegelt ist, indem es in den Verriegelungsaussparungsabschnitt152 eingepasst ist. Andererseits wird, wie es in13A gezeigt ist, wenn das erste Regulierelement32A aus dem Verriegelungsaussparungsabschnitt152 und dem ersten Regulieraussparungsabschnitt151 zurückgezogen ist, um die Verriegelung freizugeben, ein Arbeitsfluid den Voreilkammern22 ,23 ,24 zugeführt und wird ein Arbeitsfluid aus den Verzögerungskammern26 ,27 ,28 ausgegeben. Dadurch ändert sich die Rotationsphase zur Voreilseite und eilt das Ventilzeitverhalten vor. Wenn die Verriegelung freigegeben wird, wird ein Arbeitsfluid den Verzögerungskammern26 ,27 ,28 zugeführt und wird ein Arbeitsfluid aus den Voreilkammern22 ,23 ,24 abgegeben. Dadurch ändert sich die Rotationsphase zur Verzögerungsseite hin und wird das Ventilzeitverhalten verzögert. - Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
1A des zweiten Ausführungsbeispiels weist nicht den Voreilverbindungskanal201 und den Verzögerungsverbindungskanal202 des ersten Ausführungsbeispiels auf. Daher wird das Umführen eines Arbeitsfluids bei einem Startbetrieb des Verbrennungsmotors, der im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, nicht ausgeführt. Außerdem ist bei der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung1A das Unterrückschlagventil520 im Unterzuführkanal52 nicht vorgesehen. Daher kann beim vorliegenden zweiten Ausführungsbeispiel der Verrieglungs-Freigabe-Zustand nicht aufrechterhalten werden, wenn dieses im zweiten BereichRf durch die Rückströmungsbegrenzungsfunktion gesteuert wird. Die anderen Strukturen der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung1A sind ähnlich entsprechenden Strukturen der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung1 des ersten Ausführungsbeispiels und diese sind konfiguriert, um ähnliche Betriebswirkungen zu erzeugen. - (Drittes Ausführungsbeispiel)
- Das dritte Ausführungsbeispiel als eine Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels wird unter Bezugnahme auf die
14 bis19 beschrieben. Wie es in14 gezeigt ist, unterscheidet sich eine Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung1B des dritten Ausführungsbeispiels von der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels in einer Steuerung, um die Voreilzuführströmung zu drosseln und die Verzögerungsablaufströmung im Drosselbereich des Verriegelungsbereiches (erster Bereich)Rl nicht zu drosseln. Im vorliegenden dritten Ausführungsbeispiel wird eine unter Bezugnahme auf5 beschriebene Steuerung in den Bereichen ausgeführt, die sich vom Drosselbereich von14 unterscheiden. Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung1B des dritten Ausführungsbeispiels führt die Strömungssteuerung im Drosselbereich auf diese Weise aus. Daher haben ein Steuerkolben70A und eine Hülsenabschnitt66A in einem Steuerventil60A des dritten Ausführungsbeispiels unterschiedliche Strukturen in Bezug auf entsprechenden Komponenten des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels. Der Phasenverriegelungsabschnitt30A des dritten Ausführungsbeispiels hat eine ähnliche Struktur zu der des zweiten Ausführungsbeispiels. - (Steuerabschnitt)
- Nachfolgend wird ein Unterschied des Steuerventils
60A , das durch den Steuerabschnitt40A gesteuert wird, in Bezug auf das des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels beschrieben. Wie es in den15 bis19 gezeigt ist, hat der Steuerkolben70A eine Vielzahl von ringförmigen Stegen701 ,701A ,703 , die ausgebildet sind, um in Bezug auf die Innenumfangsperipherie des Hülsenabschnitts66A gleitfähig zu sein. Die Stege700 ,701A ,703 sind in Axialrichtung angeordnet und mit vorbestimmten Abständen beabstandet. Der Voreilsteg700 ist von dem stationären Abschnitt62 am stärksten beabstandet. Der Voreilsteg700 wird durch den Hülsenabschnitt66A gestützt. Der Voreilsteg700 befindet sich in zumindest einem der Räume Raum zwischen dem Voreilanschluss661 und der Auslassöffnung666 und Raum zwischen dem Voreilanschluss661 und dem Hauptzuführanschluss664 entsprechend der beweglichen Position des Steuerkolbens70 . Der Verzögerungssteg701A befindet sich an der Seite des stationären Abschnitts62 von dem Voreilsteg700 . Der Verzögerungssteg701A wird ebenfalls durch den Hülsenabschnitt66 gestützt. Der Verzögerungssteg701A befindet sich in zumindest einem der Räume Raum zwischen dem Verzögerungsanschluss662 und dem Hauptzuführanschluss664 und Raum zwischen dem Verzögerungsanschluss662 und dem Verriegelungsanschluss663 entsprechend der beweglichen Position des Steuerkolbens70 . Der Verzögerungssteg701A hat eine Struktur, die ausgebildet wird, indem der Verzögerungssteg701 zum ersten Verzögerungssteg702 im ersten Ausführungsbeispiel erstreckt wird, sodass der Verzögerungssteg701 mit dem ersten Verzögerungssteg702 integriert ist. - Der Verriegelungssteg
703 befindet sich an der Seite des stationären Abschnitts62 vom Verzögerungssteg701A . Der Verriegelungssteg703 wird durch den Hülsenabschnitt66A gestützt. Der Verriegelungssteg703 ist zwischen dem Unterzuführanschluss665 und dem Verriegelungsanschluss663 entsprechend der beweglichen Position des Steuerkolbens70A beweglich. Der zweite Verriegelungssteg703 wird durch den Hülsenabschnitt66A gestützt. Der zweite Verriegelungssteg703 befindet sich zwischen dem Unterzuführanschluss665 und dem stationären Abschnitt62 unabhängig von der beweglichen Position des Steuerkolbens70A . - Der Verbindungskanal
704 ist im Steuerkolben70A ausgebildet. Der Verbindungskanal704 hat ferner den zweiten Ablaufanschluss704b , der sich im Verzögerungssteg701A befindet. Der zweite Ablaufanschluss704b öffnet sich im Außenumfang des Steuerkolbens70A . Der Verbindungskanal704 ist mit einem der Anschlüsse Verzögerungsanschluss662 und Verriegelungsanschluss663 durch den zweiten Ablaufanschluss704b entsprechend der beweglichen Position des Steuerkolbens70A verbindbar. Der zweite Ablaufanschluss704b arbeitet als ein Ablassverzögerungsablaufanschluss zum Auslassen eines Arbeitsfluids von den Verzögerungskammern26 ,27 ,28 zum Ablasskanal53 entsprechend der beweglichen Position des Steuerkolbens70A . Der zweite Ablaufanschluss704b arbeitet ferner als ein Ablassstiftablaufanschluss zum Auslassen eines Arbeitsfluids von der Verrieglungskammer31 zum Kanal53 über den Verriegelungskanal200 und den Verriegelungsanschluss663 . Ein ringförmiger erster Drosselabschnitt710 ist zwischen dem Voreilsteg700 und dem Verzögerungssteg701A vorgesehen. Der erste Drosselabschnitt710 steht in Radialrichtung vom Außenumfang des Steuerkolbens70A vor. Der erste Drosselabschnitt710 bildet einen Drosselkanal mit einer entsprechenden Innenumfangsperipherie des Hülsenabschnitts66A . Der erste Drosselabschnitt710 hat eine Funktion zum Steuern einer Strömung eines zirkulierenden Arbeitsfluids, indem ein Strömungswiderstand aufgebracht wird, wenn das Arbeitsfluid durch den Drosselkanal in Axialrichtung des Steuerkolbens70A umgeführt wird. Der erste Drosselabschnitt710 arbeitet als ein Voreilzuführungsdrosselabschnitt, der konfiguriert ist, eine Strömung eines Arbeitsfluids zu steuern, das vom Hauptzuführanschluss664 zum Voreilanschluss661 zirkuliert, und um eine Strömung eines Arbeitsfluids zu steuern, das den Voreilkammern22 ,23 ,24 entsprechend der beweglichen Position des Steuerkolbens70A zugeführt wird. - Das Steuerventil
60A des vorliegenden dritten Ausführungsbeispiels weist keinen zweiten Drosselabschnitt711 des Steuerventils60 auf, der im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. In der vorliegenden Struktur weist das Steuerventil60A keinen zweiten Drosselabschnitt711 auf. Dadurch hält im Drosselbereich des Verriegelungsbereiches (erster Bereich)Rl , der in14 gezeigt ist, das Steuerventil60A die Verzögerungsablaufströmung auf im Wesentlichen konstanter Menge ohne das Drosseln der Verzögerungsablaufströmung . - Der erste Drosselabschnitt
710 bildet den Drosselkanal. Der erste Hülsenseitenvorsprung669 ist mit einem Abschnitt des Hülsenabschnitts66 versehen, der zum ersten Drosselabschnitt710 in Radialrichtung entgegengesetzt liegt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Steuerventil60A nicht den zweiten Drosselabschnitt711 auf, der im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Folglich weist das Steuerventil60A nicht den zweiten Hülsenseitenvorsprung670 des Steuerventils60 , der im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, auf. - Ein ringförmiger Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt
712 ist zwischen dem zweiten Verriegelungssteg703 und dem Verzögerungssteg701A vorgesehen. Der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt712 steht in Radialrichtung von dem äußersten Umfang des Steuerkolbens70A vor. Der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt712 ist im Steuerkolben70A vorgesehen und befindet sich in einer vorgeschriebenen Position in Bezug auf den Innenumfang des Hülsenabschnitts66 . Entsprechend dem beweglichen Abschnitt des Steuerkolbens70A befindet sich der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt712 in einem Gleitbereich, in dem der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt712 in Bezug auf den Innenumfang des Hülsenabschnitts66A gleitet, oder befindet sich dieser in einem Kanalausbildungsbereich, in dem der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt712 einen Kanal mit dem Innenumfang des Hülsenabschnitts66A bildet. Wie es in den17 bis19 gezeigt ist, blockiert der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt712 den Verriegelungsanschluss663 von dem zweiten Ablaufanschluss704b , wenn dieser im Gleitbereich ist. Alternativ dazu gestattet, wie es in den15 ,16 gezeigt ist, der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt712 die Verbindung zwischen dem Verriegelungsanschluss663 und dem zweiten Ablaufanschluss704b , wenn dieser im Kanalausbildungsbereich ist. - In der vorliegenden Struktur, wie diese in
14 gezeigt ist, ist ein erster BereichRl (VerriegelungsbereichRl ) ein Hubbereich mit einer Steuerkolbengrundposition und einem Drosselbereich. Die Steuerkolbengrundposition ist ein Ende eines beweglichen Bereiches des Steuerkolbens70 in die erste RichtungX . Im Drosselbereich wird eine Voreilzuführströmung gedrosselt. Die Voreilzuführströmung ist eine Strömung eines Arbeitsfluids, das den Voreilkammer22 ,23 ,24 zugeführt wird. - Das erste Regulierelement
32A des Phasenverriegelungsabschnitts30A ist am Verriegelungsaussparungsabschnitt152 im VerriegelungsbereichRl angebracht, wodurch die Rotationshase des Flügelrotors14 in Bezug auf das Gehäuse11 aufrechterhalten wird. Wie es in den15 und16 gezeigt ist, ist der Steuerkolben70A im VerriegelungsbereichRl , um den Voreilanschluss661 mit dem Hauptzuführanschluss664 über den Voreilsteg700 und den Verzögerungssteg701A zu verbinden. Der Steuerkolben70A im VerriegelungsbereichRl blockiert den Unterzuführanschluss665 von anderen Anschlüssen. - Ferner wird, wie es in
15 gezeigt ist, wenn der Steuerkolben70A im Drosselbereich ist, ein Kanalbereich, der ein dominanter Faktor einer Umführströmung eines Arbeitsfluids zwischen den Anschlüssen661 ,664 ist, gesteuert, um kleiner als der Kanalbereich des entsprechenden Kanalbereichs zu sein, wenn der Steuerkolben70A in der Steuerkolbenbasisposition ist, wie es in16 gezeigt ist. Das heißt, dass der Öffnungsbereich des Drosselkanals, der durch den ersten Drosselabschnitt710 in15 definiert ist, wenn der Steuerkolben70A im Drosselbereich ist, gesteuert wird, um kleiner als der Öffnungsbereich des Drosselkanals zu sein, der durch den ersten Drosselabschnitt710 in16 definiert ist, wenn der Steuerkolben70A in der Steuerkolbengrundposition ist. Daher ist die Voreilzuführströmung im Drosselbereich kleiner als die Voreilzuführströmung in der Steuerkolbengrundposition, um ein Phasenvoreilen mit einer langsamen Rotationsgeschwindigkeit zu ermöglichen. Somit kann die Phasenänderung allmählich ausgeführt werden. - Wenn sich die Steuerkolbenposition des Steuerkolbens
70 in die zweite Richtung Y von der Steuerkolbenbasisposition zum Drosselbereich im ersten Bereich Rl bewegt, wird der Abstand zwischen dem ersten Drosselabschnitt710 und der Innenumfangsperipherie des ersten Hülsenseitenvorsprungs669 des Hülsenabschnitts66A klein. Daher verringert sich der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen und verringert sich die Voreilzuführströmung ebenfalls. - Ferner hält der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt
712 den Kanalbereich zwischen dem Verriegelungsanschluss663 und dem zweiten Ablaufanschluss704b aufrecht, wenn sich der Steuerkolben70A von der Steuerkolbengrundposition zum Drosselbereich im ersten BereichRl bewegt. Daher ist eine Stiftablaufströmung im Wesentlichen konstant. Ferner bewegt sich, wenn sich der Steuerkolben70A in die zweite RichtungY von einem Zwischenpunkt im Drosselbereich zum Ende des ersten BereichesRl bewegt, der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt712 , um den Kanal zu blockieren. Daher wird der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen kontinuierlich verringert und wird die Stiftablaufströmung ebenfalls kontinuierlich verringert. Schließlich blockiert der Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt712 den Kanal, wenn dieser im Ende in der zweiten RichtungY ist, und die Stiftablaufströmung wird null. - Wenn sich die Steuerkolbenposition des Steuerkolbens
70 in die zweite RichtungY von dem Ende des Drosselbereiches in die zweite RichtungY zum zweiten Bereich Rf bewegt, wird der Abstand zwischen dem ersten Drosselabschnitt710 und der Innenumfangsperipherie des ersten Hülsenseitenvorsprungs669 des Hülsenabschnitts66A groß. Daher erhöht sich der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen und erhöht sich ebenfalls die Voreilzuführströmung. Im ersten BereichRl ändert sich der Kanalbereich zwischen dem Verzögerungsanschluss662 und dem zweiten Ablaufanschluss704b nicht stark. Daher ist die Verzögerungsablaufströmung im Wesentlichen konstant. - Wie es in
14 gezeigt ist, weist der zweite BereichRf , der vom VerriegelungsbereichRi in die zweite RichtungY verschoben ist, den VoreilbereichRa , den HaltebereichRh und den VerzögerungsbereichRr auf. Wie es in den17 bis19 gezeigt ist, bewegt sich beim Phasenverriegelungsabschnitt30A das erste Regulierelement32A im zweiten BereichRf von dem Verriegelungsaussparungsabschnitt152 und dem ersten Regulieraussparungsabschnitt151 weg. Dadurch wird die Verriegelung der Rotationsphase des Flügelrotors14 in Bezug auf das Gehäuse11 freigegeben. Außerdem führt das Steuerventil60 die Positionssteuerung des Steuerkolbens aus, um die Rotationsphase in den VoreilbereichRa , den Haltebereich Rh oder den Verzögerungsbereich Rr einzustellen. Im VoreilbereichRa ändert sich die Rotationsphase zur Voreilseite. Im HaltebereichRh wird die Rotationsphase aufrechterhalten. Im VerzögerungsbereichRr ändert sich die Rotationsphase zur Verzögerungsseite. - Wie es in
17 gezeigt ist, bewegt sich ähnlich zum VerriegelungsbereichRi der Steuerkolben70A zum VoreilbereichRa , um den Voreilanschluss661 mit dem Hauptzuführanschluss664 über den Voreilsteg700 und den Verzögerungssteg701a zu verbinden. Wie es in17 gezeigt ist, wird ein Kanalbereich, der durch den ersten Drosselabschnitt710 und einen dominanten Faktor einer Umlaufströmung eines Arbeitsfluids zwischen den Anschlüssen661 ,664 definiert ist, gesteuert, um größer als der Kanalbereich des entsprechenden Kanals zu sein, wenn der Steuerkolben70A im VerriegelungsbereichRl ist, wie es in15 gezeigt ist. Dementsprechend ist, wie es in14 gezeigt ist, die Voreilzuführströmung im VoreilbereichRa größer als die Voreilzuführströmung im Drosselbereich. - Wie es
17 gezeigt ist, steht, wenn der Steuerkolben70A im Voreilbereich Ra ist, in dem Bereich zwischen dem Verzögerungssteg701A und dem zweiten Verriegelungssteg703 der Verzögerungsanschluss662 mit dem Verbindungskanal704 über den zweiten Ablaufanschluss704b in Verbindung und steht der Verzögerungsanschluss662 mit der Auslassöffnung666 ,667 über den Kanal704 in Verbindung. Der Steuerkolben70A im Voreilbereich Ra stellt die Verbindung zwischen dem Verriegelungsanschluss663 mit dem Unterzuführanschluss665 im Bereich zwischen dem Verzögerungssteg701A und dem zweiten Verriegelungssteg703 her. Außerdem blockiert der Steuerkolben70 den Verriegelungsanschluss663 von dem zweiten Ablaufanschluss704b durch den Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt712 , der am Innenumfang des Hülsenabschnitts66A gleitfähig ist. Daher ist der Verriegelungsanschluss663 in der Lage, mit dem Hauptzuführanschluss664 über den Unterzuführkanal52 in Verbindung zu stehen, der die Verbindung mit dem Anschluss665 herstellt. - In dem Voreilbereich
Ra wird, wenn sich die Steuerkolbenposition in die zweite RichtungY bewegt, der Abstand zwischen dem Voreilsteg700 und dem Innenumfang des ersten Hülsenseitenvorsprungs669 des Hülsenabschnitt66A klein. Daher verringert sich der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen und verringert sich die Voreilzuführströmung. Außerdem wird der Abstand zwischen dem Verzögerungssteg701A und der Innenumfangsperipherie des Hülsenabschnitts66A ebenfalls klein und verringert sich der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen. Somit verringert sich die Verzögerungsablaufströmung. Ferner erhöht sich im zweiten BereichRf , wenn sich die Steuerkolbenposition in die zweite RichtungY bewegt, der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen durch die Bewegung des zweiten Verriegelungssteges703 zu einer Zwischenposition des Voreilbereiches Ra. Anschließend wird der Kanalbereich zwischen den Anschlüssen im Wesentlichen konstant zum Ende des zweiten Bereiches Rf in die zweite RichtungY . Daher wird die Stiftzuführströmung, die eine Strömung eines der Verriegelungskammer31 zugeführten Arbeitsfluids ist, nach der Erhöhung konstant. - Wie es in
14 gezeigt ist, bewegt sich der Steuerkolben70A zum Haltebereich Rh, der vom VoreilbereichRa in die zweite RichtungY verschoben ist. Im vorliegenden Zustand blockiert, wie es in18 gezeigt ist, der Steuerkolben70A den Voreilanschluss661 von anderen Anschlüssen. Der Steuerkolben70A im Haltebereich Rh blockiert den Verzögerungsanschluss662 von anderen Anschlüssen. - Ferner steht, wie es in
19 gezeigt ist, wenn sich der Steuerkolben70A zum VerzögerungsbereichRr bewegt, der Voreilanschluss661 mit dem Auslasskanal53 über dem ersten Ablaufanschluss704a an der entgegengesetzten Seite des Verzögerungssteges701A über den Voreilsteg700 in Verbindung. Wenn sich der Steuerkolben70A im VerzögerungsbereichRr befindet, steht der Verzögerungsanschluss662 mit dem Hauptzuführanschluss664 in dem Bereich zwischen dem Voreilsteg700 und dem Verzögerungssteg701A in Verbindung. Ähnlich zu dem Fall des Voreilbereiches Ra stellt der Steuerkolben70A im VoreilbereichRr die Verbindung von dem Verriegelungsanschluss663 mit dem Unterzuführanschluss665 in dem Bereich zwischen dem Verzögerungssteg701A und dem zweiten Verriegelungssteg703 her. Außerdem blockiert der Steuerkolben70A den Verriegelungsanschluss663 von dem zweiten Ablaufanschluss704b durch den Stift-Ablauf-Öffnen/Schließen-Abschnitt712 , der am Innenumfang des Hülsenabschnitts66A gleitfähig ist. Daher ist der Verriegelungsanschluss663 in die Lage versetzt, über den Unterzuführkanal52 , der mit dem Anschluss665 in Verbindung steht, mit dem Hauptzuführkanal664 in Verbindung zu stehen. - (Betrieb der Vorrichtung)
- Nachfolgend wird ein Unterschied eines Betriebes der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
1B in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben. - (I - 1) Verriegelungsbetrieb, Drosselbereichsbetrieb (Erster Bereich Rl)
- Wenn eine Brennkraftmaschine bei einem Starbetrieb oder einem Leerlaufbetrieb ist oder wenn eine Brennkraftmaschine gestoppt ist, ist der Druck eines Arbeitsfluides niedrig. In einem solchen Zustand erregt die Steuerschaltung
92 die Antriebsquelle90 , um das Steuerventil60 zu steuern, um dadurch den Steuerkolben70A zum VerriegelungsbereichRl (erster BereichRl ) zu bewegen. Im vorliegenden Zustand treibt, wenn der Betriebszustand von einem Normalbetriebszustand, in dem die Verrieglung des ersten Regulierelementes32A des Phasenverriegelungsabschnitts30A freigegeben ist, zu einem Verriegelungszustand geändert wird, die Steuerschaltung92 den Durchgangssteuerkolben70A über die Antriebswelle91 , um einmal die Rotationsphase von der Verriegelungsphase zur Verzögerungsphase zu ändern. Die Steuerschaltung92 sieht ferner einen Befehl vor, der dem Drosselbereich (15 ) im ersten Bereich RI entspricht. - Folglich werden der Voreilanschluss
661 , der mit jeder der Voreilkammern22 ,23 ,24 durch die Kanäle41 ,42 ,43 ,44 in Verbindung steht, und der Hauptzuführanschluss664 , der mit der Pumpe4 in Verbindung steht, miteinander in Verbindung gebracht. Somit wird ein Arbeitsfluid von der Pumpe4 zu jeder der Voreilkammern22 ,23 ,24 geführt. Außerdem werden der Verzögerungsanschluss662 , der mit jeder der Verzögerungskammern26 ,27 ,28 über die Kanäle45 ,46 ,47 ,48 in Verbindung steht, und die Auslassöffnungen666 ,667 , die mit dem Auslasskanal53 in Verbindung stehen, über den Verbindungskanal704 miteinander in Verbindung gebracht. Somit wird ein Arbeitsfluid von jeder der Verzögerungskammern26 ,27 ,28 ausgegeben. Die Voreilzuführströmung im Drosselbereich wird gesteuert, um deutlich kleiner als die in anderen Bereichen des ersten BereichesRl , die sich vom Drosselbereich unterscheiden, zu sein. Im vorliegenden Zustand ist die Rotationsgeschwindigkeit des Flügelrotors14 zur Voreilseite begleitet von der Strömung, die auf einen kleinen Wert gesteuert wird, deutlich graduell und langsam im Vergleich zur Rotationsgeschwindigkeit in anderen Bereichen des ersten Bereiches Rl, die sich vom Drosselbereich unterscheiden. - Ferner steht der Verriegelungsanschluss
663 , der mit der Verriegelungskammer31 über den Verriegelungskanal200 in Verbindung steht, ferner mit den Auslassöffnungen666 ,667 durch den Verbindungskanal704 in Verbindung. Somit wird ein Arbeitsfluid aus der Verriegelungskammer31 ausgegeben. Der Flügel141 bewegt sich allmählich in der Reihenfolge, die durch die13A ,13B ,13C gezeigt sind, entsprechend der langsamen Rotation des Flügelrotors14 voran. Außerdem bewegt sich das erste Regulierelement32A in die SchubrichtungX begleitet von dem Ausströmen eines Arbeitsfluids aus der Verrieglungskammer31 . Bei der allmählichen Voreilbewegung der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung1 , die durch das Steuerventil60A bewirkt wird, wenn das erste Regulierelement32A in der Rotationsphase entsprechend dem Verriegelungsaussparungsabschnitt152 ist, wird das erste Regulierelement32A in den Verriegelungsaussparungsabschnitt152 eingepasst, indem eine Federwirkung des ersten Federelementes33 aufgebracht wird. Somit ist die Rotationsphasenverriegelung abgeschlossen. - Auf diese Weise verriegelt das erste Regulierelement
32A des Phasenverriegelungsabschnitts30A die Rotationsphase dementsprechend zur Position des Steuerkolbens70 im Drosselbereich im ersten BereichRl . Ferner wird der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung1B eine gedrosselte Strömung zugeführt. Dadurch kann der Voreilbetrieb mit einer niedrigen Rotationsgeschwindigkeit ausgeführt werden. Somit kann die Rotationsphase beständig verriegelt werden. - Ferner ist die Federwirkung der Schraubenfeder
100 zwischen der am stärksten verzögerten Phase und der Verriegelungsphase effektiv. Außerdem bringt die Schraubenfeder100 ein größeres Drehmoment als ein mittleres Drehmoment der Nockenwelle2 auf den Flügelrotor14 auf. Daher kann der Flügelrotor durch die Schraubenfeder100 zur Verriegelungsphase vorbewegt werden. Wenn das erste Regulierelement32A zu einer Rotationsphase entsprechend dem Verriegelungsaussparungsabschnitt152 vorbewegt wird, wird das erste Regulierelement32A in den Verriegelungsaussparungsabschnitt152 eingebracht, indem die Federwirkung des ersten Federelementes33A ausgeübt wird. Somit ist die Rotationsphasenverriegelung abgeschlossen. - (I - 2) Starten der Brennkraftmaschine (Erster Bereich Rl)
- Vor dem Starten der Brennkraftmaschine wurde ein Arbeitsfluid noch nicht zugeführt. In einem solchen Zustand ist Luft in einem Hauptkörper der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung
1B , einem Zuführkanal der Pumpe4 als eine Zuführquelle und Ähnlichem enthalten. Wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird, wie es in den14 ,16 gezeigt ist, befindet sich der Steuerkolben70A des Steuerventils60A in der Steuerkolbengrundposition. Im vorliegenden Zustand steht der Voreilanschluss661 mit dem Hauptzuführanschluss664 in Verbindung und wird Arbeitsfluid von der Pumpe4 jeder der Voreilkammern22 ,23 ,24 zugeführt. Ferner verriegelt im Phasenverriegelungsabschnitt30A das erste Regulierelement32A die Rotationsphase, indem eine Federwirkung des ersten Federelementes33A in einem Zustand aufgebracht wird, in dem das erste Regulierelement32A ein Arbeitsfluid aus der Verriegelungskammer31 abgibt, indem die Federwirkung des ersten Federelementes33A ausgeübt wird. - Voreilbetrieb (Voreilbereich Ra)
- Beispielsweise erfordert eine Brennkraftmaschine ein relativ großes Motordrehmoment, wenn diese mit einer niedrigen oder mittleren Geschwindigkeit bzw. Drehzahl betrieben wird und eine hohe Last aufgebracht wird. In einem solchen Zustand erregt die Steuerschaltung
92 die Antriebsquelle90 , um eine Antriebsleistungssteuerung des Steuerventils60A auszuführen. Dadurch steuert die Steuerschaltung92 den Steuerkolben70A , um eine Bewegung zum Voreilbereich Ra, der in17 gezeigt ist, vorzunehmen. - Folglich wird im Zusammenhang mit dem Verriegelungsbetrieb (
1-1 ) der Voreilanschluss661 mit dem Hauptzuführanschluss664 verbunden und wird Arbeitsfluid von der Pumpe4 jeder der Voreilkammern22 ,23 ,24 zugeführt. Außerdem steht der Verzögerungsanschluss662 mit dem zweiten Ablaufanschluss704b in Verbindung und wird Arbeitsfluid von jeder der Verzögerungskammern26 ,27 ,28 zum Auslasskanal53 ausgegeben. Ferner stehen der Verriegelungsanschluss663 , der mit der Verriegelungskammer31 über den Verriegelungskanal200 in Verbindung steht, und der Unterzuführanschluss665 , der mit der Pumpe4 über den Unterzuführkanal52 in Verbindung steht, miteinander in Verbindung. Somit wird ein Arbeitsfluid der Verriegelungskammer31 zugeführt. Im Zusammenhang mit der Zuführung eines Arbeitsfluids zur Verriegelungskammer31 wird das erste Regulierelement32A in die ZurückziehrichtungY entgegen der Federwirkung des ersten Federelementes33A bewegt. Somit wird das erste Regulierelement32A aus dem Verriegelungsaussparungsabschnitt152 und dem ersten Regulieraussparungsabschnitt151 zurückgezogen und wird die Verriegelung freigegeben. - Gemäß Vorbeschreibung wird, wenn der Steuerkolben
70A im Voreilbereich Ra ist, ein Arbeitsfluid jeder der Voreilkammern22 ,23 ,24 zugeführt und aus jeder der Verzögerungskammern26 ,27 ,28 in dem Zustand ausgelassen, in dem die Verriegelung des ersten Regulierelementes32A freigegeben wird, indem ein Arbeitsfluid der Verriegelungskammer31 zugeführt wird. Beispielsweise wird der Steuerkolben70A zu einer Randposition des Voreilbereiches Ra an der Seite des Verriegelungsbereiches RI in14 bewegt. Dadurch wird eine Umführströmung eines Arbeitsfluids das Maximum zwischen den Anschlüssen661 ,664 über den maximalen Kanalbereich im Voreilbereich Ra. Daher kann das Ventilzeitverhalten schnell vorbewegt werden. - Haltebetrieb (Haltebereich Rh)
- Beispielsweise ist eine Brennkraftmaschine in einem Normalbetrieb, wenn ein Fahrpedal des Fahrzeugs in einer konstanten Position gehalten wird. In solch einem Zustand erregt die Steuerschaltung
9 die Antriebsquelle90 , um eine Antriebsleistungssteuerung des Steuerventils60 auszuführen. Dadurch steuert die Steuerschaltung92 den Steuerkolben70A , um sich zum HaltebereichRh , der in18 gezeigt ist, zu bewegen. - Folglich wird der Voreilanschluss
661 , der mit jeder der Voreilkammern22 ,23 ,24 über die Kanäle41 ,42 ,43 ,44 in Verbindung steht, von anderen Anschlüssen blockiert. Daher wird die Zuführung eines Arbeitsfluids zu jeder der Voreilkammern22 ,23 ,24 gestoppt und wird Arbeitsfluid in jede der Voreilkammern22 ,23 ,24 akkumuliert. Außerdem wird der Verzögerungsanschluss662 , der mit jeder der Verzögerungskammern26 ,27 ,28 über die Kanäle45 ,46 ,47 ,48 in Verbindung steht, von den anderen Anschlüssen blockiert. Daher wird die Zuführung eines Arbeitsfluids in jede der Verzögerungskammern26 ,27 ,28 gestoppt und wird Arbeitsfluid in jede der Verzögerungskammern26 ,27 ,28 akkumuliert. Ferner stehen begleitend zum Voreilbetrieb (II ) der Verriegelungsanschluss663 , der Hauptzuführanschluss664 und der Unterzuführanschluss665 miteinander in Verbindung. Somit wird ein Arbeitsfluid der Verriegelungskammer31 zugeführt. - Gemäß Vorbeschreibung wird, wenn der Steuerkolben
70A im Haltebereich Rh ist, ein Arbeitsfluid jeder der Voreilkammern22 ,23 ,24 und jeder der Verzögerungskammern26 ,27 ,28 in dem Zustand zugeführt, in dem die Verriegelung des ersten Regulierelementes32A freigegeben wird, indem ein Arbeitsfluid der Verriegelungskammer31 zugeführt wird, in ähnlicher Weise wie beim Voreilbetrieb (II ). Auf diese Weise kann das Ventilzeitverhalten aufrechterhalten werden. - (IV) Verzögerungswinkelbetrieb (Verzögerungsbereich Rr)
- Beispielsweise erfordert eine Brennkraftmaschine ein relativ kleines Motordrehmoment, wenn eine niedrige Last aufgebracht wird. In einem solchen Zustand erregt die Steuerschaltung
92 die Antriebsquelle90 , um die Antriebsleistungssteuerung des Steuerventils60A auszuführen. Dadurch steuert die Steuerschaltung92 den Steuerkolben70A , sodass der sich zum VerzögerungsbereichRr , der in19 gezeigt ist, bewegt. - Folglich werden der Voreilanschluss
661 , der mit jeder der Voreilkammern22 ,23 ,24 über die Kanäle41 ,42 ,43 ,44 in Verbindung steht, und die Auslassöffnungen666 , die mit dem Auslasskanal53 in Verbindung stehen, über den ersten Ablaufanschluss704a und den Verbindungsanschluss704 miteinander verbunden. Somit wird ein Arbeitsfluid von jeder der Voreilkammern22 ,23 ,24 ausgegeben. Außerdem werden der Verzögerungsanschluss662 , der mit jeder der Verzögerungskammern26 ,27 ,28 über die Kanäle45 ,46 ,47 ,48 in Verbindung steht, und der Hauptzuführanschluss664 , der mit der Pumpe4 in Verbindung steht, miteinander über die Kanäle45 ,46 ,47 ,48 verbunden. Somit wird ein Arbeitsfluid von der Pumpe4 jeder der Verzögerungskammern26 ,27 ,28 zugeführt. Ferner stehen in Begleitung zum Voreilwinkelbetrieb (II ) der Verzögerungsanschluss663 und der Unterzuführanschluss665 miteinander in Verbindung. Somit wird ein Arbeitsfluid der Verriegelungskammer31 zugeführt. - Gemäß Vorbeschreibung wird, wenn der Steuerkolben
70A im Verzögerungsbereich Rr ist, ein Arbeitsfluid der Verriegelungskammer31 zugeführt, um die Verrieglung des ersten Hauptregulierelementes32 freizugeben, in ähnlicher Weise wie beim Voreilwinkelbetrieb (II ) und Haltebetrieb (III ). Somit wird ein Arbeitsfluid jeder der Verzögerungskammern26 ,27 ,28 zugeführt und wird ein Arbeitsfluid aus jeder der Voreilkammern22 ,23 ,24 in dem Zustand abgegeben, in dem die Verriegelung des ersten Hauptregulierelementes32 freigegeben ist, in ähnlicher Weise zum Voreilwinkelbetrieb (II ) und dem Haltebetrieb (III ). Beispielsweise wird der Steuerkolben70A zu einer Randposition des VerzögerungsbereichesRr bewegt, die ein bewegliches Ende in zweiter RichtungY in14 ist. Dadurch wird eine Zirkulationsströmung eines Arbeitsfluids maximal zwischen den Anschlüssen662 ,664 durch den maximalen Kanalbereich im VerzögerungsbereichRr . Daher kann das Ventilzeitverhalten schnell verzögert werden. - (Anderes Ausführungsbeispiel)
- Gemäß Vorbeschreibung ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele begrenzt und ist diese in der Lage, auf unterschiedliche Ausführungsbeispiele angewendet zu werden, solange nicht vom Kern von dieser abgewichen wird.
- Beispielsweise können die Verzögerungskammern
26 ,27 ,28 mit den Zweigkanälen42 ,43 ,44 in Verbindung stehen und können die Voreilkammern22 ,23 ,24 mit den Zweigkanälen46 ,47 ,48 in Verbindung sehen. Dadurch kann der Anschluss661 , der mit den Verzögerungskammern26 ,27 ,28 über die Kanäle41 ,42 ,43 ,44 in Verbindung steht, mit dem Hauptzuführanschluss664 in den BereichenRl undRa in Verbindung stehen. Das Steuerventil60 kann im Flügelrotor14 aufgenommen sein. Alternativ dazu kann das Steuerventil60 in der Nockenwelle2 aufgenommen sein. Alternativ kann das Steuerventil60 in einem Arbeitsfluidpfad vorgesehen sein, der sich von der Pumpe4 zum Betätigungsabschnitt10 über die Nockenwelle2 erstreckt. In diesem Fall kann das Steuerventil60 an der Stromaufwärtsseite der Nockenwelle2 vorgesehen sein. - Im ersten Ausführungsbeispiel kann der Stift zum Regulieren der Rotationsphase von der Änderung zur Verzögerungsseite in der zweiten Regulierstruktur
10 ein einzelner Stift sein, der als ein Einzelelement konfiguriert ist. Im ersten Ausführungsbeispiel können die zweiten Komponenten der Reguliervorrichtung aus der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung weggelassen sein. - In den vorstehenden Ausführungsbeispielen wird die vorstehend genannte Struktur auf die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung für ein Einlassventil angewendet. Alternativ dazu kann die vorstehend genannte Struktur auf eine Vorrichtung zum Steuern eines Ventilzeitverhaltens eines Auslassventils (Ventiltrieb) angewendet werden. Alternativ dazu kann die vorstehend genannte Struktur auf eine Vorrichtung zum Steuern eines Ventilzeitverhaltens sowohl eines Einlassventils als auch eines Auslassventils angewendet werden.
- Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel oder dem dritten Ausführungsbeispiel kann mit dem Unterrückschlagventil
520 in dem Unterzuführkanal52 versehen sein. Wenn die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel oder dem dritten Ausführungsbeispiel mit dem Unterrückschlagventil520 versehen ist, kann die gleiche Betriebswirkung wie beim ersten Ausführungsbeispiel erhalten werden und kann der Verriegelungsfreigabezustand des ersten Regulierelementes32A mit der Rückströmungsbegrenzungsfunktion aufrechterhalten werden. Daher kann das Ventilzeitverhalten im zweiten BereichRf schnell gesteuert werden. - Unter Zusammenfassung der vorstehenden Ausführungsbeispiele weist eine Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung zum Steuern eines Ventilzeitverhalten eines Ventils, das durch eine Nockenwelle entsprechend einem Drehmoment geöffnet und geschlossen wird, das von einer Kurbelwelle in einer Brennkraftmaschine übertragen wird, indem ein Hydraulikfluid , das begleitend mit einem Antriebsbetrieb der Brennkraftmaschine von einer Zuführquelle zugeführt wird, verwendet wird, auf:
- ein Gehäuse, das mit der Kurbelwelle verriegelt und mit der Kurbelwelle drehbar ist, wobei das Gehäuse eine Aussparung hat, die von einer Innenfläche eingelassen ist,
- einen Flügelrotor, der mit der Nockenwelle verriegelt ist und mit der Nockenwelle drehbar ist, wobei der Flügelrotor einen Flügel hat, der ein Inneres des Gehäuses in eine Voreilkammer und eine Verzögerungskammer in einer Rotationsrichtung unterteilt, wobei der Flügelrotor konfiguriert ist, eine Rotationsphase in Bezug auf das Gehäuse zu einer Voreilseite oder einer Verzögerungsseite zu ändern, wenn ein Hydraulikfluid der Voreilkammer oder Verzögerungskammer zugeführt wird,
- eine Verriegelungseinheit mit einer Verriegelungskammer, wobei die Verriegelungseinheit konfiguriert ist, den Flügelrotor in Bezug auf das Gehäuse zu verriegeln, wenn ein Hydraulikfluid aus der Verriegelungskammer ausgegeben wird, wobei die Verriegelungseinheit konfiguriert ist, die Verriegelung freizugeben, wenn ein Hydraulikfluid der Verriegelungskammer zugeführt wird,
- einen Ventilkörper mit einem Betriebsanschluss, der sowohl mit der Voreilkammer als auch der Verzögerungskammer verbindbar ist, einen Verriegelungsanschluss, der mit der Verriegelungskammer verbindbar ist, einen Zuführanschluss, der konfiguriert ist, dass diesem Hydraulikfluid von der Zuführquelle zugeführt wird, und einen Auslassanschluss, der konfiguriert ist, ein Hydraulikfluid auszugeben,
- ein Ventilelement, das in eine erste Richtung und eine zweite Richtung entgegengesetzt zueinander linear beweglich ist, wobei das Ventilelement konfiguriert ist, den Betriebsanschluss und den Verriegelungsanschluss mit dem Zuführanschluss und dem Auslassanschluss jeweils zu verbinden, wenn eine Bewegung in einen ersten Bereich erfolgt, der ein Hubbereich ist, der ein Ende eines beweglichen Bereiches des Ventilelementes in die erste Richtung aufweist, wobei das Ventilelement konfiguriert ist, sowohl den Betriebsanschluss als auch den Verriegelungsanschluss mit dem Zuführanschluss zu verbinden, wenn eine Bewegung in einen zweiten Bereich erfolgt, der ein Hubbereich ist, der vom ersten Bereich in die zweite Richtung verschoben ist,
- eine Vorspanneinheit, die konfiguriert ist, eine Vorspannkraft zu bewirken, um das Ventilelement in die erste Richtung vorzuspannen, wenn eine elastische Verformung auftritt, und
- eine Antriebsquelle, die konfiguriert ist, eine Antriebskraft zu bewirken, damit das Ventilelement in die zweite Richtung bewegt wird.
- Die Verriegelungseinheit weist auf:
- ein Regulierelement, das im Flügelrotor untergebracht ist und zurück und vorwärts bewegt werden kann, wobei das Regulierelement konfiguriert ist, die Rotationsphase in eine Regulierphase zwischen einer maximal vorgeeilten Phase und einer maximal verzögerten Phase zu verriegeln, wenn eine Bewegung in eine Schubrichtung zum Schieben in die Aussparung erfolgt, wobei das Regulierelement konfiguriert ist, die Verrieglung der Rotationsphase freizugeben, wenn eine Bewegung in eine Zurückziehrichtung erfolgt, um aus der Aussparung zurückgezogen zu werden, und
- ein Federelement, das konfiguriert ist, das Regulierelement in die Schubrichtung vorzuspannen, um das Regulierelement in die Aussparung zu schieben, wenn es in der Regulierphase ist, wobei das Federelement konfiguriert ist, das Regulierelement vorzuspannen, sodass diese mit einer Innenfläche des Gehäuses in Berührung ist, wenn es in einer Rotationsphase, die sich von der Regulierphase unterscheidet, ist.
- Der erste Bereich ist ein Verriegelungsbereich, in dem die Rotationsphase zur Regulierphase durch das Regulierelement verriegelt ist.
- Der erste Bereich weist einen Drosselbereich auf, in dem der Betriebsanschluss, der mit der Voreilkammer in Verbindung steht, mit dem Zuführanschluss in Verbindung steht, sodass eine Voreilzuführströmung, die der Voreilkammer zugeführt wird, gedrosselt wird, um geringer als eine Strömung zu sein, wenn das Ventilelement im Ende des beweglichen Bereiches in der ersten Richtung ist.
- Bei der vorliegenden Struktur wird, wenn sich das Ventilelement zum ersten Bereich bewegt, um jeweils den Betriebsanschluss und den Verriegelungsanschluss mit dem Zuführanschluss und dem Auslassanschluss zu verbinden, ein Hydraulikfluid von der Zuführquelle zur Voreilkammer geführt und wird ein Hydraulikfluid aus der Verriegelungskammer ausgegeben, wodurch die Verriegelung hergestellt wird. Alternativ dazu wird, wenn sich das Ventilelement zum zweiten Bereich bewegt, um sowohl den Betriebsanschluss als auch den Verriegelungsanschluss mit dem Zuführanschluss zu verbinden, ein Hydraulikfluid von der Zuführquelle zur Verriegelungskammer und der Voreilkammer oder Verzögerungskammer geführt. Somit kann die Rotationsphase in einem Zustand geändert werden, in dem die Verriegelung freigegeben ist. Ferner wird die Voreilzuführströmung im Drosselbereich, der im ersten Bereich liegt, in dem die Rotationsphase gegenüber der Regulierphase verriegelt ist, gedrosselt, sodass diese kleiner als die Voreilzuführströmung ist, wenn das Ventilelement im Ende des beweglichen Bereiches in der ersten Richtung im ersten Bereich ist. In der vorliegenden Struktur wird im Drosselbereich, in dem eine Menge eines Hydraulikfluids, das in die Voreilkammer strömt, klein wird, die Rotationsgeschwindigkeit des Flügelrotors zur Voreilseite entsprechend der Strömung, die gesteuert wird, um klein zu sein, niedrig. Ferner steht der Verriegelungsanschluss mit dem Auslassanschluss in Verbindung, um ein Hydraulikfluid aus der Verriegelungskammer gleichzeitig mit der langsamen Phasenänderung des Flügelrotors zur Voreilseite auszugeben. Die Ausströmung eines Hydraulikfluids aus der Verriegelungskammer bewirkt, dass das Regulierelement in die Schubrichtung geschoben wird, um die Rotationsphase zu verriegeln. Bei der vorliegenden Struktur wird die Phasenänderung des Flügelrotors zur Voreilseite bei einer niedrigen Geschwindigkeit ausgeführt. Daher kann das Regulierelement einfach und beständig in die Aussparung des Gehäuses geschoben werden. In der vorliegenden Struktur der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung, in der das einzige Steuerventil mit dem Ventilelement und dem Ventilkörper angetrieben wird, können die Rotationsphasensteuerung des Flügelrotors und die Phasenverriegelungssteuerung unter Verwendung des Regulierelementes ausgeführt werden. Außerdem kann die Phasenverriegelungsleistung bei der Regulierphase verbessert werden.
- Das Regulierelement kann ein Hauptregulierelement sein.
- Die Verriegelungseinheit weist ferner auf:
- einen Druckaufnahmeabschnitt, der im Flügelrotor untergebracht ist und vor und zurück in einer Richtung bewegbar ist, die die gleiche wie die bewegliche Richtung des Hauptregulierelementes ist, wobei der Druckaufnahmeabschnitt konfiguriert ist, dass auf diesen ein Druck in Zurückziehrichtung von einem Hydraulikfluid, das der Verriegelungskammer zugeführt wird, ausgeübt wird,
- ein Unterregulierelement mit einem anderen Abschnitt, der konfiguriert ist, am Hauptregulierelement in der Zurückziehrichtung angebracht zu werden, und der konfiguriert ist, vom Hauptregulierelement in Schubrichtung beabstandet zu sein, und
- ein Unterfederelement, das konfiguriert ist, das Unterregulierelement in Schubrichtung vorzuspannen.
- Bei der vorliegenden Struktur wird ein Hydraulikfluid von der Zuführquelle mit einem Betrieb der Brennkraftmaschine zugeführt und wird Hydraulikfluid der Verriegelungskammer zugeführt. Die Brennkraftmaschine kann bewirken, dass eine Verriegelung gestoppt wird, bevor das Hauptregulierelement in die Aussparung geschoben wird, um die Rotationsphase innerhalb der Regulierphase zwischen der maximal vorgeeilten Phase und der maximal verzögerten Phase zu regulieren. In einem solchen Zustand verringert sich der Druck eines Hydraulikfluids, das der Verriegelungskammer zugeführt wird. Folglich wird das Unterregulierelement, das sich im Druckaufnahmeabschnitt befindet, mit Druck in Zurückziehrichtung von einem Hydraulikfluid in der Verriegelungskammer beaufschlagt. Somit bewegt sich das Unterregulierelement in Schubrichtung, indem dieses vom Unterfederelement vorgespannt wird. Im vorliegenden Zustand wird das Hauptregulierelement, an dem das Unterregulierelement über den angebrachten Abschnitt in Zurückziehrichtung angebracht ist, von dem Hauptfederelement vorgespannt, um sich mit dem Unterregulierelement zu bewegen. Daher gelangt das Hauptregulierelement mit der Innenfläche des Gehäuses in eine Rotationsphase, die sich von der Regulierphase unterscheidet, in Berührung. Somit gelangt das Hauptregulierelement mit der Innenfläche des Gehäuses in Berührung, um in Bezug auf das Gehäuse unbeweglich zu sein. Selbst nach einem solchen Zustand bewegt sich das Unterregulierelement, das von dem Federelement vorgespannt wird, um das verbleibende Hydraulikfluid in der Verriegelungskammer über den Druckaufnahmeabschnitt herauszudrücken. Gleichzeitig ist das Unterregulierelement in der Schubrichtung in Bezug auf das Hauptregulierelement beweglich, um vom angebrachten Abschnitt beabstandet zu sein. Auf diese Weise wird bei einem Andrehbetrieb, wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird, die Rotationsphase zur Regulierphase geändert, indem das Schwankungsdrehmoment, das durch den Andrehbetrieb verursacht wird, aufgebracht wird, um das Hauptregulierelement in den Verriegelungsaussparungsabschnitt zu schieben. Somit kann der angebrachte Abschnitt des Hauptregulierelementes in die Schubrichtung mit einer hohen Geschwindigkeit unabhängig von einem verbleibenden Hydraulikfluid in der Verriegelungskammer bewegt werden. Daher kann die Rotationsphase weiter beständig durch die Bewegung des Hauptregulierelementes in die Schubrichtung verriegelt werden. Daher kann die Phasenverriegelungsleistung weiter verbessert werden.
- Das Unterregulierelement ist an einem Außenumfang des Hauptregulierelementes angebracht. Der Flügelrotor hat einen Stützabschnitt, der konfiguriert ist, den Außenumfang des Hauptregulierelementes zu stützen. Die Verriegelungskammer ist im Flügelrotor ausgebildet und durch den Druckaufnahmeabschnitt des Unterregulierelementes entgegengesetzt zum Stützabschnitt definiert.
- In der vorliegenden Struktur wird die Außenperipherie des Hauptregulierelementes, das konfiguriert ist, um mit den Unterregulierelement versehen zu werden, durch den Stützabschnitt des Flügelrotors gestützt. Außerdem ist die Verriegelungskammer durch den Druckaufnahmeabschnitt des Unterregulierelementes entgegengesetzt zum Stützabschnitt definiert. Dadurch ist es schwierig, dass der Druck des Hydraulikfluids, das der Verriegelungskammer zugeführt wird, auf das Hauptregulierelement ausgeübt wird. Daher kann ein Hydraulikfluid, das in der Verriegelungskammer verbleibt, die Bewegung des Hauptregulierelementes in Schubrichtung nicht stören. Daher kann eine Leistung der Rotationsphasenverriegelung durch die Struktur der Verriegelungseinheit sichergestellt werden.
- Der Flügelrotor hat einen Voreilverbindungskanal, der mit der Voreilkammer in Verbindung steht, und einen Verzögerungsverbindungskanal, der mit der Verzögerungskammer in Verbindung steht. Das Unterregulierelement ist konfiguriert, um den Voreilverbindungskanal mit dem Verzögerungsverbindungskanal zu verbinden, wenn eine Bewegung in Schubrichtung über eine Blockadeposition hinaus erfolgt, in der das Unterregulierelement den Voreilverbindungskanal in Bezug auf den Verzögerungsverbindungskanal blockiert.
- Bei der vorliegenden Struktur bewegt sich das Unterregulierelement über die Blockadeposition hinaus, indem eine Federwirkung des Unterfederelementes in eine Richtung aufgebracht wird, damit das Hydraulikfluid ausgegeben wird, wodurch gestattet wird, dass das Hauptregulierelement die Federphase verriegelt. Außerdem bewegt sich das Unterregulierelement, um den Voreilverbindungskanal mit dem Verzögerungsverbindungskanal in Verbindung zu bringen. Daher steht die Voreilkammer ebenfalls mit der Verzögerungskammer in Verbindung. Wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird, befindet sich das Ventilelement im Ende des beweglichen Bereiches in erster Richtung und befindet sich dieses im ersten Bereich. Im vorliegenden Zustand steht der Betriebsanschluss, der mit der Voreilkammer in Verbindung ist, mit dem Zuführanschluss in Verbindung. Daher wird ein Hydraulikfluid, das von der Zuführquelle gefördert wird, der Voreilkammer zugeführt. Wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird, wird ein Hydraulikfluid von der Zuführquelle zugeführt. Daher strömt ein Hydraulikfluid durch die Voreilkammer, den Voreilverbindungskanal, den Verzögerungsverbindungskanal, die Verzögerungskammer und den Betriebsanschluss, der mit der Verzögerungskammer in Verbindung steht, und den Auslassanschluss in dieser Reihenfolge. Somit wird ein Hydraulikfluid, das vom Auslassanschluss ausgegeben wird, der Voreilkammer durch die Zuführquelle zugeführt. Auf diese Weise wird ein Hydraulikfluid, das von der Zuführquelle zugeführt wird, schnell über den Umführpfad umgeführt. Daher wird Luft, die im Umführpfad enthalten ist, durch ein Hydraulikfluid ersetzt und wird die ersetzte Luft ausgeben. Daher breitet sich, wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird, ein Hydraulikfluid schnell in der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung aus. Dadurch kann eine Wartezeit zum Starten der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung verkürzt werden, und kann die Phasensteuerung, die für einen Betrieb der Brennkraftmaschine erforderlich ist, schnell ausgeführt werden.
- Das Gehäuse hat ein Luftloch, das zur Atmosphäre geöffnet ist. Das Luftloch stellt die Verbindung zwischen dem Voreilverbindungskanal und dem Verzögerungsverbindungskanal her, wenn sich das Unterregulierelement in Schubrichtung über die Blockadeposition hinaus bewegt.
- In der vorliegenden Struktur bewegt sich, wenn die Brennkraftmaschine stoppt, bevor die Rotationsphase durch das Hauptregulierelement verriegelt ist, das in Schubrichtung bewegt ist, das Unterfederelement in Schubrichtung über die Blockadeposition hinaus, um das Luftloch mit den Verbindungskanälen zu verbinden. Unter einem solchen Verbindungszustand kann, selbst wenn ein Hydraulikfluid in einer der Kammern Voreilkammern und Verzögerungskammer beim Andrehprozess verbleibt, wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird, ein Hydraulikfluid, das in der einen Kammer verbleibt, zur anderen Kammer über den Voreilverbindungskanal und den Verzögerungsverbindungskanal bewegt werden, die sowohl mit der Voreilkammer als auch mit der Verzögerungskammer in Verbindung stehen. Außerdem kann beim Startvorgang, selbst wenn die Viskosität eines Hydraulikfluids hoch ist und ein solches Hydraulikfluid aufgrund beispielsweise der Verschlechterung, Kälte oder Ähnlichem schwierig zu bewegen ist, Luft der Voreilkammer und der Verzögerungskammer über das Luftloch zugeführt werden. Daher können, wenn die Rotationsphase zur Regulierphase geändert wird und wenn das Hauptregulierelement in den Verriegelungsaussparungsabschnitt geschoben wird, die folgenden Zustände beschränkt werden: Verringerung bei einer Geschwindigkeit einer Rotationsphasenveränderung aufgrund eines Hydraulikfluids, das in der Voreilkammer oder Verzögerungskammer verbleibt, und Verringerung bei einer Geschwindigkeit einer Rotationsphasenänderung aufgrund eines Unterdrucks, der in der Voreilkammer oder der Verzögerungskammer aufgrund einer Erhöhung in einem Volumen verursacht wird, die durch ein schwankendes Drehmoment bei einem Andrehprozess verursacht wird. Daher kann ein Startverhalten der Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung verbessert werden, um die Rotationsphase, die zum Schieben des Hauptregulierelementes in den Verriegelungsaussparungsabschnitt erforderlich ist, schnell zu ändern.
- Ein Öffnungsbereich des Luftloches ist größer als ein Kanalquerschnitt des Voreilverbindungskanales und des Verzögerungsverbindungskanales. In diesem Fall wird in einem Verbindungspfad, der durch das Unterregulierelement gebildet wird, das in die Schubrichtung bewegt wird, um das Luftloch mit dem Voreilverbindungskanal und dem Verzögerungsverbindungskanal zu verbinden, ein Strömungswiderstand von Luft kleiner als ein Strömungswiderstand eines Hydraulikfluids. Daher wird bei einem Andrehvorgang, wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird, in einem Zustand, in dem das Luftloch mit dem Voreilverbindungskanal und dem Verzögerungskanal in Verbindung steht, ein Hydraulikfluid begrenzt in Bezug auf die Leckage aus der Voreilkammer und der Verzögerungskammer, die jeweils mit dem Voreilverbindungskanal und dem Verzögerungsverbindungskanal in Verbindung stehen. Somit kann Luft in einfacher Weise der Voreilkammer und der Verzögerungskammer zugeführt werden. Daher wird, wenn die Rotationsphase zur Regulierphase geändert wird und wenn das Hauptregulierelement in den Verriegelungsaussparungsabschnitt geschoben wird, die Geschwindigkeitsänderung der Rotationsphase verbessert und kann ein Startverhalten der Ventilzeitverhaltesteuervorrichtung verbessert werden.
- Der Flügelrotor hat einen Voreilverbindungskanal, der mit der Voreilkammer in Verbindung steht, und einen Verzögerungsverbindungskanal, der mit der Verzögerungskammer in Verbindung steht. Das Regulierelement ist konfiguriert, den Voreilverbindungskanal mit dem Verzögerungsverbindungskanal zu verbinden, wenn eine Bewegung in Schubrichtung über eine Blockadeposition hinaus erfolgt, in der das Regulierelement den Voreilverbindungskanal in Bezug auf Verzögerungsverbindungskanal blockiert.
- Bei der vorliegenden Struktur bewegt sich das Regulierelement über die Blockadeposition hinaus, indem eine Federwirkung des Federelementes in eine Richtung aufgebracht wird, damit ein Hydraulikfluid ausgegeben wird, wodurch gestattet wird, dass das Regulierelement die Federwirkungsphase verriegelt. Außerdem bewegt sich das Regulierelement, um den Voreilverbindungskanal mit dem Verzögerungsverbindungskanal zu verbinden. Daher steht die Voreilkammer ebenfalls mit der Verzögerungskammer in Verbindung. Wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird, befindet sich das Ventilelement im Ende des beweglichen Bereiches in der ersten Richtung und befindet sich dieses im ersten Bereich. Im vorliegenden Zustand steht der Betriebsanschluss, der mit der Voreilkammer in Verbindung steht, mit dem Zuführanschluss in Verbindung. Daher wird ein Hydraulikfluid, das von der Zuführquelle zugeführt wird, der Voreilkammer zugeführt. Wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird, wird ein Hydraulikfluid von der Zuführquelle zugeführt. Dadurch strömt ein Hydraulikfluid durch die Voreilkammer, den Voreilverbindungskanal, den Verzögerungsverbindungskanal, die Verzögerungskammer und den Betriebsanschluss, der mit der Verzögerungskammer in Verbindung steht, und den Auslassanschluss in dieser Reihenfolge. Somit wird ein Hydraulikfluid, das von dem Auslassanschluss ausgegeben wird, der Voreilkammer durch die Zuführquelle zugeführt. Auf diese Weise wird ein Hydraulikfluid, das von der Zuführquelle zugeführt wird, schnell über den Umführpfad umgeführt. Daher wird Luft, die im Umführpfad enthalten ist, mit einem Hydraulikfluid ersetzt und wird die ersetzte Luft ausgegeben. Daher verteilt sich, wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird, ein Hydraulikfluid schnell in der Ventilzeitverhaltensteuervorrichtung. Dadurch kann eine Wartezeit zum Starten der Ventilzeitverhaltensteuervorrichtung verkürzt werden und kann die Phasensteuerung, die für einen Betrieb der Brennkraftmaschine erforderlich ist, schnell ausgeführt werden.
- Die Ventilzeitverhaltensteuervorrichtung weist ferner eine Unterstützungsfeder auf, die eine Vorspannkraft aufbringt, die größer als ein Mittelwert eines Schwankungsdrehmoments ist, das von der Nockenwelle übermittelt wird und zur Verzögerungsseite im Mittel exzentrisch aufgebracht wird, wobei die Unterstützungsfeder den Flügelrotor zur Voreilseite hin entgegen dem Schwankungsdrehmoment vorspannt. Die Vorspannkraft der Unterstützungsfeder verschwindet an der Voreilseite in Bezug auf die Regulierphase.
- Bei der vorliegenden Struktur ermöglicht, wenn diese an der Verzögerungsseite in Bezug auf die Regulierphase ist, die Unterstützungsfeder die Änderung der Rotationsphase zur Regulierphase, indem eine Vorspannkraft der Unterstützungsfeder aufgebracht wird, wenn die Brennkraftmaschine stoppt. Im Gegensatz dazu kann, wenn diese an der Voreilseite in Bezug auf die Regulierphase ist, die Rotationsphase zur Regulierphase geändert werden, wenn die Brennkraftmaschine stoppt, indem ein Schwankungsdrehmoment verwendet wird, das exzentrisch zur Verzögerungsseite im Mittel wirkt. In der vorliegenden Struktur kann die Brennkraftmaschine beständig gestartet werden, indem die Rotationsphase von beiden Seiten beim Verbrennungsmotorstartbetrieb gesteuert wird. Somit kann ein Phasenverriegelungsverhalten bei der Regulierphase verbessert werden.
- Ferner steht im Drosselbereich der Betriebsanschluss, der mit der Verzögerungskammer in Verbindung steht, mit dem Auslassanschluss in Verbindung. Dadurch wird eine Verzögerungsablaufströmung, die von der Verzögerungskammer ausgegeben wird, gedrosselt, sodass diese kleiner als eine Strömung ist, wenn sich das Ventilelement am Ende des beweglichen Bereiches in der ersten Richtung befindet.
- In der vorliegenden Struktur werden sowohl eine Voreilzuführströmung als auch eine Verzögerungsablaufströmung im Drosselbereich im ersten Bereich gedrosselt. Die Rotationsphase kann in einem Zustand verriegelt werden, in dem die Nockendrehmomentschwankung groß ist. In einem solchen Zustand kann, selbst wenn ein Hydraulikfluid aus der Verzögerungskammer ausgegeben wird und Luft in die Verzögerungskammer aufgrund der Schwankung des Flügelrotors strömt, eine Änderung in der Rotationsphase durch das Drosseln sowohl der Voreilzuführströmung als auch der Verzögerungsablaufströmung im Drosselbereich in einem Zustand begrenzt werden, in dem die Verriegelung im nachfolgenden Zustand freigegeben wird.
- Das Ventilelement ist im Ventilkörper linear beweglich. Das Ventilelement hat einen ringförmigen ersten Drosselabschnitt, der in einer Radialrichtung von einem Außenumgang des Ventilelementes vorsteht. Ein Voreilzuführkanal ist zwischen dem ersten Drosselabschnitt und dem Ventilkörper ausgebildet, um die Verbindung zwischen dem Betriebsanschluss, der mit der Voreilkammer in Verbindung steht, und dem Zuführanschluss herzustellen. Ein Querschnittsbereich des Voreilzuführkanals, wenn sich das Ventilelement im Drosselbereich befindet, wird gesteuert, um kleiner zu sein im Vergleich zum Querschnittsbereich des Voreilzuführkanals, wenn das Ventilelement im Ende des beweglichen Bereiches in der ersten Richtung ist.
- In der vorliegenden Struktur ist der Drosselbereich, der sich im ersten Bereich befindet, ausgebildet, indem der ringförmige erste Drosselabschnitt vorgesehen wird, sodass dieser in Radialrichtung vom Außenumfang des Ventilelementes vorsteht. In der vorliegenden Struktur ist es ausreichend, das Ventilelement auszubilden, sodass dieses einen Querschnittsbereich des Voreilzuführkanals hat, der zwischen dem ersten Drosseiabschnitt und dem Ventilkörper ausgebildet ist, sodass eine Voreilzuführströmung als eine gewünschte Drosselströmung erhalten wird. Daher kann die Ventilzeitverhaltensteuervorrichtung mit dem Drosselbereich mit einer hohen Produktivität hergestellt werden.
- Das Ventilelement hat einen ringförmigen zweiten Drosselabschnitt, der in einer Radialrichtung vom Außenumfang des Ventilelementes vorsteht. Ein Verzögerungsablaufkanal ist zwischen dem zweiten Drosselabschnitt und dem Ventilkörper ausgebildet, um den Betriebsanschluss, der mit der Verzögerungskammer in Verbindung steht, mit dem Auslassanschluss zu verbinden. Ein Querschnittsbereich des Verzögerungsablaufkanales, wenn das Ventilelement im Drosselbereich ist, wird gesteuert, um im Vergleich zu einem Querschnittsbereich des Verzögerungsablaufkanales kleiner zu sein, wenn das Ventilelement im Ende des beweglichen Bereiches in erster Richtung ist.
- In der vorliegenden Struktur wird der Drosselbereich, der sich im ersten Bereich befindet, ausgebildet, indem der ringförmige zweite Drosselabschnitt vorgesehen wird, sodass dieser in Radialrichtung vom Außenumfang des Ventilelementes vorsteht. In der vorliegenden Struktur ist es ausreichend, das Ventilelement auszubilden, sodass dieses einen Querschnittsbereich des Verzögerungsablaufkanales hat, der zwischen dem zweiten Drosselabschnitt und dem Ventilkörper vorgesehen ist, sodass ein Verzögerungsablaufstrom als ein gewünschter Drosselstrom erhalten wird. Daher kann die Ventilzeitverhaltensteuervorrichtung mit dem Drosselbereich mit einer hohen Produktivität hergestellt werden. Außerdem wird, wenn ein Verbindungskanal vorgesehen ist, um die Voreilkammer mit der Verzögerungskammer zu verbinden, die Verzögerungsablaufströmung im Drosselbereich zusätzlich zur Voreilzuführströmung gedrosselt. Daher kann die langsame Phasenänderung des Flügelrotors zur Voreilseite weiter unterstützt werden.
- Das Ventilelement
70 hat eine Vielzahl von ringförmigen Stegen700 bis703 , die in Bezug auf den Innenumfang des Hülsenabschnitts66 des Ventilkörpers61 gleitfähig sind. Jeder der ersten Drosselabschnitte710 und zweiten Drosselabschnitte711 hat einen Durchmesser, der kleiner als ein Durchmesser der Vielzahl an ringförmigen Stegen700 bis703 ist. - Die vorstehenden Verarbeitungen, wie zum Beispiel Berechnungen und Bestimmungen, sind nicht darauf begrenzt, durch den Steuerabschnitt
40 ,41A ausgeführt und vorgenommen zu werden. Die Steuereinheit kann unterschiedliche Strukturen einschließlich des Steuerabschnitts40 ,40A , die als Beispiel gezeigt sind, haben. - Es wird eingeschätzt, dass die Prozesse der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung hier beschrieben wurden, dass diese eine spezifische Abfolge von Schritten sind, weitere alternative Ausführungsbeispiele einschließlich verschiedener anderer Sequenzen dieser Schritte und/oder zusätzliche Schritte, die nicht hier offenbart sind, als in den Schritten der vorliegenden Erfindung beabsichtigt sind.
- Verschiedene Modifikationen und Änderungen können in einer Vielzahl bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen vorgenommen werden, ohne vom Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
- Somit weist ein Flügelrotor (
14 ) einen Flügel (141 ) auf, um eine Voreilkammer (22 ) von einer Verzögerungskammer (26 ) zu trennen. Ein Ventilelement (70 ) stellt die Verbindung zwischen einem Verriegelungsanschluss (663 ) und einem Auslassanschluss (666 ,667 ) her, um ein Fluid aus dem Verriegelungsanschluss (663 ) abzulassen, wenn eine Bewegung in einen ersten Bereich (Rl ) stattfindet, der ein Ende eines beweglichen Bereiches in der ersten Richtung (X ) aufweist. Das Regulierelement (32 ) bewegt sich im Flügelrotor (14 ) in eine Schubrichtung (X ) in einer Aussparung (151 ,152 ), die von einer Innenfläche des Gehäuses (11 ) ausgespart ist, wobei eine Vorspannung von einem Federelement (33 ,35 ) erfolgt, um die Rotationsphase in einer Regulierphase im ersten Bereich (Rl ) zu verriegeln, wenn ein Fluid aus der Verriegelungskammer (31 ) abgelassen wird. Das Ventilelement (70 ) ist konfiguriert, einen Betriebsanschluss (661 ,662 ) mit einem Zuführanschluss (664 ) zu verbinden, um ein Fluid der Voreilkammer (22 ) zuzuführen, wenn es in einem Drosselbereich im ersten Bereich (Rl ) ist, sodass eine Strömung eines Fluids, das der Voreilkammer (22 ) zugeführt wird, gedrosselt wird, um kleiner als eine Strömung eines Fluids zu sein, wenn das Ventilelement (70 ) am Ende des beweglichen Bereiches in der ersten Richtung (X ) ist.
Claims (12)
- Eine Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung (1) zum Steuern eines Ventilzeitverhaltens eines Ventils, das konfiguriert ist, durch eine Nockenwelle (2) geöffnet und geschlossen zu werden, entsprechend einem Drehmoment, das von einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors übertragen wird, wobei die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung (1) konfiguriert ist, das Ventilzeitverhalten zu steuern, indem ein Hydraulikfluid verwendet wird, das von einer Zuführquelle (4) mit einem Antriebsbetrieb der Brennkraftmaschine zugeführt wird, wobei die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung (1) aufweist: ein Gehäuse (11), das mit der Kurbelwelle drehbar ist, wobei das Gehäuse (11) eine Aussparung (151, 152) hat, die von einer Innenfläche des Gehäuses (11) eingelassen ist, einen Flügelrotor (14), der mit der Nockenwelle (2) drehbar ist, wobei der Flügelrotor (14) einen Flügel (141) hat, der ein Inneres des Gehäuses (11) in eine Voreilkammer (22) und eine Verzögerungskammer (26) in eine Rotationsrichtung unterteilt, wobei der Flügelrotor (14) konfiguriert ist, eine Rotationsphase in Bezug auf das Gehäuse (11) zu einer Voreilseite oder einer Verzögerungsseite dementsprechend zu ändern, wenn ein Hydraulikfluid der Voreilkammer (22) oder der Verzögerungskammer (26) zugeführt wird, eine Verriegelungseinheit mit einer Verriegelungskammer (31), wobei die Verriegelungseinheit konfiguriert ist, den Flügelrotor (14) in Bezug auf das Gehäuse (11) zu verriegeln, wenn ein Hydraulikfluid aus der Verriegelungskammer (31) ausgegeben wird, wobei die Verriegelungseinheit konfiguriert ist, die Verriegelung freizugeben, wenn ein Hydraulikfluid der Verriegelungskammer (31) zugeführt wird, einen Ventilkörper (61) mit einem Betriebsanschluss (661, 662), der mit der Voreilkammer (22) und der Verzögerungskammer (26) verbindbar ist, einem Verriegelungsanschluss (663), der mit der Verriegelungskammer (31) verbindbar ist, einem Zuführanschluss (664, 665), der konfiguriert ist, mit einem Hydraulikfluid von der Zuführquelle (4) gespeist zu werden, und einem Auslassanschluss (666, 667), der konfiguriert ist, ein Hydraulikfluid auszugeben, ein Ventilelement (70), das in entgegengesetzte Richtungen einschließlich einer ersten Richtung (X) und einer zweiten Richtung (Y) linear beweglich ist, wobei das Ventilelement (70) konfiguriert ist, den Betriebsanschluss (661) mit dem Zuführanschluss (664) zu verbinden und den Verriegelungsanschluss (663) mit dem Auslassanschluss (666, 667) zu verbinden, wenn eine Bewegung in einem ersten Bereich (RI) stattfindet, der ein Hubbereich mit einem Ende eines beweglichen Bereiches des Ventilelementes (70) in erster Richtung (X) ist, wobei das Ventilelement (70) konfiguriert ist, sowohl den Betriebsanschluss (661, 662) als auch den Verriegelungsanschluss (663) mit dem Zuführanschluss (664, 665) zu verbinden, wenn eine Bewegung in einem zweiten Bereich (Rf) erfolgt, der ein Hubbereich ist, der in Bezug auf den ersten Bereich (RI) in die zweite Richtung (Y) verschoben ist, eine Vorspanneinheit (80), die konfiguriert ist, zu bewirken, dass eine Vorspannkraft das Ventilelement (70) in die erste Richtung (X) vorspannt, wenn eine elastische Verformung auftritt, und eine Antriebsquelle (90), die konfiguriert ist, zu bewirken, dass eine Antriebskraft das Ventilelement (70) in die zweite Richtung (Y) bewegt, wobei die Verriegelungseinheit aufweist: ein Regulierelement (32), das im Flügelrotor (14) untergebracht ist und vor und zurück bewegbar ist, wobei das Regulierelement (32) konfiguriert ist, die Rotationsphase in einer Regulierphase zwischen einer maximal vorgeeilten Phase und einer maximal verzögerten Phase zu verriegeln, wenn eine Bewegung in eine Schubrichtung (X) stattfindet, um ein Schieben in die Aussparung (151, 152) auszuführen, wobei das Regulierelement (32) konfiguriert ist, die Verriegelung der Rotationsphase freizugeben, wenn eine Bewegung in eine Zurückziehrichtung (Y) erfolgt, um aus der Aussparung (151, 152) zurückgezogen zu werden, und ein Federelement (33, 35), das konfiguriert ist, das Regulierelement (32) in die Schubrichtung (X) vorzuspannen, um das Regulierelement (32) in die Aussparung (151, 152) zu schieben, wenn es in der Regulierphase ist, wobei das Federelement (33, 35) konfiguriert ist, das Regulierelement (32) vorzuspannen, um mit einer Innenfläche des Gehäuses (11) in Berührung zu sein, wenn es in einer Rotationsphase ist, die sich von der Regulierphase unterscheidet, wobei der erste Bereich (RI) ein Verriegelungsbereich ist, in dem das Regulierelement (32) die Rotationsphase in der Regulierphase verriegelt, und der erste Bereich (RI) einen Drosselbereich aufweist, in dem der Betriebsanschluss (661), der mit der Voreilkammer (22) in Verbindung steht, weiter mit dem Zuführanschluss (664) in Verbindung steht, sodass eine Voreilzuführströmung, die der Voreilkammer (22) zugeführt wird, gedrosselt wird, sodass diese niedriger als eine Voreilzuführströmung ist, wenn sich das Ventilelement (70) am Ende des beweglichen Bereiches in der ersten Richtung (X) befindet.
- Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung nach
Anspruch 1 , wobei das Regulierelement (32) ein Hauptregulierelement (32) ist, wobei die Verriegelungseinheit ferner aufweist: ein Unterregulierelement (34) mit einem Druckaufnahmeabschnitt (340), der im Flügelrotor (14) untergebracht ist und in veiner Richtung (X, Y) or- und zurückbewegbar ist, die die gleiche wie eine bewegliche Richtung des Hauptregulierelements (32) ist, wobei der Druckaufnahmeabschnitt (340) konfiguriert ist, einen Druck in die Zurückziehrichtung (Y) von einem Hydraulikfluid aufzunehmen, das der Verrieglungskammer (31) zugeführt wird, wobei das Unterregulierelement (34) ferner einen angebrachten Abschnitt (341) hat, der konfiguriert ist, am Hauptregulierelement (32) angebracht zu werden, wenn eine Bewegung in Zurückziehrichtung (Y) stattfindet, und der konfiguriert ist, in Bezug auf das Hauptregulierelement (32) beabstandet zu sein, wenn eine Bewegung in Schubrichtung (X) erfolgt, und ein Unterfederelement (35), das konfiguriert ist, das Unterregulierelement (34) in die Schubrichtung (X) vorzuspannen. - Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung nach
Anspruch 2 , wobei das Unterregulierelement (34) an einem Außenumfang des Hauptregulierelementes (32) angebracht ist, der Flügelrotor (14) einen Stützabschnitt (311) hat, der konfiguriert ist, den Außenumfang des Hauptregulierelementes (32) zu stützen und die Verriegelungskammer (31) im Flügelrotor (14) ausgebildet ist und durch den Druckaufnahmeabschnitt (340) des Unterregulierelementes (34) definiert ist, wobei der Druckaufnahmeabschnitt (340) entgegengesetzt zum Stützabschnitt (311) ist. - Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung nach
Anspruch 2 oder3 , wobei der Flügelrotor (14) einen Voreilverbindungskanal (201), der mit der Voreilkammer (22) in Verbindung steht, und einen Verzögerungsverbindungskanal (202), der mit der Verzögerungskammer (26) in Verbindung steht, hat und das Unterregulierelement (34) konfiguriert ist, um den Voreilverbindungskanal (201) mit dem Verzögerungsverbindungskanal (202) zu verbinden, wenn eine Bewegung in Schubrichtung (X) über eine Blockadeposition hinaus stattfindet, in der das Unterregulierelement (34) den Voreilverbindungskanal (201) in Bezug auf den Verzögerungsverbindungskanal (202) blockiert. - Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung nach
Anspruch 4 , wobei das Gehäuse (11) ein Luftloch (203) hat, das zu einer Atmosphäre geöffnet ist, und das Luftloch (203) mit einem Raum zwischen dem Voreilverbindungskanal (201) und Verzögerungsverbindungskanal (202) in Verbindung steht, wenn sich das Unterregulierelement (34) in Schubrichtung (X) über die Blockadeposition hinaus bewegt. - Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung nach
Anspruch 5 , wobei ein Öffnungsbereich des Luftlochs (203) größer als ein Kanalquerschnitt des Voreilverbindungskanals (201) und des Verzögerungsverbindungskanals (202) ist. - Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung nach
Anspruch 1 , wobei der Flügelrotor (14) einen Voreilverbindungskanal (201), der mit der Voreilkammer (22) in Verbindung steht, und einen Verzögerungsverbindungskanal (202), der mit der Verzögerungskammer (26) in Verbindung steht, hat, und das Regulierelement (32) konfiguriert ist, den Voreilverbindungskanal (201) mit dem Verzögerungsverbindungskanal (202) zu verbinden, wenn eine Bewegung in die Schubrichtung (X) über eine Blockadeposition hinaus erfolgt, in der das Regulierelement (32) den Voreilverbindungskanal (201) in Bezug auf den Verzögerungsverbindungskanal (202) blockiert. - Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung nach
Anspruch 1 , die ferner aufweist: eine Unterstützungsfeder (100), die konfiguriert ist, eine Vorspannkraft aufzubringen, um den Flügelrotor (14) zu der Voreilseite entgegen einem Schwankungsdrehmoment vorzuspannen, das von der Nockenwelle (2) übertragen wird und zur Verzögerungsseite im Mittel exzentrisch aufgebracht wird, wobei die Vorspannkraft größer als ein Mittelwert des Schwankungsdrehmoments ist, wobei die Unterstützungsfeder (100) konfiguriert ist, die Vorspannkraft auf die Voreilseite in Bezug auf die Regulierphase nicht aufzubringen. - Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis8 , wobei der Betriebsanschluss (662), der mit der Verzögerungskammer (26) in Verbindung steht, ferner mit dem Auslassanschluss (666, 667) in Verbindung steht, wenn das Ventilelement (70) im Drosselbereich ist, sodass eine Verzögerungsablaufströmung, die von der Verzögerungskammer (26) ausgegeben wird, wenn sich das Ventilelement (70) im Drosselbereich befindet, gedrosselt wird, um kleiner als eine Verzögerungsablaufströmung zu sein, die von der Verzögerungskammer (26) ausgegeben wird, wenn das Ventilelement (70) am Ende des beweglichen Bereiches in der ersten Richtung (X) ist. - Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis9 , wobei das Ventilelement (70) im Ventilkörper (61) linear beweglich ist, wobei das Ventilelement (70) einen ringförmigen ersten Drosselabschnitt (710) hat, der in Radialrichtung von einem Außenumfang des Ventilelementes (70) vorsteht, wobei der erste Drosselabschnitt (710) und der Ventilkörper (61) einen Voreilzuführkanal zwischen einander bilden, um den Betriebsanschluss (661), der mit der Voreilkammer (22) in Verbindung steht, mit dem Zuführanschluss (664) zu verbinden, und ein Querschnittsbereich des Voreilzuführkanals, wenn das Ventilelement (70) im Drosselbereich ist, gesteuert wird, um kleiner als ein Querschnittsbereich des Voreilzuführkanals zu sein, wenn das Ventilelement (70) am Ende des beweglichen Bereiches in der ersten Richtung (X) ist. - Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung nach
Anspruch 10 , wobei das Ventilelement (70) einen ringförmigen zweiten Drosselabschnitt (711) hat, der in Radialrichtung vom Außenumfang des Ventilelementes (70) vorsteht, wobei der zweite Drosselabschnitt (711) und der Ventilkörper (61) einen Verzögerungsablaufkanal zwischen einander bilden, um den Betriebsanschluss (662), der mit der Verzögerungskammer (26) in Verbindung steht, mit dem Auslassanschluss (666, 667) zu verbinden, und ein Querschnittsbereich des Verzögerungsablaufkanals, wenn das Ventilelement (70) im Drosselbereich ist, gesteuert wird, um kleiner als ein Querschnittsbereich des Verzögerungsablaufkanals zu sein, wenn das Ventilelement (70) am Ende des beweglichen Bereiches in der ersten Richtung (X) ist. - Die Ventilzeitverhalten-Steuervorrichtung nach
Anspruch 11 , wobei das Ventilelement (70) eine Vielzahl von ringförmigen Stegen (700-703) hat, die in Bezug auf den Innenumfang eines Hülsenabschnitts (66) des Ventilkörpers (61) gleitfähig sind, und sowohl der erste Drosselabschnitt (710) als auch der zweite Drosselabschnitt (711) einen Durchmesser haben, der kleiner als ein Durchmesser der Vielzahl von ringförmigen Stegen (700-703) ist.
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