DE10203634B4 - Ventilzeiteneinstellsystem eines Verbrennungsmotors - Google Patents

Ventilzeiteneinstellsystem eines Verbrennungsmotors Download PDF

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Abstract

Ventilzeiteneinstellsystem eines Verbrennungsmotors zum Einstellen einer Öffnungszeit und einer Schließzeit von zumindest entweder einem Einlassventil oder einem Auslassventil, wobei das Ventilzeiteneinstellsystem in einem Antriebskraftübertragungssystem vorgesehen ist, das ein Starten des Verbrennungsmotors bei im Allgemeinen einer Zwischenphase einer angetriebenen Welle (2, C) ermöglicht, die sich in der Mitte eines variablen Phasenbereichs der angetriebenen Welle (2, C) befindet, die durch eine Antriebswelle des Verbrennungsmotors angetrieben wird, um das zumindest eine Einlassventil oder Auslassventil zu öffnen und zu schließen, wobei das Ventilzeiteneinstellsystem folgendes aufweist: (a) einen Rotor (1, A) der Antriebsseite, der synchron mit der Antriebswelle des Verbrennungsmotors gedreht wird; (b) einen Rotor (3, B) der angetriebenen Seite, der zusammen mit der angetriebenen Welle (2, C) gedreht wird, und zu einer Relativdrehung relativ zu dem Rotor (1, A) der Antriebsseite in der Lage ist; (c) eine Voreilkammer (11), die einen Hydraulikfluiddruck auf den Rotor (3, B) der angetriebenen Seite aufbringt, um den Rotor (3, B) der angetriebenen Seite in einer derartigen Weise zu drehen, dass eine Phase des Rotors (3, B) der angetriebenen Seite relativ zu dem Rotor (1, A) der Antriebsseite voreilt; (d) eine Nacheilkammer (12), die einen Hydraulikfluiddruck auf den Rotor (3, B) der angetriebenen Seite aufbringt, um den Rotor (3, B) der angetriebenen Seite in einer derartigen Weise zu drehen, dass die Phase des Rotors (3, B) der angetriebenen Seite relativ zu dem Rotor (1, A) der Antriebsseite nacheilt; (e) eine Hydraulikdruckliefer-Ablaufeinrichtung (4, 5), die den Hydraulikdruck zu der Voreilkammer (11) liefert und den Hydraulikdruck von der Nacheilkammer (12) ablaufen lässt, wenn der Verbrennungsmotor abgeschaltet wird; (f) eine Phasenhalteeinrichtung (6, 14a, 19a, 114), die die Relativdrehung zwischen dem Rotor (1, A) der Antriebsseite und dem Rotor (3, B) der angetriebenen Seite bei im Allgemeinen einer Zwischenphase des Rotors (3, B) der angetriebenen Seite nach dem Abschalten des Motors oder beim Starten des Motors unterdrückt, wobei die ...

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ventilzeiteneinstellsystem eines Verbrennungsmotors, der bei einer Zwischenphase einer Nockenwelle und eines Flügelrotors starten kann, die sich im Allgemeinen in der Mitte eines veränderlichen Phasenbereichs der Nockenwelle und des Flügelrotors befindet. Das Ventilzeiteneinstellsystem kann kontinuierlich die Zeitphasen von jedem Einlassventil und jedem Auslassventil des Verbrennungsmotors öffnen und schließen.
  • Bei einem früher vorgeschlagenen variablen Einlassventilzeitmechanismus wird eine Nockenwelle beispielsweise über eine Steuerriemenscheibe und ein Kettenrad gedreht, die sich synchron zu einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors drehen. Die Öffnungszeit und die Schließzeit (nachstehend als ”Ventilzeit” bezeichnet) von jedem Einlassventil des Verbrennungsmotors wird unter Verwendung einer Phasendifferenz verändert, die durch eine Relativdrehung zwischen der Steuerriemenscheibe und dem Kettenrad und der Nockenwelle erzeugt wird, um die Motorleistung zu erhöhen und den Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors zu verringern.
  • Beispielsweise kann der Kraftstoffverbrauch durch ein Verringern von Pumpenverlusten des Motors verringert werden. Dies kann erreicht werden, indem jedes Einlassventil geschlossen wird, nachdem ein entsprechender Kolben seinen unteren Totpunkt erreicht hat. In dem Fall, bei dem das Einlassventil geschlossen wird, nachdem der Kolben seinen unteren Totpunkt erreicht hat, wird der Kraftstoffverbrauch in vorteilhafter Weise nach einem Aufwärmen des Motors verringert, jedoch wird ein tatsächliches Verdichtungsverhältnis während eines Motorkaltbetriebs in nachteilhafter Weise verringert und somit kann die Lufttemperatur an dem oberen Totpunkt des Kolbens nicht auf eine ausreichende Höhe erhöht werden, was ein Motorstartfehlverhalten bewirkt. In einem derartigen Fall wird die zum Starten des Motors erforderliche Zeitspanne verlängert oder der Motor kann überhaupt nicht gestartet werden.
  • Bei dem vorstehend erwähnten Zustand ist die optimale Ventilzeit des Einlassventils während des kalten Motorbetriebs an der voreilenden Seite relativ zu der optimalen Ventilzeit des Einlassventils während des warmen Motorbetriebs nach dem Aufwärmen. Somit unterscheidet sich bei dem Mechanismus für eine variable Einlassventilzeit, der die Ventilzeit von jedem Einlassventil ändert, die optimale Ventilzeit (die optimale Öffnungszeit und die optimale Schließzeit von jedem Einlassventil), die für den Kaltstart des Motors geeignet ist, von der optimalen Ventilzeit (die optimale Öffnungszeit und die optimale Schließzeit von jedem Einlassventil), die für das Verringern des Kraftstoffverbrauchs nach dem Aufwärmen des Motors geeignet ist.
  • Um diesen Nachteil anzusprechen, wurde ein Mechanismus für eine variable Einlassventilzeit vorgeschlagen (siehe die ungeprüfte Japanische Patentveröffentlichung JP H09-324 613 A , die der US 5 738 056 A entspricht), der einen Arretierzapfen zum Arretieren eines Innenrotors bei einer Zwischenphase hat, die sich im Allgemeinen in der Mitte eines veränderlichen Phasenbereichs der Einlassnockenwelle oder der Einlassventilzeit befindet. Durch diesen Aufbau kann der Motor bei der Zwischenphase gestartet werden, die für den Kaltstart des Motors geeignet ist.
  • Jedoch hängt bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau das Arretieren des Innenrotors im Allgemeinen bei der Zwischenphase, die sich in der Mitte des variablen Phasenbereichs befindet, unter Verwendung des Arretierzapfens zum Zeitpunkt des Anhaltens des Motors außerordentlich von der Verringerung des Öldrucks ab, die durch eine Verringerung der Motordrehzahl bewirkt wird. Somit ändert sich die Verringerung des in die Voreilkammer gelieferten Öldrucks in Abhängigkeit von der Änderung der Temperatur des Motoröls. Als ein Ergebnis können, wenn der zu jeder Voreilölkammer gelieferte Öldruck relativ gering zum Zeitpunkt des Motoranhaltens ist, der Innenrotor und die Flügel, die sich zusammen mit der Einlassnockenwelle drehen, nicht mit Leichtigkeit im Allgemeinen zum Voreilen zu der Zwischenphase gebracht werden, die sich in der Mitte des variablen Phasenbereichs befindet. Daher ist es schwierig, die Einlassnockenwelle und die Ventilzeit des Einlassventils im Allgemeinen bei der Zwischenphase zu arretieren, die sich in der Mitte des variablen Phasenbereichs befindet.
  • Die ungeprüfte Japanische Patentveröffentlichung JP H11-223 112 A , die der US 6 062 182 A entspricht, offenbart einen anderen Mechanismus für eine variable Einlassventilzeit, der eine Nockenwelle und einen Innenrotor im Allgemeinen bei einer Zwischenphase eines variablen Phasenbereichs der Nockenwelle und des Innenrotors zu dem Zeitpunkt des Motorstarts unter Verwendung eines Arretierzapfens arretiert. Dies wird wie folgt erreicht. Zum Zeitpunkt des Anhaltens des Motors werden der Innenrotor und die Flügel durch eine Feder zu einer Voreilseite innerhalb eines effektiven Bereichs einer Drängkraft der Feder gedrängt, der zwischen einer maximal nacheilenden Phase und einer maximal voreilenden Phase der Nockenwelle und des Innenrotors ist. Dann wird zum Zeitpunkt des Startens des Motors die Phase des Innenrotors und der Flügel zu einem Schwanken gebracht aufgrund des schwankenden Moments der Nockenwelle. Diese Schwankung der Phase des Innenrotors und der Flügel bewirkt eine Arretierung der Nockenwelle und des Innenrotors durch den Arretierzapfen im Allgemeinen bei der Zwischenphase des variablen Phasenbereichs der Nockenwelle und des Innenrotors.
  • Jedoch wirkt bei diesem Aufbau, wenn der Innenrotor und die Flügel bei der maximal voreilenden Phase zum Zeitpunkt des Anhaltens des Motors angehalten werden, die Drängkraft der Feder gegen das Nacheilen des Innenrotors und der Flügel, das durch das Antriebsmoment der Nockenwelle bewirkt wird, so dass der Innenrotor und die Flügel nicht unmittelbar zum Zeitpunkt des Startens des Motors nacheilen können, was das Arretieren des Innenrotors und der Flügel durch den Arretierzapfen verhindert. Als ein Ergebnis kann der Motor nicht zuverlässig bei im Allgemeinen der Zwischenphase gestartet werden, die sich in der Mitte des variablen Phasenbereichs befindet.
  • Darüber hinaus wird in einem Fall, bei dem das Ventilzeiteneinstellsystem an einer Auslassnockenwelle vorgesehen ist, wenn sowohl die Auslassnockenwelle als auch die Einlassnockenwelle bei einer Nacheilphase zum Zeitpunkt des Startens des Motors sind, bei einer Überdeckungsperiode, während der sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil von einem Zylinder geöffnet sind, unnötig vergrößert, was ein Motorstartfehlverhalten verursacht.
  • Die ungeprüfte Japanische Patentveröffentlichung JP H11-294 121 A offenbart ein Verfahren zum Überwinden des vorstehend dargelegten Nachteils. Bei diesem Verfahren steht ein Ende einer Drehschraubenfeder mit einer Steuerriemenscheibe in Eingriff, die sich zusammen mit einem Schuhgehäuse dreht, und das andere Ende der Drehschraubenfeder steht mit einem Flügelrotor in Eingriff. Der Flügelrotor wird stets in eine Voreilrichtung relativ zu dem Schuhgehäuse durch die Drehschraubenfeder gedrängt.
  • Bei dem in der vorstehend erwähnten ungeprüften Japanischen Patentveröffentlichung JP H11-294 121 A offenbarten Ventilzeiteneinstellsystem erstrecken sich das eine Ende und das andere Ende der Drehschraubenfeder jeweils axial. Das andere Ende der Drehschraubenfeder ist in einem in dem Flügelrotor ausgebildeten axialen Längsloch eingeführt und dort gesichert.
  • Wenn ein Abschnitt der Drehschraubenfeder gebogen wird, um den entsprechenden sich axial erstreckenden Endabschnitt vorzusehen, sollte ein Krümmungsradius des gebogenen Abschnitts gleich einem vorbestimmten Wert oder größer sein, um eine ausreichende Festigkeit bei dem gebogenen Abschnitt zu erzielen. Die gebogenen Abschnitte und die sich axial erstreckenden Endabschnitte (Eingriffsabschnitte) der Drehschraubenfeder erhöhen die axiale Länge der Drehschraubenfeder, was zu einer Zunahme der axialen Größe des Ventilzeiteneinstellsystems führt.
  • Darüber hinaus ist das andere Ende der Drehschraubenfeder in das in dem Flügelrotor ausgebildete axiale Längsloch eingeführt, so dass die Drehschraubenfeder direkt gleitfähig mit dem Flügelrotor in Kontakt steht. Somit muss der Rotor aus einem relativ steifen gegenüber Verschleiß widerstandsfähigen Material hergestellt sein. Jedoch werden, wenn der Flügelrotor aus einem relativ steifen Material hergestellt ist, die Herstellkosten des Flügelmotors in nachteilhafter Weise erhöht und somit nehmen die Herstellkosten des Ventilzeiteneinstellsystems nachteilhaft zu.
  • Die DE 199 03 624 A1 offenbart ein Ventilzeiteneinstellsystem eines Verbrennungsmotors mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
  • Die vorliegende Erfindung spricht die vorstehend aufgeführten Nachteile an. Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ventilzeiteneinstellsystem eines Verbrennungsmotors zu schaffen, das zu einem noch zuverlässigeren Voreilen eines Rotors an der angetriebenen Seite zumindest bei einer Zwischenphase des Rotors an der angetriebenen Seite, die sich in der Mitte eines variablen Phasenbereichs des Rotors an der angetriebenen Seite befindet, unter Verwendung eines Hydraulikfluiddrucks, der zu jeder Voreilkammer geliefert wird, und außerdem unter Verwendung einer Drängkraft einer Voreilseitendrängeinrichtung zum Zeitpunkt des Anhaltens des Motors in der Lage ist. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Ventilzeiteneinstellsystem eines Verbrennungsmotors zu schaffen, durch das der Motor in noch zuverlässigerer Weise bei im Allgemeinen der Zwischenphase gestartet werden kann, die sich in der Mitte des variablen Phasenbereichs des Rotors an der angetriebenen Seite befindet. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, die axiale Größe eines Ventilzeiteneinstellsystems durch ein Verringern der axialen Länge einer Drehschraubenfeder zu verringern. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, die Kosten eines Ventilzeiteneinstellsystems durch ein Senken der Herstellkosten eines Flügelrotors zu verringern, indem der Flügelrotor aus einem relativ weichen Material ausgebildet wird. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, die Kosten eines Ventilzeiteneinstellsystems durch ein Senken der Herstellkosten zu verringern, die für einen Eingriff einer Drehschraubenfeder mit einem Flügelrotor erforderlich sind durch die Verwendung eines Positionierlochs, das in dem Flügelrotor ausgebildet ist und mit dem die Drehschraubenfeder in Eingriff steht.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist durch ein Ventilzeiteneinstellsystem gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung und ihre weiteren Ziele, Merkmale und Vorteile sind am deutlichsten durch die nachstehend aufgeführte Beschreibung, die beigefügten Ansprüche und die beigefügten Zeichnungen verständlich.
  • 1 zeigt eine Vorderansicht einer Federaufnahmenut und eines Kettenrads von einem Steuerrotor eines kontinuierlich variablen Ventilzeitmechanismus gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt eine Querschnittsansicht eines Hauptmerkmals eines kontinuierlich variablen Einlassventilzeitmechanismus gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • 3 zeigt eine schematische Ansicht des Hauptmerkmals des kontinuierlich variablen Einlassventilzeitmechanismus gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • 4 zeigt eine Längsquerschnittsansicht eines elektromagnetischen Öldrucksteuerventils gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • 5 zeigt ein Zustandsdiagramm eines Voreilsteuermodus des kontinuierlich variablen Einlassventilzeitmechanismus gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • 6 zeigt ein Zustandsdiagramm eines Ablaufmodus des kontinuierlich variablen Einlassventilzeitmechanismus gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • 7 zeigt eine schematische Ansicht eines Hauptmerkmals von einem kontinuierlich variablen Einlassventilzeitmechanismus gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 8 zeigt eine Vorderansicht eines Hauptmerkmals von einem kontinuierlich variablen Einlassventilzeitmechanismus gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
  • 9 zeigt eine Querschnittsansicht des Hauptmerkmals von dem kontinuierlich variablen Einlassventilzeitmechanismus gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.
  • 10A zeigt eine ausschnittartige Längsschnittansicht eines Ventilzeiteneinstellsystems gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 10B zeigt eine Ansicht des Inneren von einem Schuhgehäuse des Ventilzeiteneinstellsystems gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel.
  • 11A zeigt eine Seitenansicht eines verschleißfesten Elements gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel.
  • 11B zeigt eine Vorderansicht des verschleißfesten Elements gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel.
  • 12A zeigt eine Längsschnittansicht eines Ventilzeiteneinstellsystems gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 12B zeigt eine Ansicht des Inneren eines Schuhgehäuses gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel.
  • Verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Ähnliche Bezugszeichen beziehen sich in den Zeichnungen auf ähnliche Teile.
  • Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist zunächst unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 beschrieben.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein kontinuierlich variables Ventilzeiteneinstellsystem geschaffen, das in einem Antriebskraftübertragungssystem angeordnet ist, welches eine Antriebskraft von einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors zu Einlassventilen und Auslassventilen überträgt. Das kontinuierlich variable Ventilzeiteneinstellsystem kann eine Ventilzeit von jedem (nicht gezeigten) Einlassventil kontinuierlich ändern, das in einem Zylinderkopf E des Verbrennungsmotors angeordnet ist, das heißt genauer gesagt ein 4-Takt-Motor wie beispielsweise ein Motor mit zwei obenliegenden Nockenwellen (DOHC-engine = Double Overhead Camshaft Engine) (wobei dieser nachstehend der Einfachheit halber als ”Motor” bezeichnet ist).
  • Das kontinuierlich variable Ventilzeiteneinstellsystem hat einen kontinuierlich variablen Einlassventilzeitmechanismus und ein elektronisches Motorsteuersystem (eine Öldrucksteuereinrichtung, die nachstehend als ”ECU” bezeichnet ist). Der kontinuierlich variable Einlassventilzeitmechanismus hat einen Steuerrotor 1, eine Einlassnockenwelle (die nachstehend der Einfachheit halber als ”Nockenwelle” bezeichnet ist) 2 und einen Flügelrotor 3. Der Steuerrotor 1 wird durch eine Antriebswelle (die nicht gezeigt ist und nachstehend als ”Kurbelwelle” bezeichnet ist) des Motors drehend angetrieben. Die Einlassnockenwelle 2 wirkt als eine angetriebene Welle, die relativ zu dem Steuerrotor 1 drehbar ist. Der Flügelrotor 3 ist an einem axialen Ende der Nockenwelle 2 gesichert und ist drehbar in dem Steuerrotor 1 aufgenommen. Die ECU steuert elektronisch ein elektromagnetisches Ölkanalschaltventil 4 und ein elektromagnetisches Öldrucksteuerventil 5, die miteinander zusammenwirken, um wahlweise einen Öldruck relativ zu den Voreilkammern 11 und zu den Nacheilkammern 12 des kontinuierlich variablen Einlassventilzeitmechanismus zu liefern bzw. ablaufen zu lassen.
  • Der Steuerrotor 1 entspricht einem Rotor der Antriebsseite der vorliegenden Erfindung und hat ein im Allgemeinen ringartiges plattenförmiges Kettenrad 14, ein im Allgemeinen zylinderartig geformtes Schuhgehäuse 15, drei Schrauben 16 mit kleinerem Durchmesser und dergleichen. Das Kettenrad 14 wird durch die Kurbelwelle des Motors über eine Steuerkette 13 gedreht. Das Schuhgehäuse 15 ist an einer vorderen Endwandfläche des Kettenrads 14 angebracht. Die Schrauben 16 mit dem kleineren Durchmesser sichern einschraubbar das Kettenrad 14 und das Schuhgehäuse 15 aneinander.
  • Das Kettenrad 14 hat eine Vielzahl an Zähnen 18, die entlang der Außenumfangsseite des Kettenrads 14 angeordnet sind, um mit einer Vielzahl an entsprechenden (nicht gezeigten) Zähnen in Zahneingriff zu stehen, die entlang einer Innenumfangsseite der Steuerkette 13 angeordnet sind. Drei Innengewindelöcher sind in einem ringartigen Plattenabschnitt des Kettenrads 14 ausgebildet (der ringartige Plattenabschnitt bildet einen hinteren Abdeckabschnitt zum Abdecken eines hinteren Endes des Schuhgehäuses 15), um mit den drei Schrauben 16 mit dem kleineren Durchmesser jeweils im Gewindeeingriff zu stehen. Darüber hinaus ist eine ringartige Federaufnahmenut 17 an der vorderen Endwandfläche des Kettenrads 14 ausgebildet, um eine Voreilunterstützungsfeder 7 aufzunehmen, die nachstehend detaillierter beschrieben ist.
  • Das Schuhgehäuse 15 hat einen zylindrischen Schuhgehäusehauptkörper 115, der drehbar den Flügelrotor 3 aufnimmt, und einen ringartigen plattenförmigen vorderen Abdeckabschnitt 19, der ein axiales vorderes Ende des Schuhgehäusehauptkörpers 115 des Schuhgehäuses 15 abdeckt. Der Schuhgehäusehauptkörper des Schuhgehäuses 15 hat eine Vielzahl (in diesem Fall drei) an trapezartig geformten Schuhen (Teilungen) 9, die am Umfang angeordnet sind und sich radial nach innen erstrecken. Eine entgegengesetzte Fläche von jedem Schuh 9 hat einen bogenartigen Querschnitt. Ein fächerförmiger Raum ist in Umfangsrichtung zwischen jeweils zwei benachbarten Schuhen 9 definiert. Drei Schraubenaufnahmedurchgangslöcher zum jeweiligen Aufnehmen der drei Schrauben 16 mit dem kleineren Durchmesser sind in den Schuhen 9 vorgesehen.
  • Die Nockenwelle 2 ist in dem Zylinderkopf E des Motors aufgenommen und ist mit der Kurbelwelle des Motors in einer derartigen Weise verbunden, dass die Nockenwelle 2 eine Umdrehung ausführt, wenn die Kurbelwelle zwei Umdrehungen vollführt. Die Nockenwelle 2 hat eine Vielzahl an Nockenhöckern (die Zahl der Nockenhöcker entspricht der Zahl der Zylinder des Motors). Jeder Nockenhöcker bestimmt die Öffnungszeit und die Schließzeit (die Ventilzeit) des entsprechenden Einlassventils des Motors. Ein Ende der Nockenwelle 2 ist an dem Flügelrotor 3 zusammen mit einem Achslager 25 durch eine Schraube 24 mit einem größeren Durchmesser gesichert. Ein Innengewindeloch für einen Gewindeeingriff mit der Schraube 24 mit dem größeren Durchmesser ist an der Mitte des einen Endes der Nockenwelle 2 ausgebildet. Im Allgemeinen sind die Einlassventile und die Auslassventile so eingerichtet, dass sie öffnen, wenn sie durch die entsprechenden Nockenhöcker der entsprechenden Nockenwelle gedrückt werden. Darüber hinaus werden die Einlassventile und die Auslassventile durch die Federkraft von entsprechenden Ventilfedern geschlossen, wenn die Ventile von den entsprechenden Nockenhöcker freigelassen werden.
  • Der kontinuierlich variable Einlassventilzeitmechanismus des vorliegenden Ausführungsbeispiels hat den Steuerrotor 1, den Flügelrotor 3, das elektromagnetische Ölkanalschaltventil 4, das elektromagnetische Öldrucksteuerventil 5, einen Arretierzapfen 6 und eine Voreilunterstützungsfeder 7. Der Flügelrotor 3 ist in dem Steuerrotor 1 drehbar aufgenommen. Das elektromagnetische Ölkanalschaltventil 4 und das elektromagnetische Öldrucksteuerventil 5 wirken miteinander, um wahlweise einen Öldruck relativ zu jeder Voreilkammer 11 und zu jeder Nacheilkammer 12 zu liefern und ablaufen zu lassen. Der Arretierzapfen 6 arretiert den Flügelrotor 3 bei einer erwünschten Zwischenarretierphase nach dem Anhalten des Motors oder zum Zeitpunkt des Motorstarts. Die Voreilunterstützungsfeder 7 unterstützt das Voreilen des Flügelrotors 3 bis über die erwünschte Zwischenarretierphase zum Zeitpunkt des Anhaltens des Motors hinaus. Die erwünschte Zwischenarretierphase befindet sich in der Mitte eines variablen Phasenbereichs, der sich zwischen der maximal nacheilenden Phase und der maximal voreilenden Phase der Nockenwelle 2, des Flügelrotors 3 und der Flügel 10 befindet, wie dies nachstehend beschrieben ist.
  • Der Flügelrotor 3 entspricht einem Rotor der angetriebenen Seite der vorliegenden Erfindung und hat die Flügel 10 (die Anzahl der Flügel 10 bei diesem Beispiel beträgt drei) und das Achslager 25, das entlang der Innenumfangsseite des vorderen Abdeckabschnitts 19 des Schuhgehäuses 15 drehbar gestützt ist. Ein Innengewindeloch für einen Gewindeeingriff mit der Schraube 24 mit dem größeren Durchmesser ist an der Mitte eines Basisabschnitts des Flügelrotors 3 ausgebildet. Ein ringartiges Aufnahmedurchgangsloch 26 für ein Aufnehmen der Schraube 24 mit dem größeren Durchmesser durch dieses hindurch ist in der Mitte des Achslagers 25 ausgebildet.
  • Ein kleiner Zwischenraum ist zwischen den Außenumfangswänden der Flügel 10 des Flügelrotors 3 und einer Innenumfangswand des Schuhgehäusehauptkörpers 115 des Schuhgehäuses 15 vorgesehen. Somit können die Nockenwelle 2, der Flügelrotor 3 und die Flügel 10 sich relativ zu dem Kettenrad 14 und dem Schuhgehäuse 15 innerhalb des variablen Phasenbereichs drehen (beispielsweise 0 bis 90° Kurbelwinkel). Darüber hinaus wirken der Flügelrotor 3 und die Flügel 10 mit dem Schuhgehäuse 15 zusammen, um ein hydraulisches Betätigungsglied der Flügelart auszubilden, das die Ventilzeit von jedem Einlassventil des Motors durch die Verwendung des Öldrucks kontinuierlich ändern kann. Eine Vielzahl an Dichtungselementen 27 sind zwischen den Außenumfangswänden der Flügel 10 des Flügelrotors 3 und dem Schuhgehäusehauptkörper 115 des Schuhgehäuses 15 jeweils anordnet. Eine Vielzahl an Dichtungselementen 28 ist zwischen einer Außenumfangswand des Basisabschnitts des Flügelrotors 3 und Innenumfangswänden der Schuhe 9 des Schuhgehäuses 15 jeweils angeordnet.
  • Die Flügel 10 des Flügelrotors 3 sind derart angeordnet, dass jeweils drei benachbarte Flügel 10 in Umfangsrichtung einander gegenüberstehen. Darüber hinaus ist jeder Flügel 10 des Flügelrotors 3 der fächerförmige Flügel und ist so angeordnet, dass er in den fächerförmigen Raum vorsteht, der zwischen den entsprechenden zwei benachbarten Schuhen 9 definiert ist. Zwei in Umfangsrichtung gegenüberstehende Seitenflächen von jeweils zwei benachbarten Schuhen 9 und Seitenflächen des Flügels 10, die in dem fächerförmigen Raum angeordnet sind, der zwischen den zwei benachbarten Schuhen 9 definiert ist, bilden die Voreilöldruckkammer (die nachstehend als ”Voreilkammer” bezeichnet ist) 11 und die Nacheilöldruckkammer (die nachstehend als ”Nacheilkammer” bezeichnet ist) 12. Das heißt jeder Flügel 10 teilt den fächerförmigen Raum, der zwischen den entsprechenden zwei benachbarten Schuhen 9 definiert ist, in die zwei Öldruckkammern das heißt die Voreilkammer 11 und die Nacheilkammer 12, die voneinander fluiddicht getrennt sind.
  • Eine ringartige Abdichtplatte 34 für ein fluiddichtes Trennen der Voreilkammern 11 und der Nacheilkammern 12 von der ringartigen Federaufnahmenut 17 ist zwischen der vorderen Endwandfläche des Kettenrads 14 und einer hinteren Endfläche des Flügelrotors 3 und auch einer hinteren Endfläche des Schuhgehäusehauptkörpers 115 des Schuhgehäuses 15 gehalten. Die Abdichtplatte 34 hat ein bogenartiges Fenster 36, das die Abdichtplatte 34 durchdringt. Das Fenster 36 nimmt einen zylindrischen Zapfen (der dem ”Eingriffsabschnitt” der vorliegenden Erfindung entspricht) 35 auf, der in einem Loch im Presssitz sitzt und darin gesichert ist, wobei das Loch in einem der Flügel 10 ausgebildet ist.
  • Die Hydrauliksystemschaltung, die wahlweise den Öldruck relativ zu jeder Voreilkammer 11 und jeder Nacheilkammer 12 liefert und ablaufen lässt, hat einen ersten Öllieferkanal (Voreilkammerseitenölkanal) 21, einen zweiten Öllieferkanal (Nacheilkammerseitenölkanal) 22 und einen dritten Öllieferkanal (Verbindungskanal) 23. Der erste Öllieferkanal 21 liefert den Öldruck relativ zu jeder Voreilkammer 11 und lässt ihn ablaufen. Der zweite Öllieferkanal 22 liefert den Öldruck relativ zu jeder Nacheilkammer 12 und lässt ihn ablaufen. Der dritte Öllieferkanal 23 zweigt von dem ersten Öllieferkanal 21 ab. Der dritte Öllieferkanal kann den Öldruck der Ölpumpe 20 über den ersten Öllieferkanal 21 zu dem Ölkanal leiten, der in dem Außenumfangsabschnitt des Schieberventils 4a des elektromagnetischen Ölkanalschaltventils 4 ausgebildet ist. Die ersten bis dritten Öllieferkanäle 21 bis 23 sind in dem Zylinderkopf E des Motors ausgebildet und wirken auch als Ablaufkanäle für das Ablaufen des Öls aus jeder Voreilkammer 11 und jeder Nacheilkammer 12.
  • Der erste und der zweite Öllieferkanal 21 und 22 stehen mit einem Öllieferkanal 29 an der Seite der Ölpumpe 20 (Öldruckquelle) und mit einem ersten und einem zweiten Ölablaufkanal 31 und 32 über Ölkanäle in Verbindung, die an einem Außenumfangsabschnitt eines Schiebers 46 des elektromagnetischen Öldrucksteuerventils 5 (Ölsteuerventil: OCV) ausgebildet sind. Der erste Ölablaufkanal 31 ist der Ablaufölkanal an der Seite der Voreilkammer und der zweite Ölablaufkanal 32 ist der Ablaufölkanal an der Seite der Nacheilkammer. Der erste und der zweite Öllieferkanal 41 und 42 sind in der Nockenwelle 2 und dem Flügelrotor 3 ausgebildet. Durch den ersten Öllieferkanal 41 steht jede Voreilkammer 11 mit dem ersten Öllieferkanal 21 in Verbindung und durch den zweiten Öllieferkanal 42 steht jede Nacheilkammer 12 mit dem zweiten Öllieferkanal 22 in Verbindung.
  • Die Pumpe ist in dem Öllieferkanal 29 angeordnet, um das Motoröl zu verschiedenen Abschnitten des Motors zu pumpen, wobei das Motoröl als ein hydraulisches Fluid wirkt und in einer Ölpfanne 30 vorübergehend aufgenommen ist. Die Auslassenden des ersten und des zweiten Ölablaufkanals 31 und 32 sind mit der Ölpfanne 30 verbunden. Die Ölpumpe 20 wird synchron zu der Kurbelwelle des Motors gedreht, um das Öl zu den verschiedenen Abschnitten des Motors in einer Menge zu pumpen, die proportional zu der Motordrehzahl des Motors ist.
  • Unter Bezugnahme auf die 2, 5 und 6 entspricht das elektromagnetische Ölkanalschaltventil 4 einer Hydraulikdruckliefer-Ablaufeinrichtung der vorliegenden Erfindung. Das elektromagnetische Ölkanalschaltventil 4 ist die Ölkanalschalteinrichtung, die Folgendes hat: das Schieberventil 4a, das in der Hydrauliksystemschaltung angeordnet ist, eine Feder 44 zum Drängen des Schieberventils 4a zu seiner Ausgangsposition und ein elektromagnetisches Betätigungsglied 4b zum Antreiben des Schieberventils 4a. Das Schieberventil 4a ist zwischen einem dritten Ölablaufkanal 33 und einem dritten Öllieferkanal 23 angeordnet, die zusammenwirken, damit jede Voreilkammer 11 und die Ölpumpe 20 und auch die Ölpfanne 30 über den ersten Öllieferkanal 21 in Verbindung stehen.
  • Das Schieberventil 4a hat den Ölkanal für die Verbindung zwischen dem dritten Öllieferkanal 23 und dem dritten Ölablaufkanal 33 und außerdem einen Ölkanal für eine Trennung zwischen dem dritten Öllieferkanal 23 und dem dritten Ölablaufkanal 33. Somit kann durch ein axiales Verschieben des Schieberventils 4a durch ein Steuern des elektromagnetischen Betätigungsglieds 4b durch die ECU das elektromagnetische Ölkanalschaltventil 4 zwischen einem Ablaufmodus, bei dem der dritte Öllieferkanal 23 mit dem dritten Ölablaufkanal 33 verbunden ist, und einem Voreilsteuermodus geschaltet werden, bei dem der dritte Öllieferkanal 23 von dem dritten Ölablaufkanal 33 getrennt ist.
  • Das elektromagnetische Öldrucksteuerventil 5 entspricht der Hydraulikdruckliefer-Ablaufeinrichtung der vorliegenden Erfindung. Wie dies in den 3 bis 6 gezeigt ist, ist das elektromagnetische Öldrucksteuerventil 5 die Öldruckliefer-Ablaufeinrichtung, die das in der Hydrauliksystemschaltung angeordnete Steuerventil 5a und ein elektromagnetisches Betätigungsglied 5b zum Antreiben des Steuerventils 5a hat. Das elektromagnetische Öldrucksteuerventil 5 kann so geschaltet werden, dass der erste Öllieferkanal 21 mit dem ersten Ölablaufkanal 31 in Verbindung steht oder mit dem Öllieferkanal 29 in Verbindung steht, und außerdem damit der zweite Öllieferkanal 22 mit dem Öllieferkanal 29 oder mit dem zweiten Ölablaufkanal 32 in Verbindung steht.
  • Das Steuerventil 5a hat eine Zylinderhülse 45, einen Schieber (Schieberventil) 46 und eine Feder 47. Die Hülse 45 ist zwischen dem ersten und dem zweiten Öllieferkanal 21 und 22 und dem Öllieferkanal 29 und dem ersten und dem zweiten Ölablaufkanal 31 und 32 angeordnet. Der Schieber 46 ist in der Hülse 45 gleitfähig aufgenommen. Die Feder 47 drängt den Schieber 46 zu seiner Ausgangsposition (die Seite des elektromagnetischen Betätigungsglieds 5b).
  • Die Hülse 45 hat einen Öllieferanschluss 49, der mit dem Öllieferkanal 29 an der Seite der Ölpumpe 20 verbunden ist. Die Hülse 45 hat außerdem eine ersten und einen zweiten Ablaufanschluss 51 und 52 und einen ersten und einen zweiten Ölliefer-Ablaufanschluss 61 und 62. Der erste Ablaufanschluss 51 lässt das in jeder Voreilkammer 11 enthaltene Öl ablaufen und der zweite Ablaufanschluss 52 lässt das in jeder Nacheilkammer 12 enthaltene Öl ablaufen. Der erste Ölliefer-Ablaufanschluss 61 ist mit dem ersten Öllieferkanal 21 verbunden und der zweite Ölliefer-Ablaufanschluss 62 ist mit dem zweiten Öllieferkanal 22 verbunden. Vier Stege, das heißt erste bis vierte Stege sind an dem Außenumfangsabschnitt des Schiebers 46 ausgebildet, um drei Ölkanäle zu definieren, die zwischen einem linken Ende und einem rechten Ende des Schiebers 46 in 4 axial angeordnet sind.
  • Das elektromagnetische Betätigungsglied 5b hat ein zylindrisches Joch 54, ein Spulenkörper 55, eine Solenoidspule 56, einen Statorkern (ortsfester Eisenkern) 57 und einen beweglichen Kern (einen beweglichen Eisenkern) 58 und eine Solenoidwelle 59. Das Joch 54 ist an dem rechten Ende der Hülse 45 des Steuerventils 5a in 4 gesichert. Der Spulenkörper 55 ist an der Innenseite des Jochs 54 angeordnet. Die Solenoidspule 56 ist um den Spulenkörper 55 herum gewickelt. Der Statorkern 57 und der bewegliche Kern 58 sind innerhalb des Spulenkörpers 55 angeordnet. Die Solenoidwelle 59 bewegt sich zusammen mit dem beweglichen Kern 58.
  • Der linke Endabschnitt der Solenoidwelle 59 des elektromagnetischen Betätigungsglieds 5b in 4 steht mit der rechten Endfläche des Schiebers 46 des Steuerventils 5a in Eingriff. Durch diesen Aufbau bewegt sich der Schieber 46 des Steuerventils 5a in axialer Richtung zusammen mit dem beweglichen Kern 58 und der Solenoidwelle 59 hin und her. Der Spulenkörper 55 ist das Form-Primärharzerzeugnis, das zu einer im Allgemeinen zylindrischen Form einstückig ausgeformt ist. Darüber hinaus ist ein Formharzerzeugnis (ein Form-Sekundärharzerzeugnis) 64 an dem Außenumfangsabschnitt der Solenoidspule 56 geformt. Ein Verbindungsabschnitt 5c ist an einem Außenabschnitt des Formharzerzeugnis 64 einstückig ausgeformt, das sich außerhalb des Jochs 54 befindet. Anschlüsse (Verbindungsanschlüsse) 65 für ein elektrisches Verbinden der Solenoidspule 56 mit einer Fahrzeugbatterie sind durch ein Zweistufen-Formverfahren (Insertformen) an dem Verbindungsabschnitt 5c geformt. Wenn ein Antriebsstrom zu der Solenoidspule 56 von der ECU während des Betriebs des Motors geliefert wird, erzeugt die Solenoidspule 56 eine magnetomotorische Kraft zum Anziehen des beweglichen Kerns 58.
  • Die ECU bestimmt den gegenwärtigen Betriebszustand des Motors auf der Grundlage von Signalen eines Kurbelwinkelsensors zum Messen einer Motordrehzahl, von Signalen eines Motorlastsensors und von Signalen einer Luftströmungsmesseinrichtung zum Messen einer Menge an Einlassluft. Darüber hinaus bestimmt die ECU eine Relativdrehposition des Steuerrotors 1 in Bezug auf die Nockenwelle 2, den Flügelrotor 3 und die Flügel 10 und misst außerdem die Zwischenarretierphase der Nockenwelle 2, des Flügelrotors 3 und der Flügel 10 auf der Grundlage von Signalen des Kurbelwinkelsensors und von Signalen eines Nockenwinkelsensors. Die ECU steuert den Steuermodus des elektromagnetischen Ölkanalschaltventils 4 und des elektromagnetischen Öldrucksteuerventils 5 derart, dass die Öffnungszeit und die Schließzeit von jedem Einlassventil des Motors auf der Grundlage der Motordrehzahl und/oder der Motorlast optimiert ist.
  • Somit wird der Steuermodus des elektromagnetischen Öldruckventils 5 zu dem Voreilsteuermodus oder dem Ablaufmodus geschaltet, wenn der Antriebsstrom zu der Solenoidspule 56 des elektromagnetischen Betätigungsglieds 5b geliefert wird, um den Schieber 46 des Steuerventils 5a in einer derartigen Weise axial zu bewegen, dass der Mittenölkanal an dem Außenumfangsabschnitt des Schiebers 46 zwischen dem Öllieferkanal 29 und dem ersten Öllieferkanal 21 eine Verbindung herstellt und der rechte Ölkanal an dem Außenumfangsabschnitt des Schiebers 46 in 4 zwischen dem zweiten Ölablaufkanal 32 und dem zweiten Öllieferkanal 22 eine Verbindung herstellt.
  • Der Steuermodus des elektromagnetischen Öldrucksteuerventils 5 wird zu einem Nacheilsteuermodus geschaltet, wenn der Antriebsstrom zu der Solenoidspule 56 geliefert wird, um den Schieber 46 in einer derartigen Weise axial zu bewegen, dass der Mittenölkanal an dem Außenumfangsabschnitt des Schiebers 46 zwischen dem Öllieferkanal 29 und dem zweiten Öllieferkanal 22 eine Verbindung herstellt und der linke Ölkanal an dem Außenumfangsabschnitt des Schiebers 46 in 4 zwischen dem ersten Ölablaufkanal 31 und dem ersten Öllieferkanal 21 eine Verbindung herstellt.
  • Die Voreilkammer 11 steht mit ringartigen Öldruckkammern 70 und 71 in Verbindung, die in einem der Flügel 10 ausgebildet sind. Innerhalb der ringartigen Öldruckkammern 70 und 71 ist ein Arretierzapfen der Hydraulikkolbenart (ein Anschlagzapfen, der einer Phasenhalteeinrichtung der vorliegenden Erfindung entspricht) 6 vorgesehen, der sich innerhalb eines Ventilhauptkörpers (Führungsring) 72 axial bewegt. Wenn der Arretierzapfen 6 durch eine Federkraft einer Feder 73 gedrängt wird, um sich axial zu bewegen und somit mit einem Eingriffsloch (Eingriffsabschnitt) 19a in Eingriff steht, das an einer hinteren Endwand (die an einer Position ausgebildet ist, die der Zwischenarretierphase des Flügelrotors 3 entspricht) des vorderen Abdeckabschnittes 19 des Schuhgehäuses 15 ausgebildet ist, arretiert der Arretierzapfen 6 die Nockenwelle 2, den Flügelrotor 3 und die Flügel 10 bei der Zwischenarretierphase.
  • Der in der Nacheilkammer 12 sich ergebende Öldruck wird stets auf den Kopfabschnitt des Arretierzapfens 6 aufgebracht. Darüber hinaus wird der in die Öldruckkammern 70 und 71 eingeleitete Voreilöldruck auf einen Flansch 74 aufgebracht, der entlang einer Außenumfangsfläche des Arretierzapfens 6 ausgebildet ist. Die Öldruckkammern 70 und 71 und die Feder 73 bilden einen Arretierzapfenantriebsmechanismus, der den Arretierzapfen 6 so antreibt, dass er hervortritt und sich zurückzieht von einer vorderen Endfläche des Ventilhauptkörpers 72. Ein Ölkanal 75 für eine Verbindung zwischen der Öldruckkammer 70 und den Voreilkammern 11 ist in dem Flügel 10 und dem Kettenrad 14 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ausgebildet. Darüber hinaus ist außerdem ein Ölkanal 76 vorgesehen, der eine Verbindung zwischen der Öldruckkammer 71 und der Voreilkammer 11 herstellt, wenn der Flügelrotor 3 und die Flügel 10 bis über die Zwischenarretierphase hinaus voreilen. Darüber hinaus wird ein Nacheilöldruck auf dem Kopfabschnitt des Arretierzapfens 6 über einen Ölkanal 78 aufgebracht, der mit der Nacheilkammer 12 verbunden ist.
  • Die Voreilunterstützungsfeder 7 ist in der ringartigen Federaufnahmenut 17 aufgenommen, die an der vorderen Endwandfläche des Kettenrads 14 ausgebildet ist, wie dies vorstehend beschrieben ist. Die Voreilunterstützungsfeder 7 ist vorgesehen, damit die Phase der Nockenwelle 2, des Flügelrotors 3 und der Flügel 10 relativ zu dem Steuerrotor 1 bis über die Zwischenarretierphase selbst dann voreilt, wenn der Öldruck abfällt beispielsweise während des Anhaltens des Motors. Die Voreilunterstützungsfeder 7 entspricht einer Drängeinrichtung der Voreilseite der vorliegenden Erfindung und ist die Drehschraubenfeder oder Wicklungsfeder, die ein Drehmoment um eine Wicklungsmittenachse aufnimmt.
  • Ein Ende der Voreilunterstützungsfeder 7 ist in einer Sicherungsnut 37 gehalten, die an der vorderen Endwandfläche des Kettenrads 14 ausgebildet ist, und das andere Ende der Voreilunterstützungsfeder 7 wirkt als das bewegliche Ende. Das andere Ende der Voreilunterstützungsfeder 7 ist an dem Zapfen 35 verhakt, der an dem Flügelrotor 3 im Presssitz sitzt und gesichert ist. Der Zapfen 35 ragt durch das Fenster 36 der Dichtplatte 34 vor und steht mit dem anderen Ende der Voreilunterstützungsfeder 7 in Eingriff. Das Fenster 36 der Dichtplatte 34 ist ein im Allgemeinen bogenartig geformtes Entlastungsloch, das eine Bewegung des Flügelrotors 3 und der Flügel von der maximal nacheilenden Phase zu der maximal voreilenden Phase ohne eine Beeinträchtigung mit dem Zapfen 35 ermöglicht.
  • Darüber hinaus sind eine Voreilseiteneingriffswand 38 und eine Nacheilseiteneingriffswand 39 an einer Außenumfangswand der Federaufnahmenut 17 ausgebildet. Das andere Ende der Voreilunterstützungsfeder 7 steht mit der Voreilseiteneingriffswand 38 in Eingriff, wenn der Flügelrotor 3 und die Flügel 10 voreilen. Andererseits steht das andere Ende der Voreilunterstützungsfeder 7 mit der Nacheilseiteneingriffswand 39 in Eingriff, wenn der Flügelrotor 3 und die Flügel 10 nacheilen. Ein Umfangsraum zwischen der Voreilseiteneingriffswand 38 und der Nacheilseiteneingriffswand 39 bestimmt einen effektiven Bereich einer Drängkraft der Voreilunterstützungsfeder 7. Der effektive Bereich der Drängkraft der Voreilunterstützungsfeder 7 ist zwischen der maximal nacheilenden Phase des Flügelrotors 3 und somit der Flügel 10 und einer vorbestimmten Phase des Flügelrotors 3 und somit der Flügel 10, die sich über die Zwischenarretierphase an der Voreilseite hinaus befindet. Genauer gesagt ist die vorbestimmte Phase des Flügelrotors 3 und somit der Flügel 10 der Zwischenarretierphase + 10 Grad Kurbelwinkel gleich. Somit wird der effektive Bereich der Drängkraft der Voreilunterstützungsfeder 7 zwischen der maximal nacheilenden Phase und der vorbestimmten Phase (die Zwischenarretierphase plus 10 Grad Kurbelwinkel), die größer als die Zwischenarretierphase ist, gehalten.
  • Eine im Allgemeinen bogenartige Entlastungsnut 40 ist an der Außenumfangswand der Federaufnahmenut 17 des Kettenrads 14 ausgebildet. Die Entlastungsnut 40 ermöglicht eine Voreilbewegung des Flügelrotors 3 und der Flügel 10 bis über den effektiven Bereich der Drängkraft der Voreilunterstützungsfeder 7 hinaus ohne Beeinträchtigung mit dem Zapfen 35.
  • Nachstehend sind die Eigenschaften des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben.
  • Der Betrieb des kontinuierlich veränderlichen variablen Ventilzeiteneinstellsystems des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist nachstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 kurz beschrieben. 5 zeigt den Voreilsteuermodus des kontinuierlich variablen Einlassventilzeitmechanismus. 6 zeigt den Ablaufmodus des kontinuierlich variablen Einlassventilzeitmechanismus.
  • Wenn der Motor bei einer Leerlaufmotordrehzahl vor dem Abschalten des Motors betrieben wird, befinden sich die Nockenwelle 2, der Flügelrotor 3 und die Flügel 10 bei der Nacheilsteuerung der ECU, so dass die Nockenwelle 2, der Flügelrotor 3 und die Flügel 10 in der Nähe der maximal nacheilenden Phase positioniert sind. Wenn der Motor abgeschaltet wird, d. h. wenn die ECU bestimmt, dass ein Zündschalter ausgeschaltet worden ist, startet die ECU den Voreilsteuermodus.
  • Genauer gesagt liefert die ECU den Antriebsstrom zu den elektromagnetischen Betätigungsgliedern 4b und 5b, um sowohl das elektromagnetische Ölkanalschaltventil 4 als auch das elektromagnetische Öldrucksteuerventil 5 zu dem Voreilsteuermodus zu schalten. Somit wird der Schieber 4a des elektromagnetischen Ölkanalschaltventils 4 axial bewegt, um zwischen dem dritten Öllieferkanal 23 und dem dritten Ölablaufkanal 33 die Verbindung zu trennen. Darüber hinaus wird der Schieber 46 des elektromagnetischen Öldrucksteuerventils 5 axial bewegt, so dass der Mittenölkanal in dem Außenumfangsabschnitt des Schiebers 46 zwischen dem Öllieferkanal 29 und dem ersten Öllieferkanal 21 die Verbindung herstellt und der rechte Ölkanal in dem Außenumfangsabschnitt des Schiebers 46 zwischen dem zweiten Ölablaufkanal 32 und dem zweiten Öllieferkanal 22 die Verbindung herstellt.
  • Somit wird das Öl zu jeder Voreilkammer 11 geliefert und das Öl läuft von jeder Nacheilkammer 12 ab. Jedoch ist, nachdem der Motor ausgeschaltet ist, die Menge an von der Pumpe 12 herausgepumpten Öl sehr gering, so dass ein Öldruck in jeder Voreilkammer 11 und dem ersten Öllieferkanal 21 verringert ist, und somit wird der Flügelrotor 3 nicht ohne weiteres zu der Voreilseite durch den Öldruck allein bewegt. Jedoch wirken bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Federkraft der in der Federaufnahmenut 17 des Kettenrads 14 aufgenommenen Voreilunterstützungsfeder 7 und der Öldruck in jeder Voreilkammer 11 zusammen, um den Flügelrotor 3 und die Flügel 10 zu der Voreilseite zu drücken. Somit wird die Phase des Flügelrotors 3 und somit die Phase der Flügel 10 von der maximal nacheilenden Phase zu der maximal voreilenden Phase zu einem Voreilen gebracht.
  • Hierbei wird der effektive Bereich der Drängkraft der Voreilunterstützungsfeder 7 durch die Voreilseiteneingriffswand 38 und die Nacheilseiteneingriffswand 39 bestimmt, die radial außerhalb der Federaufnahmenut 17 des Kettenrads 14 ausgebildet sind. Das heißt der effektive Bereich der Drängkraft der Voreilunterstützungsfeder 7 ist zwischen der maximalen nacheilenden Phase und der vorbestimmten Phase eingestellt (d. h. die Zwischenblockierphase + 10 Grad Kurbelwinkel). Somit wird, wenn der Flügelrotor 3 und die Flügel 10 bis über die vorbestimmte Phase (d. h. die Zwischenarretierphase + 10 Grad Kurbelwinkel) hinaus voreilen, der Flügelrotor 3 lediglich durch den Öldruck in jeder Voreilkammer 11 zu einem Voreilen gebracht.
  • Darüber hinaus wird, nachdem der Flügelrotor 3 und die Flügel 10 bis über die vorbestimmte Phase (d. h. die Zwischenblockierphase + 10 Grad Kurbelwinkel) hinaus voreilen, der Öldruck zu der Öldruckkammer 71, die sich an der hinteren Seite des Flansches 74 des Arretierzapfens 6 befindet, durch die Ölkanäle 76 und 77 geliefert, so dass der Öldruck in der Ölkammer 70, die sich an der vorderen Seite des Flansches 74 befindet, gleich dem Öldruck in der Ölkammer 71 wird, der an der hinteren Seite des Flansches 74 vorherrscht. Als ein Ergebnis wird, wie dies in 5 gezeigt ist, der Arretierzapfen 6 durch die Federkraft und der Feder 73 gedrückt und ragt somit von der vorderen Endfläche des Flügels 10 vor, um mit dem vorderen Abdeckabschnitt 19 des Schuhgehäuses 15 in Eingriff zu gelangen.
  • Danach hält, wenn die ECU auf der Grundlage des Signals von dem Kurbelwinkelsensor und des Signals von dem Nockenwinkelsensor erfasst, dass die Phase des Flügelrotors 3 und somit diejenige der Flügel 10 die vorbestimmte Phase (d. h. die Zwischenblockierphase + 10 Grad Kurbelwinkel) überschreitet, die ECU die Lieferung des Antriebsstroms zu sowohl dem elektromagnetischen Betätigungsglied 4b des elektromagnetischen Ölkanalschaltventils 4 als auch zu dem elektromagnetischen Betätigungsglied 5b des elektromagnetischen Öldrucksteuerventils 5 an (d. h. schaltet diese ab), so dass die Voreilsteuerung der ECU endet.
  • Wenn der Motor erneut das nächste Mal gestartet wird, d. h. wenn die ECU bestimmt, dass der Zündschalter eingeschaltet worden ist, startet die ECU den Ablaufmodus. Genauer gesagt liefert die ECU den Antriebsstrom zu den elektromagnetischen Betätigungsgliedern 4b und 5b, um sowohl das elektromagnetische Ölkanalschaltventil 4 als auch das elektromagnetische Öldrucksteuerventil 5 in den Ablaufmodus zu schalten. Somit wird das Schieberventil 4a des elektromagnetischen Ölkanalschaltventils 4 axial bewegt, so dass zwischen dem dritten Öllieferkanal 23 und dem dritten Ölablaufkanal 33 eine Verbindung hergestellt ist. Darüber hinaus wird der Schieber 46 des elektromagnetischen Öldrucksteuerventils 5 axial bewegt, so dass der Mittenölkanal an dem Außenumfangsabschnitt des Schiebers 46 zwischen dem Öllieferkanal 29 und dem ersten Öllieferkanal 21 eine Verbindung herstellt und der rechte Ölkanal in dem Außenumfangsabschnitt des Schiebers 46 zwischen dem zweiten Ölablaufkanal 32 und dem zweiten Öllieferkanal 22 eine Verbindung herstellt. Somit läuft das Öl von jeder Voreilkammer 11 und außerdem von jeder Nacheilkammer 12 ab.
  • Der Flügelrotor 3 und die Flügel 10, die über die vorbestimmte Phase hinaus (d. h. die Zwischenarretierphase + 10 Grad Kurbelwinkel) an der Voreilseite angehalten worden sind, nachdem der Motor ausgeschaltet worden ist, starten mit der Bewegung zu der Nacheilseiten hin aufgrund einer Zunahme eines Antriebsmoments der Nockenwelle 2 unmittelbar nach dem Einschalten des Zündschalters. Dann wird, wenn der Flügelrotor 3 und die Flügel 10 zu der vorbestimmten Phase (d. h. der Zwischenarretierphase + 10 Grad Kurbelwinkel) hin nacheilen, die Federkraft der Voreilunterstützungsfeder 7 auf den Flügelrotor 3 und die Flügel 10 aufgebracht. Da jedoch der Flügelrotor 3 und die Flügel 10 bei einer Phase in der Nähe der Zwischenarretierphase angehalten worden sind, erhalten der Flügelrotor 3 und die Flügel 10 eine viel geringere Reaktionskraft von der Voreilunterstützungsfeder 7 im Vergleich zu der Reaktionskraft, die auf den Flügelrotor 3 und die Flügel 10 dann aufgebracht wird, wenn sie bei der maximalen nacheilenden Phase sind. Somit werden der Flügelrotor 3 und die Flügel 10, die sich bei der vorbestimmten Phase (d. h. bei der Zwischenarretierphase + 10 Grad Kurbelwinkel) befinden, zu der Nacheilseite aufgrund der Zunahme des Antriebsmomentes der Nockenwelle 2 gedrängt und sie werden dann erneut zu der Voreilseite aufgrund der Federkraft der Voreilunterstützungsfeder 7 gedrängt, was eine Schwankung der Phase des Flügelrotors 3 und somit der Flügel 10 bewirkt.
  • Jedoch befinden sich der Flügelrotor 3 und die Flügel 10 bei der Phase in der Nähe der Zwischenarretierphase an ihrer Voreilseite, so dass, wenn das Antriebsmoment der Nockenwelle 2 bis über die Federkraft der Voreilunterstützungsfeder hinaus zunimmt, die Phase des Flügelrotors 3 und somit diejenige der Flügel 10 zu der Zwischenarretierphase nacheilt.
  • Dann gelangt, wenn die Phase des Flügelrotors 3 und somit diejenige der Flügel 10 zu der Zwischenarretierphase hin nacheilt, der Kopfabschnitt des Arretierzapfens 6, der sich zusammen mit dem Flügelrotor 3 und den Flügeln 10 bewegt hat, mit dem Eingriffsloch 19a in Eingriff, das an der hinteren Endwand des vorderen Abdeckabschnitts 19 des Schuhgehäuses 15 ausgebildet ist, wie dies in 6 gezeigt ist. Somit wird die Phase des Flügelrotors 3 und somit diejenige der Flügel 10 bei der Zwischenarretierphase arretiert (oder gesichert). Als ein Ergebnis wird die Relativdrehung der Nockenwelle 2, des Flügelrotors 3 und der Flügel 10 relativ zu dem Schuhgehäuse 15 des Steuerrotors 1 unterdrückt, so dass der Motor gestartet werden kann, während die Nockenwelle 2, der Flügelrotor 3 und die Flügel 10 bei der Zwischenarretierphase angeordnet sind.
  • Da der Motor das nächste Mal gestartet werden kann, während die Nockenwelle 2, der Flügelrotor 3 und die Flügel 10 bei der Zwischenarretierphase angeordnet sind, ist jedes Einlassventil bei der optimalen Ventilzeit angeordnet, die für den Kaltstart des Motors geeignet ist. Dadurch wird eine Verringerung der Motoremissionen, eine Verringerung des Motorstartfehlverhaltens und eine Verringerung der zum Starten des Motors erforderlichen Zeit ermöglicht. Darüber hinaus wird die Ventilzeit optimiert, so dass der Kraftstoffverbrauch des Motors nach dem Aufwärmen des Motors verringert ist, so dass die Motorleistung erhöht werden kann und die Motoremissionen verringert werden können.
  • Das Lastmoment, das auf die Nockenwelle 2 aufgebracht wird, wenn die Nockenwelle 2 die Einlassventile antreibt, schwankt in einer negativen und einer positiven Richtung. Die positive Richtung des Lastmoments ist die Nacheilrichtung des Flügelrotors 3 relativ zu dem Schuhgehäuse 15 und die negative Richtung des Lastmoments ist die Voreilrichtung des Flügelrotors 3 relativ zu dem Schuhgehäuse 15. Ein Durchschnittslastmoment wird im Allgemeinen in der positiven Richtung d. h. in der Nacheilrichtung aufgebracht. Die Drängkraft (die Federkraft) der Voreilunterstützungsfeder 7 kann so eingestellt werden, dass sie gleich wie oder größer als das Durchschnittsantriebsmoment der Nockenwelle 2 ist.
  • Wenn in einem derartigen Fall der Flügelrotor 3 und die Flügel bei einer Phase in der Nähe der maximalen nacheilenden Phase zu dem Zeitpunkt eines Motorabsterbens angehalten sind, können der Flügelrotor 3 und die Flügel 10 zu der vorbestimmten Phase (d. h. der Zwischenarretierphase + 10 Grad Kurbelwinkel) lediglich durch die Federkraft der Voreilunterstützungsfeder 7 ohne die Hilfe des Öldrucks zu einem Voreilen gebracht werden. Zu diesem Zeitpunkt ist es möglich, dass der Kopfabschnitt des Arretierzapfens 6 mit dem Eingriffsloch 19a in Eingriff gelangt, das an der hinteren Endwand des vorderen Abdeckabschnittes 19 des Schuhgehäuses 15 ausgebildet ist, wenn der Flügelrotor 3 und die Flügel 10 zu der Zwischenarretierposition voreilen. In dieser Weise wird die Relativdrehung der Nockenwelle 2, des Flügelrotors 3 und der Flügel 10 relativ zu dem Schuhgehäuse 15 des Steuerrotors 1 unterdrückt. Somit kann selbst nach dem Motorabsterben der Motor gestartet werden, während die Nockenwelle 2, der Flügelrotor 3 und die Flügel 10 bei der Zwischenarretierphase angeordnet sind.
  • Das von dem kontinuierlich variablen Einlassventilzeitmechanismus erzeugte Moment und insbesondere das von dem Flügelrotor 3 erzeugte Moment kann so gewählt werden, dass die folgende Beziehung erfüllt: (ein Durchschnittsantriebsmoment der Kurbelwelle 2 + ein von dem kontinuierlich variablen Einlassventilzeitmechanismus erzeugtes Moment zum Zeitpunkt des minimalen Öldrucks) > die Federkraft der Voreilunterstützungsfeder 7. In dieser Weise bewirkt, wenn es erwünscht ist, den Flügelrotor 3 und die Flügel 10 bei der Phase in der Nähe der maximalen nacheilenden Phase zum Zeitpunkt des minimalen Öldrucks anzuhalten, die Federkraft der Voreilunterstützungsfeder 7 kein Voreilen des Flügelrotors 3 und der Flügel 10 von der Phase in der Nähe der maximalen nacheilenden Phase. Als ein Ergebnis kann der Kraftstoffverbrauch während geringer Motorlasten verringert werden.
  • 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und zeigt ein Hauptmerkmal des kontinuierlich variablen Einlassventilzeitsteuermechanismus gemäß dem Ausführungsbeispiel.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der Steuermodus des elektromagnetischen Öldrucksteuerventils 5 zu einem beliebigen Modus d. h. zum Nacheilsteuermodus, zum Voreilsteuermodus und zum Ablaufmodus geändert werden. Das elektromagnetische Öldrucksteuerventil 5 entspricht der Hydraulikdruckliefer-Ablaufeinrichtung der vorliegenden Erfindung. Das elektromagnetische Öldrucksteuerventil 5 hat das Steuerventil 5a, das in der Hydrauliksystemschaltung angeordnet ist, und das elektromagnetische Betätigungsglied 5b, dass das Steuerventil 5a antreibt. Das Steuerventil 5a hat eine Hülse 45, einen Schieber 46 und eine Feder 47. Die Hülse 45 ist zwischen dem ersten bis dritten Öllieferkanal 21–23 und dem Öllieferkanal 29 und dem ersten und zweiten Ölablaufkanal 31 und 32 angeordnet. Der Schieber 46 ist gleitfähig in der Hülse 45 aufgenommen. Die Feder 47 drängt den Schieber 46 zu seiner Ausgangsposition.
  • Die Hülse 45 hat den Öllieferanschluss 49, den ersten und den zweiten Ablaufanschluss 51 und 52 und den ersten bis dritten Ölliefer-Ablaufanschluss 61–63. Der erste Ablaufanschluss 51 des vorliegenden Ausführungsbeispiels wirkt auch als ein Ölkanal zum Ablaufen des Öls von den Voreilkammern 11 und der Ölpumpe 20 während des Ablaufmodus. Der erste Ablaufanschluss 51 steht mit dem ersten Ölliefer-Ablaufanschluss 61 über den dritten Öllieferkanal 23 und den ersten Öllieferkanal 21 in Verbindung. Der dritte Ölliefer-Abflussanschluss 63 wirkt ebenfalls als ein Ölkanal zum Ablaufen des Öls von den Voreilkammern 11 und der Ölpumpe 20 während des Ablaufmodus. Der dritte Ölliefer-Ablaufanschluss 63 steht mit der Ölpfanne 30 über den ersten Ölablaufkanal 31 in Verbindung. Vier Stege d. h. der erste bis vierte Stege sind an dem Außenumfangsabschnitt des Schiebers 46 ausgebildet, um drei Ölkanäle zu definieren, die axial zwischen einem linken Ende und einem rechten Ende des Schiebers 46 in 7 angeordnet sind.
  • Wie dies vorstehend beschrieben ist, kann bei dem kontinuierlich variablen Einlassventilzeitsteuermechanismus des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Steuermodus zu einem Steuermodus d. h. dem Nacheilsteuermodus, dem Voreilsteuermodus und dem Ablaufsteuermodus lediglich durch das elektromagnetische Öldrucksteuerventil 5 geändert werden. Somit kann das elektromagnetische Ölkanalschaltventil 4 des ersten Ausführungsbeispiels weggelassen werden. In dieser Weise kann die Anzahl an Bauteilen verringert werden und somit können die Herstellkosten verringert werden.
  • Die 8 und 9 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und zeigen ein Hauptmerkmal des kontinuierlich variablen Einlassventilzeitsteuermechanismus gemäß diesem Ausführungsbeispiel.
  • Das Schuhgehäuse 15, das den Steuerrotor 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels bildet, hat eine vordere Abdeckung (vordere Abdeckabschnitt) 90, die das axiale vordere Ende des Schuhgehäusehauptkörpers 115 abdeckt und von dem Schuhgehäusehauptkörper 115 separat ist. Eine ringartige Federführung 91 ist in einem Innenumfangsabschnitt der vorderen Abdeckung 90 ausgebildet. Die ringartige Federführung 91 bildet eine Federaufnahmenut zum Aufnehmen der Voreilunterstützungsfeder 7, die eine Drehschraubenfeder ist.
  • Die Voreilunterstützungsfeder 7 entspricht der Voreilseitendrängeinrichtung der vorliegenden Erfindung. Ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Voreilunterstützungsfeder 7 die Drehschraubenfeder. Ein Ende der Voreilunterstützungsfeder 7 wird in einer Sicherungsnut (Eingriffsabschnitt) 92 erhalten, die in einer vorderen Endwand der vorderen Abdeckung 90 ausgebildet ist, und das andere Ende der Voreilunterstützungsfeder 7 wirkt als ein bewegliches Ende. Das andere Ende der Voreilunterstützungsfeder 7 ist in einer bogenartigen Eingriffsnut oder einem Eingriffsabschnitt (Eingriffsvertiefung) 93 aufgenommen, die oder der in einer Innenumfangsfläche des Flügels 10 des Flügelrotors 3 ausgebildet ist. Das andere Ende der Voreilunterstützungsfeder 7 erstreckt sich durch ein Fenster 94, das in einem hinteren Endabschnitt der vorderen Abdeckung 90 ausgebildet ist, und steht mit der Eingriffsnut 93 in Eingriff. Das Fenster 94 ist ein im Allgemeinen bogenartiges Entlastungsloch, das eine Bewegung des Flügelrotors 3 und der Flügel 10 zwischen der maximalen nacheilenden Phase zu der maximalen voreilenden Phase ohne eine Beeinträchtigung mit dem anderen Ende der Voreilunterstützungsfeder 7 ermöglicht.
  • Das Fenster 94 wirkt als die Wand, die einen Federbetriebsbereich bestimmt, der wiederum den effektiven Bereich der Drängkraft der Voreilunterstützungsfeder 7 bestimmt. Das heißt das Fenster 94 hat eine Voreilseiteneingriffswand 95 und eine Nacheilseiteneingriffswand 96. Das andere Ende der Voreilunterstützungsfeder 7 steht mit der Voreilseiteneingriffswand 95 in Eingriff, wenn der Flügelrotor 3 und die Flügel 10 voreilen. Darüber hinaus steht das andere Ende der Voreilunterstützungsfeder 7 mit der Nacheilseiteneingriffswand 96 in Eingriff, wenn der Flügelrotor 3 und die Flügel 10 nacheilen. Ein Umfangsraum zwischen der Voreilseiteneingriffswand 95 und der Nacheilseiteneingriffswand 96 bestimmt den effektiven Bereich der Drängkraft der Voreilunterstützungsfeder 7. Der effektive Bereich der Drängkraft der Voreilunterstützungsfeder 7 befindet sich zwischen der maximalen nacheilenden Phase des Flügelrotors 3 und somit derjenigen der Flügel 10 und einer vorbestimmten Phase des Flügelrotors 3 und somit der Flügel 10, die sich jenseits der Zwischenarretierphase an der Voreilseite von dieser befindet. Genauer gesagt ist die vorbestimmte Phase des Flügelrotors 3 und somit diejenige der Flügel 10 gleich der Zwischenarretierphase + 10 Grad Kurbelwinkel. Somit wird der effektive Bereich der Drängkraft der Voreilunterstützungsfeder 7 zwischen der maximalen nacheilenden Phase und der vorbestimmten Phase (d. h. der Zwischenarretierphase + 10 Grad Kurbelwinkel), die größer als die Zwischenarretierphase ist, gehalten.
  • Die Eingriffsnut 93 des Flügelrotors 3 hat eine Federentlastungsnut 97. Die Federentlastungsnut 97 hat einen Phasenbereich, der ein Voreilen des Flügelrotors 3 und der Flügel 10 bis über den effektiven Bereich der Drängkraft (Federbetriebsbereich) der Voreilunterstützungsfeder 7 hinaus ermöglicht. Hierbei steht der Arretierzapfen 6 des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit dem Eingriffsloch (Eingriffsabschnitt) 14a in Eingriff, der an der vorderen Endwand des Kettenrads 14 ausgebildet ist, wenn die Nockenwelle 2, der Flügelrotor 3 und die Flügel 10 die Zwischenarretierphase erreichen.
  • Eine viertes Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die 10A bis 11B beschrieben. 10A zeigt eine ausschnittartige Längsschnittansicht eines Ventilzeiteneinstellsystems. 10B zeigt eine Ansicht des Inneren eines Schuhgehäuses. Bei einem DOHC-Motor, der Einlassventile und Auslassventile hat, die unabhängig durch separate Nockenwellen angetrieben werden, ist das Ventilzeiteneinstellsystem des vorliegenden Ausführungsbeispiels an einer Auslassnockenwelle vorgesehen. Das Ventilzeiteneinstellsystem ändert die Ventilzeit der Auslassventile in einer kontinuierlichen Weise oder in einer schrittartigen Weise. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die linke Seite von 10A als eine vordere Seite und die rechte Seite von 10A als eine hintere Seite bezeichnet.
  • Das Ventilzeiteneinstellsystem hat ein Antriebselement A, das durch eine Kurbelwelle über eine Steuerkette (oder ein Steuerriemen oder dergleichen) angetrieben wird, und ein angetriebenes Element B, das durch das Antriebselement A angetrieben wird und ein Antriebsmoment des Antriebselements A zu einer Nockenwelle C überträgt. Das angetriebene Element B wird relativ zu dem Antriebselement A durch einen Aufbau gedreht, der nachstehend detaillierter beschrieben ist, so dass die Nockenwelle C zu einer voreilenden Seite oder einer nacheilenden Seite gedreht wird.
  • Das Antriebselement A hat ein Schuhgehäuse 15 und ein Kettenrad 14 und wird synchron zu der Kurbelwelle angetrieben. Das Schuhgehäuse 15 hat eine vordere Platte 119 und einen Schuhgehäusehauptkörper 115. Die vordere Platte 119, der Schuhgehäusehauptkörper 115 und das Kettenrad 14 sind miteinander durch eine Vielzahl an Schrauben 16 gesichert. Das Antriebselement A wird durch die Steuerkette in der Richtung des Uhrzeigersinns in 10B gedreht, wobei diese Richtung als eine Voreilrichtung bezeichnet ist. Eine Vielzahl (bei diesem Ausführungsbeispiel sind es vier) an fächerförmigen Räumen oder fächerförmigen Vertiefungen 50 ist in dem Schuhgehäusehauptkörper 115 ausgebildet, wie dies in 10B gezeigt ist.
  • Das angetriebene Element B hat einen Flügelrotor 3, der an der Nockenwelle C mit einer Schraube 24 gesichert ist. Der Flügelrotor 3 hat eine Vielzahl an Flügeln 10 und kann relativ zu dem Schuhgehäuse 15 innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs gedreht werden. Jeder Flügel 10 teilt den entsprechenden Raum 50 des Schuhgehäusehauptkörpers 115 in eine Voreilkammer 11 und eine Nacheilkammer 12. Die Voreilkammer 11 und die Nacheilkammer 12 ist jeweils eine Öldruckkammer, die durch die vordere Platte 119, den Schuhgehäusehauptkörper 115, das Kettenrad 14 und den Flügelrotor 3 umgeben ist. Die Voreilkammer 11 und die Nacheilkammer 12 sind relativ zueinander durch ein Dichtelement 27 abgedichtet, das in einer entfernten oder distalen Endnut des entsprechenden Flügels 10 angeordnet ist.
  • Die Voreilkammer 11 bewegt den entsprechenden Flügel 10 zu der Voreilseite durch den Öldruck und ist in dem Raum 50 an einer Gegenuhrzeigersinnseite des entsprechenden Flügels 10 in 10B vorgesehen. Die Nacheilkammer 12 bewegt den entsprechenden Flügel 10 zu der Nacheilseite hin durch den Öldruck und ist an der Uhrzeigersinnseite des entsprechenden Flügels 10 in 10B vorgesehen.
  • Das Ventilzeiteneinstellsystem hat eine (nicht gezeigte) Öldruckdifferenzerzeugungseinrichtung, die eine Öldruckdifferenz zwischen jeder Voreilkammer 11 und der entsprechenden Nacheilkammer 12 erzeugt, indem ein Fluid (Öl) relativ zu der Voreilkammer 11 und der Nacheilkammer 12 zugeführt wird oder abläuft. Die Öldruckdifferenzerzeugungsseinrichtung dreht den Flügelrotor 3 relativ zu dem Schuhgehäusehauptkörper 115, indem die Öldruckdifferenz zwischen der Voreilkammer 11 und der entsprechenden Nacheilkammer 12 erzeugt wird.
  • Beispielsweise hat die Öldruckdifferenzerzeugungseinrichtung bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel eine Ölpumpe, ein oder mehrere Schaltventile, ein elektromagnetisches Betätigungsglied und eine Steuereinrichtung. Die Ölpumpe wird durch die Kurbelwelle angetrieben. Das eine Schaltventil oder mehrere Schaltventile schaltet bzw. schalten die Lieferung des Öls, das durch die Ölpumpe gepumpt wird, zwischen jeder Voreilkammer 11 und der entsprechenden Nacheilkammer 12. Das elektromagnetische Betätigungsglied treibt das eine oder die mehreren Schaltventile an. Die Steuereinrichtung steuert das elektromagnetische Betätigungsglied. Die Steuereinrichtung steuert das elektromagnetische Betätigungsglied auf der Grundlage eines Betriebszustands des Motors, der auf der Grundlage eines Kurbelwinkels, einer Motordrehzahl, einer Gaspedalposition und dergleichen bestimmt wird, die durch entsprechende Sensoren gemessen werden. Somit wird ein geeigneter Öldruck, der dem Betriebszustand des Motors entspricht, zu jeder Voreilkammer bzw. Nacheilkammer 12 geliefert.
  • Ein Arretierzapfen 6 ist in einem der Flügel 10 vorgesehen. Der Arretierzapfen 6 arretiert eine Drehposition des Flügelrotors 3 bei einer vorbestimmten Voreilphase (beispielsweise die maximale voreilende Phase) zum Zeitpunkt des Starts des Motors. Der Arretierzapfen 6 ist in einem Aufnahmeloch 112 aufgenommen, das den Flügel 10 durchdringt. Der Arretierzapfen 6 wird zu der hinteren Seite durch eine Druckfeder 73 gedrängt. Der Flügelrotor 3 wird relativ zu dem Schuhgehäusehauptkörper 115 arretiert, wenn ein Kopf (hinterer Endabschnitt) des Arretierzapfens 6 mit einem Eingriffsloch 114 in Eingriff gelangt, das in dem Kettenrad 14 ausgebildet ist.
  • Ein Flansch 74 ist an dem Arretierzapfen 6 ausgebildet. Der Flansch 74 nimmt den hydraulischen Druck auf, um den Arretierzapfen 6 zu der vorderen Seite zu bewegen (in der Richtung zum Freigeben des Eingriffs des Arretierzapfens 6). Der Flansch 74 steht mit der entsprechenden Voreilkammer 11 in Verbindung. Wenn das Öl, das mit Druck bis zu einer gleichen Höhe wie oder größer als ein vorbestimmter Druck beaufschlagt ist, zu der entsprechenden Voreilkammer 11 geliefert wird, wird der Arretierzapfen 6 so gedrängt, dass er die Drängkraft der Drückfeder 73 durch das unter Druck stehende Öl überwindet und von dem Eingriffsloch 114 freigegeben wird. Eine hintere Endfläche des Arretierzapfens 6 steht mit der entsprechenden Nacheilkammer 12 in Verbindung. Wenn das Öl, das bis zu einer Höhe mit Druck beaufschlagt ist, die gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Druck ist, zu der entsprechenden Nacheilkammer 12 geliefert wird, wird der Arretierzapfen 6 so gedrängt, dass er die Drängkraft der Drückfeder 73 durch das unter Druck stehende Öl überwindet und von dem Eingriffsloch 114 freigegeben wird.
  • Das Ventilzeiteneinstellsystem hat eine Drehschraubenfeder (die nachstehend als „Unterstützungsfeder„ bezeichnet ist) 7. Die Unterstützungsfeder 7 drängt das angetriebene Element B relativ zu dem Antriebselement A zu der Voreilseite. Eine Ende der Unterstützungsfeder 7 steht mit dem Schuhgehäuse 15 oder einem Bauteil, das sich zusammen mit dem Schuhgehäuse 15 dreht, im Eingriff. Das andere Ende der Unterstützungsfeder 7 steht mit dem Flügelrotor 3 in Eingriff. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das eine Ende der Unterstützungsfeder 7 in einem an der vorderen Platte 119 ausgebildeten Aufnahmeloch (Eingriffsabschnitt) 119a eingeführt und steht mit diesem in Eingriff.
  • Eine zylindrische Wicklungsabdeckung 116 ist um einen Wicklungsabschnitt der Unterstützungsfeder 7 herum angeordnet. Die Wicklungsabdeckung 116 verhindert, dass der Wicklungsabschnitt der Unterstützungsfeder 7 mit der vorderen Platte 119 und dem Flügelrotor 3 in Beeinträchtigung gelangt. Die Wicklungsabdeckung 116 ist aus einem relativ steifen Material (beispielsweise Eisen, rostfreier Stahl oder dergleichen) hergestellt und verhindert einen Verschleiß der vorderen Platte 119 und des Flügelrotors 3, der aus einem relativ weichen Material (beispielsweise Aluminium, Weicheisen oder dergleichen) hergestellt ist, durch einen Eingriff mit der relativ steifen Unterstützungsfeder 7.
  • Der Eingriff zwischen dem Endabschnitt (das andere Ende) 117 der Unterstützungsfeder 7, das sich an der Seite des Flügelrotors 3 der Unterstützungsfeder 7 befindet, und dem Flügelrotor 3 ist nachstehend beschrieben. Der Endabschnitt 117 erstreckt sich in einer senkrecht zu der axialen Richtung stehenden Richtung, wie dies in 10B gezeigt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Endabschnitt 117 in einer radialen Richtung der Unterstützungsfeder 7 nach außen.
  • Der Flügelrotor 3 hat eine Hakennut (Eingriffsabschnitt) 118, mit der der Endabschnitt 117 der Unterstützungsfeder 7 in Eingriff steht. Die Hakennut 118 erstreckt sich außerdem in der senkrecht zu der axialen Richtung stehenden Richtung.
  • Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist der Flügelrotor 3 aus dem relativ weichen Material wie beispielsweise Aluminium, Weicheisen oder dergleichen hergestellt. Deshalb ist ein verschleißfestes Element 199 innerhalb der Hakennut 118 eingebaut. Das verschleißfeste Element 199 verhindert den Verschleiß des Flügelrotors 3 durch den Eingriff mit dem Endabschnitt 117 der relativ steifen Unterstützungsfeder 7. Das verschleißfeste Element 199 ist aus einem verschleißfesten Material (beispielsweise rostfreier Stahl, gewöhnliches Eisen oder dergleichen) hergestellt. Das verschleißfeste Element 199 des vorliegenden Ausführungsbeispiels hat die in den 11A und 11B gezeigte Form. Das verschleißfeste Element 199 hat einen im Allgemeinen hufeisenförmigen Querschnitt, der drei Seiten des Endabschnitts 117 der relativ steifen Unterstützungsfeder 7 abdeckt, wenn diese in der Hakennut 118 aufgenommen ist.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel hat das verschleißfeste Element 199 den im Allgemeinen hufeisenförmigen Querschnitt. Jedoch kann das verschleißfeste Element 199 eine beliebige andere Form wie beispielsweise eine rechtwinklige Röhrenform oder eine zylindrige Röhrenform haben, solange dieses verhindern kann, dass eine Beeinträchtigung zwischen dem Endabschnitt 117 der Unterstützungsfeder 7 und des Flügelrotors 3 innerhalb der Hakennut 118 auftritt.
  • Wie dies vorstehend beschrieben ist, erstreckt sich bei dem Ventilzeiteneinstellsystem des vierten Ausführungsbeispiels der Endabschnitt 117 der Unterstützungsfeder 7 in der senkrecht zu der Achseneinrichtung stehenden Richtung. Somit ist die axiale Länge der Unterstützungsfeder 7 im Vergleich zu der Unterstützungsfeder verringert, bei der der Endabschnitt sich in der axialen Richtung erstreckt.
  • Darüber hinaus erstreckt sich die Hakennut 118, die mit der Unterstützungsfeder 7 in Eingriff steht, in der senkrecht zu der axialen Richtung des Flügelrotors 3 stehenden Richtung, so dass es nicht erforderlich ist, ein Loch vorzusehen, das sich in der axialen Richtung für einen Eingriff mit der Unterstützungsfeder 7 erstreckt. Deshalb ist es möglich, die Dicke des Flügelrotors 3 in der axialen Richtung des Flügelrotors 3 zu verringern.
  • Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist die axiale Größe der Unterstützungsfeder 7 verringert und ist die axiale Dicke des Flügelrotors 3 verringert, so dass die axiale Größe des Ventilzeiteneinstellsystems verringert ist.
  • Darüber hinaus ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Flügelrotor 3 aus einem relativ weichen Material wie beispielsweise Aluminium, Weicheisen oder dergleichen hergestellt. Jedoch ist das verschleißfeste Element 199 in der Hakennut 118 aufgenommen, so dass das verschleißfeste Element 199 zwischen dem Endabschnitt 117 der Unterstützungsfeder 7 und der Hakennut 118 sitzt. Als ein Ergebnis wird der Verschleiß des Flügelrotors 3 durch einen Eingriff mit dem Endabschnitt 117 der Unterstützungsfeder 7 verhindert.
  • In dieser Weise wird eine Herstellung des Flügelrotors 3 mit dem relativ weichen Material wie beispielsweise Aluminium oder Weicheisen ermöglicht. Somit wird die Herstellbarkeit des Flügelrotors 3 verbessert. Als ein Ergebnis können die Herstellkosten des Flügelrotors 3 und somit des Ventilzeiteneinstellsystems verringert werden.
  • Ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die 12A und 12B beschrieben. 12A zeigt eine ausschnittartige Längsschnittansicht des Ventilzeiteneinstellsystems. 12B zeigt eine Vorderansicht des Ventilzeiteneinstellsystems nach dem Entfernen der vorderen Platte 119.
  • Obwohl dies bei dem vierten Ausführungsbeispiel nicht beschrieben ist, hat der Flügelrotor 3 ein Positionierloch 120 für ein Positionieren des Flügelrotors 3 relativ zu der Nockenwelle C. Das Positionierloch 120 erstreckt sich durch den Flügelrotor 3 in seiner axialen Richtung. Der Flügelrotor 3 ist in geeigneter Weise relativ zu der Nockenwelle C positioniert, indem ein Positionierzapfen 121, der in einem in einer Endfläche der Nockenwelle C ausgebildeten Loch im Presssitz sitzt und darin gesichert ist, in das Positionierloch 120 eingeführt wird.
  • Bei dem fünften Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Endabschnitt 117 der Unterstützungsfeder 7, der mit dem Flügelrotor 3 in Eingriff steht, in der axialen Richtung. Indem dieser Endabschnitt 117 der Unterstützungsfeder 7 mit dem Positionierloch 120 in Eingriff steht, steht die Unterstützungsfeder 7 mit dem Flügelrotor 3 in Eingriff.
  • Darüber hinaus ist bei dem fünften Ausführungsbeispiel der Flügelrotor 3 von dem Flügelrotor des vierten Ausführungsbeispiels verschieden. Das heißt der Flügelrotor 3 des fünften Ausführungsbeispiels ist aus einem relativ steifen Material (beispielsweise gewöhnliches Eisen) hergestellt. Somit bewirkt, selbst obwohl der Endabschnitt 117 der Unterstützungsfeder 7 direkt in dem Flügelrotor 3 ausgebildeten Positionierloch 120 eingeführt ist, der Kontakt des Endabschnittes 117 der Unterstützungsfeder 7 mit dem Flügelrotor 3 keinen wesentlichen Verschleiß des Flügelrotor 3.
  • Bei dem Ventilzeiteneinstellsystem des fünften Ausführungsbeispiels erstreckt sich der Endabschnitt 117 der Unterstützungsfeder 7, der mit dem Flügelrotor 3 in Eingriff steht, in der axialen Richtung und der Endabschnitt 117 der Unterstützungsfeder 7 ist in dem Positionierloch 120 des Flügelrotors 3 eingeführt, damit die Unterstützungsfeder 7 mit dem Flügelrotor 3 in Eingriff steht. Somit ist es nicht erforderlich, ein dafür zugewiesenes Loch für einen Eingriff mit der Unterstützungsfeder 7 in dem Flügelrotor 3 vorzusehen. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Herstellkosten des Flügelrotor 3 und somit diejenigen des Ventilzeitsteuersystems zu verringern.
  • Nachstehend sind Abwandlungen beschrieben.
  • Bei dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel sind drei Schuhe 9 an dem Innenumfangsabschnitt des Schuhgehäuses 15 vorgesehen und die drei Flügel 10 sind an dem Außenumfangsabschnitt des Flügelrotors 3 angeordnet. Somit sind die drei Voreilkammern (Voreilöldruckkammern) 11 und die drei Nacheilkammern (Nacheilöldruckkammern) 12 ausgebildet und die kontinuierlich variable Ventilzeit wird durch diesen Aufbau erzielt. Dies kann wie folgt abgewandelt werden. Das heißt vier oder mehr Schuhe 9 können an dem Innenumfangsabschnitt des Schuhgehäuses 15 ausgebildet sind und vier oder mehr Flügel 10 können an dem Außenumfangsabschnitt des Flügelrotors 3 wie bei dem vierten und fünften Ausführungsbeispiel ausgebildet sein. In dieser Weise sind vier oder mehr Voreilkammern (Voreilöldruckkammern) 11 und vier oder mehr Nacheilkammern (Nacheilöldruckkammern) 12 ausgebildet und die kontinuierlich variable Ventilzeit kann durch diesen Aufbau erzielt werden. Alternativ können zwei Voreilkammern (Voreilölkammern) 11 und zwei Nacheilkammern (Nacheilölkammern) 12 ausgebildet sein und die kontinuierlich variable Ventilzeit kann durch diesen Aufbau erzielt werden.
  • Bei dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel kann während des Betriebs des Motors bei der Leerlaufdrehzahl eine Ventilüberdeckung (eine Zeitspanne, bei der sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil bei einem Zylinder gleichzeitig geöffnet sind) beseitigt werden, indem sowohl die Öffnungszeit als auch die Schließzeit des entsprechenden Einlassventils verzögert wird (d. h. zu einem Nacheilen gebracht wird), um die Verbrennung in dem entsprechenden Zylinder zu stabilisieren. Darüber hinaus kann während des Betriebs des Motors bei der mittleren Drehzahl und bei hohen Lasten die Ventilüberdeckung erhöht werden, indem sowohl die Öffnungszeit als auch die Schließzeit des entsprechenden Einlassventils zu einem Voreilen gebracht wird, so dass die Menge an Selbst-EGR (Restgas in der entsprechenden Verbrennungskammer) erhöht wird, um die Verbrennungstemperatur zu vermindern, und somit werden HC- und NOx-Emissionen verringert. In diesem Fall werden Pumpverluste bei dem Motor verringert und somit wird der Kraftstoffverbrauch gesenkt. Darüber hinaus kann während des Betriebs des Motors bei hohen Drehzahlen und bei hohen Lasten die Schließzeit des entsprechenden Einlassventils zu der optimalen Phase verzögert (d. h. zu einem Nacheilen gebracht) werden, um die maximale Leistung des Motors zu erzielen.
  • Darüber hinaus kann die tatsächliche Position der Nockenwelle 2 mit einem Sensor gemessen werden und das elektromagnetische Öldrucksteuerventil 5 kann durch eine Rückkopplungssteuerung auf der Grundlage der gemessenen tatsächlichen Position der Nockenwelle 2 gesteuert bzw. geregelt werden, um eine Zielventilzeit zu erreichen. Darüber hinaus wird bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen die kontinuierlich variable Ventilzeit erreicht. Jedoch kann die Ventilzeit in einer schrittartigen Weise zwischen drei Modi d. h. dem Voreilsteuermodus, dem Nacheilsteuermodus und dem Ablaufmodus variiert werden oder sie kann in einer schrittartigen Weise zwischen mehr als drei Modi variiert werden. Darüber hinaus kann neben dem kontinuierlich variablen Einlassventilzeitsteuermechanismus die vorliegende Erfindung bei einem kontinuierlich variablen Einlass- und Auslassventilzeitsteuermechanismus oder bei einem kontinuierlich variablen Auslassventilzeitsteuermechanismus angewendet werden. Außerdem kann ein Motor mit untenliegender Nockenwelle (OHV engine = Overhead Valve Engine) oder ein Motor mit obenliegender Nockenwelle (OHC engine = Overhead Camshaft Engine) als Verbrennungsmotor der vorliegenden Erfindung angewendet werden.
  • Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wirkt das andere Ende der Voreilunterstützungsfeder, die in der Federaufnahmenut 17 aufgenommen ist, die in der vorderen Wandfläche des Kettenrades 14 des Steuerrotors 1 ausgebildet ist, als das bewegliche Ende der Voreilunterstützungsfeder 7. Das andere Ende der Voreilunterstützungsfeder 7 ist an dem Zapfen (Eingriffsvorsprung) 35 verhakt, der an dem hinteren Endabschnitt des Flügelrotors 3 und dem Flügel 10 im Presssitz sitzt und gesichert ist. Alternativ wird das andere Ende der Voreilunterstützungsfeder 7 als das bewegliche Ende verwendet und das andere Ende der Voreilunterstützungsfeder 7 kann in einem Sicherungsloch oder einer Hakennut (Eingriffsvertiefung) aufgenommen sein, das oder die an dem hinteren Endabschnitt des Flügelrotors 3 und dem Flügel 10 wie bei dem vierten und fünften Ausführungsbeispiel ausgebildet ist.
  • Bei dem dritten Ausführungsbeispiel wirkt das Ende der Voreilunterstützungsfeder 7, die in der Federführung 91 aufgenommen ist, die an dem Innenumfangsabschnitt der vorderen Abdeckung 90 des Schuhgehäuses 15 des Steuerrotors 1 ausgebildet ist, als das bewegliche Ende und das andere Ende der Voreilunterstützungsfeder 7 ist in der Eingriffsnut (Eingriffsvertiefung) 93 aufgenommen, die in dem Innenumfangsabschnitt des Flügelrotors 3 und des Flügels 10 ausgebildet ist. Alternativ wird das andere Ende der Voreilunterstützungsfeder 7 als das bewegliche Ende verwendet und das andere Ende der Voreilunterstützungsfeder 7 kann an einem Zapfen (Eingriffsvorsprung) verhakt werden, der in einem Loch im Presssitz sitzt und gesichert ist, das an dem Innenumfangsabschnitt des Flügelrotors 3 und des Flügels 10 ausgebildet ist.
  • Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen bewegt sich der Arretierzapfen 6 in der axialen Richtung des Flügelrotors 3 und steht mit dem Eingriffsloch 14a, 19a, 114 in Eingriff. Alternativ kann der Arretierzapfen 6 in einer radialen Richtung des Flügelrotors 3 bewegt werden und kann mit dem Eingriffsloch 14a, 19a, 114 in Eingriff stehen. In diesem Fall sollte das Eingriffsloch 14a, 19a, 114 in der Innenumfangswand des Schuhgehäusehauptkörpers 115 des Schuhgehäuses 15 ausgebildet sein. Alternativ kann der Arretierzapfen 6 in dem Gehäuseelement aufgenommen sein, das den Steuerrotor 1 bildet, oder in dem Schuhgehäuse 15 aufgenommen sein, und das Eingriffsloch kann in dem Flügelrotor 3 oder dem Flügel 10 ausgebildet sein.
  • Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Flügelrotor 3 an der Endfläche der Nockenwelle 2, C gesichert. Die Erfindung kann bei einem Ventilzeiteneinstellsystem angewendet werden, das die Nockenwelle 2, C hat, die durch die Mitte des Flügelrotors 3 aufgenommen ist.
  • Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird das Schuhgehäuse 15 zusammen mit der Kurbelwelle (Antriebswelle) gedreht und der Flügelrotor 3 wird zusammen mit der Nockenwelle 2, C (angetriebene Welle) gedreht. Alternativ kann der Flügelrotor 3 zusammen mit der Kurbelwelle (Antriebswelle) gedreht werden und das Schuhgehäuse 15 kann zusammen mit der Nockenwelle 2, C (angetriebene Welle) gedreht werden.
  • Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen werden das elektromagnetische Ölkanalschaltventil und das elektromagnetische Öldrucksteuerventil als die Hydraulikdruckliefer-Ablaufeinrichtung verwendet. Alternativ oder zusätzlich zu diesen Ventilen kann ein Hydraulikölkanalschaltventil verwendet werden.
  • Zusätzliche Vorteile und Abwandlungen sind für Fachleute offensichtlich. Die Erfindung ist daher nicht auf die gezeigten und beschriebenen spezifischen Einzelheiten, das repräsentative Gerät und die veranschaulichten Beispiele beschränkt.
  • Der effektive Bereich der Drängkraft der Unterstützungsfeder 7 befindet sich zwischen einer maximalen nacheilenden Phase und einer vorbestimmten Phase einer Nockenwelle 2, eines Flügelrotors 3 und Flügeln 10. Die vorbestimmte Phase ist gleich einer Zwischenarretierphase der Nockenwelle 2, des Rotors 3 und der Flügel 10 + 10 Grad Kurbelwinkel. Selbst wenn der zu jeder Voreilkammer 11 gelieferte Öldruck zum Zeitpunkt des Anhaltens des Motors verringert ist, können die Nockenwelle 2, der Rotor 3 und die Flügel 10 bis zu der Zwischenphase oder über diese hinaus durch die Feder 7 voreilen. Darüber hinaus sind zum Zeitpunkt des Startens des Motors der Rotor 3 und die Flügel 10 in der Nähe der Zwischenphase positioniert, so dass eine Reaktionskraft der Feder 7 sehr gering ist, was eine leichte Bewegung des Rotors 3 mit einem Antriebsmoment der Nockenwelle 2 zu einer Nacheilseite ermöglicht. Somit kann der Rotor 3 bei der Zwischenphase durch einen Arretierzapfen 6 arretiert werden.

Claims (6)

  1. Ventilzeiteneinstellsystem eines Verbrennungsmotors zum Einstellen einer Öffnungszeit und einer Schließzeit von zumindest entweder einem Einlassventil oder einem Auslassventil, wobei das Ventilzeiteneinstellsystem in einem Antriebskraftübertragungssystem vorgesehen ist, das ein Starten des Verbrennungsmotors bei im Allgemeinen einer Zwischenphase einer angetriebenen Welle (2, C) ermöglicht, die sich in der Mitte eines variablen Phasenbereichs der angetriebenen Welle (2, C) befindet, die durch eine Antriebswelle des Verbrennungsmotors angetrieben wird, um das zumindest eine Einlassventil oder Auslassventil zu öffnen und zu schließen, wobei das Ventilzeiteneinstellsystem folgendes aufweist: (a) einen Rotor (1, A) der Antriebsseite, der synchron mit der Antriebswelle des Verbrennungsmotors gedreht wird; (b) einen Rotor (3, B) der angetriebenen Seite, der zusammen mit der angetriebenen Welle (2, C) gedreht wird, und zu einer Relativdrehung relativ zu dem Rotor (1, A) der Antriebsseite in der Lage ist; (c) eine Voreilkammer (11), die einen Hydraulikfluiddruck auf den Rotor (3, B) der angetriebenen Seite aufbringt, um den Rotor (3, B) der angetriebenen Seite in einer derartigen Weise zu drehen, dass eine Phase des Rotors (3, B) der angetriebenen Seite relativ zu dem Rotor (1, A) der Antriebsseite voreilt; (d) eine Nacheilkammer (12), die einen Hydraulikfluiddruck auf den Rotor (3, B) der angetriebenen Seite aufbringt, um den Rotor (3, B) der angetriebenen Seite in einer derartigen Weise zu drehen, dass die Phase des Rotors (3, B) der angetriebenen Seite relativ zu dem Rotor (1, A) der Antriebsseite nacheilt; (e) eine Hydraulikdruckliefer-Ablaufeinrichtung (4, 5), die den Hydraulikdruck zu der Voreilkammer (11) liefert und den Hydraulikdruck von der Nacheilkammer (12) ablaufen lässt, wenn der Verbrennungsmotor abgeschaltet wird; (f) eine Phasenhalteeinrichtung (6, 14a, 19a, 114), die die Relativdrehung zwischen dem Rotor (1, A) der Antriebsseite und dem Rotor (3, B) der angetriebenen Seite bei im Allgemeinen einer Zwischenphase des Rotors (3, B) der angetriebenen Seite nach dem Abschalten des Motors oder beim Starten des Motors unterdrückt, wobei die Zwischenphase des Rotors (3, B) der angetriebenen Seite sich in der Mitte eines variablen Phasenbereichs des Rotors (3, B) der angetriebenen Seite befindet; und (g) eine Feder (7), die eine Drängkraft auf den Rotor (3, B) der angetriebenen Seite aufbringt, um den Rotor (3, B) der angetriebenen Seite an einer Voreilseite zum Voreilen zu bringen, wobei ein effektiver Bereich der Drängkraft der Feder (7) zwischen einer maximalen nacheilenden Phase des Rotors (3, B) der angetriebenen Seite und einer vorbestimmten Phase des Rotors (3, B) der angetriebenen Seite ist, die sich in der Nähe einer Zwischenphase des Rotors (3, B) der angetriebenen Seite an einer Voreilseite der Zwischenphase des Rotors (3, B) der angetriebenen Seite befindet; der Rotor (1, A) der Antriebsseite ein Kettenrad (14) und ein Schuhgehäuse (15) hat, wobei das Kettenrad (14) synchron zu der Antriebswelle des Verbrennungsmotors gedreht wird und das Schuhgehäuse (15) an einem Ende des Kettenrads (14) angeordnet ist und zusammen mit dem Kettenrad (14) gedreht wird; wobei ein Ende der Feder (7) durch das Kettenrad (14) gehalten ist, und das andere Ende der Feder (7) durch den Rotor (3) der angetriebenen Seite gehalten ist; dadurch gekennzeichnet, dass das Kettenrad (14) eine Voreilseiteneingriffswand (38) und eine Nacheilseiteneingriffswand (39) hat, wobei das andere Ende der Feder (7) mit der Voreilseiteneingriffswand (38) im Eingriff steht, wenn der Rotor (3) der angetriebenen Seite so gedreht wird, dass er zu der Voreilseite voreilt, und das andere Ende der Feder (7) mit der Nacheilseiteneingriffswand (39) in Eingriff steht, wenn der Rotor (3) der angetriebenen Seite so gedreht wird, dass er zu der Nacheilseite hin nacheilt; und die Voreilseiteneingriffswand (38) und die Nacheilseiteneingriffswand (39) des Kettenrads (14) den effektiven Bereich der Drängkraft der Feder (7) bestimmen.
  2. Ventilzeiteneinstellsystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Phase, die sich in der Nähe der Zwischenphase des Rotors (3, B) der angetriebenen Seite an der Voreilseite der Zwischenphase des Rotors (3, B) der angetriebenen Seite befindet, gleich der Zwischenphase des Rotors (3, B) der angetriebenen Seite + 10 Grad Kurbelwinkel ist.
  3. Ventilzeiteneinstellsystem gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drängkraft der Feder (7) so groß wie oder größer als ein durchschnittliches Antriebsmoment der angetriebenen Welle (2, C) ist.
  4. Ventilzeiteneinstellsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drängkraft der Feder (7) geringer als die Summe aus dem Durchschnittsantriebsmoment der angetriebenen Welle (2, C) und einem Moment ist, das von dem Rotor (3, B) der angetriebenen Seite zum Zeitpunkt des minimalen Öldrucks erzeugt wird, der auf den Rotor (3, B) der angetriebenen Seite aufgebracht wird.
  5. Ventilzeiteneinstellsystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kettenrad (14) eine Federaufnahmenut (17) zum Aufnehmen der Feder (7) und eine Sicherungsnut (37) zum Halten des einen Endes der Feder (7) hat; und der Rotor (3) der angetriebenen Seite einen Eingriffsabschnitt (35) hat, der entweder einen Vorsprung oder eine Vertiefung hat, wobei das andere Ende der Feder (7) mit dem Eingriffsabschnitt (35) des Rotors (3) der angetriebenen Seite in Eingriff steht.
  6. Ventilzeiteneinstellsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikdruckliefer-Ablaufeinrichtung (4, 5) entweder ein elektromagnetisches Öldrucksteuerventil, ein hydraulisches Ölkanalschaltventil oder ein elektromagnetisches Ölkanalschaltventil ist für ein wahlweises Liefern und Ablaufenlassen des Öldrucks, der in einer Öldruckquelle (20) erzeugt wird, zu der Voreilkammer (11) und der Nacheilkammer (12); und die Öldruckquelle (20) eine Ölpumpe ist, die synchron mit der Antriebswelle des Verbrennungsmotors angetrieben wird, um Öl in einer Menge herauszupumpen, die proportional zu der Motordrehzahl des Verbrennungsmotors ist.
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