DE10228832A1

DE10228832A1 - Steuergerät für eine variable Ventilzeit

Info

Publication number: DE10228832A1
Application number: DE10228832A
Authority: DE
Inventors: Yoji Kanada; Osamu Komazawa; Hiroshi Kubo; Kazuhiko Maeda
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2002-06-27
Publication date: 2003-01-16
Also published as: JP4487449B2; US20030010303A1; JP2003013714A; US6779500B2

Abstract

Ein Steuergerät für eine variable Ventilzeit hat einen Relativdrehsteuermechanismus und einen Fluiddruckkanal. Der Relativdrehsteuermechanismus hemmt eine Relativdrehung zwischen einem Rotor und einem Gehäuse bei einer Zwischenphasenposition zwischen der Position mit der am weitesten voreilenden Winkelphase und der Position mit der am weitesten nacheilenden Winkelphase. Der Fluiddruckkanal hat eine erste Fluidbahn zum Liefern des Fluids zu dem Relativdrehsteuermechanismus und zum Ablaufen des Fluids aus diesem und eine zweite Fluidbahn zum Liefern des Fluids zu einer Voreilwinkelkammer und einer Nacheilwinkelkammer und zum Ablaufen des Fluids aus diesen. Die erste Fluidbahn ist unabhängig von der zweiten Fluidbahn definiert.

Description

Diese Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Steuergerät für eine variable Ventilzeit zum Steuern einer Öffnungszeit/Schließzeit eines Ventils von einem Verbrennungsmotor.

Die offengelegte japanische Patenanmeldung Nr. 2001-41 012 offenbart ein Steuergerät für eine variable Ventilzeit, das mit einem Gehäuse, einem Flügelkörper, einer Öldrucksteuervorrichtung und einem Zwischenpositionsarretierzapfen versehen ist. Das Gehäuse ist mit entweder einer Nockenwelle von einem Verbrennungsmotor oder einer Kurbelwelle von diesem verbunden und hat Wände, die an der Innenseite des Gehäuses radial ausgebildet sind. Die Wände definieren Räume in dem Inneren des Gehäuses. Der Flügelkörper ist mit der anderen Welle, d. h. der Kurbelwelle oder der Nockenwelle verbunden und ist drehbar in dem Innenraum des Gehäuses angeordnet. Der Flügelkörper ist mit radial ausgebildeten Flügeln versehen, um jeden definierten Raum in eine Voreilwinkelkammer und eine Nacheilwinkelkammer zu definieren. Die Öldrucksteuervorrichtung steuert den zu der Voreilwinkelkammer bzw. der Nacheilwinkelkammer zu liefernden Öldruck derart, dass der Flügelkörper relativ zu dem Gehäuse gedreht wird. Eine Relativdrehphase zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle kann folglich im Ansprechen auf die Drehung des Flügelkörpers relativ zu dem Gehäuse variiert werden. Der Zwischenpositionsarretierzapfen ist an dem Flügelkörper vorgesehen und ragt von dem Flügelkörper so vor, dass er mit einer an dem Gehäuse definierten Eingriffsbohrung in Eingriff gelangt, wenn die Druckhöhe in den Kammern geringer als eine vorbestimmte Druckhöhe wird. Der Flügelkörper wird dann durch den Zwischenpositionsarretierzapfen bei einer Zwischenposition zwischen der Position mit der am weitesten voreilenden Winkelphase des Flügelkörpers relativ zu dem Gehäuse und der Position mit der weitesten nacheilenden Winkelphase von diesem relativ zu dem Gehäuse arretiert.

Jedoch wird bei dem vorstehend beschriebenen Steuergerät für eine variable Ventilzeit das Öl zum Freigeben des Zwischenpositionsarretierzapfens aus der Eingriffsbohrung zu einer Druckaufnahmefläche des Zwischenpositionsarretierzapfens entweder von der Voreilwinkelkammer über einen Hydraulikkanal oder von der Nacheilwinkelkammer über einen anderen Hydraulikkanal geliefert. Demgemäß kann beim erneuten Starten des Verbrennungsmotors unmittelbar nach dem Anhalten von diesem der Zwischenpositionsarretierzapfen mit der Eingriffsbohrung in Eingriff gelangen, so dass der Flügelkörper bei der Zwischenposition in dem Zustand gehalten wird, bei dem die Voreilwinkelkammer (oder die Nacheilwinkelkammer) mit dem Öl gefüllt worden ist. Wenn der Flügelkörper aufgrund eines in diesem Zustand von der Nockenwelle aufgebrachten variablen Drehmomentes gedreht wird, wird das Volumen der Voreilwinkelkammer (oder der Nacheilwinkelkammer) verändert. Wenn das Volumen der Voreilwinkelkammer (oder der Nacheilwinkelkammer) verringert wird, wird der Öldruck in der Voreilwinkelkammer (oder in der Nacheilwinkelkammer) vorübergehend erhöht. Wenn andererseits das Volumen von dieser zunimmt, nimmt der Öldruck der Kammer auf den früheren Öldruck wieder ab. Die Änderung der Öldruckhöhe wirkt auf die Druckaufnahmefläche des Zwischenpositionsarretierzapfens von der Voreilwinkelkammer (oder von der Nacheilwinkelkammer) über den Hydraulikkanal. Daher wird eine Betätigung des Zwischenpositionsarretierzapfens im Hinblick auf das In- Eingriff-Gelangen mit der Eingriffsbohrung und auf das Außer- Eingriff-Gelangen von dieser wiederholt ausgeführt.

Folglich kann beim Aufbringen des variablen Drehmomentes auf den Flügelkörper, bevor der von der Eingriffsbohrung außer Eingriff gebrachte Zwischenpositionsarretierzapfen mit der Eingriffsbohrung in Eingriff gelangt, der Flügelkörper relativ zu dem Gehäuse gedreht werden. Anders ausgedrückt kann die Phase des Flügelkörpers relativ zu dem Gehäuse nicht an der Zwischenposition durch den Zwischenpositionsarretierzapfen gehalten werden.

Demgemäß macht das vorstehend offenbarte Steuergerät für eine variable Ventilzeit noch gewisse Verbesserungen im Hinblick auf das Sicherstellen des Eingriffs des Zwischenpositionsarretierzapfens mit der Eingriffsbohrung des Gehäuses dann erforderlich, wenn die Öldruckhöhenschwankung in der Voreilwinkelkammer (oder in der Nacheilwinkelkammer) aufgrund des variablen Drehmomentes von der Nockenwelle auftritt.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat ein Steuergerät für eine variable Ventilzeit folgendes: ein Gehäuse, das einstückig mit entweder einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors oder einer Nockenwelle von diesem gedreht wird; einen Rotor, der in dem Gehäuse vorgesehen ist und sich einstückig mit der anderen Welle d. h. der Nockenwelle oder der Kurbelwelle dreht; eine Hydraulikkammer, die zwischen dem Gehäuse und dem Rotor definiert ist; einen Flügel, der an dem Rotor eingebaut ist, um die Hydraulikkammer in eine Voreilwinkelkammer oder eine Nacheilwinkelkammer zu teilen; einen Relativdrehsteuermechanismus zum Hemmen einer Relativdrehung zwischen dem Rotor und dem Gehäuse bei einer Zwischenphasenposition zwischen der Position mit der am meisten voreilenden Winkelphase und der Position mit der am meisten nacheilenden Winkelphase im Ansprechen auf ein Fluid, das zu dem Relativdrehsteuermechanismus geliefert wird, und einem Fluid, das aus diesem abläuft; und einen Fluiddruckkanal zum Steuern des Fluids, das zu der Voreilwinkelkammer, der Nacheilwinkelkammer und dem Relativdrehsteuermechanismus geliefert worden ist, und zum Steuern des Fluids, das aus diesen abläuft. Des weiteren hat der Fluiddruckkanal folgendes: eine erste Fluidbahn für ein Liefern des Fluids zu dem Relativdrehsteuermechanismus und für ein Ablaufen des Fluids aus diesem unabhängig von einer zweiten Fluidbahn für ein Liefern des Fluids zu der Voreilwinkelkammer und der Nacheilwinkelkammer und für ein Ablaufen des Fluids aus diesen.

Daher kann das zu dem Relativdrehsteuermechanismus gelieferte Fluid und das von diesem ablaufende Fluid unabhängig von dem Fluid gesteuert werden, das zu der Voreilwinkelkammer oder der Nacheilwinkelkammer geliefert wird und aus dieser abläuft.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat der Fluiddruckkanal des weiteren ein Hydraulikdrucksteuerventil zum Liefern des Fluids zu der Voreilwinkelkammer, der Nacheilwinkelkammer und dem Relativdrehsteuermechanismus und zum Ablaufen des Fluids aus diesen. Das Hydraulikdrucksteuerventil hat eine dritte Fluidbahn zum Liefern des Fluids zu dem Relativdrehsteuermechanismus und zum Ablaufen des Fluids von diesem unabhängig von einer vierten Fluidbahn zum Liefern des Fluids zu der Voreilwinkelkammer und der Nacheilwinkelkammer und zum Ablaufen des Fluids von diesen.

Daher kann das Fluid zu dem Relativdrehsteuermechanismus geliefert werden und/oder aus diesem Ablaufen unabhängig von dem Fluid, das zu der Voreilwinkelkammer und der Nacheilwinkelkammer geliefert wird und/oder aus diesen abläuft.

Die vorstehend dargelegten und weitere Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachstehend detailliert dargelegten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnung deutlicher hervor.
Fig. 1 zeigt einen Gesamtaufbau eines Steuergerätes für eine variable Ventilzeit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht des in Fig. 1 dargestellten Steuergerätes für die variable Ventilzeit.
Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht des Steuergerätes für die variable Ventilzeit bei dem Zustand mit am weitesten voreilenden Winkel gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht des Steuergerätes für die variable Ventilzeit bei einem Zustand mit am weitesten nacheilenden Winkel gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines ersten Erregungszustands eines Hydraulikdrucksteuerventils gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 6 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines zweiten Erregungszustands des Hydraulikdrucksteuerventils gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines dritten Erregungszustands des Hydraulikdrucksteuerventils gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines vierten Erregungszustands des Hydraulikdrucksteuerventils gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 9 zeigt einen Gesamtaufbau eines Steuergerätes für eine variable Ventilzeit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 10 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines ersten Erregungszustands eines Hydraulikdrucksteuerventils gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 11 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines zweiten Erregungszustands des Hydraulikdrucksteuerventils gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 12 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines dritten Zustands des Hydraulikdrucksteuerventils gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 13 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines vierten Zustands des Hydraulikdrucksteuerventils gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 14 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines fünften Zustands des Hydraulikdrucksteuerventils gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Nachstehend ist ein Steuergerät für eine variable Ventilzeit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die Schraffurlinien sind in Fig. 2 zum Zwecke der Vereinfachung der Zeichnung weggelassen worden.
Das Steuergerät für die variable Ventilzeit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, ist hauptsächlich mit einem Rotor 21, einem Verbindungsstück 40, einem Gehäuse 30, einem Übertragungselement 90, einem ersten Steuermechanismus B1, einem zweiten Steuermechanismus B2 und einem Hydraulikdrucksteuerventil 100 versehen. Der Rotor 21 und das Verbindungsstück 40 sind an einem Endstückabschnitt einer Nockenwelle (einer angetriebenen Welle) 10 mittels einer (nicht gezeigten) Schraube einstückig zusammengebaut. Das Verbindungsstück 20 ist zwischen jeder gegenüberstehenden Endfläche der Nockenwelle 10 und des Rotors 21 so angeordnet, dass die Nockenwelle 10 und der Rotor 21 verbunden werden. Der Rotor 21 ist einstückig mit einem Endstückende des Verbindungsstückes 40 verschraubt. Das Gehäuse 30 ist an einer Außenseite des Rotors 21 so angeordnet, dass es relativ zu dem Rotor 21 drehbar ist. Die Drehkraft einer Kurbelwelle (einer Drehwelle) 2 eines Verbrennungsmotors (der nachstehend als Motor bezeichnet ist) 1 wird zu dem Gehäuse 30 über das Übertragungselement 90 übertragen. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Steuerkette als das Übertragungselement 90 angewendet. Sowohl der erste als auch der zweite Steuermechanismus B1 und B2 dient als ein Relativdrehsteuermechanismus zum Steuern einer Drehung des Rotors 21 relativ zu dem Gehäuse 30. Das Hydraulikdrucksteuerventil 100 steuert das Öl (Fluid), das zu einer Voreilwinkelkammer R1, einer Nacheilwinkelkammer R2 zu liefern ist und aus diesen abläuft. Das Hydraulikdrucksteuerventil 100 steuert des weiteren das Öl (das Fluid), das zu dem ersten und dem zweiten Steuermechanismus B1 und B2 zu liefern ist und aus diesen abläuft. Das Fluid wird zu der Voreilwinkelkammer R1, der Nacheilwinkelkammer R2, dem ersten und dem zweiten Steuermechanismus B1 und B2 über einen Fluiddruckkanal geliefert. Die Voreilwinkelkammer R1 und die Nacheilwinkelkammer R2 sind nachstehend beschrieben.
Die Nockenwelle 10 ist mit einem bekannten (nicht gezeigten) Nocken ausgerüstet, um einen Öffnungsvorgang/Schließvorgang eines (nicht gezeigten) Einlassventils oder eines (nicht gezeigten) Auslassventils auszuführen. Die Nockenwelle 10 ist durch einen (nicht gezeigten) Zylinderkopf des Motors 1 drehbar gestützt. Eine Voreilölbahn 11 und vier Nacheilölbahnen 12 erstrecken sich in der Nockenwelle 10 in deren axialer Richtung. Die Voreilölbahn 11 ist mit einer Voreilöffnung 102 des Hydraulikdrucksteuerventils 100 über eine radiale Ölbohrung 13 und eine ringartige Ölbahn 14 verbunden. Jede Nacheilölbahn 12 ist mit einer Nacheilöffnung 101 des Hydraulikdrucksteuerventils 100 über eine Radialölbohrug 15 und eine ringartige Ölbahn 16 verbunden. Des weiteren ist die Nockenwelle 10 mit axialen Ölbahnen 17a und 17b (wobei 17b nicht gezeigt ist), radialen Ölbohrungen 18a und 18b (wobei 18b nicht gezeigt ist) und einer in dieser befindlichen ringartigen Ölbahn 19 versehen. Die Ölbahnen 17a und 17b sind in der Nockenwelle 10 unabhängig von der Voreilölbahn 11 und der Nacheilölbahn 12 definiert. Wie dies nachstehend beschrieben ist, bilden die Ölbahn 17a, die Ölbohrung 18a und die Ölbahn 19 eine Ölbahn (eine erste Fluidbahn des Fluiddruckkanals) zum Liefern des Öls zu dem ersten Steuermechanismus B1. Andererseits bilden die Ölbahn 17b, die Ölbohrung 18b und die Ölbahn 19 eine Ölbahn (die erste Fluidbahn) zum Liefern des Öls zu dem zweiten Steuermechanismus B2. Die axialen Ölbahnen 17a und 17b stehen mit der Ölbahn 19 jeweils über radiale Ölbohrungen 18a bzw. 18b in Verbindung. Die ringartige Ölbahn 19 ist mit einer Arretieröffnung 108 des Hydraulikdrucksteuerventils 100 verbunden.
Eine axiale Ölbahn 41 ist in dem Verbindungsstück 40 definiert und steht mit der Voreilölbahn 11 in Verbindung. Vier axiale Ölbahnen 42 sind des weiteren in dem Verbindungsstück 40 definiert und stehen mit vier Nacheilölbahnen 12 jeweils in Verbindung. Des weiteren sind die anderen axialen Ölbahnen 43a und 43b (wobei 43b nicht gezeigt ist) in dem Verbindungsstück 40 definiert und stehen jeweils mit den axialen Ölbahnen 17a bzw. 17b in Verbindung. Der Rotor 21 hat eine mittlere innere Bohrung 21b, deren vorderes Ende durch einen Kopfabschnitt einer nicht gezeigten Schraube verschlossen ist. Die mittlere innere Bohrung 21b steht mit der Voreilölbahn 11 über die axiale Ölbahn 41 in dem Verbindungsstück 40 in Verbindung.
Wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, ist der Rotor 21 mit einer Flügelnut 21a versehen, um vier Flügel 23 und vier Federn 24 (siehe Fig. 1) zum Vorspannen der Flügel 23 in einer radialen Richtung des Rotors 21 zusammenzubauen. Die in der Flügelnut 21a zusammengebauten Flügel 23 erstrecken sich nach außen in der radialen Richtung des Rotors 21 und definieren die vier Voreilwinkelkammern R1 und die vier Nacheilkammern R2 in dem Gehäuse 30. Der Rotor 21 ist des weiteren mit Ölbohrungen 21c, 21d und 21e versehen. Die Ölbohrungen 21c stehen mit den Nacheilölbahnen 12 über die Ölbahnen 42 in Verbindung, die axial in dem Verbindungsstück 40 definiert sind. Die Ölbohrung 21d steht über der Ölbahn 43a, die in dem Verbindungsstück 40 axial definiert ist, mit der Ölbahn 17a in Verbindung, die in der Nockenwelle 10 axial definiert ist. Die Ölbohrung 21e steht über die Ölbahn 43b (die nicht gezeigt ist), die axial in dem Verbindungsstück 40 definiert ist, mit der Ölbahn 17b in Verbindung, die in der Nockenwelle 10 axial definiert ist. Der Rotor 21 ist des weiteren mit vier radialen Ölbohrungen 21f und vier radialen Ölbohrungen 21g versehen. Die Ölbohrungen 21f stehen mit der mittleren inneren Bohrung 21b an dem inneren Ende in der radialen Richtung des Rotors 21 in Verbindung und sie stehen des weiteren mit der Voreilwinkelkammer R1 an dem äußeren Ende in der radialen Richtung von ihm in Verbindung. Die Ölbohrungen 21g stehen mit den Ölbohrungen 21c an dem inneren Ende in der radialen Richtung des Rotors 21 in Verbindung und sie stehen des weiteren mit der Nacheilwinkelkammer R2 an dem äußeren Ende in der radialen Richtung von ihm in Verbindung. Der Rotor 21 ist des weiteren mit radialen Ölbohrungen 21h und 21j versehen. Die Ölbohrung 21h steht mit der Ölbohrung 21g an dem inneren Ende in der radialen Richtung des Rotors 21 in Verbindung und sie steht des weiteren mit einer Arretiernut 21k des ersten Steuermechanismus B1 an dem äußeren Ende in der radialen Richtung von ihm in Verbindung. Das Ölloch 21j steht mit dem Ölloch 21e an dem inneren Ende in der radialen Richtung des Rotors 21 in Verbindung und steht des weiteren mit einer Arretiernut 21l des zweiten Steuermechanismus B2 an dem äußeren Ende in der radialen Richtung von diesem in Verbindung.
Das Gehäuse 30 ist aus einem Gehäusekörper 31, einer vorderen Platte 32 und einer hinteren dünnen Platte 33 ausgebildet, die alle miteinander einstückig mittels einer Schraube 34 verbunden sind. Ein Kettenrad 31a ist an dem hinteren Außenumfang des Gehäusekörpers 31 einstückig ausgebildet. Wie dies bekannt ist, ist das Kettenrad 31a mit der Kurbelwelle 2 des Motors 1 über das Übertragungselement 90, d. h. über die Steuerkette 90, wirkverbunden. Das Kettenrad 31a wird in Fig. 2 in der Richtung des Gegenuhrzeigersinns entsprechend der von der Kurbelwelle 2übertragenen Antriebskraft wirkgedreht. Der Gehäusekörper 31 ist mit vier Vorsprungsabschnitten 31b versehen, die zu der Mitte in der radialen Richtung des Gehäusekörpers 31 hin vorstehen, wobei Hydraulikkammern 31c zwischen jedem Vorsprungsabschnitt 31b jeweils definiert sind. Ein Flügel 23 ist in jeder Hydraulikkammer 31c angeordnet, um die Voreilwinkelkammer R1 und die Nacheilwinkelkammer R2 zu definieren. Axiale Endflächen der vorderen Platte 32 und der hinteren dünnen Platte 33, die einander gegenüberstehen, sind gleitfähig in Kontakt mit axialen Endflächen des Rotors 21 bzw. axialen Endflächen der Flügel 23. Wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, hat eine der Hydraulikkammern 31c einen Vorsprung 31d (einen ersten Vorsprung) zum Definieren der Position mit der am weitesten voreilenden Winkelphase, wenn der Flügel 23 mit dem Vorsprung 31d in Kontakt gelangt, und einen Vorsprung 31e (einen zweiten Vorsprung) zum Definieren der Position mit der am weitesten nacheilenden Phase, wenn der Flügel 23 mit dem Vorsprung 31e in Kontakt gelangt.
Der erste Steuermechanismus B1 wird freigegeben, wenn das Öl zu diesem von der Arretieröffnung 108 des Hydraulikdrucksteuerventils 100 über die Ölbahn 19, die Ölbohrung 18a, die Ölbahnen 17a und 43a und die Ölbohrungen 21d und 21h geliefert wird. Der zweite Steuermechanismus B2 wird freigegeben, wenn das Öl zu diesem von der Arretieröffnung 108 über die Ölbahn 19, die Ölbahn 18b, die Ölbahnen 17b und 43b und die Ölbohrungen 21e und 21j geliefert wird. Demgemäß kann die Drehung des Rotors 21 relativ zu dem Gehäuse 30 ermöglicht werden. Außerdem werden gemäß der Darstellung von Fig. 2 der erste und der zweite Steuermechanismus B1 und B2 arretiert, wenn das Öl zu den Ölbahnen 17a bzw. 17b abläuft. Daher wird die Drehung des Rotors 21 relativ zu dem Gehäuse 30 in einer Voreilwinkelrichtung bei der Zwischenphasenposition zwischen der Position mit er am weitesten nacheilenden Winkelphase und der Position mit der am weitesten voreilenden Winkelphase gehemmt. Wie dies vorstehend beschrieben ist, sind gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die erste Fluidbahn für ein Liefern des Fluids zu dem ersten und dem zweiten Steuermechanismus B1 und B2 und für das Ablaufen des Fluids aus diesen aus der Ölbahn 19, den Ölbohrungen 18a und 18b, den Ölbahnen 17a, 17b, 43a und 43b und den Ölbohrungen 21d, 21e, 21h und 21j gebildet.
Der erste Steuermechanismus B1 ist des weiteren mit einer Arretierplatte 61 und einer Arretierfeder 62 versehen und der zweite Steuermechanismus B2 ist des weiteren mit einer Arretierplatte 63 und einer Arretierfeder 64 versehen. Jede Arretierplatte 61 und 63 ist in jeder radial in dem Gehäusekörper 31 definierten Entweichbohrung 31f so eingebaut, dass sie gleitfähig in der radialen Richtung des Gehäusekörpers 31 beweglich ist. Jede Arretierfeder 62 und 64 ist in dem jeweiligen Unterbringabschnitt 31g untergebracht. Daher ist jede Arretierplatte 61 und 63 durch die jeweilige Arretierfeder 62 und 64 so vorgespannt, dass sie aus der jeweiligen Entweichbohrung 31f vorragt. Jeder Endstückendabschnitt von jeder Arretierplatte 61 und 63 kann gleitfähig in die jeweilige Arretiernut 21k bzw. 21l eingeführt werden oder aus dieser entweichen werden. Daher werden die Arretierplatten 61 und 63 in der radialen Richtung entgegen der Vorspannkraft der Arretierfedern 62 und 64 bewegt, wenn das Öl zu den Arretiernuten 21k und 21l geliefert wird, so dass sie in das Entweichloch 31f entweichen. Die Endstückenden der Arretierplatten 61 und 63 können mit der Umfangsfläche des Rotors 21 in Kontakt gelangen. In diesem Fall kann der Rotor 21 gedreht werden. Des weiteren stimmen gemäß Fig. 2 die Endstückenden an den Innenseiten in der radialen Richtung der Arretiernuten 21k und 21l mit den Entweichlöchern 31f überein, wenn sich der Rotor 21 bei der Zwischenphasenposition relativ zu dem Gehäuse 30 befindet.
Eine Drehfeder ist zwischen dem Gehäuse 30 und dem Rotor 21 angeordnet, um den Rotor 21, der gedreht wird, in der Voreilwinkelrichtung relativ zu dem Gehäuse 30 vorzuspannen.
Daher kann der Rotor 21 in der Voreilwinkelrichtung relativ zu dem Gehäuse 30 mit einem günstigen Ansprechverhalten gedreht werden.
Das in Fig. 1 gezeigte Hydraulikdrucksteuerventil 100 bildet eine Öldruckschaltung C mit einer Ölpumpe 110, die durch den Motor 1 angetrieben wird, und einer Ölpfanne 120 von diesem. Des weiteren ist das Hydraulikdrucksteuerventil 100 ein variables elektromagnetisches Schieberventil zum Bewegen eines Schiebers 104 entgegen einer Feder 105 im Ansprechen auf einen elektrischen Strom, der zu einem Solenoid 103 durch eine elektronische Steuereinheit (ECU) geliefert wird. Die ECU steuert ein Zyklusverhältnis (%) des zu dem Solenoid 103 zu liefernden elektrischen Stroms derart, dass der Hubbetrag eines Drückelementes 130 zum Drücken des Schiebers 104 geändert wird. Die Position des Schiebers 104, die in einer Hülse 150 (siehe Fig. 2) angeordnet ist, wird folglich resultierend von der Zyklusverhältnissteuerung geändert. Daher kann die Öllieferung zu der Voreilölbahn 11, der Nacheilölbahn 12, dem ersten und dem zweiten Steuermechanismus B1 und B2 und das Ölablaufen von diesen gesteuert werden. Die Öldruckschaltung C ist aus einer Ölbahn S1, die die Ölpfanne 120 und die Ölpumpe 110 verbindet, einer Ölbahn S21, die eine (nicht gezeigte) Auslassöffnung der Ölpumpe 110 und eine erste Lieferöffnung 106a (die nachstehend beschrieben ist) des Hydraulikdrucksteuerventils 100 verbindet, einer Ölbahn S22 zum Verbinden der Auslassöffnung der Ölpumpe 110 und einer zweiten Lieferöffnung 106b (die nachstehend beschrieben ist) des Hydraulikdrucksteuerventils 100 und einer Ölbahn D gebildet, die eine Ablauföffnung 107 und die Ölpfanne 120 verbindet. In diesem Fall kann das Fluid von der Voreilwinkelkammer R1 und der Nacheilwinkelkammer R2 zu der Ölpfanne 120 über die Ablauföffnung 107 und die Ölbahn D ablaufen. Daher wird das Fluid in jeder Kammer R1 und R2 nicht als ein Widerstand entgegen einer Drehung des Flügels 23 in jeder Kammer R1 und R2 angewendet.
Die durch den Motor 1 angetriebene Ölpumpe 110 liefert das Öl von der Ölpfanne 120 zu den Lieferöffnungen 106a und 106b. Das Öl kann von der Ablauföffnung 107 zu der Ölpfanne 120 zirkulieren. Die ECU empfängt Signale, die durch verschiedene Sensoren erfasst werden und die einen Kurbelwinkel, einen Nockenwinkel, einen Drosselöffnungsgrad, eine Drehzahl des Verbrennungsmotors, eine Kühlwassertemperatur des Verbrennungsmotors und eine Fahrzeuggeschwindigkeit umfassen. Ein Ausgabesignal von der ECU d. h. ein Zyklusverhältnis des elektrischen Stroms, der zu dem Solenoid 103 geliefert wird, kann unter Anwendung einer vorbestimmten Steuerroutine auf der Grundlage der erfassten Signale im Ansprechen auf den Betriebszustand des Verbrennungsmotors gesteuert werden.
Wie dies in Fig. 5 in vergrößertem Maßstab dargestellt ist, ist der Schieber 104 des Hydraulikdrucksteuerventils 100 mit sechs Stegabschnitten 104a, 104b, 104c, 104d, 104e und 104f, fünf Ringnuten 104g, 104h, 104j, 104k und 104l, drei Ringnuten 150a, 150b und 105c und Verbindungsöffnungen 104m, 104n und 104p versehen. Jede Ringnut 104g, 104h, 104j, 104k und 104l ist zwischen jedem Stegabschnitt definiert. Jede Ringnut 150a, 150b und 150c ist in dem Schieber 150 definiert. Jede Verbindungsöffnung 104m, 104n und 104p ist zum Verbinden jeder Ringnut 104g, 104j und 104l und der Ablauföffnung 107 definiert. Ein Überdeckungsbetrag L1 zwischen der Ringnut 104g und der Ringnut 150a ist so eingestellt, dass er gleich wie oder geringer als ein Überdeckungsbetrag L2 zwischen der Ringnut 150a und der Ringnut 104h ist. Der Überdeckungsbetrag L2 ist so eingestellt, dass er geringer als ein Überdeckungsbetrag L3 zwischen der Ringnut 104j und der Ringnut 150b ist. Der Überdeckungsbetrag L3 ist so eingestellt, dass er gleich wie oder geringer als ein Überdeckungsbetrag L4 zwischen der Ringnut 104k und der Ringnut 150c ist. Der Überdeckungsbetrag L4 ist so eingestellt, dass er geringer als ein Überdeckungsbetrag L5 zwischen der Ringnut 150b und der Ringnut 104k ist. Der Überdeckungsbetrag L5 ist so eingestellt, dass er gleich wie oder geringer als ein Überdeckungsbetrag L6 zwischen der Ringnut 150c und der Ringnut 104l ist. Der Fluiddruckkanal hat des weiteren eine Ölbahn (eine dritte Ölbahn), die mit dem Relativdrehsteuerventil verbunden ist, und eine Ölbahn (eine vierte Ölbahn), die mit der Voreilwinkelkammer und der Nacheilwinkelkammer im Ansprechen auf die Position des Schiebers 104 verbunden ist.
Wenn der Schieber 104 so positioniert wird, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, d. h. wenn der Solenoid 103 im entregten Zustand bei einem Zyklusverhältnis von 0% ist, ist die Verbindung zwischen der ersten Lieferöffnung 106a und der Arretieröffnung 108 durch den Stegabschnitt 104b unterbrochen. Die Verbindung zwischen der zweiten Lieferöffnung 106b und der Nacheilöffnung 101 ist durch den Stegabschnitt 104d unterbrochen und die Verbindung zwischen der zweiten Lieferöffnung 106b und der Voreilöffnung 102 ist durch den Stegabschnitt 104e verwirklicht. Der Arretieröffnung 108 ist eine Verbindung mit der Ablauföffnung 107 über die Ringnut 104g und die Verbindungsöffnung 104m durch den Stegabschnitt 104b ermöglicht. Der Nacheilöffnung 101 kann außerdem eine Verbindung mit der Ablauföffnung 107 über die Ringnut 104j und die Verbindungsöffnung 104n durch den Stegabschnitt 104d ermöglicht sein. Daher kann das Öl von der Nacheilöffnung 101, der Arretieröffnung 108, der Arretiernut 21k des ersten Steuermechanismus B1, der Arretiernut 21l des zweiten Steuermechanismus B2 und der Nacheilwinkelkammer R2 ablaufen. Andererseits kann die Voreilwinkelkammer R1 mit Öl beliefert werden.
Wenn der Schieber 104 derart positioniert ist, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist, kann die Verbindung zwischen der ersten Lieferöffnung 106a und der Arretieröffnung 108 durch den Stegabschnitt 104b verwirklicht werden. Die Verbindung zwischen der Arretieröffnung 108 und der Ablauföffnung 107 ist durch den Stegabschnitt 104b unterbrochen. Die Verbindung zwischen der zweiten Lieferöffnung 106b und der Nacheilöffnung 101 ist durch den Stegabschnitt 104d unterbrochen. Die Verbindung zwischen der zweiten Lieferöffnung 106b und der Voreilöffnung 102 kann durch den Stegabschnitt 104e verwirklicht werden. Der Nacheilöffnung 101 ist eine Verbindung mit der Ablauföffnung 107 über die Ringnut 104j und die Verbindungsöffnung 104n durch den Stegabschnitt 104d ermöglicht. Daher können die Arretiernuten 21k und 21l des ersten und des zweiten Steuermechanismus B1 und B2 und die Voreilwinkelkammer R1 mit Öl beliefert werden. Andererseits kann das Öl aus der Nacheilwinkelkammer R2 ablaufen.
Wenn der Schieber 104 so positioniert ist, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist, kann die Verbindung zwischen der ersten Lieferöffnung 106a und der Arretieröffnung 108 durch den Stegabschnitt 104b verwirklicht werden. Die Verbindung zwischen der zweiten Lieferöffnung 106b und der Nacheilöffnung 101 ist durch den Stegabschnitt 104d unterbrochen. Die Verbindung zwischen der zweiten Lieferöffnung 106b und der Voreilöffnung 102 ist ebenfalls durch den Stegabschnitt 104e unterbrochen. Die Verbindung zwischen der Nacheilöffnung 101 und der Ablauföffnung 107 ist durch den Stegabschnitt 104d unterbrochen und die Verbindung zwischen der Voreilöffnung 102 und der Ablauföffnung 107 ist durch den Stegabschnitt 104e unterbrochen. Daher können die Arretiernuten 21k und 21l des ersten und des zweiten Steuermechanismus B1 und B2 mit Öl beliefert werden. Die Lieferung des Öls zu den Kammern R1 und R2 und das Ablaufen des Öls aus diesen ist unterbrochen.
Wenn der Schieber 104 so positioniert ist, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist, kann der ersten Lieferöffnung 106a eine Verbindung mit der Arretieröffnung 108 über die Ringnut 104h durch den Stegabschnitt 104c ermöglicht werden. Der zweiten Lieferöffnung 106b kann eine Verbindung mit der Nacheilöffnung 101 über die Ringnut 104k durch den Stegabschnitt 104d ermöglicht werden. Die Verbindung zwischen der zweiten Lieferöffnung 106b und der Voreilöffnung 102 ist durch den Stegabschnitt 104e unterbrochen. Der Voreilöffnung 102 kann eine Verbindung mit der Ablauföffnung 107 über die Ringnut 104l und die Verbindungsöffnung 104p durch den Stegabschnitt 104e ermöglicht werden. Daher kann das Öl zu den Arretiernuten 21k und 21l des ersten und des zweiten Steuermechanismus B1 und B2 und der Nacheilwinkelkammer R2 geliefert werden. Andererseits kann das Öl aus der Voreilwinkelkammer R1 ablaufen.
Das vorstehend beschriebene Hydraulikdrucksteuerventil 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hat die ECU zum Steuern des Anregungsbetriebs des Solenoids 103 auf der Grundlage der vorbestimmten Steuerroutine.
Beim Starten des angehaltenen Motors 1 wurde elektrischer Strom nicht zu dem Solenoid 103 des Hydraulikdrucksteuerventils 100 durch die ECU geliefert. Daher wird der Schieber 104 so gehalten, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Das von der Ölpumpe 110 abgegebene Öl kann zu der Voreilwinkelkammer R1 über die Öldruckschaltung C geliefert werden. Gleichzeitig kann das Öl von dem ersten und dem zweiten Steuermechanismus B1 und B2 und der Nacheilwinkelkammer R2 zu der Ölpfanne 120 über die Öldruckschaltung C ablaufen. Daher wird die Voreilwinkelkammer R1 allmählich mit dem Öl gefüllt. Außerdem werden der erste und der zweite Steuermechanismus B1 und B2, aus denen das Öl abgelaufen ist, so betätigt, dass sie arretieren. Genauer gesagt wird beim ursprünglichen Starten des Motors 1 der Rotor 21 in einer Nacheilrichtung relativ zu dem Gehäuse 3 aufgrund des von der Nockenwelle 10 aufgebrachten variablen Drehmomentes gedreht. Demgemäß wird, wenn die Phase des Rotors 21 relativ zu dem Gehäuse 30 bei der Voreilseite relativ zu der Zwischenphasenposition bei angehaltenem Motor 1 positioniert ist, der Rotor 21 in der Nacheilrichtung aufgrund des variablen Drehmomentes allmählich so gedreht, dass er die Zwischenphasenposition erreicht. Die Arretierplatten 61 und 63 stehen den Arretiernuten 21k und 21l gegenüber und werden dann in diese hinein eingeführt. Daher kann die Drehung des Rotors 21 relativ zu dem Gehäuse 30 durch den Arretiervorgang des ersten und des zweiten Steuermechanismus B1 und B2 verhindert werden.
Wenn andererseits die Phase des Rotors 21 relativ zu dem Gehäuse 30 bei der Nacheilseite relativ zu der Zwischenphasenposition positioniert ist, wird der Rotor 21 in der Voreilwinkelrichtung entsprechend dem in die Voreilwinkelkammer R1 eingefüllten Öl so gedreht, dass er die Zwischenphasenposition erreicht. Die Arretierplatten 61 und 63 stehen den Arretiernuten 21k und 21l gegenüber und werden dann in diese eingeführt. Daher kann die Drehung des Rotors 21 relativ zu dem Gehäuse 30 durch den Arretiervorgang des ersten und des zweiten Steuermechanismus B1 und B2 verhindert werden.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, kann die Phase des Rotors 21 relativ zu dem Gehäuse 30 bei der Zwischenphasenposition gehalten werden, indem der Arretiervorgang des ersten und des zweiten Steuermechanismus B1 und B2 in fester Weise ausgeführt wird.
Wenn der Rotor 21 bei der Zwischenphasenposition relativ zu dem Gehäuse 30 durch den Arretiervorgang des ersten und des zweiten Steuermechanismus B1 und B2 gehalten wird, können die Flügel 23 im Ansprechen auf die Drehung des Rotors 21 aufgrund des von der Nockenwelle 10 aufgebrachten variablen Drehmomentes gedreht werden. In diesem Fall wird das Volumen der mit dem Öl gefüllten Voreilwinkelkammer R1 (oder die mit dem Öl gefüllt wird) durch die gedrehten Flügel 23 verändert (genauer gesagt verringert), so dass die Öldruckhöhe sich ändert (genauer gesagt zunimmt). Die erste Fluidbahn zum Betätigen des ersten und des zweiten Steuermechanismus B1 und B2 ist unabhängig von einer Ölbahn (einer zweiten Fluidbahn des Fluiddruckkanals) zum Liefern des Öls zu der Voreilwinkelkammer R1 und zum Ablaufen des Öls aus dieser definiert. Die Änderung des Öldrucks wirkt folglich nicht auf die Arretiernuten 21k und 21l. Daher kann selbst dann, wenn das Öl zu der Voreilwinkelkammer R1 beim Starten des Motors 1 geliefert wird, verhindert werden, dass die Arretierplatten 61 und 63 aufgrund des variablen Drehmomentes freigegeben werden, oder es kann verhindert werden, dass sie im freigegebenen Zustand gehalten werden.
Daher kann gemäß dem Steuergerät für die variable Ventilzeit des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung die Phase des Rotors 21 relativ zu dem Gehäuse 30 sicher bei der Zwischenphasenposition gehalten werden. Des weiteren kann beim Starten des Motors 1 verhindert werden, dass der erste und der zweite Steuermechanismus B1 und B2 freigegeben werden, und es kann verhindert werden, dass der Rotor 21 sich aufgrund des von der Nockenwelle 10 aufgebrachten variablen Momentes dreht. Daher kann ein aufgrund des Kontaktes der Flügel 23 mit den Vorsprüngen 31d und 31e bewirktes Geräusch vermieden werden. Des weiteren kann die Phase der Nockenwelle 10 relativ zu der Kurbelwelle 2 bei der vorbestimmten Phase gehalten werden, ohne durch die Änderung der Phase des Rotors 21 relativ zu dem Gehäuse 30 beeinflusst zu werden. Daher kann verhindert werden, dass die Startleistung des Motors 1 verschlechtert wird.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, kann der zu dem Solenoid 103 gelieferte elektrische Strom durch die ECU auf der Grundlage der vorbestimmten Steuerroutine gesteuert werden. Daher kann gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bei normaler Betätigung des Motors 1 die Drehphase des Rotors 21 relativ zu dem Gehäuse 30 folglich bei einer vorbestimmten Phase innerhalb eines Bereiches zwischen der am weitesten nacheilenden Winkelphase, bei der das Volumen der Voreilwinkelkammer R1 bei minimaler Höhe eingestellt ist und das Volumen der Nacheilwinkelkammer R2 bei maximaler Höhe eingestellt ist, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, und der am weitesten voreilenden Winkelphasenposition eingestellt werden, bei der das Volumen der Nacheilwinkelkammer R2 bei minimaler Höhe eingestellt ist und das Volumen der Voreilwinkelkammer R1 bei maximaler Höhe eingestellt ist, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Daher kann bei Betätigung des Motors 1 die Ventilöffnungszeit/Ventilschließzeit des Einlassventils und des Auslassventils zwischen dem Öffnungsvorgang/Schließvorgang bei Zustand mit am weitesten nacheilenden Winkel und dem Öffnungsvorgang/Schließvorgang bei dem Zustand mit am weitesten voreilenden Winkel bei Bedarf eingestellt werden. Wenn der Rotor 21 in der Voreilwinkelrichtung gedreht wird, wird das Hydraulikdrucksteuerventil 100 so eingestellt, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist, indem das Solenoid 103 mit dem elektrischen Strom mit dem durch die ECU gesteuerten Zyklusverhältnis beliefert wird. Wenn der Rotor 21 in der Nacheilwinkelrichtung gedreht wird, wird das Hydraulikdrucksteuerventil 100 so eingestellt, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist, indem das Solenoid 103 mit dem elektrischen Strom mit dem durch die ECU gesteuerten Zyklusverhältnis beliefert wird.
Das Hydraulikdrucksteuerventil 100 ist so aufgebaut, dass es das Öl zu dem ersten und dem zweiten Steuermechanismus B1 und B2 dann liefert, wenn das Öl zu entweder der Voreilwinkelkammer R1 oder der Nacheilwinkelkammer R2 geliefert wird. Daher werden der erste und der zweite Steuermechanismus B1 und B2 schnell freigegeben, wenn der Rotor 21 in der Voreilwinkelrichtung oder in der Nacheilwinkelrichtung gedreht wird, wobei die Drehung des Rotors 21 relativ zu dem Gehäuse 30 gestattet werden kann. D. h. der gleichmäßige Betrieb des Steuergerätes für die variable Ventilzeit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann sichergestellt werden, ohne dass die Drehung des Rotors 21 verhindert wird.
Alternativ kann das Öl abwechselnd zu den Kammern R1 und R2 geliefert werden, indem die in den Fig. 6 und 8 gezeigten Zustände des Hydraulikdrucksteuerventils 100 abwechselnd geändert werden. Daher kann das Öl zu beiden Kammern R1 und R2 geliefert werden. In diesem Fall kann die Phase des Rotors 21 relativ zu dem Gehäuse 30 gleichmäßig von dem Zustand (dem ersten Zustand), der bei der Zwischenphasenposition durch den ersten und den zweiten Steuermechanismus B1 und B2 gehalten wird, zu dem anderen Zustand (zweiter Zustand) verschoben werden, der bei der Zwischenphasenposition durch das in die Kammern R1 und R2 eingefüllte Öl gehalten wird.
Nachstehend ist das Steuergerät für die variable Ventilzeit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das Steuergerät für die variable Ventilzeit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Steuergerät gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel im Hinblick auf den Aufbau eines Hydraulikdrucksteuerventils 200. Die gleichen Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, die bei dem ersten Ausführungsbeispiel angewendet wurden, und deren Beschreibung wird zum Zwecke der Vereinfachung der Darlegung weggelassen.
Das in Fig. 9 gezeigte Hydraulikdrucksteuerventil 200 bildet die Öldruckschaltung C mit der durch den Motor 1 angetriebenen Ölpumpe 110 und der Ölpfanne 120 von diesem. Des weiteren ist das Hydraulikdrucksteuerventil 200 das variable elektromagnetische Schieberventil zum Bewegen eines Schiebers 204 entgegen der Feder 105 im Ansprechen auf den elektrischen Strom, der zu dem Solenoid 103 durch die ECU geliefert wird. Die ECU steuert das Zyklusverhältnis (%) des zu dem Solenoid 103 zu liefernden elektrischen Stromes so, dass der Hubbetrag des Schiebers 204 geändert wird. Daher ist das Hydraulikdrucksteuerventil 200 so aufgebaut, dass das zu der Voreilölbahn 11, der Nacheilölbahn 12, dem ersten und dem zweiten Steuermechanismus B1 und B2 gelieferte Fluid und das aus diesem ablaufende Fluid gesteuert wird.
Wie dies in vergrößertem Maßstab in Fig. 10 gezeigt ist, ist der Schieber 204 mit sieben Stegabschnitten 204a, 204b, 204c, 204d, 204e, 204f, 204g, sechs Ringnuten 204h, 204j, 204k, 204l, 204m und 204n, sechs Ringnuten 150f, 150g, 150h, 150i, 150j, 150k und Verbindungsöffnungen 204p, 204q und 204r versehen. Jede Ringnut 204h, 204j, 204k, 204l, 204m und 204n ist zwischen jedem Stegabschnitt definiert. Jede Verbindungsöffnung 204p, 204q und 204r ist zum Verbinden von jeder Ringnut 204h, 204k und 204n mit der Ablauföffnung 107 definiert. Ein Überdeckungsbetrag L1 zwischen den Ringnuten 204n und 150k ist so eingestellt, dass er gleich wie oder geringer als ein Überdeckungsbetrag L2 zwischen den Ringnuten 150i und 204m ist. Der Überdeckungsbetrag L2 ist kleiner als ein Überdeckungsbetrag L3 zwischen den Ringnuten 204h und 150f eingestellt. Der Überdeckungsbetrag L3 ist gleich wie oder geringer als ein Überdeckungsbetrag L4 zwischen den Ringnuten 150f und 204j eingestellt. Der Überdeckungsbetrag L4 ist kleiner als ein Überdeckungsbetrag L5 zwischen den Ringnuten 204k und 150h eingestellt. Der Überdeckungsbetrag L5 ist gleich wie oder kleiner als ein Überdeckungsbetrag L6 zwischen den Ringnuten 204m und 150j eingestellt. Der Überdeckungsbetrag L6 ist kleiner als ein Überdeckungsbetrag L7 zwischen den Ringnuten 150h und 204l eingestellt. Der Überdeckungsbetrag L7 ist gleich wie oder geringer als ein Überdeckungsbetrag L8 zwischen den Ringnuten 150j und 204n eingestellt. Eine Ringnut 204s, die mit der Voreilöffnung 102 in Verbindung steht, ist mit den Ringnuten 204m und 204n verbunden.
Wenn der Schieber 204 so positioniert ist, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist, d. h. wenn der Solenoid 103 im entregten Zustand bei einem Zyklusverhältnis von 0% ist, ist die Verbindung zwischen der ersten Lieferöffnung 106a und der Arretieröffnung 108 durch den Stegabschnitt 204b unterbrochen. Die Verbindung zwischen der zweiten Lieferöffnung 106b und der Nacheilöffnung 101 ist durch den Stegabschnitt 204d unterbrochen und die Verbindung zwischen der zweiten Lieferöffnung 106b und der Voreilöffnung 102 ist durch den Stegabschnitt 204e verwirklicht. Der Arretieröffnung 108 kann eine Verbindung mit der Ablauföffnung 107 über die Ringnut 204h und die Verbindungsöffnung 204t durch den Stegabschnitt 204b ermöglicht werden. Der Nacheilöffnung 101 kann außerdem eine Verbindung mit der Ablauföffnung 107 über die ringartige Nut 204k und die Verbindungsöffnung 204q durch den Stegabschnitt 204d ermöglicht werden. Der Voreilöffnung 102 kann außerdem eine Verbindung mit der Ablauföffnung 107 über die ringartige Nut 204n und die Verbindungsöffnung 204r durch den Stegabschnitt 204g ermöglicht werden. Daher kann das Öl aus der Nacheilöffnung 101, der Voreilöffnung 102 und der Arretieröffnung 108 ablaufen. Daher kann das Öl aus den Arretiernuten 21k und 21l des ersten und des zweiten Steuermechanismus B1 und B2, der Nacheilwinkelkammer R2 und der Voreilwinkelkammer R1 ablaufen.
Wenn der Schieber 204 so positioniert ist, wie dies in Fig. 11 gezeigt ist, ist die Verbindung zwischen der ersten Lieferöffnung 106a und der Arretieröffnung 108 durch den Stegabschnitt 204b unterbrochen. Der Arretieröffnung 108 kann eine Verbindung mit der Ablauföffnung 107 über die Ringnut 204h und die Verbindungsöffnung 204p durch den Stegabschnitt 204b ermöglicht werden. Die Verbindung zwischen der zweiten Lieferöffnung 106b und der Nacheilöffnung 101 ist durch den Stegabschnitt 204d unterbrochen. Die Verbindung zwischen der zweiten Lieferöffnung 106b und der Voreilöffnung 102 kann durch den Stegabschnitt 204e verwirklicht werden. Die Verbindung zwischen der Voreilöffnung 102 und der Ablauföffnung 107 ist durch den Stegabschnitt 204g unterbrochen. Der Nacheilöffnung 101 kann eine Verbindung mit der Ablauföffnung 107 über die ringartige Nut 104k und die Verbindungsöffnung 204q durch den Stegabschnitt 204d ermöglicht werden. Daher kann das Öl zu der Voreilwinkelkammer R1 geliefert werden. Andererseits kann das Öl aus den Arretiernuten 21k und 21l des ersten und zweiten Steuermechanismus B1 und B2 und der Nacheilwinkelkammer R2 ablaufen.
Wenn der Schieber 204 so positioniert ist, wie dies in Fig. 12 gezeigt ist, kann die Verbindung zwischen der ersten Lieferöffnung 106a und der Arretieröffnung 108 durch den Stegabschnitt 204b verwirklicht werden und die Verbindung zwischen der ersten Lieferöffnung 106a und der Ablauföffnung 107 wird dadurch unterbrochen. Die Verbindung zwischen der zweiten Lieferöffnung 106b und der Nacheilöffnung 101 ist durch den Stegabschnitt 204d unterbrochen. Der Nacheilöffnung 101 kann eine Verbindung mit der Ablauföffnung 107 über die Ringnut 204k und die Verbindungsöffnung 204q durch den Stegabschnitt 204d ermöglicht werden. Der Voreilöffnung 102 kann eine Verbindung mit der zweiten Lieferöffnung 106b über die Ringnuten 204l und 204m durch den Stegabschnitt 204e ermöglicht werden. Die Verbindung zwischen der Voreilöffnung 102 und der Ablauföffnung 107 ist durch die Stegabschnitte 204f und 204g unterbrochen. Daher kann das Öl zu den Arretiernuten 21k und 21l des ersten und des zweiten Steuermechanismus B1 und B2 und der Voreilwinkelkammer R1 geliefert werden. Andererseits kann das Öl aus der Nacheilwinkelkammer R2 ablaufen.
Wenn der Schieber 204 so positioniert ist, wie dies in Fig. 13 gezeigt ist, kann die Verbindung zwischen der ersten Lieferöffnung 106a und der Arretieröffnung 108 durch den Stegabschnitt 204 verwirklicht werden. Die Verbindung zwischen der zweiten Lieferöffnung 106b und der Nacheilöffnung 101 ist durch den Stegabschnitt 204d unterbrochen. Die Verbindung zwischen der zweiten Lieferöffnung 106b und der Voreilöffnung 102 ist ebenfalls durch den Stegabschnitt 204f unterbrochen. Die Verbindung zwischen der Nacheilöffnung 101 und der Ablauföffnung 107 ist durch den Stegabschnitt 204d unterbrochen. Die Verbindung zwischen der Voreilöffnung 102 und der Ablauföffnung 107 ist durch die Stegabschnitte 204f und 204g unterbrochen. Daher kann das Öl zu den Arretiernuten 21k und 21l des ersten und des zweiten Steuermechanismus B1 und B2 geliefert werden. Die Lieferung des Öls zu den Kammern R1 und R2 und das Ablaufen des Öles aus diesen kann unterbrochen werden.
Wenn der Schieber 204 so positioniert ist, wie dies in Fig. 14 gezeigt ist, kann die Verbindung zwischen der ersten Lieferöffnung 106a und der Arretieröffnung 108 durch den Stegabschnitt 204b verwirklicht werden. Der Nacheilöffnung 101 kann eine Verbindung mit der zweiten Lieferöffnung 106b über die Ringnut 204l durch den Stegabschnitt 204d ermöglicht werden. Die Verbindung zwischen der zweiten Lieferöffnung 106b und der Voreilöffnung 102 ist durch den Stegabschnitt 204f unterbrochen. Der Voreilöffnung 102 kann eine Verbindung mit der Ablauföffnung 107 über die Ringnut 204n und die Verbindungsöffnung 204r durch den Stegabschnitt 204f ermöglicht werden. Daher kann das Öl zu den Arretiernuten 21k und 21l des ersten und des zweiten Steuermechanismus B1 und B2 und der Nacheilwinkelkammer R2 geliefert werden. Andererseits kann das Öl aus der Voreilwinkelkammer R1 ablaufen.
Das vorstehend beschriebene Hydraulikdrucksteuerventil 200 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hat die ECU zum Steuern des Anregungsbetriebs des Solenoids 103 auf der Grundlage der vorbestimmten Steuerroutine.
Beim Starten des angehaltenen Motors 1 wird der elektrische Strom nicht zu dem Solenoid 103 des Hydraulikdrucksteuerventils 200 durch die ECU geliefert. Daher wird der Schieber 204 so gehalten, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist. Das von der Ölpumpe 110 abgegebene Öl kann nicht zu dem Steuergerät für die variable Ventilzeit durch das Hydraulikdrucksteuerventil 200 geliefert werden. Gleichzeitig kann das Öl von dem ersten Steuermechanismus B1, dem zweiten Steuermechanismus B2, der Voreilwinkelkammer R1 und der Nacheilwinkelkammer R2 über die Hydraulikschaltung C ablaufen. Daher werden der erste und der zweite Steuermechanismus B1 und B2 im Ansprechen auf das aus diesen ablaufende Öl arretiert. In diesem Fall ist das Öl von den Kammern R1 und R2 abgelaufen. Daher kann die Drehung des Rotors 21 relativ zu dem Gehäuse 30 durch das variable Moment gleichmäßig ausgeführt werden, das von der Nockenwelle 10 aufgebracht wird. Wenn der Drehbereich des Rotors 21 relativ zu dem Gehäuse 30 beim Starten des Motors 1 zunimmt und wenn die Phase des Rotors 21 relativ zu dem Gehäuse 30 bei der Voreilseite der Zwischenphasenposition oder bei seiner Nacheilseite positioniert ist, kann die Phase des Rotors 21 relativ zu dem Gehäuse 30 zu der Zwischenphasenposition aufgrund des von der Nockenwelle 10 aufgebrachten variablen Momentes variiert werden. Wenn der Rotor 21 relativ zu dem Gehäuse 30 bei der Zwischenphasenposition positioniert ist, können der erste und der zweite Steuermechanismus B1 und B2 in den Arretiernuten 21k und 21l untergebracht werden. Daher kann die Drehung des Rotors 21 relativ zu dem Gehäuse 30 verhindert werden. Des weiteren kann die Phase des Rotors 21 relativ zu dem Gehäuse 30 bei der Zwischenphasenposition gehalten werden.
Gemäß dem Steuergerät für die variable Ventilzeit des zweiten Ausführungsbeispiels und gemäß dem Steuerventil für die variable Ventilzeit des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung kann der Rotor 21 bei der Zwischenphasenposition durch den ersten und den zweiten Steuermechanismus B1 und B2 gehalten werden. Wenn die Kammern R1 und R2 mit Öl gefüllt sind, wird das Volumen der Voreilwinkelkammer R1 oder der Nacheilwinkelkammer R2 durch die Flügel 23 im Ansprechen auf die Drehung des Rotors 21 verändert (genauer gesagt verringert). Daher wird der in die Voreilwinkelkammer R1 oder in die Nacheilwinkelkammer R2 eingefüllte Öldruck verändert (genauer gesagt erhöht). Jedoch ist die erste Fluidbahn zum Betätigen des ersten und des zweiten Steuermechanismus B1 und B2 unabhängig von der zweiten Fluidbahn für das Zuführen des Öls zu der Voreilwinkelkammer R1 und der Nacheilwinkelkammer R2 definiert. Daher wird die Öldruckänderung nicht zu den Arretiernuten 21k und 21l übertragen.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Darlegung kann, selbst wenn Öl zu der Voreilwinkelkammer R1 oder der Nacheilwinkelkammer R2 beim Starten des Motors 1 geliefert ist, verhindert werden, dass die Arretierplatten 61 und 63 des ersten und des zweiten Steuermechanismus B1 und B2 aufgrund des variablen Momentes freigegeben werden, das von der Nockenwelle 10 aufgebracht wird. Des weiteren kann verhindert werden, dass die Arretierplatten 61und 63 in dem freigegebenen Zustand gehalten werden, wodurch die Phase des Rotors 21 relativ zu dem Gehäuse 30 bei der Zwischenphasenposition sichergestellt werden kann. Daher kann das durch die Änderung der Phase des Rotors 21 relativ zu dem Gehäuse 30 bewirkte Geräusch vermieden werden. Daher kann verhindert werden, dass sich die Startleistung des Motors 1 verschlechtert.
Wenn bei dem zweiten Ausführungsbeispiel das Hydraulikdrucksteuerventil 200 gemäß Fig. 10 eingestellt ist, läuft das Öl aus der Voreilwinkelkammer R1, der Nacheilwinkelkammer R2, dem ersten und dem zweiten Steuermechanismus B1 und B2 beim Starten des Motors 1 ab. Daher wird die Phase des Rotors 21 relativ zu dem Gehäuse 30 bei der Zwischenphasenposition durch den ersten und den zweiten Steuermechanismus B1 und B2 wirkgehalten. Wenn andererseits das Hydraulikdrucksteuerventil 200 gemäß Fig. 11 eingestellt ist, wird die Phase des Rotors 21 relativ zu dem Gehäuse 30 bei der Zwischenphasenposition durch das Öl gehalten, das in die Voreilwinkelkammer R1 oder in die Nacheilwinkelkammer R2 eingefüllt ist. Wenn das Hydraulikdrucksteuerventil 200 aus dem in Fig. 10 dargestellten Zustand in den anderen in Fig. 11 gezeigten Zustand verschoben wird, kann der erste und der zweite Steuermechanismus B1 und B2 noch arretiert gehalten werden, selbst wenn das Öl zu der Voreilwinkelkammer R1 oder der Nacheilwinkelkammer R2 geliefert worden ist. Daher kann verhindert werden, dass die Arretierplatten 61 und 63 aus den Arretiernuten 21k und 21l aufgrund der Öldruckänderung außer Eingriff gebracht werden, wenn nicht ausreichend Öl zu der Voreilwinkelkammer R1 oder der Nacheilwinkelkammer R2 (oder zu beiden Kammer R1 und R2) geliefert worden ist. In diesem Fall kann verhindert werden, dass die Phase des Rotors 21 relativ zu dem Gehäuse 30 schwankt, wenn das Phasenhalten durch den ersten und den zweiten Steuermechanismus B1 und B2 zu dem anderen Phasenhalten durch das Öl verschoben wird, das zu der Voreilwinkelkammer R1 oder der Nacheilwinkelkammer R2 geliefert wird.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird der zu dem Solenoid 103 gelieferte elektrische Strom durch die ECU auf der Grundlage der vorbestimmten Steuerroutine gesteuert. Daher kann gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bei normaler Betätigung des Motors 1 die Drehphase des Rotors 21 relativ zu dem Gehäuse 30 folglich bei der vorbestimmten Phase innerhalb des Bereiches zwischen der Phase mit dem am weitesten nacheilenden Winkel, bei der das Volumen der Voreilwinkelkammer R1 bei minimaler Höhe eingestellt ist und das Volumen der Nacheilwinkelkammer R2 bei maximaler Höhe eingestellt ist, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, und der Phase mit am weitesten voreilenden Winkel eingestellt werden, bei der das Volumen der Nacheilwinkelkammer R2 bei minimaler Höhe und das Volumen der Voreilwinkelkammer R1 bei maximaler Höhe eingestellt ist, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Daher kann bei Betätigung des Motors 1 die Ventilöffnungszeit/Ventilschließzeit des Einlassventils und des Auslassventils zwischen der Öffnungsbetätigung/Schließbetätigung im Zustand mit am weitesten nacheilenden Winkel und der Öffnungsbetätigung/Schließbetätigung bei dem Zustand mit am weitesten voreilenden Winkel bei Bedarf eingestellt werden. Wenn der Rotor 21 in der Voreilwinkelrichtung gedreht wird, wird das Hydraulikdrucksteuerventil 200 so eingestellt, wie dies in Fig. 12 gezeigt ist, indem der Solenoid 103 mit dem elektrischen Strom mit dem durch die ECU gesteuerten Zyklusverhältnis beliefert wird. Wenn der Rotor 21 in der Nacheilrichtung gedreht wird, wird das Hydraulikdrucksteuerventil 100 so eingestellt, wie dies in Fig. 14 gezeigt ist, indem der Solenoid 103 mit dem elektrischen Strom mit dem durch die ECU gesteuerten Zyklusverhältnis beliefert wird. Wenn die Phase des Rotors 21 relativ zu dem Gehäuse 30 bei der vorbestimmten Phase gehalten wird, wird der elektrische Strom mit dem gesteuerten Zyklusverhältnis zu dem Solenoid 103 so geliefert, dass das Hydraulikdrucksteuerventil 200 gemäß Fig. 13 eingestellt wird. In diesem Fall kann das Öl zu dem ersten und dem zweiten Steuermechanismus B1 und B2 geliefert werden, wobei die Arretierplatten 61 und 63 bei freigegebenem Zustand gehalten werden. Unter der Annahme, dass die Phase des Rotors 21 aus der tatsächlichen Position in die Voreilwinkelrichtung (oder in die Nacheilwinkelrichtung) verschoben wird, kann der Rotor 21 gleichmäßig gedreht werden, indem das Öl zu der Voreilwinkelkammer R1 und der Nacheilwinkelkammer R2 geliefert wird.
Wenn das Öl zu der Voreilwinkelkammer R1 oder der Nacheilwinkelkammer R2 geliefert wird, wird das Öl außerdem zu dem ersten und dem zweiten Steuermechanismus B1 und B2 geliefert. Daher werden, wenn der Rotor 21 in der Voreilwinkelrichtung oder in der Nacheilwinkelrichtung gedreht wird, der erste und der zweite Steuermechanismus B1 und B2 freigegeben. Daher kann die Relativdrehung des Rotors 21 gleichmäßig ausgeführt werden, ohne blockiert zu werden.
Der Freigabevorgang des ersten und des zweiten Steuermechanismus B1 und B2 kann unabhängig von der Öllieferung zu den Kammern R1 und R2 ausgeführt werden. Daher können der erste und der zweite Steuermechanismus B1 und B2 freigegeben werden, nachdem ausreichend Öl zu den Kammern R1 und R2 geliefert worden ist. Daher kann die Änderung der Phase des Rotors 21 verhindert werden. Des Weiteren werden der erste und der zweite Steuermechanismus B1 und B2 nicht durch das variable Moment bei jeder Kammer R1 und R2 beeinflusst. Daher kann verhindert werden, dass der Arretiervorgang und der Freigabevorhang des ersten und des zweiten Steuermechanismus B1 und B2 fehlerhaft aufgrund des variablen Momentes ausgeführt wird.
Gemäß dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden der erste und der zweite Steuermechanismus (der Relativdrehsteuermechanismus) B1 und B2 freigegeben, wenn das Öl zu den Arretiernuten 21k und 21l geliefert wird, und sie werden arretiert, wenn das Öl aus diesen abläuft. Alternativ können der erste und der zweite Steuermechanismus B1 und B2 freigegeben werden, wenn das Öl aus den Arretiernuten 21k und 21l abläuft, und sie können arretiert werden, wenn das Öl zu diesen geliefert wird.
Des Weiteren wird gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung des Hydraulikdrucksteuerventils 100 aus dem in Fig. 5 gezeigten Zustand in den in Fig. 8 gezeigten Zustand über die in den Fig. 6 und 7 gezeigten Zustände im Ansprechen auf den elektrischen Strom verschoben, der zu dem Solenoid 103 geliefert wird. Alternativ kann das Hydraulikdrucksteuerventil 100 so eingestellt werden, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist, wenn der elektrische Strom nicht zu diesem geliefert wird, und es kann aus dem in Fig. 8 gezeigten Zustand in den in Fig. 5 gezeigten Zustand über die in den in Fig. 7 und 6 gezeigten Zustände verschoben werden.
Des Weiteren wird gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das Hydraulikdrucksteuerventil 200 aus dem in Fig. 10 gezeigten Zustand in den in Fig. 14 gezeigten Zustand über die in den Fig. 11, 12 und 13 gezeigten Zustände im Ansprechen auf den elektrischen Strom verschoben, der zu dem Solenoid 103 geliefert wird. Alternativ kann das Hydraulikdrucksteuerventil 200 so eingestellt werden, wie dies in Fig. 14 gezeigt ist, wenn der elektrische Strom nicht zu diesem geliefert wird, und es kann aus dem in Fig. 14 gezeigten Zustand in den in Fig. 10 gezeigten Zustand über die in den Fig. 13, 12 und 11 Zustände verschoben werden.
Des weiteren kann gemäß Fig. 1 eine Blende L für die Ölbahn S21 vorgesehen sein, die die erste Lieferöffnung 106a und die Ölpumpe 110 verbindet. Dem gemäß kann verhindert werden, dass die durch die Ölpumpe 110 bewirkte Öldruckschwankung zu den Arretiernuten 21k und 21l über das Hydraulikdrucksteuerventil 100 übertragen wird. Daher wird verhindert, dass die Arretierplatten 61 und 63 wiederholt mit den Arretiernuten 21k und 21l in Eingriff gelangen und von diesen aus Eingriff geraten aufgrund der Öldruckschwankung. Das heißt das Geräusch aufgrund der wiederholten Vorgänge des in Eingriffgelangens und des außer Eingriffgelangens kann vermieden werden. Des Weiteren kann verhindert werden, dass die Phase des Rotors 21 relativ zu dem Gehäuse 30 nicht durch den ersten und den zweiten Steuermechanismus (den Relativdrehsteuermechanismus) B1 und B2 aufgrund des außer Eingriffgelangens der Arretierplatten 61 und 63 sichergestellt ist. Des Weiteren wird verhindert, dass die durch die Volumenänderung in der Voreilwinkelkammer R1 im Ansprechen auf die Drehung des Rotors 21 (d. h. des Flügels 23) bewirkte Öldruckänderung zu den Arretiernuten 21k und 21l über die zweite Fluidbahn (die Ölbohrung 21f, die mittlere innere Bohrung 21b, die axiale Ölbahn 41, die Voreilölbahn 11, die Ölbahnen 13 und 14), die Voreilöffnung 102 des Hydraulikdrucksteuerventils 100 (oder des Hydraulikdrucksteuerventils 200), einer Ölbahn (eine vierte Fluidbahn des Fluiddruckkanals), die durch die Ringnut 104k (die Ringnut 204m) in dem Hydraulikdrucksteuerventil 100 (oder dem Hydraulikdrucksteuerventil 200) definiert ist, der zweiten Lieferöffnung 106b, der Ölbahn S22 und der Ölbahn S21 übertragen wird. In der gleichen Weise wird verhindert, dass die durch die Volumenänderung in der Nacheilwinkelkammer R2 im Ansprechen auf die Drehung des Rotors 21 das heißt des Flügels 23 bewirkte Öldruckänderung zu den Arretiernuten 21k, 21l über die zweite Fluidbahn (die Ölbohrungen 21g und 21c, die Ölbahn 42, die Nacheilölbahn 12, die Ölbahnen 15 und 16), die Nacheilöffnung 110 des Hydraulikdrucksteuerventils 100 (oder des Hydraulikdrucksteuerventils 200), einer Ölbahn (der vierten Fluidbahn), die durch die Ringnut 104k (oder die Ringnut 204l) in dem Hydraulikdrucksteuerventil 100 (oder dem Hydraulikdrucksteuerventil 200) definiert ist, der zweiten Lieferöffnung 106b, der Ölbahn S22 und der Ölbahn S21 übertragen wird.
Daher kann verhindert werden, dass die Arretierplatten 61 und 63 wiederholt mit den Arretiernuten 21k und 21l in Eingriff gelangen und von diesen außer Eingriff gelangen, wobei das Geräusch aufgrund des wiederholten Eingriffsvorgangs/Außereingriffsvorgangs vermieden werden kann. Des weiteren kann verhindert werden, dass die Phase des Rotors 21 relativ zu dem Gehäuse 30 nicht durch die Relativdrehsteuermechanismen B1 und B2 aufgrund des außer Eingriffgelangens der Arretierplatten 61 und 63 sichergestellt ist.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, kann die Blende L bei sowohl dem ersten als auch dem zweiten Ausführungsbeispiel angewendet werden. Obwohl die Blende L für die Ölbahn S21 gemäß dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, kann die Blende L definiert werden, indem ein Querschnittsfläche der Ölbahn S21 teilweise verringert wird. Des weiteren kann die Ölbahn S21 definiert werden, indem die Breite oder Länge der in dem Hülsenabschnitt 150 definierten Ölbahn 150d, die Breite oder Länge der die Ölbahn 150 mit den Ringnuten 104h und 204j verbindenden Ölbahnen 150e und 150h eingestellt werden.
Die Prinzipien, die bevorzugten Ausführungsbeispiele und der Betriebsmodus der vorliegenden Erfindung sind in der vorstehend dargelegten Beschreibung erörtert worden. Jedoch soll die zu schützende Erfindung nicht auf die speziellen offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt sein. Des weiteren sollen die hierbei beschriebenen Ausführungsbeispiele als Veranschaulichung und nicht als Einschränkung erachtet werden. Variationen und Veränderungen können angefertigt werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Demgemäß sollen ausdrücklich derartige Veränderungen, Abwandlungen und Äquivalente in den Umfang der vorliegenden Erfindung fallen, der durch die Ansprüche definiert ist.
Das Steuergerät für die variable Ventilzeit hat den Relativdrehsteuermechanismus und den Fluiddruckkanal. Der Relativdrehsteuermechanismus hemmt eine Relativdrehung zwischen einem Rotor und einem Gehäuse bei einer Zwischenphasenposition zwischen der Position mit der am weitesten voreilenden Winkelphase und der Position mit der am weitesten nacheilenden Winkelphase. Der Fluiddruckkanal hat eine erste Fluidbahn zum Liefern des Fluids zu dem Relativdrehsteuermechanismus und zum Ablaufen des Fluids aus diesem und eine zweite Fluidbahn zum Liefern des Fluids zu einer Voreilwinkelkammer und einer Nacheilwinkelkammer und zum Ablaufen des Fluids aus diesen. Die erste Fluidbahn ist unabhängig von der zweiten Fluidbahn definiert.

Claims

1. Steuergerät für eine variable Ventilzeit mit:
einem Gehäuse, das einstückig mit entweder einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors oder einer Nockenwelle von diesem gedreht wird;
einem Rotor, der in dem Gehäuse vorgesehen ist und sich einstückig mit der anderen Welle d. h. der Nockenwelle oder der Kurbelwelle dreht;
einer Hydraulikkammer, die zwischen dem Gehäuse und dem Rotor definiert ist;
einem Flügel, der an dem Rotor eingebaut ist, um die Hydraulikkammer in eine Voreilwinkelkammer oder eine Nacheilwinkelkammer zu teilen;
einem Relativdrehsteuermechanismus zum Hemmen einer Relativdrehung zwischen dem Rotor und dem Gehäuse bei einer Zwischenphasenposition zwischen der Position mit der am meisten voreilenden Winkelphase und der Position mit der am meisten nacheilenden Winkelphase im Ansprechen auf ein Fluid, das zu dem Relativdrehsteuermechanismus geliefert wird, und einem Fluid, das aus diesem abläuft; und
einem Fluiddruckkanal zum Steuern des Fluids, das zu der Voreilwinkelkammer, der Nacheilwinkelkammer und dem Relativdrehsteuermechanismus geliefert worden ist, und zum Steuern des Fluids, das aus diesen abläuft, wobei der Fluiddruckkanal Folgendes hat: eine erste Fluidbahn für ein Liefern des Fluids zu dem Relativdrehsteuermechanismus und für ein Ablaufen des Fluids aus diesem unabhängig von einer zweiten Fluidbahn für ein Liefern des Fluids zu der Voreilwinkelkammer und der Nacheilwinkelkammer und für ein Ablaufen des Fluids aus diesen.

2. Steuergerät für eine variable Ventilzeit gemäß Anspruch 1, wobei der Fluiddruckkanal des weiteren ein Hydraulikdrucksteuerventil hat, um Fluid zu der Voreilwinkelkammer, der Nacheilwinkelkammer und dem Relativdrehsteuermechanismus zu liefern und das Fluid aus diesen ablaufen zu lassen, wobei das Hydraulikdrucksteuerventil eine dritte Fluidbahn hat, um das Fluid zu dem Relativdrehsteuermechanismus zu liefern und das Fluid aus diesem ablaufen zu lassen, wobei diese unabhängig von einer vierten Fluidbahn ist, die dem Liefern des Fluids zu der Voreilwinkelkammer und der Nacheilwinkelkammer und dem Ablaufen des Fluids aus diesen dient.

3. Steuergerät für eine variable Ventilzeit gemäß Anspruch 2, wobei das Hydraulikdrucksteuerventil das Fluid aus der Voreilwinkelkammer und der Nacheilwinkelkammer ablaufen lässt.

4. Steuergerät für eine variable Ventilzeit gemäß Anspruch 3, wobei das Hydraulikdrucksteuerventil so gesteuert wird, dass das Fluid zu dem Relativdrehsteuermechanismus geliefert wird, nachdem das Fluid zu zumindest der Voreilwinkelkammer oder der Nacheilwinkelkammer geliefert worden ist, wenn die Relativdrehung des Rotors und des Gehäuses von einem ersten Zustand, der bei der Zwischenphasenposition durch den Relativdrehsteuermechanismus gehalten wird, zu einem zweiten Zustand verschoben wird, der bei der Zwischenphasenposition durch einen Fluiddruck gehalten wird, der zu der Voreilwinkelkammer und/oder der Nacheilwinkelkammer geliefert wird.

5. Steuergerät für eine variable Ventilzeit mit:
einem Gehäuse, das einstückig mit entweder einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors oder einer Nockenwelle von diesem drehbar ist;
einem Rotor, der in dem Gehäuse vorgesehen ist und einstückig mit der anderen Welle d. h. der Nockenwelle oder der Kurbelwelle gedreht wird;
einer Hydraulikkammer, die zwischen dem Gehäuse und dem Rotor definiert ist;
einem Flügel, der an dem Rotor eingebaut ist, um die Hydraulikkammer in eine Voreilwinkelkammer und eine Nacheilwinkelkammer zu teilen;
einem Relativdrehsteuermechanismus zum Hemmen einer Relativdrehung zwischen dem Rotor und dem Gehäuse bei einer Zwischenphasenposition zwischen der Position der am weitesten voreilenden Winkelphase und der Position der am weitesten nacheilenden Winkelphase im Ansprechen auf ein Fluid, das zu dem Relativdrehsteuermechanismus geliefert wird, und einem Fluid, das aus diesem abläuft; und
einem Fluiddruckkanal zum Steuern des Fluids, das zu der Voreilwinkelkammer, der Nacheilwinkelkammer und dem Relativdrehsteuermechanismus geliefert worden ist, und zum Steuern des Fluids, das aus diesen abläuft, wobei der Fluiddruckkanal Folgendes hat: eine erste Fluidbahn für ein Liefern des Fluids zu dem Relativdrehsteuermechanismus und für ein Ablaufen des Fluids aus diesem unabhängig von einer zweiten Fluidbahn für ein Liefern des Fluids zu der Voreilwinkelkammer und der Nacheilwinkelkammer und für ein Ablaufen des Fluids aus diesen, und ein Hydraulikdrucksteuerventil für ein Liefern des Fluids zu der Voreilwinkelkammer, der Nacheilwinkelkammer und dem Relativdrehsteuermechanismus und für ein Ablaufen des Fluids aus diesen, wobei das Hydraulikdrucksteuerventil eine dritte Fluidbahn für ein Liefern des Fluids zu dem Relativdrehsteuermechanismus und für ein Ablaufen des Fluids aus diesem unabhängig von einer vierten Fluidbahn hat, die dem Liefern des Fluids zu der Voreilwinkelkammer und der Nacheilwinkelkammer und dem Ablaufen des Fluids aus diesen dient, und wobei das Hydraulikdrucksteuerventil so gesteuert wird, dass das Fluid zu dem Relativdrehsteuermechanismus geliefert wird, nachdem das Fluid zu zumindest entweder der Voreilwinkelkammer oder der Nacheilwinkelkammer geliefert worden ist, wenn die Relativdrehung zwischen dem Rotor und dem Gehäuse aus einem ersten Zustand, der bei der Zwischenphasenposition durch den Relativdrehsteuermechanismus gehalten wird, in einen zweiten Zustand verschoben wird, der bei der Zwischenphasenposition durch einen Fluiddruck gehalten wird, der zu der Voreilwinkelkammer und/oder der Nacheilwinkelkammer geliefert wird.

6. Steuergerät für eine variable Ventilzeit gemäß Anspruch 2, wobei die erste Fluidbahn mit dem Relativdrehsteuermechanismus über die Nockenwelle und den Rotor in Verbindung steht, wobei die zweite Fluidbahn mit der Voreilwinkelkammer und der Nacheilwinkelkammer über die Nockenwelle und den Rotor in Verbindung steht, wobei die dritte Fluidbahn in dem Hydraulikdrucksteuerventil definiert ist und mit der ersten Fluidbahn in Verbindung steht, und wobei die vierte Fluidbahn in dem Hydraulikdrucksteuerventil definiert ist und mit der zweiten Fluidbahn in Verbindung steht.

7. Steuergerät für eine variable Ventilzeit gemäß Anspruch 6, das des weiteren Folgendes aufweist:
eine Ölpumpe, die durch den Verbrennungsmotor angetrieben wird;
eine Ölpfanne für ein Liefern des Fluids zu dem Relativdrehsteuermechanismus, der Voreilwinkelkammer und der Nacheilwinkelkammer und zum Ablaufen des Fluids aus diesen; und
eine Öldruckschaltung für ein Verbinden des Hydraulikdrucksteuerventils mit der Ölpfanne über die Öldruckschaltung, wobei das Fluid zu dem Relativdrehsteuermechanismus von der Ölpfanne über die Öldruckschaltung, die dritte Fluidbahn und die erste Fluidbahn beliefert wird, wobei das Fluid zu zumindest entweder der Voreilwinkelkammer oder der Nacheilwinkelkammer aus der Ölpfanne über die Ölpumpe, die vierte Fluidbahn und die zweite Fluidbahn geliefert wird, wobei das Fluid aus dem Relativdrehsteuermechanismus zu der Ölpfanne über die erste Fluidbahn, die dritte Fluidbahn und die Öldruckschaltung abläuft, und wobei das Fluid aus zumindest entweder der Voreilwinkelkammer oder der Nacheilwinkelkammer zu der Ölpfanne über die zweite Fluidbahn, die vierte Fluidbahn und die Öldruckschaltung abläuft, wobei das Fluid zwischen der Ölpfanne und dem Relativdrehsteuermechanismus, der Voreilwinkelkammer und der Nacheilwinkelkammer zirkuliert.

8. Steuergerät für eine variable Ventilzeit gemäß Anspruch 7, das des weiteren Folgendes aufweist:
eine elektronische Steuereinheit zum Steuern des Hydraulikdrucksteuerventils, indem ein elektrischer Strom zu diesem geliefert wird;
wobei das Hydraulikdrucksteuerventil Folgendes hat:
ein Solenoid, das mit elektrischem Strom angeregt wird, der durch die elektronische Steuereinheit geliefert wird; und
einen Schieber, der im Ansprechen auf den zu dem Solenoid gelieferten elektrischen Strom beweglich ist, wobei die dritte Fluidbahn mit der ersten Fluidbahn im Ansprechen auf die Position des Schiebers zum Liefern des Fluids zu dem Relativdrehsteuermechanismus verbunden ist, und wobei die vierte Fluidbahn mit der zweiten Fluidbahn im Ansprechen auf die Position des Schiebers für ein Liefern des Fluids zu zumindest entweder der Voreilwinkelkammer oder der Nacheilwinkelkammer verbunden ist.

9. Steuergerät für eine variable Ventilzeit gemäß Anspruch 7, das des weiteren Folgendes aufweist: eine Blende, die verhindert, dass eine von der Ölpumpe bewirkte Öldruckschwankung zu dem Relativdrehsteuermechanismus übertragen wird.

10. Steuergerät für eine variable Ventilzeit gemäß Anspruch 9, das des weiteren Folgendes aufweist:
eine Öldruckschaltung mit:
einer ersten Lieferöffnung für ein Verbinden der Ölpumpe mit dem Relativdrehsteuermechanismus über die erste Fluidbahn und über die dritte Fluidbahn derart, dass das Fluid zu dem Relativdrehsteuermechanismus geliefert wird; und
einer zweiten Lieferöffnung für ein Verbinden der Ölpumpe mit der Voreilwinkelkammer und der Nacheilwinkelkammer derart, dass das Fluid zu zumindest entweder der Voreilwinkelkammer oder der Nacheilwinkelkammer geliefert wird, wobei die Blende für die erste Lieferöffnung vorgesehen ist, um zu verhindern, dass eine von der Ölpumpe bewirkte Öldruckschwankung zu dem Relativdrehsteuermechanismus übertragen wird.

11. Steuergerät für eine variable Ventilzeit gemäß Anspruch 9, wobei die Blende definiert werden kann, indem eine Teilquerschnittsfläche der ersten Lieferöffnung verringert wird.