JP5579271B2 - 内燃機関のガス交換弁の制御時間を可変に調整するための装置 - Google Patents
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Description
近年の内燃機関には、ガス交換弁の制御時間を可変に調整するための装置が使用され、これによって、クランクシャフトに対して相対的なカムシャフトの位相状態を規定の角度範囲内で、つまり、最大の進角位置と最大の遅角位置との間で可変に形成することができる。この目的のためには、クランクシャフトからカムシャフトにトルクを伝達するパワートレーンに上記装置のハイドロリック式の位相調整装置が組み込まれている。パワートレーンは、たとえばベルト伝動装置、チェーン伝動装置または歯車伝動装置として実現することができる。ガス交換弁の制御時間を可変に調整するための装置の主要な指標は、位相調節速度および圧力媒体に対する要求である。位相状態をそれぞれ異なる走行状況に最適に適合させることができるようにするためには、高い位相調節速度が所望されている。さらに、消費量低減措置の範囲内では、ますます少ない圧力媒体需要が要求され、これによって、内燃機関の圧力媒体ポンプがより小さく設計されるかまたは調整される圧力媒体ポンプの使用時に圧送量が減少させられるようになっている。
本発明の課題は、内燃機関のガス交換弁の制御時間を可変に調整するための装置を改良して、位相調節速度が高められるようにすることである。
この課題を解決するために本発明に係る装置によれば、付加的に少なくとも2つの圧力媒体通路が設けられており、第1の圧力媒体通路が、一方で体積アキュムレータの1つに開口していて、他方で進角調節チャンバに連通しており、第2の圧力媒体通路が、一方で体積アキュムレータの1つに開口していて、他方で遅角調節チャンバに連通しており、各圧力媒体通路に逆止弁が対応配置されており、該逆止弁が、各圧力チャンバから体積アキュムレータへの圧力媒体流れを阻止していて、逆の圧力媒体流れを許容するようになっている。
図1には、内燃機関1が示してある。クランクシャフト2に装着されたピストン3が、シリンダ4内に図示してある。クランクシャフト2は、図示の実施の形態では、それぞれ1つの引張手段伝動装置5を介してインテーク側カムシャフト6もしくはエキゾースト側カムシャフト7に結合されている。クランクシャフト2とカムシャフト6,7との間の相対回動のためには、内燃機関1のガス交換弁9,10の制御時間を可変に調整するための第1および第2の装置11が働くことができる。カムシャフト6,7のカム8が、1つまたはそれ以上のインテーク側ガス交換弁9もしくは1つまたはそれ以上のエキゾースト側ガス交換弁10を操作する。また、両カムシャフト6,7の一方だけが1つの装置11を具備していてもよいし、1つの装置11を備えた唯一のカムシャフト6,7が設けられていてもよい。
2 クランクシャフト
3 ピストン
4 シリンダ
5 引張手段伝動装置
6 インテーク側カムシャフト
7 エキゾースト側カムシャフト
8 カム
9 インテーク側ガス交換弁
10 エキゾースト側ガス交換弁
11 装置
12 位相調整装置
13 制御弁
14 スプロケット
15 入力エレメント
16 出力エレメント
17 サイドカバー
18 ハブエレメント
19 ベーン
20 周壁
21 突出部
22 圧力媒体室
23 仕切り壁
23a 進角ストッパ
23b 遅角ストッパ
24 進角調節チャンバ
25 遅角調節チャンバ
26a 第1の圧力媒体管路
26b 第2の圧力媒体管路
26p 第3の圧力媒体管路
26v 第4の圧力媒体管路
26t 第5の圧力媒体管路
27 圧力媒体ポンプ
28 圧力媒体リザーバ
29 回動方向
30 弁ばね
31 体積アキュムレータ
32a 第1の圧力媒体通路
32b 第2の圧力媒体通路
33 第1の逆止弁
34 第2の逆止弁
36 弁ハウジング
37 半径方向開口
38 制御ピストン
39 ばね
40 第1のピストン開口
41 第1の制御面
42 第1の環状溝
43 第2の制御面
44 第3の制御面
45 第2の環状溝
46 第4の制御面
47 第2のピストン開口
48 第5の制御面
49 第6の制御面
50 第3の逆止弁
A 第1の作業接続部
B 第2の作業接続部
P 流入接続部
V1,V2 体積アキュムレータ接続部
T 流出接続部
S1 第1の制御位置
S2 第2の制御位置
S3 第3の制御位置
Claims (10)
- 内燃機関(1)のガス交換弁(9,10)の制御時間を可変に調整するための装置(11)であって、該装置(11)が、
ハイドロリック式の位相調整装置(12)と、少なくとも1つの体積アキュムレータ(31)とを備えており、
位相調整装置(12)が、クランクシャフト(2)とカムシャフト(6,7)とに駆動結合可能であって、少なくとも1つの進角調節チャンバ(24)と少なくとも1つの遅角調節チャンバ(25)とを有しており、進角調節チャンバ(24)と遅角調節チャンバ(25)とに圧力媒体管路(26a,26b,26p,26v)を介して圧力媒体が供給されるようになっているかもしくは進角調節チャンバ(24)と遅角調節チャンバ(25)とから圧力媒体管路(26a,26b,26p,26v)を介して圧力媒体が導出されるようになっており、
進角調節チャンバ(24)への圧力媒体供給と同時の遅角調節チャンバ(25)からの圧力媒体流出によって、クランクシャフト(2)に対して相対的なカムシャフト(6,7)の位相状態が、早めの制御時間の方向に調節されるようになっており、
遅角調節チャンバ(25)への圧力媒体供給と同時の進角調節チャンバ(24)からの圧力媒体流出によって、クランクシャフト(2)に対して相対的なカムシャフト(6,7)の位相状態が、遅めの制御時間の方向に調節されるようになっており、
内燃機関(1)の運転の間、1つまたはそれ以上の体積アキュムレータ(31)に前記圧力媒体が供給されるようになっている、内燃機関のガス交換弁の制御時間を可変に調整するための装置において、
付加的に少なくとも2つの圧力媒体通路(32a,32b)が設けられており、第1の圧力媒体通路(32a)が、一方で体積アキュムレータ(31)の1つに開口していて、他方で進角調節チャンバ(24)に連通しており、第2の圧力媒体通路(32b)が、一方で体積アキュムレータ(31)の1つに開口していて、他方で遅角調節チャンバ(25)に連通しており、各圧力媒体通路(32a,32b)に逆止弁(33)が対応配置されており、該逆止弁(33)が、各圧力チャンバ(24,25)から体積アキュムレータ(31)への圧力媒体流れを阻止していて、逆の圧力媒体流れを許容するようになっていることを特徴とする、内燃機関のガス交換弁の制御時間を可変に調整するための装置。 - 体積アキュムレータ(31)が、位相調整装置(12)の内部に配置されている、請求項1記載の装置。
- 体積アキュムレータ(31)が、1つまたはそれ以上の圧力媒体管路(26v,26t)を介して内燃機関(1)の圧力媒体リザーバ(28)に連通しているかまたは接続可能である、請求項1記載の装置。
- 体積アキュムレータ(31)が、1つまたはそれ以上の圧力媒体管路(26v,26t)を介して圧力媒体リザーバ(28)に接続可能であり、体積アキュムレータ(31)への圧力媒体通路(32a,32b)の開口範囲が、位相調整装置(12)の回動軸線に対して、体積アキュムレータ(31)への圧力媒体管路(26v,26t)の開口範囲よりも大きな間隔を置いて配置されている、請求項2記載の装置。
- 体積アキュムレータ(31)を圧力媒体リザーバ(28)に接続する1つまたはそれ以上の圧力媒体管路(26v,26t)に逆止弁(50)が対応配置されており、該逆止弁(50)が、圧力媒体リザーバ(28)から体積アキュムレータ(31)への圧力媒体流れを阻止していて、逆の圧力媒体流れを許容するようになっている、請求項3または4記載の装置。
- 体積アキュムレータ(31)に前記圧力媒体が、圧力チャンバ(24,25)から供給されるようになっている、請求項1記載の装置。
- 体積アキュムレータ(31)に前記圧力媒体が、圧力媒体ポンプ(27)によって直接供給されるようになっている、請求項1記載の装置。
- 前記装置(11)が、制御弁(13)を有しており、該制御弁(13)によって、圧力媒体ポンプ(27)から圧力チャンバ(24,25)への圧力媒体供給と、圧力チャンバ(24,25)からの圧力媒体導出とが制御されるようになっている、請求項1記載の装置。
- 制御弁(13)が、流入接続部(P)と、第1の作業接続部(A)と、第2の作業接続部(B)と、少なくとも1つの第1の体積アキュムレータ接続部(V1)とを有しており、
一方で第1の作業接続部(A)に連通していて、他方で進角調節チャンバ(24)に開口している第1の圧力媒体管路(26a)が設けられており、
一方で第2の作業接続部(B)に連通していて、他方で遅角調節チャンバ(25)に開口している第2の圧力媒体管路(26b)が設けられており、
一方で流入接続部(P)に連通していて、他方で圧力媒体ポンプ(27)に連通している第3の圧力媒体管路(26p)が設けられており、
一方で体積アキュムレータ接続部(V1)に連通していて、他方で体積アキュムレータ(31)に開口している少なくとも1つの第4の圧力媒体管路(26v)が設けられており、
制御弁(13)によって、流入接続部(P)と第1の作業接続部(A)もしくは第2の作業接続部(B)との間の接続および体積アキュムレータ接続部(V1)と他方の作業接続部(A,B)との間の接続が形成されるようになっている、請求項8記載の装置。 - 制御弁(13)が、流入接続部(P)と、第1の作業接続部(A)と、第2の作業接続部(B)と、2つの体積アキュムレータ接続部(V1,V2)と、流出接続部(T)とを有しており、
一方で第1の作業接続部(A)に連通していて、他方で進角調節チャンバ(24)に開口している第1の圧力媒体管路(26a)が設けられており、
一方で第2の作業接続部(B)に連通していて、他方で遅角調節チャンバ(25)に開口している第2の圧力媒体管路(26b)が設けられており、
一方で流入接続部(P)に連通していて、他方で圧力媒体ポンプ(27)に連通している第3の圧力媒体管路(26p)が設けられており、
一方で体積アキュムレータ(31)に開口していて、他方で両体積アキュムレータ接続部(V1,V2)のそれぞれ一方に連通している2つの第4の圧力媒体管路(26v)が設けられており、
一方で流出接続部(T)に連通していて、他方で圧力媒体リザーバ(28)に連通している第5の圧力媒体管路(26t)が設けられており、
制御弁(13)によって、流入接続部(P)と第1の作業接続部(A)もしくは第2の作業接続部(B)との間の接続、両体積アキュムレータ接続部(V1,V2)の一方と他方の作業接続部(A,B)との間の接続および他方の体積アキュムレータ接続部(V1,V2)と流出接続部(T)との間の接続が形成されるようになっている、請求項8記載の装置。
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