DE102010038188B4

DE102010038188B4 - Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung

Info

Publication number: DE102010038188B4
Application number: DE102010038188.8A
Authority: DE
Inventors: Takashi Yamaguchi; Akihiko Takenaka; Toshiki Fujiyoshi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-10-15
Filing date: 2010-10-14
Publication date: 2017-10-05
Anticipated expiration: 2030-10-15
Also published as: KR101227254B1; KR20110041420A; KR101184776B1; CN102042051A; CN102042051B; DE102010038188A1; JP2011085074A; US20110088645A1; KR20120089220A; US8631773B2; JP5029671B2

Abstract

Eine Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine (2) mit einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle (3), wobei die Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung ein Ventilzeitverhalten eines Ventils einstellt, das durch die Nockenwelle (3) durch eine Drehmomentübertragung von der Kurbelwelle geöffnet und geschlossen wird, wobei die Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung ein Arbeitsfluid nutzt, das von einer Zuführquelle (4) zugeführt wird, um das Ventilzeitverhalten einzustellen, wobei die Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung aufweist: ein Gehäuse (11), das mit der Kurbelwelle um ein Rotationszentrum (O) synchron drehbar ist, einen Flügelrotor (14), der mit der Nockenwelle (3) um das Rotationszentrum (O) synchron drehbar ist, wobei der Flügelrotor (14) einen Flügel (14b, 14c, 14d) hat, der einen Innenraum des Gehäuses (11) in eine Voreilkammer (52, 53) und eine Verzögerungskammer (56, 57) unterteilt, die nacheinander in einer Rotationsrichtung des Flügelrotors (14) angeordnet sind, wobei, wenn das Arbeitsfluid in die Voreilkammer (52, 53) eingeführt wird, eine Rotationsphase des Flügelrotors (14) in Bezug auf das Gehäuse (11) in eine Voreilrichtung verschoben wird, und wobei, wenn das Arbeitsfluid in die Verzögerungskammer (56, 57) eingeführt wird, wird die Rotationsphase in eine Verzögerungsrichtung verschoben, eine Reguliereinrichtung zum Regulieren der Rotationsphase in eine Regulierposition, die sich zwischen einer vollständigen Voreilposition und einer vollständigen Verzögerungsposition befindet, einen Fluidpfad (160, 1160, 2160, 240, 1240, 2240), der mit einer spezifischen Kammer in Verbindung steht, die zumindest eine der Kammern Voreilkammer (52, 53) und Verzögerungskammer (56, 57) ist, wobei sich der Fluidpfad (160, 1160, 2160, 240, 1240, 2240) über einen radial inneren Teil erstreckt, um mit der Atmosphäre in Verbindung zu sein, wobei sich der radial innere Teil radial zwischen der spezifischen Kammer und dem Rotationszentrum (O) befindet, und eine Öffnungs-/Schließ-Steuereinrichtung zum Öffnen und Schließen des Fluidpfades (160, 1160, 2160, 240, 1240, 2240), wobei die Öffnungs-/Schließ-Steuereinrichtung aufweist: einen Öffnungs-/Schließ-Körper (150, 220), der in eine geschlossene Position durch einen Druck verschiebbar ist, der von dem Arbeitsfluid aufgenommen wird, wobei ...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung zum Steuern des Ventilzeitverhaltens eines Ventils, das durch eine Nockenwelle über ein Drehmoment geöffnet und geschlossen wird, das von einer Kurbelwelle in einer Brennkraftmaschine übertragen wird.
Eine herkömmliche Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung ist bekannt, dass diese ein Gehäuse und einen Flügelrotor aufweist, und ist bekannt, dass diese das Ventilzeitverhalten unter Verwendung von Hydrauliköl, das von einer Zuführquelle zugeführt wird, wie zum Beispiel einer Pumpe, einstellt. Beispielsweise hat in einer Vorrichtung von JP 2002-357 105 A , die der US 2002/0 139 332 A1 entspricht, ein Flügelrotor im Gehäuse Flügel, die Voreilkammern und Verzögerungskammern definieren, die hintereinander in Rotationsrichtung (Umfangsrichtung) angeordnet sind, und die Vorrichtung stellt das Ventilzeitverhalten ein, indem die Rotationsphase des Flügelrotors in Bezug auf das Gehäuse in eine Voreilrichtung und eine Verzögerungsrichtung geändert wird, indem Arbeitsfluid den entsprechenden Kammern zugeführt wird.
Die Vorrichtung der JP 2002-357 105 A ist so gestaltet, dass die Rotationsphase zu einer Regulierphase reguliert wird, die sich zwischen einer vollständigen Voreilposition und einer vollständigen Verzögerungsposition befindet, indem ein Regulierelement, das durch den Flügelrotor gestützt wird, mit dem Flügelrotor in Eingriff gebracht wird. Bei der vorstehenden Konfiguration ermöglicht das Regulieren der Rotationsphase in die Regulierposition beim Stoppen der Brennkraftmaschine, dass die Rotationsphase in der Regulierphase beim Starten der Brennkraftmaschine beim nächsten Vorgang aufrechterhalten wird, und dadurch ist es möglich, die Motorstartfähigkeit zu erreichen.
Bei der Vorrichtung der JP 2002-357 105 A kann in dem Fall, in dem die Brennkraftmaschine in Betrieb aufgrund des Auftretens von Abnormität plötzlich stoppt, die Brennkraftmaschine stoppen, bevor die Rotationsphase in eine Regulierposition reguliert ist. Wenn das Andrehen der Brennkraftmaschine nach dem vorstehenden abnormen Stopp der Brennkraftmaschine in einem Zustand beginnt, in dem sich die Rotationsphase an einer Position befindet, die sich von der Regulierposition unterscheidet, kann die Menge an Einlassluft in den Motor nicht angemessen sein, und dadurch kann sich die Motorstartfähigkeit unvorteilhaft verschlechtern.
DE 10 2008 030 058 A1 als nächstliegender Stand der Technik offenbart eine Nockenwellenverstelleinrichtung mit einem flügelzellenartigen Nockenwellenversteller und einem Zentralventil, das durch Verstellen eines Kolbens des Ventils eine hydraulische Verbindung von einer Druckmittelversorgung auf wenigstens eine von mindestens zwei Arbeitskammern sicherstellt, und mit einem hydraulischen Rücklaufanschluss, wobei das Ventil weiterhin wenigstens einen Arbeitskammerumladungsanschluss, der entlang der Axialerstreckung des Ventils zwischen zwei Arbeitsanschlüssen platziert ist, für Übermengen eines Hydraulikmittels von einer der Arbeitskammern auf die nächste Arbeitskammer aufweist.
Die Erfinder haben ein Verfahren intensiv studiert, bei dem die Rotationsphase zurück in die Regulierposition geschoben wird, indem ein variables Drehmoment (Drehmomentumkehr) verwendet wird, das von der Nockenwelle auf den Flügelrotor zum Zeitpunkt des Motorstarts über das Andrehen der Brennkraftmaschine aufgebracht wird. Als ein Ergebnis haben die Erfinder herausgefunden, dass eine geringere Wahrscheinlichkeit besteht, dass die Rotationsphase zurück in die Regulierphase in einer Umgebung mit niedriger Temperatur verschoben wird. Genauer gesagt wird unter der Umgebung mit niedriger Temperatur der Grad der Viskosität des Arbeitsfluids erhöht und dadurch kann die Einführung von Arbeitsfluid in jede Kammer verzögert werden. Somit vergrößert das variable Drehmoment (Drehmomentumkehr) das Volumen der Voreilkammer oder der Vezögerungskammer zum Zeitpunkt des Startens der Brennkraftmaschine und dadurch kann ein Unterdruck unvorteilhaft zum Stören der Bewegung des Flügelrotors erzeugt werden. Im Ergebnis wird es weniger wahrscheinlich, dass die Rotationsphase zurück in die Regulierposition unter der Umgebung mit niedriger Temperatur verschoben wird.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorstehenden Nachteile getätigt und dadurch ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung vorzusehen, die in der Lage ist, eine ausreichende Motorstartfähigkeit zu erreichen. Dies wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs erreicht. Erfindungsgemäße Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Zur Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird eine Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine vorgesehen, die eine Kurbelwelle und eine Nockenwelle hat, wobei die Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung das Ventilzeitverhalten eines Ventils einstellt, das durch die Nockenwelle über die Drehmomentübertragung von der Kurbelwelle geöffnet und geschlossen wird, wobei die Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung Arbeitsfluid verwendet, das von einer Zuführquelle zugeführt wird, um das Ventilzeitverhalten einzustellen. Die Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung weist ein Gehäuse, einen Flügelrotor, eine Reguliereinrichtung, einen Fluidpfad und eine Öffnungs-/Schließ-Steuereinrichtung auf. Das Gehäuse ist synchron mit der Kurbelwelle um ein Rotationszentrum drehbar. Der Flügelrotor ist mit der Nockenwelle um das Rotationszentrum synchron drehbar. Der Flügelrotor hat eine Flügel, der einen Innenraum des Gehäuses in ein Voreilkammer und eine Verzögerungskammer unterteilt, die hintereinander in Rotationsrichtung des Flügelrotors angeordnet sind. Wenn Arbeitsfluid in die Voreilkammer eingeführt wird, wird eine Rotationsphase des Flügelrotors in Bezug auf das Gehäuse in eine Vorteilrichtung verschoben. Wenn Arbeitsfluid in die Verzögerungskammer eingeführt wird, wird die Rotationsphase in eine Verzögerungsrichtung verschoben. Die Reguliereinrichtung reguliert die Rotationsphase in eine Regulierposition, die sich zwischen einer vollständigen Voreilposition und einer vollständigen Verzögerungsposition befindet. Der Fluidpfad steht mit einer spezifischen Kammer in Verbindung, die zumindest eine der Kammern Voreilkammer und Verzögerungskammer ist. Der Fluidpfad erstreckt sich über einen radial inneren Teil, um mit der Atmosphäre in Verbindung zu stehen. Der radial innere Teil befindet sich radial zwischen der spezifischen Kammer und dem Rotationszentrum. Die Öffnungs-/Schließ-Steuereinrichtung öffnet und schließt den Fluidpfad.
Die Erfindung zusammen mit zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen von dieser wird aus der folgenden Beschreibung, den beiliegenden Ansprüchen und den anhängenden Zeichnungen am besten verständlich, in denen:
1 eine Strukturdarstellung ist, die eine Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt und eine Querschnittsansicht an der Linie I-I in 2 ist,
2 eine Querschnittsansicht an der Linie II-II in 1 ist,
3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Änderung des Drehmoments ist, das durch eine in 1 gezeigte Antriebseinrichtung aufgenommen wird,
4 eine Ansicht ist, die in Richtung IV-IV in 1 gezeigt ist,
5 eine Ansicht ist, die einen Betriebszustand, der sich von dem in 4 unterscheidet, darstellt,
6 eine Ansicht ist, die einen Betriebszustand darstellt, der sich von denen in den 4 und 5 unterscheidet,
7 eine Querschnittsansicht an der Linie VII-VII in 1 ist,
die 8A und 8B schematische Querschnittsansichten der Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung an der Linie VIIIA-VIIIA bzw. VIIIB-VIIIB von 2 sind, wenn eine Rotationsphase einer vollständigen Verzögerungsposition entspricht,
die 8C und 8D schematische Querschnittsansichten der Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung sind, wenn die Rotationsphase einer ersten Regulierposition entspricht,
die 8E und 8F schematische Querschnittsansichten der Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung sind, wenn die Rotationsphase einer zweiten Regulierposition entspricht,
die 8G und 8H schematische Querschnittsansichten der Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung sind, wenn die Rotationsphase einer Verriegelungsposition entspricht,
die 8I und 8J schematische Querschnittsansichten der Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung sind, wenn die Rotationsphase der Verrieglungsposition entspricht,
die 8K und 8L schematische Querschnittsansichten der Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung sind, wenn die Rotationsphase einer vollständigen Voreilposition entspricht,
9 eine Querschnittsansicht ist, die einen Betriebszustand darstellt, der sich von dem in 1 unterscheidet,
10 eine Querschnittansicht ist, die einen Betriebszustand darstellt, der sich von denen in den 1 und 9 unterscheidet,
11 eine Strukturansicht einer Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist und eine Querschnittsansicht an der Linie XI-XI in 12 ist,
12 eine Querschnittsansicht entlang der Linie XII-XII in 11 ist,
13 eine Querschnittsansicht einer Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung entsprechend dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist und eine Querschnittsansicht an der Linie XIII-XIII in 14 ist, und
14 eine Querschnittsansicht an der Linie XIV-XIV in 13 ist.
Mehrere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Komponenten von jedem der Ausführungsbeispiele, die einander ähnlich sind, sind durch die gleichen Bezugszeichen angezeigt und eine überflüssige Erläuterung wird weggelassen.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
1 zeigt ein Beispiel, in dem eine Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung 1 des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung für eine Brennkraftmaschine 2 eines Fahrzeugs verwendet wird. Die Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung 1 verwendet Hydrauliköl, das durch eine Pumpe 4 zugeführt wird, um das Ventilzeitverhalten eines Einlassventils einzustellen, das durch eine Nockenwelle 3 der Brennkraftmaschine 2 geöffnet und geschlossen wird. Die Pumpe 4 dient als eine „Zuführquelle” und das Einlassventil dient als ein „Ventil”. Auch dient das Hydrauliköl als „Arbeitsfluid”.
(Grundlegende Konfiguration)
Eine grundlegende Konfiguration der Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung 1 wird nachstehend beschrieben. Die Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung 1 weist eine Antriebseinheit 10 und eine Steuereinheit 30 auf. Die Antriebseinheit 10 ist mit einem Übertragungs- bzw. Getriebesystem versehen, das ein Motordrehmoment von der Kurbelwelle (nicht gezeigt) der Brennkraftmaschine 2 zur Nockenwelle 3 überträgt. Die Steuereinheit 30 steuert den Betrieb der Antriebseinheit 10.
(Antriebseinheit)
Wie es in den 1 und 2 gezeigt ist, weist die Antriebseinheit 10 ein Gehäuse 11 und einen Flügelrotor 14 auf und hat das Gehäuse 11 ein Schuh- bzw. Gleitstückelement 12 und ein Scheiben- bzw. Kettenradelement 13.
Das Gleitstückelement 12 ist aus Metall gefertigt und hat einen rohrförmigen Abschnitt 12a und eine Vielzahl von Gleitstücken 12b, 12c, 12d. Der Rohrabschnitt 12a hat eine Hohlzylinderform mit einem Boden. Die Gleitstücke 12b bis 12d sind am rohrförmigen Abschnitt 12a in gleichen Intervallen nacheinander in Rotationsrichtung angeordnet und stehen vom rohrförmigen Abschnitt 12a radial nach innen vor. Jedes der Gleitstücke 12b bis 12d hat eine radial innere Fläche, die eine Bogenform entlang einer Ebene senkrecht zu einer Rotationsachse des Flügelrotors 14 hat. Die Radialinnenflächen der Gleitstücke 12b bis 12d gleiten auf einer Außenumfangsfläche eines Nabenabschnitts 14a des Flügelrotors 14. Zwischen benachbarten der jeweilige Gleitstücken 12b bis 12d in Rotationsrichtung ist eine Aufnahmekammer 50 definiert.
Das Kettenradelement 13 ist aus Metall gefertigt, um eine ringförmige Plattenform zu haben und ist am Öffnungsende des rohrförmigen Abschnitts 12a des Gleitstückelementes 12 koaxial befestigt. Das Kettenradelement 13 ist mit der Kurbelwelle über eine Zeitgeberkette (nicht gezeigt) in Antriebsverbindung. Als ein Ergebnis bewirkt während des Betriebes der Brennkraftmaschine 2 die Übertragung des Motordrehmoments von der Kurbelwelle zum Kettenradelement 13, dass sich das Gehäuse 11 synchron mit der Kurbelwelle um ein Rotationszentrum O bewegt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel dreht sich das Gehäuse 11 im Uhrzeigersinn in 2.
Wie es in den 1 und 2 gezeigt ist, ist der Flügelrotor 14 aus Metall und koaxial im Gehäuse aufgenommen. Der Flügelrotor 14 hat entgegengesetzte axiale Endabschnitte, die an der ringförmigen Bodenwand des rohrförmigen Abschnitts 12a und dem Kettenradelement 13 gleiten. Der Flügelrotor 14 hat den Nabenabschnitt 14a und eine Vielzahl von Flügeln 14b, 14c, 14d. Der Nabenabschnitt 14a hat eine Säulenform.
Der Nabenabschnitt 14a ist an der Nockenwelle 3 koaxial befestigt. Als ein Ergebnis ist der Flügelrotor 14 mit der Nockenwelle 3 um das Rotationszentrum O, um das sich das Gehäuse 11 ebenfalls rotiert, synchron drehbar. Gleichzeitig ist der Flügelrotor 14 in Bezug auf das Gehäuse 11 drehbar. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel dreht sich der Flügelrotor 14 ebenfalls im Uhrzeigersinn in 2.
Die Flügel 14b, 14c, 14d sind in regelmäßigen Intervallen voneinander in Umfangsrichtung am Nabenabschnitt 14a angeordnet und stehen nach außen vom Nabenabschnitt 14a vor. Jeder der Flügel 14b, 14c, 14d ist in der entsprechenden Aufnahmekammer 50 aufgenommen. Jeder der Flügel 14b, 14c, 14d hat eine radiale Außenfläche mit einer Bogenform entlang der Ebene senkrecht zur Rotationsachse des Flügelrotors 14, wie es in 2 gezeigt ist. Die radialen Außenflächen der Flügel 14b, 14c, 14d gleiten an einer Innenumfangsfläche des rohrförmigen Abschnitts 12a. Jeder der Flügel 14b, 14c, 14d unterteilt die entsprechende Aufnahmekammer 50 des Gehäuses 11 in eine entsprechende Voreilkammer 52, 53, 54 und eine entsprechende Verzögerungskammer 56, 57, 58, die in Umfangsrichtung angeordnet sind.
Genauer gesagt ist die Voreilkammer 52 zwischen dem Gleitstück 12b und dem Flügel 14b definiert, ist die Voreilkammer 53 zwischen dem Gleitstück 12c und dem Flügel 14c definiert und ist die Voreilkammer 54 zwischen dem Gleitstück 12d und dem Flügel 14d definiert. Auch ist die Verzögerungskammer 56 zwischen dem Gleitstück 12c und dem Flügel 14b definiert, ist die Verzögerungskammer 57 zwischen dem Gleitstück 12d und dem Flügel 14c definiert und ist die Verzögerungskammer 58 zwischen dem Gleitstück 12b und dem Flügel 14d definiert. In den 1 und 2 zeigt eine Strich-Punkt-Linie R schematisch eine gedachte Zylinderfläche der Voreilkammern 52, 53, 54 und der Verzögerungskammern 56, 57, 58 um eine Mittelachse des Rotationszentrums O des Gehäuses 11 und des Flügelrotors 14 an. Genauer gesagt weist die gedachte Zylinderfläche eine radial innere Umfangskante der Voreilkammern 52, 53, 54 und der Verzögerungskammern 56, 57, 58 auf.
In der vorstehenden Antriebseinheit 10 wird eine Rotationsphase des Flügelrotors 14 in Bezug auf das Gehäuse 11 in eine Voreilrichtung geändert, indem Hydrauliköl in die Voreilkammern 52, 53 und 54 eingeführt wird und Hydrauliköl aus den Verzögerungskammern 56, 57 und 58 abgelassen wird. Dementsprechend eilt das Ventilzeitverhalten vor. Im Gegensatz dazu wird die Rotationsphase in eine Verzögerungsrichtung geändert, indem Hydrauliköl in die Verzögerungskammern 56, 57, 58 eingeführt wird und ebenfalls indem Hydrauliköl aus den Voreilkammern 52, 53, 54 abgelassen wird. Dementsprechend wird das Ventilzeitverhalten verzögert.
(Steuereinheit)
In der in 1 gezeigten Steuereinheit 30 erstreckt sich ein Voreilkanal 72 durch die Nockenwelle 2 und ein Lager (nicht gezeigt), das die Nockenwelle 3 lagert. Der Voreilkanal 72 steht mit dem Voreilkammern 52, 53, 54 (siehe 2) unabhängig von der Änderung der Rotationsphase in Verbindung. Auch erstreckt sich ein Verzögerungskanal 74 durch die Nockenwelle 2 und das Lager und steht dieser mit den Verzögerungskammern 56, 57, 58 (siehe 2) unabhängig von der Änderung der Rotationsphase in Verbindung.
Ein Zuführkanal 76 steht mit einem Auslassanschluss der Pumpe 4 in Verbindung. Hydrauliköl wird von einer Ölwanne 5 in einen Einlassanschluss der Pumpe 4 angesaugt und das angesaugte Hydrauliköl wird durch den Auslassanschluss der Pumpe 4 ausgegeben. Die Pumpe 4 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist eine mechanische Pumpe, die die durch die Kurbelwelle angetrieben wird, um Hydrauliköl zum Auslasskanal 76 während des Betriebes der Brennkraftmaschine 2 auszugeben. Der Betrieb der Brennkraftmaschine 2 weist das Starten des Motors 2 auf. Auch ist ein Ablasskanal 78 vorgesehen, um Hydrauliköl zur Ölwanne 5 abzulassen.
Ein Phasensteuerventil 80 ist mit dem Voreilkanal 72, dem Verzögerungskanal 74, dem Zuführkanal 76 und dem Ablasskanal 78 mechanisch verbunden. Das Phasensteuerventil 80 hat eine Magnetspule 82 und wird auf der Grundlage der Erregung der Magnetspule 82 betrieben, sodass das Phasensteuerventil 80 den Kommunikationszustand von (a) dem Voreilkanal 72 und dem Verzögerungskanal 74 mit (b) dem Zuführkanal 76 und dem Ablasskanal 78 schaltet.
Eine Steuerschaltung 90 ist hauptsächlich aus einem Mikrocomputer hergestellt und mit der Magnetspule 82 des Phasensteuerventils 80 elektrisch verbunden. Die Steuerschaltung 90 steuert die Erregung der Magnetspule 82 und steuert ebenfalls den Betrieb der Brennkraftmaschine.
In der vorstehenden Steuereinheit 30 wird während des Betriebes der Brennkraftmaschine 2 das Phasensteuerventil 80 entsprechend der Erregung der Magnetspule 82 betrieben, die durch die Steuerschaltung 90 gesteuert wird, um den Kommunikationszustand zwischen (a) dem Voreilkanal 72 und dem Verzögerungskanal 74 und (b) dem Zuführkanal 76 und dem Ablasskanal 78 zu ändern. Vorstehend wird, wenn das Phasensteuerventil 80 den Voreilkanal 72 mit dem Zuführkanal 76 verbindet und den Verzögerungskanal mit dem Ablasskanal 78 verbindet, Hydrauliköl von der Pumpe 4 in die Voreilkammern 52, 53, 54 über die Kanäle 76, 72, eingeführt. Auch wird Hydrauliköl in den Verzögerungskammern 56, 57, 58 in die Ölwanne 5 über Kanäle 74, 78 abgelassen. Als ein Ergebnis wird das Ventilzeitverhalten vorbewegt.
Im Gegensatz dazu wird, wenn das Phasensteuerventil 80 den Verzögerungskanal 74 mit dem Zuführkanal 76 verbindet und den Voreilkanal 72 mit dem Ablasskanal 78 verbindet, Hydrauliköl von der Pumpe 4 in die Verzögerungskammern 56, 57, 58 über Kanäle 76, 77 eingeführt und Hydrauliköl in den Voreilkammern 52, 53, 54 in die Ölwanne 5 über die Kanäle 72, 78 abgelassen. Dementsprechend wird das Ventilzeitverhalten verzögert.
(Detaillierte Struktur)
Eine Struktur der Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung 1 wird nachstehend detailliert beschrieben.
(Betriebsstruktur der Drehmomentänderung)
Wie es in 1 gezeigt ist, ist der Flügelrotor 14 mit der Nockenwelle 3 in der Antriebswelle 10 verbunden. Als ein Ergebnis wird die Kraft, die durch die Drehmomentänderung (oder Drehmomentumkehr) verursacht wird, auf den Flügelrotor 14 aufgrund einer Federreaktionskraft bzw. Rückwirkungskraft einer Ventilfeder des Einlassventils aufgebracht, das durch die Nockenwelle 3 während des Betriebes der Brennkraftmaschine 2 geöffnet und geschlossen wird. Wie es in 3 gezeigt ist, ändert sich das Drehmoment oder die Drehmomentänderung alternierend zwischen einem negativen Drehmoment und einem positiven Drehmoment. Wenn das negative Drehmoment auf den Flügelrotor 14 über die Nockenwelle 3 aufgebracht wird, wird die Rotationsphase des Flügelrotors 14 in Bezug auf das Gehäuse 11 in Voreilrichtung vorgespannt. Im Gegensatz dazu wird, wenn das positive Drehmoment auf den Flügelrotor 14 über die Nockenwelle 3 aufgebracht wird, die Rotationsphase in Verzögerungsrichtung vorgespannt. Genauer gesagt besteht die Wahrscheinlichkeit, dass die Drehmomentänderungen des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein Spitzendrehmoment T+ des positiven Drehmoments, das größer als ein Absolutwert des Spitzendrehmoments T– des negativen Drehmoments ist, aufgrund der Reibung zwischen der Nockenwelle 3 und dem Lager hat. Als ein Ergebnis haben die Drehmomentänderungen ein mittleres Drehmoment T_ave, das den Flügelrotor 14 zum positiven Drehmoment vorspannt. Anders ausgedrückt spannt das mittlere Drehmoment T_ave die Rotationsphase des Flügelrotors 14 in Bezug auf das Gehäuse in die Verzögerungsrichtung im Mittel vor. Somit nimmt der Flügelrotor 14 das Drehmoment von der Nockenwelle 3 in Verzögerungsrichtung im Mittel auf.
(Spannstruktur)
Wie es in den 1 und 4 gezeigt ist, hat das Gehäuse 11 eine Gehäusebuchse 100, die aus Metall als ein Hohlzylinder gestaltet ist. Die Gehäusebuchse 100 hat eine Flanschwand 101, die an einer Seite der Bodenwand des rohrförmigen Abschnitts 12a koaxial befestigt ist, wobei die Seite entfernt vom Kettenradelement 13 positioniert ist. Die Gehäusebuchse 100 hat einen Endabschnitt, der zu der Flanschwand 101 in Längsrichtung der Gehäusebuchse 100 entgegengesetzt positioniert ist. Wie es in 4 gezeigt ist, definiert ein Endabschnitt eine bogenförmige Gehäusenut 102, die sich in Umfangsrichtung erstreckt, und die durch das Schneiden von einem Teil des Endabschnitts in einer Radialrichtung gefertigt wird.
Wie es in den 1 und 4 gezeigt ist, hat der Flügelrotor 14 eine Rotorbuchse 110, die aus Metall gefertigt ist und ein Hohlzylinder mit einer Bodenwand 111 ist. Die Bodenwand 111 der Rotorbuchse 110 ist an einer Seite des Nabenabschnitts 14a des Flügelrotors 14 koaxial befestigt, wobei die Seite von dem Kettenradelement 13 entfernt ist. Die Rotorbuchse 110 hat einen Durchmesser, der kleiner als ein Durchmesser der Gehäusebuchse 100 ist. Die Rotorbuchse 110 befindet sich an einer Position radial einwärts von der Gehäusebuchse 100 und ebenfalls radial einwärts von der Bodenwand des rohrförmigen Abschnitts 12a. Ebenfalls ist die Rotorbuchse 110 in Bezug auf die Gehäusebuchse 100 und den rohrförmigen Abschnitt 12a drehbar. Die Rotorbuchse 110 hat einen Endabschnitt, der zur Bodenwand 111 in Längsrichtung der Rotorbuchse 110 entgegengesetzt angeordnet ist. Wie es in 4 gezeigt ist, ist im Endabschnitt eine bogenförmige Rotornut 112 definiert, die sich in Umfangsrichtung erstreckt und die gefertigt ist, indem ein Teil des Endabschnitts in Radialrichtung geschnitten wird.
Ein Spannelement 120 befindet sich koaxial an einer Position radial auswärts von der Gehäusebuchse 100 und ist aus einer schraubenförmigen Metalltorsionsfeder gefertigt. Der rohrförmige Abschnitt 12a hat einen Eingriffstift 121, der an diesem befestigt ist. Das Spannelement 120 hat einen Endabschnitt 120a, der mit dem Eingriffstift 121 des rohrförmigen Abschnitts 12a in Eingriff steht. Das Spannelement 120 hat den anderen Endabschnitt 120b, der sich durch die Gehäusenut 102 und die Rotornut 112 in einer radialen Einwärtsrichtung erstreckt. Der andere Endabschnitt 120b ist locker mit der Gehäusenut 102 und der Rotornut 112 versehen bzw. gepasst ist.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel steht, wenn die Rotationsphase zwischen (a) einer vollständigen Verzögerungsposition, die in 5 gezeigt ist, und (b) einer bestimmten Verriegelungsposition, die in 4 gezeigt ist, positioniert ist, der andere Endabschnitt 120b des Spannelementes 120 mit einem Voreilende der Rotornut 112 in Eingriff. Im Gegensatz dazu steht der andere Endabschnitt 120b des Spannelementes 120 mit der Gehäusenut 102 in dem vorstehenden Zustand nicht in Eingriff. Als ein Ergebnis bringt während des Betriebes der Brennkraftmaschine 2 das Spannelement 120 eine Rückführkraft, die beim Verdrehen erzeugt wird, auf die Rotornut 112 in Voreilrichtung entgegen dem mittlerem Drehmoment T_ave der Drehmomentvariationen auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Rückführkraft des Spannelementes 120 größer als das mittlere Drehmoment T_ave der Drehmomentvariationen eingestellt. Als ein Ergebnis wird die Rotorbuchse 110 in Voreilrichtung der Rotationsphase zusammen mit dem Flügelrotor 14 gespannt.
Im Gegensatz dazu steht, wenn die Rotationsphase zwischen (a) der Verriegelungsposition, die in 4 gezeigt ist, und (b) einer vollständigen Voreilposition, die in 6 gezeigt ist, positioniert ist, der andere Endabschnitt 120b des Spannelementes 120 mit einem Voreilende der Gehäusenut 102 in Eingriff. Somit steht der andere Endabschnitt 120b des Spannelementes 120 mit der Rotornut 112 im vorstehenden Zustand nicht in Eingriff. Als ein Ergebnis übt das Spannelement 120 die Rückführkraft nur auf die Gehäusebuchse 100 aus.
Somit spannt im vorliegenden Ausführungsbeispiel das Spannelement 120 den Flügelrotor 14 in Voreilrichtung, wenn die Rotationsphase des Flügelrotors 14 an einer Verzögerungsseite der Verriegelungsposition positioniert ist, oder von der Verriegelungsposition weiter verzögert ist, die als eine Regulierposition dient. Jedoch spannt das Spannelement 120 den Flügelrotor 14 nicht in Voreilrichtung, wenn die Rotationsphase des Flügelrotors 14 an einer Voreilseite der Verriegelungsposition ist oder von der Verriegelungsposition stärker vorgeeilt ist. Es ist festzuhalten, dass in der Brennkraftmaschine 2 des vorliegenden Ausführungsbeispiels, für die die Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung 1 verwendet wird, die Rotationsphase in die Regulierposition reguliert wird, um eine effektive Startfähigkeit zu erreichen, wenn der Motor 2 gestartet wird. Die Regulierposition ist als eine Position definiert, die sich irgendwo in einem Bereich zwischen einer Zwischenposition zur vollständigen Voreilposition befindet, und die vorstehende Zwischenposition befindet sich zwischen der vollständig verzögerten Position und der vollständig vorgeeilten Position. Die Verriegelungsposition des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist auf die Regulierposition eingestellt, sodass die optimierte Motorstartfähigkeit unabhängig von der Änderung der Umgebungstemperatur zuverlässig erreicht wird. Aufgrund der vorstehenden Konfiguration ist es möglich zu verhindern, dass die übermäßige Verringerung des Ansaugluftbetrages aufgrund der Verzögerung zwischen dem Schließen des Einlassventils beim Motorstart durch das Andrehen des Motors 2 verhindert wird.
(Erste Regulierstruktur)
Eine Führung 130 ist aus Metall gefertigt und im Kettenrad 13 eingebettet. Wie es in den 1 und 7 gezeigt ist, definiert das Gehäuse 11 eine erste Regulieraussparung 132 und eine Verriegelungsaussparung 134 durch die Verwendung der Führung 130. Die erste Regulieraussparung 132 öffnet sich an einer Innenfläche 135 des Kettenradelementes 13, dessen Fläche am Flügelrotor 14 gleitet. Auch erstreckt sich die erste Regulieraussparung 132 in Rotationsrichtung (Umfangsrichtung) des Gehäuses 11. Die erste Regulieraussparung 132 hat ein Paar von ersten Regulierstoppeinrichtungen 136, 137 an entgegengesetzten geschlossenen Endabschnitten der Aussparung 132 in Umfangsrichtung. Die Verriegelungsaussparung 132 ist ein Hohlrohr mit einem Boden und erstreckt sich in einer Axialrichtung der Nockenwelle 3. Die Verriegelungsaussparung 134 ist ein rohrförmiges Loch mit einem Boden und erstreckt sich in einer Längsrichtung der Nockenwelle 3. Die Verriegelungsaussparung 134 öffnet sich an der Bodenfläche der ersten Regulieraussparung 132 an einem Voreilende der ersten Regulieraussparung 132.
Wie es in den 1 und 2 gezeigt ist, hat der Flügelrotor 14 eine Metallhülse 140, die im Flügel 14b des Flügelrotors 14 eingebettet ist. Die Hülse 140 hat eine Innenumfangsfläche, die eine gestufte rohrförmige Flächenform hat, und die Innenumfangsfläche der Hülse 140 definiert ein erstes Loch 142 mit geringem Durchmesser und ein erstes Loch 144 mit großem Durchmesser, wobei sich beide in Längsrichtung des Nabenabschnitts 14a erstrecken. Das erste Loch 142 mit kleinem Durchmesser hat einen Durchmesser, der kleiner als ein Durchmesser des ersten Lochs 144 mit großem Durchmesser ist, und befindet sich an einer Seite des ersten Lochs 144 mit großem Durchmesser benachbart zum Kettenradelement 13. Das erste Loch 142 mit kleinem Durchmesser öffnet sich zur Innenfläche 135 des Kettenradelementes 13. Dementsprechend ist das erste Loch 142 mit kleinem Durchmesser zur ersten Regulieraussparung 132 entgegengesetzt, die sich in Umfangsrichtung (Rotationsrichtung) des Flügelrotors 14 erstreckt, wenn die Rotationsphase innerhalb eines bestimmten Rotationsphasenbereiches ist. Das erste Loch 144 mit großem Durchmesser steht mit einem ersten Regulierkanal 146 in Verbindung, der sich durch die Hülse 140 und den Flügelrotor 14 erstreckt.
Der Flügelrotor 14 stützt ein erstes Regulierelement 150, das aus Metall gefertigt ist, indem die Hülse 140 verwendet wird, sodass sich das erste Regulierelement 150 in Längsrichtung des Nabenabschnitts 14a erstreckt. Das erste Regulierelement 150 hat eine gestufte Form, wie es in 1 gezeigt ist, sodass das erste Regulierelement 150 einen Hauptkörperabschnitt 142 und eine Kraftaufnahmeeinrichtung 156 aufweist. Der Hauptkörperabschnitt 152 ist innerhalb des ersten Loches 142 mit kleinem Durchmesser aufgenommen und in Längsrichtung hin- und hergehend verschiebbar. Die Kraftaufnahmeeinrichtung 156 ist innerhalb des ersten Loches 144 mit großem Durchmesser aufgenommen und in Längsrichtung hin- und hergehend verschiebbar. Die Kraftaufnahmeeinrichtung 156 hat eine Endfläche, die zum Kettenradelement 13 weist, und die Endfläche der Kraftaufnahmeeinrichtung 156 nimmt den Druck des Hydrauliköls auf, das in das erste Loch 144 mit großem Durchmesser über den ersten Regulierkanal 146 eingeführt wird. Als ein Ergebnis erzeugt das Aufbringen des Drucks eine erste Regulierantriebskraft, die das erste Regulierelement 150 in eine Richtung vom Kettenradelement 13 weg antreibt.
Wie es in den 1 und 2 gezeigt ist, wird das erste federnde Regulierelement 170, das aus einer Metall-Kompressionsschraubenfeder gefertigt ist, innerhalb der Hülse 140 aufgenommen, sodass sich das erste Regulierfederelement 170 in Längsrichtung des Nabenabschnitts 14a erstreckt. Das erste Regulierfederelement 170 ist zwischen dem Bodenteil des ersten Lochs 144 mit großem Durchmesser und dem ersten Regulierelement 150 zwischengefügt. Das erste Regulierfederelement 170 bringt eine Rückführkraft, die erzeugt wird, wenn diese zwischen dem ersten Loch 144 mit großem Durchmesser und dem ersten Regulierelement 150 komprimiert wird, auf das erste Regulierelement 150 auf, und dadurch spannt das erste Regulierfederelement 170 das erste Regulierelement 150 zum Kettenradelement 13.
Aufgrund der vorstehenden Konfiguration wird das Hauptkörperelement 152 des ersten Regulierelements 150 in die erste Regulieraussparung 132 eingeführt, wie es in den 8C bis 8L gezeigt ist. Somit ist der Hauptkörperabschnitt 152 innerhalb der ersten Regulieraussparung 132 beweglich und ist dieser jeder der ersten Regulierstoppeinrichtungen 136, 137 in Eingriff bringbar. Wie es in 8C gezeigt ist, verhindert, wenn der Hauptkörperabschnitt 152 verschoben wird, um innerhalb der ersten Regulieraussparung 132 angeordnet zu sein, und mit der ersten Regulierstoppeinrichtung 136 in Eingriff steht, die sich an dem Verzögerungsende der ersten Regulieraussparung 132 befindet, das erste Regulierelement 150, dass sich die Rotationsphase von einer ersten Regulierposition weiter in die Verzögerungsrichtung ändert. Genauer gesagt ist die erste Regulierposition eine Verzögerungsendposition innerhalb eines einstellbaren Bereiches der Regulierposition. Im Gegensatz dazu verhindert, wie es in 8G gezeigt ist, wenn der Hauptkörperabschnitt 152, der sich innerhalb der ersten Regulieraussparung 132 befindet, mit der ersten Regulierstoppeinrichtung 137 in Eingriff steht, die sich an dem Voreilende der ersten Regulieraussparung 132 befindet, das erste Regulierelement 150, dass sich die Rotationsphase von der Verriegelungsposition weiter in die Voreilrichtung ändert. Die Verriegelungsposition befindet sich innerhalb des einstellbaren Bereiches der Regulierposition.
Ferner ist, wenn der Hauptkörperabschnitt 152 des ersten Regulierelementes 150 in die Verriegelungsaussparung 134 über die erste Regulieraussparung 132 eingeführt wird, wie es in 8I gezeigt ist, der Hauptkörperabschnitt 152 koaxial in die Verriegelungsaussparung 134 eingepasst, um die Rotationsphase zu verriegeln. Als ein Ergebnis verhindert, wenn der Hauptkörperabschnitt 152, der in die Verriegelungsaussparung 134 eingepasst ist, mit der Innenumfangsfläche der Verriegelungsaussparung 134 in Eingriff steht, das erste Regulierelement 150, dass sich die Rotationsphase von der Verriegelungsposition sowohl in Voreilrichtung als auch in Verzögerungsrichtung ändert.
Ferner ist der Hauptkörperabschnitt 152 des ersten Regulierelements 150 in der Lage, sowohl aus der Verriegelungsaussparung 134 als auch aus der ersten Regulieraussparung 132 zu gelangen, wie es in den 8A, 8K schematisch gezeigt ist, wenn sich der Hauptkörperabschnitt 152 des ersten Regulierelementes 150 in Längsrichtung entgegen der Rückführkraft des ersten Regulierfederelementes 170 bewegt. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Verriegelung und die Regulierung der Rotationsphase freizugeben. Wie oben ist es möglich, dass eine jegliche Änderung der Rotationsphase gestattet wird, indem bewirkt wird, dass der Hauptkörperabschnitt 152 aus der Verriegelungsaussparung 134 und der ersten Regulieraussparung 132 gelangt und mit diesen außer Eingriff gelangt.
(Erste Öffnungs-/Schließ-Struktur)
Wie es in den 1, 2 gezeigt ist, hat die Antriebseinheit 10 einen ersten Fluidpfad 160. Der erste Fluidpfad 160 hat einen ersten Gehäusekanal 162 und einen ersten Rotorkanal 164.
Der erste Gehäusekanal 162 erstreckt sich durch die Bodenwand des rohrförmigen Abschnitts 12a in Längsrichtung des Gehäuses 11 und hat eine Bogenform, die sich in Rotationsrichtung des Gehäuses 11 erstreckt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der erste Gehäusekanal 162 an einem Innenumfang des Durchgangslochs ausgebildet, das an der Bodenwand des rohrförmigen Abschnitts 12a entlang der radial äußeren Fläche der Rotorbuchse 110 ausgebildet ist. Der erste Gehäusekanal 162 hat ein Öffnungsende 162a, das sich an der Seite der Bodenwand entgegengesetzt zum Flügelrotor 14 öffnet. Aufgrund der vorstehenden Konfiguration steht das Öffnungsende 162a des ersten Gehäusekanals 162 mit der Atmosphäre außerhalb des Gehäuses 11 über einen ringförmigen Zwischenraum 161, der zwischen der Rotorbuchse 110 und der Gehäusebuchse 100 ausgebildet ist, in Verbindung oder ist zu dieser geöffnet.
Der erste Rotorkanal 164 weist Verbindungslöcher 165, 166, 167 und das erste Loch 144 mit großem Durchmesser auf. Wie es in 2 gezeigt ist, erstreckt sich das erste Voreilverbindungsloch 165 durch den Flügel 14b und die Buchse 140 des Flügelrotors 14, um die Verbindung zwischen der Voreilkammer 52 und dem ersten Loch 144 mit großem Durchmesser vorzusehen. Das erste Verzögerungsverbindungsloch 166 erstreckt sich durch den Flügel 14b und die Buchse 140, um die Verbindung zwischen der Verzögerungskammer 56 und dem ersten Loch 144 mit großem Durchmesser vorzusehen. Das erste Atmosphärenverbindungsloch 167 erstreckt sich durch den Flügelrotor 14 und die Buchse 140 und öffnet sich an einer Position, die zum ersten Gehäusekanal 162 weist, sodass das erste Atmosphärenverbindungsloch 167 die Kommunikation zwischen dem ersten Gehäusekanal 162 und dem ersten Loch 144 mit großem Durchmesser unabhängig von der Änderung der Rotationsphase vorsieht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel steht der erste Fluidpfad 160 mit der Voreilkammer 52 und der Verzögerungskammer 56 in Verbindung, wie es beispielsweise in 2 gezeigt ist.
Beim ersten Fluidpfad 160 steht der erste Gehäusekanal 162 mit dem ersten Atmosphärenverbindungsloch 167 des ersten Rotorkanals 164 an einem Verbindungsteil in Verbindung, das radial zwischen (a) der Voreilkammer 52 und der Verzögerungskammer 56 und (b) dem Rotationszentrum O ausgebildet ist. Anders ausgedrückt ist der Kommunikationsteil an einer Position radial einwärts von der gedachten Zylinderfläche R, die in den 1 und 2 gezeigt ist, ausgebildet. Ferner ist anders ausgedrückt der Kommunikationsteil benachbart zum Rotationszentrum O an einer Seite der Voreil- und Verzögerungskammern ausgebildet. Aufgrund der vorstehenden Gestaltung geht der erste Fluidpfad 160 entlang eines Pfades, der radial zwischen (a) der Voreilkammer 52 und der Verzögerungskammer 56 und (b) dem Rotationszentrum O ausgebildet ist, entlang. Somit hat der erste Fluidpfad 160 einen radial inneren Teil, der sich radial zwischen (a) der Voreilkammer 52 und der Verzögerungskammer 56 und (b) dem Rotationszentrum O befindet. Anders ausgedrückt befindet sich der radial innere Teil benachbart zum Rotationszentrum O an einer Seite der Voreil- und Verzögerungskammern. Auch ist der erste Fluidpfad 160 zur Atmosphäre über das Öffnungsende 162a offen, das am Gehäuse 11 an einer Position radial zwischen (a) der Voreilkammer 52 und der Verzögerungskammer 56 und (b) dem Rotationszentrum O ausgebildet ist.
Der erste Fluidpfad 160 öffnet und schließt sich entsprechend einer Position des ersten Regulierelementes 150, das innerhalb des ersten Loches 144 mit großem Durchmesser des ersten Fluidpfades 160 verschiebbar aufgenommen ist. Wie es in 1 gezeigt ist, steht das erste Loch 144 mit großem Durchmesser des ersten Fluidpfades 160 mit jedem der Verbindungslöcher 165, 166, 167 in Verbindung, wenn das erste Regulierelement 150 in einem Bereich zwischen einer Einpassposition und einer Kontaktposition bewegt wird. Beispielsweise ist, wenn das erste Regulierelement 150 an der Einpassposition angeordnet ist, das erste Regulierelement 150 in die Verriegelungsaussparung 134 über die erste Regulieraussparung 132 eingepasst. Auch wenn sich das erste Regulierelement 150 an der Kontaktposition befindet, berührt das erste Regulierelement 150 eine Innenfläche 135 des Kettenradelementes 13, wie es in 9 gezeigt ist. Anders ausgedrückt entspricht eine Öffnungsposition zum Öffnen der ersten Fluidroute 160 einer Position innerhalb eines Bereiches von der Einpassposition zur Kontaktposition. Wenn sich das erste Regulierelement 150 an der Öffnungsposition befindet, wird die Kommunikation zwischen der Voreilkammer 52 und der Verzögerungskammer 56 gestattet.
Im Gegensatz dazu wird, wenn sich das erste Regulierelement 150 an einer getrennten Position befindet, die von der Innenfläche 135 des Kettenradelementes 13 um einen vorbestimmten Abstand, wie es in 10 gezeigt ist, beabstandet ist, das erste Loch 144 mit großem Durchmesser des ersten Fluidpfades 160 daran gehindert, mit jedem der Verbindungslöcher 165, 166, 167 zu kommunizieren. Anders ausgedrückt entspricht eine geschlossene Position des ersten Regulierelementes 150 zum Schließen des ersten Fluidpfades 160 der vorstehenden getrennten Position. Wenn sich das erste Regulierelement 150 an der geschlossenen Position befindet, wird die Kommunikation zwischen der Voreilkammer 52 und der Verzögerungskammer 56 unterbunden.
(Zweite Regulierstruktur)
Wie es in den 1, 7 gezeigt ist, definiert das Gehäuse 11 eine zweite Regulieraussparung 202 durch die Verwendung einer Metallführung 200, die in das Kettenradelement 13 eingebettet ist. Die zweite Regulieraussparung 202 öffnet sich an der Innenfläche 135 des Kettenradelementes 13 und erstreckt sich in Rotationsrichtung (Umfangsrichtung) des Gehäuses 11. Die zweite Regulieraussparung 202 hat entgegengesetzte geschlossene Endabschnitte an beiden Erstreckungsabschnitten. Die zweite Regulieraussparung 202 hat eine zweite Regulierstoppeinrichtung 206, die an einem Verzögerungsendabschnitt der Endabschnitte der zweiten Regulieraussparung 202 ausgebildet ist.
Wie es in den 1 und 2 gezeigt ist, ist eine Metallhülse 210 in den Flügel 14c des Flügelrotors 14 eingebettet. Die Hülse 210 hat eine Innenumfangsfläche mit einer gestuften Zylinderoberflächenform. Die Innenumfangsfläche der Hülse 210 definiert ein zweites Loch 212 mit kleinem Durchmesser und ein zweites Loch 214 mit großem Durchmesser, wobei sich beide in Längsrichtung des Nabenabschnitts 14a erstrecken. Das zweite Loch 212 mit kleinem Durchmesser hat einen Durchmesser, der kleiner als ein Durchmesser des zweiten Loches 214 mit großem Durchmesser ist, und befindet sich an einer Seite des zweiten Loches 214 mit großem Durchmesser benachbart zum Kettenradelement 13. Auch öffnet sich das zweite Loch 212 mit kleinem Durchmesser zur Innenfläche 135 des Kettenradelementes 13. Aufgrund der vorstehenden Konfiguration überdeckt das zweite Loch 212 mit kleinem Durchmesser die zweite Regulieraussparung 202, die sich in Umfangsrichtung des Flügelrotors 14 erstreckt, über einen vorbestimmten Rotationsphasenbereich. Das zweite Loch 214 mit großem Durchmesser steht mit einem zweiten Regulierkanal 216 in Verbindung, der sich durch die Hülse 210 und den Flügelrotor 14 erstreckt.
Der Flügelrotor 14 stützt ein zweites Metallregulierelement 220 durch die Hülse, sodass sich das zweite Regulierelement 220 in Längsrichtung des Kettenradabschnitts 14a erstreckt. Das zweite Regulierelement 220 hat eine gestufte Form, wie es in 1 gezeigt ist, und definiert einen Hauptkorperabschnitt 222 und eine Kraftaufnahmeeinrichtung 226. Der Hauptkörperabschnitt 222 ist innerhalb des zweiten Loches 212 mit kleinem Durchmesser aufgenommen und ist in Längsrichtung hin- und hergehend verschiebbar. Die Kraftaufnahmeeinrichtung 226 ist innerhalb des zweiten Loches 214 mit großem Durchmesser aufgenommen und in Längsrichtung hin- und hergehend verschiebbar. Die Kraftaufnahmeeinrichtung 226 hat eine Endfläche bzw. Stirnfläche, die zum Kettenradelement 13 weist, und die Endfläche der Kraftaufnahmeeinrichtung 226 nimmt den Druck des Hydrauliköls auf, das in das zweite Loch 214 mit großem Durchmesser über den zweiten Regulierkanal 216 eingeführt wird. Als ein Ergebnis erzeugt das Aufbringen des Drucks eine zweite Regulierkraft, die das zweite Regulierelement 220 in einer Richtung vom Kettenradelement 13 weg antreibt.
Wie es in den 1 und 2 gezeigt ist, nimmt die Hülse 210 des Flügelrotors 14 in sich ein zweites Regulierfederelement 230 auf, das aus einer Metallkompressionsschraubenfeder gefertigt ist. Das zweite Regulierfederelement 230 erstreckt sich in Längsrichtung des Nabenabschnitts 14a und ist zwischen den Bodenabschnitt des zweiten Loches 214 mit großem Durchmesser und das zweite Regulierelement 220 zwischengefügt. Das zweite Regulierfederelement 230 bringt eine zweite Rückführkraft, die erzeugt wird, wenn eine Kompression zwischen dem zweiten Loch 214 mit großem Durchmesser und dem zweiten Regulierelement 220 auftritt, auf das zweite Regulierelement 220 auf und dadurch spannt das zweite Regulierfederelement 230, das zweite Regulierelement 220 zum Kettenradelement 13 hin.
Wie es in den 8F, 8H, 8J, 8L gezeigt ist, ist, wenn der Hauptkörperabschnitt 222 des zweiten Regulierelementes 220 verschiebbar ist, um sich innerhalb der zweiten Regulieraussparung 202 zu befinden, der Hauptkörperabschnitt 222 innerhalb der Aussparung 202 in Rotationsrichtung beweglich und mit der zweiten Regulierstoppeinrichtung 206 in Eingriff bringbar. Wie es in 8F gezeigt ist, verhindert, wenn der Hauptkörperabschnitt 222, der sich innerhalb der zweiten Regulieraussparung 202 befindet, mit der zweiten Regulierstoppeinrichtung 206 in Eingriff steht, die das Verzögerungsende der zweiten Regulieraussparung 202 ist, das zweite Regulierelement 220 die Änderung der Rotationsphase von einer zweiten Regulierposition weiter in die Verzögerungsrichtung. Genauer gesagt befindet sich die zweite Regulierposition an einer Voreilseite der ersten Regulierposition.
Wie es in den 8B und 8D gezeigt ist, gelangt, wenn sich der Hauptkörperabschnitt 222 des zweiten Regulierelements 220 in Längsrichtung des zweiten Regulierelementes 220 entgegen der zweiten Wiederherstellungskraft des zweiten Federelementes 230 bewegt, der Hauptkörperabschnitt 222 mit der zweiten Regulieraussparung 202 außer Eingriff oder gelangt dieser aus der zweiten Regulieraussparung 202, sodass die Regulierung der Rotationsphase entfernt wird. Als ein Ergebnis wird, wenn der Hauptkörperabschnitt 222 mit der zweiten Regulieraussparung 202 außer Eingriff gelangt und gleichzeitig, wenn der Hauptkörperabschnitt 152 des ersten Regulierelementes 150 beispielsweise mit der ersten Regulieraussparung 132 außer Eingriff gelangt, wie es in 8A gezeigt ist, der Rotationsphase gestattet, sich frei zu ändern.
(Zweite Öffnungs-/Schließ-Struktur)
Wie es in den 1 und 2 gezeigt ist, hat die Antriebseinheit 10 einen zweiten Fluidpfad 240. Der zweite Fluidpfad 240 weist einen zweiten Gehäusekanal 242 und einen zweiten Rotorkanal 244 auf.
Der zweite Gehäusekanal 242 erstreckt sich durch die Bodenwand des Rohrabschnitts 12a in Längsrichtung des Gehäuses 11 und hat eine Bogenform, die sich in Rotationsrichtung des Gehäuses 11 an einer Position erstreckt, die sich von dem ersten Gehäusekanal 162 unterscheidet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel öffnet sich der zweite Gehäusekanal 242 am Innenumfang des Durchgangslochs, das an der Bodenwand des rohrförmigen Abschnitts 12a ausgebildet ist. Der zweite Gehäusekanal 242 hat ein Öffnungsende 242a, das an der Seite der Bodenwand entfernt vom Flügelrotor 14 ausgebildet ist. Aufgrund der vorstehenden Gestaltung steht der zweite Gehäusekanal 242 mit der Atmosphäre über das Öffnungsende 242a und den Zwischenraum 161, der zwischen der Rotorbuchse 110 und der Gehäusebuchse 100 definiert ist, in Verbindung.
Der zweite Rotorkanal 244 hat Kommunikationslöcher 245, 246, 247 und das zweite Loch 214 mit großem Durchmesser. Wie es in 2 gezeigt ist, erstreckt sich das zweite Zeitverhaltenvoreilverbindungsloch 245 durch den Flügel 14c und die Buchse 210 des Flügelrotors 14, um die Verbindung zwischen der Voreilkammer 53 und dem zweiten Loch 214 mit großem Durchmesser vorzusehen. Das zweite Zeitverhaltenverzögerungsverbindungsloch 246 erstreckt sich durch den Flügel 14c und die Hülse 140, um die Verbindung zwischen der Verzögerungskammer 57 und dem zweiten Loch 214 mit großem Durchmesser vorzusehen. Das zweite Atmosphärenverbindungsloch 247 erstreckt sich durch den Flügelrotor 14 und die Hülse 140 und öffnet sich gleichzeitig an einer Position, die sich mit dem zweiten Gehäusekanal 242 überdeckt, sodass das zweite Atmosphärenverbindungsloch 247 die Verbindung zwischen dem zweiten Atmosphärenverbindungsloch 247 und dem zweiten Loch 214 mit großen Durchmesser unabhängig von der Änderung der Rotationsphase vorsieht. Gemäß Vorbeschreibung steht der zweite Fluidpfad 240 mit der Voreilkammer 53 und der Verzögerungskammer 57 in Verbindung.
Im zweiten Fluidpfad 240 steht der zweite Gehäusekanal 242 mit dem zweiten Atmosphärenverbindungsloch 247 des zweiten Rotorkanals 244 an einem Kommunikationsabschnitt in Verbindung. Der Kommunikationsabschnitt ist radial zwischen (a) der Voreilkammer 53 und der Verzögerungskammer 57 und (b) dem Rotationszentrum O ausgebildet. Anders ausgedrückt ist der Verbindungsteil an einer Position radial einwärts von der gedachten Zylinderfläche R, die in den 1 und 2 gezeigt ist, ausgebildet. Aufgrund der vorstehenden Gestaltung geht der zweite Fluidpfad 240 entlang eines Pfades, der sich radial zwischen (a) der Voreilkammer 53 und der Verzögerungskammer 57 und (b) dem Rotationszentrum O befindet. Somit hat der zweite Fluidpfad 240 einen radial inneren Teil, der sich radial zwischen (a) der Voreilkammer 53 und der Verzögerungskammer 57 und (b) dem Rotationszentrum O befindet. Anders ausgedrückt befindet sich der radial innere Teil des zweiten Fluidpfades 240 benachbart zum Rotationszentrum O an einer Seite der Voreil- und Verzögerungskammern. Dann steht der zweite Fluidpfad 240 mit der Atmosphäre über das Öffnungsende 242a, das am Gehäuse 11 an einer Position radial zwischen (a) der Voreilkammer 53 und der Verzögerungskammer 57 und (b) dem Rotationszentrum O ausgebildet ist, in Verbindung.
Der zweite Fluidpfad 240 öffnet und schließt sich entsprechend einer Verschiebungsposition des zweiten Regulierelementes 220, das innerhalb des zweiten Loches 214 mit großem Durchmesser des zweiten Fluidpfades 240 verschiebbar aufgenommen ist. Das zweite Loch 214 mit großem Durchmesser des zweiten Fluidpfades 240 steht mit jedem der Verbindungslöcher 245, 246, 247 in Verbindung, wenn sich das zweite Regulierelement 220 an einer Position innerhalb eines Bereiches von einer aufgenommenen Position, wie es in 1 gezeigt ist, zu einer Kontaktposition, wie es in 9 gezeigt ist, befindet. Beispielsweise ist, wenn sich das zweite Regulierelement 220 an der aufgenommenen Position befindet, das zweite Regulierelement 220 innerhalb der zweiten Regulieraussparung 202 aufgenommen und berührt, wenn sich das zweite Regulierelement 220 an der Kontaktposition befindet, das zweite Regulierelement 220 die Innenfläche 135 des Kettenradelementes 13. Anders ausgedrückt entspricht eine Öffnungsposition des zweiten Regulierelementes 220 zum Öffnen des zweiten Fluidpfades 240 einer Position innerhalb des Bereiches von der aufgenommenen Position und der Kontaktposition und ist, wenn sich das zweite Regulierelement 220 an der Öffnungsposition befindet, die Verbindung zwischen der Voreilkammer 53 und der Verzögerungskammer 57 gestattet.
Im Gegensatz dazu ist, wenn sich das zweite Regulierelement 220 an einer getrennten Position befindet, die von der Innenfläche 135 des Kettenradelementes 13 um einen vorbestimmten Abstand, wie es in 10 gezeigt ist, getrennt ist, verhindert, dass das zweite Loch 214 mit großem Durchmesser des zweiten Fluidpfades 240 mit jedem der Verbindungslöcher 245, 246, 247 in Verbindung steht. Anders ausgedrückt entspricht eine geschlossene Position des zweiten Regulierelementes 220 zum Schließen des zweiten Fluidpfades 240 der vorstehenden geschlossenen Position und dadurch wird, wenn sich das zweite Regulierelement 220 an der geschlossenen Position befindet, die Verbindung zwischen der Voreilkammer 53 und der Verzögerungskammer 57 unterbunden.
(Antriebskraftsteuerung)
Die in 1 gezeigte Steuereinheit 30 hat einen Antriebskanal 300, der sich durch die Nockenwelle 3 erstreckt, und das Lager, das die Nockenwelle 3 lagert. Der Antriebskanal 300 steht mit den Kanälen 146, 216 unabhängig von der Änderung der Rotationsphase in Verbindung. Die Steuereinheit 30 hat einen Zweigkanal 302, der sich vom Zuführkanal 76, der mit der Pumpe 4 verbunden ist, verzweigt, und dadurch wird der Zweigkanal 302 mit dem Hydrauliköl von der Pumpe 4 über den Zuführkanal 76 versorgt. Ferner hat die Steuereinheit 30 einen Ablasskanal 304, der so gestaltet ist, dass dieser Hydrauliköl zur Ölwanne 5 ablässt.
Ein Antriebssteuerventil 310 ist mit dem Antriebskanal 300, dem Zweigkanal 302 und dem Ablasskanal 304 mechanisch verbunden. Das Antriebssteuerventil 310 wird auf der Grundlage der Erregung einer Magnetspule 302 betrieben, die mit der Steuerschaltung 90 elektrisch verbunden ist, um einen Verbindungszustand zwischen (a) dem Antriebskanal 300 und (b) einem der Kanäle Zweigkanal 302 und Ablasskanal 304 zu schalten.
Wenn das Antriebssteuerventil 310 den Zweigkanal 302 mit dem Antriebskanal 300 verbindet, wird Hydrauliköl von der Pumpe 4 in die Löcher 144, 214, in denen die Regulierelemente 150 bzw. 220 aufgenommen sind, durch die Kanäle 76, 302, 300, 146, 216 eingeführt. Als ein Ergebnis wird im vorstehenden Fall die erste und zweite Antriebskraft erzeugt, um die jeweiligen Regulierelemente 150, 220 in die Richtung zu den jeweiligen geschlossenen Positionen anzutreiben, damit die Fluidpfade 160, 240 geschlossen werden, entgegen den Rückführkräften der Federelemente 170, 230. Im Gegensatz dazu werden, wenn das Antriebssteuerventil 310 den Ablasskanal 304 mit dem Antriebskanal 300 verbindet, das Hydrauliköl in den Löchern 144, 214 mit großem Durchmesser über die Kanäle 146, 216, 300, 304 zur Ölwanne 5 abgelassen. Als ein Ergebnis werden im vorstehenden Fall die erste und zweite Antriebskraft entfernt und betätigen dadurch die Rückführkräfte der Federelemente 170, 230 die Regulierelemente 150, 200 in die Richtung zu den jeweiligen Öffnungspositionen.
(Detaillierter Betrieb)
Der Betrieb der Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung 1 wird nachstehend detailliert erläutert.
(Normaler Betrieb)
Als Erstes wird ein Normalbetrieb erläutert, bei dem die Brennkraftmaschine 2 normal stoppt. Drei Fälle (I), (II) und (III) des Normalbetriebes werden nachstehend beschrieben.
Fall (I): Während eines Normalstopps, bei dem die Brennkraftmaschine 2 entsprechend einem Stoppbefehl normal gestoppt wird, wie zum Beispiel einem AUS-Befehl des Zündschalters, steuert die Steuerschaltung 90 die Erregung des Phasensteuerventils 80, um zu bewirken, dass das Phasensteuerventil 80 den Zuführkanal 76 mit dem Voreilkanal 72 verbindet. Allgemein gesagt setzt die Brennkraftmaschine 2, wenn die Brennkraftmaschine 2 gestoppt wird, die Rotation durch Trägheit fort, bis die Brennkraftmaschine 2 vollständig stoppt. Da die Rotationsgeschwindigkeit der Brennkraftmaschine 2 während des Normalstopps verringert wird, wird der Druck des Hydrauliköls, das von der Pumpe 4 den Voreilkammern 52, 53, 54 zugeführt werden soll, ebenfalls dementsprechend verringert. Als ein Ergebnis bewirkt die Verringerung des Drucks des Öls die Verringerung der Antriebskraft, die auf den Flügelrotor aufgebracht wird, aufgrund des Öls, das in die Voreilkammern 52, 53, 54 eingeführt wird. Dadurch wird, wenn die Rotationsphase an der Verzögerungsseite der Verriegelungsposition angeordnet ist, die Rückführkraft der Spannfeder 120, die den Flügelrotor 14 spannt, dominierender.
Auch während des Normalstopps der Brennkraftmaschine 2 entsprechend dem Stoppbefehl steuert die Steuerschaltung 90 die Erregung des Antriebssteuerventils 310, um zu bewirken, dass das Antriebssteuerventil 310 den Ablasskanal 304 mit dem Antriebskanal 300 verbindet. Als ein Ergebnis wird Hydrauliköl in den Löchern 144, 214 mit großem Durchmesser abgelassen und dadurch wird die Antriebskraft, die jedes der Regulierelemente 150, 220 antreibt, entfernt. Dementsprechend werden die Rückführkräfte der Federelemente 120, 230, die die Regulierelemente 150, 220 spannen, dominierend. Anders ausgedrückt werden die Regulierelemente 150, 220 hauptsächlich durch die Rückführkräfte der Federelemente 170, 230 gespannt. Aufgrund des Vorstehenden werden die Regulierelemente 150, 220 in die jeweiligen Öffnungspositionen zum Öffnen der Fluidpfade 160, 240 verschoben, sodass die Voreilkammern 52, 53 mit der Atmosphäre in Verbindung stehen, und dadurch ist es möglich, die Antriebskraft weiter zu verringern, die auf den Flügelrotor 14 aufgebracht wird, aufgrund des Öls, das in die Voreilkammern 52, 53, 54 von der Pumpe 4 eingeführt wird.
Als ein Ergebnis ist es in dem vorstehenden Zustand möglich, die Rotationsphase in die Verriegelungsposition durch den Betrieb zu verriegeln, der entsprechend der Rotationsphase zum Zeitpunkt des Normalstopps bestimmt wird, und dadurch wird die Brennkraftmaschine 2 beim nächsten Betrieb in dem Zustand gestartet, in dem die Rotationsphase in die Verriegelungsposition verriegelt ist. Der spezifische Verriegelungsbetrieb zum Verriegeln der Rotationsphase zum Zeitpunkt des Normalstopps entsprechend der Rotationsphase wird nachstehend beschrieben.
Unterfall (I-1): Wenn die Rotationsphase zum Zeitpunkt des Normalstopps der vollständigen Verzögerungsposition, die in den 8A und 8B gezeigt ist, entspricht, dreht sich der Flügelrotor 14 in Bezug auf das Gehäuse 11 um das negative Drehmoment der Drehmomentänderungen und durch die Wiederherstellungskraft des Spannelementes 120. Als ein Ergebnis wird die Rotationsphase in die Voreilrichtung verschoben. Wenn die Rotationsphase die erste Regulierposition, die in den 8C und 8D gezeigt ist, aufgrund der Phasenänderung in Voreilrichtung erreicht, wird der Hauptkörperabschnitt 152, der durch Rückführkraft des ersten Regulierfederelementes 170 gespannt wird, in die erste Regulieraussparung 132 gespannt. Als ein Ergebnis wird die Rotationsphase dahingehend begrenzt, dass diese in die Verzögerungsrichtung weiter von der ersten Regulierposition verschoben wird. Wenn die Rotationsphase eine zweite Regulierposition, die in den 8E und 8F gezeigt ist, aufgrund der Phasenänderung weiter in Voreilrichtung erreicht, wird der Hauptkörperabschnitt 222, der durch die Rückführkraft des zweiten Regulierfederelementes 230 gespannt wird, in die zweit Regulieraussparung 202 gedrückt. Als ein Ergebnis wird die Rotationsphase bei der Verschiebung in Verzögerungsrichtung weiter von der zweiten Regulierposition aus begrenzt.
Dann, wenn die Rotationsphase die in den 8G und 8H gezeigte Verriegelungsposition aufgrund der Phasenänderung weiter in Voreilrichtung erreicht, steht das erste Regulierelement 150 mit der ersten Regulierstoppeinrichtung 137 in Eingriff, die sich an der Voreilseite der ersten Regulieraussparung 132 befindet. Das erste Regulierelement 150 nimmt die Rückführkraft des Spannelementes 120 auf und dadurch wird das erste Regulierelement 150 gegen die erste Regulierstoppeinrichtung 137 gedrückt. Als ein Ergebnis wird das erste Regulierelement 150 in die Verriegelungsaussparung 134 aufgrund der Rückführkraft des ersten Regulierfederelementes 170 gepasst, wie es in 8I gezeigt ist. Somit steht das erste Regulierelement 150 mit der Verriegelungsaussparung 134 in Eingriff. Dementsprechend wird die Rotationsphase in einem Zustand verriegelt, in dem die Rotationsphase in die Verriegelungsposition reguliert ist.
Unterfall (I-2): Beispielsweise wird, wenn sich die Rotationsphase in einem Bereich zwischen der vollständigen Verzögerungsposition und der Verriegelungsposition befindet, wie es in den 8C bis 8F gezeigt ist, oder sich diese in der Verriegelungsposition befindet, wie es in den 8G und 8H gezeigt ist, und zwar zum Zeitpunkt des Normalstopps, der Betrieb ähnlich dem Betrieb, der im vorstehenden Unterfall (I-1) beschrieben wurde, im Zustand des Unterfalls (I-2), der vorstehend beschrieben wurde, ausgeführt. Als ein Ergebnis wird auch in dem vorliegenden Fall (I-2) die Rotationsphase in der Verriegelungsposition effektiv verriegelt.
Unterfall (I-3): Wenn sich die Rotationsphase in der vollständig vorgeeilten Position, die in den 8K und 8L gezeigt ist, zum Zeitpunkt des Normalstopps befindet, nimmt das zweite Regulierelement 220 die Rückführkraft des zweiten Regulierfederelementes 230 auf und wird dieses dadurch in die zweite Regulieraussparung 202 verschoben. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Aufbringen der Spannkraft durch das Spannelement 120 auf den Flügelrotor 14 gemäß Vorbeschreibung darauf begrenzt, wenn sich die Rotationsphase an der Voreilseite der Verriegelungsposition befindet. Somit wird im vorstehenden Einführzustand, da die Drehmomentänderung von der Brennkraftmaschine 2, die sich durch Trägheit dreht, auf den Flügelrotor 14 in Verzögerungsrichtung im Mittel aufgebracht wird, die Rotationsphase in Verzögerungsrichtung geändert. Wenn die Rotationsphase die in den 8G und 8H gezeigte Verriegelungsposition aufgrund der vorstehenden Phasenänderung in Verzögerungsrichtung erreicht, wird das erste Regulierelement 150, auf das die Rückführkraft des ersten Regulierfederelementes 170 aufgebracht wird, in die erste Regulieraussparung 132 und in die Verriegelungsaussparung 134 aufeinanderfolgend gedrückt. Dementsprechend wird die Rotationsphase in die Verriegelungsposition verriegelt. Es ist festzuhalten, dass, selbst wenn die Rotationsphase fehlerhaft die Verriegelungsposition in eine Position an einer Verzögerungsseite der Verriegelungsposition passiert, die zweite Regulieraussparung 202 erfolgreich und zeitweise mit der zweiten Regulierstoppeinrichtung 206 in der zweiten Regulierposition, die in 8F gezeigt ist, in Eingriff gelangt. Das Vorstehende tritt auf, da das zweite Regulierelement 220 bereits in der zweiten Regulieraussparung 202 im vorstehenden Betrieb aufgenommen wurde. Als ein Ergebnis wird aufeinanderfolgend nach dem Betrieb ähnlich dem Betrieb des Unterfalls (I-2) die Rotationsphase in der Verriegelungsposition verriegelt.
Unterfall (I-4): Wenn sich die Rotationsphase in einem Bereich zwischen der vollständigen Voreilposition und der Verriegelungsposition zum Zeitpunkt des Normalstopps befindet, wird der Betrieb ähnlich dem Betrieb, der in dem vorstehenden Fall (I-3) beschrieben ist, in dem bestimmten Zustand der Rotationphase während des Normalstopps des Unterfalls (I-4) ausgeführt. Als ein Ergebnis wird in dem Unterfall (I-4) die Rotationsphase ebenfalls in der Verriegelungsposition erfolgreich verriegelt.
Als Nächstes wird der Fall (II) beschrieben. Der Fall (II) zeigt einen Beispielfall, in dem nach dem Betrieb im vorstehenden Normalstopp der Motor 2 durch das Andrehen des Motors 2 entsprechend einem Startbefehl, wie zum Beispiel einem EIN-Befehl des Zündschalters, gestartet wird.
Fall (II): Wenn die Brennkraftmaschine 2 durch das Andrehen des Motors 2 entsprechend dem Startbefehl nach dem Normalstopp gestartet wird, steuert die Steuerschaltung 90 die Erregung des Phasensteuerventils 80, um zu bewirken, dass das Phasensteuerventil 80 den Zuführkanal 76 mit dem Voreilkanal 72 verbindet. Als ein Ergebnis wird Hydrauliköl von der Pumpe 4 in die Voreilkammern 52, 53, 54 eingeführt. Auch in dem vorstehenden Fall steuert die Steuerschaltung 90 die Erregung des Antriebssteuerventils 310, um zu bewirken, dass das Antriebssteuerventil 310 den Ablasskanal 304 mit dem Antriebskanal 300 verbindet. Als ein Ergebnis ist die Einführung des Hydrauliköls in die Löcher 144, 214 mit großem Drehmoment begrenzt und dadurch wird die Antriebskraft zum Antreiben von jedem der Regulierelemente 150, 220 entfernt. Dementsprechend werden die Rückführkräfte der Federelemente 170, 230, die die jeweiligen Regulierelemente 150, 220 spannen, dominierend.
Aufgrund des Vorstehenden wird der Endzustand des vorstehenden Betriebes, der in den Fällen (I) einschließlich der Unterfälle (I-1), (I-2), (I-3), (I-4) beschrieben ist, aufrechterhalten. Genauer gesagt verbleibt, wie es in den 8I und 8J gezeigt ist, das erste Regulierelement 150 in die Verriegelungsaussparung 134 gepasst und verbleibt gleichzeitig das zweite Regulierelement 220 in der zweiten Regulieraussparung 202 aufgenommen oder in dieser. Im Allgemeinen bleibt während des Andrehens des Motors 2, bis der Motor 2 selbstständig wird, um den Motorstart abzuschließen, der Druck des Hydrauliköls von der Pumpe 4 niedrig. Als ein Ergebnis ist es, selbst wenn bewirkt werden kann, dass die Abnormität ein fehlerhaftes Eintreten des Hydrauliköls in die Löcher 144, 214 mit großem Durchmesser verursacht, möglich, den vorstehenden Endzustand aufrechtzuerhalten. Daher ist es möglich, die Rotationsphase in die Verriegelungsposition erfolgreich zu verriegeln, die angemessen ist, um die Brennkraftmaschine 2 zu starten, und dadurch wird die Motorstartfähigkeit effektiv erreicht.
Ferner sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Fluidpfade 160, 240 geöffnet, indem der vorstehende Zustand der Regulierelemente 150, 220 aufrechterhalten wird. Als ein Ergebnis steht die Voreilkammer 52, 53 mit der jeweiligen Verzögerungskammer 56, 57 über das jeweilige Verbindungsloch 165, 166, 167, 245, 246, 247 in Verbindung. Auch steht die Voreilkammer 52, 53 mit der Atmosphäre über den jeweiligen Fluidpfad 160, 240 in Verbindung oder ist zu dieser offen. Als ein Ergebnis wird das Hydrauliköl, das von der Pumpe 4 in die Voreilkammer 52, 53 eingeführt wird, ebenfalls in den Fluidpfad 160, 240 und die Verzögerungskammer 56, 57 eingeführt. Vorstehend hat der Fluidpfad 160, 240 den radial inneren Teil, der sich radial zwischen (a) der Verzögerungskammer 56, 57 und (b) dem Rotationszentrum O befindet, wobei es wahrscheinlicher ist, dass Hydrauliköl in die Verzögerungskammer 56, 57 aufgrund des Aufbringens der Zentrifugalkraft, die durch die Rotationsbewegung bewirkt wird, eingeführt wird. Als ein Ergebnis ist es möglich, für die Einstellung der Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung 1 schnell fertig zu werden, wobei die Einstellung nach dem Starten der Brennkraftmaschine 2 initiiert wird.
Als Nächstes wird der Fall (III) beschrieben. Der Fall (III) zeigt ein Beispiel des Betriebes des Motors 2 nach dem Abschluss des Startens des Motors 2 oder anders ausgedrückt nach dem Selbstständigwerden des Motors 2.
Fall (III): Nach dem Abschluss des Startens des Motors 2 steuert die Steuerschaltung 90 die Erregung des Antriebssteuerventils 310, um zu bewirken, dass das Steuerventil 310 den Zweigkanal 302 mit dem Antriebskanal 300 verbindet. Als ein Ergebnis wird Hydrauliköl mit erhöhtem Druck in die Löcher 144, 214 mit großem Durchmesser durch die Kanäle 76, 302, 300, 146, 216 eingeführt und dadurch wird die Antriebskraft zum Antrieb von jedem der Regulierelemente 150, 220 erzeugt. Als ein Ergebnis wird das erste Regulierelement 150 durch die erste Antriebskraft entgegen Rückwirkungskraft des ersten Regulierfederelementes 170 angetrieben und dadurch gelangt das erste Regulierelement 150 sowohl aus der Verriegelungsaussparung 134 als auch aus der ersten Regulieraussparung 132 oder gelangt mit diesen außer Eingriff. Im vorstehenden Zustand wird das erste Regulierelement 150 in die geschlossene Position verschoben, die vom Kettenradelement 13 beabstandet ist, wie es in 10 gezeigt ist, und in der das erste Regulierelement 150 den ersten Fluidpfad 160 schließt. Auch wird das zweite Regulierelement 220 durch die zweite Antriebskraft entgegen der Rückführkraft des zweiten Regulierfederelementes 230 angetrieben und dadurch gelangt das zweite Regulierelement 220 aus der zweiten Regulieraussparung 202. Vorstehend wird das zweite Regulierelement 220 in die geschlossene Position verschoben, die vom Kettenradelement 13 beabstandet ist, wie es in 10 gezeigt ist, und in der das zweite Regulierelement 220 den zweiten Fluidpfad 240 schließt.
Gemäß Vorbeschreibung ist es möglich, die Leckage des Hydrauliköls von den Voreilkammern 52, 53 und den Verzögerungskammern 56, 57 durch die jeweiligen Fluidpfade 160, 240 zu verhindern, und gleichzeitig ist es möglich, die Rotationsphase in eine geforderte Position zu ändern. Als ein Ergebnis wird anschließend die Erregung des Phasensteuerventils 80 durch die Steuerschaltung 90 gesteuert, sodass das Hydrauliköl von der Pumpe 4 in die Voreilkammern 52, 53, 54 oder die Verzögerungskammern 56, 57, 58 eingeführt wird. Dadurch ist es möglich, das Ventilzeitverhalten mit hohem Ansprechverhalten einzustellen.
Auch während der Einstellung des Ventilzeitverhaltens in einer bestimmten Situation, in der der Motor 2 als gestoppt abgeschätzt wird, wie zum Beispiel in einem Bereitschaftsbetrieb, steuert die Steuerschaltung 90 die Erregung von jedem Steuerventil 80, 310, sodass die Rotationsphase in der Verriegelungsposition vorverriegelt ist. Jedoch bewirkt im Fall des vorstehenden Vorverriegelns die Rückführkraft des ersten Federelementes 170, dass das erste Regulierelement 150 in die Verriegelungsaussparung 134 gepasst wird und dieses den ersten Fluidpfad 160 öffnet. Gleichzeitig bewirkt die Rückführkraft des zweiten Federelementes 230, dass das zweite Regulierelement 220 innerhalb der zweiten Regulieraussparung 202 aufgenommen wird und dieses den zweiten Fluidpfad 240 öffnet (1). Außerdem wird bei Hydrauliköl in der Voreilkammer 52, 53 und der Verzögerungskammer 56, 57, die mit dem jeweiligen Fluidpfad 160, 240 verbunden sind, eine effektive Begrenzung der Leckage durch den Fluidpfad 160, 240 vorgenommen, da Hydrauliköl die Zentrifugalkraft aufnimmt und ebenfalls da der Fluidpfad 160, 240 mit der Atmosphäre in der Position in Verbindung steht, die radial zwischen (a) jeder Kammer 52, 53, 56, 57 und (b) dem Rotationszentrum O liegt. Als ein Ergebnis ist es entsprechend der vorstehenden Voreilverriegelung möglich, in einem Zustand, in dem die Rotationsphase von der Regulierposition, die die Motorstartfähigkeit sicherstellt, verschoben ist, den Motorstopp effektiv zu verhindern. Auch wenn sogar der Motor den Betrieb ohne Stopp fortsetzt, ist die Rotationsphase, die gemäß Vorbeschreibung eingestellt ist, in der Lage, das Ventilzeitverhalten beim Motorbetrieb einzustellen.
(Ausfallsicherungsbetrieb)
Als Nächstes wird der Ausfallsicherungsbetrieb, der in abnormen Fällen ausgeführt wird, in denen der Motor 2 abnorm stoppt, beschrieben. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden drei Fälle (i), (ii), (iii) nachstehend zum Erläutern des Ausfallsicherungsbetriebes beschrieben.
Der Fall (i) wird nachstehend beschrieben. Der Fall (i) zeigt ein Beispiel, in dem die Brennkraftmaschine 2 plötzlich aufgrund des abnormen Eingriffs einer Kupplung gestoppt wird.
Fall (i): Zum Zeitpunkt des abnormen Stopps stoppt die Steuerschaltung 90 die Erregung des Phasensteuerventils 80 und dadurch gelangt der Zuführkanal 76 mit dem Voreilkanal 72 in Verbindung. Im vorliegenden Fall wird der Druck des Hydrauliköls, das von der Pumpe 4 in die Voreilkammern 52, 53, 54 eingeführt wird, stark verringert und dadurch wird die Antriebskraft, die durch das eingeführte Öl zum Antreiben des Flügelrotors 14 eingeführt wird, entfernt. Dementsprechend wird die Rotationsphase in einem Zustand zum Zeitpunkt des abnormen Stopps (momentaner Stopp) aufrechterhalten.
Auch zum Zeitpunkt des abnormen Stopps der Brennkraftmaschine 2 stoppt die Steuerschaltung 90 die Erregung des Antriebssteuerventils 310 und dadurch gelangt der Ablasskanal 304 mit dem Antriebskanal 300 in Verbindung. Als ein Ergebnis wird ähnlich dem Normalbetriebsfall (I) die Antriebskraft zum Antreiben von jedem der Regulierelemente 150, 220 entfernt und dadurch werden die Rückführkräfte der Federelemente 170, 230, die die jeweiligen Regulierelemente 150, 220 spannen, dominierend. Anders ausgedrückt werden die Regulierelemente 150, 220 hauptsächlich durch die Rückführkräfte der jeweiligen Federelemente 170, 230 gespannt.
Somit wird in einem Fall, in dem die Rotationsphase der Verriegelungsposition zum Zeitpunkt des abnormen Stopps entspricht, bewirkt, dass die Rückführkraft des ersten Regulierfederelementes 170 das Einpassen des ersten Regulierelementes 150 in die Verriegelungsaussparung 134 vornimmt. Als ein Ergebnis verbleibt die Rotationsphase in der Verriegelungsposition verriegelt, bis dass der nächste Startvorgang der Brennkraftmaschine 2 ausgeführt wird. Wenn jedoch die Rotationsphase zum Zeitpunkt des abnormen Stopps sich an einer Position befindet, die sich von der Verriegelungsposition unterscheidet, ist es unmöglich, das erste Regulierelement 150 in die Verriegelungsaussparung 134 einzupassen, und dadurch verbleibt die Rotationsphase unverriegelt in der Verriegelungsposition, bis dass der nächste Startvorgang der Brennkraftmaschine 2 ausgeführt wird.
Als Nächstes wird der Fall (ii) nachstehend beschrieben. Der Fall (ii) zeigt ein Beispiel, in dem nach dem vorstehenden abnormen Stopp der Motor 2 entsprechend dem Startbefehl gestartet wird.
Fall (ii): Wenn die Brennkraftmaschine 2 entsprechend dem Startbefehl nach dem vorstehenden abnormen Stopp gestartet wird, steuert die Steuerschaltung 90 die Erregung des Phasensteuerventils 80, um zu bewirken, dass das Phasensteuerventil 80 den Zuführkanal 76 mit dem Voreilkanal 72 verbindet. Als ein Ergebnis wird Hydrauliköl von der Pumpe 4 den Voreilkammern 52, 53, 54 zugeführt. Gleichzeitig steuert die Steuerschaltung 90 die Erregung des Antriebssteuerventils 310, um zu bewirken, dass das Antriebssteuerventil 310 den Ablasskanal 304 mit dem Antriebskanal 300 verbindet. Somit wird die Antriebskraft von jedem der Regulierelemente 150, 220 entfernt und dadurch wird die Rückführkraft von jedem der Federelemente 170, 230 dominierend. Als ein Ergebnis des Vorstehenden ist es während der Periode vor dem Abschluss des Startens des Motors im vorliegenden Ausführungsbeispiel möglich, die Rotationsphase in die Verriegelungsposition aufgrund des Betriebes zu verriegeln, der durch die Rotationsphase zum Zeitpunkt des abnormen Stopps bestimmt wird. Ein Verriegelungsvorgang entsprechend einer Rotationsphase während des abnormen Stopps wird nachstehend spezifisch beschrieben. In einem Fall, in dem die Rotationsphase der Verriegelungsposition während des abnormen Stopps entspricht, wenn der Motor 2 aufgrund des Betriebes, der im Fall (i) beschrieben wird, gestartet wird, wird die Rotationsphase in der Verriegelungsposition verriegelt und dadurch ist das Starten des Motors 2 ähnlich dem Fall (II) des Normalbetriebes erreichbar. Somit wird die detaillierte Beschreibung unterlassen.
Unterfall (ii-1): In einem Fall, in dem die Rotationsphase während des abnormen Stopps der vollständig verzögerten Position, die in 8A und 8B gezeigt ist, entspricht, wird jedes der Regulierelemente 150, 220 durch die Rückführkraft des jeweiligen Federelementes 170, 230 zum Zeitpunkt unmittelbar nach dem Motorstart gespannt, sodass jedes der Regulierelemente 150, 220 das Kettenradelement 13 berührt und sich in der Öffnungsposition befindet, um die Fluidpfade 160, 240 zu öffnen, wie es in 9 gezeigt ist. Somit bewirkt, wenn das Starten der Brennkraftmaschine 2 im vorstehenden Zustand initiiert wird, das negative Drehmoment des variablen Drehmoments und die Rückführkraft des Spannelementes 120, dass sich der Flügelrotor 14 in Bezug auf das Gehäuse dreht, sodass die Rotationsphase in Voreilrichtung verschoben wird. Als ein Ergebnis wird ähnlich dem Unterfall (I-1) des vorstehenden Normalbetriebes jedes der Regulierelemente 150, 220 aufeinanderfolgend in die jeweilige Regulieraussparung 132, 202 verschoben. Dann steht das erste Regulierelement 150 schließlich mit der Verriegelungsaussparung 134 in Eingriff. Während des vorstehenden Betriebes verbleibt jedes der Regulierelemente 150, 220 in der jeweiligen Öffnungsposition angeordnet, um die Fluidpfade 160, 240 aufgrund der Rückführkraft der jeweiligen Federelemente 170, 230 zu öffnen (beispielsweise 1, 9).
Somit wird während des Verschiebens der Phasenänderung in Voreilrichtung das negative Drehmoment des variablen Drehmoments in Voreilrichtung zum Ausdehnen des Volumens der Voreilkammern 52, 53 aufgebracht und wird Luft effektiv in die Voreilkammern 52, 53 durch die Fluidpfade 160, 240, die mit der Atmosphäre in Verbindung stehen, angesaugt. Auch selbst wenn Hydrauliköl in den Fluidpfaden 160, 240 an den Öffnungsenden 162a, 242a verbleibt, die sich radial zwischen den Voreilkammern 52, 53 und dem Rotationsmittelpunkt O während des Verschiebens in Voreilrichtung befindet, wird das Ansaugen des Hydrauliköls in jede Kammer 52, 53 durch Zentrifugalkraft unterstützt, und dadurch ist es möglich, einen Ansaugpfad zum Ansaugen von Luft in jede Kammer 52, 53 zuverlässig abzusichern. Aufgrund des Vorstehenden ist es möglich, die Erzeugung des Unterdrucks zu unterdrücken, der andernfalls aufgrund des vergrößerten Volumens in den Voreilkammern 52, 53 in einem im Wesentlichen Niedrigtemperaturzustand (beispielsweise das Niveau von –30°C) erzeugt werden kann, wo Hydrauliköl einen hohen Grad an Viskosität aufweist. Es ist festzuhalten, dass die vorstehende Unterdrückung der Erzeugung des Unterdrucks bzw. negativen Drucks im vorliegenden Ausführungsbeispiel effektiv erreichbar ist, wenn die folgenden drei Bedingungen gleichzeitig erfüllt sind. Das mittlere Drehmoment T_ave des variablen Drehmoments wird in Verzögerungsrichtung vorgespannt. Das Spannelement 120 spannt den Flügelrotor 14 in Voreilrichtung. Auch ist der Druck des Hydrauliköls, das durch die Pumpe 4 zugeführt wird, beim Starten des Motors 2 gering.
Hydrauliköl wird in die Voreilkammern 52, 53 zusammen mit Luft angesaugt, wenn die Volumina der Voreilkammern 52, 53 vergrößert werden, während das negative Drehmoment aufgebracht wird. Zu diesem Zeitpunkt wird, da Hydrauliköl in jeder Kammer 52, 53 mit Zentrifugalkraft in radial äußerer Richtung beaufschlagt wird, effektiv verhindert, dass Hydrauliköl nach außen durch die Fluidpfade 160, 240 leckt, die sich an einer radial inneren Seite von jeder Kammer 52, 53 benachbart zum Rotationszentrum O befinden. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Situation effektiv zu begrenzen, in der das Ansaugen von Luft in jede Kammer 52, 53 verhindert ist, da Hydrauliköl in den Voreilkammern 52, 53 zu den Fluidpfaden 160, 240 leckt.
Außerdem stehen, wenn sich jedes der Regulierelemente 150, 220 den jeweiligen Fluidpfad 160, 240 öffnet (oder wenn jedes der Regulierelemente 150, 220 die Kommunikation zwischen dem jeweiligen Fluidpfad 160, 240 mit der Atmosphäre ermöglicht), jede Voreilkammer 52, 53 und die jeweilige Verzögerungskammer 56, 57 miteinander in Verbindung. Als ein Ergebnis werden die Volumina der Voreilkammern 52, 53 durch das negative Drehmoment vergrößert und werden gleichzeitig die Volumina der Verzögerungskammern 56, 57 durch den Unterdruck verringert. Somit wird das verbleibende Hydrauliköl in den Verzögerungskammern 56, 57 für den vorherigen Betrieb aus den Kammern 56, 57 gedrückt und wird Hydrauliköl von den Kammern 56, 57 in die Voreilkammern 52, 53 eingeführt.
Wie vorstehend wird, selbst wenn die Rotationsphase sich an einer Position befindet, die sich von der Verriegelungsposition unterscheidet, die als die Regulierposition dient, das negative Drehmoment, das während des Andrehens der Brennkraftmaschine 2 erzeugt wird, verwendet, um die Rotationsphase zurück zur Verriegelungsposition zu verschieben. Als ein Ergebnis ist es unabhängig vom abnormen Stopp der Brennkraftmaschine 2 im vorherigen Betrieb möglich, das Andrehen fortzusetzen, während die Rotationsphase erfolgreich in der Verriegelungsposition verriegelt ist, bis dass der Motor 2 selbstständig wird. Anders ausgedrückt ist es unabhängig vom abnormen Stopp der Brennkraftmaschine 2 möglich, die Motorstartfähigkeit effizient zu erreichen.
Wenn sich die Rotationsphase während des abnormen Stopps des Unterfalls (ii-2) an einer Position zwischen der vollständig verzögerten Position und der Verriegelungsposition befindet, wie es in 8C bis 8F beispielsweise gezeigt ist,, ist der Betrieb ähnlich dem Unterfall (ii-1) auf die Rotationsphase im abnormen Stopp des Unterfalls (ii-2) anwendbar. Als ein Ergebnis ist es in dem vorstehenden Unterfall (ii-2) möglich, die Motorstartfähigkeit effizient zu erreichen, indem die Rotationsphase zurück zur Verriegelungsphase geschaltet wird.
Wenn sich die Rotationsphase während des abnormen Stopps des Unterfalls (ii-3) an der Position befindet, die der vollständigen Voreilposition, die in den 8K und 8L gezeigt ist, entspricht, berührt das erste Regulierelement 150 das Kettenradelement 13 aufgrund der Rückführkraft des ersten Federelementes 170 zu dem Zeitpunkt unmittelbar vor dem Motorstart und dadurch befindet sich das erste Regulierelement 150 an der Öffnungsposition zum Öffnen des ersten Fluidpfades 160. Im vorstehenden Fall befindet sich das zweite Regulierelement 220 zu dem Zeitpunkt unmittelbar vor dem Motorstart innerhalb der zweiten Regulieraussparung 202 aufgrund der Rückführkraft des zweiten Federelementes 230 und dadurch befindet sich dieses in der Öffnungsposition zum Öffnen des zweiten Fluidpfades 240. Aufgrund des vorstehenden Zustandes, wenn das Starten der Brennkraftmaschine 2 initiiert wird, wird Hydrauliköl in die Voreilkammern 52, 53, 54 eingeführt. Da jedoch die Voreilkammern 52, 53 mit der Atmosphäre durch die Fluidpfade 160, 240 in Verbindung stehen, wird die Antriebskraft zum Antreiben des Flügelrotors 14 dementsprechend verringert. Als ein Ergebnis wird die Rotationsphase in die Verriegelungsposition in Verzögerungsrichtung durch das Vorspannen des mittleren Drehmoments T_ave des variablen Drehmoments verschoben. Es ist festzuhalten, dass, selbst wenn die Rotationsphase durch die Verriegelungsposition zu einer Position an einer Verzögerungsseite der Verriegelungsposition im vorstehenden Betrieb läuft, das zweite Regulierelement 220, das bereits innerhalb der zweiten Regulieraussparung 202 aufgenommen wurde, mit der zweiten Regulierstoppeinrichtung 206 in der zweiten Regulierposition, die in 8F gezeigt ist, zeitweise in Eingriff steht. Als ein Ergebnis wird anschließend die Rotationsphase erfolgreich in der Verriegelungsposition durch den Betrieb, der ähnlich dem Betrieb des Unterfalls (ii-2) ist, verriegelt. Dadurch ist es unabhängig vom abnormen Stopp der Brennkraftmaschine 2 im vorherigen Betrieb möglich, das Andrehen des Motors 2 fortzusetzen, während die Rotationsphase in die Verriegelungsposition innerhalb eines Bereiches der Regulierposition eingestellt wird, bis dass der Motor 2 selbstständig wird. Anders ausgedrückt ist es unabhängig vom abnormen Stopp der Brennkraftmaschine 2 möglich, die Motorstartfähigkeit effizient zu erreichen.
Wenn sich die Rotationsphase während des abnormen Stopps des Unterfalls (ii-4) an einer Position zwischen der vollständigen Voreilposition und der Verriegelungsposition befindet, ist der Betrieb ähnlich dem Unterfall (ii-3) auf die Rotationsphase des abnormen Stopps des Unterfalls (ii-4) anwendbar. Als ein Ergebnis ist es in dem vorstehenden Fall möglich, die Motorstartfähigkeit effizient zu erreichen, indem die Rotationsphase zurück in die Verriegelungsposition verschoben bzw. geschaltet wird.
Fall (iii): Nachdem das Starten der Brennkraftmaschine 2 gemäß Vorbeschreibung abgeschlossen ist, bewirkt der Betrieb ähnlich dem Normalbetrieb des Falls (III), dass Hydrauliköl von der Pumpe 4 in die Voreilkammern 52, 53, 54 oder in die Verzögerungskammern 56, 57, 58 eingeführt wird, und dadurch ist es möglich, das Ventilzeitverhalten mit gutem Ansprechen einzustellen. Auch wenn das Stoppen der Brennkraftmaschine 2 während des Ventilzeitverhalteneinstellens abgeschätzt wird, bewirkt der Betrieb ähnlich dem Normalbetrieb von Fall (III), dass die Rotationsphase in der Verriegelungsposition verriegelt wird, bevor der Motor 2 stoppt, ohne das eine Leckage von Hydrauliköl auftritt.
Die Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist konfiguriert, dass diese mit Arbeitsfluid synchron mit dem Betrieb der Brennkraftmaschine versorgt wird. Im Allgemeinen wird erwartet, dass die Menge bzw. der Betrag an Arbeitsfluid, das in die spezifische Kammer eingeführt wird, während des Starts der Brennkraftmaschine verringert wird, da der Druck des eingeführten Arbeitsfluids niedrig ist. Somit kann in der vorstehenden Situation beim Stand der Technik ein Unterdruck auftreten. Jedoch gestattet im vorliegenden Ausführungsbeispiel, da der Fluidpfad, der mit der spezifischen Kammer in Verbindung steht, mit der Atmosphäre in Verbindung steht, der Fluidpfad, dass Luft in die spezifische Kammer angesaugt wird, die das Volumen hat, das durch das variable Drehmoment (Drehmomentumkehr) vergrößert ist, und dadurch ist es möglich, erfolgreich das Auftreten des Unterdrucks zu verhindern. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Motorstartfähigkeit sicherzustellen, indem die Rotationsphase zurück zur Regulierphase effektiv reguliert wird.
Zum Zeitpunkt des Startens der Brennkraftmaschine ist die Öffnungs-/Schließ-Steuereinrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels in der Lage den Fluidpfad zu öffnen, indem der Öffnungs-/Schließ-Körper in die Öffnungsposition gespannt wird, indem die Rückführkraft verwendet wird, die durch das Federelement erzeugt wird. Als ein Ergebnis wird Luft in die spezifische Kammer, die das vergrößerte Volumen aufgrund des variablen Drehmoments (Drehmomentumkehr) hat, durch den Fluidpfad, der gemäß Vorbeschreibung geöffnet ist, eingeführt, und dadurch wird es möglich, das Auftreten des Unterdrucks zu verhindern. Dadurch ist es möglich, die Motorstartfähigkeit sicherzustellen, indem die Rotationsphase zurück zur Regulierposition effektiv reguliert wird. Ferner ist es nach dem Beenden des Motorstarts, wo das Arbeitsfluid im Wesentlichen einen hohen Zuführdruck hat, möglich, den Fluidpfad zu schließen, indem der Öffnungs-/Schließ-Körper in die geschlossene Position aufgrund des Drucks des Arbeitsfluids verschoben wird. Als ein Ergebnis ermöglicht das Schließen des Fluidpfades gemäß Vorbeschreibung, dass die Leckage des Arbeitsfluids aus der spezifischen Kammer verhindert wird, und dadurch wird es möglich, das Ansprechverhalten beim Einstellen des Ventilzeitverhaltens zu verbessern.
Der Fluidpfad des vorliegenden Ausführungsbeispiels steht sowohl mit der Voreilkammer als auch mit der Verzögerungskammer in Verbindung, wobei beide als spezifische Kammer dienen. Der Öffnungs-/Schließ-Körper sieht die Verbindung zwischen der Voreilkammer und der Verzögerungskammer vor, wenn sich der Öffnungs-/Schließ-Körper an der Öffnungsposition befindet. Im Gegensatz dazu gestaltet der Öffnungs-/Schließ-Körper die Verbindung zwischen der Voreilkammer und der Verzögerungskammer als untauglich, wenn sich der Öffnungs-/Schließ-Körper an der geschlossenen Position befindet. Aufgrund des Fluidpfades und des Öffnungs-/Schließ-Körpers gemäß Vorbeschreibung wird während des Motorstarts, wo der Zuführdruck des Arbeitsfluids relativ niedrig ist, der Fluidpfad, der die Verbindung mit der Voreilkammer und der Verzögerungskammer herstellt, durch das Spannen des Öffnungs-/Schließ-Körpers in die Öffnungsposition durch die Wiederherstellungskraft des Federelementes geöffnet. Dadurch wird die Verbindung zwischen der Voreilkammer und der Verzögerungskammer ermöglicht. In dem vorstehenden offenen und Verbindungs-Zustand wird Luft durch den Fluidpfad in die spezifische Kammer eingeführt, wobei das Volumen von dieser durch das variable Drehmoment vergrößert wird, und gleichzeitig wird Arbeitsfluid aus der anderen spezifischen Kammer herausgedrückt, wobei das Volumen von dieser durch das variable Drehmoment verringert wird. Als ein Ergebnis ist es zum Zeitpunkt des Startens der Brennkraftmaschine möglich, die Geschwindigkeit des Verschiebens der Rotationsphase zurück zur Regulierphase zu erhöhen, und dadurch ist es möglich, die Motorstartfähigkeit effektiv sicherzustellen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Öffnungs-/Schließ-Körper der Öffnungs-/Schließ-Steuereinrichtung entweder durch das Gehäuse 11 oder durch den Flügelrotor 14 gestützt und weist die Reguliereinrichtung den Öffnungs-/Schließ-Körper der Öffnungs-/Schließ-Steuereinrichtung auf. Somit ist es möglich, die Rotationsphase zu regulieren, indem der Öffnungs-/Schließ-Körper in den Eingriff mit dem anderen der Elemente Gehäuse 11 und Flügelrotor 14 gebracht wird, wenn sich der Öffnungs-/Schließ-Körper an der Öffnungsposition befindet. Aufgrund der vorstehenden Reguliereinrichtung wird der Öffnungs-/Schließ-Körper, der entweder durch das Gehäuse 11 oder durch den Flügelrotor 14 gestützt wird, mit dem anderen de Elemente Gehäuse 11 und Flügelrotor 14 in Eingriff gebracht, indem der Öffnungs-/Schließ-Körper in die Öffnungsposition vor dem Stoppen der Brennkraftmaschine verschoben wird. Als ein Ergebnis ist es, wenn die Brennkraftmaschine stoppt, möglich, die Rotationsphase in die Regulierphase zuverlässig zu regulieren. Vorstehend kann, wenn der Öffnungs-/Schließ-Körper in die Öffnungsposition verschoben wird, um den Fluidpfad während des Motorbetriebes zu öffnen, Arbeitsfluid von der spezifischen Kammer durch den Fluidpfad lecken. Darüber hinaus ist es im vorliegenden Ausführungsbeispiel, da das Arbeitsfluid die Zentrifugalkraft in der spezifischen Kammer aufnimmt, nicht wahrscheinlich, dass Arbeitsfluid durch den Fluidpfad leckt, der sich entlang des radial inneren Teils erstreckt, der sich zwischen der spezifischen Kammer und dem Rotationszentrum O befindet, und der mit der Atmosphäre über den radial inneren Teil in Verbindung steht. Als ein Ergebnis ist es während des Bereitschaftsbetriebes, wo abgeschätzt wird, dass die Brennkraftmaschine stoppen kann, möglich, den Motorstopp in einem Zustand effektiv zu verhindern, in dem die Rotationsphase von der Regulierposition verschoben wird, was die Motorstartfähigkeit sicherstellt. Gleichzeitig ist, selbst wenn der Motor 2 den Betrieb ohne Stopp fortsetzt, die Rotationsphase, die gemäß Vorbeschreibung eingestellt ist, für die Einstellung des Ventilzeitverhaltens beim Motorbetrieb in vorteilhafter Weise geeignet.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel spannt das variable Drehmoment von der Nockenwelle den Flügelrotor 14 in Verzögerungsrichtung im Mittel. Somit ist es beim Start der Brennkraftmaschine nicht wahrscheinlich, dass die Rotationsphase in Voreilrichtung verschoben wird. Jedoch ist es bei einer Struktur, bei der der Fluidpfad, der mit der spezifischen Kammer in Verbindung steht, die zumindest die Voreilkammer aufweist, mit der Atmosphäre in Verbindung steht, möglich, Luft in die Voreilkammer anzusaugen, wobei das Volumen von dieser durch das variable Drehmoment erhöht wird, um das Auftreten des Unterdrucks zu verhindern. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Rotationsphase zurück in die Regulierposition zu verschieben, selbst wenn sich die Rotationsphase an einer Verzögerungsseite der Regulierposition befindet. Daher ist es möglich, die Motorstartfähigkeit effektiv sicherzustellen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel spannt die Spanneinrichtung 120 den Flügelrotor 14 in Voreilrichtung, während sich die Rotationsphase an der Verzögerungsseite der Regulierposition befindet. In der vorstehenden Konfiguration besteht zum Start der Brennkraftmaschine eine höhere Wahrscheinlichkeit, dass die Rotationsphase in die Voreilrichtung verschoben wird und dadurch besteht eine höhere Wahrscheinlichkeit, dass der Unterdruck in der Voreilkammer erzeugt wird, wobei das Volumen von dieser durch die Phasenänderung in Voreilrichtung vergrößert wird. Jedoch ist es im vorliegenden Ausführungsbeispiel, da der Fluidpfad, der mit der spezifischen Kammer einschließlich zumindest der Voreilkammer in Verbindung steht, mit der Atmosphäre in Verbindung steht, möglich, Luft in die vergrößerte Voreilkammer einzuführen, damit das Auftreten des Unterdrucks verhindert wird. Als Ergebnis ist es möglich, die zuverlässige Motorstartfähigkeit effektiv zu erreichen, indem die Geschwindigkeit der Verschiebung der Rotationsphase in die Regulierposition verbessert wird.
Im ersten Ausführungsbeispiel bilden die Regulierelemente 150, 220, die Federelemente 170, 230, das Antriebssteuerventil 310 und die Steuerschaltung 90 die „Öffnungs-/Schließ-Steuereinrichtung”. Jedes der Regulierelemente 150, 220 entspricht dem „Öffnungs-/Schließ-Körper”. Auch bilden die Regulierelemente 150, 220, die Federelemente 170, 230, das Antriebssteuerventil 310, die Steuerschaltung 90 und das Spannelement 120 die „Reguliereinrichtung”. Somit kann die „Reguliereinrichtung” ebenfalls die Rotationselemente 150, 220 der „Öffnungs-/Schließ-Steuereinrichtung” aufweisen. Ferner entsprechen die Voreilkammern 52, 53 und die Verzögerungskammer 56, 57 der „spezifischen Kammer”.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Wie es in den 11 und 12 gezeigt ist, ist das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels. Ein erster Fluidpfad 1160 des zweiten Ausführungsbeispiels hat einen ersten Buchsenkanal 1162, der eine Zylinderlochform hat, statt des ersten Gehäusekanals 162. Genauer gesagt erstreckt sich der erste Buchsenkanal 1162 durch eine Bodenwand 1111 einer Rotorbuchse 1110 des Flügelrotors 14 in Axialrichtung des Flügelrotors 14 und öffnet sich dieser zu einem ersten Atmosphärenverbindungsloch 1167 eines ersten Rotorkanals 1164 des Flügelrotors 14. Durch das Vorstehende steht der erste Buchsenkanal 1162 mit der Atmosphäre außerhalb des Gehäuses 11 durch ein Öffnungsende 1162a des Kanals 1162 und einen Innenumfangsraum 1114 der Rotorbuchse 1110 in Verbindung. Auch ist der erste Buchsenkanal 1162 mit dem ersten Atmosphärenverbindungsloch 1167 immer verbunden.
In ähnlicher Weise weist ein zweiter Fluidpfad 1240 des zweiten Ausführungsbeispiels einen zweiten Buchsenkanal 1242, der eine Zylinderlochform hat, statt des zweiten Gehäusekanals 1242 auf. Genauer gesagt erstreckt sich der zweite Buchsenkanal 1242 durch die Bodenwand 1111 der Rotorbuchse 1110 des Flügelrotors 14 in Axialrichtung des Flügelrotors 14 und öffnet sich dieser zu einem zweiten Atmosphäreverbindungsloch 1247 eines zweiten Rotorkanals 1244 des Flügelrotors 14. Aufgrund des Vorstehens steht der zweite Buchsenkanal 1242 mit der Atmosphäre über den Innenumfangsraum 1114 der Rotorbuchse 1110 und ein Öffnungsende 1242a des Kanals 1242 in Verbindung und steht dieser immer mit dem zweiten Atmosphäreverbindungsloch 1247 in Verbindung.
In jedem der Fluidpfade 1160, 1240 steht der Buchsenkanal 1162, 1242 mit dem jeweiligen Atmosphäreverbindungsloch 1167, 1247 am Kommunikationsteil des Kanals 1262, 1242 in Verbindung, wobei sich dieser Teil radial zwischen (a) der jeweiligen Voreilkammer 52, 53 und der jeweiligen Verzögerungskammer 56, 57 und (b) im Rotationszentrum O befindet. Anders ausgedrückt befindet sich der Buchsenkanal 1162, 1242 an einer radial inneren Seite der gedachten Zylinderfläche R, die in 11, 12 gezeigt ist, sodass sich der Buchsenkanal 1162, 1242 benachbart zum Rotationszentrum O an einer Seite der jeweiligen Voreilkammer 52, 53 und der jeweiligen Verzögerungskammer 56, 57 befindet. Als ein Ergebnis geht jeder der Fluidpfade 1160, 1240 des zweiten Ausführungsbeispiels entlang eines Pfades, der sich radial zwischen (a) der Voreilkammer 52, 53 und der Verzögerungskammer 56, 57 und (b) dem Rotationszentrum O befindet, und steht jeder mit der Atmosphäre über das Öffnungsende 1162a, 1242a in Verbindung, das am Flügelrotor 14 an einer Seite der Kammern benachbart zum Rotationszentrum O ausgebildet ist.
Entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel ist es aufgrund des Betriebes ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel möglich, Vorteile ähnlich den Vorteilen des ersten Ausführungsbeispiels zu erreichen, indem jede der Fluidpfade 1160, 1240 nach Erfordernis geöffnet und geschlossen wird.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Wie es in den 13, 14 gezeigt ist, ist das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels. Ein erster Fluidpfad 2160 des dritten Ausführungsbeispiels weist einen ersten Nockenkanal 2162, der eine Zylinderlochform hat, statt des ersten Gehäusekanals 162 auf. Genauer gesagt erstreckt sich der erste Nockenkanal 2162 durch die Nockenwelle 3, um eine L-Form auszubilden, und öffnet sich dieser zu einem ersten Atmosphäreverbindungsloch 2167 eines ersten Rotorkanals 2164 des Flügelrotors 14. Aufgrund des Vorstehenden ist der erste Nockenkanal 2162 mit dem ersten Atmosphäreverbindungsloch 2167 immer in Verbindung und ist dieser mit der Atmosphäre außerhalb des Gehäuses 11 durch ein Öffnungsende 2162a in Verbindung, das sich an einer Seite des ersten Nockenkanals 2162 entfernt vom Verbindungsloch 2167 befindet.
In ähnlicher Weise weist ein zweiter Fluidpfad 2240 des dritten Ausführungsbeispiels einen zweiten Nockenkanal 2242, der eine Zylinderlochform hat, statt des zweiten Gehäusekanals 242 auf. Genauer gesagt erstreckt sich der zweite Nockenkanal 2242 durch die Nockenwelle 3, um eine L-Form zu bilden, und öffnet sich dieser zu einem zweiten Atmosphäreverbindungsloch 2247 des zweiten Rotorkanals 2244 des Flügelrotors 14. Aufgrund des Vorstehenden steht der zweite Nockenkanal 2242 mit dem zweiten Atmosphäreverbindungsloch 2247 immer in Verbindung und steht dieser mit der Atmosphäre durch ein Öffnungsende 2242a in Verbindung, das sich an einer Seite des zweiten Nockenkanals 2242 entgegengesetzt zum Verbindungsloch 2247 befindet.
In jedem der Fluidpfade 2160, 2240 steht der Nockenkanal 2162, 2242 mit dem Atmosphäreverbindungsloch 2167, 2247 am Verbindungsteil in Verbindung, das sich radial zwischen (a) der jeweiligen Voreilkammer 52, 53 und der jeweiligen Verzögerungskammer 56, 57 und (b) dem Rotationszentrum O befindet. Anders ausgedrückt ist der Kommunikationsteil des Atmosphäreverbindungslochs 2167, 2247 radial einwärts von der gedachten Zylinderfläche R, die in den 13, 14 gezeigt ist, ausgebildet. Als ein Ergebnis geht jede der Fluidpfade 2160, 2240 des dritten Ausführungsbeispiels entlang eines Pfades, der sich radial zwischen (a) der Voreilkammer 52, 53 und der Verzögerungskammer 56, 57 und (b) dem Rotationszentrum O befindet, und steht dieser mit der Atmosphäre über das Öffnungsende 2162a, 2242a in Verbindung, das am Flügelrotor 14 an einer Seite der jeweiligen Kammern benachbart zum Rotationszentrum O ausgebildet ist.
Entsprechend dem dritten Ausführungsbeispiel wird jede der Fluidpfade 2160, 2240 aufgrund des Betriebes ähnlich dem Betrieb des ersten Ausführungsbeispiels geöffnet und geschlossen, sodass die Vorteile ähnlich den Vorteilen des ersten Ausführungsbeispiels erreichbar sind.
(Weiteres Ausführungsbeispiel)
Während die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit den vorstehenden Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, wird die Erfindung nicht als auf diese spezifischen Ausführungsbeispiele begrenzt interpretiert. Im Gegenteil ist die Erfindung auf zahlreiche Modifikationen und Äquivalente innerhalb des Geltungs- und Schutzbereiches der Erfindung anwendbar.
Genauer gesagt kann beim ersten bis dritten Ausführungsbeispiel die Gruppe der zweiten Regulieraussparung 202, des zweiten Regulierelementes 220, des zweiten Federelementes 230 und des jeweiligen zweiten Fluidpfads 240, 1240, 2240 entfernt sein. Alternativ dazu kann die Gruppe der ersten Regulier- und Verriegelungsaussparung 132, 134, des ersten Regulierelementes 150, des ersten Federelementes 170 und des jeweiligen ersten Fluidpfades 160, 1160, 2160 entfernt sein. Auch können im ersten bis dritten Ausführungsbeispiel die Regulierelemente 150, 220, die als „Öffnungs-/Schließ-Körper” dienen, durch das Gehäuse 11 aufgenommen und gestützt sein und können die Regulierelemente 150, 220 mit dem Flügelrotor 14 in Eingriff gebracht sein, sodass die Rotationsphase in die Regulierphase reguliert ist. Ferner kann im ersten bis dritten Ausführungsbeispiel der „Öffnungs-/Schließ-Körper” strukturiert sein, sodass die Funktion ähnlich der Funktion des Regulierelementes 150, 220 alternativ durch die Kombination einer Vielzahl an Elementen erreicht werden kann.
Ferner kann im ersten bis dritten Ausführungsbeispiel zumindest einer der Pfade erster Fluidpfad 160, 1160, 2160 und zweiter Fluidpfad 240, 1240, 2240 durch einen zugeordneten „Öffnungs-/Schließ-Körper” geöffnet und geschlossen werden, der sich von dem Regulierelement 150, 220 unterscheidet. In dem vorstehenden Alternativfall kann der „ Öffnungs-/Schließ-Körper” eine Struktur haben, die ähnlich der Struktur des Regulierelementes 150, 220 mit der Ausnahme ist, dass der zugeordnete „Öffnungs-/Schließ-Körper” in die jeweilige Aussparung 132, 134, 202 nicht gebracht wird. Genauer gesagt sind, wenn der zugeordnete „Öffnungs-/Schließ-Kbrper” durch (a) die Einführung und das Auslassen des Hydrauliköls durch den Antriebskanal 300 und (b) die Rückführkraft eines zugeordneten „Federelementes” hin- und hergehend bewegt wird, Vorteile ähnlich den Vorteilen des ersten bis dritten Ausführungsbeispiels in dem vorstehenden Alternativfall erreichbar.
Zusätzlich zu dem Vorstehenden kann im ersten bis dritten Ausführungsbeispiel eine Gesamtheit des Fluidpfades 160, 1160, 2160, 240, 1240, 2240 an einer Seite der Voreilkammer 52, 53 und der Verzögerungskammer 56, 57, die als „spezifische Kammer” dient, benachbart zum Rotationszentrum O vorgesehen sein. Anders ausgedrückt kann die Gesamtheit des Fluidpfades 160, 1160, 2160, 240, 1240, 2240 radial zwischen (a) der Voreilkammer 52, 53 und der Verzögerungskammer 56, 57 und (b) dem Rotationszentrum O vorgesehen sein. Im ersten bis dritten Ausführungsbeispiel kann der Fluidpfad 160, 1160, 2160, 240, 1240, 2240 von der jeweiligen Verzögerungskammer 56, 57 getrennt sein. Ferner kann der Buchsenkanal 1162, 1242 des Fluidpfades 1160, 1240 des zweiten Ausführungsbeispiels dem Fluidpfad 160, 240 des ersten Ausführungsbeispiels hinzugefügt werden. Alternativ dazu kann der Nockenkanal 2162, 2242 des Fluidpfades 2160, 2240 des dritten Ausführungsbeispiels dem Fluidpfad 160, 240 des ersten Ausführungsbeispiels hinzugefügt werden. Ferner können alternativ sowohl der Buchsenkanal 1162, 1242 als auch der Nockenkanal 2162, 2242 dem Fluidpfad 160, 240 des ersten Ausführungsbeispiels hinzugefügt werden.
Zusätzlich zu dem Vorstehenden kann im ersten bis dritten Ausführungsbeispiel die Gruppe des Spannelementes 120 und der Nut 102, 112 alternativ entfernt werden. Die vorliegende Erfindung kann alternativ auf eine Vorrichtung anwendbar sein, die das Ventilzeitverhalten eines Auslassventils einstellt, das als ein „Ventil” dient, und ebenfalls auf eine Vorrichtung anwendbar sein, die das Ventilzeitverhalten sowohl des Einlassventils als auch des Auslassventils einstellt.
Zusätzliche Vorteile und Modifikationen werden für den Fachmann schnell auftreten. Die Erfindung in ihren breitesten Ausdrücken ist daher nicht auf die spezifischen Details, die repräsentative Vorrichtung und darstellenden Beispiele, die gezeigt und beschrieben sind, beschränkt.
Eine Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine (2) stellt somit das Ventilzeitverhalten ein. Die Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung weist ein Gehäuse (11), einen Flügelrotor (14), eine Reguliervorrichtung, einen Fluidpfad (160, 1160, 2160, 240, 1240, 2240) und eine Öffnungs-/Schließ-Steuereinrichtung auf. Die Reguliervorrichtung reguliert eine Rotationsphase des Flügelrotors in Bezug auf das Gehäuse zu einer Regulierposition, die sich zwischen einer vollständigen Voreilposition und einer vollständigen Verzögerungsposition befindet. Der Fluidpfad steht mit einer spezifischen Kammer in Verbindung, die zumindest eine der Kammern Voreilkammer (52, 53) und Verzögerungskammer (56, 57) ist. Der Fluidpfad erstreckt sich über einen radial inneren Teil, um mit der Atmosphäre in Verbindung zu stehen. Der radial innere Teil befindet sich radial zwischen der spezifischen Kammer und einem Rotationszentrum (O). Die Öffnungs-/Schließ-Steuereinrichtung öffnet und schließt den Fluidpfad.

Claims

Eine Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine (2) mit einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle (3), wobei die Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung ein Ventilzeitverhalten eines Ventils einstellt, das durch die Nockenwelle (3) durch eine Drehmomentübertragung von der Kurbelwelle geöffnet und geschlossen wird, wobei die Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung ein Arbeitsfluid nutzt, das von einer Zuführquelle (4) zugeführt wird, um das Ventilzeitverhalten einzustellen, wobei die Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung aufweist: ein Gehäuse (11), das mit der Kurbelwelle um ein Rotationszentrum (O) synchron drehbar ist, einen Flügelrotor (14), der mit der Nockenwelle (3) um das Rotationszentrum (O) synchron drehbar ist, wobei der Flügelrotor (14) einen Flügel (14b, 14c, 14d) hat, der einen Innenraum des Gehäuses (11) in eine Voreilkammer (52, 53) und eine Verzögerungskammer (56, 57) unterteilt, die nacheinander in einer Rotationsrichtung des Flügelrotors (14) angeordnet sind, wobei, wenn das Arbeitsfluid in die Voreilkammer (52, 53) eingeführt wird, eine Rotationsphase des Flügelrotors (14) in Bezug auf das Gehäuse (11) in eine Voreilrichtung verschoben wird, und wobei, wenn das Arbeitsfluid in die Verzögerungskammer (56, 57) eingeführt wird, wird die Rotationsphase in eine Verzögerungsrichtung verschoben, eine Reguliereinrichtung zum Regulieren der Rotationsphase in eine Regulierposition, die sich zwischen einer vollständigen Voreilposition und einer vollständigen Verzögerungsposition befindet, einen Fluidpfad (160, 1160, 2160, 240, 1240, 2240), der mit einer spezifischen Kammer in Verbindung steht, die zumindest eine der Kammern Voreilkammer (52, 53) und Verzögerungskammer (56, 57) ist, wobei sich der Fluidpfad (160, 1160, 2160, 240, 1240, 2240) über einen radial inneren Teil erstreckt, um mit der Atmosphäre in Verbindung zu sein, wobei sich der radial innere Teil radial zwischen der spezifischen Kammer und dem Rotationszentrum (O) befindet, und eine Öffnungs-/Schließ-Steuereinrichtung zum Öffnen und Schließen des Fluidpfades (160, 1160, 2160, 240, 1240, 2240), wobei die Öffnungs-/Schließ-Steuereinrichtung aufweist: einen Öffnungs-/Schließ-Körper (150, 220), der in eine geschlossene Position durch einen Druck verschiebbar ist, der von dem Arbeitsfluid aufgenommen wird, wobei der Öffnungs-/Schließ-Körper (150, 220) den Fluidpfad (160, 1160, 2160, 240, 1240, 2240) schließt, wenn sich der Öffnungs-/Schließ-Körper (150, 220) an der geschlossenen Position befindet, und ein Federelement (170, 230), das die Rückführkraft zum Spannen des Öffnungs-/Schließ-Körpers (150, 220) zu einer Öffnungsposition erzeugt, in der der Öffnungs-/Schließ-Körper (150, 220) den Fluidpfad (160, 1160, 2160, 240, 1240, 2240) öffnet, wobei der Öffnungs-/Schließ-Körper (150, 220) durch entweder das Gehäuse (11) oder den Flügelrotor (14) gestützt wird, die Reguliereinrichtung den Öffnungs-/Schließ-Körper (150, 220) der Öffnungs-/Schließ-Steuereinrichtung aufweist, und die Reguliereinrichtung die Rotationsphase reguliert, indem der Öffnungs-/Schließ-Körper (150, 220), der sich in der Öffnungsposition befindet, mit dem anderen der Elemente Gehäuse (11) und Flügelrotor (14) in Eingriff gebracht wird.
Die Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: der Fluidpfad (160, 1160, 2160, 240, 1240, 2240) ein Öffnungsende (162a, 242a, 1162a, 1242a, 2162a, 2242a) hat, der mit der Atmosphäre an einer Position in Verbindung steht, die sich radial zwischen der spezifischen Kammer und dem Rotationszentrum (O) befindet.
Die Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Arbeitsfluid von der Zuführquelle (4) synchron mit dem Betrieb der Brennkraftmaschine (2) zugeführt wird.
Die Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die spezifische Kammer sowohl die Voreilkammer (52, 53) als auch die Verzögerungskammer (56, 57) aufweist, der Fluidpfad (160, 1160, 2160, 240, 1240, 2240) sowohl mit der Voreilkammer (52, 53) als auch der Verzögerungskammer (56, 57) in Verbindung steht, der Öffnungs-/Schließ-Körper (150, 220) die Verbindung zwischen der Voreilkammer (52, 53) und der Verzögerungskammer (56, 57) vorsieht, wenn sich der Öffnungs-/Schließ-Körper (150, 220) in der Öffnungsposition befindet, und der Öffnungs-/Schließ-Körper (150, 220) die Verbindung zwischen der Voreilkammer (52, 53) und der Verzögerungskammer (56, 57) untauglich macht, wenn sich der Öffnungs-/Schließ-Körper (150, 220) in der geschlossenen Position befindet.
Die Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Flügel (14b, 14c, 14d) einer einer Vielzahl von Flügeln (14b, 14c, 14d) des Flügelrotors (14) ist, der Öffnungs-/Schließ-Körper (150, 220) einer einer Vielzahl von Öffnungs-/Schließ-Körpern (150, 220) ist, und jeder die Vielzahl an Öffnungs-/Schließ-Körpern (150, 220) durch einen entsprechenden der Vielzahl von Flügeln (14b, 14c, 14d) des Flügelrotors (14) gestützt ist.
Die Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: das variable Drehmoment, das von der Nockenwelle (3) übertragen wird, auf den Flügelrotor (14) aufgebracht wird, sodass das variable Drehmoment den Flügelrotor (14) in Verzögerungsrichtung im Mittel spannt, und die spezifische Kammer zumindest die Voreilkammer (52, 53) aufweist.
Die Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung nach Anspruch 6, wobei: die Reguliereinrichtung ein Spannelement (120) aufweist, das den Flügelrotor (14) zum Voreilen spannt, während die Rotationsphase an einer Verzögerungsseite der Regulierposition angeordnet ist.
Die Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Fluidpfad (160, 240) mit der Atmosphäre über einen Teil des Gehäuses (11) in Verbindung steht, der sich radial zwischen der spezifischen Kammer und dem Rotationszentrum (O) befindet.
Die Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Fluidpfad (1160, 1240) mit der Atmosphäre über einem Teil des Flügelrotors (14) in Verbindung steht, der sich radial zwischen der spezifischen Kammer und dem Rotationszentrum (O) befindet.
Die Ventilzeitverhalteneinstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Fluidpfad (2160, 2240) mit der Atmosphäre über einem Teil der Nockenwelle (3) in Verbindung steht, der sich radial zwischen der spezifischen Kammer und dem Rotationszentrum (O) befindet.