УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ФАЗ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ Российский патент 2010 года по МПК F01L1/34 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству регулирования фаз газораспределения. В частности, изобретение относится к устройству регулирования фаз газораспределения, которое изменяет моменты времени, в которые клапан открывается/закрывается, на величину изменения в соответствии со степенью выполнения операции элемента привода.

Уровень техники

Хорошо известно VVT (РФГ, регулирование фаз газораспределения), при котором изменяют фазу (угол поворота коленчатого вала), при котором впускной клапан или выпускной клапан открывают/закрывают в соответствии с рабочими условиями. Обычно РФГ изменяет фазу путем поворота относительно шестерни или тому подобное, распределительного вала, который обеспечивает открывание/закрывание впускного клапана или выпускного клапана. Распределительный вал вращается с приводом от такого элемента привода, как гидравлический привод или электродвигатель. В частности, в случае, когда для вращения распределительного вала используют электродвигатель, трудно получить крутящий момент для вращения распределительного вала по сравнению со случаем, когда распределительный вал вращается с гидравлическим приводом. Поэтому, в случае, когда электродвигатель используют для вращения распределительного вала, крутящий момент электродвигателя передают на распределительный вал через связующий механизм или тому подобное, вращая, таким образом, распределительный вал. Однако, в случае, когда связующий механизм или тому подобное приводятся в действие для регулирования момента времени открывания/закрывания клапанов, скорость работы элемента привода изменяется (он замедляется или ускоряется) соединительным механизмом или тому подобное, и передается на распределительный вал. Поэтому для точного управления регулируемыми фазами газораспределения, желательно, чтобы величина изменения, на которую изменяется время открывания/закрывания клапана, была пропорциональна степени выполнения операции или тому подобное элемента привода, которую выполняет элемент привода.

В выложенной японской заявке №2005-048707 раскрыто устройство регулирования фаз газораспределения, которое регулирует фазу вращения (время открывания/закрывания клапана) приводимого в движение вала (распределительного вала) относительно приводящего вала (коленчатого вала) пропорционально фазе вращения направляющего элемента, приводимого в движение элементом привода. Устройство регулирования фаз газораспределения раскрытое в выложенной японской заявке №2005-048707, предусмотрено в системе трансмиссии, которая передает крутящий момент привода приводящего вала (коленчатого вала) к приводимому валу (распределительному валу), который обеспечивает привод для открывания/закрывания, по меньшей мере, одного из впускного клапана и выпускного клапана двигателя внутреннего сгорания, и устройство регулирования регулирует моменты времени открывания/закрывания, по меньшей мере, одного из клапанов. Устройство регулирования момента времени открывания и закрывания клапанов включает в себя: механизм изменения фазы, который имеет первый вращающийся элемент, вращающийся с синхронизацией с приводящим валом, и второй вращающийся элемент, вращающийся в синхронизации с приводимым валом, и который преобразует движение управляемого элемента в движение относительного поворота второго вращающегося элемента относительно первого вращающегося элемента, для того чтобы изменять фазу вращения приводимого вала относительно приводящего вала; и направляющий элемент, который вращается относительно первого вращающегося элемента в результате передачи общего крутящего момента от элемента привода для того, чтобы направлять движущееся тело в направлении, в котором продолжается направляющая поверхность. Движущееся тело скользит в направлении продолжения направляющей поверхности относительно направляющего элемента, в то время как управляемый движущийся элемент, соответственно, фаза вращения второго вращающегося элемента относительно первого вращающегося элемента изменяется пропорционально фазе поворота направляющего элемента относительно первого вращающегося элемента.

С помощью устройства регулировки момента времени открывания или закрывания клапанов, раскрытого в описанной выше публикации, движущееся тело относительно скользит в направлении продолжения направляющей поверхности относительно направляющего элемента, в то время как управляют движущимся элементом, и, таким образом, фаза поворота второго вращающегося элемента относительно первого вращающегося элемента изменяется пропорционально фазе вращения направляющего элемента относительно первого вращающегося элемента. Таким образом, фазой вращения направляющего элемента относительно первого вращающегося элемента можно управлять для точной регулировки фазы вращения второго вращающегося элемента относительно первого вращающегося элемента, а именно фазой вращения приводимого вала относительно приводящего вала.

Однако в случае, когда величина изменения времени открывания/закрывания изменяется пропорционально степени выполнения операции или тому подобное элемента привода, как в устройстве регулирования времени открывания или закрывания клапана, раскрытом в выложенной японской заявке №2005-048707, если наклон пропорциональности меньше (если передаточное число РФГ больше), диапазон, в котором можно изменять время открывания/закрывания клапана, будет меньше. С другой стороны, в случае, когда наклон больше (передаточное число РФГ меньше), если элемент привода остановлен (в состоянии, в котором крутящий момент не генерируется), работа двигателя генерирует крутящий момент, действующий на распределительный вал, и, таким образом, обеспечивает привод элемента привода. В этом случае моменты времени открывания/закрывания меняются, и при этом невозможно сохранить управление временем открывания/закрывания клапана.

Раскрытие изобретения

Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы получить устройство регулирования фаз газораспределения, которое позволяет в широком диапазоне изменять моменты времени открывания и закрывания клапанов, и которое позволяет поддерживать моменты времени открывания и закрывания клапанов в точном соответствии с установленными моментами в соответствии с управлением.

Устройство регулирования фаз газораспределения в соответствии с настоящим изобретением изменяет моменты времени открывания и закрывания, по меньшей мере, одного из впускного клапана и выпускного клапана. Устройство регулирования фаз газораспределения включает в себя: элемент привода и механизм изменения, изменяющий время открывания и закрывания на величину изменения в соответствии со степенью выполнения операции элементом привода. Механизм изменения изменяет время открывания и закрывания таким образом, что отношение между степенью выполнения операции элемента привода и величиной изменения времени открывания и закрывания отличается, и направление изменения времени открывания и закрывания идентично, в случае, когда время открывания и закрывания находятся в первой области, и в случае, когда время открывания и закрывания находятся во второй области, и изменяет упомянутое время открывания и закрывания с постоянным отношением к степени выполнения операции упомянутого элемента (2060) привода в случае, когда упомянутые время открывания и закрывания находятся в упомянутой первой области, и в случае, когда упомянутые время открывания и закрывания находятся в упомянутой второй области.

В соответствии с настоящим изобретением моменты времени открывания и закрывания изменяют таким образом, чтобы отношение между степенью выполнения операции элемента привода и величиной изменения момента времени открывания и закрывания было разным в случае, когда время открывания и закрывания находится в первой области, и случаем, когда время открывания и закрывания находится во второй области, и таким образом, что направление изменения времени открывания и закрывания было бы идентичным в этих случаях. Таким образом, например, хотя время открывания и закрывания можно сдвигать вперед для обеих областей, степень, в которой время сдвигается вперед, может быть большей для одной из областей, по сравнению с другими областями. В качестве альтернативы, например, хотя время открывания и закрывания можно задерживать для обеих областей, степень, в которой время будет задержано, может быть большей для одной из областей, по сравнению с другими областями. Таким образом, диапазон, в котором время открывания и закрывания может изменяться, может быть увеличен. Кроме того, для области, в которой величина изменения времени открывания и закрывания мала, даже если выходной крутящий момент элемента привода мал, время открывания и закрывания можно изменять. Однако, в этом случае, необходим больший крутящий момент для привода элемента привода, что обеспечивается путем изменения времени открывания и закрывания. Поэтому, для этой области, даже в состоянии, в котором элемент привода не генерирует крутящий момент, привод элемента привода с помощью крутящего момента, действующего на распределительный вал во время работы двигателя, может быть ограничен. Таким образом, изменение фактического времени открывания и закрывания по сравнению с моментами времени открывания и закрывания, определенных под управлением, может быть ограничено. В соответствии с этим может быть предусмотрено устройство регулирования фаз газораспределения, которое может изменять моменты времени открывания и закрывания в пределах широкого диапазона, и которое может поддерживать время открывания и закрывания клапанов в соответствии с моментами времени, определенными в соответствии с управлением, и ограничивать изменение упомянутых времени открывания и закрывания в случае, когда упомянутые время открывания и закрывания находятся в упомянутой первой области, в то время как упомянутый элемент привода остановлен.

Предпочтительно, механизм изменения изменяет время открывания и закрывания таким образом, что отношение между степенью выполнения операции элемента привода и величиной изменения времени открывания и закрывания меняется с заданным отношением изменения в случае, когда время открывания и закрывания находится между первой областью и второй областью, в дополнение к изменению времени открывания и закрывания, таким образом, что отношение между степенью выполнения операции элемента привода и величиной изменения времени открывания и закрывания отличается, и направление изменения времени открывания и закрывания идентично в случае, когда время открывания и закрывания находится в первой области, и в случае, когда время открывания и закрывания находится во второй области.

В соответствии с настоящим изобретением в случае, когда время открывания и закрывания находится в области между первой областью и второй областью, время открывания и закрывания меняется таким образом, что отношение между степенью выполнения операции элемента привода и величиной изменения времени открывания и закрывания изменяется с заданным отношением изменения. Таким образом, в случае, когда время открывания и закрывания изменяется от первой области ко второй области или от второй области к первой области, величина изменения времени открывания и закрывания относительно величины операции элемента привода может постепенно увеличиваться или уменьшаться. Поэтому резкое шаговое изменение величины изменения времени открывания и закрывания может быть предотвращено, и, таким образом, может быть ограничено резкое изменение времени открывания и закрывания. В соответствии с этим могут быть улучшены возможности управления временем открывания и закрывания.

Также предпочтительно, вторая область представляет собой область, сдвинутую вперед относительно первой области. Механизм изменения изменяет время открывания и закрывания таким образом, что величина изменения времени открывания и закрывания больше для второй области, чем величина изменения для первой области.

В соответствии с настоящим изобретением время открывания и закрывания изменяется таким образом, что величина изменения времени открывания и закрывания больше для области, сдвинутой вперед относительно других областей. Таким образом, диапазон, в котором можно изменять время открывания и закрывания, может быть увеличен. Кроме того, для области, задержанной относительно других областей (область, где величина изменения времени открывания и закрывания меньше), время открывания и закрывания можно изменять, даже когда выходной крутящий момент элемента привода мал, в то время как больший крутящий момент необходим для привода элемента привода на основе изменения времени открывания и закрывания. Поэтому, для этой области, даже в состоянии, в котором элемент привода не генерирует крутящий момент, можно предотвратить привод элемента привода от крутящего момента, действующего на распределительный вал, например, во время работы двигателя. Таким образом, может быть предотвращено изменение фактического времени открывания и закрывания от времени открывания и закрывания, определенного под управлением. В соответствии с этим время открывания и закрывания можно изменять в широком диапазоне, и можно поддерживать синхронизацию времени открывания и закрывания клапана в соответствии с управлением.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 схематично представлена конфигурация двигателя транспортного средства, на котором установлено устройство регулирования фаз газораспределения в соответствии с вариантом воплощения настоящего изобретения.

На фиг.2 показана карта, определяющая фазу впускного распределительного вала.

На фиг.3 показан вид в разрезе, представляющий впускной механизм РФГ.

На фиг.4 показан вид в разрезе вдоль линии А-А, обозначенной на фиг.3.

На фиг.5 показан (первый) вид в разрезе вдоль линии В-В, обозначенной на фиг.3.

На фиг.6 показан (второй) вид в разрезе вдоль линии В-В, показанной на фиг.3.

На фиг.7 показан вид в разрезе вдоль линии С-С, обозначенной на фиг.3.

На фиг.8 показан вид в разрезе вдоль линии D-D, обозначенной на фиг.3.

На фиг.9 представлено понижающее передаточное число впускного механизма РФГ в целом.

На фиг.10 представлена взаимозависимость между фазой направляющей пластины относительно зубчатого колеса и фазой впускного распределительного вала.

Осуществление изобретения

Со ссылкой на чертежи ниже будут описаны варианты воплощения настоящего изобретения. В последующем описании одинаковые компоненты обозначены одинаковыми номерами ссылочных позиций. Они также называются идентично и имеют идентичную функцию. Поэтому их подробное описание не будет повторяться.

Со ссылкой на фиг.1 приведено описание двигателя транспортного средства, на котором установлено устройство регулирования фаз газораспределения, в соответствии с вариантом воплощения настоящего изобретения.

Двигатель 1000 представляет собой 8-цилиндровый V-образный двигатель, имеющий ряд 1010 "А" и ряд 1012 "В" цилиндров, каждый из которых включает в себя группу из четырех цилиндров. Здесь может использоваться любой двигатель, помимо двигателя V8.

Воздух в двигатель 1000 всасывается из воздушного фильтра 1020. Количество всасываемого воздуха регулируют с помощью клапана 1030 дроссельной заслонки. Клапан 1030 дроссельной заслонки представляет собой электронный клапан дроссельной заслонки, приводимый в движение от двигателя.

Воздух подают через впускной коллектор 1032 в цилиндр 1040. Воздух смешивается с топливом в цилиндре 1040 (камера сгорания). Топливо в цилиндр 1040 непосредственно впрыскивают через инжектор 1050. Другими словами, в цилиндре 1040 предусмотрены отверстия для впрыска, осуществляемого инжектором 1050.

Топливо впрыскивается во время такта всасывания. Момент времени впрыска топлива не ограничивается тактом всасывания. Кроме того, в соответствии с настоящим вариантом воплощения двигатель 1000 описан как двигатель с прямым впрыском топлива, имеющий отверстия для впрыска, осуществляемого инжектором 1050, которые предусмотрены в цилиндре 1040. Однако, в дополнение к инжектору 1050 прямого впрыска (в цилиндр), может быть предусмотрен инжектор во впускном отверстии. Кроме того, может быть предусмотрен только инжектор во впускном отверстии.

Смесь топлива с воздухом в цилиндре 1040 воспламеняется с помощью свечи 1060 зажигания и сжигается соответствующим образом. Смесь воздуха с топливом после сгорания, а именно выхлопные газы, очищается с помощью трехкомпонентного катализатора 1070 и после этого выпускается наружу из транспортного средства. Смесь воздуха с топливом сжигается для того, чтобы толкнуть вниз поршень 1080 и, таким образом, повернуть коленчатый вал 1090.

В верхней части цилиндра 1040 предусмотрены впускной клапан 1100 и выпускной клапан 1110. Впускной клапан 1100 приводится в движение с помощью впускного распределительного вала 1120. Выпускной клапан 1110 приводится в движение выпускным распределительным валом ИЗО. Впускной распределительный вал 1120 и выпускной распределительный вал 1130 соединены такими деталями, как цепь и зубчатые колеса, для их вращения с одинаковой скоростью вращения.

Фазами (моментами времени открывания/закрывания) впускного клапана 1100 управляют с помощью механизма 2000 впускного РФГ, который предусмотрен на впускном клапане распределительного вала 1120. Фазами (моментами времени открывания/закрывания) выпускного клапана 1110 управляют с помощью механизма 3000 выпускного РФГ, который предусмотрен на выпускном распределительном валу 1130.

В настоящем варианте воплощения впускной распределительный вал 1120 и выпускной распределительный вал 1130 вращаются с помощью механизмов РФГ для управления соответствующими фазами впускного клапана 1100 и выпускного клапана 1110. Здесь способ управления фазами не ограничивается упомянутым выше.

Механизм 2000 впускного РФГ приводится в движение с помощью электродвигателя 2060 (не показан на фиг.1). Электродвигателем 2060 управляет с помощью ECU (МЭУ, модуль электронного управления) 4000. Ток и напряжение электродвигателя 2060 определяют с помощью амперметра (не показан) и вольтметра (не показан) и результаты измерения подают в МЭУ 4000.

Механизм 3000 выпускного РФГ работает с гидравлическим приводом. Здесь механизм 2000 впускного РФГ может работать с гидравлическим приводом, в то время как механизм 3000 выпускного РФГ может работать с приводом от электродвигателя.

В МЭУ 4000 подают сигналы, обозначающие скорость вращения и угол поворота коленчатого вала 1090, из датчика 5000 угла поворота коленчатого вала. Кроме того, в МЭУ 4000 подают сигналы, обозначающие соответствующие фазы впускного распределительного вала 1120 и выпускного распределительного вала 1130 (фаза: положение распределительного вала в направлении вращения), от датчика 5010 положения распределительного вала.

Кроме того, в МЭУ 4000 подается сигнал, обозначающий температуру воды (температура охлаждающей жидкости) двигателя 1000 от датчика 5020 температуры охлаждающей жидкости, а также сигнал, обозначающий количество впускаемого воздуха (количество воздуха, отбираемого или всасываемого в двигатель 1000) для двигателя 1000, от измерителя 5030 потока воздуха.

На основе сигналов, подаваемых от датчиков, а также на основе карты и программы, сохраненных в запоминающем устройстве (не показано), МЭУ 4000 управляет положением открывания дроссельной заслонки, временем воспламенения, временем впрыска топлива, количеством впрыскиваемого топлива, фазой впускного клапана 1100 и фазой выпускного клапана 1110, например, таким образом, что двигатель 1000 работает в требуемом рабочем состоянии.

В настоящем варианте воплощения МЭУ 4000 определяет фазу впускного клапана 1100 на основе карты, как показано на фиг.2, которая использует скорость NE двигателя и количество KL впускного воздуха, в качестве параметров. Множество карт для различной охлаждающей жидкости сохранены для определения фазы впускного клапана 1100.

Далее дополнительно описан механизм 2000 впускного РФГ. Здесь механизм 3000 выпускного РФГ может быть выполнен идентично механизму 2000 впускного РФГ, как описано ниже.

Как показано на фиг.3, механизм 2000 впускного РФГ состоит из зубчатого колеса 2010, кулачковой пластины 2020, соединительного механизма 2030, направляющей пластины 2040, редуктора 2050 скорости и электродвигателя 2060.

Зубчатое колесо 2010 соединено через цепь или тому подобное с коленчатым валом 1090. Скорость вращения зубчатого колеса 2010 составляет половину скорости вращения коленчатого вала 1090. Впускной распределительный вал 1120 установлен концентрично с осью вращения зубчатого колеса 2010 и с возможностью вращения относительно зубчатого колеса 2010.

Кулачковая пластина 2020 соединена с впускным распределительным валом 1120 через шпильку (1) 2070. Кулачковая пластина 2020 вращается на внутренней стороне зубчатого колеса 2010 вместе с впускным распределительным валом 1120. Здесь кулачковая пластина 2020 и впускной распределительный вал 1120 могут быть интегрированы в один модуль.

Соединительный механизм 2030 состоит из рычага (1) 2031 и рычага (2) 2032. Как показано на фиг.4, на которой представлен вид в разрезе вдоль линии А-А, обозначенной на фиг.3, пара рычагов (1) 2031 предусмотрена внутри зубчатого колеса 2010 таким образом, что эти рычаги обладают центральной симметрией друг к другу относительно оси вращения впускного распределительного вала 1120. Каждый рычаг (1) 2031 соединен с зубчатым колесом 2010 таким образом, что рычаг может качаться вокруг шпильки (2) 2072.

Как показано на фиг.5, на которой представлен вид в разрезе вдоль линии В-В, обозначенной на фиг.3, и как показано на фиг.6, на которой представлено состояние, в котором фаза впускного клапана 1100 сдвинута вперед относительно состояния, показанного на фиг.5, рычаги (1) 2031 и кулачковая пластина 2020 соединены с помощью рычагов (2) 2032.

Рычаг (2) 2032 закреплен так, что рычаг может качаться вокруг шпильки (3) 2074 и относительно рычага (1) 2031. Кроме того, рычаг (2) 2032 закреплен так, что этот рычаг может качаться вокруг шпильки (4) 2076 и относительно кулачковой пластины 2020.

Пара соединительных механизмов 2030 обеспечивает поворот впускного распределительного вала 1120 относительно зубчатого колеса 2010 и, таким образом, изменяет фазу впускного клапана 1100. Таким образом, даже если один из пары соединительных механизмов 2030 будет разрушен в результате какого-либо повреждения или тому подобное, другой связующий механизм можно использовать для изменения фазы впускного клапана 1100.

Рассмотрим снова фиг.3, на которой показано, что на поверхности каждого соединительного механизма 2030 (рычага (2) 2032), которая представляет его поверхность, обращенную к направляющей пластине 2040, предусмотрена шпилька 2034 управления. Шпилька 2034 управления установлена концентрично относительно шпильки (3) 2074. Каждая шпилька 2034 управления скользит в направляющей канавке 2042, предусмотренной на направляющей пластине 2040.

Каждая шпилька 2034 управления скользит в направляющей канавке 2042 направляющей пластины 2040 для сдвига в радиальном направлении. Радиальный сдвиг каждой шпильки 2034 управления обеспечивает поворот впускного распределительного вала 1120 относительно зубчатого колеса 2010.

Как показано на фиг.7, на которой представлен вид в разрезе вдоль линии С-С на фиг.3, направляющая канавка 2042 сформирована в виде спиральной формы таким образом, что вращение направляющей пластины 2040 обеспечивает сдвиг каждой шпильки 2034 управления в радиальном направлении. Здесь форма направляющей канавки 2042 не ограничивается этим.

По мере сдвига шпильки 2034 управления в радиальном направлении от осевого центра направляющей пластины 2040 фаза впускного клапана 1100 отстает в большей степени. Другими словами, величина изменения фазы имеет значение, соответствующее степени выполнения операции соединительного механизма 2030 в результате радиального сдвига шпильки 2034 управления. В качестве альтернативы фаза впускного клапана 1100 может быть сдвинута вперед в большей степени при сдвиге шпильки 2034 управления далее в радиальном направлении от центра оси направляющей пластины 2040.

Как показано на фиг.7, когда шпилька 2034 управления упирается в конец направляющей канавки 2042, работа соединительного механизма 2030 ограничивается. Поэтому фаза, в которой шпилька 2034 управления упирается в конец направляющей канавки 2042, представляет собой фазу угла с наибольшей задержкой или фазу угла с наибольшим опережением.

Рассмотрим снова фиг.3, на которой показано, что в направляющей пластине 2040 предусмотрено множество пониженных участков 2044 на ее поверхности, которая обращена к редуктору 2050 скорости, для соединения направляющей пластины 2040 и редуктора 2050 скорости друг с другом.

Редуктор 2050 скорости состоит из внешнего зубчатого колеса 2052 и внутреннего зубчатого колеса 2054. Внешнее зубчатое колесо 2052 закреплено относительно зубчатого колеса 2010 таким образом, что это зубчатое колесо вращается вместе с зубчатым колесом 2010.

Внутреннее зубчатое колесо 2054 имеет множество выступающих участков 2056 на нем, которые установлены в пониженные участки 2044 направляющей пластины 2040. Внутреннее зубчатое колесо 2054 закреплено с возможностью вращения вокруг эксцентричной оси 2066 соединения 2062, которая сформирована эксцентрично относительно центра 2064 оси выходного вала электродвигателя 2060.

На фиг.8 показан вид в разрезе вдоль линии D-D, обозначенной на фиг.3. Внутреннее зубчатое колесо 2054 обеспечено так, что часть его зубьев зацепляется с внешним зубчатым колесом 2052. В случае, когда скорость вращения выходного вала электродвигателя 2060 идентична скорости вращения зубчатого колеса 2010, соединение 2062 и внутреннее зубчатое колесо 2054 вращаются с той же скоростью вращения, что и скорость вращения внешнего зубчатого колеса 2052 (зубчатого колеса 2010). В этом случае направляющая пластина 2040 вращается с той же скоростью вращения, что и зубчатое колесо 2010 и, соответственно, поддерживается фаза впускного клапана 1100.

Когда электродвигатель 2060 обеспечивает вращение соединения 2062 вокруг осевого центра 2064 и относительно внешнего зубчатого колеса 2052, соответственно, внутреннее зубчатое колесо 2054, в целом, вращается вокруг осевого центра 2064, в то время как внутреннее зубчатое колесо 2054 вращается вокруг эксцентричной оси 2066. Вращательное движение внутреннего зубчатого колеса обеспечивает поворот направляющей пластины 2040 относительно зубчатого колеса 2010 и, таким образом, изменение фазы впускного клапана 1100.

Фаза впускного клапана 1100 изменяется в результате понижения скорости вращения относительно вращения между выходным валом электродвигателя 2060 и зубчатым колесом 2010 (величина операции электродвигателя 2060) с помощью редуктора 2050 скорости, направляющей пластины 2040 и соединительного механизма 2030. Здесь скорость вращения для относительного вращения между выходным валом электродвигателя 2060 и зубчатым колесом 2010 может быть увеличена для изменения фазы впускного клапана 1100.

Как показано на фиг.9, степень редукции впускного механизма 2000 РФГ в целом (отношение скорости относительного вращения между выходным валом электродвигателя 2060 и зубчатым колесом 2010 к величине изменения фазы) может иметь значение в соответствии с фазой впускного клапана 1100. В настоящем варианте воплощения при повышении степени редукции величина изменения фазы скорости относительного вращения между выходным валом электродвигателя 2060 и зубчатым колесом 2010 будет уменьшаться.

В случае, когда фаза впускного клапана 1100 находится в первой области от наиболее задержанного угла до СА(1), степень редукции впускного механизма 2000 РФГ в целом равна R(1). В случае, когда фаза впускного клапана 1100 находится во второй области от СА(2), (СА(2) смещен вперед относительно СА(1)) до наиболее продвинутого вперед угла, степень редукции впускного механизма 2000 РФГ в целом составляет R(2), (R(1)>R(2)).

В случае, когда фаза впускного клапана 1100 находится в третьей области от СА(1) до СА(2), степень редукции впускного механизма 2000 РФГ в целом изменяется с заданной скоростью изменения ((R(2) - R(1))/(CA(2) - СА(1)).

На основе описанной выше конфигурации впускной механизм 2000 РФГ устройства регулирования фаз газораспределения в соответствии с настоящим вариантом воплощения функционирует, как описано ниже.

В случае, когда фазу впускного клапана 1100 (впускного распределительного вала 1120) необходимо сдвинуть вперед, электродвигатель 2060 включают для поворота направляющей пластины 2040 относительно зубчатого колеса 2010, в результате чего смещают вперед фазу впускного клапана 1100, как показано на фиг.10.

В случае, когда фаза впускного клапана 1100 находится в первой области между наиболее задержанным углом и СА(1), скорость относительного вращения между выходным валом электродвигателя 2060 и зубчатым колесом 2010 уменьшают при уменьшении коэффициента R(1) передачи для сдвига вперед фазы впускного клапана 1100.

В случае, когда фаза впускного клапана 1100 находится во второй области между СА(2) и наиболее продвинутым вперед углом, скорость относительного вращения между выходным валом электродвигателя 2060 и зубчатым колесом 2010 уменьшается при степени редукции R(2) для перемещения вперед фазы впускного клапана 1100.

В случае, когда фазу впускного клапана 1100 необходимо задержать, выходной вал электродвигателя 2060 вращается относительно зубчатого колеса 2010 в направлении, противоположном направлению для случая, когда его фазу необходимо сдвинуть вперед. В случае, когда фазу требуется задержать, аналогично случаю, когда фазу требуется сдвинуть вперед, когда фаза впускного клапана 1100 находится в первой области между наиболее задержанным углом и СА(1), скорость вращения для относительного вращения между выходным валом электродвигателя 2060 и зубчатым колесом 2010 уменьшают при степени редукции R(1) для того, чтобы задержать фазу. Кроме того, когда фаза впускного клапана 1100 находится во второй области между СА(2) и наиболее продвинутым вперед углом, скорость вращения для относительного вращения между выходным валом электродвигателя 2060 и зубчатым колесом 2010 уменьшается при коэффициенте R(2) передачи редуктора для того, чтобы задержать фазу.

В соответствии с этим, до тех пор, пока направление относительного вращения между выходным валом электродвигателя 2060 и зубчатым колесом 2010 одинаково, фаза впускного клапана 1100 может быть смещена вперед или может быть задержана как для первой области между наиболее задержанным углом и СА(1), так и для второй области между СА(2) и наиболее продвинутым вперед углом. Здесь для второй области между СА(2) и наиболее продвинутым вперед углом, фаза может быть в большей степени продвинута вперед или в большей степени задержана. Таким образом, фазу можно изменять в широком диапазоне.

Кроме того, поскольку степень редукции высокая, для первой области между наиболее задержанным углом и СА(1), необходим большой крутящий момент для вращения выходного вала электродвигателя 2060 от крутящего момента, действующего на впускной распределительный вал 1120 во время работы двигателя 1000. Поэтому в случае, когда электродвигатель 2060 остановлен, например, даже если электродвигатель 2060 не генерирует крутящий момент, вращение выходного вала электродвигателя 2060 может быть ограничено в результате того, что крутящий момент действует на впускной распределительный вал 1120. Поэтому изменение фактической фазы относительно фазы, определенной под управлением, может быть ограничено.

В случае, когда фаза впускного клапана 1100 находится в третьей области между СА(1) и СА(2), скорость относительного вращения между выходным валом электродвигателя 2060 и зубчатым колесом 2010 уменьшается при заданной степени изменения степени редукции, в результате чего может произойти опережение или задержка фазы впускного клапана 1100.

В соответствии с этим в случае, когда фазы изменяются от первой области во вторую область или от второй области в первую область, величина изменения фазы относительно скорости вращения для относительного вращения между выходным валом электродвигателя 2060 и зубчатым колесом 2010 может быть постепенно увеличена или уменьшена. Таким образом, внезапное ступенчатое изменение величины изменения фазы может быть ограничено, чтобы исключить внезапное изменение фазы. В соответствии с этим можно улучшить возможность управления фазой.

Как описано выше, впускной механизм РФГ для устройства регулирования фаз газораспределения в соответствии с настоящим вариантом воплощения обеспечивает в случае, когда фаза впускного клапана находится в области от наиболее задержанного угла до СА(1), степень редукции R(1) впускного механизма 2000 РФГ в целом. В случае, когда фаза впускного клапана находится в области от СА(2) до наиболее продвинутого вперед угла, степень редукции впускного механизм 2000 РФГ, как и в целом, равна R(2), и это значение меньше чем R(1). Таким образом, пока направление вращения выходного вала электродвигателя будет одинаковым, фаза впускного клапана может быть сдвинута вперед или может быть задержана для обеих областей, а именно для первой области между наиболее задержанным углом и СА(1) и для второй области между СА(2) и наиболее сдвинутым вперед углом. Здесь для второй области между СА(2) и наиболее продвинутым вперед углом фаза может быть продвинута вперед или может быть задержана в большей степени. Поэтому фаза может изменяться в пределах широкого диапазона. Кроме того, для первой области между наиболее задержанным углом и СА(1), степень редукции высокая, и поэтому может быть ограничено вращение выходного вала электродвигателя под действием крутящего момента, действующим на впускной распределительный вал во время работы двигателя. Таким образом, изменение фактической фазы относительно фазы, определенной под управлением, может быть ограничено. В соответствии с этим, фаза может изменяться в широком диапазоне, и этой фазой можно точно управлять.

Хотя настоящее изобретение было подробно описано и представлено, совершенно понятно, что оно приведено только в качестве иллюстрации и примера, и его не следует рассматривать как ограничение, при этом сущность и объем настоящего изобретения ограничиваются только формулой изобретения.

Изобретение относится к двигателестроению. В случае, когда фаза впускного клапана находится в первой области между наиболее задержанным углом и СА(1), скорость относительного вращения между выходным валом электродвигателя и зубчатым колесом уменьшается с коэффициентом R(1) понижающей передачи для изменения фазы впускного клапана. В случае, когда фаза впускного клапана находится во второй области между СА(2) и наиболее продвинутым вперед углом, скорость относительного вращения уменьшается с коэффициентом R(2) понижающей передачи для изменения фазы впускного клапана. До тех пор, пока направление вращения этого относительного вращения одинаково, фаза впускного клапана изменяется в том же направлении, как для первой области между наиболее задержанным углом и СА(1), так и для второй области между СА(2) и наиболее продвинутым вперед углом. Такое выполнение позволяет в широком диапазоне изменять моменты времени открывания и закрывания клапанов. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Устройство регулирования фаз газораспределения, изменяющее время открывания и закрывания, по меньшей мере, одного из впускного клапана (1100) и выпускного клапана (1110), содержащее
элемент(2060) привода; и
механизм (2000, 3000) изменения, изменяющий упомянутое время открывания и закрывания на величину изменения в соответствии со степенью выполнения операции упомянутого элемента (2060) привода, упомянутый механизм (2000, 3000) изменения, изменяющий упомянутое время открывания и закрывания таким образом, что отношение между степенью выполнения операции упомянутого элемента (2060) привода и величиной изменения упомянутого времени открывания и закрывания отличается, и направление изменения упомянутого времени открывания и закрывания идентично, в случае, когда упомянутые время открывания и закрывания находятся в первой области, и в случае, когда упомянутые время открывания и закрывания находятся во второй области, и изменяющий упомянутое время открывания и закрывания с постоянным отношением к степени выполнения операции упомянутого элемента (2060) привода в случае, когда упомянутые время открывания и закрывания находятся в упомянутой первой области, и в случае, когда упомянутые время открывания и закрывания находятся в упомянутой второй области.

2. Устройство регулирования фаз газораспределения по п.1, в котором
упомянутый механизм (2000, 3000) изменения изменяет упомянутое время открывания и закрывания таким образом, что отношение между степенью выполнения операции упомянутого элемента (2060) привода и величиной изменения упомянутого времени открывания и закрывания изменяется в заданном отношении изменения в случае, когда упомянутые время открывания и закрывания находятся между упомянутой первой областью и упомянутой второй областью, в дополнение к изменению упомянутого времени открывания и закрывания таким образом, что отношение между степенью выполнения операции упомянутого элемента (2060) привода и величиной изменения упомянутого времени открывания и закрывания отличается, и направление изменения упомянутого времени открывания и закрывания идентично в случае, когда упомянутые время открывания и закрывания находятся в первой области, и в случае, когда упомянутые время открывания и закрывания находятся во второй области, а также изменяет упомянутое время открывания и закрывания с постоянным отношением к степени выполнения операции упомянутого элемента (2060) привода в случае, когда упомянутые время открывания и закрывания находятся в упомянутой первой области, и в случае, когда упомянутые время открывания и закрывания находятся в упомянутой второй области.

3. Устройство регулирования фаз газораспределения по п.2, в котором
упомянутая вторая область представляет собой область, смещенную вперед относительно упомянутой первой области, а
упомянутый механизм (2000, 3000) изменения изменяет упомянутое время открывания и закрывания таким образом, что величина изменения упомянутого времени открывания и закрывания больше для упомянутой второй области, чем величина изменения для упомянутой первой области.

4. Устройство регулирования фаз газораспределения по п.1, в котором
упомянутая вторая область представляет собой область, смещенную вперед относительно упомянутой первой области, а
упомянутый механизм (2000, 3000) изменения изменяет упомянутое время открывания и закрывания таким образом, что величина изменения упомянутого времени открывания и закрывания больше для упомянутой второй области, чем величина изменения для упомянутой первой области.

5. Устройство регулирования фаз газораспределения, изменяющее время открывания и закрывания, по меньшей мере, одного из впускного клапана (1100) и выпускного клапана (1110), содержащее
элемент(2060) привода; и
механизм (2000, 3000) изменения, изменяющий упомянутое время открывания и закрывания путем изменения величины в соответствии со степенью выполнения операции упомянутого элемента (2060) привода,
упомянутый механизм (2000, 3000) изменения, изменяющий упомянутое время открывания и закрывания таким образом, что отношение между степенью выполнения операции упомянутого элемента (2060) привода и величиной изменения упомянутого времени открывания и закрывания отличается, и направление изменения упомянутого времени открывания и закрывания идентично, в случае, в котором упомянутые время открывания и закрывания находятся в первой области, и в случае, в котором упомянутые время открывания и закрывания находятся во второй области, и ограничивающий изменение упомянутых времени открывания и закрывания в случае, когда упомянутые время открывания и закрывания находятся в упомянутой первой области, в то время как упомянутый элемент привода остановлен.

6. Устройство регулирования фаз газораспределения по п.5, в котором
упомянутый механизм (2000, 3000) изменения изменяет упомянутое время открывания и закрывания таким образом, что отношение между степенью выполнения операции упомянутого элемента (2060) привода и величиной изменения упомянутого времени открывания и закрывания изменяется с заданным отношением изменения в случае, когда упомянутые время открывания и закрывания находятся между упомянутой первой областью и упомянутой второй областью, в дополнение к изменению упомянутого времени открывания и закрывания таким образом, что отношение между степенью выполнения операции упомянутого элемента (2060) привода и величиной изменения упомянутого времени открывания и закрывания отличается, и направление изменения упомянутого времени открывания и закрывания идентично в случае, когда упомянутые время открывания и закрывания находятся в первой области, и в случае, когда упомянутые время открывания и закрывания находятся во второй области, а также ограничивает изменение упомянутых времени открывания и закрывания в случае, когда упомянутые время открывания и закрывания находятся в упомянутой первой области, в то время как упомянутый элемент привода остановлен.

7. Устройство регулирования фаз газораспределения по п.6, в котором
упомянутая вторая область представляет собой область, смещенную вперед относительно упомянутой первой области, и
упомянутый механизм (2000, 3000) изменения изменяет упомянутое время открывания и закрывания таким образом, что величина изменения упомянутого времени открывания и закрывания будет больше для упомянутой второй области, чем величина изменения для упомянутой первой области.

8. Устройство регулирования фаз газораспределения по п.5, в котором
упомянутая вторая область представляет собой область, смещенную вперед относительно упомянутой первой области, и
упомянутый механизм (2000, 3000) изменения изменяет упомянутое время открывания и закрывания таким образом, что величина изменения упомянутого времени открывания и закрывания будет больше для упомянутой второй области, чем величина изменения для упомянутой первой области.