專利名稱：具有可變氣門裝置的內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有凸輪相位改變機(jī)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)，該凸輪相位改變機(jī)構(gòu)能夠改變進(jìn)氣凸輪的相位。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)地，存在這樣的內(nèi)燃機(jī)，其包括作為變化進(jìn)氣門的打開和關(guān)閉正時的可變氣門裝置的凸輪相位改變機(jī)構(gòu)，該凸輪相位改變機(jī)構(gòu)改變進(jìn)氣凸輪的相位。此外，已經(jīng)發(fā)展了 一種技術(shù)，其中，將上述凸輪相位改變機(jī)構(gòu)應(yīng)用于在一個氣缸上具有多個進(jìn)氣門的內(nèi)燃機(jī)。 根據(jù)該技術(shù)，僅僅一部分進(jìn)氣門的打開和關(guān)閉正時根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的負(fù)載和旋轉(zhuǎn)速度來變化。在這樣改變多個進(jìn)氣門中的一部分的打開和關(guān)閉正時的內(nèi)燃機(jī)中，例如在輕載操 作時，一部分進(jìn)氣門的打開和關(guān)閉正時延遲，使得進(jìn)氣門的打開時段作為整體朝著延遲角 側(cè)增加，從而緩解了泵氣損失(日本特開平3-202602號公報)。然而，在上面的專利文獻(xiàn)中描述的技術(shù)存在不可避免的增大了氣門機(jī)構(gòu)的尺寸的 問題，因?yàn)橄鄬τ趦?nèi)燃機(jī)橫向地設(shè)置了兩個用于驅(qū)動進(jìn)氣門的凸輪軸。此外，為了提高可燃性，獨(dú)立于關(guān)閉正時來改變每個進(jìn)氣門的打開正時是明智的。 具體地，盡管進(jìn)氣門的關(guān)閉正時應(yīng)該優(yōu)選為是在很大程度上可變的，但是氣門打開正時僅 僅需要是略微可變的。另一方面，如上面專利文獻(xiàn)中描述的技術(shù)，對于單一的凸輪相位改變 機(jī)構(gòu)來說很難適當(dāng)?shù)乜刂票匾目勺兎秶煌倪M(jìn)氣門的打開正時和關(guān)閉正時兩者。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可變氣門裝置，其能夠以獨(dú)立的方式適當(dāng)可變地控制進(jìn) 氣門的打開正時和關(guān)閉正時兩者，且將氣門機(jī)構(gòu)控制在小型的尺寸。為了實(shí)現(xiàn)上面的目的，本發(fā)明提供了一種具有可變氣門裝置的內(nèi)燃機(jī)，其具有設(shè) 置在進(jìn)氣凸輪軸的一個端部上并且可變地改變進(jìn)氣門的驅(qū)動凸輪相對于內(nèi)燃機(jī)的曲軸的 相位的凸輪相位改變機(jī)構(gòu)。將所述凸輪相位改變機(jī)構(gòu)構(gòu)造成使得兩個葉片式液壓致動器相 對于進(jìn)氣凸輪軸同軸地設(shè)置，該兩個葉片式液壓致動器的以相同的供給油壓產(chǎn)生的可變相 位轉(zhuǎn)矩是不同的。因此，該凸輪相位改變機(jī)構(gòu)由兩個葉片式致動器形成，使得能夠由該一個和另一 個致動器以獨(dú)立的方式分別可變地控制進(jìn)氣門的打開正時和關(guān)閉正時。此外，由于這兩個 葉片式致動器的以相同供給油壓產(chǎn)生的可變相位轉(zhuǎn)矩是不同的，所以能夠用必要的可變響 應(yīng)性單獨(dú)且合適地控制打開正時和關(guān)閉正時。優(yōu)選地，曲軸的旋轉(zhuǎn)應(yīng)該被輸入到兩個葉片式液壓致動器中的第一葉片式液壓致 動器，而該第一液壓致動器的旋轉(zhuǎn)應(yīng)該被輸入到第二葉片式液壓致動器，并且以相同供給 油壓產(chǎn)生的第一葉片式液壓致動器的可變相位轉(zhuǎn)矩應(yīng)該大于第二葉片式液壓致動器的可 變相位轉(zhuǎn)矩。因此，以相同供給油壓產(chǎn)生的第一葉片式液壓致動器的可變相位轉(zhuǎn)矩大于第二葉片式液壓致動器的可變相位轉(zhuǎn)矩，使得第一葉片式液壓致動器可以可靠地改變凸輪相位。 此外，不需要增大連接于內(nèi)燃機(jī)的油泵的容量，因此沒有增加摩擦。此外，可以根據(jù)最佳的 葉片油分布實(shí)現(xiàn)高響應(yīng)性相位改變，因此可以可靠地降低泵氣損失。此外，優(yōu)選地，第二葉片式液壓致動器應(yīng)該被設(shè)定為具有比第一葉片式液壓致動 器更寬的可變相位角度范圍。因此，以相同供給油壓產(chǎn)生的第一葉片式液壓致動器的可變相位轉(zhuǎn)矩比第二葉片 式液壓致動器產(chǎn)生的高，使得可以將第二葉片式液壓致動器的可變相位角度范圍設(shè)定得更 大。因此，可以將進(jìn)氣門打開期間的變化設(shè)定得更大，使得可以進(jìn)一步降低泵氣損失。此外，優(yōu)選地，內(nèi)燃機(jī)在每個氣缸中應(yīng)該包括第一進(jìn)氣門和第二進(jìn)氣門，凸輪軸應(yīng) 該包括第一進(jìn)氣門的驅(qū)動凸輪被固定的空心的第一進(jìn)氣凸輪軸，以及第二進(jìn)氣門的驅(qū)動凸 輪被固定并且可旋轉(zhuǎn)地插入在第一進(jìn)氣凸輪軸中的第二進(jìn)氣凸輪軸，并且第一葉片式液壓 致動器應(yīng)該設(shè)置于第一進(jìn)氣凸輪軸的端部上，而第二葉片式液壓致動器應(yīng)該設(shè)置于第二進(jìn) 氣凸輪軸的端部上。由此，能夠通過使第一葉片式液壓致動器動作，而使第一進(jìn)氣凸輪軸旋轉(zhuǎn)，從而改 變第一進(jìn)氣門的打開和關(guān)閉正時，另一方面，通過使第二葉片式液壓致動器動作，而使第二 進(jìn)氣凸輪軸旋轉(zhuǎn)，從而改變第二進(jìn)氣門的打開和關(guān)閉正時。因此，可以用小型的構(gòu)造單獨(dú)且 可變地控制第一和第二進(jìn)氣門的打開和關(guān)閉正時。此外，優(yōu)選地，第二葉片式液壓致動器的葉片數(shù)應(yīng)該比第一葉片式液壓致動器的 葉片數(shù)少。因此，可以將第二葉片式液壓致動器的可變相位范圍設(shè)定為比第一葉片式液壓致 動器的更大。此外，優(yōu)選地，第一和第二葉片式液壓致動器應(yīng)該通過形成在凸輪軸和支撐該凸 輪軸的凸輪軸頸中的油道而被供應(yīng)液壓油。因此，可以經(jīng)由形成于凸輪軸頸和凸輪軸中的油道，將液壓油分別供給到與凸輪 軸一起旋轉(zhuǎn)的第一和第二葉片式致動器中，從而使第一和第二葉片式致動器動作。


通過下面給出的詳細(xì)說明以及附圖，本發(fā)明將變得更加通俗易懂，該附圖和說明僅以示意方式給出并且因此并不限制本發(fā)明。圖1是本發(fā)明的一個實(shí)施例的發(fā)動機(jī)的示意性結(jié)構(gòu)圖；圖2是氣門機(jī)構(gòu)的示意性結(jié)構(gòu)圖；圖3是示出了進(jìn)氣凸輪軸的結(jié)構(gòu)的縱向剖視圖；圖4是示出第二進(jìn)氣凸輪的安裝部的結(jié)構(gòu)的頂視圖；圖5是示出第二進(jìn)氣凸輪的安裝部的結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖6是示出凸輪相位改變機(jī)構(gòu)及其支撐部的結(jié)構(gòu)的縱向剖視圖；圖7是第一葉片式液壓致動器的剖視圖；圖8是第二葉片式液壓致動器的剖視圖；圖9是示出了第一和第二葉片式液壓致動器的液壓電路圖；圖IOA到圖IOC是示出了第一和第二葉片式液壓致動器的工作狀態(tài)的示意圖，其中圖IOA示出了輕載或中載狀態(tài)，圖IOB示出了高速、重載狀態(tài)，而圖IOC示出了低速、重載 狀態(tài)；圖11是用于設(shè)定凸輪相位改變機(jī)構(gòu)的操作的圖式的一個例子；圖12是另一實(shí)施方式的氣門機(jī)構(gòu)的示意性結(jié)構(gòu)圖；以及圖13是示出另一實(shí)施方式的進(jìn)氣凸輪軸的結(jié)構(gòu)的縱向剖視具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參考附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是本實(shí)施方式的具有可變氣門裝置的內(nèi)燃機(jī)(發(fā)動機(jī)1)的示意性結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，發(fā)動機(jī)1包括DOHC氣門機(jī)構(gòu)。將凸輪鏈輪4和5分別連接到發(fā)動機(jī) 1的進(jìn)氣凸輪軸2和排氣凸輪軸3的前端。凸輪鏈輪4和5通過鏈條6連接于曲軸7。當(dāng) 曲軸7旋轉(zhuǎn)時，進(jìn)氣凸輪軸2和排氣凸輪軸3與凸輪鏈輪4和5 —起旋轉(zhuǎn)。進(jìn)氣門12和13 通過進(jìn)氣凸輪軸2上的進(jìn)氣凸輪10和11而被打開和關(guān)閉，排氣門16和17通過排氣凸輪 軸3上的排氣凸輪14和15而被打開和關(guān)閉。圖2是發(fā)動機(jī)1的氣門機(jī)構(gòu)的示意性結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，在進(jìn)氣凸輪軸2的端部上設(shè)置有作為可變氣門裝置的凸輪相位改變 機(jī)構(gòu)20。發(fā)動機(jī)1的每個氣缸都具有兩個進(jìn)氣門(第一和第二進(jìn)氣門12和13)以及兩個 排氣門16和17。第一和第二進(jìn)氣門12和13縱向排列在燃燒室18的中心部分的右側(cè)上。 兩個排氣門16和17縱向排列在燃燒室18的中心部分的左側(cè)上。第一和第二進(jìn)氣門12和 13分別通過第一和第二進(jìn)氣凸輪10和11來驅(qū)動。當(dāng)?shù)谝缓偷诙M(jìn)氣門12和13放置在適 當(dāng)?shù)奈恢脮r，第一和第二進(jìn)氣凸輪10和11交替地設(shè)置在進(jìn)氣凸輪軸2上。圖3到圖5是進(jìn)氣門的氣門機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖3是示出了進(jìn)氣凸輪軸2的結(jié)構(gòu)的 縱向剖視圖，圖4是是示出了第二進(jìn)氣凸輪11的安裝部的結(jié)構(gòu)的頂視圖，而圖5是示出了 該安裝部的結(jié)構(gòu)的剖視圖。如圖3至圖5所示，進(jìn)氣凸輪軸2具有包括空心的第一進(jìn)氣凸輪軸21以及插入在 該第一進(jìn)氣凸輪軸21中的第二進(jìn)氣凸輪軸22的雙重結(jié)構(gòu)。第一和第二進(jìn)氣凸輪軸21和 22同心地設(shè)置，同時在其之間具有間隙，并且由形成在發(fā)動機(jī)1的氣缸頭上的凸輪軸頸23 可轉(zhuǎn)動地支撐。第一進(jìn)氣凸輪10固定于第一進(jìn)氣凸輪軸21。此外，第二進(jìn)氣凸輪11可轉(zhuǎn) 動地支撐在第一進(jìn)氣凸輪軸21上。第二進(jìn)氣凸輪11包括大致圓柱形的支撐部Ila和凸輪 部lib。第一進(jìn)氣凸輪軸21插入在支撐部Ila中。凸輪部lib從支撐部Ila的外周突出， 并且用于驅(qū)動第二進(jìn)氣門13。第二進(jìn)氣凸輪11和第二進(jìn)氣凸輪軸22通過固定銷24固定。 固定銷24穿過第二進(jìn)氣凸輪11的支撐部Ila以及第一和第二進(jìn)氣凸輪軸21和22。該固 定銷24幾乎沒有間隙地插入在第二進(jìn)氣凸輪軸22的孔中，并且兩端部被夾壓并且固定于 支撐部11a。固定銷24所穿過的長孔25在周方向上延伸地形成在第一進(jìn)氣凸輪軸21中。圖6至圖8示出了凸輪相位改變機(jī)構(gòu)20及其支撐部的結(jié)構(gòu)。圖6是縱向剖視圖， 圖7是第一葉片式液壓致動器50的剖視圖，圖8是第二葉片式液壓致動器51的剖視圖。如圖6所示，將凸輪相位改變機(jī)構(gòu)20構(gòu)造成第一和第二液壓致動器50和51在軸 方向上排列。
如圖6至圖8所示，第一和第二葉片式液壓致動器50和51分別包括外殼(蓋 子)50a和51a以及可轉(zhuǎn)動地安裝在該外殼50a和51a內(nèi)的葉片轉(zhuǎn)子50b和51b。第一進(jìn) 氣凸輪軸21通過螺栓52固定在第一葉片式液壓致動器50的外殼50a的后端部。第一和 第二葉片式液壓致動器50和51的各自的外殼50a和51a可轉(zhuǎn)動地設(shè)置成彼此鄰接。鏈輪 4固定于第二葉片式液壓致動器51的外殼51a的外周。第二葉片式液壓致動器51的外殼 51a和第一葉片式液壓致動器50的葉片轉(zhuǎn)子50b通過螺栓53而彼此緊固。第二葉片式液 壓致動器51的葉片轉(zhuǎn)子51b通過螺栓54固定在第二進(jìn)氣凸輪軸22的前端部。因此，本實(shí)施方式的凸輪相位改變機(jī)構(gòu)20被構(gòu)造成使得第一和第二進(jìn)氣凸輪軸 21和22分別通過第一和第二葉片式液壓致動器50和51連接于鏈輪4。凸輪軸頸23軸向較寬并且形成有軸向設(shè)置的四個油道55a至55d。這些油道55a 至55d分別與形成在第一進(jìn)氣凸輪軸21中的四個油道56a至56d相連通。油道56a至56d 兩個一組地連接于第一和第二葉片式液壓致動器50和51。更具體地說，油道56a、56b與 第一葉片式液壓致動器50的延遲角側(cè)儲油室57a和提前角側(cè)儲油室57b相連通，并且油道 56c和56d與第二葉片式液壓致動器51的延遲角側(cè)儲油室58a和提前角側(cè)儲油室58b相連
ο在本實(shí)施例中，具體地，盡管第二葉片式液壓致動器51的葉片直徑大于第一葉片 式液壓致動器50的葉片直徑，但是第二葉片式液壓致動器51的葉片厚度小于第一葉片式 液壓致動器50的厚度，以便減小以相同的供給油壓產(chǎn)生的可變相位轉(zhuǎn)矩，即，將第二葉片 式液壓致動器51的轉(zhuǎn)矩容量設(shè)定為小于第一葉片式液壓致動器50的轉(zhuǎn)矩容量。通過這樣 使得第二葉片式液壓致動器51的轉(zhuǎn)矩容量較小，可以將可變角度所需的油量設(shè)定得更小， 因此提高可變響應(yīng)性，并且有效地降低了泵氣損失。此外，由于第一和第二葉片式液壓致動 器50和51軸向地設(shè)置，所以只要第二葉片式液壓致動器51軸向較薄以便減小其轉(zhuǎn)矩容 量，就能夠提高該第一和第二葉片式致動器50和51的可安裝性。此外，將第二葉片式液壓致動器51構(gòu)造成使其葉片的數(shù)目小于第一葉片式液壓 致動器50的葉片的數(shù)目，以增大可變相位范圍，即，葉片轉(zhuǎn)子相對于外殼可旋轉(zhuǎn)的角度。因 此，第一葉片式液壓致動器50可以受到延遲角控制，以便第一進(jìn)氣門12的打開正時靠近上 止點(diǎn)，并且第二液壓致動器51也能受到延遲角控制，以便第二進(jìn)氣門13的關(guān)閉正時大大地 延遲到壓縮沖程的后半時。因此，可以大幅降低泵氣損失以提升燃料效率。此外，即使在通 過第一液壓致動器50朝著提前角側(cè)控制第一進(jìn)氣門12的打開正時，以延伸用于與排氣門 重疊的時段，以便使內(nèi)部EGR增大以減少燃料消耗或者廢氣排放的情況下，第二葉片式液 壓致動器51的葉片轉(zhuǎn)子的可旋轉(zhuǎn)角度非常大以至于也可以充分地延遲第二進(jìn)氣門13的關(guān) 閉正時。因此，降低了泵氣損失，并且使得第一和第二進(jìn)氣門12和13的打開正時不同。通 過這樣做，可以在燃燒室18中形成漩渦，還能提升燃燒穩(wěn)定性。圖1所示的E⑶40設(shè)置有未圖示的輸入_輸出設(shè)備、諸如ROM和RAM等的存儲設(shè) 備、中央處理設(shè)備(CPU)等，并且綜合地控制發(fā)動機(jī)1。諸如曲柄角傳感器41和節(jié)流傳感器42的各種傳感器連接于E⑶40的輸入側(cè)。曲 柄角傳感器41檢測發(fā)動機(jī)1的曲柄角。節(jié)流傳感器42檢測未圖示的節(jié)流閥的開度。此 夕卜，燃料注入閥43、火花塞44等連接于E⑶40的輸出側(cè)。該E⑶40基于來自各傳感器的檢 測信息來確定點(diǎn)火時刻、燃料注入量等，并且驅(qū)動地控制火花塞44和燃料注入閥43。而且，用于驅(qū)動地控制第一葉片式液壓致動器50和第一燃油控制閥(下面稱為OCV) 45和用于驅(qū) 動地控制第二葉片式液壓致動器51的第二 0CV46連接于E⑶40的輸出側(cè)。E⑶40基于來自 各傳感器的檢測信息來控制第一和第二 0CV45和46。圖9是示出了第一和第二葉片式液壓致動器50和51的液壓電路圖。另外，圖9 示出了發(fā)動機(jī)停止或者剛起動時的狀態(tài)。圖IOA至圖IOC是示出了第一和第二葉片式液壓 致動器50和51的工作狀態(tài)的示意圖，其中圖IOA示出了輕載或中載狀態(tài)，圖IOB示出了高 速、重載狀態(tài)，而圖IOC示出了低速、重載狀態(tài)。在第一葉片式液壓致動器50中，如圖9所示，當(dāng)切換第一 0CV45的時候，從發(fā)動機(jī) 1的油泵35將液壓油選擇性地供給到延遲角側(cè)儲油室57a或者提前角側(cè)儲油室57b。另一 方面，在第二葉片式液壓致動器51中，當(dāng)切換第二 0CV46的時候，從油泵35將液壓油選擇 性地供給到延遲角側(cè)儲油室58a或者提前角側(cè)儲油室58b。第一葉片式液壓致動器50具有鎖緊設(shè)備60，該鎖緊設(shè)備60用于控制在最大延遲 角位置的葉片轉(zhuǎn)子50b的移動。如果液壓油被供應(yīng)到第一葉片式液壓致動器50，那么鎖緊 設(shè)備60解鎖。第二葉片式液壓致動器51具有用于在提前角側(cè)激勵的彈簧61和鎖緊設(shè)備 62，該鎖緊設(shè)備62用于控制在最大提前角位置的葉片轉(zhuǎn)子51b的移動。如果液壓油被供應(yīng) 到第二葉片式液壓致動器51，那么鎖緊設(shè)備62解鎖。如果來自油泵35的液壓油供應(yīng)是不足的，那么當(dāng)發(fā)動機(jī)停止或者剛好啟動的時 候，如圖9所示，第一和第二葉片式液壓致動器50和51的葉片轉(zhuǎn)子50b和51b分別位于延 遲角側(cè)和提前角側(cè)，并且分別用鎖緊設(shè)備60和62鎖緊在適當(dāng)位置。如圖IOA所示，在輕載或者中載的狀態(tài)下，來自油泵35的液壓油被引入到第一和 第二葉片式液壓致動器50和51的延遲角側(cè)儲油室57a和58a。如圖IOB所示，在高速且重載的狀態(tài)下，來自油泵35的液壓油被引入到第一葉片 式液壓致動器50的延遲角側(cè)儲油室57a以及第二液壓致動器51的提前角側(cè)儲油室58b。如圖IOC所示，在低速、重載的狀態(tài)下，來自油泵35的液壓油被引入到第一和第二 葉片式液壓致動器50和51的提前角側(cè)儲油室57b和58b。根據(jù)基于發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度N和負(fù)載L的圖式來連續(xù)地切換第一和第二 0CV45和 46。圖11是用于設(shè)定凸輪相位改變機(jī)構(gòu)20的操作的圖式的一個例子。如圖11所示，在輕載的狀態(tài)下，為了最大延遲角而控制第一葉片式液壓致動器 50，并且根據(jù)負(fù)載L和發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度N驅(qū)動地控制第二葉片式液壓致動器51 (圖11中的 D)。另一方面，在重載的狀態(tài)下，為了最大提前角而控制第二葉片式液壓致動器51，并且根 據(jù)負(fù)載L和發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度N驅(qū)動地控制第一葉片式液壓致動器50 (圖11中的E)。因此，在本實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)1中，輕載的時候，第一進(jìn)氣門12的打開和關(guān)閉正時 通過第一葉片式液壓致動器50成為最大延遲角，并且通過第二葉片式液壓致動器51而延 遲。如上所述，由于第二葉片式液壓致動器51的可旋轉(zhuǎn)角度或者可變相位范圍比第一葉片 式液壓致動器50的可變相位范圍更寬，所以可以大大地延遲第二進(jìn)氣門13的關(guān)閉正時。因 此，能夠朝著延遲角側(cè)大大地增大在第一進(jìn)氣門12的打開正時與第二進(jìn)氣門13的關(guān)閉正 時之間的時段，即，氣門打開時段。結(jié)果，可以降低泵氣損失，提升燃料效率。此外，第二葉片式液壓致動器51的轉(zhuǎn)矩容量非常小，以至于可以將可變響應(yīng)性設(shè)定得很高，并且可以順應(yīng)變化的工作狀態(tài)，有效地緩解泵氣損失，以進(jìn)一步提升燃油效率。在另一方面，在重載的狀態(tài)下，提前控制第二葉片式液壓致動器51，以便減小閥門打開的時段。例如，如果第二進(jìn)氣門13關(guān)閉在壓縮沖程的上半時，S卩，靠近進(jìn)氣被活塞推回 到進(jìn)氣口的區(qū)域，那么可以增強(qiáng)進(jìn)氣的充氣效率，以確保輸出。在低速、重載的狀態(tài)下，具體 地，通過第一葉片式液壓致動器50提前了第一進(jìn)氣門12的打開正時。因此，例如，通過將第 一進(jìn)氣門12的打開正時提前到上止點(diǎn)(TDC)或者剛在上止點(diǎn)之前，由此，可以降低在進(jìn)氣 沖程的初始階段中的泵氣損失，并且可以獲得大的慣性或者脈沖增壓效果。因此，在低速、 重載的狀態(tài)下，可以進(jìn)一步提高燃料效率以確保良好的燃燒穩(wěn)定性。因此，通過根據(jù)發(fā)動機(jī)1的工作狀態(tài)來驅(qū)動地控制第一和第二葉片式液壓致動器 50和51，可以恰當(dāng)?shù)乜刂七M(jìn)氣門12和13的打開和關(guān)閉正時。由于凸輪相位改變機(jī)構(gòu)20具有一體的構(gòu)造，以便兩個葉片式液壓致動器縱向地 排列，所以能夠使得該凸輪相位改變機(jī)構(gòu)20成為小型的結(jié)構(gòu)。此外，可以將第二葉片式液壓致動器51的容量設(shè)定為比第一葉片式液壓致動器 50的容量更小，而其葉片直徑更大。具體地，由于可以大幅地減小葉片厚度，因此可以軸向 地壓縮凸輪相位改變機(jī)構(gòu)20。在另一方面，第一葉片式液壓致動器50的葉片厚度大于第二液壓致動器51的葉 片厚度。因此，盡管葉片直徑小也能確保大的容量。此外，在輕載的狀態(tài)下，E⑶40控制第二葉片式液壓致動器51，以在為了最大延遲 角控制第一葉片式液壓致動器50之后，擴(kuò)大氣門打開時段。因此，不是同時使第一和第二 葉片式液壓致動器50和51動作，而是順序地控制，因此可以實(shí)現(xiàn)精確的驅(qū)動控制，而不涉 及油壓的不足。盡管在本實(shí)施例中第二葉片式液壓致動器51比第一液壓致動器使用更少的葉 片，但是這兩個致動器也可以使用相同數(shù)目的葉片。此外，盡管在上面所說明的實(shí)施方式中，第一和第二葉片式液壓致動器50和51彼 此臨近地設(shè)置在進(jìn)氣凸輪軸2的前端部上，但是本發(fā)明并不局限于該實(shí)施方式。如圖12和13所示，例如，第一和第二葉片式液壓致動器50和51可以分別設(shè)置在 進(jìn)氣凸輪軸2的前端部和后端部上。在圖12和圖13所示的本發(fā)明的另一個實(shí)施方式中，凸輪鏈輪4設(shè)置在第一葉片 式液壓致動器50的外殼上，并且第一進(jìn)氣凸輪軸21固定于第一葉片式液壓致動器50的葉 片轉(zhuǎn)子。在另一方面，第一進(jìn)氣凸輪軸21固定于第二葉片式液壓致動器51的外殼，并且第 二進(jìn)氣凸輪軸22連接于第二葉片式液壓致動器51。因此，在本實(shí)施方式中，第一葉片式液壓致動器50改變第一和第二進(jìn)氣凸輪10和 11相對于曲軸7的相位，同時第二葉片式液壓致動器51改變第二進(jìn)氣凸輪11相對于第一 進(jìn)氣凸輪10的相位。通過這樣配置，即使在本實(shí)施例中，也可以抑制發(fā)動機(jī)1由于具備凸輪相位改變 機(jī)構(gòu)而在橫向尺寸上的增大，以實(shí)現(xiàn)小型的構(gòu)造。根據(jù)本實(shí)施方式的構(gòu)造適合于在發(fā)動機(jī) 1的后側(cè)有寬的空間而前側(cè)的空間較窄的情況。此外，在本實(shí)施方式中，第一葉片式液壓致動器50需要稍大的轉(zhuǎn)矩容量，以容納 曲軸旋轉(zhuǎn)的輸入并且改變第一進(jìn)氣凸輪軸21和第二液壓致動器51的相位。在另一方面，第二葉片式液壓致動器51僅僅需要小的轉(zhuǎn)矩容量，因?yàn)槠浔辉O(shè)計(jì)成接收來自第一葉片式液壓致動器50的旋轉(zhuǎn)的輸入并且改變第二進(jìn)氣凸輪軸22的相位。因此，在第二葉片式液 壓致動器51中，減小了葉片的尺寸和數(shù)目，使得他們受到葉片的油壓的面積更小并且可變 角度所需的燃油量更少，由此，可以維持供應(yīng)到第一葉片式液壓致動器50的燃油量，使得 第一葉片式液壓致動器50可以可靠地一起改變第一和第二進(jìn)氣凸輪軸21和22的相位。
權(quán)利要求
一種具有可變氣門裝置的內(nèi)燃機(jī)，該可變氣門裝置具有設(shè)置在進(jìn)氣凸輪軸(2)的一個端部上并且可變地改變進(jìn)氣門(12，13)的驅(qū)動凸輪相對于曲軸(7)的相位的凸輪相位改變機(jī)構(gòu)，其特征在于，將所述凸輪相位改變機(jī)構(gòu)(20)構(gòu)造成使得兩個葉片式液壓致動器(50，51)相對于進(jìn)氣凸輪軸(2)同軸地設(shè)置，該兩個葉片式液壓致動器(50，51)的以相同的供給油壓產(chǎn)生的可變相位轉(zhuǎn)矩是不同的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有可變氣門裝置的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述兩個葉片式 液壓致動器(50，51)包括第一葉片式液壓致動器(50)和第二葉片式液壓致動器(51)，所 述曲軸(7)的旋轉(zhuǎn)被輸入到所述第一葉片式液壓致動器(50)，所述第一葉片式液壓致動器 (50)的旋轉(zhuǎn)被輸入到第二葉片式液壓致動器(51)，并且，以相同供給油壓產(chǎn)生的所述第一葉片式液壓致動器(50)的可變相位轉(zhuǎn)矩大于 所述第二葉片式液壓致動器(51)的可變相位轉(zhuǎn)矩。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有可變氣門裝置的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述第二葉片式 液壓致動器(51)被設(shè)定為具有比所述第一葉片式液壓致動器(50)更寬的可變相位角度范 圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的具有可變氣門裝置的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)在 每個氣缸中包括第一進(jìn)氣門(12)和第二進(jìn)氣門(13)，所述進(jìn)氣凸輪軸(2)包括第一進(jìn)氣門(12)的驅(qū)動凸輪被固定的空心第一進(jìn)氣凸輪軸 (21)，以及第二進(jìn)氣門(13)的驅(qū)動凸輪被固定并且可旋轉(zhuǎn)地插入在所述第一進(jìn)氣凸輪軸 (21)中的第二進(jìn)氣凸輪軸(22)，并且所述第一葉片式液壓致動器(50)設(shè)置于所述第一進(jìn)氣凸輪軸(21)的端部上，而 所述第二葉片式液壓致動器(51)設(shè)置于所述第二進(jìn)氣凸輪軸(22)的端部上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有可變氣門裝置的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述第二葉片式 液壓致動器(51)的葉片數(shù)比所述第一葉片式液壓致動器(50)的葉片數(shù)少。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有可變氣門裝置的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述第一和第二 葉片式液壓致動器(50，51)的液壓油通過形成在所述進(jìn)氣凸輪軸(2)和支撐該進(jìn)氣凸輪軸 (2)的凸輪軸頸(23)中的油道來供應(yīng)。
全文摘要
提供一種具有可變氣門裝置的內(nèi)燃機(jī)。在具有設(shè)置在進(jìn)氣凸輪軸(21，22)的一個端部上并且可變地改變進(jìn)氣門的驅(qū)動凸輪相對于曲軸的相位的凸輪相位改變機(jī)構(gòu)(20)的內(nèi)燃機(jī)中，將所述凸輪相位改變機(jī)構(gòu)(20)構(gòu)造成使得兩個葉片式液壓致動器(50，51)相對于進(jìn)氣凸輪軸(2)同軸地設(shè)置，該兩個葉片式液壓致動器(50，51)的以相同的供給油壓產(chǎn)生的可變相位轉(zhuǎn)矩是不同的。
文檔編號F01L1/26GK101813012SQ20101011991
公開日2010年8月25日 申請日期2010年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月23日
發(fā)明者村田真一 申請人:三菱自動車工業(yè)株式會社