專利名稱：氣門正時(shí)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣門正時(shí)控制器，所述氣門正時(shí)控制器控制打開和關(guān)閉內(nèi)燃機(jī)氣缸的進(jìn)氣門的氣門正時(shí)。
背景技術(shù)：
JP-B2-4161356公開了一種內(nèi)燃機(jī)的氣門正時(shí)控制器，及氣門正時(shí)控制器利用液壓流體壓力來控制進(jìn)氣門的氣門正時(shí)。一般地，這種氣門正時(shí)控制器配置有與曲軸互鎖的殼體轉(zhuǎn)子和與凸輪軸互鎖的葉片轉(zhuǎn)子。當(dāng)葉片轉(zhuǎn)子受到殼體轉(zhuǎn)子內(nèi)的液壓流體壓力時(shí)，殼體轉(zhuǎn)子和葉片轉(zhuǎn)子之間的旋轉(zhuǎn)相位變化。通過旋轉(zhuǎn)相位的變化來控制氣門正時(shí)。
在JP-B2-4161356中，比最延遲的相位提前的旋轉(zhuǎn)相位被定義為中間相位，并且在內(nèi)燃機(jī)的起動時(shí)間，所述旋轉(zhuǎn)相位被鎖定在中間相位上。在這種情況下，進(jìn)氣門的關(guān)閉正時(shí)可以較早地進(jìn)行，因此氣缸內(nèi)的實(shí)際壓縮比變得較高。由于氣缸內(nèi)的氣體溫度通過壓縮熱量來增大，因此將促進(jìn)燃料蒸發(fā)。因此，在發(fā)動機(jī)從例如在發(fā)動機(jī)被留在非常低的溫度環(huán)境之后的停止?fàn)顟B(tài)被 驅(qū)動時(shí)的起動時(shí)間，可以提高發(fā)動機(jī)的起動性能。
但是，因?yàn)檫M(jìn)氣門的關(guān)閉正時(shí)較早，當(dāng)在相對較高的溫度環(huán)境情況下起動發(fā)動機(jī)時(shí)，由于氣缸內(nèi)的高壓縮比而可以產(chǎn)生敲缸。而且，由于在壓縮時(shí)間的氣缸內(nèi)氣體溫度變得太高，因此在被應(yīng)用到混合系統(tǒng)或者怠速停止系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)重新起動時(shí)間，或者在緊接在通過關(guān)閉點(diǎn)火來停止發(fā)動機(jī)之后的重新起動時(shí)間，可以產(chǎn)生預(yù)先點(diǎn)火(點(diǎn)火之前的自燃)。此外，通過由于大的壓縮功(反用作力)而導(dǎo)致較大地改變曲軸的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，可以產(chǎn)生令人不愉悅的振動或者噪聲。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種流體壓力操縱的氣門正時(shí)控制器，它實(shí)現(xiàn)適合于環(huán)境溫度的內(nèi)燃機(jī)起動。
根據(jù)本發(fā)明的例子，氣門正時(shí)控制器包括殼體轉(zhuǎn)子、葉片轉(zhuǎn)子和鎖緊機(jī)構(gòu)，所述氣門正時(shí)控制器使用工作流體壓力來控制打開和關(guān)閉內(nèi)燃機(jī)氣缸的進(jìn)氣門的氣門正時(shí)。殼體轉(zhuǎn)子可與內(nèi)燃機(jī)的曲軸相同步地旋轉(zhuǎn)。葉片轉(zhuǎn)子可與內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸相同步地旋轉(zhuǎn)，并且承受殼體轉(zhuǎn)子內(nèi)的工作流體壓力，以致葉片轉(zhuǎn)子相對于殼體轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)相位被改變。當(dāng)在環(huán)境溫度大于或者等于預(yù)定溫度的情況下起動內(nèi)燃機(jī)時(shí)，鎖緊機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)相位鎖定在主鎖緊相位上。主鎖緊相位表示在晚于活塞到達(dá)內(nèi)燃機(jī)氣缸下死點(diǎn)時(shí)的正時(shí)的較晚正時(shí)上用于關(guān)閉進(jìn)氣門所設(shè)定的旋轉(zhuǎn)相位。當(dāng)在環(huán)境溫度低于預(yù)定溫度的情況下起動內(nèi)燃機(jī)時(shí)，鎖緊機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)相位鎖定在子鎖緊相位上，所述子鎖緊相位表示在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)比主鎖緊相位提前的旋轉(zhuǎn)相位。
相應(yīng)地，內(nèi)燃機(jī)能夠適合于環(huán)境溫度地被起動。


參照附圖所進(jìn)行的下面詳細(xì)描述使得本發(fā)明的上面目的、特征和優(yōu)點(diǎn)和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)變得更加清楚。在附圖中:
圖1是示意圖，它示出了根據(jù)第一實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器；
圖2是沿著圖1的線I1-1I所截取的示意性橫剖視圖3是沿著圖1的線I1-1I所截取的示意性橫剖視圖，在所述視圖中，旋轉(zhuǎn)相位從圖2所示的狀態(tài)中被提前；
圖4是沿著圖3的線IV-1V所截取的示意性橫剖視圖5是說明圖，它示出了第一實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器的一個(gè)工作狀態(tài)；
圖6是說明圖，它示出了第一實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器的一個(gè)工作狀態(tài)；
圖7是說明圖，它示出了第一實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器的一個(gè)工作狀態(tài)；
圖8是說明圖，它示出了第一實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器的一個(gè)工作狀態(tài)；
圖9是曲線圖，它示出了施加到第一實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器上的變化扭矩；
圖10是示意圖，它示出了第一實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器的特性；
圖11是說明圖，它示出了第一實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器的特性；
圖12是時(shí)間圖表，它示出了第一實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器的一個(gè)工作狀態(tài)的特性；
圖13是時(shí)間圖表，它示出了第一實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器的一個(gè)工作狀態(tài)的特性；
圖14是示意性橫剖視圖，它示出了第二實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器；
圖15是說明圖，它示出了第二實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器的一個(gè)工作狀態(tài)；
圖16是說明圖，它示出了第二實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器的一個(gè)工作狀態(tài)；
圖17是說明圖，它示出了第二實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器的一個(gè)工作狀態(tài)；
圖18是說明圖，它示出了第二實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器的一個(gè)工作狀態(tài)；
圖19是示意性橫剖視圖，它示出了第三實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器；
圖20是說明圖，它示出了第三實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器的一個(gè)工作狀態(tài)；
圖21是說明圖，它示出了第三實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器的一個(gè)工作狀態(tài)；
圖22是說明圖，它示出了第三實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器的一個(gè)工作狀態(tài)；
圖23是說明圖，它示出了第三實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器的一個(gè)工作狀態(tài)；
圖24是時(shí)間圖 表，它示出了第三實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器的一個(gè)工作狀態(tài)的特性；
圖25是時(shí)間圖表，它示出了第三實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器的一個(gè)工作狀態(tài)的特性；
圖26是時(shí)間圖表，它示出了第三實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器的一個(gè)工作狀態(tài)的特性；
圖27是時(shí)間圖表，它示出了第三實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器的優(yōu)點(diǎn)；
圖28是說明圖，它示出了第四實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器的一個(gè)工作狀態(tài)；
圖29是示意性橫剖視圖，它示出了第一實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器的改進(jìn)例子；及
圖30是示意性橫剖視圖，它示出了第三實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器的改進(jìn)例子。
具體實(shí)施方式
在下文中參照附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例。在這些實(shí)施例中，與在前面實(shí)施例中所描述的物體相當(dāng)?shù)牟糠挚梢杂孟嗤瑯?biāo)號來表示，并且省略了這部分的多余解釋。在一個(gè)實(shí)施例中只描述一部分結(jié)構(gòu)時(shí)，其他前面實(shí)施例可以應(yīng)用到所述結(jié)構(gòu)的其他部分中。即使沒有明確描述這些部分可以結(jié)合，但是這些部分仍可以結(jié)合使用。即使沒有明確描述這些實(shí)施例可以結(jié)合，但是這些實(shí)施例也可以部分結(jié)合，只要在這種結(jié)合中沒有損害就行。
(第一實(shí)施例)
圖1示出了第一實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器1，所述控制器I可以應(yīng)用到機(jī)動車的內(nèi)燃機(jī)中。氣門正時(shí)控制器I是流體壓力操縱的控制器，所述控制器利用了液壓流體(工作流體)如工作油的壓力。在從發(fā)動機(jī)中傳遞發(fā)動機(jī)扭矩時(shí)，氣門正時(shí)控制器I控制由凸輪2來打開和關(guān)閉的進(jìn)氣門9 (參見圖11)的氣門正時(shí)。
參照圖1-4來描述氣門正時(shí)控制器I的基本結(jié)構(gòu)。氣門正時(shí)控制器I包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動單元10和控制單元40。驅(qū)動單元10設(shè)置在驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)傳遞將發(fā)動機(jī)扭矩從發(fā)動機(jī)曲軸(未示出)輸出到凸輪軸2?？刂茊卧?0控制將工作油供給到驅(qū)動單元10的供給。
如圖1和2所示那樣，驅(qū)動單元10包括由金屬所形成的殼體轉(zhuǎn)子11。通過將后板13和前板15分別緊固到制動環(huán)(shoe ring) 12的軸端上來構(gòu)造出殼體轉(zhuǎn)子11。制動環(huán)12具有圓柱形主殼體120、多個(gè)制動蹄(shoe) 121、122、123和鏈輪124。
如圖2所示那樣，制動蹄121、122、123 —個(gè)接一個(gè)地以通常相等的間隔沿著圓周布置在殼體120內(nèi)表面上并且從殼體120的內(nèi)表面沿著徑向向內(nèi)地伸出。
在沿著旋轉(zhuǎn)方向布置于圓周上的鄰近制動蹄121、122、123之間形成多個(gè)容納室20。
鏈輪124通過正時(shí)鏈條(未示出)與曲軸相連接或者耦接。在內(nèi)燃機(jī)工作期間，把驅(qū)動扭矩從曲軸傳遞到鏈輪124中，以致殼體轉(zhuǎn)子11沿著圖2的順時(shí)針方向與曲軸一起旋轉(zhuǎn)。
如圖1和2所示那樣，驅(qū)動單元10包括由金屬所形成的葉片轉(zhuǎn)子14，及葉片轉(zhuǎn)子14共軸線地容納在殼體轉(zhuǎn)子11內(nèi)。葉片轉(zhuǎn)子14的軸端表面分別與后板13和前板15相滑動接觸。葉片轉(zhuǎn)子14包括旋轉(zhuǎn)軸140和多個(gè)葉片141、142、143。旋轉(zhuǎn)軸140共軸線地連接到凸輪軸2上。因此，葉 片轉(zhuǎn)子14沿著圖2的順時(shí)針方向(與殼體轉(zhuǎn)子11相同的方向)與凸輪軸2 —起旋轉(zhuǎn)，并且相對于殼體轉(zhuǎn)子11可以旋轉(zhuǎn)。
如圖2所示那樣，葉片141、142、143沿著圓周方向以固定間隔從旋轉(zhuǎn)軸140沿著徑向向外伸出，并且每個(gè)葉片141、142、143容納在相應(yīng)的容納室20中。每個(gè)葉片141、142、143把相應(yīng)的容納室20分成兩個(gè)室，這兩個(gè)室沿著旋轉(zhuǎn)方向一個(gè)接一個(gè)地布置，從而在殼體轉(zhuǎn)子11內(nèi)為工作油形成提前室22、23、24和延遲室26、27、28。
更加具體地說，在制動蹄121和葉片141之間形成提前室22，在制動蹄122和葉片142之間形成提前室23，及在制動蹄123和葉片143之間形成提前室24。在制動蹄122和葉片141之間形成延遲室26，在制動蹄123和葉片142之間形成延遲室27，及在制動蹄121和葉片143之間形成延遲室28。
如圖1和2所示那樣，在主鎖緊元件160沿著軸向滑動地往復(fù)運(yùn)動的狀態(tài)下，葉片141支撐由金屬所形成的主鎖緊元件160。主鎖緊元件160具有圓柱形形狀，并且具有偏離旋轉(zhuǎn)軸140旋轉(zhuǎn)中心的軸向中心。在葉片141和主鎖緊元件160之間形成主解鎖室161，從而具有用于工作油的環(huán)形空間。
如圖5所示，在加入到主解鎖室161中的工作油壓力消失(減小)時(shí)，主鎖緊元件160被配合到在后板13中所形成的主鎖緊凹槽162 (主鎖緊孔)。這時(shí)，葉片轉(zhuǎn)子14相對于殼體轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)相位(在下文中只稱為“旋轉(zhuǎn)相位”)被鎖定在圖2所示的主鎖緊相位Pm上。
另一方面，如圖6-8所示那樣，主鎖緊元件160受到加入到主解鎖室161中的工作油壓力。這時(shí)，主鎖緊元件160離開后板13的主鎖緊凹槽162，因此從主鎖緊相位Pm中解鎖了旋轉(zhuǎn)相位。
如圖3和4所示那樣，在子鎖緊元件170沿著軸向可滑動地往復(fù)運(yùn)動的狀態(tài)下，葉片142支撐了由金屬所形成的副鎖緊(子鎖緊)元件170。子鎖緊元件170具有圓柱形形狀，并且具有偏離旋轉(zhuǎn)軸是40旋轉(zhuǎn)中心的軸向中心。在葉片142和子鎖緊元件170之間形成子解鎖室171，從而具有用于工作油的環(huán)形空間。
如圖7所示那樣，在加入到子解鎖室171中的工作油壓力消失(減小)時(shí)，子鎖緊元件170被配合到在后板13中所形成的子鎖緊凹槽172 (子鎖緊孔)中。這時(shí)，旋轉(zhuǎn)相位被鎖定在圖3所示的子鎖緊相位Ps上。
另一方面，如圖5、6和8所示那樣，子鎖緊元件170承受加入到子解鎖室171中的工作油壓力。這時(shí)，子鎖緊元件170離開后板13的子鎖緊凹槽172，因此從子鎖緊相位Ps中解鎖了旋轉(zhuǎn)相位。
在旋轉(zhuǎn)相位通過驅(qū)動單元10中的鎖緊元件160、170的每一個(gè)來解鎖時(shí)，如果工作油被加入到提前室22、23、24中并且從延遲室26、27、28(例如，參見圖2_3的變化)中被排出，那么旋轉(zhuǎn)相位被提前。其結(jié)果是，氣門正時(shí)被提前了。
在旋轉(zhuǎn)相位通過鎖緊元件160、170的每一個(gè)來解鎖時(shí)，如果工作油被加入到延遲室26、27、28并且從提前室22、23、24中被排出(例如，參見圖3到圖2的變化)，那么旋轉(zhuǎn)相位被延遲。其結(jié)果是，氣門正時(shí)被延遲。
在圖1和5-8所示的控制單元40中，在旋轉(zhuǎn)軸140中形成主提前通道41，且所述主提前通道41與提前室22、23、24相連通。主延遲通道45在旋轉(zhuǎn)軸140中被形成并且與延遲室26、27、28相連通。解鎖通道49在旋轉(zhuǎn)軸140中被形成，并且與兩個(gè)解鎖室161、171相連通。
主供給通道50在旋轉(zhuǎn)軸140中被形成并且通過在凸輪軸2和凸輪軸2的軸承中所形成的供給通道3與泵4相連通。泵4是工作油的供給源。泵4是機(jī)械泵，它由內(nèi)燃機(jī)來驅(qū)動。在發(fā)動機(jī)工作時(shí)，泵4把工作油從泄出盤5中抽上來并且連續(xù)地排出工作油。
不管凸輪軸2是否旋轉(zhuǎn)，供給通道3可以總是與泵4的排出口相連通。因此，在發(fā)動機(jī)被起動(start)之后完成開動(cranking)和燃燒時(shí),工作油開始被供給到主供給通道50中，并且在發(fā)動機(jī)停止時(shí)，停止供給工作油。
子供給通道52在旋轉(zhuǎn)軸140中被形成并且從主供給通道50中分支出來。子供給通道52接受從泵4通過主供給通道50所供給的工作油。排出回收通道54在驅(qū)動單元10和凸輪軸2的外部被形 成。排出回收通道54被延伸到外部(大氣)，并且把工作油排出到泄出盤5中。排出回收通道54和泄出盤5相當(dāng)于排出回收部分。
如圖1和2所示那樣，控制閥60是滑閥，它利用沿著相互相反的方向所施加的由線性螺線管62所產(chǎn)生的驅(qū)動力和由偏壓元件64所產(chǎn)生的恢復(fù)力，使滑塞68在套筒66內(nèi)沿著軸向進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動。如圖1和5-8所示那樣，控制閥60的套筒66具有提前口 661、延遲口 662和解鎖口 663、主供給口 664、子供給口 665和排出口 666。
提前口 661與主提前通道41相連通。延遲口 662與主延遲通道45相連通。解鎖口 663與解鎖通道49相連通。主供給口 664與主供給通道50相連通。子供給口 665與子供給通道52相連通。排出口 666與排出回收通道54相連通。
根據(jù)滑柱68的運(yùn)動，控制閥60改變這些口 661、662、663、664、665、666之間的連通狀態(tài)，從而控制工作油相對于室161、171、22、23、24、26、27、28的流動。
控制電路80是電子電線，它主要由微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成，并且與線性螺線管62和發(fā)動機(jī)的各種電子元件(沒有示出)電連接?？刂齐娐?0根據(jù)儲存在內(nèi)存儲器中的程序，控制發(fā)動機(jī)的工作和線性螺線管62的通電。
在控制單元40控制滑柱68移動到圖5-7的鎖緊范圍Rl時(shí)，工作油從泵4被加入到延遲室26、27、28中，因?yàn)檠舆t口 662與主供給口 664相連通。此外，在鎖緊范圍Rl內(nèi)，工作油從提前室22、23、24和解鎖室161、171中排出到泄出盤5中，因?yàn)樘崆翱诤徒怄i口 663與排出口 666相連通。因此，在鎖緊范圍Rl內(nèi)，通過一個(gè)鎖緊元件160、170來鎖定旋轉(zhuǎn)相位是可能的，因?yàn)楣ぷ饔偷膲毫υ诮怄i室161、171內(nèi)消失了。
在滑柱68移動到圖8的延遲范圍Rr時(shí)，提前室22、23、24的工作油被排出到泄出盤5中，因?yàn)樘崆翱?661與排出口 666相連通。此外，在延遲范圍Rr內(nèi)，工作油從泵4加入到延遲室26、27、28和解鎖室161、171中，因?yàn)檠舆t口 662和解鎖口 663分別與主供給口664和子供給口 665相連通。因此，在延遲范圍Rr內(nèi)，鎖緊元件160、170給旋轉(zhuǎn)相位解鎖，因?yàn)殒i緊元件160、170承受來自解鎖室161、171中的工作油的壓力。因此，通過延遲旋轉(zhuǎn)相位來延遲氣門正時(shí)是可能的。
在滑塞68運(yùn)動到圖8的提前范圍Ra時(shí)，延遲室26、27、28的工作油被排出到泄出盤5中，因?yàn)檠舆t口 662與排出口 666相連通。此外，在提前范圍Ra內(nèi)，工作油從泵4加入到提前室22、23、24和解鎖室161、171中，因?yàn)樘崆翱?661和解鎖口 663分別與主供給口664和子供給口 665相連通。因此，在提前范圍Ra內(nèi)，鎖緊元件160、170給旋轉(zhuǎn)相位解鎖，因?yàn)殒i緊元件160、170承·受來自解鎖室161、171中的工作油的壓力。因此，通過提前旋轉(zhuǎn)相位來提前氣門正時(shí)變得有可能。
此外，在滑塞68位于圖8的保持范圍Rh內(nèi)時(shí)，通過關(guān)閉這些口 661、662、664、666之間的連通使工作油停留在提前室22、23、24和延遲室26、27、28中。此外，解鎖口 663與子供給口 665相連通，及工作油被加入到解鎖室161、171中。因此，在保持范圍Rh內(nèi)，通過限制已被解鎖的旋轉(zhuǎn)相位的變化，使氣門正時(shí)可以被保持成接近一致。
接下來，參照圖9來描述從凸輪軸2施加到葉片轉(zhuǎn)子14上的變化扭矩。
當(dāng)發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由進(jìn)氣門9的彈簧反作用力所導(dǎo)致的變化(波動)扭矩通過凸輪軸2被施加到葉片轉(zhuǎn)子14上。如圖9所示那樣，變化扭矩在施加到殼體轉(zhuǎn)子11的提前側(cè)上的負(fù)扭矩和施加到殼體轉(zhuǎn)子11的延遲側(cè)上的正扭矩之間改變。在本實(shí)施例中，正扭矩的峰值大于負(fù)扭矩峰值，例如，由于在凸輪軸2和軸承之間具有摩擦，因此平均扭矩偏向正側(cè)。接下來，參照圖1和2來詳細(xì)描述主鎖緊機(jī)構(gòu)16，除了主鎖緊元件160、主解鎖室161和主鎖緊凹槽162之外，所述機(jī)構(gòu)還包括主彈性元件163和一對溫度探測件164、165。如圖5-8所示那樣，主彈簧元件163由金屬螺旋彈簧形成并且設(shè)置在葉片141中。葉片141整體上具有彈簧容納器141a，及主鎖緊元件160整體上具有彈簧容納器160a。主彈性元件163被插入，從而沿著軸向在葉片141的彈簧容納器141a和主鎖緊元件160的彈簧容納器160a之間可彈性變形。因此，主彈性元件163產(chǎn)生了恢復(fù)力，所述恢復(fù)力向著后板13偏壓主鎖緊元件160。在圖5和6所示的主鎖緊相位Pm上，由主彈性元件163所產(chǎn)生的恢復(fù)力偏壓主鎖緊元件160從而沿著配合方向Im配合到后板13的主鎖緊凹槽162中。與此相反，由于主解鎖室161內(nèi)的油壓而施加到主鎖緊元件160上的驅(qū)動力克服主彈性元件163的恢復(fù)力，偏壓主鎖緊元件160，從而沿著與配合方向Im相反的離開方向Em離開主鎖緊凹槽162。每個(gè)溫度探測件164、165由具有環(huán)盤(ring board)形狀的雙金屬形成。所述雙金屬具有相互堆放的高膨脹層164a、165a和低膨脹層164b、165b，并且容納在葉片141中。高膨脹層164a、165a的線性膨脹系數(shù)大于低膨脹層164b、165b的線性膨脹系數(shù)。溫度探測件164、165的內(nèi)圓周部分沿著軸向相互接觸并且從外側(cè)共軸線地配合到主鎖緊元件160上。溫度探測件164的外圓周部分可以接觸主鎖緊元件160的彈簧容納器160a或者與之相 分離，及與低膨脹層164b相比，高膨脹層164a設(shè)置成鄰近彈簧容納器160ao葉片141整體上具有臺肩部141b，及溫度探測件165的外圓周部分可以接觸葉片141的臺肩部141b或者與之分離。與低膨脹層165b相比，高膨脹層165a設(shè)置成鄰近臺肩部 141b。溫度探測件164、165布置在承受主彈性元件163的恢復(fù)力的主鎖緊元件160和葉片轉(zhuǎn)子14(支撐轉(zhuǎn)子)之間。溫度探測件164、165根據(jù)環(huán)境溫度進(jìn)行膨脹或者收縮。更加具體地說，在環(huán)境溫度大于或者等于預(yù)定溫度T (參見圖12和13)時(shí)，高膨脹層164a、165a的膨脹大于低膨脹層164b、165b的膨脹。這時(shí)，溫度探測件164、165處于圖5和8所示的第一狀態(tài)。因此，在壓力在主解鎖室161內(nèi)消失時(shí)，通過主彈性元件163的恢復(fù)力，允許主鎖緊元件160沿著配合方向Im移動。因此,這時(shí),在旋轉(zhuǎn)相位到達(dá)圖5的主鎖緊相位Pm的情況下，由于主彈性元件163的恢復(fù)力而允許主鎖緊元件160配合到主鎖緊凹槽162中。另一方面，在環(huán)境溫度小于預(yù)定溫度T時(shí)，與低膨脹層164b、165b相比，高膨脹層164a、165a收縮得更多，因此溫度探測件164、165處于圖6和7所示的第二狀態(tài)中。因此，在主解鎖室161內(nèi)壓力消失時(shí)，主鎖緊元件160克服主彈性元件163的恢復(fù)力而被偏壓從而沿著離開方向Em移動。這時(shí)，在旋轉(zhuǎn)相位到達(dá)圖6的主鎖緊相位Pm的情況下，主鎖緊元件160克服主彈性元件163的恢復(fù)力而離開主鎖緊凹槽162。在本實(shí)施例中，預(yù)定溫度T可以提前設(shè)定，例如以這樣的方式設(shè)定為-10°C，即在主鎖緊相位Pm上主鎖緊元件160離開主鎖緊凹槽162時(shí)，預(yù)定溫度T接近等于溫度探測件164、165的環(huán)境溫度。通過把主鎖緊元件160裝到主鎖緊凹槽162中所實(shí)現(xiàn)的主鎖緊相位Pm被提前設(shè)定成圖2和10所示的最大延遲相位。如圖11所示那樣，這個(gè)實(shí)施例的主鎖緊相位Pm被提前設(shè)定成這樣的旋轉(zhuǎn)相位，即在所述旋轉(zhuǎn)相位上，進(jìn)氣門9在更遲正時(shí)處關(guān)閉，所述更遲正時(shí)晚于在活塞8到達(dá)發(fā)動機(jī)氣缸7的下死點(diǎn)BDC時(shí)的正時(shí)。
接下來，參照圖3和4來詳細(xì)描述子鎖緊機(jī)構(gòu)17，除了子鎖緊元件170、子解鎖室171和子鎖緊凹槽172之外，所述子鎖緊機(jī)構(gòu)還包括子彈性元件173和極限槽174。
如圖5-8所示那樣，子彈簧元件173由金屬螺旋彈簧形成并且設(shè)置在葉片142內(nèi)。葉片142整體上具有彈簧容納器141a，及子鎖緊元件170整體上具有彈簧容納器172a。子彈性元件173被插入從而沿著軸向在葉片142的彈簧容納器142a和子鎖緊元件170的彈簧容納器172a之間可彈性變形。因此，子彈性元件173產(chǎn)生了恢復(fù)力，所述恢復(fù)力向著后板13偏壓子鎖緊元件170。
在圖7和8所示的子鎖緊相位Ps處，由子彈性元件173所產(chǎn)生的恢復(fù)力偏壓子鎖緊元件170，從而沿著配合方向Is配合到后板13的子鎖緊凹槽172中。與之相反，由于子解鎖室171內(nèi)的油壓而施加到子鎖緊元件170上的驅(qū)動力克服子彈性元件173的恢復(fù)力，偏壓子鎖緊元件170，從而沿著離開方向Es離開子鎖緊凹槽172。
在后板13內(nèi)形成極限槽174，及所述極限槽174沿著旋轉(zhuǎn)方向延伸得相對較長。子鎖緊凹槽172被限定成，在極限槽174的一半部分處從極限槽174的底部凹入。
在子鎖緊相位Ps的范圍前部和后部內(nèi)的旋轉(zhuǎn)相位處，子鎖緊元件170進(jìn)入極限槽174，因此將旋轉(zhuǎn)相位限制到比主鎖緊相位Pm提前的提前側(cè)是可能的。而且，在旋轉(zhuǎn)相位到達(dá)子鎖緊相位Ps時(shí)，子鎖緊元件170可以從極限槽174配合到子鎖緊凹槽172中。
通過把子鎖·緊元件170配合到子鎖緊凹槽172中來實(shí)現(xiàn)的子鎖緊相位Ps被提前設(shè)定到比主鎖緊相位Pm提前的旋轉(zhuǎn)相位，如圖3和10所示那樣。如圖11所示那樣，這個(gè)實(shí)施例的子鎖緊相位Ps被提前設(shè)定成這樣的旋轉(zhuǎn)相位，即在所述旋轉(zhuǎn)相位上，進(jìn)氣門9在與活塞8到達(dá)發(fā)動機(jī)的氣缸7的下死點(diǎn)BDC時(shí)的正時(shí)相同的正時(shí)或者鄰近正時(shí)上被關(guān)閉。
接下來，解釋第一實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器I的工作。
⑷正常工作
在發(fā)動機(jī)完成發(fā)動和燃燒之后處于正常工作時(shí)，如圖12和13所示那樣，根據(jù)發(fā)動機(jī)速度，通過壓力連續(xù)地從泵4供給工作油。此外，溫度探測件164、165根據(jù)發(fā)動機(jī)的工作在大于或者等于預(yù)定溫度T的環(huán)境溫度下變成第一狀態(tài)(參見圖8)。因此，通過加入到解鎖室161、171中的工作油的壓力，使每個(gè)鎖緊元件160、170沿著離開方向Em、Es被偏壓。因此，如圖8所示那樣，當(dāng)旋轉(zhuǎn)相位從鎖緊相位Pm、Ps被解鎖時(shí),通過在范圍Rr、Ra、Rh之間滑塞68的位置變化來合適地調(diào)整氣門正時(shí)。
在緊接發(fā)動機(jī)起動之后的正常工作期間，如果溫度探測件164、165的環(huán)境溫度變成小于預(yù)定溫度T，那么溫度探測件164、165將處于第二狀態(tài)。但是，由于通過解鎖室161、171的壓力沿著離開方向Em、Es偏壓每個(gè)鎖緊元件160、170，因此在這種情況下旋轉(zhuǎn)相位也從鎖緊相位Pm、Ps處被解鎖。
(B)停止工作
在機(jī)動車的發(fā)動機(jī)通過停止命令、例如關(guān)掉發(fā)動機(jī)開關(guān)來停止時(shí),如圖12和13所示那樣，由泵4所供給的工作油的壓力根據(jù)發(fā)動機(jī)的慣性旋轉(zhuǎn)速度而逐漸減小。這時(shí)，滑塞68移動到鎖緊范圍Rl，同時(shí)旋轉(zhuǎn)相位從鎖緊相位Pm、Ps被解鎖，與上述正常工作情況相類似，因?yàn)楣ぷ饔偷墓┙o壓力相當(dāng)高。其結(jié)果是，如圖12和13所示那樣，在旋轉(zhuǎn)相位到達(dá)主鎖緊相位Pm(最大延遲相位)之后，發(fā)動機(jī)在主鎖緊相位Pm處將從旋轉(zhuǎn)到完全停止。
(C)起動溫度大于或者等于預(yù)定溫度T
當(dāng)通過起動命令例如接通發(fā)動機(jī)開關(guān)來起動機(jī)動車發(fā)動機(jī)時(shí),如圖12所示那樣，沒有開始從泵4供給工作油，直到完成開動和燃燒為止。此外，溫度探測件164、165處于環(huán)境溫度大于預(yù)定溫度T的第一狀態(tài)(參見圖5)。
緊接在起動之后，旋轉(zhuǎn)相位位于主鎖緊相位Pm上。此外，在完成開動和燃燒之前，滑塞68的位置被保持在鎖緊范圍Rl上。因此，承受主彈性元件163的恢復(fù)力的主鎖緊元件160被配合到主鎖緊凹槽162中，因?yàn)樵谥鹘怄i室161內(nèi)壓力消失了(參見圖5)。
此外，當(dāng)在子解鎖室171內(nèi)壓力消失時(shí)(參見圖5)，承受子彈性元件173的恢復(fù)力的子鎖緊元件170接觸位于子鎖緊凹槽172和極限槽174外側(cè)的后板13。因此，如圖12所示那樣，在旋轉(zhuǎn)相位被鎖定在主鎖緊相位Pm上的狀態(tài)下，完成發(fā)動機(jī)的開動和燃燒。
(D)起動溫度小于了頁定溫度T
當(dāng)通過起動命令來起動發(fā)動機(jī)時(shí),如圖13所示那樣，同時(shí)沒有起動從泵4中供給工作油，溫度探測件164、165處于環(huán)境溫度小于預(yù)定溫度T的第二狀態(tài)(參見圖6)。緊接在起動命令之后，旋轉(zhuǎn)相位位于主鎖緊相位Pm上，并且滑塞68的位置被保持在完全燃燒之前的鎖緊范圍Rl上。
因此，主鎖緊元件160沿著與主彈性元件163的恢復(fù)力相反的方向離開主鎖緊凹槽162 (參見圖6)，同時(shí)在主解鎖室161內(nèi)壓力消失。因此，從主鎖緊相位Pm中解鎖旋轉(zhuǎn)相位。然后，在葉片轉(zhuǎn)子14接受變化扭矩的負(fù)扭矩時(shí)，葉片轉(zhuǎn)子14相對于殼體轉(zhuǎn)子11在提前側(cè)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，因此 旋轉(zhuǎn)相位被提前到比主鎖緊相位Pm提前。
其結(jié)果是，當(dāng)在子解鎖室171內(nèi)壓力消失時(shí)，承受子彈性元件173的恢復(fù)力的子鎖緊元件170首先進(jìn)入極限槽174中。因此，如圖13所示那樣，當(dāng)正扭矩施加到葉片轉(zhuǎn)子14上時(shí)，即使葉片轉(zhuǎn)子14相對于殼體轉(zhuǎn)子11在延遲側(cè)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，也可限制旋轉(zhuǎn)相位返回到主鎖緊相位Pm。
而且，在子鎖緊元件170進(jìn)入極限槽174中之后，如果旋轉(zhuǎn)相位通過負(fù)扭矩進(jìn)一步被提前從而到達(dá)子鎖緊相位Ps，那么承受子彈性元件173的恢復(fù)力的子鎖緊元件170將被配合到子鎖緊凹槽172中，同時(shí)在子解鎖室171內(nèi)壓力消失(參見圖7)。
這時(shí)，承受主彈性元件163的恢復(fù)力的主鎖緊元件160接觸位于主鎖緊元件162外側(cè)的后板13，同時(shí)在主解鎖室161內(nèi)壓力消失了(參見圖7)。因此，如圖13所示那樣，在旋轉(zhuǎn)相位被鎖定在子鎖緊相位Ps上的狀態(tài)下，完成了發(fā)動機(jī)的開動和燃燒。
以下解釋第一實(shí)施例的氣門正時(shí)控制器I的工作和優(yōu)點(diǎn)。
在第一實(shí)施例中，當(dāng)在環(huán)境溫度大于或者等于預(yù)定溫度T的情況下起動發(fā)動機(jī)時(shí)，已到達(dá)主鎖緊相位Pm上的旋轉(zhuǎn)相位通過主鎖緊機(jī)構(gòu)16來鎖定。主鎖緊相位Pm是這樣的旋轉(zhuǎn)相位，即它設(shè)定成在活塞8到達(dá)氣缸7的下死點(diǎn)BDC之后關(guān)閉進(jìn)氣門9的旋轉(zhuǎn)相位。
因此，氣缸7內(nèi)的氣體被擠壓到進(jìn)氣系統(tǒng)中，因?yàn)榛钊?在到達(dá)下死點(diǎn)BDC之后升高，因此降低了實(shí)際壓縮比。因此，當(dāng)發(fā)動機(jī)在大于或者等于預(yù)定溫度T的相對高溫環(huán)境情況下被起動時(shí)，可以防止產(chǎn)生敲缸、提前點(diǎn)火和令人不愉悅的振動或者噪聲。
根據(jù)第一實(shí)施例，當(dāng)發(fā)動機(jī)在環(huán)境溫度小于預(yù)定溫度T的情況下被起動時(shí)，鎖定在主鎖緊相位Pm上的旋轉(zhuǎn)相位通過主鎖緊機(jī)構(gòu)16來解鎖。因此，通過由凸輪軸2所作用的負(fù)扭矩使葉片轉(zhuǎn)子14相對于殼體轉(zhuǎn)子11在提前側(cè)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果是，如果旋轉(zhuǎn)相位到達(dá)被提前比主鎖緊相位Pm提前的子鎖緊相位Ps，那么旋轉(zhuǎn)相位通過子鎖緊機(jī)構(gòu)17來鎖定，并且進(jìn)氣門9的關(guān)閉正時(shí)盡可能早地形成。因此，從氣缸7中被擠出來的氣體量減小了，并且氣缸7內(nèi)的溫度與實(shí)際壓縮比一起升高了。因此，點(diǎn)火能力被升高了從而確保起動性能，例如即使發(fā)動機(jī)在小于預(yù)定溫度T的相對低溫環(huán)境的情況下被起動，例如在機(jī)動車停在非常低的溫度環(huán)境之后，也是如此。相應(yīng)地，對于所述環(huán)境溫度而言可以合適地起動發(fā)動機(jī)。而且，根據(jù)第一實(shí)施例的主鎖緊機(jī)構(gòu)16，由葉片轉(zhuǎn)子14所支撐的主鎖緊元件160被配合到殼體轉(zhuǎn)子11的主鎖緊凹槽162中或者與之分離，因此旋轉(zhuǎn)相位被鎖定在主鎖緊相位Pm上或者從所述主鎖緊相位Pm處解鎖。通過在高于或者等于預(yù)定溫度T的環(huán)境溫度下使溫度探測件164、165變成第一狀態(tài)，響應(yīng)主彈性元件163的恢復(fù)力沿著配合方向Im被偏壓的主鎖緊元件160被允許配合到主鎖緊凹槽162中。因此，在環(huán)境溫度大于或者等于預(yù)定溫度T的情況下發(fā)動機(jī)起動時(shí)，通過把主鎖緊元件160配合到主鎖緊凹槽162中，鎖定已到達(dá)主鎖緊相位Pm的旋轉(zhuǎn)相位。因此，可以可靠地抑制敲缸、預(yù)先點(diǎn)火和不良的振動。而且，另一方面，在小于預(yù)定溫度T的環(huán)境溫度下變成第二狀態(tài)的溫度探測件164,165沿著與主彈性元件163的恢復(fù)力相反的離開方向Em偏壓主鎖緊元件160。因此，在環(huán)境溫度小于預(yù)定溫度T的發(fā)動機(jī)起動時(shí)間，主鎖緊元件160離開主鎖緊凹槽162，因此從主鎖緊相位Pm解鎖旋轉(zhuǎn)相位。因此，下面這些變成可能的，即利用負(fù)扭矩把旋轉(zhuǎn)相位鎖定在子鎖緊相位Ps上，因此可以確保起動性能。相應(yīng)地，提高適合于環(huán)境溫度的發(fā)動機(jī)起動性能的可靠性是可能的。此外，根據(jù)與主鎖緊機(jī)構(gòu)16相類似的第一實(shí)施例的子鎖緊機(jī)構(gòu)17，由葉片轉(zhuǎn)子14所支撐的子鎖緊元件17 0被配合到殼體轉(zhuǎn)子11的子鎖緊凹槽172中或者與之分離，因此旋轉(zhuǎn)相位被鎖定在子鎖緊相位Ps上或者從子鎖緊相位Ps被解鎖。主鎖緊機(jī)構(gòu)16的主鎖緊元件160和子鎖緊機(jī)構(gòu)17的子鎖緊元件170分別被允許配合到主鎖緊凹槽162和子鎖緊凹槽172中，因?yàn)楦鶕?jù)發(fā)動機(jī)的完成發(fā)動和燃燒所開始供給的工作油的壓力在發(fā)動機(jī)起動時(shí)間已消失了。因此，在環(huán)境溫度大于或者等于預(yù)定溫度T的發(fā)動機(jī)起動時(shí)間，通過與主鎖緊凹槽162的配合，主鎖緊元件160把旋轉(zhuǎn)相位鎖定在主鎖緊相位Pm上，這也允許用溫度探測件164、165。另一方面，在環(huán)境溫度小于預(yù)定溫度T的發(fā)動機(jī)起動時(shí)間，主鎖緊元件160根據(jù)溫度探測件164、165，沿著與主彈性元件163的恢復(fù)力相反的離開方向Em被偏壓，因此從主鎖緊相位Pm解鎖旋轉(zhuǎn)相位。因此，當(dāng)旋轉(zhuǎn)相位通過負(fù)扭矩到達(dá)子鎖緊相位Ps時(shí)，承受子彈性元件173的恢復(fù)力的子鎖緊元件170通過與子鎖緊凹槽172的配合來鎖定旋轉(zhuǎn)相位，同時(shí)工作油的壓力消失了。因此，根據(jù)環(huán)境溫度，旋轉(zhuǎn)相位可以被鎖定在主鎖緊相位Pm或者子鎖緊相位Ps上，及下面這些變成可能，即提高適合于環(huán)境溫度的發(fā)動機(jī)起動的可靠性。此外，根據(jù)第一實(shí)施例，主鎖緊機(jī)構(gòu)16的主鎖緊元件160和子鎖緊機(jī)構(gòu)17的子鎖緊元件170通過受到工作油的壓力而沿著離開方向Em、Es被偏壓，從而分別離開主鎖緊凹槽162和子鎖緊凹槽172。因此，在完成發(fā)動機(jī)發(fā)動和燃燒之后的正常工作期間，承受工作油壓力的主鎖緊元件160和子鎖緊元件170通過離開而解鎖旋轉(zhuǎn)相位，因此通過改變旋轉(zhuǎn)相位而可以靈活地控制氣門正時(shí)。此外，根據(jù)第一實(shí)施例，由雙金屬所形成的溫度探測件164、165根據(jù)環(huán)境溫度進(jìn)行膨脹或者收縮，并且被布置在葉片轉(zhuǎn)子14和主鎖緊元件160之間。因此，主鎖緊元件160可以根據(jù)溫度探測件164、165的膨脹或者收縮狀態(tài)來進(jìn)行工作。即，由于在環(huán)境溫度大于或者等于預(yù)定溫度T時(shí)，溫度探測件164、165被改變從而具有第一狀態(tài)，因此承受主彈性元件163的恢復(fù)力的主鎖緊元件160通過主鎖緊凹槽162的配合可以把旋轉(zhuǎn)相位鎖定在主鎖緊相位Pm上。另一方面，由于在環(huán)境溫度小于預(yù)定溫度T時(shí)，溫度探測件164、165被改變從而具有第二狀態(tài)，因此主鎖緊元件160可以通過克服主彈性元件163的恢復(fù)力而離開主鎖緊凹槽162從主鎖緊相位Pm解鎖旋轉(zhuǎn)相位。因此，通過使用雙金屬作為溫度探測件164、165，主鎖緊機(jī)構(gòu)16可以以簡單的結(jié)構(gòu)來正常地起作用。此外，由于所述一對溫度探測件164、165沿著軸向布置，因此根據(jù)溫度探測件164、165的膨脹或者收縮，主鎖緊元件160的運(yùn)動量形成得較大。因此，第一狀態(tài)和第二狀態(tài)可以可靠地相互轉(zhuǎn)換。相應(yīng)地，通過簡單的結(jié)構(gòu)可以高度可靠地、適合于環(huán)境溫度地起動發(fā)動機(jī)。(第二實(shí)施例)如圖14-18所示那樣，第二實(shí)施例是第一實(shí)施例的改進(jìn)。描述根據(jù)第二實(shí)施例的主鎖緊機(jī)構(gòu)2016。主鎖緊機(jī)構(gòu)2016的主鎖緊元件2160通過由金屬形成的活塞2160a和由金屬所形成的可運(yùn)動缸2160b構(gòu)成。更加具體地說，活塞2160a具有柱形形狀，從而配合到主鎖緊凹槽162中或者與之分離，并且被容納在葉片141內(nèi)從而沿著軸向可以進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動?？蛇\(yùn)動缸2160b具有圓柱形形狀，所述圓柱形形狀在內(nèi)部形成內(nèi)室2160c，及活塞2160a共軸線地配合到內(nèi)室2160c中或者與之分離?？蛇\(yùn)動缸2160b由葉片141來支撐，從而沿著軸`向可以往復(fù)運(yùn)動?；钊?160a被配合到可運(yùn)動缸2160b的端部，從而密封在內(nèi)室2160c內(nèi)的溫度探測件2164(在下面將詳細(xì)描述)，因此活塞2160a通過可運(yùn)動缸2160b由葉片141來支撐。而且，由于具有滑落(slip-off)停止結(jié)構(gòu)(未示出)，因此在活塞2160a與內(nèi)室2160c分離的圖15和18的狀態(tài)中，可以防止活塞2160a從可運(yùn)動缸2160b滑落。此外，在可運(yùn)動缸2160b和葉片141之間形成主解鎖室161，及主彈性元件163被插入到可運(yùn)動缸2160b和葉片141的彈簧接受器141a之間。如圖15所示那樣，在接觸可運(yùn)動缸2160b的工作油的壓力在主解鎖室161內(nèi)消失時(shí)，通過可運(yùn)動缸2160b承受主彈性元件163的恢復(fù)力的活塞2160a被配合到主鎖緊凹槽162中。因此，旋轉(zhuǎn)相位被鎖定在主鎖緊相位Pm上，所述主鎖緊相位Pm通過活塞2160a被提前設(shè)定，這些與第一實(shí)施例的相類似。另一方面，如圖16-18所示那樣，由于受到主解鎖室161的壓力，活塞2160a沿著與主彈性元件163的恢復(fù)力相反的方向離開主鎖緊凹槽162，因此從主鎖緊相位Pm解鎖旋轉(zhuǎn)相位。此外，如圖14-18所示那樣，第二實(shí)施例的主鎖緊機(jī)構(gòu)2016的溫度探測件2164由液態(tài)非壓縮熱臘(liquid-state non-compression thermo-wax)形成,所述熱臘被封裝入到可運(yùn)動缸2160b的內(nèi)室2160c內(nèi)。溫度探測件164根據(jù)在承受主彈性元件163的恢復(fù)力的可運(yùn)動缸2160b內(nèi)的環(huán)境溫度膨脹或者收縮。
更加具體地說，當(dāng)環(huán)境溫度變成大于或者等于預(yù)定溫度T時(shí)，溫度探測件2164的體積增大，因此溫度探測件2164變成具有圖15和18所示的第一狀態(tài)。因此，當(dāng)壓力在主解鎖室161內(nèi)消失時(shí)，可運(yùn)動缸2160b和活塞2160a通過主彈性元件163的恢復(fù)力而被允許沿著配合方向Im進(jìn)行運(yùn)動。這時(shí)，在旋轉(zhuǎn)相位到達(dá)圖15的主鎖緊相位Pm上的情況下，承受主彈性元件163的恢復(fù)力的活塞2160a被允許配合到主鎖緊凹槽162內(nèi)。
當(dāng)環(huán)境溫度小于預(yù)定溫度T時(shí)，溫度探測件2164的體積減小，因此溫度探測件2164變成具有圖16和17所示的第二狀態(tài)。因此，當(dāng)壓力在主解鎖室161內(nèi)消失時(shí)，活塞2160a被偏壓從而沿著與主彈性元件163的恢復(fù)力相反的離開方向Em移動。這時(shí)，在旋轉(zhuǎn)相位已到達(dá)圖16的主鎖緊相位Pm上的情況下，活塞2160a沿著與主彈性元件163的恢復(fù)力相反的方向離開主鎖緊凹槽162。
此外，第二實(shí)施例的預(yù)定溫度T提前設(shè)定在一個(gè)值、例如-10° C上，從而在活塞2160a從到主鎖緊凹槽162中的配合狀態(tài)改變到離開在主鎖緊相位Pm的主鎖緊凹槽162的情況下，與溫度探測件2164的環(huán)境溫度一致。
根據(jù)第二實(shí)施例，通過用活塞2160a來取代在第一實(shí)施例的(A)到(D)中的主鎖緊元件160和用溫度探測件2164來取代溫度探測件164、165，進(jìn)行與第一實(shí)施例接近相同的工作。因此，在發(fā)動機(jī)起動時(shí)間，當(dāng)環(huán)境溫度大于或者等于預(yù)定溫度T時(shí)，通過主鎖緊機(jī)構(gòu)2016來鎖定到達(dá)主鎖緊相位Pm的旋轉(zhuǎn)相位。相反，當(dāng)環(huán)境溫度小于預(yù)定溫度T時(shí)，通過主鎖緊機(jī)構(gòu)2016來解鎖旋轉(zhuǎn)相位。因此，通過與第一實(shí)施例相同的原理，適合于環(huán)境溫度地起動發(fā)動機(jī)是可能的。
根據(jù)第二實(shí)施例的鎖緊機(jī)構(gòu)2016、17，活 塞2160a和子鎖緊元件170分別被配合到主鎖緊凹槽162和子鎖緊凹槽172中或者與之分開，因此鎖緊或者解鎖處于鎖緊相位Pm、Ps上的旋轉(zhuǎn)相位?；钊?160a是鎖緊機(jī)構(gòu)2016的可運(yùn)動件，及子鎖緊元件170是鎖緊機(jī)構(gòu)17的可運(yùn)動件，允許活塞2160a和子鎖緊元件170配合到鎖緊凹槽162、172中，因?yàn)楣ぷ饔偷膲毫υ诎l(fā)動機(jī)起動時(shí)間消失了，同時(shí)在發(fā)動機(jī)完成發(fā)動和燃燒之后開始供給工作油。
此外，活塞2160a和子鎖緊元件170由于受到工作油的壓力而被偏壓從而沿著離開方向Em運(yùn)動，從而離開凹槽162、172。因此，適合于環(huán)境溫度的發(fā)動機(jī)起動可靠性得到了提高，并且使通過控制旋轉(zhuǎn)相位來靈活地控制氣門正時(shí)變成可能。
此外，根據(jù)第二實(shí)施例，通過將可運(yùn)動缸2160b和活塞2160a結(jié)合在一起來構(gòu)造出主鎖緊元件2160。由熱蠟所形成的溫度探測件2164以液體不能通過的方式被密封在可運(yùn)動缸2160b的內(nèi)室2160c內(nèi)，而活塞2160a移動到所述內(nèi)室中。因此主鎖緊元件2160根據(jù)溫度探測件2164的膨脹或者收縮狀態(tài)來工作，而所述溫度探測件隨著環(huán)境溫度而進(jìn)行膨脹或者收縮。
S卩，當(dāng)承受主彈性元件163的恢復(fù)力的活塞2160a被配合到主鎖緊凹槽162中時(shí)，主鎖緊元件2160把旋轉(zhuǎn)相位鎖定在主鎖緊相位Pm上，因?yàn)闇囟忍綔y件2164被改變從而在大于或者等于預(yù)定溫度T的環(huán)境溫度下具有第一狀態(tài)。另一方面，在小于預(yù)定溫度T的環(huán)境溫度下，當(dāng)活塞2160a由于溫度探測件2164被改變成具有第二狀態(tài)而沿著與主彈性元件163的恢復(fù)力相反的方向離開主鎖緊凹槽162時(shí)，主鎖緊元件2160從主鎖緊相位Pm解鎖旋轉(zhuǎn)相位。
因此，通過利用填充在可運(yùn)動缸2160b的內(nèi)室2160c內(nèi)的熱蠟作為溫度探測件2164，使溫度探測件2164的膨脹量或者收縮量穩(wěn)定，因此主鎖緊機(jī)構(gòu)2016可以合適地、確定地進(jìn)行起作用。相應(yīng)地，提高適合于環(huán)境溫度的發(fā)動機(jī)起動性能可靠性變成可能。(第三實(shí)施例)如圖19所示那樣，第三實(shí)施例是第一實(shí)施例的改進(jìn)。在第三實(shí)施例中，通過響應(yīng)從發(fā)動機(jī)開關(guān)SW所輸出的關(guān)閉命令或者接通命令，或者通過響應(yīng)從怠速停止(idlestiop)系統(tǒng)ISS所輸出的怠速停止(idol stop)命令或者重新起動命令,停止或者起動發(fā)動機(jī)，所述怠速停止系統(tǒng)ISS被構(gòu)造成包括控制電路80。在第三實(shí)施例中，如圖19所示那樣，偏壓結(jié)構(gòu)被加進(jìn)來以向著子鎖緊相位Ps來偏壓葉片轉(zhuǎn)子14。更加具體地說，第一鎖緊銷3110被布置在殼體轉(zhuǎn)子11內(nèi)，及第二鎖緊銷3146被布置在葉片轉(zhuǎn)子14內(nèi)。第一鎖緊銷3110具有支柱形狀，它從前板15沿著軸向遠(yuǎn)離制動環(huán)12伸出。旋轉(zhuǎn)軸140具有大致平行于前板15的臂板3147，并且第二鎖緊銷3146具有支柱形狀，它沿著軸向從臂板3147向著前板15伸出。鎖緊銷3110、3146定位成與轉(zhuǎn)子11、14的旋轉(zhuǎn)中心隔開，及鎖緊銷3110和殼體轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)中心之間的距離大約與鎖緊銷3146和葉片轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)中心之間的距離相同。鎖緊銷3110、3146的位置沿著軸向相互移動。提前彈性元件3019布置在前板15和臂板3147之間。提前彈性元件3019可以是渦旋彈簧，所述渦旋彈簧通過下面方法來構(gòu)造出:在基本相同的平面上把金屬元件線材繞成盤狀。提前彈性元件3019的渦旋中心與轉(zhuǎn)子11和14的旋轉(zhuǎn)中心相一致。提前彈性元件3019的內(nèi)圓周側(cè)端纏繞地配合到旋轉(zhuǎn)軸140的外邊緣部分上。提前彈性元件3019的外圓周側(cè)端被彎曲成U形以形成鎖緊部分3190。鎖緊部分3190根據(jù)旋轉(zhuǎn)相位可以通過鎖緊銷3110或者鎖緊銷3146來鎖緊。當(dāng)旋轉(zhuǎn)相位在延遲側(cè)上被改變超過子鎖緊相位Ps時(shí)，即當(dāng)旋轉(zhuǎn)相位位于子鎖緊相位Ps和主鎖緊相位Pm之間時(shí)，提前彈性元件3019的鎖緊部分3190通過第一鎖緊銷3110來鎖定。這時(shí)，由于第二鎖緊銷3146與鎖緊部分3190相分離，因此由扭轉(zhuǎn)彈性變形所產(chǎn)生的提前彈性元件3019的恢復(fù)力作為相對于殼體轉(zhuǎn)子11施加在提前側(cè)上的旋轉(zhuǎn)扭矩作用在葉片轉(zhuǎn)子14上。即，葉片轉(zhuǎn)子14在提前側(cè)上向著子鎖緊相位Ps被偏壓。在這里，在子鎖緊相位Ps和主鎖緊相位Pm之間，提前彈性元件3019的恢復(fù)力被設(shè)定成大于在延遲側(cè)所偏離的變化扭矩的平均值(參見圖9，在第一實(shí)施例中被解釋過)。另一方面，當(dāng)旋轉(zhuǎn)相位已改變到比子鎖緊相位Ps提前的提前側(cè)時(shí)，鎖緊部分3190通過第二鎖緊銷3146來鎖定。 這時(shí)，由于第一鎖緊銷3110與鎖緊部分3190相分離，因此提前彈性元件3019相對于葉片轉(zhuǎn)子14的偏壓作用受到限制。如圖19所示那樣，第三實(shí)施例的主鎖緊機(jī)構(gòu)3016還包括可運(yùn)動主體3166、控制彈性元件3167和溫度探測件3168。如圖20-23所示那樣，可運(yùn)動主體3166具有可運(yùn)動活塞3164和可運(yùn)動底部3165。可運(yùn)動活塞3164由金屬形成并且具有圓柱形形狀。主鎖緊凹槽162具有大直徑部分162a和小直徑部分162b。大直徑部分162a的直徑大于小直徑部分162b的直徑。大直徑部分162a設(shè)置成比小直徑部分162b更加鄰近葉片轉(zhuǎn)子14?？蛇\(yùn)動活塞3164共軸線地容納在主鎖緊凹槽162中并且在大直徑部分162a和小直徑部分162b之間延伸。
可運(yùn)動活塞3164具有位于在大直徑部分162a中的第一法蘭3164a和位于在小直徑部分162b中的第二法蘭3164b。第一法蘭3164a和第二法蘭3164b分別布置在可運(yùn)動活塞3164的軸端上，并且法蘭3164a、3164b的直徑大于可運(yùn)動活塞3164的中間部分直徑。與第二法蘭3164b相比，第一法蘭3164a設(shè)置成鄰近葉片轉(zhuǎn)子14。鄰近葉片轉(zhuǎn)子14的第一法蘭3164a可運(yùn)動地被插入到大直徑部分162a中，及與葉片轉(zhuǎn)子14相對的第二法蘭3164b適合地被插入到小直徑部分162b中。
可運(yùn)動底部3165由金屬形成,并且具有大直徑部分3165a和小直徑部分3165b。與大直徑部分3165a相比，小直徑部分3165b設(shè)置成鄰近葉片轉(zhuǎn)子14?？蛇\(yùn)動底部3165的大直徑部分3165a和小直徑部分3165b中的每一個(gè)共軸線地容納在大直徑部分162a內(nèi)?？蛇\(yùn)動底部3165的大直徑部分3165a適合地被插入到大直徑部分162a中，及可運(yùn)動底部3165的小直徑部分3165b可運(yùn)動地被插入到大直徑部分162a內(nèi)。而且,大直徑部分3165a具有向著葉片轉(zhuǎn)子14凹入的凹槽，及第一法蘭3164a被插入到大直徑部分3165a的凹槽中。因此，在主鎖緊凹槽162中，可運(yùn)動底部3165和可運(yùn)動活塞3164可成一體地沿著軸向進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動。
如圖21和22所示那樣，當(dāng)可運(yùn)動主體3166運(yùn)動到關(guān)閉位置Lc時(shí)，可運(yùn)動主體3166大致關(guān)閉鄰近葉片轉(zhuǎn)子14 (即，與小直徑部分162b相對)的大直徑部分162a的開口162c。在這種情況下，在圖21所示的主鎖緊相位Pm上，主鎖緊元件160被限制配合到主鎖緊凹槽162中，即所述旋轉(zhuǎn)相位被解鎖。這時(shí)，根據(jù)第三實(shí)施例，通過止動部分162d使可移動底部3165的大直徑部分3165a停止，而所述止動部分162d布置在主鎖緊凹槽162的大直徑部分162a中。
相反，如圖20和23所示那樣，當(dāng)可運(yùn)動主體3166相對于葉片轉(zhuǎn)子14移動到與關(guān)閉位置Lc相對(即，鄰近小直徑部分162b)的打開位置Lo上時(shí)，開口 162c被打開。因此，在圖20所示的主鎖緊相位Pm上，允許主鎖緊元件160被配合到主鎖緊凹槽162中，因此允許旋轉(zhuǎn)相位被鎖定。在第三實(shí)施例中，當(dāng)可運(yùn)動主體3166移動到圖20的最大打開位置Lomax時(shí),在所述位置上,開口 162c在打開位置Lo上被最大寬度地打開,通過止動部分162e使大直徑部分3165a停止，而所述止動部分162e被形成在主鎖緊凹槽162的大直徑部分162a中。
如圖20-23所示那樣 ，控制彈性元件3167可以是金屬螺旋彈簧，并且被容納在小直徑部分162b中?？刂茝椥栽?167被插入到后板13的彈簧接受器130和第二法蘭3164b之間，而第二法蘭3164b沿著軸向設(shè)置在小直徑部分162b中。因此，通過控制彈性元件3167來產(chǎn)生恢復(fù)力，從而沿著軸向向著葉片轉(zhuǎn)子14偏壓可運(yùn)動主體3166的可運(yùn)動活塞3164和可運(yùn)動底部3165中的每一個(gè)。
因此，在圖20和21所示的主鎖緊相位Pm上，當(dāng)主鎖緊元件160和可運(yùn)動主體3166的可運(yùn)動底部3165相互接觸時(shí)，控制彈性元件3167的恢復(fù)力作為沿著離開方向Em向著主鎖緊元件160所施加的偏壓力克服主彈性元件163的恢復(fù)力進(jìn)行工作，其中所述恢復(fù)力沿著配合方向Im向著可運(yùn)動主體3166來施加。
如圖20-23所示那樣，溫度探測件3168由液態(tài)非壓縮熱蠟形成，所述熱蠟具有隨著環(huán)境溫度進(jìn)行膨脹和收縮的特性。溫度探測件3168被不透液體地密封在分隔元件162f和第二法蘭3164b之間。分隔元件162f被形成在小直徑部分162b和大直徑部分162a之間。第二法蘭3164b相對于分隔元件162f被布置在與葉片轉(zhuǎn)子14相對的小直徑部分162b中。響應(yīng)環(huán)境溫度，根據(jù)溫度探測件3168的環(huán)境溫度，溫度探測件3168通過膨脹和收縮控制可運(yùn)動主體3166的往復(fù)運(yùn)動。更加具體地說，當(dāng)環(huán)境溫度大于或者等于預(yù)定溫度T時(shí)(參見圖24-27來詳細(xì)解釋)，溫度探測件3168通過增大體積具有第一狀態(tài)，因此使內(nèi)部壓力升高到大于固定值。其結(jié)果是，承受來自溫度探測件3168的內(nèi)部壓力的可運(yùn)動主體3166接觸主鎖緊元件160，而在圖20的主鎖緊相位Pm上，所述主鎖緊元件160承受主彈性元件163的恢復(fù)力。同時(shí)，可運(yùn)動主體3166克服控制彈性元件3167的恢復(fù)力而可以被驅(qū)動到打開位置Lo上。而且，這時(shí)，由于可運(yùn)動主體3166被移動到與主鎖緊元件160相對的打開位置Lo上，因此主鎖緊凹槽162被打開。因此，如圖20所示那樣，承受主彈性元件163的恢復(fù)力的主鎖緊元件160變成可以配合到凹槽162中。

另一方面，當(dāng)環(huán)境溫度小于預(yù)定溫度T時(shí)，溫度探測件3168通過體積減小而被改變成具有第二狀態(tài)，因此減小了內(nèi)部壓力從而小于固定值。其結(jié)果是，承受來自溫度探測件3168的內(nèi)部壓力的可運(yùn)動主體3166接觸主鎖緊元件160，而在圖21的主鎖緊相位Pm上，主鎖緊元件160承受主彈性元件163的恢復(fù)力。同時(shí)，可運(yùn)動主體3166克服恢復(fù)力而被驅(qū)動到關(guān)閉位置Lc上。而且，這時(shí)，移動到鄰近主鎖緊元件160的關(guān)閉位置Lc上的可運(yùn)動主體3166關(guān)閉主鎖緊凹槽162。因此，如圖21所示那樣，主鎖緊元件160克服主彈性元件163的恢復(fù)力而被推出凹槽162。此外，這個(gè)實(shí)施例的預(yù)定溫度T提前被設(shè)定在預(yù)定值、如-10°上，從而在主鎖緊相位Pm上，當(dāng)主鎖緊元件160離開主鎖緊凹槽162時(shí)，S卩，當(dāng)可運(yùn)動主體3166從打開位置Lo轉(zhuǎn)換到關(guān)閉位置LC上時(shí)，與溫度探測件3168的環(huán)境溫度一致。解釋第三實(shí)施例的氣門正控制器的工作。⑷正常工作當(dāng)發(fā)動機(jī)處于正常工作時(shí)，如圖24-26所示那樣，根據(jù)發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，通過壓力連續(xù)地從泵供給工作油。其結(jié)果是，通過加入到解鎖室161、171中的工作油的壓力，沿著離開方向Em、Es偏壓鎖緊元件160、170中的每一個(gè)。因此，如圖23所示那樣，從鎖緊相位Pm、Ps解鎖旋轉(zhuǎn)相位。在這里，通過工作油的壓力，從主鎖緊相位Pm解鎖旋轉(zhuǎn)相位，而與可運(yùn)動主體3166的位置無關(guān)。通過在范圍Rr、Ra、Rh之間的滑塞68的位置變化，合適地調(diào)整氣門正時(shí)。(B)怠速停止工作和重新起動工作當(dāng)發(fā)動機(jī)通過怠速停止系統(tǒng)ISS的怠速停止命令而被怠速停止時(shí)，如圖24和25所示那樣，滑塞68在通過燃料切斷使發(fā)動機(jī)形成具有慣性旋轉(zhuǎn)狀態(tài)之前被移動到鎖緊范圍R1。這時(shí)，根據(jù)發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，通過高壓連續(xù)地從泵4供給工作油。因此，旋轉(zhuǎn)相位通過延遲室26、27、28內(nèi)的工作油壓力被改變到主鎖緊相位Pm(最延遲相位)上。在旋轉(zhuǎn)相位被改變到主鎖緊相位Pm上之后，如果使發(fā)動機(jī)具有慣性旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，那么根據(jù)慣性旋轉(zhuǎn)速度，來自泵4的工作油的供給壓力逐漸減小，如圖24和25所示那樣。這時(shí)，在主解鎖室161內(nèi)壓力消失，及承受主彈性元件163的恢復(fù)力的主鎖緊元件160接觸可運(yùn)動主體3166，而所述可運(yùn)動主體3166承受控制彈性元件3167的恢復(fù)力(參見圖20和21)。而且，這時(shí)，承受子彈性元件173的恢復(fù)力的子鎖緊元件170接觸位于子鎖緊凹槽172和極限槽174外側(cè)的后板13 (參見圖20和21)，同時(shí)在子解鎖室171內(nèi)壓力消失了。因此，發(fā)動機(jī)暫時(shí)停止在主鎖緊相位Pm上。
在發(fā)動機(jī)通過怠速停止系統(tǒng)ISS來停止期間，如圖24所示那樣，當(dāng)環(huán)境溫度大于或者等于預(yù)定溫度T時(shí)，在打開位置Lo的范圍內(nèi)，根據(jù)環(huán)境溫度的變化、但稍晚于所述變化，通過處于第一狀態(tài)的溫度探測件3168向著關(guān)閉位置Lc驅(qū)動可運(yùn)動主體3166。旋轉(zhuǎn)相位被鎖定在主鎖緊相位Pm上，因?yàn)橹麈i緊元件160被配合到處于打開狀態(tài)的主鎖緊凹槽162 中。
盡管在圖24所示的大于或者等于預(yù)定溫度T的環(huán)境溫度下旋轉(zhuǎn)相位被鎖定，但是當(dāng)發(fā)動機(jī)被重新起動從而根據(jù)重怠速停止系統(tǒng)ISS的新啟動命令開始發(fā)動時(shí)，可運(yùn)動主體3166位于打開位置Lo上。這時(shí)，滑塞68的位置被保持在鎖緊范圍Rl內(nèi)，并且沒有從泵4中供給工作油。因此，承受主彈性元件163的恢復(fù)力的主鎖緊元件160保持配合到打開得很大的主鎖緊凹槽162中(參見圖20)，同時(shí)在主解鎖室161內(nèi)壓力消失了。
此外，承受子彈性元件173的恢復(fù)力的子鎖緊元件170接觸位于子鎖緊凹槽172和極限凹槽174外側(cè)的后板13 (參見圖20)，同時(shí)在子解鎖室171內(nèi)的壓力消失了。相應(yīng)地，在旋轉(zhuǎn)相位被鎖定在主鎖緊相位Pm上的狀態(tài)下，發(fā)動機(jī)將完成燃燒。
如果環(huán)境溫度被降低到小于預(yù)定溫度T，如圖25所示那樣，在發(fā)動機(jī)通過怠速停止系統(tǒng)ISS而停止期間，向著關(guān)閉位置Lc驅(qū)動可運(yùn)動主體3166，因?yàn)闇囟忍綔y件3168通過收縮變成第二狀態(tài)(參見圖21)。因此，主鎖緊凹槽162被關(guān)閉，及主鎖緊元件160離開主鎖緊凹槽162，因此從主鎖緊相位Pm解鎖旋轉(zhuǎn)相位。
當(dāng)發(fā)動機(jī)根據(jù)怠速停止系統(tǒng)ISS的重新起動命令通過開始發(fā)動而被重新起動時(shí)，同時(shí)旋轉(zhuǎn)相位在小于預(yù)定溫度T的環(huán)境溫度下被解鎖，如圖25所示那樣，使可運(yùn)動主體3166保持在關(guān)閉位置Lc上。這時(shí)，滑塞68的位置被保持在鎖緊范圍Rl內(nèi)，及沒有從泵4中供給工作油。因此，承受主彈性元件163的恢復(fù)力的主鎖緊元件160接觸承受控制彈性元件3167的恢復(fù)力的可運(yùn)動主體3166，并且保持離開主鎖緊凹槽162 (參見圖21)，同時(shí)在主解鎖室161內(nèi)壓力消失了。
當(dāng)葉片轉(zhuǎn)子14從主鎖緊相位Pm上被解鎖時(shí)，葉片轉(zhuǎn)子14通過負(fù)扭矩相對于殼體轉(zhuǎn)子11在提前側(cè)旋轉(zhuǎn)，及旋轉(zhuǎn)相位從主鎖緊相位Pm被提前。其結(jié)果是，承受子彈性元件173的恢復(fù)力的子鎖緊元件·170首先進(jìn)入極限槽174中，同時(shí)在子解鎖室171內(nèi)壓力消失了。因此，如圖25所示那樣，即使葉片轉(zhuǎn)子14通過正扭矩相對于殼體轉(zhuǎn)子11在延遲側(cè)旋轉(zhuǎn)，但也防止旋轉(zhuǎn)相位返回到主鎖緊相位Pm上。
之后，如果旋轉(zhuǎn)相位通過負(fù)扭矩被進(jìn)一步提前并且到達(dá)子鎖緊相位Ps，那么承受子彈性元件173的恢復(fù)力的子鎖緊元件170被配合到子鎖緊凹槽172中(參見圖22)，同時(shí)在子解鎖室171內(nèi)壓力消失了。而且，這時(shí)，承受主彈性元件163的恢復(fù)力的主鎖緊元件160接觸主鎖緊凹槽162外側(cè)的后板13 (參見圖22)，同時(shí)在主解鎖室161內(nèi)壓力消失了。因此，如圖25所示那樣，在旋轉(zhuǎn)相位被鎖定在子鎖緊相位Ps上的狀態(tài)下，發(fā)動機(jī)將完成燃Jyti ο
(C)正常停止工作和正常起動工作
當(dāng)發(fā)動機(jī)根據(jù)發(fā)動機(jī)開關(guān)SW的關(guān)閉命令停止時(shí)，如圖26所示那樣，通過燃料切斷使發(fā)動機(jī)具有慣性旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，因此根據(jù)慣性旋轉(zhuǎn)速度逐漸減小來自泵4的工作油的供給壓力。之后，由于工作油的供給壓力相對較高，因此通過與上面(A)相同的原理，從鎖緊相位Pm、Ps解鎖旋轉(zhuǎn)相位。同時(shí)，滑塞68被移動到鎖緊范圍R1。其結(jié)果是，通過延遲室26、27、28內(nèi)的工作油的壓力、作用在提前側(cè)上的提前彈性元件3019的恢復(fù)力和在延遲側(cè)上所偏離的變化扭矩之間的平衡，旋轉(zhuǎn)相位到達(dá)作為中間相位的子鎖緊相位Ps。
在到達(dá)子鎖緊相位Ps之后，如圖26所示那樣，如果通過減小發(fā)動機(jī)的慣性旋轉(zhuǎn)速度在子解鎖室171內(nèi)使壓力消失了，那么承受子彈性元件173的恢復(fù)力的子鎖緊元件170將被配合到子鎖緊凹槽172中(參見圖22)。而且，這時(shí)，承受主彈性元件163的恢復(fù)力的主鎖緊元件160接觸主鎖緊凹槽162外側(cè)的后板13 (參見圖22)，同時(shí)在主解鎖室161內(nèi)壓力消失了。因此，旋轉(zhuǎn)相位被鎖定在子鎖緊相位Ps上。
之后，當(dāng)發(fā)動機(jī)通過根據(jù)發(fā)動機(jī)開關(guān)SW的接通命令起動發(fā)動來正常地起動時(shí)，如圖25所示那樣，滑塞68的位置被保持在鎖緊范圍Rl內(nèi)，并且沒有從泵4供給工作油。因此，承受子彈性元件173的恢復(fù)力的子鎖緊元件170保持配合到子鎖緊凹槽172中(參見圖22)，同時(shí)在子解鎖室171內(nèi)壓力消失了。而且，這時(shí)，承受主彈性元件163的恢復(fù)力的主鎖緊元件160保持與主鎖緊凹槽162外側(cè)的后板13相接觸(參見圖22)，同時(shí)在主解鎖室161內(nèi)壓力消失了。因此，在旋轉(zhuǎn)相位被鎖定在子鎖緊相位Ps上的狀態(tài)下，發(fā)動機(jī)將完成燃燒。
描述第三實(shí)施例的工作和優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)第三實(shí)施例，在大于或者等于預(yù)定溫度T的環(huán)境溫度上發(fā)動機(jī)被起動的情況下，例如，即使在如圖27所示那樣，常常重復(fù)怠速停止系統(tǒng)ISS的重新啟動時(shí)，也可以防止敲缸、預(yù)先點(diǎn)火和不良的振動或者噪聲，因?yàn)樵诖蜷_位置Lo的范圍內(nèi)驅(qū)動可運(yùn)動主體3166。
此外，根據(jù)第三實(shí)施例，如果發(fā)動機(jī)在小于預(yù)定溫度T的環(huán)境溫度下被起動，例如，在隨著暫時(shí)停止?fàn)顟B(tài)的停止發(fā)動機(jī)之后，重新起動發(fā)動機(jī)時(shí)，那么通過與第一實(shí)施例相同的原理，點(diǎn)火能力被提高從而確保起動性能。
此外，根據(jù)第三實(shí)施例，當(dāng)環(huán)境溫度變成大于或者等于預(yù)定溫度T時(shí)，通過膨脹來升高熱蠟的內(nèi)部壓力，因?yàn)闇囟忍綔y件3168處于第一狀態(tài)。內(nèi)部壓力升高到與在主鎖緊相位Pm上的主鎖緊元件160相反地把可運(yùn)動主體3166驅(qū)動到打開位置Lo上所需要的壓力。
因此，在 主鎖緊元件160和可運(yùn)動主體3166相互接觸的狀態(tài)下，在主鎖緊相位Pm上，可運(yùn)動主體3166克服控制彈性元件3167的恢復(fù)力地運(yùn)動到打開位置Lo上，同時(shí)通過主彈性元件163和控制彈性元件3167來分別偏壓主鎖緊元件160和可運(yùn)動主體3166。其結(jié)果是，主鎖緊元件160可以被配合到處于打開狀態(tài)的主鎖緊凹槽162中。
相反，當(dāng)環(huán)境溫度變成小于預(yù)定溫度T時(shí)，通過收縮使熱蠟的內(nèi)部壓力降低，因?yàn)闇囟忍綔y件3168處于第二狀態(tài)。在主鎖緊相位Pm上，內(nèi)部壓力被降低到把可運(yùn)動主體3166驅(qū)動到鄰近主鎖緊元件160的關(guān)閉位置Lc上所需要的壓力。
因此，在主鎖緊元件160和可運(yùn)動主體3166相互接觸的狀態(tài)下，在主鎖緊相位Pm上，可運(yùn)動主體3166克服主彈性元件163的恢復(fù)力地運(yùn)動到關(guān)閉位置Lc上，同時(shí)通過主彈性元件163和控制彈性元件3167來分別偏壓主鎖緊元件160和可運(yùn)動主體3166。其結(jié)果是，從處于關(guān)閉狀態(tài)的主鎖緊凹槽162中擠壓出主鎖緊元件160。
根據(jù)由熱蠟所形成的溫度探測件3168，允許旋轉(zhuǎn)相位通過打開主鎖緊凹槽162來鎖定，及通過關(guān)閉主鎖緊凹槽162來解鎖旋轉(zhuǎn)相位。根據(jù)確定溫度探測件3168環(huán)境溫度的環(huán)境溫度，鎖緊和解鎖可以合適地相互轉(zhuǎn)換。因此，這面這些變成可能的:即提高與環(huán)境溫度相稱的起動性能的可靠性。此外，根據(jù)第三實(shí)施例，在位于主鎖緊相位Pm和子鎖緊相位Ps之間的旋轉(zhuǎn)相位上，相對于殼體轉(zhuǎn)子11，通過在提前側(cè)上的提前彈性元件3019偏壓葉片轉(zhuǎn)子14。在低溫環(huán)境小于預(yù)定溫度T的情況下，在發(fā)動機(jī)起動時(shí)間，葉片轉(zhuǎn)子14承受提前彈性元件3019的偏壓力。因此，葉片轉(zhuǎn)子14相對于殼體轉(zhuǎn)子11的旋轉(zhuǎn)相位與變化扭矩一起可以很快地到達(dá)子鎖緊相位Ps上。因此，在發(fā)動機(jī)起動時(shí)間可以縮短從發(fā)動起動開始把旋轉(zhuǎn)相位鎖定在子鎖緊相位Ps上所需要的時(shí)間間隔，其中發(fā)動起動在發(fā)動機(jī)中產(chǎn)生了變化扭矩。相應(yīng)地，在適合于環(huán)境溫度的低溫環(huán)境的情況下提高起動可靠性變成可能。(第四實(shí)施例)如圖28所示那樣，第四實(shí)施例是第三實(shí)施例的改進(jìn)。在第四實(shí)施例的子鎖緊機(jī)構(gòu)4017中去掉了子鎖緊元件170、子解鎖室171和子彈性元件173。替代的是，主鎖緊機(jī)構(gòu)3016的主鎖緊元件160實(shí)現(xiàn)子鎖緊元件的功能。更加具體地說，在圖28所示的子鎖緊相位Ps上，主彈性元件163的恢復(fù)力作為沿著配合方向Is向著子鎖緊凹槽172偏壓主鎖緊元件160的偏壓力進(jìn)行工作。而且，在子鎖緊相位Ps上，克服主彈性元件163的恢復(fù)力，由主解鎖室161內(nèi)的壓力所產(chǎn)生的驅(qū)動力驅(qū)動主鎖緊元件160以沿著離開方向Es離開子鎖緊凹槽172。此外，當(dāng)主鎖緊元件160沿著旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)入在子鎖緊凹槽172的兩側(cè)上所形成的極限槽174中時(shí)，防止旋轉(zhuǎn)相位位于在子鎖緊相位Ps的兩側(cè)上所限定出的旋轉(zhuǎn)相位范圍內(nèi)。此外，在主鎖緊元件160從極限槽174被配合到子鎖緊凹槽172中的情況下，當(dāng)旋轉(zhuǎn)相位到達(dá)子鎖緊相位Ps時(shí)，旋轉(zhuǎn)相位被鎖定在子鎖緊相位Ps上。在第四實(shí)施例中，通過用主鎖緊元件160來取代第三實(shí)施例的子鎖緊元件170，進(jìn)行大致相同的工作。第四實(shí)施例具有基本上與第三實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。而且，根據(jù)第四實(shí)施例，通過在主鎖緊相位Pm上配合到主鎖緊凹槽162中來鎖定旋轉(zhuǎn)相位的主鎖緊元件160也與子鎖緊元件一樣起作用，通過在子鎖緊相位Ps上配合到子鎖緊凹槽172中，所述子鎖緊元件鎖定旋轉(zhuǎn)相位。因此，通過減少了改變鎖緊相位所需要的元件數(shù)量的簡單結(jié)構(gòu)，對于環(huán)境溫度可以合適地確保起動性能。(其他實(shí)施例)本發(fā)明不應(yīng)該局限于這些實(shí)施例，而是在沒有脫離本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)的情況下可以以其他方式來實(shí)現(xiàn)。在第一至第四實(shí)施例的第一改進(jìn)例子中，在活塞8到達(dá)發(fā)動機(jī)氣缸7的下死點(diǎn)BDC之后，當(dāng)進(jìn)氣門9被關(guān)閉時(shí)，主鎖緊相位Pm可以設(shè)定在比最延遲相位提前的提前側(cè)上。在第一至第四實(shí)施例的第二改進(jìn)例子中，在葉片轉(zhuǎn)子14中而不是在殼體轉(zhuǎn)子11內(nèi)形成鎖緊凹槽162、172。在這種情況下，鎖緊元件160、170、2160(活塞2160a和可運(yùn)動缸2160b)通過作為支撐轉(zhuǎn)子的殼體轉(zhuǎn)子11來支撐。在第一至第四實(shí)施例的第三 改進(jìn)例子中，彈性元件163、173、3167可以由橡膠元件或者金屬彈簧構(gòu)成，而不是由螺旋彈簧構(gòu)成。
在第一至第四實(shí)施例的第四改進(jìn)例子中，泵4可以是電動泵，所述電動泵可以在任意時(shí)間或者根據(jù)發(fā)動機(jī)的完成燃燒來起動供給工作油。
在第一實(shí)施例的第五改進(jìn)例子中，可以只采用一個(gè)溫度探測件165，及所述一個(gè)溫度探測件165可以以這樣的方式來設(shè)置，即溫度探測件165的內(nèi)圓周部分布置成接觸主鎖緊元件160的彈簧接受器160a或者與之分離。
在第一和第二實(shí)施例的第六改進(jìn)例子中，如圖29所示那樣，與第三實(shí)施例相類似，可以采用提前彈性元件3019(圖29表示第一實(shí)施例的第六改進(jìn)例子)。在第六改進(jìn)例子中，根據(jù)第三實(shí)施例的工作(B)，在發(fā)動機(jī)變成具有慣性旋轉(zhuǎn)狀態(tài)之前，滑塞68移動到鎖緊范圍Rl。
在第三和第四實(shí)施例的第七改進(jìn)例子中，如圖30所示那樣，提前彈性元件3019可以被去掉(圖30表示第一實(shí)施例的第七改進(jìn)例子)。在這種情況下，執(zhí)行滑塞運(yùn)動到鎖緊范圍Rl和發(fā)動機(jī)慣性旋轉(zhuǎn)的命令在怠速停止時(shí)間和正常停止時(shí)間之間形成相反。
在第一和第二實(shí)施例的第八改進(jìn)例子中，根據(jù)第三實(shí)施例的工作(B)和(C)，工作可以在怠速停止時(shí)間和正常停止時(shí)間之間形成不同。
在第三和第四實(shí)施例的第九改進(jìn)例子中，在作為怠速停止時(shí)間和重新起動時(shí)間的正常停止時(shí)間和正常起動時(shí)間，分別可以進(jìn)行大約相同的工作。
在第三和第四實(shí)施例的第十改進(jìn)例子中，溫度探測件3168可以由雙金屬形成，而不是由根據(jù)環(huán)境溫度進(jìn)行膨脹或者收縮的熱蠟形成。
這些變 化和改進(jìn)應(yīng)該被理解成落入附加權(quán)利要求所限定出的本發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種氣門正時(shí)控制器，所述氣門正時(shí)控制器使用工作流體的壓力來控制打開和關(guān)閉內(nèi)燃機(jī)的氣缸(7)的進(jìn)氣門(9)的氣門正時(shí)，所述氣門正時(shí)控制器包括: 殼體轉(zhuǎn)子(11)，所述殼體轉(zhuǎn)子能夠與內(nèi)燃機(jī)的曲軸相同步地旋轉(zhuǎn)； 葉片轉(zhuǎn)子(14)，所述葉片轉(zhuǎn)子能夠與內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸相同步地旋轉(zhuǎn)，所述葉片轉(zhuǎn)子承受在所述殼體轉(zhuǎn)子內(nèi)的工作流體的壓力，以使葉片轉(zhuǎn)子相對于殼體轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)相位被改變；以及 鎖緊機(jī)構(gòu)(4017)，當(dāng)在環(huán)境溫度大于或者等于預(yù)定溫度(T)的情況下起動內(nèi)燃機(jī)時(shí)，所述鎖緊機(jī)構(gòu)(4017)將旋轉(zhuǎn)相位鎖定在主鎖緊相位(Pm)上，所述主鎖緊相位表示在晚于活塞(8)到達(dá)在內(nèi)燃機(jī)的氣缸中的下死點(diǎn)時(shí)的正時(shí)的較晚正時(shí)上用于關(guān)閉進(jìn)氣門所設(shè)定的旋轉(zhuǎn)相位，當(dāng)在環(huán)境溫度低于預(yù)定溫度的情況下起動內(nèi)燃機(jī)時(shí)，所述鎖緊機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)相位鎖定在子鎖緊相位(Ps)上，所述子鎖緊相位表示在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)比主鎖緊相位提前的旋轉(zhuǎn)相位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣門正時(shí)控制器，其特征在于，所述鎖緊機(jī)構(gòu)包括: 主鎖緊機(jī)構(gòu)(16、2016、3016)，當(dāng)在環(huán)境溫度大于或者等于預(yù)定溫度(T)的情況下起動內(nèi)燃機(jī)時(shí)，所述主鎖緊機(jī)構(gòu)鎖定到達(dá)主鎖緊相位(Pm)的旋轉(zhuǎn)相位；當(dāng)在環(huán)境溫度低于預(yù)定溫度的情況下起動內(nèi)燃機(jī)時(shí)，所述主鎖緊機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)相位從主鎖緊相位解鎖；以及 子鎖緊機(jī)構(gòu)(17)，當(dāng)起動內(nèi)燃機(jī)時(shí)，所述子鎖緊機(jī)構(gòu)鎖定到達(dá)子鎖緊相位(Ps)的旋轉(zhuǎn)相位； 所述主鎖緊機(jī)構(gòu)包括: 主鎖緊孔(162)，所述主鎖緊孔形成在殼體轉(zhuǎn)子和葉片轉(zhuǎn)子中的一個(gè)內(nèi)； 主鎖緊元件(160、260)，所述主鎖緊元件由殼體轉(zhuǎn)子和葉片轉(zhuǎn)子中的另一個(gè)支撐，所述主鎖緊元件通過被配合到主鎖緊孔內(nèi)將旋轉(zhuǎn)相位鎖定在主鎖緊相位上，和通過離開主鎖緊孔來從主鎖緊相位解鎖旋轉(zhuǎn)相位； 主彈性元件(163)，所述主彈性元件通過產(chǎn)生恢復(fù)力向著主鎖緊孔偏壓主鎖緊元件；以及 溫度探測件(164、165、2164、3168)，在環(huán)境溫度大于或者等于預(yù)定溫度時(shí)，所述溫度探測件處于第一狀態(tài)從而允許主鎖緊元件配合到主鎖緊孔中，在環(huán)境溫度小于預(yù)定溫度時(shí)，所述溫度探測件處于第二狀態(tài)從而沿著與主彈性元件的恢復(fù)力相反的方向偏壓主鎖緊元件以離開主鎖緊孔 。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣門正時(shí)控制器，其特征在于，氣門正時(shí)控制器利用工作流體的壓力來控制氣門正時(shí)，所述工作流體響應(yīng)內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的完全燃燒而開始被供給； 子鎖緊機(jī)構(gòu)包括: 子鎖緊孔(172)，所述子鎖緊孔形成在殼體轉(zhuǎn)子和葉片轉(zhuǎn)子中的一個(gè)內(nèi)； 子鎖緊元件(170)，所述子鎖緊元件由殼體轉(zhuǎn)子和葉片轉(zhuǎn)子中的另一個(gè)來支撐，所述子鎖緊元件通過被配合到子鎖緊孔內(nèi)將旋轉(zhuǎn)相位鎖定在子鎖緊相位上，以及通過離開子鎖緊孔來從子鎖緊相位解鎖旋轉(zhuǎn)相位；以及 子彈性元件(173)，所述子彈性元件通過產(chǎn)生恢復(fù)力向著子鎖緊孔偏壓子鎖緊元件； 當(dāng)工作流體壓力消失時(shí)，允許主鎖緊元件和子鎖緊元件分別配合到主鎖緊孔和子鎖緊孔中，以及通過承受工作流體的壓力，主鎖緊元件和子鎖緊元件被偏壓從而分別從主鎖緊孔和子鎖緊孔離開。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的氣門正時(shí)控制器，其特征在于， 溫度探測件(164、165)由雙金屬制成并且被布置在相當(dāng)于支撐主鎖緊元件(160)的支撐轉(zhuǎn)子的殼體轉(zhuǎn)子和葉片轉(zhuǎn)子中的另一個(gè)和主鎖緊元件之間，以及 溫度探測件(164、165)根據(jù)環(huán)境溫度通過膨脹或者收縮在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的氣門正時(shí)控制器，其特征在于， 主鎖緊元件(2160)通過將承受主彈性元件的恢復(fù)力的可運(yùn)動缸(2160b)結(jié)合到活塞(2160a)而構(gòu)造出，所述活塞配合到主鎖緊孔中或者離開所述主鎖緊孔； 溫度探測件(2164)由密封在可運(yùn)動缸的內(nèi)室中的熱蠟制成，所述活塞在可運(yùn)動缸的內(nèi)室內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動，以及 溫度探測件(2164)根據(jù)環(huán)境溫度，通過膨脹或者收縮，在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，在第一狀態(tài)中允許所述活塞配合到主鎖緊孔中，并且在第二狀態(tài)中所述活塞被偏壓從而離開主鎖緊孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的氣門正時(shí)控制器，其特征在于， 主鎖緊機(jī)構(gòu)(3016)包括: 可運(yùn)動主體(3166)，所述可運(yùn)動主體布置在主鎖緊孔內(nèi)，所述可運(yùn)動主體在主鎖緊孔被打開的打開位置(Lo)和主鎖緊孔被關(guān)閉的關(guān)閉位置(Lc)之間進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動；以及控制彈性元件(31 67)，在主鎖緊相位，所述控制彈性元件向著主鎖緊元件偏壓可運(yùn)動主體；其中 在主鎖緊相位，所述主彈性元件向著可運(yùn)動主體偏壓主鎖緊元件； 所述溫度探測件(3168)由熱蠟形成并且在主鎖緊相位上在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，在所述主鎖緊相位，主鎖緊元件和可運(yùn)動主體相互接觸；以及 溫度探測件具有內(nèi)部壓力，根據(jù)大于或者等于預(yù)定溫度的環(huán)境溫度，通過膨脹，在第一狀態(tài)中，所述內(nèi)部壓力被升高到將可運(yùn)動主體驅(qū)動到與主鎖緊元件相反的打開位置上所需要的壓力，和根據(jù)小于預(yù)定溫度的環(huán)境溫度，通過收縮，在第二狀態(tài)中，所述內(nèi)部壓力被降低到將可運(yùn)動主體驅(qū)動到鄰近主鎖緊元件的關(guān)閉位置上所需要的壓力。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣門正時(shí)控制器，其特征在于， 通過配合到作為子鎖緊元件的子鎖緊孔中，主鎖緊元件將旋轉(zhuǎn)相位鎖定在子鎖緊相位上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣門正時(shí)控制器，其特征在于，還包括: 提前彈性元件(3019)，在位于主鎖緊相位和子鎖緊相位之間的旋轉(zhuǎn)相位上，所述提前彈性元件相對于殼體轉(zhuǎn)子偏壓在提前側(cè)上的葉片轉(zhuǎn)子。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣門正時(shí)控制器，其特征在于，氣門正時(shí)控制器使用工作流體的壓力來控制氣門正時(shí)，所述工作流體響應(yīng)內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的完全燃燒而開始被供給； 鎖緊機(jī)構(gòu)包括: 主鎖緊孔(162)和子鎖緊孔(172)，所述主鎖緊孔和子鎖緊孔形成在殼體轉(zhuǎn)子和葉片轉(zhuǎn)子中的一個(gè)內(nèi)；主鎖緊元件(160)，所述主鎖緊元件由殼體轉(zhuǎn)子和葉片轉(zhuǎn)子中的另一個(gè)來支撐； 主彈性元件(163)，所述主彈性元件通過產(chǎn)生恢復(fù)力向著主鎖緊孔或者子鎖緊孔偏壓主鎖緊元件；以及 溫度探測件(3168)，在環(huán)境溫度大于或者等于預(yù)定溫度時(shí)，所述溫度探測件處于第一狀態(tài)，從而允許主鎖緊元件配合到主鎖緊孔或者子鎖緊孔中，或者在環(huán)境溫度小于預(yù)定溫度時(shí)，所述溫度探測件處于第二狀態(tài)，從而沿著與主彈性元件的恢復(fù)力相反的方向偏壓主鎖緊元件以離開主鎖緊孔或者子鎖緊孔； 當(dāng)工作流體壓力消失時(shí)，允許所述主鎖緊元件配合到主鎖緊孔或者子鎖緊孔中；以及 通過承受工作流體的壓力， 偏壓所述主鎖緊元件從而離開主鎖緊孔或者子鎖緊孔。
全文摘要
一種氣門正時(shí)控制器，所述氣門正時(shí)控制器包括鎖緊機(jī)構(gòu)，當(dāng)在環(huán)境溫度大于或者等于預(yù)定溫度(T)的情況下起動內(nèi)燃機(jī)時(shí)，鎖緊機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)相位鎖定在主鎖緊相位(Pm)上。主鎖緊相位是在晚于活塞到達(dá)內(nèi)燃機(jī)氣缸下死點(diǎn)時(shí)的正時(shí)的較晚正時(shí)上用于關(guān)閉進(jìn)氣門所設(shè)定的旋轉(zhuǎn)相位。當(dāng)在環(huán)境溫度低于預(yù)定溫度的情況下起動內(nèi)燃機(jī)時(shí)，所述鎖緊機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)相位鎖定在子鎖緊相位(Ps)上，所述子鎖緊相位表示在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)比主鎖緊相位提前的旋轉(zhuǎn)相位。
文檔編號F01L1/34GK103244218SQ20131003384
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月8日
發(fā)明者田中武裕, 山口隆, 大坪誠, 大江修平, 佐佐木岳嗣, 安木佑介, 岡邦晃 申請人:株式會社電裝