阀正时控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种可适用于多种形式的内燃机而且启动性优异的阀正时控制装置。其在对内燃机的进气阀进行开闭的进气阀用的凸轮轴和对排气阀进行开闭的排气阀用的凸轮轴分别具有阀正时控制装置，同时，进气阀用的阀正时控制装置和排气阀用的阀正时控制装置的至少任一方为电动式；其还具有控制单元，在进气阀用的阀正时控制装置或排气阀用的阀正时控制装置中的电动式的阀正时控制装置发生故障时，上述控制单元使发生故障的阀正时控制装置的相位变换为最大提前角相位，同时使未发生故障的阀正时控制装置向提前角侧变换相位，以降低进气阀和排气阀的重叠量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及设于内燃机的阀正时控制装置。
技术介绍
以往，作为这样的阀正时控制装置，例如，有如专利文献1所示的阀正时控制装置。即在该阀正时控制装置中，为使内燃机在发生故障的情况下也能够启动，而将为了用于进气阀而设置的电动式阀正时控制装置的相位控制在最大滞后角侧，同时，将排气阀用的阀正时控制装置的相位控制在最大提前角侧。在该内燃机中，在电动式阀正时控制装置发生故障，驱动用的电动机无法发挥作用的情况下，设于阀正时控制装置的行星齿轮机构中的行星齿轮的转矩将消失。其结果是，与内燃机的曲轴联动的齿圈(ringgear)和连结于凸轮轴的太阳齿轮(sungear)无法以相同的旋转周期旋转。由于凸轮轴受到设于进气阀的弹簧产生的阻力，因此驱动力未能传递到的凸轮轴将相对于齿圈趋向滞后角，并于机械制动器的位置达到最大滞后角位置。在该内燃机中，即使在将凸轮轴设定于最大滞后角相位的情况下，该最大滞后角相位也为适合内燃机启动的位置。因此，即使在电动式阀正时控制装置发生故障的情况下内燃机也能够启动。专利文献专利文献1：日本专利特开2004-316635号公报
技术实现思路
然而，在内燃机中，从提高燃料消耗效率等目的出发，存在于内燃机启动之后使进气阀进一步向滞后角侧变位，在此状态下运转的、例如采用阿特金森循环(Atkinsoncycle)的内燃机。如果为这样的内燃机，则如上述现有的内燃机一般，如果在阀正时控制装置发生故障时进气阀变位至最大滞后角相位，则在该相位，内燃机无法再次启动。尤其是在低温时，由于无法保证气缸的实际压缩比而无法使气缸内部的温度升高，从而致使点火性降低。因此，上述现有技术无法适应如今的各种形式的内燃机，尚有可改善的余地。因此，人们期望提供一种可适用于多种形式的内燃机而且启动性优异的阀正时控制装置。本专利技术的阀正时控制装置所涉及的结构特征在于，其具有：电动式阀正时控制装置和控制单元，上述电动式阀正时控制装置设于对内燃机的进气阀进行开闭的第1凸轮轴和对内燃机的排气阀进行开闭的第2凸轮轴的至少任意一方；上述控制单元在上述电动式阀正时控制装置发生故障时，使该电动式阀正时控制装置的相位变换为最大提前角相位。例如，在设于进气阀用的第1凸轮轴的电动式阀正时控制装置发生故障时，通过使其变换为最大提前角相位，能够提高内燃机的气缸的压缩性并确保内燃机的启动性。另一方面，在设于排气阀用的第2凸轮轴的电动式阀正时控制装置发生故障，并被变换为最大提前角相位的情况下，原本在排气阀中，适于启动内燃气的相位位于最大提前角相位侧。因此内燃机的启动性不会因该相位的变化而大幅变化。如此，在本结构中，无论电动式阀正时控制装置位于进气阀侧还是排气阀侧，在发生故障时都能够通过变换为最大提前角相位来确保内燃机的启动性。在另一阀正时控制装置中，也可形成为在上述电动式阀正时控制装置发生故障时，上述控制单元使内燃机的怠速转速增大至预先设定的转速。如上所述，在使发生故障的电动式阀正时控制装置的相位变换为最大提前角相位的情况下，进气阀和排气阀的相对相位将偏离启动内燃机时的最适合的相对相位。为了弥补该情况下内燃机的启动性的恶化，在本结构中将提高内燃机的怠速转速。通过该方式，供给至气缸的混合气的量将增大，混合气的燃烧性升高，从而改善启动性。在另一阀正时控制装置中，也可形成为：具有检测上述第1凸轮轴和上述第2凸轮轴各自的旋转角的凸轮轴传感器，上述第1凸轮轴和上述第2凸轮轴共同一体地形成于内转子；同时，还具有检测与外转子同步旋转的曲轴的旋转角的曲轴传感器，上述外转子在与上述内转子相同的轴心上旋转；在上述电动式阀正时控制装置发生故障时，上述控制单元根据上述进气阀和上述排气阀的开闭时间的设定状态，基于通过上述凸轮轴传感器以及上述曲轴传感器检测到的信息以及预先储存于上述控制单元的映射图(map)，使上述内燃机的点火时间提前。如上所述，在使发生故障的电动式阀正时控制装置的相位变换为最大提前角相位的情况下，混入气缸内的混合气的废气量将发生变化。因此，存在火焰的传播性发生变化，点火性变差的情况。因此，在本结构中，例如，在第1凸轮轴以及第2凸轮轴的附近设置凸轮轴传感器，在曲轴的附近设置曲轴传感器以得到它们的检测信息，并进一步根据这些轴的相位关系预先制作映射图。该映射图例如事先设于控制单元。如果为本结构，则能够掌握进气阀和排气阀的开闭状态以及活塞的位置，并能够根据它们的位置关系决定最合适的点火时间。即通过使点火时间提前，能够提高混合气的燃烧程度，从而改善内燃机的启动性。在另一阀正时控制装置中，也可形成为：在上述第1凸轮轴设有第1阀正时控制装置，在上述第2凸轮轴设有第2阀正时控制装置，在其中的电动式阀正时控制装置发生故障并被变换为最大提前角相位，而未发生故障的另一个阀正时控制装置能够进一步向提前角方向变换相位时，上述控制单元使上述另一个阀正时控制装置向提前角侧变换相位，以使得与在仅有上述发生故障的电动式阀正时控制装置被控制于最大提前角的状态下，上述进气阀的开放期间和上述排气阀的开放期间相互重叠的期间相比，使上述未发生故障的另一个阀正时控制装置向提前角方向变换相位后的重叠期间变短。如本结构所示，通过使发生故障的电动式阀正时控制装置变换为最大提前角相位，并在可能的情况下使未发生故障的另一个阀正时控制装置也向提前角侧变换相位，能够提高内燃机的气缸的压缩性并确保启动，并且，由于不受进气阀的最大滞后角相位的特性限制，容易适用于多种形式的内燃机。例如，在采用阿特金森循环，并且在启动时进气阀的相位被设定于相位变换范围的中间位置的内燃机中，假设在阀正时控制装置发生故障的情况下，将进气阀的相位设定于最大滞后角相位，则在此情况下将无法得到必需的压缩比从而无法启动。另一方面，在不采用阿特金森循环，并且设定为在进气阀位于最大滞后角相位的情况下也能够启动的内燃机中，即使在发生故障时将进气阀设于最大滞后角相位，也能够无特别问题地进行启动。从该点出发，在本结构中，在电动式阀正时控制装置发生故障的情况下，由于使两个装置向提前角侧变换相位，因此不会受上述内燃机的形式差异的影响。因此，能够得到对多种形式的内燃机均可适用的阀正时控制装置。在另一阀正时控制装置中，可将上述第1阀正时控制装置设为电动式，将上述第2阀正时控制装置设为油压式。如本结构所示，通过将进气阀用的阀正时控制装置设置为电动式，以形成如一般的阀正时控制装置般不利用油压的结构，即使在内燃机启动时，供给至内燃机的各个部分的油压充分升高之前，也能够对进气阀的开闭时间进行控制。因此，能够提高在内燃机启动时更为重要的进气控制的可靠性。另一方面，通过将排气阀用的阀正时控制装置设置为油压式，阀正时控制装置的结构将变得比电动式的阀正时控制装置更加简单且紧凑，从而能够不损失对内燃机的装载性并且抑制成本的增加。附图说明图1为表示本实施方式的阀正时控制装置的结构的说明图。图2为表示阀正时控制装置的驱动力传递机构的详细情况的说明图。图3为表示进气阀和排气阀的相位设定状态的说明图。图4为表示阀正时控制装置的控制形态的流程图。图5位表示阀正时控制装置的控制形态的时间图。具体实施方式(概要)以下，基于附图1～5对本实施方式进行说明。图1表示设有本实施方式所涉及的第1阀正时控制装置以及第2阀正本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阀正时控制装置，其具有：电动式阀正时控制装置，所述电动式阀正时控制装置设于对内燃机的进气阀进行开闭的第1凸轮轴以及对内燃机的排气阀进行开闭的第2凸轮轴的至少任意一方；以及，控制单元，所述控制单元在所述电动式阀正时控制装置发生故障时，使该电动式阀正时控制装置的相位变换为最大提前角相位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.26 JP 2014-1965051.一种阀正时控制装置，其具有：电动式阀正时控制装置，所述电动式阀正时控制装置设于对内燃机的进气阀进行开闭的第1凸轮轴以及对内燃机的排气阀进行开闭的第2凸轮轴的至少任意一方；以及，控制单元，所述控制单元在所述电动式阀正时控制装置发生故障时，使该电动式阀正时控制装置的相位变换为最大提前角相位。2.如权利要求1所述的阀正时控制装置，其中，在所述电动式阀正时控制装置发生故障时，所述控制单元使内燃机的怠速转速增大至预先设定的转速。3.如权利要求1或2所述的阀正时控制装置，其具有：凸轮轴传感器，所述凸轮轴传感器检测所述第1凸轮轴以及所述第2凸轮轴各自的旋转角；曲轴传感器，所述曲轴传感器检测曲轴的旋转角；外转子，所述外转子与所述内燃机的曲轴同步旋转；以及，内转子，所述内转子以可在与所述外转子相同的轴上旋转的方式被支承，在所述电动式阀正时控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：金子雅昭，
申请(专利权)人：爱信精机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP