[发明专利]用于内燃机的可变阀动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的可变阀动装置，其能够改变进气阀的升程量以及打开和关闭时刻。 

背景技术

传统地，已知用于改变进气阀和出气阀的升程量的可变阀门升程机构以及用于改变阀门的打开和关闭时刻(相位)的可变阀门正时机构作为用于内燃机的可变阀动装置。越来越多的现代内燃机装配有上述两种结构，以便进一步改善燃料效率和输出性能。 

在具有可变阀门升程机构和可变阀门正时机构二者的内燃机中，如果仅仅将这两种机构合并，那么当升程量或者打开和关闭时刻显著改变时，活塞可能在其上止点附近与进气阀或者出气阀干涉。 

因此，已经研制了这样一种技术，其调节可变阀门升程机构和可变阀门正时机构的操作，以免进气阀和出气阀与活塞干涉(日本特开2008-115779号公报)。根据该专利文献，该技术具有用于通过可变阀门升程机构调节升程量的变化的调节装置，以及用于通过可变阀门正时机构调节阀门打开和关闭时刻的调节装置，并根据升程量调节阀门打开和关闭时刻，又根据阀门打开和关闭时刻调节升程量。 

然而，在上述专利文献中所述的技术中，可变阀门正时机构和可变阀门升程机构二者中的每一个都需要设置有调节装置，因此整个结构复杂。如果试图根据打开和关闭时刻来连续地保证高升程量，那么该可变阀门正时机构和可变阀门升程机构应该协作地受到调整控制。因此，该控制不可避免地复杂化。 

发明内容

本发明的目的是提供一种具有可变阀门升程机构和可变阀门正时机构的用于内燃机的可变阀动装置，其中可以通过简单的结构和控制来防止进气阀与活塞之间的干涉。 

为了实现本发明的目的，提供一种用于内燃机的可变阀动装置，其特征在于，包括：凸轮轴相位改变机构，其可变地控制内燃机的进气凸轮相对于曲轴的相位；以及可变阀门升程机构，其使得进气阀的关闭时刻的变化大于打开时刻，并且基本连续地改变进气阀的升程量和打开期间，其特征还在于，在通过所述凸轮轴相位改变机构将相位控制为最提前位置，并且通过所述可变阀门升程机构将升程量控制为最大值的状态下，设定该进气阀的升程量和打开期间，以免内燃机的进气阀与活塞相干涉。 

因此，可变阀门升程机构在基本不改变阀门打开时刻的情况下改变升程量，使得仅仅通过利用凸轮轴相位改变机构来设定相位的最提前位置就能够避免活塞与进气阀之间的干涉。因此，可变阀门升程机构不需要设置调整装置，并且可变阀门升程机构和凸轮轴相位改变机构不需要以彼此协作的方式调整。由此，在具有该两个这样的机构的内燃机中，能够通过简单的结构和控制防止进气阀与活塞之间的干涉。 

此外，即使在凸轮轴相位改变机构的最提前位置中，也能够驱动可变阀门升程机构以改变阀门打开期间，使得可以提升燃料效率。 

优选地，在通过凸轮轴相位改变机构将相位控制为最提前位置，并且通过可变阀门升程机构将升程量控制为最大值的状态下，该可变阀门升程机构应该基本地设置进气阀的升程量和打开期间，以免超过上止点处的升程。 

由此，在通过凸轮轴相位改变机构的最大提前角控制以及通过可变阀门升程机构的最大升程量控制的情况下，基于在上止点处的升程量设定可变阀门升程机构的进气阀的升程量和打开期间。因此，即使进气阀的打开时刻在可变阀门升程机构中提前，也能够防止与活塞的干涉。 

此外，优选地，应该通过油压制动器来驱动凸轮轴相位改变机构，并且应该通过电力制动器来驱动可变阀门升程机构。 

由此，通过电力制动器驱动可变阀门升程机构，使得即使油温与低温起动的情况一样低或者即使油压由于低速工作而上升不足，也能够准确地控制升程量。结果，即使在低温、低速工作时也能够提升燃料效率。 

此外，由于阀门升程量与空气量密切相关，所以可变阀门升程机构需要对变化具有非常高的响应性，因此电力制动器的使用是明智的。 

此外，优选地，可变阀动装置应该进一步包括保持装置，该保持装置设置在凸轮轴相位改变机构中，并且保持进气凸轮的相位在提前侧上。并且在发动机的低温、低速工作时，该保持装置保持进气凸轮的相位在提前侧上。 

因此，即使如低温启动时那样，油温很低，或者即使油压减小到如低速操作的状态中那样，进气阀的相位也被保持装置驱策到提前侧，使得可以通过利用可变阀门升程机构改变进气阀的升程量和关闭时刻来提升燃料效率。 

附图说明

通过下面给出的详细说明以及仅以实例的方式给出而不限制本发明的附图，本发明将变得更加清楚易懂，其中：