[发明专利]具有可变气门装置的内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有凸轮相位改变机构的内燃机，该凸轮相位改 变机构能够改变进气凸轮的相位。

背景技术

传统地，存在这样的内燃机，其包括作为变化进气门的打开和关 闭正时的可变气门装置的凸轮相位改变机构，该凸轮相位改变机构改 变进气凸轮的相位。此外，已经发展了一种技术，其中，将上述凸轮 相位改变机构应用于在一个气缸上具有多个进气门的内燃机。根据该 技术，仅仅一部分进气门的打开和关闭正时根据内燃机的负载和旋转 速度来变化。

在这样改变多个进气门中的一部分的打开和关闭正时的内燃机 中，例如在轻载操作时，一部分进气门的打开和关闭正时延迟，使得 进气门的打开时段作为整体朝着延迟角侧增加，从而缓解了泵气损失 (日本特开平3-202602号公报)。

然而，在上面的专利文献中描述的技术存在不可避免的增大了气 门机构的尺寸的问题，因为相对于内燃机横向地设置了两个用于驱动 进气门的凸轮轴。

此外，为了提高可燃性，独立于关闭正时来改变每个进气门的打 开正时是明智的。具体地，尽管进气门的关闭正时应该优选为是在很 大程度上可变的，但是气门打开正时仅仅需要是略微可变的。另一方 面，如上面专利文献中描述的技术，对于单一的凸轮相位改变机构来 说很难适当地控制必要的可变范围不同的进气门的打开正时和关闭正 时两者。

发明内容

本发明的目的是提供一种可变气门装置，其能够以独立的方式适 当可变地控制进气门的打开正时和关闭正时两者，且将气门机构控制 在小型的尺寸。

为了实现上面的目的，本发明提供了一种具有可变气门装置的内 燃机，其具有设置在进气凸轮轴的一个端部上并且可变地改变进气门 的驱动凸轮相对于内燃机的曲轴的相位的凸轮相位改变机构。将所述 凸轮相位改变机构构造成使得两个叶片式液压致动器相对于进气凸轮 轴同轴地设置，该两个叶片式液压致动器的以相同的供给油压产生的 可变相位转矩是不同的。

因此，该凸轮相位改变机构由两个叶片式致动器形成，使得能够 由该一个和另一个致动器以独立的方式分别可变地控制进气门的打开 正时和关闭正时。此外，由于这两个叶片式致动器的以相同供给油压 产生的可变相位转矩是不同的，所以能够用必要的可变响应性单独且 合适地控制打开正时和关闭正时。

优选地，曲轴的旋转应该被输入到两个叶片式液压致动器中的第 一叶片式液压致动器，而该第一液压致动器的旋转应该被输入到第二 叶片式液压致动器，并且以相同供给油压产生的第一叶片式液压致动 器的可变相位转矩应该大于第二叶片式液压致动器的可变相位转矩。

因此，以相同供给油压产生的第一叶片式液压致动器的可变相位 转矩大于第二叶片式液压致动器的可变相位转矩，使得第一叶片式液 压致动器可以可靠地改变凸轮相位。此外，不需要增大连接于内燃机 的油泵的容量，因此没有增加摩擦。此外，可以根据最佳的叶片油分 布实现高响应性相位改变，因此可以可靠地降低泵气损失。

此外，优选地，第二叶片式液压致动器应该被设定为具有比第一 叶片式液压致动器更宽的可变相位角度范围。

因此，以相同供给油压产生的第一叶片式液压致动器的可变相位 转矩比第二叶片式液压致动器产生的高，使得可以将第二叶片式液压 致动器的可变相位角度范围设定得更大。因此，可以将进气门打开期 间的变化设定得更大，使得可以进一步降低泵气损失。

此外，优选地，内燃机在每个气缸中应该包括第一进气门和第二 进气门，凸轮轴应该包括第一进气门的驱动凸轮被固定的空心的第一 进气凸轮轴，以及第二进气门的驱动凸轮被固定并且可旋转地插入在 第一进气凸轮轴中的第二进气凸轮轴，并且第一叶片式液压致动器应 该设置于第一进气凸轮轴的端部上，而第二叶片式液压致动器应该设 置于第二进气凸轮轴的端部上。

由此，能够通过使第一叶片式液压致动器动作，而使第一进气凸 轮轴旋转，从而改变第一进气门的打开和关闭正时，另一方面，通过 使第二叶片式液压致动器动作，而使第二进气凸轮轴旋转，从而改变 第二进气门的打开和关闭正时。因此，可以用小型的构造单独且可变 地控制第一和第二进气门的打开和关闭正时。

此外，优选地，第二叶片式液压致动器的叶片数应该比第一叶片 式液压致动器的叶片数少。

因此，可以将第二叶片式液压致动器的可变相位范围设定为比第 一叶片式液压致动器的更大。