CN101889129A - 用于可变地调整内燃机换气阀的配气正时的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于可变地调整内燃机(1)换气阀(9a、9b)的配气正时的装置(10)，该装置(10)具有传动件(22)、从动件(23)、转角界定装置(42、43)和控制阀(37)，其中，设置有至少两个彼此相对地作用的压力室(35、36)，其中，通过对压力室(35、36)中的一个压力室在另一个压力室(35、36)同时排空的情况下施加压力介质，可以在从动件(23)与传动件(22)之间引起相移，其中，转角界定装置(42、43)在锁闭状态下阻止相位变化，其中，转角界定装置(42、43)在解锁状态下允许相位变化，其中，转角界定装置(42、43)通过压力介质的施加可以从锁闭状态转移到解锁状态，其中，控制阀(37)具有阀壳体(52)和控制活塞(54)，其中，在阀壳体(52)上构成有正好一个输入接口(P)、至少一个排出接口(T)、一个控制接口(S)和两个工作接口(A、B)，其中，输入接口(P)与压力源(47)连接，排出接口(T)与油箱连接，控制接口(S)与转角界定装置(42、43)连接而工作接口(A、B)与各一个压力室(35、36)连接，并且其中控制阀(37)布置在从动件(23)的中心容纳处(40)内。

Description

用于可变地调整内燃机换气阀的配气正时的装置

技术领域

本发明涉及一种用于可变地调整内燃机换气阀的配气正时的装置，该装置具有传动件、从动件、转角界定装置和控制阀，其中设置有至少两个彼此相对地作用的压力室，其中，通过对压力室中的一个压力室在另一个压力室同时排空的情况下施加压力介质，可以在从动件与传动件之间引起相移，其中，转角界定装置在锁闭状态下阻止相位变化，其中，转角界定装置在解锁状态下允许相位变化，其中，转角界定装置通过压力介质的施加可以从锁闭状态转移到解锁状态，其中，控制阀具有阀壳体和控制活塞，其中，在阀壳体上构成有正好一个输入接口、至少一个排出接口、一个控制接口和两个工作接口，其中，输入接口与压力源连接，排出接口与油箱连接，控制接口与转角界定装置连接而工作接口与各一个压力室连接，并且其中控制阀布置在从动件的中心容纳处内。

背景技术

在现代的内燃机中使用用于可变地调整换气阀的配气正时的装置，以便可以使曲轴与凸轮轴之间的相位关系在限定的角度范围内，在最大提前位置与最大滞后位置之间，可变地构造。为此目的将装置集成到传动系中，通过该传动系将转矩从曲轴传递到凸轮轴上。这种传动系例如可以作为皮带、链条或者齿轮传动装置来实现。

装置包括至少两个可以彼此相对地扭转的转子，其中，一个转子与曲轴保持传动连接而另一个转子与凸轮轴抗扭地连接。装置包括至少一个压力腔，该压力腔借助于可运动的部件被划分成两个彼此相对地作用的压力室。该可运动的部件与至少一个转子保持作用连接。通过向压力室导入压力介质或者从压力室导出压力介质来使可运动的部件在压力室内部移动，由此促使转子彼此相对地并因此促使凸轮轴相对于曲轴有针对性地扭转。

向压力室的压力介质流入或从压力室的压力介质流出借助于一般情况下为液压换向阀(控制阀)的控制单元来进行控制。控制单元又借助于调节器来进行控制，该调节器借助传感器的帮助来确定凸轮轴相对于曲轴的实际位置和标准位置(相位)并相互进行比较。如果两个位置之间的差异得以确定，那么向控制单元发送信号，该控制单元使向压力室的压力介质流与该信号相适应。

为了保证装置的功能，内燃机压力介质回路内的压力必须超过确定的数值。因为压力介质一般情况下由内燃机的油泵提供并且所提供的压力因此与内燃机的转速同步地上升，所以在确定的转速之下，油压还太小，以致于不能有针对性地改变或保持转子的相位。这例如可能是在内燃机的起动阶段期间或者在怠速阶段期间出现的情况。

在这些阶段期间，该装置会实施不受控制的振动，这导致内燃机出现噪声扩散增加、磨损增加、不平稳地运转和未处理排放增加。为了防止这种情况的出现，可以设置机械锁紧装置，该锁紧装置在内燃机的临界运行阶段期间将两个转子抗扭地相互联接，其中，这种联接可以通过对锁紧装置施加压力介质而被撤除。在此，锁紧位置可以设置在终端姿态(最大提前位置和最大滞后位置)中的一个终端姿态内或者在终端姿态之间。

例如由US 6,684,835B2公知一种这样的装置。在该实施方式中，装置以叶片结构型式得以实施，其中，外转子可转动地支承在作为叶轮构成的内转子上。此外设置有两个转角界定装置，其中，第一转角界定装置在锁闭状态下允许内转子相对于外转子在最大滞后位置与限定的中间位置(锁紧位置)之间的间隔内移位。第二转角界定装置在锁闭状态下允许内转子相对于外转子在中间位置与最大提前位置之间的间隔内扭转。如果两个转角界定装置处于锁闭状态下，那么内转子相对于外转子的相位限制在中间位置上。

每个转角界定装置由弹簧施加的锁紧销组成，该锁紧销布置在外转子的容纳处内。每个锁紧销借助于弹簧在内转子的方向上施加力。内转子上构成有滑槽，该滑槽在装置的确定的运行位置上与锁紧销相对而立。在该运行位置上，销可以嵌入到滑槽内。在此，相应的的转角界定装置从解锁状态过渡到锁闭状态。每个转角界定装置可以通过对滑槽施加压力介质而从锁闭状态转移到解锁状态。在这种情况下，压力介质将锁紧销挤回其容纳处内，由此内转子与外转子的机械联接被撤除。

对压力室和滑槽的施加压力介质借助于控制阀来进行，其中，在控制阀上此外构成有与压力室连通的两个工作接口和与锁紧槽连通的一个控制接口。由US 6,779,500B2公知其他的这种控制阀。该控制阀基本上由传统的4/3换向比例阀和2/2换向阀组成，该换向比例阀控制去往压力室的和来自压力室的压力介质流，该换向阀调节去往转角界定装置的和来自转角界定装置的压力介质流，其中，分阀(Teilventil)串联地布置。在此，两个分阀具有共同的控制活塞和共同的阀壳体。

这些实施方式的缺点是控制阀的很高的结构空间需求，特别是在阀壳体的轴向上。此外，缺点是很大数目的必须在控制活塞上构成的控制结构。这导致成本增加和更高的结构空间需求。另一个缺点在于，这些控制阀不适合作为布置在内转子中心容纳处内的中心阀来使用。一方面，控制阀具有两个输入接口，必须通过装置的内转子向这些输入接口导入压力介质。这增加了装置的复杂性和易出错性。此外，装置在轴向上被加宽地实施，因此阀的所有五个接口由内转子的容纳处来覆盖。这导致在制造装置时成本增加。此外，该装置的结构空间需求及该装置的重量有所增加。

发明内容

本发明的目的在于，示出一种用于利用控制阀可变地调整内燃机换气阀的配气正时的装置，其中，应该实现控制阀的尽可能简单并因此成本低廉的结构。此外，应该将控制阀的结构空间需求降到最低程度。

依据本发明，该目的通过如下方式得以实现，即，输入接口在轴向上布置在从动件和传动件的外部并且工作接口和控制接口能够以取决于控制活塞在阀壳体内部的位置的方式有选择地与输入接口连接或者与该输入接口分开。在本发明的具体实施方式中设置，工作接口、输入接口和控制接口构成为在阀壳体内的径向的开口。

在此，接口轴向地彼此错开并且以输入接口、工作接口、排出接口、工作接口、控制接口或者输入接口、控制接口、排出接口、工作接口、工作接口的顺序布置。

在本发明的改进形式中设置，在阀壳体上，有另一排出接口构成为轴向的接口。

此外可以设置，控制活塞空心地构成并且控制活塞内部在控制活塞相对于阀壳体的每个位置上均与输入接口连通。

在本发明的具体实施方式中提出，控制活塞内部可以通过控制活塞在阀壳体内部的适当定位而与工作接口中的每一个工作接口和控制接口连接。

可以设置，控制阀占据第一控制位置，在该控制位置上，第一工作接口仅与排出接口连通，第二工作接口仅与输入接口连通并且控制接口仅与轴向的排出接口连通。

在本发明的改进形式中提出，控制阀可以占据第二控制位置，在该控制位置上，第一工作接口仅与排出接口连通并且第二工作接口和控制接口仅与输入接口连通。

在此可以设置，控制阀可以占据第三控制位置，在该控制位置上，控制接口仅与输入接口连通，而工作接口既不与输入接口连通也不与排出接口中的一个排出接口连通。

此外提出，控制阀可以占据第四控制位置，在该控制位置上，第二工作接口仅与排出接口连通并且第一工作接口和控制接口仅与输入接口连通。

装置具有作为液压的调整传动装置(Stellantrieb)构成的调整装置和向调整装置供给压力介质的液压系统。调整装置例如可以像现有技术中那样以叶片结构型式或者以轴向活塞结构型式而构成。在后一种结构型式中，将两个压力室彼此分开的压力活塞通过压力介质的施加而在轴向上移动。在此，压力活塞的运动通过两个斜啮合齿对引起从动件与传动件之间的相对相位扭转。此外设置机械机构(转角界定装置)，以便使从动件与传动件机械上以确定的相位联接。这种联接例如可以通过如下方式进行，即，使可能的相位角限制在某一角度范围上或者可以使从动件与传动件之间以限定的相位产生抗扭的联接。转角界定装置可以占据锁闭状态(产生联接)和解锁状态(没有联接)。从锁闭状态向解锁状态的过渡通过对转角界定装置施加压力介质来进行。

当转角界定装置处于解锁状态时，通过对一个压力室或者一组压力室在另一个压力室或者另一组压力室排空的情况下施加压力介质，内转子23相对于外转子22进行相移。在转角界定装置的锁闭状态下，相移只在由转角界定装置所允许的范围内进行。

液压系统具有带有阀壳体和控制活塞的控制阀。阀壳体可以基本上呈空心圆柱体形地实施。在此，接口可以作为开口在呈圆柱体形的壳面上构成。在阀壳体的内部，控制活塞可以相对于该阀壳体占据多个位置，其中，由此可以实现多个控制位置。在此可以设置，控制活塞借助于调整单元在阀壳体的轴向上相对于该阀壳体移动。调整单元例如可以是电磁性质或者液压性质的。在每个控制位置上均产生不同接口的限定的连接。作为开口在阀壳体的壳面上构成的接口彼此错开地布置。因此，控制活塞和阀壳体可以基本上旋转对称地构成，由此可以使生产得以明显简化。

控制活塞具有多个控制结构。在此设置第一控制腔，该控制腔一方面在控制活塞的每个位置上与输入接口连通并且另一方面可以与工作接口中的一个工作接口和控制接口(或者另一工作接口)连接。在此可以设置控制活塞的位置，在这些位置上，第一控制腔仅与工作接口或者控制接口(或另一工作接口)连通。此外可以设置如下位置，即在这些位置上，第一控制腔与两个接口连通。通过借助于控制腔来对工作接口和控制接口(或者另一工作接口)进行控制，可以降低控制活塞的复杂性。需要的是少量的控制件，由此可以取消其花费大的加工并因此可以降低制造成本。此外，所需控制件数量的减少本身使轴向结构空间得以缩小，从而也可以设想使用中心阀。通过在阀壳体上适当地布置与第一控制腔共同作用的控制结构，可以限定控制阀的所希望的控制逻辑。

控制腔例如可以作为环形槽在控制活塞的外部壳面上构成。同样可以设想构成分环形槽。第一控制腔与输入接口之间的连接可以通过空心地构成的控制活塞的内部来进行。通过输入接口进入的压力介质可以通过活塞开口到达控制活塞的内部。此外可以设置其他的活塞开口，这些活塞开口将第一和/或第二控制腔与活塞内部连接起来。

通过接口以输入接口、工作接口(或控制接口)、排出接口、工作接口、控制接口(或工作接口)的顺序的布置，可以设置针对中心阀应用的控制阀。根据接口的顺序，控制阀的压力介质供给装置可以布置在调整装置的外部。在这种情况下，控制阀在轴向上从内转子凸出，其中，输入接口位于内转子的外部。因此，内转子的宽度仅需对应于工作接口、控制接口与排出接口之间的最大间距。内转子并因此调整装置因此可以更窄地构成。此外，为了将压力介质引向一个或者多个输入接口，在内转子的内部不需要压力介质管，由此简化了调整装置的结构并因此降低了制造成本。中心阀解决方案使得叶片在压力腔内更强地液压夹紧。

此外可以设置，控制阀可以占据第一控制位置，在该控制位置上，第一工作接口仅与油箱连通，第二工作接口仅与输入接口连通并且控制接口仅与油箱连通。此外可以设置第二控制位置，在该控制位置上，第一工作接口仅与油箱连通并且第二工作接口和控制接口仅与输入接口连通。此外可以设置第三控制位置，在该控制位置上，控制接口仅与输入接口连通，而工作接口既不与输入接口也不与排出接口中的一个排出接口连通。此外可以设置第四控制位置，在该控制位置上，第二工作接口仅与油箱连通并且第一工作接口和控制接口仅与输入接口连通。

因此，控制接口并因此转角界定装置在内燃机的起动期间(在该内燃机中，控制阀占据第一控制位置)与油箱连接。因此在起动期间确保内转子与外转子之间的联接。控制位置二至四允许在提前或滞后的配气正时的方向上进行相移或者在液压地固定相位的方向上进行相移。

附图说明

本发明的其他特征由下面的说明和附图得知，在这些附图中简化地示出本发明的实施例。其中：

图1只是非常示意性地示出内燃机，

图2a示出依据本发明的装置的俯视图，该装置用于利用液压回路来改变内燃机换气阀的配气正时，其中，控制阀只是被示意性地示出，

图2b示出图2a中装置沿线II B-II B的纵剖面，该装置带有控制阀，

图3a-3d示出图2b中控制阀在其不同控制位置上的各一个纵剖面。

具体实施方式

在图1中绘出的是内燃机1，其中，在气缸4内表示出的是处于曲轴2上的活塞3。曲轴2在所示的实施方式中通过各一个牵引机构传动装置5与进气凸轮轴6或排气凸轮轴7保持连接，其中，第一和第二装置10负责曲轴2与凸轮轴6、7之间的相对转动。凸轮轴6、7的凸轮8操作一个或多个进气换气阀9a或者操作一个或多个排气换气阀9b。同样可以设置的是，仅一个凸轮轴6、7配备有装置10或者仅设置一个设有装置10的凸轮轴6、7。

图2a和2b以俯视图或纵剖面示出依据本发明的装置10的实施方式。

装置10具有调整装置11和液压系统12。调整装置11具有传动件(外转子22)、与凸轮轴6、7抗扭地连接的从动件(内转子23)和两个侧盖24、25。内转子23以叶轮的形式实施并且具有基本上呈圆柱体形地实施的轮毂件(Nabenelement)26，在所示的实施方式中，五个叶片27从该轮毂件26的外部的呈圆柱体形的壳面在径向上向外延伸。在此，叶片27可以与轮毂件26单件式地构成。可供选择的是，叶片27可以像图2a中所示的那样单独地构成并且布置在轴向分布的、在轮毂件26上构成的叶片槽28内，其中，叶片27借助于未示出的、布置在叶片槽28的槽底与叶片27之间的弹簧件径向向外地施加力。

从外转子22的外部圆周壁29出发，多个凸起部30径向向内延伸。在所示的实施方式中，凸起部30与圆周壁29单件式地构成。但也可以设想如下的实施方式，即，在这些实施方式中，取代凸起部30而设置叶片，这些叶片安装在圆周壁29上并且径向向内延伸。外转子22借助于凸起部30的径向内置的圆周壁相对于内转子23可转动地支承在该内转子23上。

在圆周壁29的外部壳面上构成链轮21，借助于该链轮21通过未示出的链传动装置可以将转矩从凸轮轴2传递到外转子22上。链轮21可以作为单独的构件构成并且与内转子23抗扭连接或者与该内转子23单件式地构成。可供选择的是，也可以设置皮带或者齿轮传动装置。

各一个侧盖24、25布置在外转子22的轴向侧面中的一个轴向侧面上并且抗扭地固定在该轴向侧面上。在每个凸起部30内为此目的而设置轴向开口31，其中，每个轴向开口31由固定件32(例如螺栓或者螺丝)穿过，该固定件32用于将侧盖24、25抗扭地固定在外转子22上。

在装置10的内部，在各两个在周向上相邻的凸起部30之间构成压力腔33，该压力腔33在周向上由相邻的凸起部30的对置的、基本上径向分布的界定壁34来界定，在轴向上由侧盖24、25界定，径向向内由轮毂件26界定并且径向向外由圆周壁29界定。叶片27耸立在每个压力腔33上，其中，叶片27通过如下方式构成，即，使这些叶片27既贴靠在侧壁24、25上又贴靠在圆周壁29上。每个叶片27因此将相应的压力腔33分成两个彼此相对地作用的压力室35、36。

外转子22在限定的角度范围内以相对于内转子23可转动的方式布置，角度范围在内转子23的转动方向上通过如下方式来界定，即，每个叶片27贴靠在压力腔33的作为提前止挡部34a构成的一个界定壁34上(提前的配气正时)。角度范围在其他转动方向上类似地通过如下方式来界定，即，每个叶片27贴靠在压力腔33的充当滞后止挡部34b的另一个界定壁34上(滞后的配气正时)。可供选择的是，可以设置旋转界定装置，该旋转界定装置对外转子22相对于内转子23的转角范围进行界定。

通过对一组压力室35、36加压和对另一组减压，可以改变外转子22相对于内转子23的相位并因此可以改变凸轮轴6、7相对于曲轴2的相位。通过对两组压力室35、36加压，可以使两个转子22、23的相位彼此保持恒定。可供选择地可以设置，在恒定的相位阶段期间不对压力室35、36施加压力介质。作为液压的压力介质通常使用内燃机1的润滑油。

在内燃机1的起动期间或者在怠速阶段期间，装置10的压力介质供给不足以保证使叶片27在压力腔33的内部液压夹紧。为了阻止内转子23相对于外转子22不受控制地振动而设置有锁紧机构41，该锁紧机构41在两个转子22、23之间产生机械连接。在此，锁紧位置处于内转子23相对于外转子22的终端姿态中的一个终端姿态内。在这种情况下设置有转角界定装置42，其中，在转子22、23中的一个转子内布置有锁紧销44并且在另一个转子22、23内构成与锁紧销44相配的滑槽45。如果内转子23位于锁紧位置上，那么锁紧销44可以嵌入到滑槽45内并且因此在两个转子22、23之间产生机械抗扭的连接。

已表明具有优点的是，通过如下方式来选择锁紧位置，即，使叶片27在装置10的锁紧状态下位于提前止挡部34a与滞后止挡部34b之间的某一位置上。在图2a中示出这种锁紧机构41。该锁紧机构41由第一和第二转角界定装置42、43组成。在所示的实施方式中，每个转角界定装置42、43由可轴向移动的锁紧销44组成，其中，每个锁紧销44容纳在内转子23的孔内。此外，在第一侧壁24内以周向上分布的槽的形式构成有两个滑槽45。这些滑槽45在图2a中以不连续的线的形式来表示。每个锁紧销44借助于弹簧件46在第一侧盖24的方向上被施加力。如果内转子23相对于外转子22占据如下位置，即在该位置上，锁紧销44在轴向上与配属的滑槽45相对而立，那么该锁紧销44被挤入滑槽45内并且相应的转角界定装置42、43从解锁状态转移到锁闭状态。在此，第一转角界定装置42的滑槽45通过如下方式实施，即，使内转子23相对于外转子22的相位在第一转角界定装置42被锁闭时限制在最大滞后位置与锁紧位置之间的某一区域上。如果内转子23相对于外转子22位于锁紧位置上，那么第一转角界定装置42的锁紧销44贴靠在周向上通过滑槽45构成的止挡部上，由此阻止了在更加提前的配气正时的方向上继续移位。

第二转角界定装置43的滑槽45类似地通过如下方式来设计，即，在第二转角界定装置43被锁闭时使内转子23相对于外转子22的相位限制在最大提前位置与锁紧位置之间的某一区域上。

为了使转角界定装置42、43从锁闭状态转移到解锁状态而设置的是，相应的滑槽45被施加压力介质。由此，相应的锁紧销44逆着弹簧件46的力被挤回到孔内并且因此使转角界定得以撤除。

为了调整装置11的压力介质供给而设置有多个压力介质管38a、b、控制管48、控制阀37、压力介质泵47和油箱49。

在内转子23的内部设置有第一和第二压力介质管38a、38b。第一压力介质管38a从第一压力室35出发向内转子23的中心容纳处40延伸。第二压力介质管38b从第二压力室36出发同样向中心容纳处40延伸。压力介质管38a、b在图2a中出于概览的原因仅针对两个压力腔33示出。

为了对转角界定装置42、43施加压力介质而设置有控制管48，该控制管48从第一环形槽50出发在内转子23的中心容纳处40内通过第一侧盖24向滑槽45延伸。在此，第一环形槽50在装置10的每个相位内均与滑槽45连通。

在内转子23的容纳处40的内部布置有控制阀37。在所示的实施方式中，控制阀37容纳在空心地构成的凸轮轴6、7内，该凸轮轴6、7穿过内转子23的容纳处40。在此，内转子23例如借助于力或者材料配合的连接与凸轮轴6、7抗扭连接。

控制阀37具有第一和第二工作接口A、B、输入接口P、第三工作接口(控制接口S)和排出接口T、T_a。通过输入接口P可以从压力介质泵47向控制阀37导入压力介质。第一或第二工作接口A、B与第一或第二压力介质管38a、b连通。控制接口S与控制管48连通。通过排出接口T、T_a可以将压力介质从控制阀37导出到油箱49。

此外，控制阀37可以被转移到四个控制位置S1-S4上(图2a)。在第一控制位置S1上，第二工作接口B与输入接口P连通，而无论是第一工作接口A还是控制接口S均与排出接口T、T_a连接。该控制位置S1在内燃机1起动阶段期间被占据。在该阶段中，叶片27在压力腔33内的液压夹紧由于系统压力太小通常得不到保证。因为两个转角界定装置42、43的滑槽45通过控制管48和控制阀37与油箱49连接，所以两个转角界定装置42、43占据锁闭状态。因此，内转子23与外转子22机械连接，由此将相位固定在锁紧位置上。因为在控制阀37的该位置上转角界定装置42、43不是与压力介质泵47连接而是与油箱49连接，所以不存在意外解锁的危险。由此保证内燃机1的起动性能并且同时降低废气排放。

控制阀37的控制位置S2-S4示出的是装置10的调节位置，在该这些调节位置上进行在滞后的配气正时(第二控制位置S2)的方向上的移位或者在提前的配气正时(第四控制位置S4)的方向上的移位或者配气正时保持恒定(第三控制位置S3)。在这些控制位置S2-S4上，转角界定装置42、43的滑槽45通过控制管48和控制阀37与压力介质泵47连接。因此，在锁紧销44的端侧上施有系统压力，由此转角界定装置42、43占据解锁状态并且允许内转子23相对于外转子22进行相移。

在第二控制位置S2上，无论是第二工作接口B还是控制接口S均与输入接口P连通，而第一工作接口A则与排出接口T连接。因此，通过控制阀37和第二压力介质管38b从压力介质泵47向第二压力室36导入压力介质。同时进行的是，压力介质从第一压力室35通过第一压力介质管38a和控制阀37流向油箱49。因此，叶片27在压力腔33的内部在滞后止挡部34b的方向上运动。由此产生的结果是，凸轮轴6、7相对于曲轴2的相位在滞后的配气正时的方向上发生变化。

在第三控制位置S3上，仅控制接口S与输入接口P连通，而第一和第二工作接口A、B既不与油箱49也不与排出接口T、T_a连接。因此，压力介质既不被导向压力室35、36也不从这些压力室35、36导出。叶片27被液压夹紧，由此使内转子23相对于外转子22的相位固定并且因此使凸轮轴6、7相对于曲轴2的相位固定。

在第四控制位置S4上，无论是第一工作接口A还是控制接口S均与输入接口P连通，而第二工作接口B则与排出接口T连接。因此，通过控制阀37和第一压力介质管38a从压力介质泵47向第一压力室35导入压力介质。同时进行的是，压力介质从第二压力室36通过第二压力介质管38b和控制阀37流向油箱49。因此，叶片27在压力腔33的内部在提前止挡部34a的方向上运动。由此产生的结果是，凸轮轴6、7相对于凸轮轴2的相位在提前的配气正时的方向上发生变化。

在图3a-d中示出控制阀37。该控制阀37由未示出的调整单元和液压段51组成。液压段51由基本上呈空心圆柱体形地构成的阀壳体52和控制活塞54组成。阀壳体52承载接口A、B、P、S、T、T_a。除轴向排出接口T_a以外，接口A、B、P、S、T均作为开口在阀壳体52的呈圆柱体形的壁上构成，这些接口A、B、P、S、T通入在阀壳体52的外壳面上构成的环形槽内。工作接口A、B通过凸轮轴6、7上的开口与第一或第二压力介质管38a、b连通。控制接口S通过凸轮轴6、7上的开口与内转子23的第一环形槽50连通，控制管48通入该环形槽50内。

排出接口T通过凸轮轴6、7上的其他开口与在内转子23的容纳处40内构成的第二环形槽53连通。在此，第二环形槽53通过轴向孔39与调整装置11的外部保持连接。

接口A、B、P、S、T轴向地彼此错开并且以输入接口P、第一工作接口A、排出接口T、第二工作接口B、控制接口S的顺序布置。在此，除了输入接口P外，所有接口均布置在容纳处40的内部(图2b)。输入接口P在轴向上从调整装置11凸出。由此可以在调整装置11的外部向控制阀37导入压力介质。因此取消如下必要性，即，在内转子23的内部设置导入管，压力介质通过该导入管到达控制阀37。由此使内转子23的结构得以明显简化。

轴向排出接口T_a作为阀壳体52的轴向开口而构成。

控制活塞54基本上呈空心圆柱体形地实施并且可轴向移动地布置在阀壳体52的内部。在此，控制活塞54的轴向位置可以借助于未示出的调整单元来无级地调整。调整单元与弹簧55的力相反地作用，当调整单元不作用时该弹簧55使控制活塞54运动到起始位置内。弹簧55支撑在弹簧板55a上，该弹簧板55a固定在形成轴向排出接口T_a的轴向开口内。调整单元50例如可以作为电的调整单元而构成。

控制活塞54具有四个轴向地彼此相距开的控制腔56a、b、c、d。控制腔56a、b、c、d在所示的实施方式中作为环形槽在控制活塞54的外壳面上构成。除第四控制腔56d以外，控制腔56a、b、c均通过活塞开口57a、b、c与控制活塞54的内部连通。控制腔56a-d分别由两个环形接片58a-e来界定。在此，第一环形接片58a在轴向排出接口T_a的方向上界定第一控制腔56a而第五环形接片58e在未示出的调整单元的方向上界定输入接口P。第二环形接片58b将第一控制腔56a与第四控制腔56d分开。第三环形接片58c将第四控制腔56d与第二控制腔56b分开。第四环形接片58d将第二控制腔56b与第三控制腔56c分开。

取决于控制活塞54相对于阀壳体52的相对位置，控制腔56a-d与不同的接口A、B、P、S、T、T_a连通。

第一控制腔56a通过如下方式布置，即，可以产生与第二工作接口B和控制接口S的连通。

第二控制腔56b通过如下方式布置，即，可以产生与第一工作接口A的连通。

第三控制腔56c在控制活塞54的每个位置上均与输入接口P连通。

第四控制腔56d通过如下方式布置，即，可以产生与第二工作接口B或者第一工作接口A的连通。在此，第四控制腔56d始终与排出接口T连通。

借助图3a-d对控制阀37的功能进行阐述。这些附图的区别在于控制活塞54相对于阀壳体52的相对位置。在图3a中示出的是控制阀37处于如下状态，即在该状态中调整单元不作用。弹簧55将控制活塞54挤入起始位置，在该起始位置上，该控制活塞54贴靠在第一止挡部59上。在后面的附图3b-c中，控制活塞54相对于阀壳体52逆弹簧55的力错开了不断增加的距离段。

在控制阀37的在图3a中所示的状态下，压力介质通过输入接口P、第三控制腔56c和第三活塞开口57c到达控制活塞54的内部。压力介质从那里通过第一活塞开口57a和第一控制腔56a到达第二工作接口B。同时，由第二或第三环形接片58b、c阻断去往控制接口S或第一工作接口A的压力介质流。第一工作接口A借助于第四控制腔56d与排出接口T连接并且控制接口S与轴向排出接口T_a连接。

压力介质因此从压力介质泵47通过控制阀37到达第二压力室36，与此同时，压力介质从滑槽45和第一压力室35导出到油箱49。转角界定装置42、43因此处于锁闭状态并且因此阻止内转子23相对于外转子22的相移。

在图3b中，控制活塞54相对于阀壳体52逆弹簧55的力地偏移了距离x₁。通过输入接口P导入控制阀37的压力介质通过控制活塞54的内部到达第一控制腔56a并从那里到达第二工作接口B和控制接口S。同时，由第三环形接片58c阻断去往第一工作接口A的压力介质流。第一工作接口A此外借助于第四控制腔58d与排出接口T连接。第一环形接片58a将控制接口S与轴向排出接口T_a分开。

压力介质因此从压力介质泵47通过控制阀37到达第二压力室36和滑槽45，与此同时，压力介质从第一压力室35导出到油箱49。

因此，转角界定装置42、43转移到解锁状态。同时，通过去往第二压力室38的压力介质流和来自第一压力室35的压力介质流在滞后的配气正时的方向上出现相移。

在图3c中，控制活塞54相对于阀壳体52逆弹簧55的力地偏移了距离x₂，x₂＞x₁。通过输入接口P导入控制阀37的压力介质通过控制活塞54的内部到达第一控制腔56a并从那里到达控制接口S。同时，由第二或第三环形接片58b、c阻断去往两个工作接口A、B的压力介质流。同时，第二和第三环形接片58b、c阻断每个工作接口A、B与排出接口T之间的连接。第一环形接片58a此外将控制接口S与轴向排出接口T_a分开。

压力介质因此从压力介质泵47通过控制阀37到达滑槽45，与此同时，压力介质既不导入压力室35、36也不从这些压力室35、36导出。调整装置11因此被液压夹紧，也就是说，内转子23与外转子22之间不发生相移。

在图3d中，控制活塞54相对于阀壳体52逆弹簧55的力地偏移了距离x₃，x₃＞x₂。通过输入接口P导入控制阀37的压力介质通过控制活塞54的内部到达第一控制腔56a并从那里到达控制接口S。同时，压力介质通过控制活塞54的内部和第二活塞开口57b到达第二控制腔56b内并从那里到达第一工作接口A。输入接口P与第二工作接口B之间的连接由第二环形接片58b阻断。同样，从第一工作接口A到排出接口T的压力介质流由第三环形接片58c阻断。第二工作接口B借助于第四控制腔56d与排出接口T连接。第一环形接片58a此外将控制接口S与轴向排出接口T_a分开。

压力介质因此从压力介质泵47通过控制阀37到达第一压力室35和滑槽45，与此同时，压力介质从第二压力室36导出到油箱49。

因此，转角界定装置42、43转移到解锁状态。同时，通过去往第一压力室35的压力介质流和来自第二压力室36的压力介质流在滞后的配气正时的方向上出现相移。

所示的控制阀37一方面用于调节内转子23相对于外转子22的相位。此外，转角界定装置42、43的锁紧状态可以通过单独的控制接口S来控制。由于控制接口S与工作接口A、B分开，就降低了转角界定装置42、43意外锁闭或解锁的危险。附加地，关于控制接口S的控制逻辑可以不依赖于工作接口A、B的控制逻辑地实施并且因此根据相应的应用而进行量身定制。通过经由共同的控制腔56a向工作接口中的一个工作接口B和向控制接口S导入压力介质，控制活塞54的结构得以简化。取代现有技术中所需的五个或六个控制腔，控制阀37在功能性相同的情况下仅具有四个控制腔56a-d。这使控制活塞54得以显著简化。此外，花费大地待制造的控制棱边(控制腔56a-d的界定部)的数量被降至最低。因此，控制活塞54可以更加成本低廉地且更加过程可靠地被制造。此外，控制活塞54可以在轴向上更短地设计，由此布置在内燃机1的结构空间非常有限的区域内的控制阀37的结构空间需求得以明显减少。这既适用于其中有调整单元和液压段51相互连接的作为插入式阀的实施方式(控制阀37布置在调整装置11的外部)，也适用于其中有液压段51与调整单元分开地构成并且布置在调整单元11容纳处40内的中心阀应用(图2b)。

也可以设想如下实施方式，即在这些实施方式中，第一工作接口A和控制接口S互换地布置。

附图标记

1     内燃机

2     曲轴

3     活塞

4     气缸

5     牵引机构传动装置

6     进气凸轮轴

7     排气凸轮轴

8     凸轮

9a    进气换气阀

9b    排气换气阀

10    装置

11    调整装置

12    液压系统

21    链轮

22    外转子

23    内转子

24    侧盖

25    侧盖

26    轮毂件

27    叶片

28    叶片槽

29    圆周壁

30    -

31    轴向开口

32    固定件

33    压力腔

34    界定壁

34a   提前止挡部

34b   滞后止挡部

35    第一压力室

36    第二压力室

37    控制阀

38a   第一压力介质管

38b   第二压力介质管

39    轴向孔

40    容纳处

41    锁紧机构

42    转角界定装置

43    转角界定装置

44    锁紧销

45    滑槽

46    弹簧件

47    压力介质泵

48         控制管

49         油箱

50         第一环形槽

51         液压段

52         阀壳体

53         第二环形槽

54         控制活塞

55         弹簧

55a        弹簧板

56a        第一控制腔

56b        第二控制腔

56c        第三控制腔

56d        第四控制腔

57a        第一活塞开口

57b        第二活塞开口

57c        第三活塞开口

58a        第一环形接片

58b        第二环形接片

58c        第三环形接片

58d        第四环形接片

58e        第五环形接片

59         止挡部

A          第一工作接口

B          第二工作接口

P          输入接口

S          控制接口

T          排出接口

T_a         轴向排出接口

x₁-x₄      偏移量

S1         第一控制位置

S2    第二控制位置

S3    第三控制位置

S4    第四控制位置

Claims (10)

1.用于可变地调整内燃机(1)的换气阀(9a、9b)的配气正时的装置(10)，所述装置(10)具有

-传动件(22)、从动件(23)、转角界定装置(42、43)和控制阀(37)，

-其中，设置有至少两个相对地起作用的压力室(35、36)，

-其中，通过对所述压力室(35、36)中的一个压力室在另一个压力室(35、36)同时排空的情况下施加压力介质，能够在所述从动件(23)与所述传动件(22)之间引起相移，

-其中，所述转角界定装置(42、43)在锁闭状态下阻止相位变化，

-其中，所述转角界定装置(42、43)在解锁状态下允许相位变化，

-其中，所述转角界定装置(42、43)通过压力介质的施加能够从所述锁闭状态转移到所述解锁状态，

-其中，所述控制阀(37)具有阀壳体(52)和控制活塞(54)，

-其中，在所述阀壳体(52)上构成有正好一个输入接口(P)、至少一个排出接口(T)、一个控制接口(S)和两个工作接口(A、B)，

-其中，所述输入接口(P)与压力源(47)连接，所述排出接口(T)与油箱连接，所述控制接口(S)与所述转角界定装置(42、43)连接而所述工作接口(A、B)与各一个所述压力室(35、36)连接，并且

-其中，所述控制阀(37)布置在所述从动件(23)的中心容纳处(40)内，其特征在于，

-所述输入接口(P)在轴向上布置在所述从动件(23)和所述传动件(22)的外部，

-并且所述工作接口(A、B)和所述控制接口(S)，取决于所述控制活塞(54)在所述阀壳体(52)内部的位置，能够有选择地与所述输入接口(P)连接或者与所述输入接口(P)分开。

2.根据权利要求1所述的装置(2)，其特征在于，所述工作接口(A、B)、所述输入接口(P)和所述控制接口(S)构成为在所述阀壳体(52)内的径向的开口。

3.根据权利要求1所述的装置(2)，其特征在于，接口(A、B、P、S、T)轴向地彼此错开并且以输入接口(P)、工作接口(A)、排出接口(T)、工作接口(B)、控制接口(S)的顺序或者输入接口(P)、控制接口(S)、排出接口(T)、工作接口(B)、工作接口(A)的顺序布置。

4.根据权利要求5所述的装置(2)，其特征在于，在所述阀壳体(52)上，有另一排出接口(T_a)构成为轴向的接口。

5.根据权利要求1所述的装置(2)，其特征在于，所述控制活塞(54)空心地构成并且所述控制活塞(54)的内部在所述控制活塞(54)相对于所述阀壳体(52)的每个位置上均与所述输入接口(P)连通。

6.根据权利要求1所述的装置(2)，其特征在于，所述控制活塞(54)的所述内部能够通过所述控制活塞(54)在所述阀壳体(52)内部的适当定位而与所述工作接口(A、B)中的每个工作接口及所述控制接口(S)连接。

7.根据权利要求4所述的装置(2)，其特征在于，所述控制阀(37)能够占据第一控制位置(S1)，在所述第一控制位置(S1)上，第一工作接口(A)仅与所述排出接口(T)连通，第二工作接口(B)仅与所述输入接口连通并且所述控制接口(S)仅与所述轴向的排出接口(T_a)连通。

8.根据权利要求7所述的装置(2)，其特征在于，所述控制阀(37)能够占据第二控制位置(S2)，在所述第二控制位置(S2)上，所述第一工作接口(A)仅与所述排出接口(T)连通并且所述第二工作接口(B)及所述控制接口(S)仅与所述输入接口连通。

9.根据权利要求8所述的装置(2)，其特征在于，所述控制阀(37)能够占据第三控制位置(S3)，在所述第三控制位置(S3)上，所述控制接口(S)仅与所述输入接口连通，而所述工作接口(A、B)既不与所述输入接口(P)连通也不与所述排出接口(T、T_a)中的一个排出接口连通。

10.根据权利要求9所述的装置(2)，其特征在于，所述控制阀(37)能够占据第四控制位置(S4)，在所述第四控制位置(S4)上，所述第二工作接口(B)仅与所述排出接口(T)连通并且所述第一工作接口(A)及所述控制接口(S)仅与所述输入接口(P)连通。

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