DE102009056023A1 - Camshaft adjuster for camshaft, has valve housing with openings communicating with partial chamber and other openings communicating with another partial chamber - Google Patents

Camshaft adjuster for camshaft, has valve housing with openings communicating with partial chamber and other openings communicating with another partial chamber Download PDF

Info

Publication number
DE102009056023A1
DE102009056023A1 DE200910056023 DE102009056023A DE102009056023A1 DE 102009056023 A1 DE102009056023 A1 DE 102009056023A1 DE 200910056023 DE200910056023 DE 200910056023 DE 102009056023 A DE102009056023 A DE 102009056023A DE 102009056023 A1 DE102009056023 A1 DE 102009056023A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
chamber
openings
camshaft
sub
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200910056023
Other languages
German (de)
Inventor
Gerhard Scheidig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE200910056023 priority Critical patent/DE102009056023A1/en
Publication of DE102009056023A1 publication Critical patent/DE102009056023A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/34409Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear by torque-responsive means

Abstract

The camshaft adjuster (11) has a valve housing with openings communicating with a partial chamber and other openings communicating with another partial chamber. The valve housing rotates with a camshaft. The openings are closed and released by opening covers arranged on the surface of a valve piston.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine mit einer hydraulischen Phasenstelleinrichtung, wobei die Phasenstelleinrichtung in Antriebsverbindung mit einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle bringbar ist und zumindest eine Frühverstellkammer und zumindest eine Spätverstellkammer aufweist, denen über Druckmittelleitungen Druckmittel zugeführt bzw. aus diesen abgeführt werden kann, wobei durch Druckmittelzufuhr zu den Verstellkammern eine Phasenlage der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle verstellt werden kann.The invention relates to a device for the variable adjustment of the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine with a hydraulic phase adjusting device, wherein the phase adjusting device can be brought into driving connection with a crankshaft and a camshaft and at least one Frühverstellkammer and at least one Spätverstellkammer which supplied via pressure medium lines pressure medium or from this can be dissipated, with a phasing of the camshaft relative to the crankshaft can be adjusted by pressure medium supply to the adjustment.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

In modernen Brennkraftmaschinen werden Vorrichtungen zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen eingesetzt, um die Phasenlage einer Nockenwelle relativ zu einer Kurbelwelle in einem definierten Winkelbereich, zwischen einer maximalen Früh- und einer maximalen Spätposition, variabel gestalten zu können. Zu diesem Zweck ist eine hydraulische Phasenstelleinrichtung der Vorrichtung in einen Antriebsstrang integriert, über welchen Drehmoment von der Kurbelwelle auf die Nockenwelle übertragen wird. Dieser Antriebsstrang kann beispielsweise als Riemen-, Ketten- oder Zahnradtrieb realisiert sein. Wesentliche Kennzahlen derartiger Vorrichtungen sind die Phasenverstellgeschwindigkeit und der Bedarf an Druckmittel. Um die Phasenlage den unterschiedlichen Fahrsituationen optimal anpassen zu können sind hohe Phasenverstellgeschwindigkeiten wünschenswert. Des Weiteren wird im Rahmen von Verbrauchssenkungsmaßnahmen ein immer geringerer Druckmittelbedarf gefordert, um die Druckmittelpumpe der Brennkraftmaschine kleiner auslegen zu können oder die Fördermenge bei Einsatz von geregelten Druckmittelpumpen senken zu können.In modern internal combustion engines devices for variable adjustment of the timing of gas exchange valves are used to make the phase position of a camshaft relative to a crankshaft in a defined angular range, between a maximum early and a maximum late position variable. For this purpose, a hydraulic phase adjusting device of the device is integrated into a drive train, via which torque is transmitted from the crankshaft to the camshaft. This drive train can be realized for example as a belt, chain or gear drive. Essential characteristics of such devices are the Phasenverstellgeschwindigkeit and the need for pressure medium. In order to be able to optimally adapt the phase position to the different driving situations, high phase adjustment speeds are desirable. Furthermore, in the context of consumption reduction measures, an ever lower pressure medium requirement is required to be able to design the pressure medium pump of the internal combustion engine smaller or to be able to reduce the delivery rate when using regulated pressure medium pumps.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der EP 0 806 550 A1 bekannt. Die Vorrichtung umfasst eine Phasenstelleinrichtung in Flügelzellenbauweise mit einem Antriebselement, welches in Antriebsverbindung mit der Kurbelwelle steht, und einem Abtriebselement, das drehfest mit der Nockenwelle verbunden ist. Innerhalb der Phasenstelleinrichtung sind mehrere Druckräume ausgebildet, wobei jeder der Druckräume mittels eines Flügels in zwei gegeneinander winkende Druckkammern unterteilt wird. Durch Druckmittelzufuhr zu bzw. Druckmittelabfuhr von den Druckkammern werden die Flügel innerhalb der Druckräume verschoben, wodurch eine Änderung der Phasenlage zwischen dem Abtriebselements und dem Antriebselement erfolgt. Dabei wird das zur Phasenverstellung benötigte Druckmittel von einer Druckmittelpumpe der Brennkraftmaschine bereitgestellt und mittels eines Steuerventils selektiv zu den Früh- bzw. Spätverstellkammern geleitet. Das aus der Phasenstelleinrichtung ausfließende Druckmittel wird in ein Druckmittelreservoir, den Ölsumpf der Brennkraftmaschine, geleitet. Die Phasenverstellung erfolgt somit mittels des von der Druckmittelpumpe der Brennkraftmaschine bereitgestellten Systemdrucks.Such a device is for example from the EP 0 806 550 A1 known. The device comprises a vane-type phase-adjusting device with a drive element, which is in drive connection with the crankshaft, and an output element, which is non-rotatably connected to the camshaft. Within the phase adjusting multiple pressure chambers are formed, each of the pressure chambers is divided by a wing in two mutually beckoning pressure chambers. By supplying pressure medium to or pressure medium discharge from the pressure chambers, the wings are displaced within the pressure chambers, whereby a change in the phase position between the output element and the drive element takes place. In this case, the pressure medium required for the phase adjustment is provided by a pressure medium pump of the internal combustion engine and directed by means of a control valve selectively to the early or late adjustment. The pressure medium flowing out of the phase adjusting device is directed into a pressure medium reservoir, the oil sump of the internal combustion engine. The phase adjustment thus takes place by means of the system pressure provided by the pressure medium pump of the internal combustion engine.

Eine weitere Vorrichtung ist beispielsweise aus der US 5,107,804 A bekannt. In dieser Ausführungsform ist die Phasenstelleinrichtung ebenfalls in Flügelzellenbauart ausgebildet und mehrere Früh- bzw. Spätverstellkammer vorgesehen. Im Unterschied zu der EP 0 806 550 A1 erfolgt die Phasenverstellung nicht durch Druckmittelbeaufschlagung der Druckkammern durch eine Druckmittelpumpe, sondern es werden Wechselmomente ausgenutzt, die auf die Nockenwelle wirken. Die Wechselmomente werden durch das Abwälzen der Nocken auf den mit jeweils einer Ventilfeder vorgespannten Gaswechselventilen verursacht. Dabei wird die Rotationsbewegung der Nockenwelle während des Öffnens der Gaswechselventile gebremst und während des Schließens beschleunigt. Diese Wechselmomente werden auf die Phasenstelleinrichtung übertragen, so dass die Flügel periodisch in Richtung des Spät- und Frühanschlags mit einer Kraft beaufschlagt werden. Dadurch werden abwechselnd in den Frühverstellkammern und den Spätverstellkammern Druckspitzen erzeugt. Soll die Phasenlage konstant gehalten werden, so wird ein Abfließen von Druckmittel aus den Druckkammern verhindert. Im Falle einer Phasenverstellung in Richtung früherer Steuerzeiten wird ein Abfließen von Druckmittel aus den Frühverstellkammern verhindert, selbst in den Zeitpunkten, in denen in den Frühverstellkammern Druckspitzen erzeugt werden. Steigt auf Grund der Wechselmomente der Druck in den Spätverstellkammern an, so wird dieser Druck genutzt um Druckmittel aus den Spätverstellkammern unter dem Druck der generierten Druckspitze in die Frühverstellkammern zu leiten. Analog erfolg eine Phasenverstellung in Richtung späterer Steuerzeiten. Zusätzlich sind die Druckkammern mit einer Druckmittelpumpe verbunden, allerdings nur um Leckagen aus der Phasenstelleinrichtung auszugleichen. Die Phasenverstellung erfolgt somit durch das Umleiten von Druckmittel aus den zu entleerenden Druckkammern in die zu befüllenden Druckkammern unter dem Druck der generierten Druckspitze.Another device is for example from the US 5,107,804 A known. In this embodiment, the phase adjusting device is also formed in Flügelzellenbauart and several early or late adjustment provided. Unlike the EP 0 806 550 A1 the phase adjustment is not done by pressurizing the pressure chambers by a pressure medium pump, but it is exploited alternating torques acting on the camshaft. The alternating moments are caused by the rolling of the cams on each biased with a valve spring gas exchange valves. The rotational movement of the camshaft is braked during the opening of the gas exchange valves and accelerated during closing. These alternating moments are transmitted to the phase adjusting device, so that the wings are periodically applied in the direction of the late and early attack with a force. As a result, pressure peaks are generated alternately in the advance chambers and the retard chambers. If the phase position is to be kept constant, then a flow of pressure medium from the pressure chambers is prevented. In the case of a phase adjustment in the direction of earlier control times, a drainage of pressure medium from the advance chambers is prevented, even at the times in which pressure peaks are generated in the advance chambers. Increases due to the alternating moments of the pressure in the retardation, so this pressure is used to direct pressure medium from the retardation under the pressure of the generated pressure peak in the advance chambers. Analog succeeds a phase adjustment in the direction of later timing. In addition, the pressure chambers are connected to a pressure medium pump, but only to compensate for leaks from the phase adjusting device. The phase adjustment is thus carried out by diverting pressure medium from the pressure chambers to be emptied into the pressure chambers to be filled under the pressure of the generated pressure peak.

Eine weitere Vorrichtung ist aus der US 2009/0133652 A1 bekannt. In dieser Ausführungsform erfolgt eine Phasenverstellung bei geringen Wechselmomenten, analog zu der Vorrichtung aus der EP 0 806 550 A1 , durch Druckbeaufschlagung der Frühverstellkammern oder der Spätverstellkammern durch eine Druckmittelpumpe, bei gleichzeitigem Druckmittelabfluss von den anderen Druckkammern zu dem Ölsumpf der Brennkraftmaschine. Bei hohen Wechselmomenten werden, analog zu der Vorrichtung aus der US 5,107,804 A , diese genutzt, um das Druckmittel unter hohem Druck aus den Frühverstellkammern (Spätverstellkammern) in die Spätverstellkammern (Frühverstellkammern) zu leiten. Dabei wird das aus den Druckkammern ausgestoßene Druckmittel zu einem Steuerventil zurückgeführt, das die Druckmittelzufuhr zu bzw. den Druckmittelabfluss von den Druckkammern steuert. Dieses Druckmittel gelangt über Rückschlagventile innerhalb des Steuerventils zu dem Zulaufanschluss, der mit der Druckmittelpumpe verbunden ist, wobei ein Teil des Druckmittels in das Druckmittelreservoir der Brennkraftmaschine ausgestoßen wird.Another device is from the US 2009/0133652 A1 known. In this embodiment, a phase adjustment takes place at low alternating torques, analogous to the device of the EP 0 806 550 A1 , By pressurizing the Frühverstellkammern or the Spätverstellkammern by a pressure medium pump, at the same pressure medium discharge from the other pressure chambers to the oil sump of the internal combustion engine. At high alternating torques, analogous to the device from the US 5,107,804 A , These used to direct the pressure medium under high pressure from the Frühverstellkammern (Spätverstellkammern) in the Spätverstellkammern (Frühverstellkammern). In this case, the pressure medium ejected from the pressure chambers is returned to a control valve which controls the pressure medium supply to or the pressure medium discharge from the pressure chambers. This pressure medium passes via check valves within the control valve to the inlet connection, which is connected to the pressure medium pump, wherein a portion of the pressure medium is ejected into the pressure medium reservoir of the internal combustion engine.

Die EP 2 075 421 A1 offenbart ein Ventil für einen Nockenwellenversteller. Das Ventil umfasst einen Ventilkolben, welcher drehbar in einem Ventilgehäuse angeordnet ist. Zu- und Abläufe für Drucköl, sind so angeordnet, dass durch Stellung des Ventilkolbens Drucköl zu den Verstellkammern und zu einem Verriegelungsmechanismus geleitet werden kann. Dabei kann der Verriegelungsmechanismus nicht nur in einer Endstellung des Nockenwellenverstellers, also in einem Anschlag in der Spät- oder Frühstellung aktiviert werden, sondern auch in einer Zwischenstellung. Hierdurch wird eine Mittenlagenverriegelung ermöglicht, die je nach Motoranwendung sinnvoll sein kann.The EP 2 075 421 A1 discloses a valve for a phaser. The valve comprises a valve piston which is rotatably arranged in a valve housing. Inlets and outlets for pressure oil, are arranged so that by adjusting the valve piston pressure oil can be passed to the adjustment chambers and a locking mechanism. In this case, the locking mechanism can be activated not only in an end position of the camshaft adjuster, ie in a stop in the late or early position, but also in an intermediate position. As a result, a Mittenlagenverriegelung is possible, which may be useful depending on the engine application.

Die DE 198 50 947 zeigt eine Vorrichtung zur Steuerung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine mit wenigstens einem Antriebsmittel, wenigstens einer Nockenwelle mit Nocken, wenigstens einer hydraulisch betätigbaren Verstelleinrichtung zur Verstellung des Relativ-Verdrehwinkels zwischen dem Antriebsmittel und der Nockenwelle, wenigstens einer Hydraulikfluid-Versorgungseinrichtung zur Beaufschlagung der Verstelleinrichtung und wenigstens einer Zwangssteuerungs-Einrichtung, durch die die hydraulische Beaufschlagung der Verstelleinrichtung in Abhängigkeit von dem absoluten Verdrehwinkel der Nockenwelle und/oder der Nocken wenigstens zeitweise und/oder wenigstens teilweise beeinflussbar ist. Hierbei wird eine Strömungsverbindung zu den Verstellkammern gezielt dann unterbrochen, wenn durch Drehmomente verursachte Druckschwankungen entstehen, die von der Nockenwelle bei auf- oder ablaufenden Nocken auf die Verstellkammern zurückwirken würden.The DE 198 50 947 shows a device for controlling the timing of an internal combustion engine with at least one drive means, at least one camshaft with cams, at least one hydraulically actuated adjusting device for adjusting the relative angle of rotation between the drive means and the camshaft, at least one hydraulic fluid supply means for acting on the adjusting device and at least one Forced control device, by which the hydraulic actuation of the adjusting device in response to the absolute angle of rotation of the camshaft and / or the cam is at least temporarily and / or at least partially influenced. In this case, a flow connection to the adjustment chambers is interrupted in a targeted manner when pressure fluctuations caused by torques occur which would react back on the adjustment chambers from the camshaft in the event of cams running up or down.

Die US 6,186,104 B1 offenbart eine Ventilzeiten-Steuerungsvorrichtung in Flügelzellenbauweise für einen Verbrennungsmotor, bei dem zwischen die Druckzellen und dem diese ansteuernden Steuerventil eine Druckverteilungsvorrichtung geschaltet ist, durch welche störende Nockenwellenmomente ausgeblendet werden. Hierzu wird z. B. bei einer Spät-Verstellung die Ölzufuhr zu den Druckzellen dann unterbrochen, wenn ein Früh-Drehmoment auftritt. Umgekehrt wird bei einer Früh-Verstellung die Ölzufuhr zu den Druckzellen dann unterbrochen, wenn ein Spät-Drehmoment auftritt. Vergleichbar mit der DE 198 50 947 wird also ein Rückschwingen der Verstelleinrichtung aufgrund der Verstellung entgegengesetzter Nockenwellenmomente unterbunden.The US 6,186,104 B1 discloses a vane-type valve timing control apparatus for an internal combustion engine in which a pressure distribution device is interposed between the pressure cells and the control valve driving the same, thereby suppressing disturbing camshaft torques. For this purpose, z. B. in a late-adjustment, the oil supply to the pressure cells then interrupted when an early torque occurs. Conversely, in an early adjustment, the oil supply to the pressure cells is interrupted when a late-torque occurs. Comparable with the DE 198 50 947 Thus, a return oscillation of the adjusting device is prevented due to the adjustment of opposite camshaft moments.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine zu schaffen, wobei bei einer hohen Phasenverstellgeschwindigkeit ein geringer Ölbedarf nötig sein soll.The invention has for its object to provide a device for variable adjustment of the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine, wherein at a high Phasenverstellgeschwindigkeit a low oil consumption should be necessary.

Lösung der AufgabeSolution of the task

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Angabe eines Nockenwellenverstellers für eine Nockenwelle, durch die Zylinderventile eines Verbrennungsmotors betätigt werden, wobei durch die Nockenwelle 35 bei auflaufenden Nocken Spät-Drehmomente in Richtung später Zylinderventilöffnungszeiten und bei ablaufenden Nocken entgegen gesetzte Früh-Drehmomente in Richtung früher Zylinderventilöffnungszeiten auf den Nockenwellenversteller zurückwirken,

  • • mit einer Druckkammer und einem in der Druckkammer angeordnetem Verstellmittel,
  • • wobei das Verstellmittel die Druckkammer in eine erste Teilkammer und eine zweite Teilkammer unterteilt,
  • • wobei der ersten und der zweiten Teilkammer Druckmittel zuführbar bzw. aus der ersten Teilkammer und zweiten Teilkammer Druckmittel abführbar ist,
  • • so dass durch einen Druckunterschied zwischen der ersten Teilkammer A und zweiten Teilkammer das Verstellmittel bewegbar ist, wodurch sich eine Verdrehung der Nockenwelle ergibt,
  • • wobei sich bei einem höheren Druck in der ersten Teilkammer eine Verdrehung der Nockenwelle in Richtung auf frühe Zylinderventilöffnungszeiten und bei einem höheren Druck in der zweiten Teilkammer eine Verdrehung der Nockenwelle in Richtung auf späte Zylinderventilöffnungszeiten ergibt
  • • und wobei die Zu- und Abfuhr von Druckmittel durch eine Steuereinrichtung steuerbar ist, welche ein Ventilgehäuse und einen darin und relativ dazu drehbaren Ventilkolben umfasst, wobei
  • • das Ventilgehäuse erste Öffnungen aufweist, welche mit der ersten Teilkammer A kommunizieren und zweite Öffnungen aufweist, welche mit der zweiten Teilkammer kommunizieren,
  • • wobei sich das Ventilgehäuse mit der Nockenwelle dreht und dabei durch den Ventilkolben die ersten Öffnungen und zweiten Öffnungen durch eine auf der Oberfläche des Ventilkolbens angeordnete Öffnungsabdeckung verschlossen bzw. freigegeben werden,
  • • wobei bei einer gewünschten Verstellrichtung nach späten Zylinderventilöffnungszeiten bei Auftreten eines Früh-Drehmomentes die zweite Teilkammer verschlossen wird, während bei einer gewünschten Verstellrichtung nach frühen Zylinderventilöffnungszeiten bei Auftreten eines Spät-Drehmomentes die erste Teilkammer verschlossen wird
  • • und wobei bei einer gewünschten Verstellrichtung nach späten Zylinderventilöffnungszeiten bei Auftreten eines Spät-Drehmomentes und bei einer gewünschten Verstellrichtung nach frühen Zylinderventilöffnungszeiten bei Auftreten eines Früh-Drehmomentes die erste Teilkammer mit der zweiten Teilkammer verbunden wird.
The object is achieved by specifying a camshaft adjuster for a camshaft, are actuated by the cylinder valves of an internal combustion engine, wherein by the camshaft 35 with oncoming cams, late torques in the direction of later cylinder valve opening times and counteracting premature torques in the case of outgoing cams act in the direction of earlier cylinder valve opening times on the camshaft adjuster,
  • With a pressure chamber and an adjusting means arranged in the pressure chamber,
  • Wherein the adjusting means divides the pressure chamber into a first sub-chamber and a second sub-chamber,
  • Wherein the first and the second sub-chamber pressure medium can be supplied or can be discharged from the first sub-chamber and the second sub-chamber pressure medium,
  • • so that by a pressure difference between the first sub-chamber A and second sub-chamber, the adjusting means is movable, resulting in a rotation of the camshaft,
  • Wherein, at a higher pressure in the first sub-chamber, a rotation of the camshaft towards early cylinder valve opening times and at a higher pressure in the second sub-chamber results in a rotation of the camshaft in the direction of late cylinder valve opening times
  • • and wherein the supply and removal of pressure medium is controllable by a control device which comprises a valve housing and a valve piston rotatable therein and in relation thereto, wherein
  • The valve housing has first openings which communicate with the first sub-chamber A and have second openings which communicate with the second sub-chamber,
  • Wherein the valve housing rotates with the camshaft and thereby the first openings and second openings are closed or released by the valve piston by an opening cover arranged on the surface of the valve piston,
  • Wherein at a desired adjustment direction after late Zylinderventilöffnungszeiten when an early torque occurs, the second sub-chamber is closed, while in a desired adjustment direction after early cylinder valve opening times when a late-torque occurs, the first sub-chamber is closed
  • And wherein at a desired adjustment direction after late cylinder valve opening times when a late torque occurs and at a desired adjustment direction after early cylinder valve opening times when an early torque occurs, the first sub-chamber is connected to the second sub-chamber.

Die Erfindung beschreitet somit erstmals den Weg, eine Ausnutzung der Nockenwellenmomente zur Verstellung der Drehlage der Nockenwelle dadurch auszunutzen, dass eine relative Winkellage des Ventilkolbens zum Ventilgehäuse in phasenrichtiger Lage zu einer Verwertung der durch die Nockenwellenmomente hervorgerufenen Druckspitzen führt. Während bisher im Stand der Technik nur vorgeschlagen war, durch Ausblenden störender Druckspitzen eine Verstellung, die mittels von einer Druckmittelpumpe gefördertem Druckmittel bewirkt wurde (Oil Pressure Actuated, OPA), von einem störenden Rückschwingen zu entlasten wird nunmehr also vorgeschlagen, diese Druckspitzen nicht auszublenden sondern gezielt zur Verstellung zu nutzen. Ein solches Prinzip ist auch als Cam Torque Actuated (CTA) bekannt, wurde bislang aber lediglich unter Verwendung von Rückschlagventilen realisiert, also druckgesteuert. Dies führt zu längeren Reaktionszeiten und höheren Strömungswiderständen. Demgegenüber zeigt die Erfindung einen Weg auf, wie mittels eines sich mit der Nockenwelle drehenden Ventilgehäuses, darin angeordneten Öffnungen und in Wechselwirkung mit einer die Phasenlage ausnutzenden Öffnungsabdeckung am Ventilkolben ein CTA Verfahren in konstruktiv einfacher Weise geometrisch gesteuert und nicht druckgesteuert realisierbar ist.Thus, for the first time, the invention makes use of the way of exploiting the camshaft torques for adjusting the rotational position of the camshaft in that a relative angular position of the valve piston to the valve housing in the in-phase position leads to utilization of the pressure peaks caused by the camshaft torques. While previously proposed in the prior art, by hiding disturbing pressure peaks an adjustment, which was effected by means of a pressure medium pump pressure medium (Oil Pressure Actuated, OPA) to relieve from a disturbing back swing is now proposed so that these pressure peaks not hide but targeted to use for adjustment. Such a principle is also known as Cam Torque Actuated (CTA), but so far has only been realized using check valves, so pressure controlled. This leads to longer reaction times and higher flow resistance. In contrast, the invention shows a way on how using a rotating with the camshaft valve housing, openings arranged therein and in interaction with a phasing utilizing the opening cover on the valve piston a CTA method geometrically controlled in a structurally simple manner and not pressure controlled realized.

Vorzugsweise sind die ersten Öffnungen und die zweiten Öffnungen zueinander am Umfang in einem Winkelabstand jeweils gleich beabstandet und bezüglich der Öffnungsabdeckung phasenrichtig so angeordnet sind, dass eine relative Drehung des Ventilkolbens gegenüber dem Ventilgehäuse um den Winkelabstand zu einer geometrisch gleichen Anordnung führt. Bei einem Vierzylindermotor würden also beispielsweise je vier erste und zweite Öffnungen am Umfang des Ventilgehäuses zueinander gleichbeabstandet, also bei gleicher Winkel oder Phasenposition angeordnet sein, so dass eine Vierteldrehung das Ventilgehäuse wieder in eine geometrisch identische Lage bringen würde.Preferably, the first openings and the second openings are each equally spaced circumferentially at an angular distance and are arranged in phase with respect to the opening cover so that a relative rotation of the valve piston relative to the valve housing by the angular distance leads to a geometrically identical arrangement. In a four-cylinder engine, for example, four first and second openings on the circumference of the valve housing would be gleichbeabstandet each other, so be arranged at the same angle or phase position, so that a quarter turn would bring the valve housing in a geometrically identical position again.

Bevorzugtermaßen ist die Öffnungsabdeckung aus einer ersten Teilabdeckung für die ersten Öffnungen und einer zweiten Teilabdeckung für die zweiten Öffnungen gebildet, wobei die erste Teilabdeckung und die zweite Teilabdeckung jeweils eine axial am Ventilkolben außen liegende Aussenkante und eine axial innen liegende Innenkante aufweisen, wobei die Innenkanten in Umfangsrichtung ein etwa kronenartiges Profil mit entlang des Umfangs wechselnder axialer Lage aufweisen.The opening cover is preferably formed from a first partial cover for the first openings and a second partial cover for the second openings, wherein the first partial cover and the second partial cover each have an outer edge lying axially on the valve piston and an inner, inner inner edge, wherein the inner edges in Circumferentially have an approximately crown-like profile with along the circumference changing axial position.

Die Innenkanten verlaufen also in Umfangsrichtung z. B. zickzack-artig, kronenartig oder in Form einer Rechteckkurve, d. h. die Innenkanten verlaufen abschnittsweise bei einer ersten axialen Position und in weiteren Abschnitten in einer axial beabstandeten Position. Hierdurch wird es möglich, mit der Öffnungsabdeckung abhängig von der relativen Verdrehung von Ventilkolben und Ventilgehäuse die Öffnungen im Ventilgehäuse ganz oder teilweise freizugeben bzw. zu sperren. Diese Freigabe bzw. Sperrung ist dabei, wie oben ausgeführt, an die Phasenlage der Nockenwellenmomente geometrisch gekoppelt.The inner edges thus extend in the circumferential direction z. B. zigzag-like, crown-like or in the form of a rectangular curve, d. H. the inner edges extend in sections at a first axial position and in further sections in an axially spaced position. This makes it possible, with the opening cover depending on the relative rotation of the valve piston and the valve housing, the openings in the valve body to release or block completely or partially. This release or blocking is, as stated above, geometrically coupled to the phase position of the camshaft moments.

Bevorzugt wird durch eine Druckmittelpumpe über dritte Öffnungen im Ventilgehäuse Druckmittel zum Leckageausgleich nachgeliefert. Während also die Verstellung im Wesentlichen durch Ausnutzung der Nockenwellenmomente bzw. der durch die Nockenwellenmomente hervorgerufenen Druckspitzen erfolgt, liefert eine Druckmittelpumpe über die dritten Öffnungen Druckmittel nach. Neben dem Leckageausgleich kann hierdurch ggf. auch eine gewisse Unterstützung der Verstellwirkung erfolgen, dass heißt, der Pumpendruck unterstützend zur Verstellung mit ausgenutzt.Preferably is supplied by a pressure medium pump via third openings in the valve housing pressure medium for leakage compensation. Thus, while the adjustment essentially takes place by utilizing the camshaft moments or the pressure peaks caused by the camshaft moments, a pressure medium pump supplies pressure medium via the third openings. In addition to the leakage compensation, this may possibly also result in a certain support of the adjustment effect, that is to say, the pump pressure is utilized in support of the adjustment.

Vorzugsweise sind bei einer Verstellrichtung nach frühen Zylinderventilöffnungszeiten die zweiten Öffnungen weit geöffnet und die ersten Öffnungen gering geöffnet, während bei einer Verstellrichtung nach späten Zylinderventilöffnungszeiten die ersten Öffnungen weit geöffnet und die zweiten Öffnungen gering geöffnet sind.Preferably, in an adjustment direction after early cylinder valve opening times, the second openings are widely opened and the first openings are slightly opened, while in an adjustment direction after late cylinder valve opening times, the first openings are wide open and the second openings are slightly opened.

Die weit geöffneten Öffnungen ergeben eine starken Entdrosselung, mit dem Vorteil, dass aufgrund des weitgehend ungehinderten Druckmitteldurchtritts nicht die Gefahr eines Luftansaugens besteht. Hierdurch wird eine hydraulische Steifigkeit sichergestellt und auch der Entstehung störender Geräusche vorgebeugt. Anders als bei herkömmlichen Systemen, bei denen in der Regel eine axiale Verschiebung eines Steuerkolbens eine Öffnung stetig vergrößernd entsprechend der axialen Stellbewegung freigegeben wird, ermöglicht die Drehung der Öffnungsabdeckung auf bzw. von eine vergleichsweise großen Öffnung im Ventilgehäuse die schlagartige Freigabe eines großen Querschnitts und damit die vorteilhafte starke Entdrosselung.The wide open openings result in a strong Entdrosselung, with the advantage that due to the largely unhindered fluid passage does not exist the risk of air suction. As a result, a hydraulic rigidity is ensured and prevents the generation of disturbing noises. Unlike conventional systems, which usually have an axial Displacement of a control piston an opening steadily increasing according to the axial actuating movement is released, the rotation of the opening cover on or from a relatively large opening in the valve housing allows the sudden release of a large cross section and thus the advantageous strong Entdrosselung.

Bevorzugt ist der Ventilkolben durch einen Elektromagneten axial im Ventilgehäuse in einer Richtung und in die entgegengesetzte Richtung mittels einer Rückstellfeder verschiebbar, wobei die Rückstellfeder gegen über dem Ventilgehäuse wälzgelagert ist und wobei durch die axiale Stellung des Ventilkolbens eine Verstellrichtung des Nockenwellenverstellers einstellbar ist.Preferably, the valve piston is axially displaceable by an electromagnet in the valve housing in one direction and in the opposite direction by means of a return spring, wherein the return spring is roller-mounted relative to the valve housing and wherein an adjustment direction of the camshaft adjuster is adjustable by the axial position of the valve piston.

Bevorzugtermaßen ist der Ventilkolben durch einen Elektromagneten axial im Ventilgehäuse in einer Richtung und in die entgegengesetzte Richtung mittels einer Rückstellfeder verschiebbar, wobei die Rückstellfeder als Zugfeder ausgebildet und mit dem Elektromagneten verbunden ist, und wobei durch die axiale Stellung des Ventilkolbens eine Verstellrichtung des Nockenwellenverstellers einstellbar ist.Preferred dimensions of the valve piston is axially displaceable by an electromagnet in the valve housing in one direction and in the opposite direction by means of a return spring, wherein the return spring is formed as a tension spring and connected to the electromagnet, and wherein an adjustment direction of the camshaft adjuster is adjustable by the axial position of the valve piston ,

Vorzugsweise ist der Ventilkolben mit dem Elektromagneten so verbunden, dass er an einem Verdrehen gehindert ist. Hierdurch wird in einfacher Weise sichergestellt, dass der Ventilkolben seine Winkellage und damit eine definierte Winkelposition gegenüber dem Ventilgehäuse beibehält.Preferably, the valve piston is connected to the electromagnet so that it is prevented from twisting. This ensures in a simple manner that the valve piston maintains its angular position and thus a defined angular position relative to the valve housing.

Weiter bevorzugt weist der Ventilkolben einen radial außen liegenden Kolbenteil und einen zum außen liegenden Kolbenteil beweglichen, radial innen liegenden Kolbenteil auf. Dabei ist vorteilhafterweise nur der radial innen liegende Kolbenteil für eine axiale Verstellung vorgesehen, durch die eine Verstellrichtung einstellbar ist. Hierdurch kann insbesondere erreicht werden, dass eine Reibung des Ventilgehäuses nicht zu einer Beeinträchtigung der axialen Verstellung führt, da diese Reibung nunmehr nur auf den radial außen liegenden Kolbenteil wirkt, welcher am axialen Stellvorgang nicht teilnimmt, während der axial innen liegende Kolbenteil reibungsarm und damit verklemmungsfrei eine axiale Stellbewegung ausüben kann.More preferably, the valve piston has a radially outer piston part and a piston part which is movable to the outside on the radially inner piston part. In this case, only the radially inner piston part is advantageously provided for an axial adjustment, by which an adjustment direction is adjustable. This can be achieved in particular that a friction of the valve housing does not lead to an impairment of the axial adjustment, since this friction now acts only on the radially outer piston part, which does not participate in the axial adjustment, while the axially inner piston part friction and thus verklemmungsfrei can exert an axial actuating movement.

Die für die obigen Schaltstellungen angegebene Eigenschaft, dass eine Öffnung überwiegend freigegeben wird, bedeutet, dass ihr überwiegender Querschnitt nicht von der Öffnungsabdeckung gesperrt wird. Dies entspricht einer starken Entdrosselung. Diese Ausgestaltung ist nicht zwingend erforderlich sondern lediglich eine bevorzugte Ausgestaltung insbesondere mit dem Vorteil, dass aufgrund des weitgehend ungehinderten Druckmitteldurchtritts nicht die Gefahr eines Luftansaugens besteht. Hierdurch wird eine hydraulische Steifigkeit sichergestellt und auch der Entstehung störender Geräusche vorgebeugt. Anders als bei herkömmlichen Systemen, bei denen in der Regel eine axiale Verschiebung eines Steuerkolbens eine Öffnung stetig vergrößernd entsprechend der axialen Stellbewegung freigegeben wird, ermöglicht die Drehung der Öffnungsabdeckung auf bzw. von eine vergleichsweise großen Öffnung im Ventilgehäuse die schlagartige Freigabe eines großen Querschnitts und damit die gewünschte Entdrosselung.The characteristic given for the above switching positions that an opening is largely released means that its predominant cross-section is not blocked by the opening cover. This corresponds to a strong dethrottling. This embodiment is not absolutely necessary but merely a preferred embodiment, in particular with the advantage that due to the largely unimpeded pressure medium passage does not exist the risk of air suction. As a result, a hydraulic rigidity is ensured and prevents the generation of disturbing noises. Unlike conventional systems in which usually an axial displacement of a control piston an opening steadily increasing in accordance with the axial actuating movement is released, allows the rotation of the opening cover on or from a relatively large opening in the valve housing, the sudden release of a large cross section and thus the desired de-throttling.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:Further features of the invention will become apparent from the following description and from the drawings in which embodiments of the invention are shown in simplified form. Show it:

1 nur sehr schematisch ein Verbrennungsmotor, 1 only very schematically an internal combustion engine,

2 eine schematische Darstellung eines Steuerventils, 2 a schematic representation of a control valve,

3 ein Ventilkolben und ein Ventilgehäuse, 3 a valve piston and a valve housing,

4 eine Darstellung der Nockenwellenmomente in Abhängigkeit vom Drehwinkel der Nockenwelle, 4 a representation of the camshaft torques as a function of the angle of rotation of the camshaft,

514 eine schematische Darstellung der verschiedenen Schaltstellungen bei OPA Verfahren, 5 - 14 a schematic representation of the various switching positions in OPA method,

15 eine Darstellung der Änderung der Durchflussmengen an verschiedenen Steuerkanten in Abhängigkeit von der Schaltstellung beim OPA Verfahren, 15 a representation of the change in the flow rates at different control edges as a function of the switching position in the OPA method,

16 eine Darstellung der Öffnung der Steuerkanten in Abhängigkeit von der Schaltstellung beim OPA Verfahren, 16 a representation of the opening of the control edges as a function of the switching position in the OPA method,

1720 eine schematische Darstellung der verschiedenen Schaltstellungen bei CTA Verfahren. 17 - 20 a schematic representation of the various switching positions in CTA method.

21 eine Darstellung der Änderung der Durchflussmengen an verschiedenen Steuerkanten in Abhängigkeit von der Schaltstellung beim CTA Verfahren, 21 a representation of the change in the flow rates at different control edges as a function of the switching position in the CTA method,

22 eine Darstellung der Öffnung der Steuerkanten in Abhängigkeit von der Schaltstellung beim CTA Verfahren 22 a representation of the opening of the control edges as a function of the switching position in the CTA method

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen Detailed description of the drawings

In 1 ist eine Verbrennungsmotor 1 skizziert, wobei ein auf einer Kurbelwelle 2 sitzender Kolben 3 in einem Zylinder 4 angedeutet ist. Die Kurbelwelle 2 steht in der dargestellten Ausführungsform über je einen Zugmitteltrieb 5 mit einer Einlassnockenwelle 6 bzw. Auslassnockenwelle 7 in Verbindung, wobei ein erster und ein zweiter Nockenwellenversteller 11 zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen 9, 10 einer Brennkraftmaschine 1 für eine Relativdrehung zwischen Kurbelwelle 2 und den Nockenwellen 6, 7 sorgen können. Nocken 8 der Nockenwellen 6, 7 betätigen ein oder mehrere Einlassgaswechselventile 9 bzw. ein oder mehrere Auslassgaswechselventile 10. Die Einlassgaswechselventile 9 und die Auslassgaswechselventile 10 werden im Folgenden kurz Zylinderventile 12 genannt. Ebenso kann vorgesehen sein, nur eine der Nockenwellen 6, 7 mit einer Vorrichtung 11 auszustatten, oder nur eine Nockenwelle 6, 7 vorzusehen, welche mit einem Nockenwellenversteller 11 versehen ist. Einlassnockenwelle 6 und Auslassnockenwelle 7 werden im Folgenden unter dem Begriff Nockenwelle 35 zusammengefasst.In 1 is an internal combustion engine 1 sketched, being one on a crankshaft 2 sitting piston 3 in a cylinder 4 is indicated. The crankshaft 2 is in the illustrated embodiment via a respective traction drive 5 with an intake camshaft 6 or exhaust camshaft 7 in conjunction with a first and a second phaser 11 for the variable adjustment of the timing of gas exchange valves 9 . 10 an internal combustion engine 1 for a relative rotation between crankshaft 2 and the camshafts 6 . 7 can provide. cam 8th the camshafts 6 . 7 operate one or more inlet gas exchange valves 9 or one or more outlet gas exchange valves 10 , The inlet gas exchange valves 9 and the exhaust gas exchange valves 10 will be briefly cylinder valves 12 called. Likewise, it may be provided, only one of the camshafts 6 . 7 with a device 11 equip, or just a camshaft 6 . 7 provide, which with a camshaft adjuster 11 is provided. intake camshaft 6 and exhaust camshaft 7 are hereinafter referred to as camshaft 35 summarized.

In 2 ist in einer schematischen Darstellung eine Steuereinrichtung 20 gezeigt. Die Steuereinrichtung 20 umfasst ein Ventilgehäuse 29 und einen darin angeordneten Ventilkolben 27. Das Steuerventil 20 ist im gezeigten Beispiel mit einem Ende in einer Nockenwelle 35 angeordnet. Dort wirkt eine Rückstellfeder 31 auf den Ventilkolben 27. Die Rückstellfeder 31 ist über eine Axiallagerung 33, ausgeführt als Wälzlager, gelagert. Der Ventilkolben 27 ist auf seinem der Nockenwelle 35 abgewandten Ende mit einem Magnetkolben 23 verbunden, welcher durch einen Elektromagnet 21 axial bewegbar ist. Eine Verdrehsicherung 25 verbindet den Magnetkolben 23 mit dem Ventilkolben 27 so, dass dieser sich nicht verdrehen kann. Natürlich ist auch denkbar, dass eine Axialbewegung durch das Ventilgehäuse 29 und eine Drehbewegung durch den Ventilkolben 27 mit entsprechend geänderter Umgebungskonfiguration erfolgt.In 2 is a schematic representation of a control device 20 shown. The control device 20 includes a valve housing 29 and a valve piston disposed therein 27 , The control valve 20 is in the example shown with one end in a camshaft 35 arranged. There acts a return spring 31 on the valve piston 27 , The return spring 31 is about an axial bearing 33 , designed as rolling bearings, stored. The valve piston 27 is on his the camshaft 35 opposite end with a magnetic piston 23 connected, which by an electromagnet 21 is axially movable. An anti-twist device 25 connects the magnetic piston 23 with the valve piston 27 so that it can not twist. Of course, it is also conceivable that an axial movement through the valve housing 29 and a rotary motion through the valve piston 27 with correspondingly changed environment configuration.

3 zeigt den Ventilkolben 27 und das Ventilgehäuse 29 in einer perspektivischen Ansicht. Das Ventilgehäuse 29 weist um seinen Umfang verteilt erste Öffnungen 41 auf. Axial zu den ersten Öffnungen 41 versetzt etwa in der Mitte des Ventilgehäuses 29 sind um den Umfang verteilt dritte Öffnungen 45 angeordnet. Wiederum axial versetzt folgen dann zweite Öffnungen 43, die in Umfangsrichtung an gleicher Position angeordnet sind, wie die ersten Öffnungen 41. In das hohle Ventilgehäuse 29 wird der Ventilkolben 27 drehrichtig eingefügt. Der Ventilkolben 27 weist auf seiner Oberfläche 53 eine Öffnungsabdeckung 51 auf, die durch einen radial erhöhten Teil der Oberfläche 53 gebildet ist. Die Öffnungsabdeckung weist an einem axialen Ende des Ventilkolbens 27 eine erste Teilabdeckung 51A und am gegenüberliegenden Ende eine zweite Teilabdeckung 51B auf. Beide Teilabdeckungen 51A, 51B sind kronenartig ausgebildet, d. h. sie bilden einen Ring um die Oberfläche 53 mit einem jeweiligen Außenrand BT, AT. Der Außenrand BT der ersten Teilabdeckung 51A bildet gleichzeitig das eine axiale Ende des Ventilkolbens 27, während der Außenrand AT der zweiten Teilabdeckung 51B gleichzeitig das andere axiale Ende des Ventilkolbens 27 bildet. Der jeweils axial auf die Mitte der Oberfläche 53 gerichtete Innenrand PB, PA der Teilabdeckungen 51A, 51B ist rechteckförmig gezackt. Dabei ist jeweils eine Kronenzacke 52 einer Teilabdeckung 51A, 51B in Umfangsrichtung so orientiert, dass sie zwischen zwei Kronenzacken 52 der anderen Teilabdeckung 51B, 51A liegt, wobei aber ein axialer Abstand zwischen den Innenrändern PB, PA liegt. 3 shows the valve piston 27 and the valve housing 29 in a perspective view. The valve housing 29 has distributed around its circumference first openings 41 on. Axial to the first openings 41 offset approximately in the middle of the valve housing 29 are distributed around the circumference third openings 45 arranged. Again axially offset then follow second openings 43 which are arranged in the circumferential direction at the same position as the first openings 41 , Into the hollow valve housing 29 becomes the valve piston 27 inserted in the correct direction. The valve piston 27 points to its surface 53 an opening cover 51 on, passing through a radially elevated part of the surface 53 is formed. The orifice cover is at an axial end of the valve piston 27 a first partial cover 51A and at the opposite end a second part cover 51B on. Both partial covers 51A . 51B are crown-like, ie they form a ring around the surface 53 with a respective outer edge BT, AT. The outer edge BT of the first part cover 51A at the same time forms the one axial end of the valve piston 27 while the outer edge AT of the second part cover 51B at the same time the other axial end of the valve piston 27 forms. The each axially on the center of the surface 53 directed inner edge PB, PA of the part covers 51A . 51B is rectangular jagged. Each one is a crown 52 a partial cover 51A . 51B oriented in the circumferential direction so that they are between two crowns 52 the other part cover 51B . 51A is located, but with an axial distance between the inner edges PB, PA is.

Der Ventilkolben 27 ist nun drehrichtig im Ventilgehäuse 29 anzuordnen, so dass die Öffnungsabdeckung 51 zur jeweils richtigen Phasenlage die ersten Öffnungen 41 und zweiten Öffnungen 43 freigibt bzw. versperrt. Damit wird eine Druckmittelzufuhr zu Teilkammern einer Druckkammer und damit auch die Verstellung der Phasenlage der Nockenwelle gesteuert. Dies wird später im Detail erläutert.The valve piston 27 is now turning in the valve body 29 arrange so that the opening cover 51 for each correct phase position, the first openings 41 and second openings 43 releases or blocks. For a pressure medium supply to sub-chambers of a pressure chamber and thus the adjustment of the phase angle of the camshaft is controlled. This will be explained later in detail.

4 zeigt den Verlauf der Nockenwellenmomente am Beispiel eines Vierzylindermotors, aufgetragen in y-Richtung gegen über der Drehlage der Nockenwelle, aufgetragen in x-Richtung. Ein aus der Reibung der Nockenwelle folgendes, bei gleicher Drehzahl konstantes Drehmoment ist hier nicht berücksichtigt. Nockenwellenmomente größer Null entsprechen einem Moment in Richtung einer Früh-Verstellung, d. h. in einer Richtung, in der es zu einer früheren Öffnung der Zylinderventile 12 kommt. Nockenwellenmomente kleiner Null entsprechen einem Moment in Richtung einer Spät-Verstellung, d. h. in einer Richtung, in der es zu einer späteren Öffnung der Zylinderventile 12 kommt. Man erkennt, dass die Nockenwellenmomente abhängig von der Drehlage der Nockenwelle einen etwa sinusförmigen Verlauf haben. Bei jeweils festen Winkellagen kommt es zu Früh-Drehmomenten, abwechselnd mit Spät-Drehmomenten. Dies wird nun gezielt bei der Verstellung der Nockenwelle ausgenutzt. 4 shows the course of the camshaft moments using the example of a four-cylinder engine, plotted in the y-direction against the rotational position of the camshaft, plotted in the x direction. A following from the friction of the camshaft, at the same speed constant torque is not considered here. Camshaft torques greater than zero correspond to a moment in the direction of an early adjustment, ie in a direction in which there is an earlier opening of the cylinder valves 12 comes. Camshaft moments smaller than zero correspond to a moment in the direction of a late adjustment, ie in a direction in which there is a later opening of the cylinder valves 12 comes. It can be seen that the camshaft torques have an approximately sinusoidal course depending on the rotational position of the camshaft. At fixed angular positions, premature torques occur alternately with late torques. This is now utilized specifically in the adjustment of the camshaft.

In 5 ist schematisch eine Schaltstellung zur Verstellung der Nockenwelle so aufgetragen, dass die Öffnungsabdeckung 51 des Ventilkolbens 27 in einer Ebene abgewickelt dargestellt ist. Es ergibt sich somit für die erste Teilabdeckung 51A ein Rechteckprofil mit der Innenkante PB und einer geraden Aussenkante BT. Gegenüberliegend ist dann die zweite Teilabdeckung 51B mit der Innenkante PA und der Aussenkante AT dargestellt. An der Aussenkante AT ist der Ventilkolben 27 mit der Rückstellfeder 31 verbunden, die den Ventilkolben 27 gegen einen hier nicht dargestellten Magneten 21 drückt.In 5 is schematically a switching position for adjusting the camshaft so applied that the opening cover 51 of the valve piston 27 shown in one plane. It thus results for the first partial coverage 51A a rectangular profile with the inner edge PB and a straight outer edge BT. Opposite is then the second partial cover 51B represented with the inner edge PA and the outer edge AT. At the outer edge AT is the valve piston 27 with the Return spring 31 connected to the valve piston 27 against a magnet, not shown here 21 suppressed.

Weiterhin schematisch dargestellt sind die ersten Öffnungen 41 und die zweiten Öffnungen 43, wie sie entsprechend der axialen Lage und Drehlage des Ventilgehäuses 29 relativ zum Ventilkolben 27 zur Öffnungsabdeckung 51 angeordnet sind. Die ersten Öffnungen 41 korrespondieren mit einer zweiten Teilkammer B und die zweiten Öffnungen 43 korrespondieren mit einer ersten Teilkammer A. Die Teilkammern A, B sind durch einen ein Verstellmittel 67 bildenden Flügel 67 getrennt, welcher eine Druckkammer 69 in die Teilkammern A, B unterteilt. Der Flügel 67 ist mit einem Rotor 65 eines Nockenwellenverstellers 11 verbunden. Die Druckkammer 69 ist in einem Stator 63 des Nockenwellenverstellers 11 gebildet. Ein erster Ölkanal 71 führt zur ersten Teilkammer A, ein zweiter Ölkanal 73 führt zur zweiten Teilkammer B. Gezeigt ist hier nur ein Ausschnitt des Nockenwellenverstellers 11. Der Nockenwellenversteller 11 ist als Flügelzellenversteller ausgeführt und weist mehrere Druckkammern, Teilkammern, Flügel und Zufuhrkanäle auf, die hier der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind.Furthermore schematically illustrated are the first openings 41 and the second openings 43 as they correspond to the axial position and rotational position of the valve body 29 relative to the valve piston 27 to the opening cover 51 are arranged. The first openings 41 correspond to a second sub-chamber B and the second openings 43 correspond to a first sub-chamber A. The sub-chambers A, B are by an adjusting means 67 forming wings 67 separated, which is a pressure chamber 69 divided into the sub-chambers A, B. The wing 67 is with a rotor 65 a camshaft adjuster 11 connected. The pressure chamber 69 is in a stator 63 of the camshaft adjuster 11 educated. A first oil channel 71 leads to the first sub-chamber A, a second oil passage 73 leads to the second sub-chamber B. Shown here is only a section of the camshaft adjuster 11 , The camshaft adjuster 11 is designed as Flügelzellenversteller and has a plurality of pressure chambers, sub-chambers, wings and supply channels, which are not shown here for clarity.

Eine Verstellung der Nockenwelle findet gemäß dem Beispiel von 5 in Richtung später Öffnungszeiten der Zylinderventile 12 statt: Drucköl wird der zweiten Teilkammer B zugeführt und aus der ersten Teilkammer A abgeführt. In der hier gezeigten Schaltstellung gibt dazu die erste Teilabdeckung 51A die ersten Öffnungen 41 über die Innenkante PB weitgehend frei, so dass Drucköl von einer Pumpe P über die dritten Öffnungen 45 im Ventilgehäuse 29 zur zweiten Teilkammer B gelangt. Gleichzeitig werden durch die Aussenkante AT der zweiten Teilabdeckung 51B die zweiten Öffnungen 43 leicht geöffnet, so dass Öl aus der ersten Teilkammer A in einen Tank T abgeführt werden kann. Der so entstehende Druckunterschied zwischen den Teilkammern A, B führt zu einer Kraft auf den Flügel 67 und damit auf den Rotor 65 in einer Drehrichtung nach links. Der Rotor 65 ist mit der Nockenwelle 35 verbunden. Somit kommt es zu einer Verdrehung der Nockenwelle 35 in Richtung „spät”.An adjustment of the camshaft takes place according to the example of 5 towards later opening times of the cylinder valves 12 instead: pressurized oil is supplied to the second sub-chamber B and discharged from the first sub-chamber A. In the switching position shown here gives to the first part cover 51A the first openings 41 over the inner edge of PB largely free, allowing pressurized oil from a pump P through the third openings 45 in the valve housing 29 to the second sub-chamber B arrives. At the same time, the outer edge AT of the second partial cover 51B the second openings 43 slightly open, so that oil from the first sub-chamber A can be discharged into a tank T. The resulting pressure difference between the sub-chambers A, B leads to a force on the wing 67 and thus on the rotor 65 in one direction of rotation to the left. The rotor 65 is with the camshaft 35 connected. Thus, it comes to a rotation of the camshaft 35 in the direction of "late".

Durch die weite Freigabe der ersten Öffnungen 41 wird eine starke Entdrosselung erreicht, wodurch die Gefahr eines Luftansaugens stark verringert wird. Mit der geringeren Freigabe der zweiten Öffnungen 43 zum Tank wird eine Ablaufsteuerung eingestellt.By the wide release of the first openings 41 a strong Entdrosselung is achieved, whereby the risk of air suction is greatly reduced. With the lower release of the second openings 43 to the tank, a flow control is set.

5 zeigt rechts neben der schematischen Darstellung des Ventilkolbens 27 und den ersten und zweiten Öffnungen 41, 43 des Ventilgehäuses den aus 4 bekannten Verlauf der Nockenwellenmomente in Abhängigkeit vom Drehwinkel der Nockenwelle 35. Das Ventilgehäuse 29 und damit die ersten und zweiten Öffnungen 41, 43 drehen sich nun definiert relativ zu diesem Nockenwellenverlauf, wie durch die Gegenüberstellung gezeigt. Somit sind die ersten und zweiten Öffnungen in 5 gerade synchron mit einem Spät-Nockenwellenmoment. Dies führt dazu, dass die zweiten Öffnungen 43 eine Druckspitze in Richtung einer Spätverstellung erhalten, wodurch das in der ersten Teilkammer A befindliche Öl schnell ausgeschoben werden kann. Zusätzlich wirkt der Öldruck der Pumpe P über die weit geöffneten, als stark entdrosselten ersten Öffnungen 41 in die zweite Teilkammer B. Im Ergebnis ergibt sich eine sehr schnelle Verstellung der Nockenwelle 35. In entsprechender Weise wird auch eine schnelle Verstellung in Richtung früh bewirkt. 5 shows right next to the schematic representation of the valve piston 27 and the first and second openings 41 . 43 of the valve body from the 4 known course of the camshaft torques as a function of the angle of rotation of the camshaft 35 , The valve housing 29 and thus the first and second openings 41 . 43 now rotate defined relative to this camshaft profile, as shown by the comparison. Thus, the first and second openings are in 5 just in sync with a late-cam torque. This causes the second openings 43 receive a pressure peak in the direction of a retard, whereby the oil in the first sub-chamber A can be quickly ejected. In addition, the oil pressure of the pump P acts on the widely opened, as strongly dethrottled first openings 41 in the second sub-chamber B. As a result, there is a very fast adjustment of the camshaft 35 , In a corresponding manner, a quick adjustment in the direction of early is effected.

6 zeigt ein der 5 entsprechendes Bild, allerdings sind nun die ersten und zweiten Öffnungen 41, 43 gegenüber der Öffnungsabdeckung 51 verdreht. Zeitlich entspricht dies dem Auftreten eines Früh-Nockenwellendrehmomentes. Die ersten Öffnungen 41 sind durch die erste Teilabdeckung 51A nur wenig freigegeben, während die zweiten Öffnungen 43 zur Druckversorgung von der Pumpe P weit geöffnet sind. Die Pumpe P wirkt auf beide Teilkammern A, B. Bei Teilkammer B wirkt sie nun gegen ein Früh-Drehmoment, wodurch es im wesentlichen zu einer Kompensation kommt und keine Verstellung erfolgt. Die Teilkammer A wird von Druckmittel durchströmt und in den Tank T entleert. 6 shows one of 5 corresponding picture, but now are the first and second openings 41 . 43 opposite the opening cover 51 twisted. In time, this corresponds to the occurrence of an early camshaft torque. The first openings 41 are through the first part cover 51A Little released while the second openings 43 to the pressure supply from the pump P are wide open. The pump P acts on both sub-chambers A, B. In sub-chamber B, it now acts against an early torque, which essentially leads to a compensation and no adjustment takes place. The sub-chamber A is flowed through by pressure medium and emptied into the tank T.

Die 5 und 6 zeigen eine Schaltstellung für ein Verstellen nach „spät”, in dem ein Verstellverfahren nach dem „Oil Pressure Actuated” – Prinzip, kurz OPA, realisiert ist und zwar in eine Verstellrichtung spät. Diese Schaltstellung, die also überwiegend die Verstellkraft der Pumpe ausnutzt und wo Nockenwellenmomente nur unterstützend sind, wird durch die gezeigte axiale Stellung des Ventilkolbens 27 realisiert. Die axiale Schaltstellung wird mittels des Magneten 21 eingestellt. Im gezeigten Beispiel ist dies die Grundstellung, ohne eine Bestromung des Elektromagneten 21. Wie erläutert werden in der axialen Schaltstellung unterschiedliche Drehstellungen des Ventilkolbens 27 gegenüber dem Ventilgehäuse 29 realisiert und hierdurch zusätzlich die korrespondierenden Nockenwellenmomente ausgenutzt. Die 7 und 8 zeigen die entsprechende Darstellung für ein Verstellen nach „früh”. Hier sind die Wirkungen für die Teilkammern A, B vertauscht, im Übrigen gelten aber die Erläuterungen zu den 5 und 6 sinngemäß.The 5 and 6 show a switching position for an adjustment to "late", in which an adjustment to the "Oil Pressure Actuated" - principle, short OPA, is realized and in a direction of adjustment late. This switching position, which thus predominantly utilizes the adjusting force of the pump and where camshaft moments are only supportive, is represented by the illustrated axial position of the valve piston 27 realized. The axial switching position is by means of the magnet 21 set. In the example shown, this is the basic position without energizing the electromagnet 21 , As explained, different rotational positions of the valve piston are in the axial switching position 27 opposite the valve housing 29 realized and thereby additionally exploited the corresponding camshaft moments. The 7 and 8th show the corresponding representation for an adjustment to "early". Here, the effects for the subchambers A, B are reversed, but otherwise the explanations to the 5 and 6 analogous.

9 zeigt eine Mittelstellung, in der bei Auftreten eines Spät-Drehmomentes die zweiten Öffnungen 43 vollständig gesperrt sind. Hierdurch wird eine Verstellung blockiert. Entsprechend ist in 10 eine vollständige Sperrung der ersten Öffnungen 41 bei Auftreten eines Früh-Drehmomentes gezeigt. Die 9 und 10 geben somit eine axiale Schaltstellung des Ventilkolbens 27 wieder, in der eine Verstellung der Nockenwelle 35 verhindert, diese also bei einer gegebenen relativen Winkelposition zur Kurbelwelle gehalten werden soll. 9 shows a middle position, in which, when a late-torque occurs, the second openings 43 are completely locked. This blocks an adjustment. Accordingly, in 10 a complete blockage of the first openings 41 shown on occurrence of an early torque. The 9 and 10 thus give an axial Switch position of the valve piston 27 again, in an adjustment of the camshaft 35 prevented, so this should be kept at a given relative angular position to the crankshaft.

In den 5 bis 10 sind Schaltstellungen beschrieben, in denen ein hoher Druck der Pumpe P zur Verfügung steht, also in der Regel ein Betriebszustand des Verbrennungsmotors bei hohen Drehzahlen. Sollte nun aber der zur Verfügung stehende Druck der Pumpe P nicht hoch sein, insbesondere deutlich niedriger als der Druck, der durch Nockenwellenmomente ausgeübt wird, kann durch Wahl weiterer Schaltstellungen ein angepasstes OPA Verfahren eingestellt werden. Dies wird anhand der 1114 beschrieben.In the 5 to 10 Switch positions are described in which a high pressure of the pump P is available, that is usually an operating state of the internal combustion engine at high speeds. If, however, the available pressure of the pump P is not high, in particular significantly lower than the pressure exerted by camshaft torques, an adapted OPA method can be set by selecting further switching positions. This is based on the 11 - 14 described.

11 entspricht der 5. Es soll also in Richtung „spät” verstellt werden. Hier kommt das Spät-Drehmoment der Verstellung zugute. In 12, bei Auftreten eines Früh-Drehmomentes wird deutlich, dass aufgrund der nunmehr gegenüber 6 geänderten axialen Position des Ventilkolbens 27 es zu einer vollständigen Abdeckung der ersten Öffnungen 41 kommt. Während also in 6 noch ein hoher Pumpendruck zur Kompensation des Früh-Drehmomentes bei leicht geöffneten ersten Öffnungen 41 zur Verfügung stand, wird bei niedrigem Pumpendruck das Früh-Drehmoment durch eine vollständige Sperrung der ersten Öffnungen 41 ausgeblendet. Die 13 und 14 zeigen wieder die entsprechende Darstellung bei einer Verstellung nach „früh”. 11 equals to 5 , So it should be adjusted in the direction of "late". Here is the late-torque benefit of the adjustment. In 12 , when an early torque occurs, it becomes clear that due to the now opposite 6 changed axial position of the valve piston 27 it to a complete coverage of the first openings 41 comes. So while in 6 still a high pump pressure to compensate for the early torque at slightly opened first openings 41 was available, at low pump pressure, the early torque by a complete blocking of the first openings 41 hidden. The 13 and 14 again show the corresponding representation in an adjustment to "early".

Die bisher dargestellten Schaltstellungen lassen sich also wie folgt zusammenfassen: Es werden zwei OPA-Verstellverfahren bereitgestellt, eines bei niedrigem und eines bei hohem Pumpendruck. Die axialen Schaltstellungen können wie folgt abgekürzt werden:
Schaltstellung I: Hoher Pumpendruck, Verstellung nach spät, 5, 6
Schaltstellung II: Niedriger Pumpendruck, Verstellung nach spät, 11, 12
Schaltstellung III: Gesperrte Verstellung 9, 10
Schaltstellung IV: Niedriger Pumpendruck, Verstellung nach früh, 13, 14
Schaltstellung V: Hoher Pumpendruck, Verstellung nach früh, 7, 8
The switching positions shown so far can thus be summarized as follows: There are two OPA adjustment provided, one at low and one at high pump pressure. The axial shift positions can be abbreviated as follows:
Switch position I: high pump pressure, late adjustment, 5 . 6
Switch position II: Low pump pressure, late adjustment, 11 . 12
Switch position III: locked adjustment 9 . 10
Shift position IV: Low pump pressure, early adjustment, 13 . 14
Switch position V: High pump pressure, adjustment to early, 7 . 8th

Der Vorteil dieser Einstellbarkeit liegt insbesondere darin, dass durch die bei hohem Pumpendruck und einem der gewünschten Stellrichtung entgegenwirkenden Moment die Zulauföffnungen 41 bzw. 43 zu den jeweiligen Teilkammern A, B nicht ganz geschlossen sind, wodurch die im Vergleich zum schwächeren Nockenwellenmoment höhere Pumpleistung trotz entgegengesetzt wirkendem Nockenwellenmoment trotzdem noch zur Verstellung genutzt werden kann. Es sind also auch die Zeiten, in denen entgegengesetzt wirkende Nockenwellenmomente auftreten, für die Verstellung ausnutzbar, wodurch sich eine schnelle Verstellung ergibt. Ist aber die Pumpleistung geringer als die Nockenwellenmomente, so werden die entgegengesetzt wirkenden Momente mittels der vollständig geschlossenen Öffnungen 41 bzw. 43 ausgeblendet, so dass keine Rückverstellung auftritt.The advantage of this adjustability is, in particular, that due to the counteracting at high pump pressure and one of the desired setting direction moment the inlet openings 41 respectively. 43 to the respective sub-chambers A, B are not completely closed, whereby the higher compared to the weaker camshaft torque pump power despite opposing acting camshaft torque can still be used for adjustment. So it is also the times in which counteracting camshaft moments occur exploitable for the adjustment, resulting in a quick adjustment. However, if the pumping power is less than the camshaft moments, then the oppositely acting moments by means of the fully closed openings 41 respectively. 43 hidden, so that no return adjustment occurs.

In 15 ist dargestellt, wie sich der Durchfluss an Druckmittel an den jeweiligen Innen- und Aussenkanten PA, PB, BT, AT in Abhängigkeit von der Schaltstellung ändert. Gestrichelt dargestellt sind dabei Verläufe zu Zeiten mit einem Nockenwellenmoment nach früh und durchgezogen bei Nockenwellenmomenten nach spät. Als Beispiel sei die Linie für die Innenkante der ersten Teilabdeckung 51A, PB erläutert: Bei Nockenwellenmomenten nach spät liegt der Durchfluss an der Innenkante PB zu allen axialen Stellungen hoch, während er bei Momenten nach früh von der Schaltstellung I bis zur Schaltstellung II und folgenden Schaltstellungen schnell auf Null abfällt.In 15 shows how the flow of pressure fluid at the respective inner and outer edges PA, PB, BT, AT changes depending on the switching position. Shown dashed are courses at times with a camshaft torque to early and solid at camshaft moments late. An example is the line for the inner edge of the first partial cover 51A , PB explains: When the camshaft moments are late, the flow rate at the inner edge PB is high at all axial positions, while it drops rapidly to zero at moments early from the shift position I to the shift position II and following shift positions.

16 zeigt für die Schaltstellungen I–V schematisch den Öffnungsgrad der Öffnungen 41, 43 betrachtet von den jeweiligen Innenkanten PB, PA und Aussenkanten BT, AT in Abhängigkeit der Schaltstellungen I–V und der Stellrichtung. Vollständig schraffierte Felder entsprechen einer vollständig gesperrten Öffnung 41, 43, vollständig weiße Felder entsprechen einer vollständig geöffneten Öffnung 41, 43 und teilweise schraffierte Felder entsprechen einer teilweise gesperrten Öffnung 41, 43. 16 shows for the switching positions I-V schematically the opening degree of the openings 41 . 43 considered from the respective inner edges PB, PA and outer edges BT, AT in dependence of the switching positions I-V and the direction of adjustment. Fully shaded boxes correspond to a fully locked opening 41 . 43 completely white fields correspond to a completely opened opening 41 . 43 and partially hatched fields correspond to a partially blocked opening 41 . 43 ,

Die bisherigen Ausführungen bezogen sich auf Verstellverfahren, bei dem überwiegend mittels dem von der Pumpe P gelieferten Druck verstellt wird und bei dem Druck, welcher durch Nockenwellenmomente erzeugt wird, in geeigneten Schaltstellungen unterstützend wirkt. Im Folgenden soll nun neben einem solchen Pumpen-Modus ein Moment-Modus beschrieben werden, in dem überwiegend die durch Nockenwellenmomente erzeugten Druckspitzen zur Verstellung genutzt werden, während der von der Pumpe P bereitgestellte Druck ggf. die Verstellung unterstützt.The previous embodiments related to adjusting method, in which is adjusted predominantly by means of the pressure supplied by the pump P and at the pressure which is generated by camshaft moments, supporting acts in suitable switching positions. In the following, in addition to such a pump mode, a torque mode will now be described in which predominantly the pressure peaks generated by camshaft torques are used for the adjustment, while the pressure provided by the pump P possibly supports the adjustment.

In 17 ist eine den Darstellungen der 514 entsprechende Darstellung gewählt, um eine Verstellung nach spät mittels der Ausnutzung der Spät-Drehmomente zu erläutern. Die Öffnungsabdeckung 51 ist hier nun so mittels der axialen Position des Ventilkolbens 27 eingestellt, dass sich bei Auftreten eines Spät-Drehmomentes eine Verbindung der beiden Teilkammern A und B über die ersten und zweiten Öffnungen 41, 43 ergibt. dabei sind die ersten Öffnungen 41 weit geöffnet, so dass sich wieder eine starke Entdrosselung und damit eine geringe Gefahr von Luftansaugen ergibt. Die zweiten Öffnungen 43 sind gering geöffnet, um eine Ablaufsteuerung aus der ersten Teilkammer A einzustellen. Durch das nach spät drehende Nockenwellenmoment wird nun eine Druckspitze aufgebaut, die über die verschiedenen Öffnungsverhältnisse der ersten und zweiten Öffnungen 41, 43 in der ersten Teilkammer A einen höheren Druck erzeugt, als in der zweiten Teilkammer B und somit unter Verdrängung von Öl aus der ersten Teilkammer A in die zweite Teilkammer B eine Verschiebung des Flügels 67 und damit eine Verstellung der Nockenwelle 35 nach spät bewirkt. Öl von der Pumpe P, welches über die dritten Öffnungen 45 hinzutritt, unterstützt diese Verstellung und gleicht Leckageverluste aus.In 17 is one of the representations of the 5 - 14 corresponding representation selected to explain an adjustment to late by the use of late-torque. The opening cover 51 is now so by means of the axial position of the valve piston 27 set such that when a late-torque occurs a connection of the two sub-chambers A and B via the first and second openings 41 . 43 results. Here are the first openings 41 wide open, so that again results in a strong Entdrosselung and thus a low risk of air suction. The second openings 43 are opened low to one Sequence control from the first sub-chamber A set. Due to the late-rotating camshaft torque now a pressure peak is built up, which on the different opening ratios of the first and second openings 41 . 43 in the first sub-chamber A generates a higher pressure than in the second sub-chamber B and thus with displacement of oil from the first sub-chamber A in the second sub-chamber B, a displacement of the wing 67 and thus an adjustment of the camshaft 35 causes late. Oil from the pump P, which via the third openings 45 addition, supports this adjustment and compensates for leakage losses.

18 zeigt die gleiche axiale Schaltstellung wie 17, nur das hier die relative Drehstellung zwischen Ventilkolben 27 und Ventilgehäuse 29 verändert ist, da nunmehr die Nockenwelle 35 in einer Drehposition ist, in der ein Früh-Drehmoment auftritt. Da ja weiterhin eine Verstellung nach spät erfolgen soll (unveränderte axiale Stellung des Ventilkolbens 27), muss dieses Früh-Drehmoment hinsichtlich seiner Verstellwirkung ausgeblendet werden. Hierzu sperrt die erste Teilabdeckung 51A die ersten Öffnungen 41 vollständig ab. Öl kann somit nicht aus der zweiten Teilkammer B entweichen und es erfolgt keine Verstellung. Die vollständige Absperrung unterbindet ein Rückschwingen. Über voll geöffnete zweite Öffnungen 43 und damit stark entdrosselt pumpt die Pumpe P verstellneutral Öl in die erste Teilkammer A. Hierdurch wird ein Luftsaugen verhindert. 18 shows the same axial switching position as 17 , only here is the relative rotational position between the valve piston 27 and valve housing 29 changed, since now the camshaft 35 is in a rotational position in which an early torque occurs. Since yes, an adjustment to continue to take place (unchanged axial position of the valve piston 27 ), this early torque must be hidden in terms of its adjustment effect. For this purpose, the first partial cover locks 51A the first openings 41 completely off. Oil can thus not escape from the second sub-chamber B and there is no adjustment. The complete shut-off prevents a return swing. Over fully opened second openings 43 and thus greatly de-throttled pumps the pump P adjustment neutral oil in the first sub-chamber A. This prevents air suction.

Die 19 und 20 zeigen die den 18 und 19 entsprechenden Einstellungen, nur für die umgekehrte Stellrichtung nach früh.The 19 and 20 show the the 18 and 19 corresponding settings, only for the reverse direction to early.

Eine besonders günstige Folge von Schaltstellungen kann nunmehr dadurch aufgebaut werden, dass man axial aufeinander folgende Schaltstellungen wie folgt wählt:
Schaltstellung I: Pumpen-Modus (OPA), Verstellung nach spät, 5, 6
Schaltstellung II: Moment-Modus (CTA), Verstellung nach früh, 19, 20
Schaltstellung III: Gesperrte Verstellung 9, 10
Schaltstellung IV: Moment-Modus (CTA), Verstellung nach spät, 17, 18
Schaltstellung V: Pumpenmodus (OPA), Verstellung nach früh, 7, 8
A particularly favorable sequence of switching positions can now be constructed by selecting axially successive switching positions as follows:
Switch position I: pump mode (OPA), adjustment after late, 5 . 6
Shift position II: torque mode (CTA), shift to early, 19 . 20
Switch position III: locked adjustment 9 . 10
Shift position IV: torque mode (CTA), shift to late, 17 . 18
Switching position V: pump mode (OPA), adjustment to early, 7 . 8th

Somit ist es möglich, je nach Vorliegen entweder eines dominierenden Drucks der Pumpe P oder von dominierenden Nockenwellenmomenten für die Nockenwellenverstellung entweder einen Pumpen-Modus oder einen Moment-Modus einzustellen. In 21 ist für diese Folge von Schaltstellungen wieder dargestellt, wie der Durchfluss von Druckmittel an den jeweiligen Steuerkanten, also Innen- und Aussenkanten PA, PB, AT, BT sich in Abhängigkeit von der axialen Position des Ventilkolbens 27 und des Ventilgehäuses 29, also den Schaltstellungen I–V ändert.Thus, it is possible to set either a pump mode or a torque mode, depending on the presence of either a dominant pressure of the pump P or dominant camshaft moments for the camshaft adjustment. In 21 is again shown for this sequence of switching positions, such as the flow of pressure medium at the respective control edges, ie inner and outer edges PA, PB, AT, BT depending on the axial position of the valve piston 27 and the valve housing 29 , So the switch positions I-V changes.

22 zeigt für die Schaltstellungen I–V schematisch den Öffnungsgrad der Öffnungen 41, 43 betrachtet von den jeweiligen Innenkanten PB, PA und Aussenkanten BT, AT in Abhängigkeit der Schaltstellungen I–V und der Stellrichtung. Vollständig schraffierte Felder entsprechen einer vollständig gesperrten Öffnung 41, 43, vollständig weiße Felder entsprechen einer vollständig geöffneten Öffnung 41, 43 und teilweise schraffierte Felder entsprechen einer teilweise gesperrten Öffnung 41, 43. 22 shows for the switching positions I-V schematically the opening degree of the openings 41 . 43 considered from the respective inner edges PB, PA and outer edges BT, AT in dependence of the switching positions I-V and the direction of adjustment. Fully shaded boxes correspond to a fully locked opening 41 . 43 completely white fields correspond to a completely opened opening 41 . 43 and partially hatched fields correspond to a partially blocked opening 41 . 43 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Verbrennungsmotorinternal combustion engine
22
Kurbelwellecrankshaft
33
Kolbenpiston
44
Zylindercylinder
55
Zugmitteltriebtraction drive
66
Einlassnockenwelleintake camshaft
77
Auslassnockenwelleexhaust
88th
Nockencam
99
EinlassgaswechselventilInlet gas exchange valve
1010
AuslassgaswechselventilAuslassgaswechselventil
1111
NockenwellenverstellerPhaser
1212
ZylinderventilRotary valve
2020
Steuereinrichtungcontrol device
2121
Magnetmagnet
2323
Magnetkolbenmagnetic piston
2525
Verdrehsicherungtwist
2727
Ventilkolbenplunger
2929
Ventilgehäusevalve housing
3131
RückstellfederReturn spring
3333
Axiallagerungaxial bearing
3535
Nockenwellecamshaft
4141
erste Öffnungenfirst openings
4343
zweite Öffnungensecond openings
4545
dritte Öffnungenthird openings
5151
Öffnungsabdeckungopening cover
51A51A
erste Teilabdeckungfirst part cover
51B51B
zweite Teilabdeckungsecond part cover
5252
Kronenzackencrown pips
5353
VentilkolbenoberflächeValve piston surface
6363
Statorstator
6565
Rotorrotor
6767
Flügelwing
6969
Druckkammerpressure chamber
7171
erster Ölkanalfirst oil channel
7373
zweiter Ölkanalsecond oil channel
AA
erste Teilkammerfirst compartment
BB
zweite Teilkammersecond sub-chamber
PP
DruckmittelpumpeHydraulic pump
TT
Tanktank
PAPA
Innenrand der zweiten Teilabdeckung 51B Inner edge of the second part cover 51B
PB PB
Innenrand der ersten Teilabdeckung 51A Inner edge of the first part cover 51A
ATAT
Außenrand der zweiten Teilabdeckung 51B Outer edge of the second part cover 51B
BTBT
Außenrand der ersten Teilabdeckung 51A Outer edge of the first part cover 51A

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 0806550 A1 [0003, 0004, 0005] EP 0806550 A1 [0003, 0004, 0005]
  • US 5107804 A [0004, 0005] US 5107804 A [0004, 0005]
  • US 2009/0133652 A1 [0005] US 2009/0133652 A1 [0005]
  • EP 2075421 A1 [0006] EP 2075421 A1 [0006]
  • DE 19850947 [0007, 0008] DE 19850947 [0007, 0008]
  • US 6186104 B1 [0008] US 6186104 B1 [0008]

Claims (9)

Nockenwellenversteller 11 für eine Nockenwelle 35, durch die Zylinderventile 12 eines Verbrennungsmotors betätigt werden, wobei durch die Nockenwelle 35 bei auflaufenden Nocken Spät-Drehmomente in Richtung später Zylinderventilöffnungszeiten und bei ablaufenden Nocken entgegen gesetzte Früh-Drehmomente in Richtung früher Zylinderventilöffnungszeiten auf den Nockenwellenversteller 11 zurückwirken, • mit einer Druckkammer 69 und einem in der Druckkammer 69 angeordnetem Verstellmittel 67, • wobei das Verstellmittel 67 die Druckkammer 69 in eine erste Teilkammer A und eine zweite Teilkammer B unterteilt, • wobei der ersten und der zweiten Teilkammer B Druckmittel zuführbar bzw. aus der ersten Teilkammer A und zweiten Teilkammer B Druckmittel abführbar ist, • so dass durch einen Druckunterschied zwischen der ersten Teilkammer A und zweiten Teilkammer B das Verstellmittel 67 bewegbar ist, wodurch sich eine Verdrehung der Nockenwelle 35 ergibt, • wobei sich bei einem höheren Druck in der ersten Teilkammer A eine Verdrehung der Nockenwelle 35 in Richtung auf frühe Zylinderventilöffnungszeiten und bei einem höheren Druck in der zweiten Teilkammer B eine Verdrehung der Nockenwelle 35 in Richtung auf späte Zylinderventilöffnungszeiten ergibt • und wobei die Zu- und Abfuhr von Druckmittel durch eine Steuereinrichtung 20 steuerbar ist, welche ein Ventilgehäuse 29 und einen darin und relativ dazu drehbaren Ventilkolben 27 umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass • das Ventilgehäuse 29 erste Öffnungen 41 aufweist, welche mit der ersten Teilkammer A kommunizieren und zweite Öffnungen 43 aufweist, welche mit der zweiten Teilkammer B kommunizieren, • wobei sich das Ventilgehäuse 29 mit der Nockenwelle 35 dreht und dabei durch den Ventilkolben 27 die ersten Öffnungen 41 und zweiten Öffnungen 43 durch eine auf der Oberfläche des Ventilkolbens 27 angeordnete Öffnungsabdeckung 51 verschlossen bzw. freigegeben werden, • wobei bei einer gewünschten Verstellrichtung nach späten Zylinderventilöffnungszeiten bei Auftreten eines Früh-Drehmomentes die zweite Teilkammer B verschlossen wird, während bei einer gewünschten Verstellrichtung nach frühen Zylinderventilöffnungszeiten bei Auftreten eines Spät-Drehmomentes die erste Teilkammer A verschlossen wird • und wobei bei einer gewünschten Verstellrichtung nach späten Zylinderventilöffnungszeiten bei Auftreten eines Spät-Drehmomentes und bei einer gewünschten Verstellrichtung nach frühen Zylinderventilöffnungszeiten bei Auftreten eines Früh-Drehmomentes die erste Teilkammer A mit der zweiten Teilkammer B verbunden wird.Phaser 11 for a camshaft 35 , through the cylinder valves 12 an internal combustion engine are actuated, wherein by the camshaft 35 in the case of overrunning cams, late torques in the direction of later cylinder valve opening times and in the case of outgoing cams counteracted early torques in the direction of earlier cylinder valve opening times on the camshaft adjuster 11 react back, • with a pressure chamber 69 and one in the pressure chamber 69 arranged adjusting means 67 , • wherein the adjusting means 67 the pressure chamber 69 divided into a first sub-chamber A and a second sub-chamber B, • wherein the first and the second sub-chamber B pressure medium supplied or from the first sub-chamber A and second sub-chamber B pressure fluid can be discharged, • so that by a pressure difference between the first sub-chamber A and second sub-chamber B, the adjusting means 67 is movable, causing a rotation of the camshaft 35 results, • where at a higher pressure in the first sub-chamber A, a rotation of the camshaft 35 in the direction of early cylinder valve opening times and at a higher pressure in the second sub-chamber B, a rotation of the camshaft 35 in the direction of late cylinder valve opening times yields • and wherein the supply and removal of pressure medium by a control device 20 is controllable, which is a valve housing 29 and a valve piston rotatable therein and relative thereto 27 comprises, characterized in that • the valve housing 29 first openings 41 which communicate with the first sub-chamber A and second openings 43 having, which communicate with the second sub-chamber B, • wherein the valve housing 29 with the camshaft 35 turns and thereby through the valve piston 27 the first openings 41 and second openings 43 through a on the surface of the valve piston 27 arranged opening cover 51 be closed or released, • wherein at a desired adjustment direction after late Zylinderventilöffnungszeiten when an early torque, the second sub-chamber B is closed, while at a desired adjustment after early cylinder valve opening times when a late-torque occurs, the first sub-chamber A is closed • and wherein at a desired adjustment direction after late cylinder valve opening times when a late-torque occurs and a desired adjustment direction after early cylinder valve opening times when an early torque occurs, the first sub-chamber A is connected to the second sub-chamber B. Nockenwellenversteller 11 nach Anspruch 1, bei dem die ersten Öffnungen 41 und die zweiten Öffnungen 43 zueinander am Umfang in einem Winkelabstand jeweils gleich beabstandet sind und bezüglich der Öffnungsabdeckung 51 phasenrichtig so angeordnet sind, dass eine relative Drehung des Ventilkolbens 27 gegenüber dem Ventilgehäuse 29 um den Winkelabstand zu einer geometrisch gleichen Anordnung führt.Phaser 11 according to claim 1, wherein the first openings 41 and the second openings 43 each equally spaced at the circumference at an angular distance and with respect to the opening cover 51 are arranged in the correct phase so that a relative rotation of the valve piston 27 opposite the valve housing 29 leads to the angular distance to a geometrically same arrangement. Nockenwellenversteller 11 nach Anspruch 2, bei dem die Öffnungsabdeckung 51 aus einer ersten Teilabdeckung 51A für die ersten Öffnungen 41 und einer zweiten Teilabdeckung 51B für die zweiten Öffnungen 43 gebildet ist, wobei die erste Teilabdeckung 51A und die zweite Teilabdeckung 51B jeweils eine axial am Ventilkolben 27 außen liegende Aussenkante AT, BT und eine axial innen liegende Innenkante PA, PB aufweisen, wobei die Innenkanten in Umfangsrichtung ein etwa kronenartiges Profil mit entlang des Umfangs wechselnder axialer Lage aufweisen.Phaser 11 according to claim 2, wherein the opening cover 51 from a first partial cover 51A for the first openings 41 and a second partial cover 51B for the second openings 43 is formed, wherein the first part cover 51A and the second part cover 51B one axially on the valve piston 27 outer outer edge AT, BT and an axially inner inner edge PA, PB have, wherein the inner edges in the circumferential direction have an approximately crown-like profile with circumferentially changing axial position. Nockenwellenversteller 11 nach Anspruch 3, bei dem durch eine Druckmittelpumpe P über dritte Öffnungen 45 im Ventilgehäuse 29 Druckmittel zum Leckageausgleich nachgeliefert wird.Phaser 11 according to claim 3, wherein by a pressure medium pump P via third openings 45 in the valve housing 29 Pressure fluid is replenished for leakage compensation. Nockenwellenversteller 11 nach Anspruch 3, bei dem bei einer Verstellrichtung nach frühen Zylinderventilöffnungszeiten die zweiten Öffnungen 43 weit geöffnet und die ersten Öffnungen 41 gering geöffnet sind, während bei einer Verstellrichtung nach späten Zylinderventilöffnungszeiten die ersten Öffnungen 41 weit geöffnet und die zweiten Öffnungen 43 gering geöffnet sind.Phaser 11 according to claim 3, wherein in an adjustment direction after early cylinder valve opening times, the second openings 43 wide open and the first openings 41 are slightly open, while in an adjustment for late cylinder valve opening times the first openings 41 wide open and the second openings 43 are slightly open. Nockenwellenversteller 11 nach Anspruch 1, bei dem der Ventilkolben 27 durch einen Elektromagneten axial im Ventilgehäuse 29 in einer Richtung und in die entgegengesetzte Richtung mittels einer Rückstellfeder 31 verschiebbar ist, wobei die Rückstellfeder 31 gegen über dem Ventilgehäuse 29 wälzgelagert ist und wobei durch die axiale Stellung des Ventilkolbens eine Verstellrichtung des Nockenwellenverstellers einstellbar ist.Phaser 11 according to claim 1, wherein the valve piston 27 by an electromagnet axially in the valve housing 29 in one direction and in the opposite direction by means of a return spring 31 is displaceable, wherein the return spring 31 against over the valve housing 29 is roller-mounted and wherein an adjustment of the camshaft adjuster is adjustable by the axial position of the valve piston. Nockenwellenversteller 11 nach Anspruch 1, bei dem der Ventilkolben 27 durch einen Elektromagneten 21 axial im Ventilgehäuse 29 in einer Richtung und in die entgegengesetzte Richtung mittels einer Rückstellfeder 31 verschiebbar ist, wobei die Rückstellfeder 31 als Zugfeder ausgebildet und mit dem Elektromagneten 21 verbunden ist, wobei durch die axiale Stellung des Ventilkolbens 27 eine Verstellrichtung des Nockenwellenverstellers 11 einstellbar ist.Phaser 11 according to claim 1, wherein the valve piston 27 through an electromagnet 21 axially in the valve housing 29 in one direction and in the opposite direction by means of a return spring 31 is displaceable, wherein the return spring 31 designed as a tension spring and with the electromagnet 21 is connected, wherein by the axial position of the valve piston 27 an adjustment of the camshaft adjuster 11 is adjustable. Nockenwellenversteller 11 nach Anspruch 1, bei dem der Ventilkolben 27 mit dem Elektromagneten 21 so verbunden ist, dass er an einem Verdrehen gehindert ist.Phaser 11 according to claim 1, wherein the valve piston 27 with the electromagnet 21 connected so that he is prevented from twisting. Nockenwellenversteller 11 nach Anspruch 1, bei dem der Ventilkolben 27 einen radial außen liegenden Kolbenteil und einen zum außen liegenden Kolbenteil beweglichen, radial innen liegenden Kolbenteil aufweist.Phaser 11 according to claim 1, wherein the valve piston 27 Having a radially outer piston part and a piston part movable to the outside, radially inner piston part.
DE200910056023 2009-11-27 2009-11-27 Camshaft adjuster for camshaft, has valve housing with openings communicating with partial chamber and other openings communicating with another partial chamber Withdrawn DE102009056023A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910056023 DE102009056023A1 (en) 2009-11-27 2009-11-27 Camshaft adjuster for camshaft, has valve housing with openings communicating with partial chamber and other openings communicating with another partial chamber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910056023 DE102009056023A1 (en) 2009-11-27 2009-11-27 Camshaft adjuster for camshaft, has valve housing with openings communicating with partial chamber and other openings communicating with another partial chamber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009056023A1 true DE102009056023A1 (en) 2011-06-01

Family

ID=43927129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200910056023 Withdrawn DE102009056023A1 (en) 2009-11-27 2009-11-27 Camshaft adjuster for camshaft, has valve housing with openings communicating with partial chamber and other openings communicating with another partial chamber

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009056023A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5107804A (en) 1989-10-16 1992-04-28 Borg-Warner Automotive Transmission & Engine Components Corporation Variable camshaft timing for internal combustion engine
EP0806550A1 (en) 1996-03-28 1997-11-12 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Valve timing control device
DE19850947A1 (en) 1998-11-05 2000-05-11 Schaeffler Waelzlager Ohg Device for controlling opening and closing times of gas exchange valves of internal combustion engine comprises at least one drive device, at least one camshaft with at least one cam for operating at least one valve
US6186104B1 (en) 1998-10-08 2001-02-13 Unisia Jecs Corporation Variable valve timing controlling apparatus for internal combustion engine
US20090133652A1 (en) 2007-11-28 2009-05-28 Denso Corporation Valve timing control apparatus
EP2075421A1 (en) 2007-12-28 2009-07-01 Delphi Technologies, Inc. Fluid control valve for a cam phaser

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5107804A (en) 1989-10-16 1992-04-28 Borg-Warner Automotive Transmission & Engine Components Corporation Variable camshaft timing for internal combustion engine
EP0806550A1 (en) 1996-03-28 1997-11-12 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Valve timing control device
US6186104B1 (en) 1998-10-08 2001-02-13 Unisia Jecs Corporation Variable valve timing controlling apparatus for internal combustion engine
DE19850947A1 (en) 1998-11-05 2000-05-11 Schaeffler Waelzlager Ohg Device for controlling opening and closing times of gas exchange valves of internal combustion engine comprises at least one drive device, at least one camshaft with at least one cam for operating at least one valve
US20090133652A1 (en) 2007-11-28 2009-05-28 Denso Corporation Valve timing control apparatus
EP2075421A1 (en) 2007-12-28 2009-07-01 Delphi Technologies, Inc. Fluid control valve for a cam phaser

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2504533B1 (en) Device for variably adjusting the control times of gas exchange valves of an internal combustion engine
EP2478189B1 (en) Valve opening time phasing device for internal combustion engine
DE60201949T2 (en) Camshaft adjusting arrangement for a four-cylinder internal combustion engine
EP2215331B1 (en) Apparatus for variably adjusting the control times of gas exchange valves in an internal combustion engine
DE102010053685B4 (en) Device for adjusting the rotational angular position of a camshaft
DE102013104051B4 (en) Central valve for a Schwenkmotorversteller
DE102004036096A1 (en) Control valve for a device for changing the timing of an internal combustion engine
DE102006022402A1 (en) Control valve for a camshaft adjuster
DE102008036182A1 (en) Device for the variable adjustment of the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine
WO2012171670A1 (en) Camshaft adjuster
DE102005013402A1 (en) Device for changing timing of internal combustion engine, has driven element supported on bearing journal, driven by driving wheel through hydraulic actuator
DE102011077587A1 (en) Phaser
DE102004049123A1 (en) Device for changing the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine
EP1653056B1 (en) Device for altering the valve timing in an internal combustion engine
DE102017109139B3 (en) Hydraulic camshaft adjuster and a method for controlling a hydraulic camshaft adjuster
EP2504534B1 (en) Valve phasing device for internal combustion engine
DE102013104031B4 (en) Central valve for a Schwenkmotorversteller
EP2504535B1 (en) Device for variably adjusting the control times of gas exchange valves of an internal combustion engine
DE102005023204A1 (en) Internal combustion engine`s charge-cycle valve control times variable adjustment device, has control valve with hydraulic operating mechanism, which is impinged by medium supply device with pressurizing medium
DE102005023228A1 (en) Device for the variable adjustment of the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine
DE102009056024A1 (en) Camshaft adjuster for camshaft, has pressure chamber and adjusting unit arranged in pressure chamber, where adjusting unit divides pressure chamber into two partial chambers
DE102009056023A1 (en) Camshaft adjuster for camshaft, has valve housing with openings communicating with partial chamber and other openings communicating with another partial chamber
DE19651806C2 (en) Valve operation for gas exchange valves in reciprocating engines
DE102021107335A1 (en) Hydraulic camshaft adjuster with switchable support chamber
DE102021110703A1 (en) Camshaft phaser with oscillation reduction between rotor and stator, method for controlling or regulating a hydraulic camshaft phaser and computer-readable medium with camshaft phaser control/regulation instructions

Legal Events

Date Code Title Description
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20120824

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20120824

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20140217

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20140217

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20150402

R012 Request for examination validly filed
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee