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Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Nockenwellenversteller mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
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Derartige Nockenwellenversteller werden eingesetzt, um die Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine während des Motorbetriebs zu verändern, um die Verbrauchswerte und das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine zu verbessern. Eine bewährte Ausführungsform ist ein als Flügelzellenversteller aufgebauter Nockenwellenversteller mit einem Stator und einem Rotor, welche einen Druckraum begrenzen, der durch Flügel in jeweils zwei zusammenwirkende Arbeitskammern unterteilt ist. Die Arbeitskammern sind wahlweise mit einem Hydraulikmittel beaufschlagbar, welches in einem Druckmittelkreislauf über eine Druckmittelpumpe aus einem Druckmittelreservoir in die Arbeitskammern an einer Flügelseite des Rotors zugeführt und aus den Arbeitskammern der jeweils anderen Flügelseite in das Druckmittelreservoir zurückgeführt wird. Die Arbeitskammern, deren Volumen dabei vergrößert wird, weisen eine Wirkrichtung auf, welche der Wirkrichtung der zugehörigen gegenüberliegenden Arbeitskammer entgegengesetzt ist. Durch die Wirkrichtung kann eine Verdrehung des Rotors entweder im oder gegen den Uhrzeigersinn relativ zu dem Stator ausgelöst werden. Die Steuerung des Druckmittelflusses und damit der Verstellbewegung des Nockenwellenverstellers schließt ein Mehrwege-Hydraulikventil ein, über das in Abhängigkeit von einer Schaltposition Durchströmöffnungen geschlossen oder freigegen werden.
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Ein Problem dieser Nockenwellenversteller besteht darin, dass in einer Startphase der Brennkraftmaschine die Arbeitskammern häufig noch nicht vollständig mit Druckmittel gefüllt oder leer gelaufen sind, da der Öldruck innerhalb der Brennkraftmaschine noch nicht aufgebaut ist. Dadurch können die von der Nockenwelle ausgeübten, unkontrollierten Schwingungen des Rotors gegenüber dem Stator auslösenden Wechselmomente zu einem erhöhten Verschleiß und einer unerwünschten Geräuschentwicklung führen. Zur Vermeidung dieses Problems ist bekannt, zwischen dem Rotor und dem Stator eine Verriegelungseinrichtung vorzusehen, welche den Rotor beim Abstellen der Brennkraftmaschine in einer für den Start günstigen Drehwinkelposition gegenüber dem Stator verriegelt. Die Verriegelungseinrichtung umfasst bevorzugt federbelastete Verriegelungspins, welche bei einer Relativverdrehung des Rotors gegenüber dem Stator in Verriegelungskulissen verrasten. Nach dem Warmlaufen der Brennkraftmaschine und/oder dem vollständigen Befüllen des Nockenwellenverstellers mit Druckmittel werden die Verriegelungspins druckmittelbetätigt aus den Verriegelungskulissen verdrängt, so dass der Rotor anschließend zur Verstellung einer Drehwinkellage der Nockenwelle gegenüber dem Stator verdrehbar ist. Ferner ist eine den Flügeln des Nockenwellenverstellers zugeordnete Steuereinrichtung bekannt, deren Steuerpins in Flügeln positioniert sind, die Arbeitskammern des Druckraumes trennen. Mithilfe der Steuereinrichtung kann eine strömungstechnische Verbindung der zwei entgegengesetzt wirkendenden Arbeitskammern hergestellt werden. Dabei werden die Steuerpins durch Druckmittelbeaufschlagung entgegen einer Federkraft bewegt. Die federbelasteten Steuerpins können so geschaltet werden, dass diese bei einer Druckmittelbeaufschlagung eine strömungstechnische Verbindung zwischen den zusammenwirkenden Arbeitskammern unterbrechen.
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Aus der
DE 10 2008 011 915 A1 ist eine hydraulische Nockenwellenverstelleinrichtung bekannt, die eine selbsttätige Verdrehung und Verriegelung des Rotors gegenüber dem Stator in der Mittenverriegelungsposition vorsieht. Die beschriebene Verriegelungseinrichtung umfasst federbelastete Verriegelungspins, welche bei einer Verdrehung des Rotors sukzessiv in Verriegelungskulissen verrasten, die dem Stator zugeordnet sind und die vor Erreichen der Mittenverriegelungsposition jeweils eine Verdrehung des Rotors in Richtung der Mittenverriegelung zulassen, aber eine entgegengesetzte Verdrehung unterbinden.
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Das Dokument
US 6 684 835 B2 offenbart einen hydraulischen, als Flügelzellenversteller aufgebauten Nockenwellenversteller, dessen Mittenverriegelung beim Abstellen des Motors erfolgt. Dabei erfasst eine elektronische Steuereinheit ein beim Abstellen der Brennkraftmaschine erzeugtes Signal, das den Stand des Stators relativ zum Rotor wiedergibt. Ein elektrisches Steuerventil umfasst mehrere Ports, von denen ein Port dem Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine oder einer Druckmittelpumpe zugeordnet ist, ein Port das Magnetventil mit den Verriegelungspins verbindet sowie zwei Ports das Magnetventil mit den Arbeitskammern A bzw. B des Nockenwellenverstellers verbinden und ein Port für den Ölabfluss in ein Reservoir oder einen Tank vorgesehen ist.
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Der Abstellvorgang einer Brennkraftmaschine beginnt nach der Unterbrechung der Zündung, beispielsweise durch die Betätigung eines STOP-Buttons durch den Fahrer und endet, wenn die Kurbelwelle stillsteht. In Abhängigkeit von der Umgebungs- und der Motoröltemperatur dauert der Vorgang zwischen 0,3 Sekunden bei kalter und 0,6 Sekunden bei heißer Brennkraftmaschine. Bei hohen Temperaturen verriegelt der hydraulische Nockenwellenversteller stets in der Mittenverriegelungsposition. Liegt die Temperatur jedoch unterhalb von ca. 30 Grad, nimmt die Häufigkeit zu, dass in Abhängigkeit von den vorliegenden Randbedingungen die Brennkraftmaschine stillsteht, bevor der Nockenwellenversteller die Mittenverriegelungsposition erreicht hat und so entriegelt in einer nicht definierten Winkelposition verbleibt. Der Verriegelungsvorgang erfolgt in drei aufeinanderfolgenden Schritten. Zunächst wird das Hydraulikventil über ein Stellelement in eine Basisposition geschaltet. Danach ist der mit der Steuereinrichtung in den Flügeln verbundene Port des Hydraulikventils mit einem Port gekoppelt, der in einen Tank mündet, wodurch sich ein Druckabbau in der Druckmittelleitung zur Steuereinrichtung einstellt und synchron dazu mindestens ein Verriegelungspin in eine Verriegelungskulisse verrastet. Nach einer sich anschließenden automatischen Verstellung und dem Erreichen einer Mittenverriegelungsposition (MVP) erfolgt die Verriegelung. Die Zeitdauer zwischen dem zweiten und dritten Schritt wird von den vorhandenen Temperaturen bestimmt, so dass sich der Verriegelungsvorgang bei niedrigen Temperaturen deutlich verlängert.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Maßnahmen für einen Nockenwellenversteller vorzustellen, mit denen die Zeit zur erfolgreichen Mittenverriegelung vor Stillstand der Brennkraftmaschine auch bei kalten Temperaturen verkürzt werden kann.
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Diese Aufgabe der Erfindung wird durch einen Nockenwellenversteller mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.
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Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung, eine schnelle Mittenverriegelungsposition (MVP) zu realisieren, wird zur Lösung ein Hydraulikventil mit einem weiteren Arbeitsport vorgeschlagen. Dieser weitere, als D-Port bezeichnete vierte Arbeitsport kann in Abhängigkeit von der Schaltposition des Hydraulikventils mittels Druckmittelleitungen unmittelbar mit den Steuerpins kommunizieren, die bevorzugt in jedem Druckraum den Steuereinrichtungen der Flügel zugeordnet sind.
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Nachdem das Hydraulikventil durch eine Betätigung des Schaltelements in eine die Mittenverriegelung des Nockenwellenverstellers auslösende Schaltposition gebracht ist, erfolgt über den D-Port eine unmittelbare Druckbeaufschlagung der Steuerpins der in den Flügeln integrierten Steuereinrichtung. Diese die Federkraft der Steuerpins unterstützende Maßnahme bewirkt eine beschleunigte Verstellung der Steuerpins in eine Position, in der sich über die Steuerpins der Steuereinrichtung eine Strömungsverbindung und somit ein Druckmittelaustausch zwischen den Arbeitskammern einstellt, der die Verstellung des Flügels in eine Mittenposition vereinfacht. Zur Darstellung einer hydraulischen Freilaufverriegelung schließen zumindest zwei Steuereinrichtungen ein Rückschlagventil ein, um über die Strömungsverbindung den Durchfluss des Druckmittels zwischen den zwei zusammenwirkenden Arbeitskammern in eine Richtung zu ermöglichen und in Gegenrichtung zu blockieren. Durch zwei in entgegengesetzte Richtungen wirkend eingesetzte Rückschlagventile können beispielsweise in der Abstellphase der Brennkraftmaschine die in den Nockenwellenversteller eingeleiteten Wechselmomente bei einer Verstellung des Nockenwellenverstellers in Richtung FRÜH eine Druckmittelströmung zulassen und in Gegenrichtung verhindern. Für eine Verstellung des Nockenwellenverstellers in Richtung SPÄT erfolgt ein Druckmittelaustausch zwischen den Arbeitskammern über ein entsprechend gegensätzlich wirkendes Rückschlagventil.
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Die vorteilhafte Druckbeaufschlagung der Steuerpins bildet dabei einen Ausgleich zu einem hydraulischen Strömungswiderstand in der Verbindungsleitung zwischen dem Hydraulikventil und den druckbeaufschlagten Arbeitskammern in den Druckräumen, der zunimmt mit fallender Druckmitteltemperatur. Der hydraulische Widerstand beeinflusst unmittelbar die Strömungsgeschwindigkeit des Druckmittels und damit die Zeitdauer für das Rückströmen des Druckmittels in den Tank bzw. in das Reservoir, wodurch gleichzeitig die Verstellzeit der Flügel zum Erreichen der Mittenverriegelungsposition bestimmt wird.
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Das erfindungsgemäße Konzept gewährleistet auch bei kalter Brennkraftmaschine sowie bei tiefen Umgebungstemperaturen während des Abstellvorgangs und vor dem Stillstand der Brennkraftmaschine eine erfolgreiche Mittenverriegelung bzw. hydraulische Freilaufverriegelung des Nockenwellenverstellers in der Mittenverriegelungsposition. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme kann die Zeitdauer zum Erreichen einer erfolgreichen Mittenverriegelungsposition und der anschließenden Verriegelung selbst bei niedrigen Temperaturen vor Stillstand der Brennkraftmaschine entscheidend verkürzt werden.
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Weiter wird erfindungsgemäß eine Anordnung vorgeschlagen, wonach der D-Port sowohl mit den Steuerpins der Steuereinrichtung als auch mit den Verriegelungspins der Verriegelungseinrichtung kommuniziert. Durch die gleichzeitige Beaufschlagung ergibt sich ein weiterer Zeitvorteil und folglich eine verkürzte Zeit zur Mittenverriegelung des Nockenwellenverstellers.
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Für eine Druckmittelbeaufschlagung der Steuerpins und der Verriegelungspins zur Realisierung der Mittenverriegelung des Nockenwellenverstellers ist eine Schaltposition vorgesehen, bei der der Port D des Hydraulikventils mit dem P-Port, einem Zulauf bzw. einer Druckquelle, insbesondere einer Druckmittelpumpe in Verbindung steht.
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In allen weiteren, auch als Kolbenpositionen zu bezeichnenden Schaltpositionen des Hydraulikventils besteht eine Strömungsverbindung zwischen dem D-Port und dem T-Port und folglich mit dem Tank oder einem Reservoir der Brennkraftmaschine. Diese Anordnung ermöglicht stets einen drucklosen ungehinderten Rücklauf des Druckmittels aus den entsprechenden Druckmittelleitungen in das Reservoir.
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Für die Funktion des Nockenwellenverstellers ist von Vorteil, wenn dieser mehr als zwei Flügel umfasst, die jeweils in symmetrisch verteilten Druckräumen eingebracht sind. Ein bevorzugter Aufbau des Nockenwellenverstellers in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Maßnahme schließt zur Erzielung einer optimalen Kraftverteilung möglichst vier oder mehr Flügel ein, die umfangsverteilt an dem Rotor angeordnet und den Druckräumen zugeordnet sind.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit mehreren Zeichnungen näher erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Dazu zeigt:
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1: eine schematische Funktionsdarstellung eines hydraulischen Nockenwellenverstellers mit einer Schaltposition des Hydraulikventils, bei der die Steuerpins der Steuereinrichtungen in den Flügeln druckbeaufschlagt sind;
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2: die schematische Funktionsdarstellung gemäß 1, in der ergänzend die Verriegelungspins der Verriegelungseinrichtung druckbeaufschlagt sind; und
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3: einen Graph, der insbesondere eine Ventilkennlinie des erfindungsgemäß aufgebauten Hydraulikventils verdeutlicht.
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In den 1 und 2 ist der Nockenwellenversteller gemäß der Erfindung schematisch dargestellt, wobei die Abbildungen nicht alle Bauteile des Nockenwellenverstellers zeigen, sondern sich im Wesentlichen auf die mit der Erfindung im Zusammenhang stehenden relevanten Bauteile beschränkt.
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Die 1 zeigt einen Nockenwellenversteller 1 mit einem bekannten Grundaufbau, welcher einen von einer Kurbelwelle einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine antreibbaren Stator 2 und einen drehfest mit einer Nockenwelle (nicht gezeigt) verbundenen Rotor 3 mit einer Rotornabe 4 und mehreren sich davon radial ausgerichteten Flügeln 5, 6, 7 umfasst. Durch die Flügel 5, 6, 7 sind die Druckräume 8, 9, 10 in Arbeitskammern 11 bis 16 unterteilt. Die obere Darstellung von 1 zeigt den als Flügelzellenversteller ausgebildeten Nockenwellenversteller 1 in einer Abwicklung, während links unten schematisch ein Ausschnitt der Rotornabe 4 des Rotors 3 mit einer Verriegelungseinrichtung 17 abgebildet ist und rechts unten schematisch ein als Mehrwegeventil aufgebautes Hydraulikventil 18. Über das fünf Anschlüsse bzw. Ports aufweisende sowie in vier Steuer- oder Kolbenpositionen 19 bis 22 schaltbare Hydraulikventil 18 kann dem Nockenwellenversteller 1 das auch als Druck- oder Hydraulikmittel bezeichnete Öl zugeführt und abgeführt werden. Das erfindungsgemäße Hydraulikventil 18 umfasst einen P-Port 23 oder Zulaufport, der mit einer Druckpumpe in Verbindung steht sowie einen T-Port 24 oder Ablaufport, der einem Tank oder Druckmittelreservoir zugeordnet ist. Ein A-Port 25 bildet gemäß der Schaltposition 19 einen mit den Arbeitskammern 11, 13, 15 und der B-Port 26 einen mit den Arbeitskammern 12, 14, 16 korrespondierenden Anschluss. Der weitere C-Port 27 ist für Steuereinrichtungen 29, 30, 31 der Flügel 5, 6, 7 bestimmt. Weiterhin schließt das Hydraulikventil 18 einen D-Port 28 ein, der ebenfalls mit den Steuereinrichtungen 29, 30, 31 zusammenwirkt. Alle Ports sind entsprechend der Schaltposition des Hydraulikventils 18 entweder geöffnet oder verschlossen geschaltet. Das Hydraulikventil 18 ist über ein bevorzugt als Elektromagnet ausgeführtes Stellelement 32 in die jeweilige Schaltposition verstellbar.
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Ferner zeigt die 1 ein aus einer Vielzahl von Hydraulik- oder Druckmittelleitungen bestehendes Leitsystem 33, über das die Druckräume 8, 9, 10 sowie die Verriegelungseinrichtung 17 mit dem Hydraulikventil 18 verbunden sind. Die Hydraulikleitung 34 verbindet den A-Port 25 mit den Arbeitskammern 13, 15. Zur Arbeitskammer 11 ist ein Abzweig der Hydraulikleitung 34 über die Verriegelungseinrichtung 17 geführt. Die Hydraulikleitung 35 stellt eine Verbindung zwischen dem B-Port 26 und den Arbeitskammern 12 und 16 her, wobei zur weiteren Arbeitskammer 14 die Hydraulikleitung 35 über die Verriegelungseinrichtung 17 verläuft. Die weiteren an dem C-Port 27 und dem D-Port 28 angeschlossenen Hydraulikleitungen 36 und 37 sind an gegenüberliegenden Seiten der Steuereinrichtungen 29 bis 31 angeschlossen.
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Der Drehwinkel der Nockenwelle zu der Kurbelwelle im Normalbetrieb z.B. in Richtung FRÜH kann dadurch verstellt werden, dass die Arbeitskammern 11, 13, 15 über die Hydraulikleitung 34 mit Druckmittel beaufschlagt werden, wodurch sich ihr Volumen vergrößert, während gleichzeitig Druckmittel aus den Arbeitskammern 12, 14, 16 über die Hydraulikleitung 35 verdrängt wird. Die Richtung FRÜH ist in 1 durch einen Pfeil gekennzeichnet, die Richtung SPÄT verläuft entgegen dieser Pfeilrichtung. Die Arbeitskammern 11, 13, 15, deren Volumen sich bei der Verstellbewegung in Richtung FRÜH jeweils gruppenweise vergrößert, sind Arbeitskammern einer Wirkrichtung. Die Volumenänderung der Arbeitskammern 11, 13, 15 führt dazu, dass der Rotor 3 mit den Flügeln 5, 6, 7 gegenüber dem Stator 2 verdreht wird. Das Volumen der Arbeitskammern 12, 14, 16 kann durch eine Druckmittelbeaufschlagung über den B-Port 26 in Verbindung mit der Hydraulikleitung 35 vergrößert werden, während sich das Volumen der Arbeitskammern 11, 13, 15 gleichzeitig durch Zurückströmen des Druckmittels über die Hydraulikleitung 34 und den A-Port 20 verkleinert. Diese Volumenänderung führt zu einer Verdrehung des Rotors 3 gegenüber dem Stator 2, entgegen der Pfeilrichtung in Richtung SPÄT.
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Die Verriegelungseinrichtung 17 umfasst zwei Verriegelungspins 38, 39, welche linear verschiebbar und jeweils von einem Federelement in Richtung einer Verriegelungskulisse 40 beaufschlagt in der Rotornabe 4 eingesetzt sind. Um die Verstellung des Rotors 3 gegenüber dem Stator 2 zu ermöglichen, wird die Verriegelungseinrichtung 17 gelöst. Dies erfolgt durch eine Druckbeaufschlagung der Verriegelungskulisse 40, wozu bei entsprechender Schaltposition des Hydraulikventils 18 Druckmittel von dem C-Port 27 über die Hydraulikleitung 36 sowie eine weitere Hydraulikleitung 49 zugeführt wird. Durch die Druckmittelbeaufschlagung werden die Verriegelungspins 38, 39 aus der Verriegelungskulisse 40 herausgedrängt, so dass der Rotor 3 gegenüber dem Stator 2 frei drehbar ist.
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Gemäß der in 1 gezeigten ersten Schaltposition 19 des Hydraulikventils 18 verrastet der Verriegelungspin 38, unterstützt durch ein Federelement, in die Verriegelungskulisse 40, wobei diese Position einer Anschlagstellung FRÜH entspricht, bei der der Verriegelungspin 38 einen Leitungsabschnitt der Hydraulikleitung 34 und damit eine Strömungsverbindung zu der Arbeitskammer 11 unterbindet. Gleichzeitig öffnet der eingerückte Verriegelungspin 39 einen Durchgang, so dass sich über die mit dem B-Port 26 verbundene Hydraulikleitung 35 eine strömungstechnische Verbindung zur Arbeitskammer 14 einstellt.
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In den Flügeln 5, 6, 7 sind jeweils Strömungsverbindungen 41, 42, 43 eingebracht, wobei den Strömungsverbindungen 41, 42 ein Rückschlagventil 44, 45 zugeordnet ist, welches ein Überströmen des Druckmittels bzw. Hydraulikmittels aus der Arbeitskammer 12 in die Arbeitskammer 11 bzw. aus der Arbeitskammer 13 in die Arbeitskammer 14 ermöglicht. Der Durchfluss des Druckmittels durch die Strömungsverbindungen 41 bis 43 kann jeweils durch schaltbare, federkraftbeaufschlagte Steuerpins 46, 47, 48 freigegeben oder gesperrt werden. Die schaltbaren, federkraftbeaufschlagten Steuerpins 46 bis 48 sind über die Hydraulikleitung 36 in einer der Schaltpositionen 20 bis 22 des Hydraulikventils 18 mit Druckmittel beaufschlagbar und entgegen einer Federkraft in eine Verriegelungsposition verstellbar. Dabei sind die Strömungsverbindungen 41 bis 43 unterbrochen und somit die Arbeitskammern 11, 12; 13, 14 und 15, 16 voneinander getrennt.
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Nach dem ersten Schritt des Verriegelungsvorgangs des Nockenwellenverstellers 1 befindet sich das Hydraulikventil 18 in der Schaltstellung 19. Damit ist der D-Port 28 mit dem P-Port 23 und folglich mit einer Druckpumpe verbunden. Messungen an Brennkraftmaschinen haben gezeigt, dass sich bei einem kalten Motorstopp ein Öldruck zwischen 3 bis 5 bar einstellt. Erst einige Sekunden nach dem Stillstand der Brennkraftmaschine erreicht der Öldruck den Umgebungsdruck. Ursache für den langsamen Öldruckabbau ist die hohe Ölviskosität bzw. die damit verbundene geringe Ölleckage. Der in der Brennkraftmaschine vorhandene Restöldruck kann genutzt werden, die Steuerpins 46 bis 48 schneller in die drucklose Position zu verschieben. Dazu sind in der Schaltposition 19 des Hydraulikventils 18 die Rückseiten der Steuerpins 46 bis 48 über den D-Port 28 und die Hydraulikleitung 37 mit dem Schmierkreislauf der Brennkraftmaschine verbunden, wodurch der Restöldruck die Rückseite der Steuerpins 46 bis 48 beaufschlagt. Die Vorderseiten der Steuerpins 46 bis 48 sind über die Hydraulikleitung 36 mit dem C-Port 27 sowie weiter mit dem T-Port 24, einem Tank oder Reservoir verbunden. Damit liegt an jedem Steuerpin 46 bis 48 eine Druckdifferenz an. Die daraus resultierenden Kräfte wirken in Richtung des vorderen Deckels am Nockenwellenversteller 1. Restöldruck und die Energie aus den Druckfedern hinter den Steuerpins 47 bis 49 verschieben gemeinsam die Steuerpins 46 bis 48 in die drucklose Lage, wobei das in der Hydraulikleitung 36 befindliche Öl bzw. Druckmittel über den C-Port 27 drucklos in den Tank abströmt.
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Nach einem darauffolgenden Start der Brennkraftmaschine ist eine Entriegelung des Nockenwellenverstellers 1 erforderlich. Dazu erfolgt eine Verstellung des Hydraulikventils 18 in eine der Schaltpositionen 20 bis 22. Welche Schaltposition 20 bis 22 eingenommen wird, ist abhängig davon, in welche Richtung der Nockenwellenversteller 1 verstellt, oder ob einfach nur die Winkelposition gehalten werden soll. Unabhängig von der Schaltposition 20 bis 22 ist der D-Port 28 über den T-Port 24 stets mit dem Tank verbunden und der C-Port 27 mit dem P-Port 23. Dadurch kippt der Differenzdruck an den Steuerpins 47 bis 49. Da die Kraft vor den Steuerpins 46 bis 48 größer ist als hinter den Steuerpins 46 bis 48, werden diese entgegen der Druckfederkraft in die druckunterstützte Position verschoben.
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Die Abbildung in 2 entspricht weitestgehend der 1. Die an dem D-Port 28 angeschlossene Hydraulikleitung 37, über die eine Druckbeaufschlagung der Steuerpins 46 bis 48 erfolgt, erstreckt sich ergänzend bis zu der Verriegelungseinrichtung 17. Somit werden in der Schaltposition 19 des Hydraulikventils 18 gleichzeitig die Verriegelungspins 38, 39 der Verriegelungseinrichtung 17 und die Steuerpins 46, 47, 48 der Steuereinrichtungen 29 bis 31 druckbeaufschlagt. Mit dieser weiteren Maßnahme, die ein schnelleres Verrasten der Verriegelungspins 38, 39 in die Verriegelungskulisse 40 auslöst, kann eine weitere Verkürzung der Zeitdauer zur erfolgreichen Mittenverriegelung realisiert werden.
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In der 3 ist eine Ventilkennlinie des erfindungsgemäßen Schaltventils 17 gezeigt. In der grafischen Darstellung ist auf der Abszisse der Magnetstrom (A) des zur Verstellung des Schaltventils 18 eingesetzten Stellelementes 32 und auf der Ordinate der Volumenstrom (l/min) des auch als Hydraulik- bzw. Druckmittel bezeichneten Öls aufgetragen. Danach strömt durch den D-Port 28 in der Schaltposition 19 des Hydraulikventils 18 ein Volumenstrom, mit dem sowohl die Verriegelungspins 38, 39 der Verriegelungseinrichtung 17 als auch die Steuerpins 46 bis 48 der Steuereinrichtungen 29 bis 31 druckbeaufschlagbar sind. Der Öldruck entspricht dabei einem von einer Druckpumpe erzeugten, über den P-Port 23 eingeleiteten Druck. Gemäß den Schaltpositionen 20 bis 22 ist der D-Port 28 mit dem T-Port 24, dem Reservoir verbunden, so dass sich weder ein Öldruck noch ein Volumenstrom einstellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Nockenwellenversteller
- 2
- Stator
- 3
- Rotor
- 4
- Rotornabe
- 5
- Flügel
- 6
- Flügel
- 7
- Flügel
- 8
- Druckraum
- 9
- Druckraum
- 10
- Druckraum
- 11
- Arbeitskammer
- 12
- Arbeitskammer
- 13
- Arbeitskammer
- 14
- Arbeitskammer
- 15
- Arbeitskammer
- 16
- Arbeitskammer
- 17
- Verriegelungseinrichtung
- 18
- Hydraulikventil
- 19
- Schaltposition
- 20
- Schaltposition
- 21
- Schaltposition
- 22
- Schaltposition
- 23
- P-Port
- 24
- T-Port
- 25
- A-Port
- 26
- B-Port
- 27
- C-Port
- 28
- D-Port
- 29
- Steuereinrichtung
- 30
- Steuereinrichtung
- 31
- Steuereinrichtung
- 32
- Stellelement
- 33
- Leitsystem
- 34
- Hydraulikleitung
- 35
- Hydraulikleitung
- 36
- Hydraulikleitung
- 37
- Hydraulikleitung
- 38
- Verriegelungspin
- 39
- Verriegelungspin
- 40
- Verriegelungskulisse
- 41
- Strömungsverbindung
- 42
- Strömungsverbindung
- 43
- Strömungsverbindung
- 44
- Rückschlagventil
- 45
- Rückschlagventil
- 46
- Steuerpin
- 47
- Steuerpin
- 48
- Steuerpin
- 49
- Hydraulikleitung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008011915 A1 [0004]
- US 6684835 B2 [0005]
