DE102015116024A1 - Schwenkmotorversteller a camshaft - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Schwenkmotorversteller für eine Nockenwelle, mit einem Rotor (9) und einem Stator (2) sowie einem Hydraulikventil (17) zur Positionierung des Rotors (9) relativ zum Stator (2), wobei zur Verriegelung des relativ zum Stator (2) verschwenkbaren Rotors (9) mit dem Stator (2) eine Verriegelungsvorrichtung (18) ausgebildet ist, und wobei zwischen dem Stator (2) und dem Rotor (9) veränderbare Druckkammern (10) ausgebildet sind, und wobei das Hydraulikventil (17) einen ersten Arbeitsanschluss (A), eine zweiten Arbeitsanschluss (B), einen Versorgungsanschluss (P) und einen Tankanschluss (T), welche zur hydraulischen Durchströmung der Druckkammern (10) hydraulisch miteinander kommunizierend ausgebildet sind, und wobei die Verriegelungsvorrichtung (18) mit Hilfe des Hydraulikventils (17) hydraulisch beaufschlagbar ist. Erfindungsgemäß ist zur Ent- oder Verriegelung die Verriegelungsvorrichtung (18) über den Versorgungsanschluss (P) beaufschlagbar ausgebildet.The invention relates to a Schwenkmotorversteller for a camshaft having a rotor (9) and a stator (2) and a hydraulic valve (17) for positioning the rotor (9) relative to the stator (2), wherein for locking the relative to the stator (2 ) is formed pivotable rotor (9) with the stator (2) a locking device (18), and wherein between the stator (2) and the rotor (9) variable pressure chambers (10) are formed, and wherein the hydraulic valve (17) has a first working port (A), a second working port (B), a supply port (P) and a tank port (T), which are hydraulically communicating with each other for hydraulic flow through the pressure chambers (10), and wherein the locking device (18) by means of Hydraulic valve (17) can be acted upon hydraulically. According to the locking device (18) via the supply connection (P) can be acted upon for unlocking or locking.
Description
Die Erfindung betrifft einen Schwenkmotorversteller einer Nockenwelle nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a Schwenkmotorversteller a camshaft according to the preamble of
Schwenkmotorversteller dienen einer Verstellung einer Nockenwelle relativ zu einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors. Die Nockenwelle ist mit der Kurbelwelle mit Hilfe eines Antriebselementes verbunden. Dieses Antriebselement kann ein Zahnrad, eine Antriebskette oder ein Antriebsriemen sein. Mit Hilfe der Nockenwelle sind Öffnungs- und Schließzeitpunkte von Ventilen des Verbrennungsmotors festgelegt, welche nicht zwingend mit einem optimierten, d.h. effizienten und wirkungsgradoptimierten Betrieb des Verbrennungsmotors einhergehen. Zur Erzielung eines optimierten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine sind die Öffnungs- und Schließzeitpunkte abhängig von der Last und/oder der Drehzahl des Verbrennungsmotors anzupassen. Diese Anpassung ist mit Hilfe eines Schwenkmotorverstellers erreichbar. Schwenkmotorversteller serve to adjust a camshaft relative to a crankshaft of an internal combustion engine. The camshaft is connected to the crankshaft by means of a drive element. This drive element may be a gear, a drive chain or a drive belt. With the help of the camshaft opening and closing times of valves of the internal combustion engine are fixed, which are not necessarily with an optimized, i. efficient and efficiency-optimized operation of the internal combustion engine. To achieve optimized operation of the internal combustion engine, the opening and closing times are dependent on the load and / or the speed of the internal combustion engine to adapt. This adaptation can be achieved with the help of a Schwenkmotorverstellers.
Der Schwenkmotorversteller ist hydraulisch geregelt und nutzt als Hydraulikfluid ein im Schmierölkreislauf des Verbrennungsmotors vorhandenes Schmieröl, welches mit Hilfe eines dem Schwenkmotorversteller zugeordneten Hydraulikventils den Schwenkmotorversteller entsprechend durchströmt. The Schwenkmotorversteller is hydraulically controlled and uses as hydraulic fluid in the lubricating oil circuit of the engine existing lubricating oil, which flows through the Schwenkmotorversteller with the help of a Schwenkmotorversteller associated hydraulic valve.
Hydraulikventile für Schwenkmotorenversteller einer Nockenwelle sind hinlänglich bekannt. Die Hydraulikventile weisen einen Ventilkolben auf, welcher in einem Ventilgehäuse des Hydraulikventils axial bewegbar ist. Üblicherweise sind am Ventilgehäuse ein erster Arbeitsanschluss, ein zweiter Arbeitsanschluss und ein Versorgungsanschluss ausgebildet. Der erste Arbeitsanschluss und der zweite Arbeitsanschluss sind mit dem Schwenkmotorenversteller verbunden und über diese Anschlüsse ist ein Hydraulikfluid sowohl in das Hydraulikventil als auch aus dem Hydraulikventil förderbar. Zur Versorgung des Hydraulikventils mit dem mit Hilfe einer Fördereinrichtung geförderten Hydraulikfluids, weist das Ventilgehäuse den Versorgungsanschluss auf. Das Hydraulikfluid kann mit Hilfe eines durchströmbaren Kanalsystems des Ventilkolbens das Hydraulikventil unterschiedlich durchströmen. Hydraulic valves for Schwenkmotorenversteller a camshaft are well known. The hydraulic valves have a valve piston, which is axially movable in a valve housing of the hydraulic valve. Usually, a first working connection, a second working connection and a supply connection are formed on the valve housing. The first working connection and the second working connection are connected to the swivel motor adjuster and via these connections a hydraulic fluid can be conveyed both into the hydraulic valve and out of the hydraulic valve. For supplying the hydraulic valve with the hydraulic fluid delivered by means of a conveyor, the valve housing has the supply connection. The hydraulic fluid can flow through the hydraulic valve differently with the aid of a flow-through channel system of the valve piston.
In einem typischen Schwenkmotorversteller ist eine Verriegelungsvorrichtung angeordnet, um unter bestimmten Betriebsbedingungen des Schwenkmotorverstellers und des Verbrennungsmotors eine Rotationssperre eines Rotors des Schwenkmotorverstellers zu einem Stator des Schwenkmotorverstellers zu erlauben. Eine bekannte Verriegelungsvorrichtung umfasst einen Verriegelungsbolzen und ein Rückstellelement um den Bolzen in einem üblicherweise gehärteten Sitz zu verspannen, so dass der Rotor in Bezug auf den mit einer Riemenscheibe oder einem Kettenrad des Verbrennungsmotors fest verbundenen Stator verriegelt wird. In a typical Schwenkmotorversteller a locking device is arranged to allow under certain operating conditions of the Schwenkmotorverstellers and the internal combustion engine, a rotational lock of a rotor of the Schwenkmotorverstellers to a stator of the Schwenkmotorverstellers. A known locking device comprises a locking bolt and a return element to clamp the bolt in a conventionally hardened seat so that the rotor is locked with respect to the stator fixedly connected to a pulley or a sprocket of the internal combustion engine.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Schwenkmotorversteller für eine Nockenwelle bereitzustellen, welcher eine alternative Verriegelungsvorrichtung aufweist. The object of the present invention is to provide a Schwenkmotorversteller for a camshaft having an alternative locking device.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Schwenkmotorversteller für eine Nockenwelle mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben. The object is achieved by a Schwenkmotorversteller for a camshaft with the features of
Der erfindungemäße Schwenkmotorversteller für eine Nockenwelle umfasst einen Rotor und einen Stator sowie ein Hydraulikventil zur Positionierung des Rotors relativ zum Stator. Zur Verriegelung des relativ zum Stator verschwenkbaren Rotors mit dem Stator ist eine Verriegelungsvorrichtung ausgebildet. Zwischen dem Stator und dem Rotor sind veränderbare Druckkammern ausgestaltet, wobei das Hydraulikventil Arbeitsanschlüsse, einen Versorgungsanschluss und einen Tankanschluss zur hydraulischen Durchströmung der Druckkammern hydraulisch miteinander kommunizierend aufweist. Die Verriegelungsvorrichtung ist mit Hilfe des Hydraulikventils hydraulisch beaufschlagbar. Erfindungsgemäß ist zur Ent- oder Verriegelung die Verriegelungsvorrichtung über den Versorgungsanschluss beaufschlagbar ausgebildet. Der Vorteil ist, dass die Verriegelungsvorrichtung ausschließlich mit Hilfe eines im bereits vorliegenden Versorgungsanschlusses anliegenden Druckes betätigt werden kann, wobei ein bereits vorliegender Versorgungskanal des Versorgungsanschlusses im Rotor genutzt werden kann. The inventive Schwenkmotorversteller for a camshaft comprises a rotor and a stator and a hydraulic valve for positioning the rotor relative to the stator. For locking the relative to the stator pivotable rotor with the stator, a locking device is formed. Changeable pressure chambers are configured between the stator and the rotor, the hydraulic valve having working connections, a supply connection and a tank connection for the hydraulic flow through the pressure chambers communicating hydraulically with one another. The locking device can be hydraulically acted upon by means of the hydraulic valve. According to the invention, the locking device can be acted upon by the supply connection for unlocking or locking. The advantage is that the locking device can be actuated exclusively by means of a pressure present in the already existing supply connection, wherein an already existing supply channel of the supply connection in the rotor can be used.
Vorteilhafterweise ist die Ent- oder Verriegelung steuerbar. Advantageously, the locking or unlocking is controllable.
In einer weiteren Ausgestaltung ist in einer mit dem Versorgungsanschluss durchströmbar verbundenen Druckleitung ein Steuerventil angeordnet. Somit besteht die Möglichkeit die Verriegelung abhängig von einem Steuerprofil, welches bspw. kennfeldgesteuert ist, herbeizuführen. In a further refinement, a control valve is arranged in a pressure line through which the supply connection can flow. Thus, there is the possibility of locking depending on a control profile, which is, for example, map-controlled, bring about.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Verriegelungsvorrichtung in Form eines im Rotor angeordneten verschiebbaren Stellbolzens ausgebildet, wobei der Stellbolzen mit Hilfe einer Druckbeaufschlagung aus dem Versorgungsanschluss in einer im Rotor ausgebildeten ersten Aufnahmeöffnung zur Ver- oder Entriegelung verschiebbar ist, um mit dem Stator eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung herbeizuführen bzw. diese zu lösen. In a further embodiment, the locking device is designed in the form of a displaceable adjusting bolt arranged in the rotor, wherein the adjusting bolt by means of pressurization from the supply connection in a rotor formed in the first receiving opening for locking or unlocking is displaceable in order with the stator a shape and / or force-locking connection to bring or solve this.
Das Steuerventil kann ein elektromagnetisches oder pneumatisches oder mechanisches Steuerventil sein. Es ist ein elektromagnetisches Steuerventil aufgrund seiner im Vergleich zu anderen Steuerventilen im Allgemeinen kürzeren Verstellzeit bzw. kürzeren Reaktionszeit zu bevorzugen. The control valve may be an electromagnetic or pneumatic or mechanical control valve. It is preferable to use an electromagnetic control valve because of its generally shorter displacement time or shorter reaction time than other control valves.
Sofern das Steuerventil ein 3/2-Wege-Schaltventil ist, besteht der Vorteil, dass über einen dritten Anschluss des Steuerventils das aus der Druckleitung strömende Hydraulikfluid bspw. in ein Kurbelgehäuse der Verbrennungskraftmaschine oder in einen separaten Tankanschluss geleitet werden kann. If the control valve is a 3/2-way switching valve, there is the advantage that via a third connection of the control valve, the hydraulic fluid flowing out of the pressure line can be conducted, for example, into a crankcase of the internal combustion engine or into a separate tank connection.
Im Vergleich zu einem in Form eines 3/2-Wege-Schaltventils ausgebildeten Steuerventil baut ein 2/2-Wege-Schaltventil kompakter. Sofern Leckagen zur sicheren Entlüftung ausreichend gegeben sind, ist als Steuerventil bevorzugt ein 2/2-Wege-Schaltventil einzusetzen. Compared to a control valve designed in the form of a 3/2-way switching valve, a 2/2-way switching valve is more compact. If leakage for safe venting are sufficient, a 2/2-way switching valve is preferred to use as a control valve.
Mit Hilfe des Steuerventils kann eine Entriegelung auf zwei unterschiedliche Weisen erfolgen. Eine Weise ist die Beaufschlagung des Steuerventils zur Entriegelung. Sofern es sich bspw. um ein elektromagnetisches Steuerventil handelt, bedeutet in diesem Kontext die Beaufschlagung eine Bestromung des Steuerventils. Der Vorteil ist, dass aufgrund der anliegenden Dauerbestromung des Steuerventils eine sogenannte „Fail-safe“-Funktion sichergestellt ist. With the help of the control valve unlocking can be done in two different ways. One way is the admission of the control valve for unlocking. If it is, for example, an electromagnetic control valve, in this context, the admission means energization of the control valve. The advantage is that due to the applied continuous current flow of the control valve, a so-called "fail-safe" function is ensured.
Die zweite Weise ist die Beaufschlagung des Steuerventils zur Verriegelung. Das bedeutet, das Steuerventil wird nur beaufschlagt, bzw. im Falle eines elektromagnetischen Steuerventils bestromt, wenn eine Verriegelung stattfinden soll. Ein Vorteil ist, dass vor einem Motorstart automatisch entriegelt ist. The second way is the admission of the control valve for locking. This means that the control valve is acted upon only, or energized in the case of an electromagnetic control valve when a lock is to take place. An advantage is that it is automatically unlocked before starting the engine.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das Steuerventil als bistabiles Schaltventil ausgeführt. Als bistabiles Schaltventil ausgebildet, benötigt das Steuerventil zwei voneinander unabhängige Steuersignale. Der Vorteil des bistabilen Schaltventils ist, dass es in der Stellung verbleibt, in der es zuletzt ein Steuersignal erhalten hat. In a further embodiment, the control valve is designed as a bistable switching valve. Designed as a bistable switching valve, the control valve requires two independent control signals. The advantage of the bistable switching valve is that it remains in the position in which it last received a control signal.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Gleichen oder funktionsgleichen Elementen sind identische Bezugszeichen zugeordnet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist es möglich, dass die Elemente nicht in allen Figuren mit ihrem Bezugszeichen versehen sind, ohne jedoch ihre Zuordnung zu verlieren. Es zeigen: Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention. Identical or functionally identical elements are assigned identical reference numerals. For reasons of clarity, it is possible that the elements are not provided with reference numbers in all figures, but without losing their assignment. Show it:
Ein erfindungsgemäßer Schwenkmotorversteller
Der Schwenkmotorversteller
Der Stator
In den Zwischenraum
Mit Hilfe der Flügel
Der Rotor
Die Entlastung erfolgt mit Hilfe eines nicht näher dargestellten Tankanschluss T, welcher zur Entlastung geöffnet ist. Zur Realisierung einer kompakten Bauweise kann es sich um einen einzigen für die erste Druckkammer
Zur Arretierung einer Position des Stators
Damit der Rotor
Der Rotor
Zur axialen Verschiebung des Ventilkolbens
Zur gesicherten Abdichtung des Schwenkmotorverstellers
Das Rückhalteelement
Das buchsenartig ausgebildete Ventilgehäuse
Der Versorgungsanschluss P ist zur Verbindung mit einer nicht näher dargestellten Ölpumpe ausgestaltet, so dass das Hydraulikventil
Die Verriegelungsvorrichtung
Eine Ansteuerung des Stellbolzens
Zur Ansteuerung des Stellbolzens
Der Stellbolzen
An einem von der Verriegelungsscheibe
In diesem ersten Ausführungsbeispiel wird das Steuerventil
Das Steuerventil
Die Abströmleitung
In
Ebenso, wie im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, ist das Steuerventil
Bei einer Bestromung wird das Steuerventil
In
Das Steuerventil
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DE102015116024.2A DE102015116024A1 (en) | 2015-09-22 | 2015-09-22 | Schwenkmotorversteller a camshaft |
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DE102015116024.2A DE102015116024A1 (en) | 2015-09-22 | 2015-09-22 | Schwenkmotorversteller a camshaft |
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DE102015116024A1 true DE102015116024A1 (en) | 2017-03-23 |
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DE102015116024.2A Withdrawn DE102015116024A1 (en) | 2015-09-22 | 2015-09-22 | Schwenkmotorversteller a camshaft |
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