DE102017115725A1 - Hydraulic camshaft adjuster - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Nockenwellenversteller (1) zur Verstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen eines Verbrennungsmotors, mit einem Stator (2), welcher synchron mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors drehbar ist, und einem verdrehbar zum Stator (2) angeordneten Rotor (3), welcher synchron mit einer Nockenwelle drehbar ist, wobei an dem Stator (2) mehrere Stege (5) vorgesehen sind, welche einen Ringraum (7) zwischen dem Stator (2) und dem Rotor (3) in eine Mehrzahl von Druckräumen (8) unterteilen. Der Rotor weist (3) eine Rotornabe (4) und eine Mehrzahl von sich aus der Rotornabe (4) radial nach außen erstreckender Flügel (6) auf, welche die Druckräume (8) in zwei Gruppen von jeweils mit einem in einem Druckmittelkreislauf zu- oder abströmenden Druckmittel beaufschlagbaren Arbeitskammern (9, 10) mit einer unterschiedlichen Wirkrichtung unterteilen. Der hydraulische Nockenwellenversteller (1) weist ferner mindestens eine Verriegelungskulisse (12) auf, in der ein erster Verriegelungsstift (13) und ein zweiter Verriegelungsstift (14) die Position des Rotors (3) relativ zum Stator (2) fixieren können. Dabei ist der erste Verriegelungsstift (13) in einem ersten hydraulischen Zulauf zu der ersten Gruppe von Arbeitskammern (9) und der zweite Verriegelungsstift (14) in einem zweiten hydraulischen Zulauf zu der zweiten Gruppe von Arbeitskammern (10) angeordnet. Die Druckmittelversorgung der Arbeitskammern (9, 10) wird durch ein Zentralventil (22) gesteuert wird, wobei die Verriegelungsstifte (13, 14) als gestufte Verriegelungspins ausgebildet sind und in Abhängigkeit ihrer Position den Druckmittelzufluss zu den jeweiligen Arbeitskammern (9, 10) freigeben oder sperren.Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Steuerung eines solchen hydraulischen Nockenwellenverstellers (1), wobei der Rotor (3) bei einem Motorstart aus einer beliebigen Position in eine Mittenverriegelungsposition gedreht wird.The invention relates to a hydraulic camshaft adjuster (1) for adjusting the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine, with a stator (2) which is rotatable synchronously with a crankshaft of the internal combustion engine, and a rotor (3) arranged rotatably relative to the stator (2) is rotatable synchronously with a camshaft, wherein on the stator (2) a plurality of webs (5) are provided, which divide an annular space (7) between the stator (2) and the rotor (3) in a plurality of pressure chambers (8). The rotor has (3) a rotor hub (4) and a plurality of vanes (6) extending radially outward from the rotor hub (4) and connecting the pressure chambers (8) into two groups, each with a pressure medium circuit. or working fluid chambers (9, 10) acted upon by downstream pressure medium with a different effective direction. The hydraulic camshaft adjuster (1) further has at least one locking link (12) in which a first locking pin (13) and a second locking pin (14) can fix the position of the rotor (3) relative to the stator (2). In this case, the first locking pin (13) is arranged in a first hydraulic inlet to the first group of working chambers (9) and the second locking pin (14) in a second hydraulic inlet to the second group of working chambers (10). The pressure medium supply of the working chambers (9, 10) is controlled by a central valve (22), wherein the locking pins (13, 14) are formed as stepped locking pins and release depending on their position, the pressure medium flow to the respective working chambers (9, 10) or The invention further relates to a method for controlling such a hydraulic camshaft adjuster (1), wherein the rotor (3) is rotated at an engine start from an arbitrary position into a center locking position.
Description
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Nockenwellenversteller sowie ein Verfahren zur Ansteuerung eines hydraulischen Nockenwellenverstellers gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to a hydraulic camshaft adjuster and a method for controlling a hydraulic camshaft adjuster according to the preamble of the independent claims.
Hydraulische Nockenwellenversteller werden bei Verbrennungsmotoren eingesetzt, um einen Lastzustand des Verbrennungsmotors anzupassen und somit die Effizienz des Verbrennungsmotors zu steigern. Aus dem Stand der Technik sind hydraulische Nockenwellenversteller bekannt, welche nach dem Flügelzellenprinzip arbeiten. Diese Nockenwellenversteller weisen im Allgemeinen in ihrem Grundaufbau einen von einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine antreibbaren Stator und einen drehfest mit der Nockenwelle der Brennkraftmaschine verbundenen Rotor auf. Zwischen dem Stator und dem Rotor ist ein Ringraum vorgesehen, welcher durch drehfest mit dem Stator verbundene, radial nach innen ragende Vorsprünge in eine Mehrzahl von Arbeitskammern unterteilt ist, die jeweils durch einen radial von dem Rotor nach außen abragenden Flügel in zwei Druckkammern unterteilt sind. Je nach der Beaufschlagung der Druckkammern mit einem hydraulischen Druckmittel kann die Lage des Rotors gegenüber dem Stator und damit auch die Lage der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle in Richtung „früh“ oder „spät“ verstellt werden. Es sind hydraulische Nockenwellenversteller mit einer Mittenverriegelung bekannt, bei denen der Rotor neben den jeweiligen Endpositionen auch in einer mittleren Position verriegelt werden kann, um insbesondere einen Motorstart zu erleichtern. In Ausnahmefällen, beispielsweise bei einem Abwürgen des Verbrennungsmotors ist es aber möglich, dass die Verriegelungseinrichtung den Rotor nicht bestimmungsgemäß verriegelt, und der Nockenwellenversteller in der sich anschließenden Startphase mit unverriegeltem Rotor betrieben werden muss. Da manche Verbrennungsmotoren jedoch ein sehr schlechtes Startverhalten haben, wenn der Rotor nicht in der Mittenposition verriegelt ist, muss der Rotor dann in der Startphase selbstständig in die Mittenverrieglungsposition verdreht und anschließend verriegelt werden.Hydraulic camshaft adjusters are used in internal combustion engines to adjust a load state of the internal combustion engine and thus to increase the efficiency of the internal combustion engine. Hydraulic camshaft adjusters are known from the prior art, which operate on the vane principle. These camshaft adjusters generally have, in their basic construction, a stator which can be driven by a crankshaft of an internal combustion engine and a rotor connected in a rotationally fixed manner to the camshaft of the internal combustion engine. Between the stator and the rotor, an annular space is provided, which is divided by non-rotatably connected to the stator, radially inwardly projecting projections in a plurality of working chambers, which are each divided by a radially projecting from the rotor outwardly wings in two pressure chambers. Depending on the action of the pressure chambers with a hydraulic pressure medium, the position of the rotor relative to the stator and thus also the position of the camshaft with respect to the crankshaft in the direction of "early" or "late" can be adjusted. There are known hydraulic camshaft adjuster with a central locking, in which the rotor can be locked next to the respective end positions in a middle position, in particular to facilitate an engine start. In exceptional cases, for example in a stalling of the internal combustion engine, it is possible that the locking device does not lock the rotor as intended, and the camshaft adjuster must be operated in the subsequent starting phase with unlocked rotor. However, since some internal combustion engines have a very poor starting behavior when the rotor is not locked in the center position, the rotor must then be automatically rotated in the start phase in the center locked position and then locked.
Eine solche selbstständige Verdrehung und Verriegelung des Rotors gegenüber dem Stator ist aus der
Zur Verriegelung des Rotors gegenüber dem Stator muss das Druckmittel zuerst aus der Verriegelungskulisse in das Druckmittelreservoir abfließen, damit die Verriegelungsstifte in der Kulisse eingreifen können. Ferner bleibt nach dem Abstellen des Verbrennungsmotors in der Regel nur ein Zeitraum von ca. 0,4 - 0,6 Sekunden bis zum endgültigen Motorstillstand. Die Verriegelung des Rotors muss damit in einer möglichst kurzen Zeitspanne vollzogen sein, was insbesondere bei einer eingeschränkten Fließfähigkeit des Druckmittels, insbesondere bei tiefen Temperaturen und/oder nach einem Kaltstart des Verbrennungsmotors, problematisch sein kann. Ferner wird der Druckmittelstrom mittels eines Ventils mit einem begrenzten Magnethub, welches nur einen relativ kleinen Spalt freigibt, durch den das Druckmittel fließen kann. Bei einer eingeschränkten Fließfähigkeit des Druckmittels kann der Druckmittelstrom durch den in dem Spalt erzeugten Widerstand aber soweit gesenkt werden, dass das Druckmittel nicht schnell genug aus der Verriegelungskulisse entweichen kann.To lock the rotor relative to the stator, the pressure medium must first flow out of the locking slot into the pressure medium reservoir, so that the locking pins can engage in the gate. Furthermore, after stopping the internal combustion engine usually only a period of about 0.4 - 0.6 seconds remains until the final engine standstill. The locking of the rotor must therefore be completed in as short a time as possible, which can be problematic especially in the case of limited fluidity of the pressure medium, in particular at low temperatures and / or after a cold start of the internal combustion engine. Further, the pressure medium flow by means of a valve with a limited Magnetethub, which only releases a relatively small gap through which the pressure medium can flow. At a limited flowability of the pressure medium of the pressure medium flow can be reduced by the resistance generated in the gap but so far that the pressure medium can not escape quickly enough from the locking link.
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, einen hydraulischen Nockenwellenversteller mit einer Mittenverriegelung bereitzustellen, welcher die Vorteile eines Nockenwellenverstellers mit integriertem Volumenspeicher und die Vorteile einer Ansteuerung der beiden Verriegelungspins kombiniert und sich dabei durch eine besonders einfache und kostengünstige Fertigung auszeichnet.The object of the invention is to provide a hydraulic camshaft adjuster with a central locking, which combines the advantages of a camshaft adjuster with integrated volume memory and the advantages of controlling the two locking pins and is characterized by a particularly simple and cost-effective production.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen hydraulischen Nockenwellenversteller zur Verstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen eines Verbrennungsmotors mit einem Stator, welcher synchron mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors drehbar ist, und einem verdrehbar zum Stator angeordneten Rotor, welcher synchron mit einer Nockenwelle drehbar ist, gelöst, wobei an dem Stator mehrere Stege vorgesehen sind, welche einen Ringraum zwischen dem Stator und dem Rotor in eine Mehrzahl von Druckräumen unterteilen, wobei der Rotor eine Rotornabe und eine Mehrzahl von sich aus der Rotornabe radial nach außen erstreckender Flügel aufweist, welche die Druckräume in zwei Gruppen von jeweils mit einem in einem Druckmittelkreislauf zu- oder abströmenden Druckmittel beaufschlagbaren Arbeitskammern mit einer unterschiedlichen Wirkrichtung unterteilen. Ferner weist der hydraulische Nockenwellenversteller eine Mittenverriegelungseinrichtung zur Verriegelung des Rotors in einer Mittenverriegelungsposition gegenüber dem Stator auf, wobei die Mittenverriegelungseinrichtung mindestens eine Verriegelungskulisse aufweist, in der ein erster Verriegelungsstift und ein zweiter Verriegelungsstift die Position des Rotors relativ zum Stator fixieren können. Dazu sind der erste Verriegelungsstift in einem ersten hydraulischen Zulauf zu der ersten Gruppe von Arbeitskammern und der zweite Verriegelungsstift in einem zweiten hydraulischen Zulauf zu der zweiten Gruppe von Arbeitskammern angeordnet. Die Druckmittelversorgung der Arbeitskammern wird durch ein Zentralventil gesteuert. Die Verriegelungsstifte sind als gestufte Verriegelungsstifte ausgebildet, wobei die Verriegelungsstifte in Abhängigkeit ihrer Position den Druckmittelzufluss zu den Arbeitskammern freigeben oder sperren. Durch den vorgeschlagenen hydraulischen Nockenwellenversteller ist es möglich, den Stator nach einem Start des Verbrennungsmotors aus einer beliebigen Position in die Mittenverriegelungsposition zu drehen und somit den Motorstart und die darauffolgende Warmlaufphase des Verbrennungsmotors zu erleichtern. Dabei ist ein selbstgeregelter hydraulischer Freilauf vorhanden, welcher die vorhandenen Nockenwellenmomente beim Verdrehen des Rotors aus der Startposition in die Mittenverriegelungsposition unterstützt. Zudem kann bei dem erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenversteller ein sogenannter C-Kanal, welcher bei aus dem Stand der Technik bekannten hydraulischen Nockenwellenverstellern zum hydraulischen Entriegeln der Verriegelungsstifte dient, entfallen, sodass weniger Bohrungen in dem hydraulischen Nockenwellenversteller notwendig sind.According to the invention, the object is achieved by a hydraulic camshaft adjuster for adjusting the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine having a stator which is rotatable synchronously with a crankshaft of the internal combustion engine, and a rotatably arranged to the stator rotor, which is rotatable synchronously with a camshaft, solved, wherein the Stator a plurality of webs are provided which divide an annulus between the stator and the rotor in a plurality of pressure chambers, wherein the rotor has a rotor hub and a plurality of radially outwardly extending from the rotor hub wing, which the pressure chambers in two groups of each subdivide with a working in a pressure fluid circuit or flowing out pressure fluid working chambers with a different direction of action. Furthermore, the hydraulic phaser adjusts a central locking device for locking the rotor in a center locking position relative to the stator, wherein the center locking device has at least one locking link in which a first locking pin and a second locking pin can fix the position of the rotor relative to the stator. For this purpose, the first locking pin are arranged in a first hydraulic inlet to the first group of working chambers and the second locking pin in a second hydraulic inlet to the second group of working chambers. The pressure medium supply of the working chambers is controlled by a central valve. The locking pins are designed as stepped locking pins, wherein the locking pins release or block the pressure medium inflow to the working chambers as a function of their position. The proposed hydraulic camshaft adjuster, it is possible to rotate the stator after a start of the internal combustion engine from any position in the center locking position and thus to facilitate the engine start and the subsequent warm-up phase of the internal combustion engine. In this case, a self-regulated hydraulic freewheel is available, which supports the existing camshaft moments during rotation of the rotor from the start position to the center locking position. In addition, in the hydraulic camshaft adjuster according to the invention, a so-called C-channel, which is used in hydraulic camshaft adjusters known from the prior art for hydraulically unlocking the locking pins, can be omitted, so that fewer holes in the hydraulic camshaft adjuster are necessary.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Verbesserungen und Weiterbildungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen hydraulischen Nockenwellenverstellers möglich.The features listed in the dependent claims advantageous improvements and developments of the independent claim specified hydraulic camshaft adjuster are possible.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verriegelungsstifte in ihrer der Verriegelungskulisse zugewandten Stufe einen kleineren Druckmesser als an ihrer der Verriegelungskulisse abgewandten Stufe aufweisen. Dabei kann die der Verriegelungskulisse zugewandte Stufe bei Anheben aus ihrem Sitz einen Ölversorgungskanal zu den jeweiligen Arbeitskammern freigeben, ohne dass zusätzliche Ventile oder Bohrungen in den Verriegelungsstiften notwendig sind.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the locking pins have a smaller pressure gauge in their stage facing the locking slot than at the stage facing away from the locking slot. In this case, the locking link facing stage when lifting from its seat release an oil supply channel to the respective working chambers, without additional valves or holes in the locking pins are necessary.
Ferner ist in einer weiteren Verbesserung der Erfindung vorgesehen, dass an zumindest einer Teilmenge der Arbeitskammern Steuerkanten ausgebildet sind, wobei aufgrund einer Kombination der Stellung der Verriegelungsstifte und der mindestens einen Steuerkante ein hydraulischer Freilauf des hydraulischen Nockenwellenverstellers derart gesteuert wird, dass eine Mittenverriegelung des Rotors möglich ist. Durch entsprechende Steuerkanten können die entsprechenden Arbeitskammern auch bei Anliegen des Rotorflügels an einem Steg ohne zusätzlichen Aufwand befüllt werden, wodurch der Druckmittelzufluss zu den jeweiligen Arbeitskammern erleichtert werden kann.Further, in a further improvement of the invention that control edges are formed on at least a subset of the working chambers, wherein due to a combination of the position of the locking pins and the at least one control edge, a hydraulic freewheel of the hydraulic camshaft adjuster is controlled such that a central locking of the rotor possible is. By appropriate control edges, the corresponding working chambers can also be filled with concerns of the rotor blade on a web without additional effort, whereby the pressure medium flow to the respective working chambers can be facilitated.
Besonders bevorzugt ist dabei, wenn der Verriegelungsstift für die Verstellung des Rotors in Richtung „früh“ bei einer Entriegelung eine Steuerleitung zu der Steuerkante versperrt. Durch eine Entriegelung des Verriegelungsstiftes wird eine hydraulische Verbindung zu einer Gruppe von Arbeitskammern freigegeben, wodurch eine Verdrehung des Rotors in die erwünschte Richtung ermöglicht wird. Dabei kann des Verdrehen in eine Mittenverriegelungsposition durch das entsprechende Öffnen des hydraulischen Zulaufs zu der Arbeitskammer erleichtert werden, wodurch die Mittenverriegelungsposition schneller erreicht wird.It is particularly preferred if the locking pin for the adjustment of the rotor in the direction "early" locks in a release a control line to the control edge. By unlocking the locking pin a hydraulic connection is released to a group of working chambers, whereby a rotation of the rotor in the desired direction is made possible. In this case, the rotation can be facilitated in a center locking position by the corresponding opening of the hydraulic inlet to the working chamber, whereby the center locking position is reached faster.
In einer weiteren, vorteilhaften Verbesserung der Erfindung ist vorgesehen, dass der hydraulische Nockenwellenversteller ein Reservoir zur Aufnahme von Druckmittel aus den Arbeitskammern und zur Abgabe von Druckmittel an die Arbeitskammern aufweist. Durch das Reservoir kann auf vorteilhafte Weise die Druckmittelversorgung der Arbeitskammern des hydraulischen Nockenwellenverstellers auch dann sichergestellt werden, wenn eine Versorgung der entsprechenden Arbeitskammer alleine durch die Druckmittelpumpe nicht gewährleistet werden kann und in den entsprechenden Druckkammern ansonsten ein Unterdruck entstehen würde. Dabei saugen die entsprechenden Druckkammern dann zusätzlich Druckmittel aus dem Reservoir an, wodurch höhere Verstellgeschwindigkeiten möglich sind. Zudem können durch den Druckmittelspeicher Fehlfunktionen und Beschädigungen des hydraulischen Nockenwellenverstellers vermieden werden.In a further, advantageous improvement of the invention it is provided that the hydraulic camshaft adjuster has a reservoir for receiving pressure medium from the working chambers and for delivering pressure medium to the working chambers. By the reservoir can be ensured in an advantageous manner, the pressure medium supply of the working chambers of the hydraulic camshaft adjuster even if a supply of the corresponding working chamber alone by the pressure medium pump can not be guaranteed and would otherwise create a negative pressure in the corresponding pressure chambers. The corresponding pressure chambers then additionally suck in pressure medium from the reservoir, whereby higher adjustment speeds are possible. In addition, malfunctions and damage to the hydraulic camshaft adjuster can be avoided by the accumulator.
Bevorzugt ist dabei, wenn das Reservoir über eine separate Rücklaufleitung mit einem Vorratsbehälter zur Bevorratung des Druckmittels verbunden ist. Durch eine separate Rücklaufleitung werden die Versorgungskanäle zur Druckmittelversorgung bzw. zum Ableiten von Druckmittel nicht durch das im Reservoir befindliche Druckmittel gestört, sodass das Druckmittel im Wesentlichen ungehindert aus den Arbeitskammern abfließen kann, wenn die Druckmittelpumpe abgeschaltet wird bzw. die Druckmittelzufuhr zu den Arbeitskammern durch das Zentralventil verhindert wird. Dadurch können die Verriegelungsstifte ungehindert in die Verriegelungskulisse einsinken, wodurch ein schnelleres Verriegeln möglich ist.It is preferred if the reservoir is connected via a separate return line to a reservoir for storing the pressure medium. Through a separate return line, the supply channels to the pressure medium supply or for the discharge of pressure medium not by the in Reservoir located pressure fluid disturbed, so that the pressure medium can flow substantially unhindered from the working chambers when the pressure medium pump is turned off or the pressure medium supply to the working chambers is prevented by the central valve. As a result, the locking pins can sink unhindered into the locking slot, whereby a faster locking is possible.
Gemäß einer weiteren Verbesserung ist vorgesehen, dass sowohl die Druckmittelversorgung der Arbeitskammern als auch die Verriegelung bzw. Entriegelung der Verriegelungsstifte durch das Zentralventil steuerbar sind. Dadurch können weitere Ventile zur Steuerung der Druckmittel Ver- und Entsorgung der Arbeitskammern und/oder der Verriegelungsstifte entfallen, wodurch sich der Aufwand in der Fertigung und Montage reduziert.According to a further improvement, it is provided that both the pressure medium supply of the working chambers and the locking or unlocking of the locking pins are controllable by the central valve. As a result, additional valves for controlling the pressure medium supply and disposal of the working chambers and / or the locking pins can be omitted, which reduces the cost of manufacturing and assembly.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verriegelungsstifte durch die Federkraft einer Feder federbelastet sind. Durch federbelastete Verriegelungsstifte wird sichergestellt, dass die Stifte bei einem Druckabfall in die Verriegelungskulisse absinken und den Rotor in der Mittenverriegelungsposition verriegeln. Somit kann insbesondere ein nachfolgender Neustart des Verbrennungsmotors erleichtert werden und es wird sichergestellt, dass der Rotor nicht in einer der Verstellpositionen verbleibt.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the locking pins are spring-loaded by the spring force of a spring. Spring-loaded locking pins ensure that the pins drop into the locking slot when there is a drop in pressure and lock the rotor in the center-locked position. Thus, in particular a subsequent restart of the internal combustion engine can be facilitated and it is ensured that the rotor does not remain in one of the adjustment positions.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verriegelungskulisse an einem Verriegelungsdeckel ausgebildet ist, welcher den Stator in axialer Richtung begrenzt. Durch eine Verriegelung in einem der Deckel ist eine konstruktiv vergleichsweise einfache Verriegelungskulisse möglich, wobei die Verriegelungsstifte in axialer Richtung unter dem Einfluss des Druckmittels bzw. der Federkraft verschiebbar sind.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the locking link is formed on a locking lid which limits the stator in the axial direction. By a lock in one of the covers a structurally comparatively simple locking link is possible, wherein the locking pins are displaceable in the axial direction under the influence of the pressure medium or the spring force.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Steuerung eines erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenverstellers vorgeschlagen, bei dem der Rotor bei einem Motorstart aus einer beliebigen Position in eine Mittenverriegelungsposition gedreht wird. Durch eine entsprechende hydraulische Ansteuerung der Verriegelungsstifte nach einem Motorstart kann eine Verdrehung des Rotors in eine gewünschte Richtung ermöglicht und eine Verdrehung entgegen dieser Richtung gesperrt werden. Dadurch kann der Rotor in eine Mittenverriegelungsposition verdreht werden, welche bei einem Neustart und einer anschließenden Warmlaufphase des Verbrennungsmotors die Laufruhe und/oder die Emissionen des Verbrennungsmotors verbessert. Nach dieser Warmlaufphase, insbesondere wenn das Druckmittel einen definierten Schwellenwert der Viskosität unterschritten hat, kann der hydraulische Nockenwellenversteller dann bestimmungsgemäß die Ventilsteuerzeiten der Einlass- oder Auslassventile des Verbrennungsmotors verändern.According to the invention, a method for controlling a hydraulic camshaft adjuster according to the invention is proposed, in which the rotor is rotated at an engine start from an arbitrary position into a center locking position. By a corresponding hydraulic control of the locking pins after an engine start, a rotation of the rotor in a desired direction allows and a rotation against this direction can be locked. Thereby, the rotor can be rotated in a center locking position, which improves the smoothness and / or emissions of the internal combustion engine at a restart and a subsequent warm-up phase of the internal combustion engine. After this warm-up phase, in particular when the pressure medium has fallen below a defined threshold value of the viscosity, the hydraulic camshaft adjuster can then change the valve timing of the intake or exhaust valves of the internal combustion engine as intended.
Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.The various embodiments of the invention mentioned in this application are, unless otherwise stated in the individual case, advantageously combinable with each other.
Die Erfindung wird nachfolgend an von einem bevorzugten Ausführungsbeispiel und den zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion sind dabei mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet. Es zeigen:
-
1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenverstellers in einer abgewickelten Darstellung in einer Mittenverriegelungsposition; -
2 den erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenversteller bei einem Start aus der Mittenverriegelungsposition; -
3 den erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenversteller nach einem Start, wobei der Rotor zur Verstellung in eine entriegelte Position gebracht wird; -
4 den erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenversteller bei einer Verdrehung des Rotors in Richtung „früh“; -
5 den erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenversteller bei einer Verdrehung des Rotors in Richtung „spät“; -
6 eine Verriegelung des Rotors eines erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenverstellers nach einem Motorstopp des Verbrennungsmotors in der „spät“-Position; -
7 eine Verriegelung des Rotors eines erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenverstellers nach einem Motorstopp des Verbrennungsmotors in der „früh“-Position.
-
1 an embodiment of a hydraulic camshaft adjuster according to the invention in a developed view in a center locking position; -
2 the hydraulic phaser according to the invention at a start from the center locking position; -
3 the hydraulic phaser according to the invention after a start, wherein the rotor is brought into an unlocked position for adjustment; -
4 the hydraulic camshaft adjuster according to the invention in a rotation of the rotor in the direction "early"; -
5 the hydraulic camshaft adjuster according to the invention with a rotation of the rotor in the direction of "late"; -
6 a locking of the rotor of a hydraulic camshaft adjuster according to the invention after an engine stop of the internal combustion engine in the "late"position; -
7 a locking of the rotor of a hydraulic camshaft adjuster according to the invention after an engine stop of the internal combustion engine in the "early" position.
In
Der Stator
Grundsätzlich wird der Drehwinkel der Nockenwelle zur Kurbelwelle im Normalbetrieb des hydraulischen Nockenwellenverstellers
In
In
Eine erstmalige Positionsänderung des Rotors
In
Da es erfahrungsgemäß Situationen gibt, in denen der hydraulische Nockenwellenversteller
In
Bei einem erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenversteller ist es also möglich, den Rotor aus einer beliebigen Startposition in die Mittenverriegelungsposition zu drehen.In a hydraulic camshaft adjuster according to the invention, it is thus possible to rotate the rotor from any starting position to the center locking position.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- hydraulischer Nockenwellenverstellerhydraulic camshaft adjuster
- 22
- Statorstator
- 33
- Rotorrotor
- 44
- Rotornaberotor hub
- 55
- Stegweb
- 66
- Flügelwing
- 77
- Ringraumannulus
- 88th
- Druckraumpressure chamber
- 99
- Arbeitskammerworking chamber
- 1010
- Arbeitskammerworking chamber
- 1111
- MittenverriegelungseinrichtungCenter locking device
- 1212
- Verriegelungskulisselocking link
- 1313
- erster Verriegelungsstiftfirst locking pin
- 14 14
- zweiter Verriegelungsstiftsecond locking pin
- 1515
- Steuerkantecontrol edge
- 1616
- Reservoirreservoir
- 1717
- DruckmittelpumpeHydraulic pump
- 1818
- Vorratsbehälterreservoir
- 1919
- A-KanalA channel
- 2020
- B-KanalB-channel
- 2121
- RücklaufleitungReturn line
- 2222
- Zentralventilcentral valve
- 2323
- Federfeather
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102008011915 A1 [0003]DE 102008011915 A1 [0003]
- EP 2161418 B1 [0005]EP 2161418 B1 [0005]
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019132228B3 (en) * | 2019-11-28 | 2021-01-28 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Camshaft adjuster |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2437305A (en) * | 2006-04-19 | 2007-10-24 | Mechadyne Plc | Camshaft phaser which can be locked in the middle of the travel range |
DE102008011915A1 (en) | 2008-02-29 | 2009-09-03 | Schaeffler Kg | Camshaft adjuster with locking device |
DE112011102351T5 (en) * | 2010-07-15 | 2013-04-18 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Valve timing device and valve timing mechanism |
EP2161418B1 (en) | 2008-09-04 | 2013-05-15 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Camshaft phasing device |
DE102014212617A1 (en) * | 2014-06-30 | 2015-12-31 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Center lock for a camshaft adjuster |
DE102015204040A1 (en) * | 2015-03-06 | 2016-09-08 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Phaser |
-
2017
- 2017-07-13 DE DE102017115725.5A patent/DE102017115725A1/en not_active Ceased
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2437305A (en) * | 2006-04-19 | 2007-10-24 | Mechadyne Plc | Camshaft phaser which can be locked in the middle of the travel range |
DE102008011915A1 (en) | 2008-02-29 | 2009-09-03 | Schaeffler Kg | Camshaft adjuster with locking device |
EP2161418B1 (en) | 2008-09-04 | 2013-05-15 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Camshaft phasing device |
DE112011102351T5 (en) * | 2010-07-15 | 2013-04-18 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Valve timing device and valve timing mechanism |
DE102014212617A1 (en) * | 2014-06-30 | 2015-12-31 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Center lock for a camshaft adjuster |
DE102015204040A1 (en) * | 2015-03-06 | 2016-09-08 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Phaser |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019132228B3 (en) * | 2019-11-28 | 2021-01-28 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Camshaft adjuster |
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