DE102018107351A1

DE102018107351A1 - Geschalteter pufferanschlag

Info

Publication number: DE102018107351A1
Application number: DE102018107351.8A
Authority: DE
Inventors: Chad McCloy; Brian Kenyon
Original assignee: BorgWarner Inc
Current assignee: BorgWarner Inc
Priority date: 2017-03-28
Filing date: 2018-03-27
Publication date: 2018-10-04
Also published as: US20180283232A1; CN108661743A; CN108661743B; US10487701B2

Abstract

Ein geschalteter Pufferanschlag für einen variablen Nockenwellenversteller eines variablen Nockenwellenverstellsystems wird offenbart. Der Pufferanschlag kann aktiv durch das Schieberventil oder passiv gesteuert werden.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht eine oder mehrere Erfindungen, die in der vorläufigen Anmeldung Nr. 62/477,763 offenbart wurden, die am 28. März 2017 unter dem Titel „SWITCHED CUSHION STOP“ eingereicht wurde. Hiermit wird gemäß 35 USC §119(e) die Priorität dieser vorläufigen US-Anmeldung beansprucht, und die erwähnte Anmeldung ist durch Verweis hierin aufgenommen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft das technische Gebiet der variablen Nockenwellenverstellsysteme. Insbesondere betrifft die Erfindung einen geschalteten Pufferanschlag für einen variablen Nockenwellenversteller eines variablen Nockenwellenverstellsystems.
BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
Verbrennungsmotoren haben verschiedene Mechanismen eingesetzt, um die relative Zeitsteuerung zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle für verbesserte Motorleistung oder verringerte Emissionen zu variieren. Die Mehrzahl dieser Mechanismen zur variablen Nockenwellensteuerung (VCT) verwenden einen oder mehrere mehr „Flügelversteller“ an der Motornockenwelle (oder -nockenwellen in einem Motor mit mehreren Nockenwellen). Flügelversteller weisen einen Rotor mit einem oder mehreren Flügeln auf, die an dem Ende der Nockenwelle montiert sind, umgeben von einer Gehäuseanordnung mit den Flügelkammern, in welche die Flügel passen. Es ist auch möglich, die Flügel in der Gehäuseanordnung zu montieren und die Kammern in der Rotoranordnung. Der äußere Umfang des Gehäuses bildet das Kettenrad, die Riemenscheibe oder das Zahnrad, das/die über eine Kette, einen Riemen oder Zahnräder üblicherweise von der Kurbelwelle, oder ggf. von einer weiteren Nockenwelle in einem Motor mit mehreren Nockenwellen Antriebskraft empfängt.
Neben nockendrehmomentbetätigten (CTA) variablen Nockenwellensteuerungssystemen (VCT) arbeitet die Mehrzahl von hydraulischen VCT-Systemen nach zwei Prinzipien: der Öldruckbetätigung (OPA) oder der Torsionsunterstützung (TA). In den öldruckbetätigten VCT-Systemen leitet ein Ölsteuerventil (OCV) Motoröldruck in eine Arbeitskammer in dem VCT-Versteller während gleichzeitig die entgegengesetzte Arbeitskammer, die durch die Gehäuseanordnung, die Rotoranordnung und den Flügel definiert wird, entlüftet wird. Dies schafft eine Druckdifferenz über einen oder mehrere der Flügel, um den VCT-Versteller hydraulisch in die eine oder die andere Richtung zu schieben. Eine Neutralisierung oder Bewegung des Ventils in eine Nullstellung übt einen gleichen Druck auf gegenüberliegende Seiten des Flügels aus und hält den Versteller in einer Zwischenstellung. Bewegt sich der Versteller in eine Richtung, so dass sich die Ventile früher öffnen oder schließen, nennt man dies die Vorverschiebungsstellung des Verstellers; bewegt er sich in eine Richtung, so dass sich die Ventile später öffnen oder schließen, nennt man dies die Verzögerungsstellung des Verstellers.
Die torsionsunterstützten oder TA-Systeme arbeiten mit einem ähnlichen Prinzip, mit der Ausnahme, dass sie ein oder mehrere Absperrventile aufweisen, um den VCT-Versteller daran zu hindern, sich in eine der befohlenen Richtung entgegengesetzte Richtung zu bewegen, falls er auf eine entgegengesetzte Kraft trifft, etwa einen Drehmomentimpuls, der durch den Nockenbetrieb verursacht wird.
Die Bewegung der Läuferanordnung relativ zu der Gehäuseanordnung kann durch einen Sperrstift angeordnet werden, der in einer gesperrten Stellung die Rotoranordnung mit der Gehäuseanordnung sperrt, indem er sowohl in der Rotoranordnung als auch in der Gehäuseanordnung aufgenommen ist. In einer nicht gesperrten Stellung ist der Sperrstift nur in der Rotoranordnung aufgenommen. Es sollte angemerkt werden, dass der Sperrstift auch durch die Gehäuseanordnung aufgenommen sein kann und in die Rotoranordnung eingreifen kann, um die relative Bewegung der Läuferanordnung mit der Gehäuseanordnung zu sperren.
Wenn der Versteller sich zu einer Stellung hin bewegt, in der ein Sperrstift in eine Ausnehmung der Gehäuseanordnung eingreifen kann, kann der Sperrstift die Ausnehmung der Gehäuseanordnung verfehlen, und der Flügel kann gegen die Kammerwand mit einer Kraft stoßen, die ein beträchtliches Geräusch verursacht. Diese Fehlausrichtung des Sperrstifts mit der Ausnehmung der Gehäuseanordnung und das Geräusch, das durch den die Kammerwand treffenden Flügel entsteht, kann schädlich für die Verstellerleistung sein.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein geschalteter Pufferanschlag für einen variablen Nockenwellenversteller eines variablen Nockenwellenverstellsystems wird offenbart. Der Pufferanschlag kann aktiv durch das Schieberventil oder passiv gesteuert werden.
Der Pufferanschlag der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verringert die Stoßkräfte zwischen der Rotoranordnung und der Gehäuseanordnung und verlangsamt die Rotoranordnung, um dem Sperrstift zu erlauben, in Versteller einzugreifen, die konstruktionsbedingt einen Nachlauf einschließen. Nachlauf tritt auf, wenn das Spiel durch die Passung zwischen dem Sperrstiftaußendurchmesser und der Ausnehmungsbreite bestimmt wird. In diesem Fall wird die Rotoranordnung vorzugsweise von der Gehäuseanordnung abgehalten, wenn der Versteller in der vollständig vorverschobenen Stellung ist und der Sperrstift in der gesperrten Stellung ist, so dass niemals ein überlagerter Zustand auftritt, wo die Gehäuseanordnung die Rotoranordnung stoppt, bevor der Sperrstift vollständig mit der Ausnehmung ausgerichtet ist.
Figurenliste

1 zeigt ein Schema eines Verstellers einer ersten Ausführungsform mit dem Versteller in der vollständig verzögerten Stellung, mit dem Sperrstift des Sperrstiftventils in einer nicht gesperrten Stellung.
2 zeigt ein Schema des Verstellers der ersten Ausführungsform mit dem Versteller in einer vorverschobenen Stellung, wobei der Sperrstift des Sperrstiftventils in eine gesperrte Stellung zurückkehrt, und ein gepufferter Anschlag zwischen der Gehäuseanordnung und dem Flügel vorliegt.
3 zeigt ein Schema des Verstellers der ersten Ausführungsform mit dem Versteller in der vollständig vorverschobenen Stellung, mit dem Sperrstift des Sperrstiftventils in der gesperrten Stellung.
4 zeigt ein Schema des Verstellers der ersten Ausführungsform mit dem Versteller in der vorverschobenen Stellung, wobei der Sperrstift des Sperrstiftventils die gesperrte Stellung verlässt.
5 zeigt ein Schema eines Verstellers einer zweiten Ausführungsform mit dem Versteller in der vollständig verzögerten Stellung und dem Sperrstift in einer nicht gesperrten Stellung.
6 zeigt ein Schema des Verstellers der zweiten Ausführungsform mit dem Versteller in einer vorverschobenen Stellung, wobei der Sperrstift in eine gesperrte Stellung zurückkehrt, und ein gepufferter Anschlag zwischen dem Flügel und der Gehäuseanordnung vorliegt.
7 zeigt ein Schema des Verstellers der zweiten Ausführungsform mit dem Versteller in der vollständig vorverschobenen Stellung, mit dem Sperrstift in der gesperrten Stellung.
8 zeigt ein Schema des Verstellers der zweiten Ausführungsform mit dem Versteller in der vorverschobenen Stellung, wobei der Sperrstift die gesperrte Stellung verlässt.
9 zeigt ein Schema eines Verstellers einer dritten Ausführungsform mit dem Versteller in der vollständig verzögerten Stellung und dem Sperrstift in einer nicht gesperrten Stellung.
10 zeigt ein Schema des Verstellers der dritten Ausführungsform mit dem Versteller in einer vorverschobenen Stellung, wobei der Sperrstift in eine gesperrte Stellung zurückkehrt, und ein gepufferter Anschlag zwischen dem Flügel und der Gehäuseanordnung vorliegt.
11 zeigt ein Schema des Verstellers der dritten Ausführungsform mit dem Versteller in einer vorverschobenen Stellung, wobei der Pufferanschlag dosiert wird, während der Sperrstift in eine gesperrte Stellung zurückkehrt.
12 zeigt ein Schema des Verstellers der dritten Ausführungsform mit dem Versteller in der vollständig vorverschobenen Stellung, wobei der Sperrstift die gesperrte Stellung verlässt.
13 zeigt ein Schema des Verstellers der dritten Ausführungsform mit dem Versteller in der vorverschobenen Stellung, wobei der Sperrstift die gesperrte Stellung verlässt.
14 zeigt ein Schema eines Verstellers einer vierten Ausführungsform mit dem Versteller in der vollständig verzögerten Stellung, mit dem Sperrstift in einer nicht gesperrten Stellung.
15 zeigt ein Schema des Verstellers der vierten Ausführungsform mit dem Versteller in einer vorverschobenen Stellung, wobei der Sperrstift in eine gesperrte Stellung zurückkehrt, und ein gepufferter Anschlag zwischen dem Flügel und der Gehäuseanordnung vorliegt.
16 zeigt ein Schema des Verstellers der vierten Ausführungsform mit dem Versteller in der vollständig vorverschobenen Stellung, mit dem Sperrstift in der gesperrten Stellung.
17 zeigt ein Schema des Verstellers der vierten Ausführungsform mit dem Versteller in der vorverschobenen Stellung, wobei der Sperrstift die gesperrte Stellung verlässt.
18 zeigt eine perspektivische Darstellung des Verstellers der vierten Ausführungsform.
19 zeigt eine Querschnittsansicht des Verstellers der vierten Ausführungsform entlang der Linie 19-19 von 18.
20 zeigt ein Schema eines Verstellers einer fünften Ausführungsform mit dem Versteller in der vollständig verzögerten Stellung, mit dem Sperrstift in einer nicht gesperrten Stellung.
21 zeigt ein Schema des Verstellers der fünften Ausführungsform mit dem Versteller in einer vorverschobenen Stellung, wobei der Sperrstift in eine gesperrte Stellung zurückkehrt, und ein gepufferter Anschlag zwischen dem Flügel und der Gehäuseanordnung vorliegt.
22 zeigt ein Schema des Verstellers der fünften Ausführungsform mit dem Versteller in der vollständig vorverschobenen Stellung, mit dem Sperrstift in der gesperrten Stellung.
23 zeigt ein Schema des Verstellers der fünften Ausführungsform mit dem Versteller in der vorverschobenen Stellung, wobei der Sperrstift die gesperrte Stellung verlässt.
24 zeigt ein Schema eines Verstellers einer sechsten Ausführungsform mit dem Versteller in der Verzögerungsstellung, wobei ein Vorverschiebungspuffer zwischen dem Flügel und der Gehäuseanordnung ausgebildet ist, und der Sperrstift in einer nicht gesperrten Stellung ist.
25 zeigt ein Schema des Verstellers der sechsten Ausführungsform mit dem Versteller in der vollständig verzögerten Stellung und dem Sperrstift in einer nicht gesperrten Stellung.
26 zeigt ein Schema des Verstellers der sechsten Ausführungsform mit dem Versteller in einer vorverschobenen Stellung, wobei der Sperrstift in die gesperrte Stellung zurückkehrt, und ein gepufferter Verzögerungsanschlag zwischen dem Flügel und der Gehäuseanordnung vorliegt
27 zeigt ein Schema des Verstellers der sechsten Ausführungsform mit dem Versteller in einer vollständig vorverschobenen Stellung, wobei der Sperrstift die gesperrte Stellung verlässt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Verbrennungsmotoren haben bisher verschiedene Mechanismen eingesetzt, um den Winkel zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle für eine verbesserte Motorleistung oder verringerte Emissionen zu variieren. Die Mehrzahl dieser Mechanismen zur variablen Nockenwellensteuerung (VCT) verwenden einen oder mehrere mehr „Flügelversteller“ an der Motornockenwelle (oder -nockenwellen in einem Motor mit mehreren Nockenwellen). In den meisten Fällen weisen die Versteller eine Rotoranordnung 105 mit einem oder mehreren Flügeln 104 auf, die an dem Ende der Nockenwelle (nicht dargestellt) montiert und von einer Gehäuseanordnung 100 mit den Flügelkammern umgeben sind, in welchen die Flügel passen. Es ist auch möglich, die Flügel 104 in der Gehäuseanordnung 100 montiert zu haben und die Kammern in der Rotoranordnung 105. Der äußere Umfang des Gehäuses 101 bildet das Kettenrad, die Riemenscheibe oder das Zahnrad, das/die über eine Kette, einen Riemen oder Zahnräder üblicherweise von der Kurbelwelle, oder ggf. von einer weiteren Nockenwelle in einem Motor mit mehreren Nockenwellen Antriebskraft empfängt.
Wie in 1-4 gezeigt, weist die Gehäuseanordnung 100 des Verstellers einen äußeren Umfang 101 zur Aufnahme von Antriebskraft auf, sowie eine erste Endplatte 100a und eine zweite Endplatte (nicht dargestellt). Eine Vorspannfeder kann zwischen der Gehäuseanordnung und der Rotoranordnung vorhanden sein. Die Vorspannfeder spannt vorzugsweise die Rotoranordnung 105 in eine Vorverschiebungsstellung vor, doch kann die Vorspannfeder die Rotoranordnung 105 auch in die Verzögerungsstellung vorspannen. Die Rotoranordnung 105 ist mit der Nockenwelle (nicht dargestellt) verbunden und ist koaxial innerhalb der Gehäuseanordnung 100 angeordnet. Der Rotoranordnung 105 weist einen Körper 105a mit zumindest einem sich davon weg erstreckenden Flügel 104 auf. Der zumindest eine Flügel 104 trennt eine Kammer 117, die zwischen der Gehäuseanordnung 100 und der Rotoranordnung 105 ausgebildet ist, in eine Vorverschiebungskammer 102 und eine Verzögerungskammer 103. Die Kammer 117 weist eine Vorverschiebungswand 117a und eine Verzögerungswand 117c auf, die durch einen Bogen 117c mit einer Bogenlänge getrennt sind. Der Flügel 104 weist einen Körper 104a auf, der sich eine Länge von dem Körper 105a der Läuferanordnung 105 weg erstreckt und relativ zu dem Bogen 117c der Kammer 117 verschiebbar ist. Der Körper 104a des Flügels 104 weist einen Fortsatz oder eine Abstufung 104b auf, der/die sich seitlich von dem Körper 104a weg erstreckt. Der Fortsatz 104b des Körpers 104a des Flügels 104 steht nicht mit dem Bogen 117c der Kammer 117 in Kontakt und ist nicht relativ zu diesem verschiebbar. Die Verzögerungswand 117b weist eine Ausnehmung 117d auf, die den Fortsatz 104b des Flügels 104 aufnehmen kann, so dass der Körper 104a des Flügels 104 benachbart zu und in direktem Kontakt mit der Verzögerungswand 117b steht. Der Flügel 104 ist zur Drehung in der Lage, um die relative Winkelstellung der Gehäuseanordnung 100 und der Rotoranordnung 105 zu versetzen.
Die Rotoranordnung 105 enthält zusätzlich zumindest eine Vorverschiebungsleitung 112, die die Vorverschiebungskammer 102 mit einem Steuerventil 109 verbindet, eine Verzögerungsleitung 131, die die Verzögerungskammer 103 mit dem Steuerventil 109 verbindet, ein Sperrstiftventil 151 und eine Pufferanschlagsleitung 130 in Fluidverbindung mit dem Sperrstiftventil 151.
Das Sperrstiftventil 151 umfasst eine Hülse 126, die innerhalb einer Bohrung (nicht dargestellt) des Flügels 104 aufgenommen ist. Innerhalb der Hülse 126 ist ein Sperrstift 125 mit zylindrischen Stegen 125a und 125a verschiebbar aufgenommen. Der Sperrstift 125 ist durch eine Sperrstiftfeder 124 vorgespannt, um in eine Ausnehmung 127 in der Endplatte 100a der Gehäuseanordnung 100 einzugreifen. Die Hülse 126 enthält einen Anschluss 126a, der mit der Pufferanschlagsleitung 130 und der Leitung 135 verbunden ist. Der Sperrstift 125 ist zwischen einer gesperrten Stellung, in der der Sperrstift 125 in eine erste Endplatte 100a der Gehäuseanordnung 100 eingreift, und einer nicht gesperrten Stellung, in der der Sperrstift 125 nicht in die erste Endplatte 100a eingreift, beweglich. In der nicht gesperrten Stellung kann Fluid zwischen den zylindrischen Stegen 125a und 125b des Sperrstifts 125 und durch den Anschluss 126a der Hülse 126 strömen.
Das Steuerventil 109, vorzugsweise ein Schieberventil, umfasst einen Schieber 111 mit den zylindrischen Stegen 111a, 111b, 111c, und 111d, der in einer Hülse 116 innerhalb einer Bohrung in der Rotoranordnung 105 verschiebbar aufgenommen ist und von der Nockenwelle geführt wird (nicht dargestellt). Das Steuerventil 109 kann entfernt von dem Versteller angeordnet sein, innerhalb einer Bohrung in der Rotoranordnung 105, die von der Nockenwelle geführt wird, oder in einem Zentralbolzen des Verstellers. Ein Ende des Schiebers 111 steht mit der Feder 115 in Kontakt, und das entgegengesetzte Ende des Schiebers 111 steht mit einem pulsbreitenmodulierten Elektromagnet mit variabler Kraft (VFS) 107 in Kontakt. Der Elektromagnet 107 kann auch linear gesteuert werden, indem der Strom oder die Spannung variiert werden, oder durch andere Verfahren, soweit diese anwendbar sind. Zusätzlich kann das entgegengesetzte Ende des Schiebers 111 einen Motor oder andere Stellglieder kontaktieren und durch diese(n) beeinflusst werden.
Die Hülse 116 des Steuerventils 109 weist eine Reihe von Anschlüssen 140-144 und eine Entlüftungsöffnung 145 auf. Die Öffnung 145 kann verwendet werden, um jeglichem Fluid, das hinter den Schiebersteg 111d gelangt sein mag, zu erlauben, in den Tank 136 abzulaufen. Der Anschluss 140 ist mit der Vorverschiebungsleitung 112 verbunden und steht in Fluidverbindung mit der Vorverschiebungskammer 102. Der Anschluss 141 ist mit der Leitung 138 verbunden, die sich in eine Verzögerungsleitung 131 in Fluidverbindung mit der Verzögerungskammer 103 und eine Leitung 135 in Fluidverbindung mit dem Sperrstiftventil 151 verzweigt. Der Anschluss 142 ist mit der Ablaufleitung 133 und dem Tank 136 verbunden. Der Anschluss 143 ist mit einer Einlassleitung 118 verbunden, die mit Versorgungsfluid über eine Pumpe 121 gespeist wird. Der Anschluss 144 ist mit der Ablaufleitung 134 und dem Tank 136 verbunden. Die Entlüftungsöffnung 145 steht mit dem Tank 136 über Leitung 132 in Kommunikation.
Die Stellung des Steuerventils 109 wird durch eine Motorsteuereinheit (ECU) 106 gesteuert, die den Lastzyklus des Elektromagneten 107 mit variabler Kraft steuert. Die ECU 106 umfasst vorzugsweise eine Zentraleinheit (CPU), die die verschiedenen Berechnungsvorgänge zur Steuerung des Motors ausführt, einen Speicher, und Eingangs- und Ausgangsanschlüsse, die zum Datenaustausch mit externen Einrichtungen und Sensoren verwendet werden. Weitere Details bezüglich der Steuerung des Verstellers werden weiter unten genauer erörtert. Die Stellung des Schiebers 111 steuert die Bewegung (z. B. die Bewegung in die Vorverschiebungsstellung, die Verzögerungsstellung oder die vollständig vorverschobene Stellung) des Verstellers, sowie ob der Sperrstift 125 des Sperrstiftventils 151 in eine gesperrte Stellung oder eine nicht gesperrte Stellung bewegt wird.
Auf der Grundlage des Lastzyklus des pulsbreitenmodulierten Elektromagneten mit variabler Kraft 107 bewegt sich der Schieber 111 in eine entsprechende Stellung entlang seines Hubwegs. Ist der Lastzyklus des Elektromagneten mit variabler Kraft 107 ungefähr 40 %, 40 % bis 60 % oder 80 %, wird der Schieber 111 in Stellungen bewegt, die jeweils der Verschiebung der Phase in die Vorverschiebungsstellung, Haltestellung oder Verzögerungsstellung entsprechen.
1 zeigt den Versteller in einer vollständig verzögerten Stellung. Um sich in die Verzögerungsstellung zu bewegen, wird der Lastzyklus auf 60 %, die Kraft des VFS 107 auf den Schieber 111 verändert und der Schieber 111 wird durch den VFS 107 in der Figur nach rechts in einen Verzögerungsmodus bewegt, bis die Kraft der Feder 115 die Kraft des VFS 107 ausgleicht. In dieser Stellung tritt Fluid in der Vorverschiebungskammer 102 durch die Vorverschiebungsleitung 112 aus der Vorverschiebungskammer 102 aus. Von der Leitung 112 strömt Fluid durch den Anschluss 140 und zwischen den Schieberstegen 111a und 111b zu der Leitung 134 durch den Anschluss 144. Von der Leitung 134 strömt das Fluid zu dem Tank 136.
Fluid von der Pumpe 121 strömt zu der Einlassleitung 118 und tritt in das Steuerventil 109 durch den Anschluss 143 und zwischen den Schieberstegen 111b und 111c ein. Fluid von dem Steuerventil 109 strömt von dem Anschluss 141 zu der Leitung 138. Die Leitung 138 verzweigt in die Leitung 135 und die Verzögerungsleitung 131. Fluid von der Leitung 135 spannt den Sperrstift 125 gegen die Sperrstiftfeder 124 vor, so dass der Sperrstift 125 in eine nicht gesperrte Stellung bewegt wird. Fluid strömt auch durch den Hülsenanschluss 126a des Sperrstiftventils 151 und zwischen den Sperrstiftstegen 125a und 125b zu der Pufferanschlagsleitung 130. Von der Pufferanschlagsleitung 130 strömt Fluid zu der Verzögerungskammer 103. Fluid strömt auch von der Verzögerungsleitung 131 in die Verzögerungskammer 103. In der vollständig verzögerten Stellung des Verstellers sind die Verzögerungsleitung 131 und die Pufferanschlagsleitung 130 beide der Verzögerungskammer 103 ausgesetzt.
2 zeigt den Versteller, der sich in eine Vorverschiebungsstellung bewegt, während der Sperrstift in eine gesperrte Stellung zurückkehrt. Für die Bewegung zu der Vorverschiebungsstellung hin wird der Lastzyklus auf weniger als 60 % erhöht, die Kraft des VFS 107 auf den Schieber 111 verändert und der Schieber 111 durch den VFS 115 in einem Vorverschiebungsmodus in der Figur nach links bewegt, bis die Kraft der Feder 115 die Kraft des VFS 107 ausgleicht. In dieser Stellung tritt Fluid in der Verzögerungsstellung 103 durch die Verzögerungsleitung 131 aus. Von der Verzögerungsleitung 131 strömt Fluid durch den Anschluss 141 und zwischen den Schieberstegen 111c und 111d zu der Leitung 133 durch den Anschluss 144 und in den Tank 136.
Fluid von der Pumpe 121 strömt zu der Einlassleitung 118 und tritt in das Steuerventil 109 durch den Anschluss 143 und zwischen den Schieberstegen 111b und 111c ein. Fluid von dem Steuerventil 109 strömt von dem Anschluss 140 zu der Vorverschiebungsleitung 112. Von der Vorverschiebungsleitung 112 strömt Fluid in die Vorverschiebungskammer 102.
Während Fluid in die Vorverschiebungskammer 102 eintritt und aus der Verzögerungskammer 103 austritt, wird der Flügel 104 zu der Verzögerungswand 117b hin versetzt. Der Fortsatz 104b des Flügels 104, die Gehäuseanordnung 100 und die Ausnehmung 117d der Verzögerungswand 117b bilden eine Puffertasche 152, in der sich Fluid sammeln oder gefangen werden kann und den Stoß des Flügels 104 gegen die Verzögerungswand 117b puffert und verhindert, dass der Flügel 104 mit der Verzögerungswand 117b in Eingriff gelangt und der Versteller in eine vollständige Verzögerungsstellung bewegt wird. Die Puffertasche 152 steht in Fluidverbindung mit der Pufferanschlagsleitung 130. Fluid in der Puffertasche 152 kann durch die Pufferanschlagsleitung 130, zu dem Hülsenanschluss 126a und durch die Sperrstiftstege 125a und 125b strömen, bis der Sperrstift 125 sich zu der Ausnehmung 127 der Gehäuseanordnung 100 hin zu bewegen beginnt und der Sperrstiftsteg 125b den Hülsenanschluss 126a blockiert.
Gleichzeitig wird Fluid von der Pumpe 121 durch den Schiebersteg 111c daran gehindert, über die Leitung 138 zu der Leitung 135 zu strömen. Fluid in der Leitung 135 kann durch den Anschluss 141 und zwischen den Schieberstegen 111c und 111d strömen, um zu der Leitung 133 und dem Tank 136 abzufließen. Während der Fluiddruck in der Leitung 135 abnimmt, spannt die Sperrstiftfeder 124 den Sperrstift 125 zu der Ausnehmung 127 der Gehäuseanordnung 100 hin vor. Der Sperrstift 125 kann nicht in eine gesperrte Stellung bewegt werden, bis der Flügel 104 in eine vollständig verzögerte Stellung gedreht wird und der Sperrstift 125 in dem Flügel 104 mit der Ausnehmung 127 der Gehäuseanordnung 100 ausgerichtet ist.
Um dem Sperrstift 125 zu erlauben, in die Ausnehmung 127 der Gehäuseanordnung 100 einzugreifen, dreht die Rotoranordnung 105 den Flügel 104 in eine vollständig vorverschobene Stellung, das Fluid in der Puffertasche 152 zwischen der Ausnehmung 117d der Verzögerungswand 117b, der Gehäuseanordnung 100 und dem Fortsatz 104b des Flügels 104 tritt zu der Verzögerungskammer 103 an einer Schnittstelle 153 zwischen dem Fortsatz 104b und der Gehäuseanordnung 100 aus. Zusätzlich könnte ein weiterer Austrittspfad als eine Öffnung, Nut, als verengtes Loch oder Schneckengang in dem Sperrstiftsteg 125b vorhanden sein. Das Ausmaß der Verengung der Nut in dem Sperrstiftsteg 125b kann variiert werden und würde steuern, wie schnell der Sperrstift 125 in eine gesperrte Stellung bewegt wird. Alles Fluid, das zu der Verzögerungskammer 103 entweicht oder durch den Sperrstiftsteg 125b entweicht, strömt durch das Steuerventil 109 in den Tank 136.
3 zeigt den Versteller in einer vollständig vorverschobenen Stellung, mit dem Sperrstift des Sperrstiftventils in einer gesperrten Stellung. Die vollständig vorverschobene Stellung ist eine Stellung, in der der Fortsatz 104b des Flügels 104 benachbart zu und in direktem Kontakt mit der Ausnehmung 117d ist, und der Flügel 104 mit der Verzögerungswand 117b in Kontakt steht, und nicht länger eine Puffertasche 152 zwischen dem Fortsatz 104b und der Ausnehmung 117d der Verzögerungswand 117b vorhanden ist. Das Fluid verlässt die Puffertasche 152 durch Entweichen an der Schnittstelle 153 zwischen dem Fortsatz 104b und der Gehäuseanordnung 100. Zusätzlich können weitere Austrittspfade wie oben beschrieben vorhanden sein. In der vollständig vorverschobenen Stellung kann der Sperrstift 125 in die Ausnehmung 127 der Gehäuseanordnung 100 eingreifen, wodurch die Bewegung der Läuferanordnung 105 relativ zu der Gehäuseanordnung 100 gesperrt wird. Fluid kann von der Pumpe 121 an das Steuerventil 109 zwischen den Schieberstegen 111b und 111c und zu der Vorverschiebungskammer 102 über die Vorverschiebungsleitung 112 zugeführt werden. Fluid von der Pumpe 121 wird durch den Schiebersteg 111c daran gehindert, von der Einlassleitung 118 in die Verzögerungskammer 103 einzutreten. In ähnlicher Weise wird Fluid von der Pumpe 121 zusätzlich durch den Schiebersteg 111c daran gehindert, in die Leitung 135 über Leitung 135, die zu dem Sperrstift 125 führt, einzutreten.
Um die gesperrte Stellung in der Vorverschiebung zu verlassen, wird der Lastzyklus auf mehr als 60 % eingestellt, die Kraft des VFS 107 auf den Schieber 111 wird verändert und der Schieber 111 wird durch den VFS 107 in 4 nach rechts bewegt, bis die Kraft der Feder 115 die Kraft des VFS 107 ausgleicht. Wie in 4 gezeigt tritt in dieser Stellung Fluid in der Vorverschiebungskammer 102 durch die Vorverschiebungsleitung 112 aus. Von der Leitung 112 strömt Fluid durch den Anschluss 140 und zwischen den Schieberstegen 111a und 111b zu der Leitung 134 durch den Anschluss 144. Von der Leitung 134 strömt das Fluid zu dem Tank 136. Fluid von der Pumpe 121 strömt zu der Einlassleitung 118 und tritt in das Steuerventil 109 durch den Anschluss 143 und zwischen den Schieberstegen 111b und 111c ein. Fluid von der Einlassleitung 118 strömt von dem Anschluss 141 zu der Leitung 138. Von der Leitung 138 strömt Fluid zu der Leitung 135 und spannt den Sperrstift 125 gegen die Sperrstiftfeder 124 vor, so dass der Sperrstift 125 in eine nicht gesperrte Stellung bewegt wird. Fluid strömt durch den Hülsenanschluss 126a der Hülse 126 und zwischen den Sperrstiftstegen 125a und 125b zu der Pufferanschlagsleitung 130 und der Verzögerungskammer 103. Fluid strömt über die Leitung 138 auch von der Verzögerungsleitung 131 in die Verzögerungskammer 103. Während Fluid zu der Verzögerungskammer 103 strömt, wird der Flügel 104 von der Verzögerungswand 117b weg und zu der Vorverschiebungswand 117a hin vorgespannt.
5-9 zeigen einen Versteller einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Gehäuseanordnung 200 des Verstellers weist einen äußeren Umfang 202 zur Aufnahme von Antriebskraft auf, sowie eine erste Endplatte 200a und eine zweite Endplatte (nicht dargestellt). Eine Vorspannfeder kann zwischen der Gehäuseanordnung und der Rotoranordnung vorhanden sein. Die Vorspannfeder spannt vorzugsweise die Rotoranordnung 205 in eine Vorverschiebungsstellung vor, doch kann die Vorspannfeder die Rotoranordnung 205 auch in die Verzögerungsstellung vorspannen. Die Rotoranordnung 205 ist mit der Nockenwelle verbunden und ist koaxial innerhalb der Gehäuseanordnung 200 angeordnet. Der Rotoranordnung 205 weist einen Körper 205a mit zumindest einem sich davon weg erstreckenden Flügel 204 auf. Der zumindest eine Flügel 204 trennt eine Kammer 217, die zwischen der Gehäuseanordnung 200 und der Rotoranordnung 205 ausgebildet ist, in eine Vorverschiebungskammer 202 und eine Verzögerungskammer 203. Die Kammer 217 weist eine Vorverschiebungswand 217a und eine Verzögerungswand 217c auf, die durch einen Bogen 217c mit einer Bogenlänge getrennt sind. Der Flügel 204 weist einen Körper 204a auf, der sich eine Länge von dem Körper 205a der Läuferanordnung 205 weg erstreckt und relativ zu dem Bogen 217c der Kammer 217 verschiebbar ist 217. Der Körper 204a des Flügels 204 weist einen Fortsatz oder eine Abstufung 204b auf, der/die sich seitlich von dem Körper 204a weg erstreckt. Der Fortsatz 204b des Körpers 204a des Flügels 204 steht nicht mit dem Bogen 217c der Kammer 217 in Kontakt und ist nicht relativ zu diesem verschiebbar. Die Verzögerungswand 217b weist eine Ausnehmung 217d auf, die den Fortsatz 204b des Flügels 204 aufnehmen kann, so dass der Körper 204a des Flügels 204 benachbart zu und in direktem Kontakt mit der Verzögerungswand 217b steht. Der Flügel 204 ist zur Drehung in der Lage, um die relative Winkelstellung der Gehäuseanordnung 200 und der Rotoranordnung 205 zu versetzen.
Die Rotoranordnung 205 enthält zusätzlich zumindest eine Vorverschiebungsleitung 212, die die Vorverschiebungskammer 202 mit einem Steuerventil 209 verbindet, eine Verzögerungsleitung 231, die die Verzögerungskammer 203 mit dem Steuerventil 209 verbindet, einen Sperrstift 225 und eine Pufferanschlagsleitung 230 in Fluidverbindung mit dem Sperrstift 225.
Der Sperrstift 225 ist innerhalb einer Bohrung (nicht dargestellt) des Flügels 104 aufgenommen. Der Sperrstift 225 ist durch eine Sperrstiftfeder 224 vorgespannt, um in eine Ausnehmung 227 in der ersten Endplatte 200a der Gehäuseanordnung 200 einzugreifen. Der Sperrstift 225 ist zwischen einer gesperrten Stellung, in der der Sperrstift 225 in eine erste Endplatte 200a der Gehäuseanordnung 200 eingreift, und einer nicht gesperrten Stellung, in der der Sperrstift 225 nicht in die erste Endplatte 200a eingreift, beweglich.
Das Steuerventil 209, vorzugsweise ein Schieberventil, umfasst einen Schieber 211 mit den zylindrischen Stegen 211a, 211b, 211c, und 211d, der in einer Hülse 216 innerhalb einer Bohrung in der Rotoranordnung 205 verschiebbar aufgenommen ist und von der Nockenwelle geführt wird (nicht dargestellt). Das Steuerventil 209 kann entfernt von dem Versteller angeordnet sein, innerhalb einer Bohrung in der Rotoranordnung 205, die von der Nockenwelle geführt wird, oder in einem Zentralbolzen des Verstellers. Ein Ende des Schiebers steht mit der Feder 211 in Kontakt, und das entgegengesetzte Ende des Schiebers steht mit einem pulsweitenmodulierten Elektromagneten mit variabler Kraft (VFS) 215 in Kontakt). Der Elektromagnet 207 kann auch linear gesteuert werden, indem der Strom oder die Spannung variiert werden, oder durch andere Verfahren, soweit diese anwendbar sind. Zusätzlich kann das entgegengesetzte Ende des Schiebers 211 einen Motor oder andere Stellglieder kontaktieren und durch diese(n) beeinflusst werden.
Die Hülse 216 des Steuerventils 209 weist eine Reihe von Anschlüssen 240-244 und eine Entlüftungsöffnung 245 auf. Der Anschluss 240 ist mit der Vorverschiebungsleitung 212 in Fluidverbindung mit der Vorverschiebungskammer 202 verbunden. Der Anschluss 241 ist mit der Leitung 238 verbunden, die sich in eine Verzögerungsleitung 231 in Fluidverbindung mit einer Verzögerungskammer 203 und eine Leitung 235 in Fluidverbindung mit einem Sperrstift 225 verzweigt. Der Anschluss 242 ist mit der Ablaufleitung 233 und dem Tank 236 verbunden. Der Anschluss 243 ist mit einer Einlassleitung 218 verbunden, die mit Versorgungsfluid über eine Pumpe 221 gespeist wird. Der Anschluss 244 ist mit der Ablaufleitung 234 und dem Tank 236 verbunden. Die Entlüftungsöffnung 245 steht über Leitung 232 in Kommunikation mit Tank 236 und kann jegliches Fluid entlasten, das innerhalb der Hülse und hinter dem Schiebersteg 211d entweichen kann.
Die Stellung des Steuerventils 209 wird durch eine Motorsteuereinheit (ECU) 206 gesteuert, die den Lastzyklus des Elektromagneten 207 mit variabler Kraft steuert. Die ECU 206 umfasst vorzugsweise eine Zentraleinheit (CPU), die die verschiedenen Berechnungsvorgänge zur Steuerung des Motors ausführt, einen Speicher, und Eingangs- und Ausgangsanschlüsse, die zum Datenaustausch mit externen Einrichtungen und Sensoren verwendet werden. Weitere Details bezüglich der Steuerung des Verstellers werden weiter unten genauer erörtert. Die Stellung des Schiebers 211 steuert die Bewegung (z. B. die Bewegung in die Vorverschiebungsstellung, Haltestellung oder Verzögerungsstellung) des Verstellers sowie ob der Sperrstift 225 in eine gesperrte Stellung oder eine nicht gesperrte Stellung bewegt wird
Auf der Grundlage des Lastzyklus des pulsbreitenmodulierten Elektromagneten mit variabler Kraft 207 bewegt sich der Schieber 211 in eine entsprechende Stellung entlang seines Hubwegs. Ist der Lastzyklus des Elektromagneten mit variabler Kraft 207 ungefähr weniger als 40 %, 40 % bis 60 % oder größer als 60 %, wird der Schieber 211 in Stellungen bewegt, die jeweils der Verschiebung der Phase in die Vorverschiebungsstellung, Haltestellung oder Verzögerungsstellung entsprechen.
5 zeigt den Versteller in einer vollständig verzögerten Stellung. Zur Bewegung in die Verzögerungsstellung wird der Lastzyklus auf einen Bereich von mehr als 60 % eingestellt, die Kraft des VFS 207 auf den Schieber 211 wird verändert und der Schieber 211 wird durch den VFS 107 in der Figur nach rechts in einen Verzögerungsmodus bewegt, bis die Kraft der Feder 215 die Kraft des VFS 207 ausgleicht. In dieser Stellung tritt Fluid in der Vorverschiebungskammer 202 durch die Vorverschiebungsleitung 212 aus der Vorverschiebungskammer 202 aus. Von der Vorverschiebungsleitung 212 strömt Fluid durch den Anschluss 240 und zwischen den Schieberstegen 211a und 211b zu der Leitung 234 durch den Anschluss 244. Von der Leitung 234 strömt das Fluid zu dem Tank 236.
Fluid von der Pumpe 221 strömt zu einer Einlassleitung 218 und tritt in das Steuerventil 209 durch den Anschluss 243 und zwischen den Schieberstegen 211b und 211c ein. Fluid von dem Steuerventil 209 strömt von dem Anschluss 241 zu der Leitung 238. Die Leitung 238 verzweigt in die Leitung 235 und die Verzögerungsleitung 231. Fluid von der Leitung 235 spannt den Sperrstift 225 gegen die Feder 224 vor, so dass der Sperrstift 225 in eine nicht gesperrte Stellung bewegt wird. Fluid strömt von der Verzögerungsleitung 231 in die Verzögerungskammer 203. Zusätzlich strömt Fluid von der Verzögerungsleitung 231 in die Pufferanschlagsleitung 230 und durch das Einwege-Ventil 260. In der Verzögerungsstellung sind die Verzögerungsleitung 231 und die Pufferanschlagsleitung 230 beide der Verzögerungskammer 203 ausgesetzt. Das Einwege-Ventil 260 kann ein Kugelrückschlagventil, ein Bandrückschlagventil oder anderes Einwege-Ventil sein.
6 zeigt den Versteller, der sich in eine Vorverschiebungsstellung bewegt, während der Sperrstift in eine gesperrte Stellung zurückkehrt. Für die Bewegung zu der Vorverschiebungsstellung hin wird der Lastzyklus auf einen Bereich von weniger als 40 % erhöht, die Kraft des VFS 207 auf den Schieber 211 verändert und der Schieber 211 durch die Feder 215 in der Figur nach links bewegt, bis die Kraft der Feder 215 die Kraft des VFS 207 ausgleicht. In dieser Stellung tritt Fluid in der Verzögerungskammer 203 durch die Verzögerungsleitung 231 aus der Verzögerungskammer 203 aus. Von der Verzögerungsleitung 231 strömt Fluid durch den Anschluss 241 und zwischen den Schieberstegen 211c und 211d zu der Ablaufleitung 233 durch den Anschluss 244 und in den Tank 236.
Fluid von einer Pumpe 221 strömt zu der Einlassleitung 218 und tritt in das Steuerventil 209 durch den Anschluss 243 und zwischen den Schieberstegen 211b und 211c ein. Fluid von dem Steuerventil 209 strömt von dem Anschluss 240 zu der Vorverschiebungsleitung 212. Von der Vorverschiebungsleitung 212 strömt Fluid in die Vorverschiebungskammer 202.
Während Fluid in die Vorverschiebungskammer 202 eintritt und aus der Verzögerungskammer 203 austritt, wird der Flügel 204 zu der Verzögerungswand 217b hin versetzt. Der Fortsatz 204b des Flügels 204, die Gehäuseanordnung 200 und die Ausnehmung 217d der Verzögerungswand 217b bilden eine Puffertasche 252, in der sich Fluid sammeln oder gefangen werden kann und den Stoß des Flügels 204 gegen die Verzögerungswand 217b puffert und verhindert, dass der Flügel 204 mit der Verzögerungswand 217b in Eingriff gelangt und der Versteller in eine vollständige Verzögerungsstellung bewegt wird. Die Puffertasche 252 steht in Fluidverbindung mit der Pufferanschlagsleitung 230. Fluid in der Puffertasche 252 kann durch die Pufferanschlagsleitung 230 strömen, doch Fluid wird durch das Einwege-Ventil 260 daran gehindert, aus der Puffertasche 252 entfernt zu werden.
Fluid von der Pumpe 221 wird durch den Schiebersteg 211c daran gehindert, über die Leitung 238 zu der Leitung 235 zu strömen. Fluid in der Leitung 235 kann durch den Anschluss 241 und zwischen den Schieberstegen 211c und 211d strömen, um zu der Leitung 233 und dem Tank 236 abzufließen. Während der Fluiddruck in der Leitung 235 abnimmt, spannt die Sperrstiftfeder 224 den Sperrstift 225 zu der Ausnehmung 227 der Gehäuseanordnung 200 hin vor. Der Sperrstift 225 kann nicht in eine gesperrte Stellung bewegt werden, bis der Flügel 204 in eine vollständige Verzögerungsstellung gedreht wird und der Sperrstift 225 in dem Flügel 204 mit der Ausnehmung 227 der Gehäuseanordnung 200 ausgerichtet ist.
Um dem Sperrstift 225 zu erlauben, in die Ausnehmung 227 der Gehäuseanordnung 200 einzugreifen, dreht die Rotoranordnung 205 den Flügel 204 in eine vollständig verzögerte Stellung, das Fluid in der Puffertasche 252 zwischen der Ausnehmung 217d der Verzögerungswand 217b, der Gehäuseanordnung 200 und dem Fortsatz 204b des Flügels 204 tritt zu der Verzögerungskammer 203 an einer Schnittstelle 253 zwischen dem Fortsatz 204b und der Gehäuseanordnung 200 aus. Alles Fluid, das zu der Verzögerungskammer 203 entweicht, strömt durch das Steuerventil 236 über die Ablaufleitung 233 in den Tank 233.
7 zeigt den Versteller in einer vollständig vorverschobenen Stellung, mit dem Sperrstift in einer gesperrten Stellung. Die vollständig vorverschobene Stellung ist eine Stellung, in der der Fortsatz 204b des Flügels 204 benachbart zu und in direktem Kontakt mit der Ausnehmung 217d ist, und der Flügel 204 mit der Verzögerungswand 217b in Kontakt steht, und nicht länger eine Puffertasche 252 zwischen dem Fortsatz 204b und der Ausnehmung 217d der Verzögerungswand 217b vorhanden ist. Das Fluid verlässt die Puffertasche 252 durch Entweichen an der Schnittstelle 253 zwischen dem Fortsatz 204b und der Gehäuseanordnung 200.
In der vollständig vorverschobenen Stellung kann der Sperrstift 225 in die Ausnehmung 227 der Gehäuseanordnung 200 eingreifen, wodurch die Bewegung der Läuferanordnung 205 relativ zu der Gehäuseanordnung 200 gesperrt wird. Fluid kann von der Pumpe 221 an das Steuerventil 209 zwischen den Schieberstegen 211b und 211c und zu der Vorverschiebungskammer 202 über die Vorverschiebungsleitung 212 zugeführt werden. Fluid von der Pumpe 221 wird durch den Schiebersteg 211c daran gehindert, von der Einlassleitung 218 in die Verzögerungskammer 203 einzutreten. In ähnlicher Weise wird Fluid von der Pumpe 221 zusätzlich durch den Schiebersteg 211c daran gehindert, in die Leitung 235 über Leitung 235, die zu dem Sperrstift 225 führt, einzutreten.
Um die gesperrte Stellung in der Vorverschiebung zu verlassen, wird der Lastzyklus auf einen Bereich von mehr als 60 % eingestellt, die Kraft des VFS 207 auf den Schieber 211 wird verändert und der Schieber 211 wird durch den VFS 207 in 8 nach rechts bewegt, bis die Kraft der Feder 215 die Kraft des VFS 207 ausgleicht. Wie in 8 gezeigt tritt in dieser Stellung Fluid in der Vorverschiebungskammer 202 durch die Vorverschiebungsleitung 212 aus der Vorverschiebungskammer 202 aus. Von der Leitung 212 strömt Fluid durch den Anschluss 240 und zwischen den Schieberstegen 211a und 111b zu der Leitung 234 durch den Anschluss 244. Von der Leitung 234 strömt das Fluid zu dem Tank 236.
Fluid von der Pumpe 221 strömt zu der Einlassleitung 218 und tritt in das Steuerventil 209 durch den Anschluss 243 und zwischen den Schieberstegen 211b und 211c ein. Fluid von der Einlassleitung 218 strömt von dem Anschluss 241 zu der Leitung 238. Von der Leitung 238 strömt Fluid zu der Leitung 235 und spannt den Sperrstift 225 gegen die Sperrstiftfeder 224 vor, so dass der Sperrstift 225 in eine nicht gesperrte Stellung bewegt wird. Fluid strömt von der Verzögerungsleitung 231 in die Verzögerungskammer 203. Zusätzlich strömt Fluid von der Verzögerungsleitung 231 zu der Pufferanschlagsleitung 230, durch das Einwege-Ventil 260 und in die Verzögerungskammer 203. Während Fluid zu der Verzögerungskammer 203 strömt, wird der Flügel 204 von der Verzögerungswand 217b weg und zu der Vorverschiebungswand 217a hin vorgespannt.
9-12 zeigen einen Versteller einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Gehäuseanordnung 300 des Verstellers weist einen äußeren Umfang 301 zur Aufnahme von Antriebskraft auf, sowie eine erste Endplatte 300a und eine zweite Endplatte (nicht dargestellt). Eine Vorspannfeder kann zwischen der Gehäuseanordnung und der Rotoranordnung vorhanden sein. Die Vorspannfeder spannt vorzugsweise die Rotoranordnung 305 in eine Vorverschiebungsstellung vor, doch kann die Vorspannfeder die Rotoranordnung 305 auch in die Verzögerungsstellung vorspannen. Die Rotoranordnung 305 ist mit der Nockenwelle verbunden und ist koaxial innerhalb der Gehäuseanordnung 300 angeordnet. Der Rotoranordnung 305 weist einen Körper 305a mit zumindest einem sich davon weg erstreckenden Flügel 304 auf. Der zumindest eine Flügel 304 trennt eine Kammer 317, die zwischen der Gehäuseanordnung 300 und der Rotoranordnung 305 ausgebildet ist, in eine Vorverschiebungskammer 302 und eine Verzögerungskammer 303. Die Kammer 317 weist eine Vorverschiebungswand 317a und eine Verzögerungswand 317c auf, die durch einen Bogen 317c mit einer Bogenlänge getrennt sind. Der Flügel 304 weist einen Körper 304a auf, der sich eine Länge von dem Körper 305a der Läuferanordnung 305 weg erstreckt und relativ zu dem Bogen 317c der Kammer 317 verschiebbar ist. Der Körper 304a des Flügels 304 weist einen Fortsatz oder eine Abstufung 304b auf, der/die sich seitlich von dem Körper 304a weg erstreckt. Der Fortsatz 304b des Körpers 304a des Flügels 304 steht nicht mit dem Bogen 317c der Kammer 317 in Kontakt und ist nicht relativ zu diesem verschiebbar. Die Verzögerungswand 317b weist eine Ausnehmung 317d auf, die den Fortsatz 304b des Flügels 304 aufnehmen kann, so dass der Körper 304a des Flügels 304 benachbart zu und in direktem Kontakt mit der Verzögerungswand 317b steht. Der Flügel 304 ist zur Drehung in der Lage, um die relative Winkelstellung der Gehäuseanordnung 300 und der Rotoranordnung 305 zu versetzen.
Die Rotoranordnung 305 enthält zusätzlich zumindest eine Vorverschiebungsleitung 312, die die Vorverschiebungskammer 302 mit einem Steuerventil 309 verbindet, eine Verzögerungsleitung 331, die die Verzögerungskammer 303 mit dem Steuerventil 309 verbindet und in Fluidverbindung mit dem Sperrstift 325 steht, sowie eine Pufferanschlagsleitung 330 in Fluidverbindung mit der Verzögerungskammer 303.
Der Sperrstift 325 ist innerhalb einer Bohrung (nicht dargestellt) des Flügels 104 aufgenommen. Der Sperrstift 325 ist durch eine Sperrstiftfeder 324 vorgespannt, um in eine Ausnehmung 327 in der ersten Endplatte 300a der Gehäuseanordnung 300 einzugreifen. Der Sperrstift 325 ist zwischen einer gesperrten Stellung, in der der Sperrstift 325 in eine erste Endplatte 300a der Gehäuseanordnung 300 eingreift, und einer nicht gesperrten Stellung, in der der Sperrstift 325 nicht in die erste Endplatte 300a eingreift, beweglich.
Das Steuerventil 309, vorzugsweise ein Schieberventil, umfasst einen Schieber 311 mit den zylindrischen Stegen 311a, 311b, 311c, 311d und 311e, der in einer Hülse 311 innerhalb einer Bohrung in der Rotoranordnung 316 verschiebbar aufgenommen ist und von der Nockenwelle geführt wird (nicht dargestellt). Das Steuerventil 309 kann entfernt von dem Versteller angeordnet sein, innerhalb einer Bohrung in der Rotoranordnung 305, die von der Nockenwelle geführt wird, oder in einem Zentralbolzen des Verstellers. Ein Ende des Schiebers 311 steht mit der Feder 315 in Kontakt, und das entgegengesetzte Ende des Schiebers 311 steht mit einem pulsbreitenmodulierten Elektromagnet mit variabler Kraft (VFS) 307 in Kontakt. Der Elektromagnet 307 kann auch linear gesteuert werden, indem der Strom oder die Spannung variiert werden, oder durch andere Verfahren, soweit diese anwendbar sind. Zusätzlich kann das entgegengesetzte Ende des Schiebers 311 einen Motor oder andere Stellglieder kontaktieren und durch diese(n) beeinflusst werden.
Die Hülse 316 des Steuerventils 309 weist eine Reihe von Anschlüssen 340-346 auf. Der Anschluss 340 ist mit der Vorverschiebungsleitung 312 in Fluidverbindung mit der Vorverschiebungskammer 302 verbunden. Der Anschluss 341 ist mit der Leitung 338 verbunden, die sich in eine Verzögerungsleitung 331 in Fluidverbindung mit einer Verzögerungskammer 303 und eine Leitung 335 in Fluidverbindung mit dem Sperrstift 325 verzweigt. Der Anschluss 342 ist mit der Pufferanschlagsleitung 330 und der Verzögerungskammer 302 verbunden. Der Anschluss 343 ist mit der Leitung 339 und der Einlassleitung 318 verbunden. Der Anschluss 344 ist mit der Ablaufleitung 333 verbunden, die mit dem Tank 346 verbunden ist. Der Anschluss 345 ist mit der Einlassleitung 318 verbunden, die mit Versorgungsfluid über eine Pumpe 321 gespeist wird. Der Anschluss 346 ist mit der Ablaufleitung 334 und dem Tank 336 verbunden. Die Entlüftungsöffnung 347 steht mit dem Tank 336 über Leitung 332 in Kommunikation.
Die Stellung des Steuerventils 309 wird durch eine Motorsteuereinheit (ECU) 306 gesteuert, die den Lastzyklus des Elektromagneten 307 mit variabler Kraft steuert. Die ECU 306 umfasst vorzugsweise eine Zentraleinheit (CPU), die die verschiedenen Berechnungsvorgänge zur Steuerung des Motors ausführt, einen Speicher, und Eingangs- und Ausgangsanschlüsse, die zum Datenaustausch mit externen Einrichtungen und Sensoren verwendet werden. Weitere Details bezüglich der Steuerung des Verstellers werden weiter unten genauer erörtert.
Die Stellung des Schiebers 311 steuert die Bewegung (z. B. die Bewegung in die Verzögerungsstellung, Haltestellung oder vollständig vorverschobene Stellung) des Verstellers sowie ob der Sperrstift 225 in einer gesperrten Stellung oder einer nicht gesperrten Stellung ist.
Auf der Grundlage des Lastzyklus des pulsbreitenmodulierten Elektromagneten mit variabler Kraft 307 bewegt sich der Schieber 311 in eine entsprechende Stellung entlang seines Hubwegs.
Ist der Lastzyklus des Elektromagneten mit variabler Kraft 307 ungefähr weniger als 10%, 10% bis 40%, 40% bis 60%, oder größer als 60 % ist, wird der Schieber 111 in Stellungen bewegt, die jeweils der Bewegung der Phase in die Vorverschiebungsstellung mit Pufferung, variierende Pegel der Pufferung mit einer Vorverschiebungsstellung, Haltestellung oder Verzögerungsstellung entsprechen.
9 zeigt den Versteller in einer vollständig verzögerten Stellung. Zur Bewegung in die Verzögerungsstellung wird der Lastzyklus auf einen Bereich von mehr als 60 % eingestellt, die Kraft des VFS 307 auf den Schieber 311 wird verändert und der Schieber 311 wird durch den VFS 307 in der Figur nach rechts in einen Verzögerungsmodus bewegt, bis die Kraft der Feder 315 die Kraft des VFS 307 ausgleicht. In dieser Stellung tritt Fluid in der Vorverschiebungskammer 302 durch die Vorverschiebungsleitung 312 aus der Vorverschiebungskammer 302 aus. Von der Leitung 312 strömt Fluid durch den Anschluss 340 und zwischen den Schieberstegen 311a und 311b zu der Ablaufleitung 334 durch den Anschluss 346. Von der Ablaufleitung 334 strömt das Fluid zu dem Tank 336.
Fluid von einer Pumpe 321 strömt zu einer Einlassleitung 318 und tritt in das Steuerventil 309 durch den Anschluss 345 und zwischen den Schieberstegen 311b und 311c ein. Fluid von dem Steuerventil 309 strömt durch den Anschluss 338 zu der Leitung 338. Von der Leitung 338 strömt Fluid zu Leitung 335 und zur Verzögerungsleitung 331. Fluid von der Leitung 335 spannt den Sperrstift 325 gegen die Sperrstiftfeder 324 vor, so dass der Sperrstift 325 in eine nicht gesperrte Stellung bewegt wird. Fluid strömt von der Verzögerungsleitung 331 in die Verzögerungskammer 303.
Fluid von der Einlassleitung 318 strömt zu Leitung 350, durch den Anschluss 343, zwischen den Schieberstegen 311d und 311e. Von dem Steuerventil 309 strömt Fluid über den Anschluss 342 zu der Pufferanschlagsleitung 330 und der Verzögerungskammer 303. In der Verzögerungsstellung sind die Verzögerungsleitung 331 und die Pufferanschlagsleitung 330 beide der Verzögerungskammer 303 ausgesetzt.
10 zeigt den Versteller, der sich in eine Vorverschiebungsstellung bewegt, während der Sperrstift in eine gesperrte Stellung zurückkehrt. Für die Bewegung zu der Vorverschiebungsstellung hin wird der Lastzyklus auf einen Bereich von weniger als 40 % erhöht, die Kraft des VFS 307 auf den Schieber 311 verändert und der Schieber 311 durch die Feder 315 in der Figur nach links bewegt, bis die Kraft der Feder 315 die Kraft des VFS 307 ausgleicht. In dieser Stellung tritt Fluid in der Verzögerungskammer 303 durch die Verzögerungsleitung 331 aus der Verzögerungskammer 303 aus. Von der Verzögerungsleitung 331 strömt Fluid durch den Anschluss 341 und zwischen den Schieberstegen 311c und 311d zu der Ablaufleitung 333 durch den Anschluss 344 und in den Tank 336.
Fluid von einer Pumpe 321 strömt zu einer Einlassleitung 318 und tritt in das Steuerventil 309 durch den Anschluss 345 und zwischen den Schieberstegen 311b und 311c ein. Fluid von dem Steuerventil 309 strömt von dem Anschluss 340 zu der Vorverschiebungsleitung 312. Von der Vorverschiebungsleitung 312 strömt Fluid in die Vorverschiebungskammer 302.
Während Fluid in die Vorverschiebungskammer 302 eintritt und aus der Verzögerungskammer 303 austritt, wird der Flügel 304 zu der Verzögerungswand 317b hin versetzt. Der Fortsatz 304b des Flügels 304, die Gehäuseanordnung 300 und die Ausnehmung 317d der Verzögerungswand 317b bilden eine Puffertasche 352, in der sich Fluid sammeln oder gefangen werden kann und den Stoß des Flügels 304 gegen die Verzögerungswand 317b puffert und verhindert, dass der Flügel 304 mit der Verzögerungswand 317b in Eingriff gelangt und der Versteller in eine vollständige Verzögerungsstellung bewegt wird. Die Puffertasche 352 steht in Fluidverbindung mit der Pufferanschlagsleitung 330. Fluid in der Puffertasche 352 kann durch die Pufferanschlagsleitung 330 strömen, doch Fluid wird durch den Schiebersteg 311e daran gehindert, aus der Pufferanschlagsleitung 330 entfernt zu werden.
Fluid von der Pumpe 321 wird durch den Schiebersteg 311c daran gehindert, zu der Leitung 335 zu strömen. Fluid in der Leitung 335 kann durch den Anschluss 341 und zwischen den Schieberstegen 311c und 311d zu der Leitung 333 und dem Tank 336 strömen. Während der Fluiddruck in der Leitung 335 abnimmt, spannt die Sperrstiftfeder 324 den Sperrstift 325 zu der Ausnehmung 327 der Gehäuseanordnung 100 hin vor. Der Sperrstift 325 kann nicht in eine gesperrte Stellung bewegt werden, bis der Flügel 304 in eine vollständige Verzögerungsstellung gedreht wird und der Sperrstift 325 in dem Flügel 304 mit der Ausnehmung 327 der Gehäuseanordnung 300 ausgerichtet ist.
Um dem Sperrstift 325 zu erlauben, in die Ausnehmung 327 einzugreifen, und der Rotoranordnung 305 zu erlauben, den Flügel 304 in eine vollständig verzögerte Stellung zu drehen, tritt das Fluid in der Puffertasche 352 zwischen der Ausnehmung 317d der Verzögerungswand 317b, der Gehäuseanordnung 300 und dem Fortsatz 304b des Flügels 304 zu der Verzögerungskammer 303 an einer Schnittstelle 353 zwischen dem Fortsatz 304b und der Gehäuseanordnung 300 aus. Fluid, das zu der Verzögerungskammer 303 entweicht, strömt durch das Steuerventil 309 über die Verzögerungsleitung 331 in den Tank 336.
11 zeigt ein Schema des Verstellers, der sich zu einer Vorverschiebungsstellung hin bewegt, wobei der Sperrstift in eine gesperrte Stellung zurückkehrt, jedoch mit einer schiebergesteuerten Dosierung des Rückwegs des Sperrstifts in die gesperrte Stellung.
Zur Bewegung in diese Stellung wird der Lastzyklus auf einen Bereich zwischen 10 % und 40 % eingestellt, und der Schieber 311 kann durch den VFS 307 und die Feder 315 in eine Stellung bewegt werden, in der der Schiebersteg 311e so positioniert ist, dass er geringfügig offen ist, um Fluid von der Puffertasche 352 über die Pufferanschlagsleitung 330 durch den Anschluss 342 zu empfangen. Das Fluid von der Pufferanschlagsleitung 330 kann über die Ablaufleitung 333 und Anschluss 344 in den Tank 326 ablaufen. Die Stellung des Schieberstegs 311e relativ zu dem Anschluss 344 bestimmt, wie viel Fluid und daher Pufferung in der Puffertasche 352 vorliegt, sowie die Geschwindigkeit, mit der der Versteller die vollständig vorverschobene Stellung erreichen kann. Die Stellung des Schiebers 311 kann durch die ECU 306 über den VFS 307 gesteuert werden.
12 zeigt den Versteller in einer vollständig vorverschobenen Stellung, mit dem Sperrstift in einer gesperrten Stellung. Die vollständig vorverschobene Stellung ist eine Stellung, in der der Fortsatz 304b des Flügels 304 benachbart zu und in direktem Kontakt mit der Ausnehmung 317d ist, und der Flügel 304 mit der Verzögerungswand 317b in Kontakt steht, und nicht länger eine Puffertasche 352 zwischen dem Fortsatz 304b und der Ausnehmung 317d der Verzögerungswand 317b vorhanden ist. Das Fluid verlässt die Puffertasche 352 durch Entweichen an der Schnittstelle 353 zwischen dem Fortsatz 304b und der Gehäuseanordnung 300. Zusätzlich kann Fluid die Puffertasche 352 durch den Schieber 311 verlassen, wie in 11 gezeigt.
In der vollständig vorverschobenen Stellung kann der Sperrstift 325 in die Ausnehmung 327 der Gehäuseanordnung 300 eingreifen, wodurch die Bewegung der Läuferanordnung 305 relativ zu der Gehäuseanordnung 300 gesperrt wird. Fluid kann von der Pumpe 321 an das Steuerventil 309 zwischen den Schieberstegen 311b und 311c und zu der Vorverschiebungskammer 302 über die Vorverschiebungsleitung 312 zugeführt werden. Fluid von der Pumpe 321 wird durch den Schiebersteg 311c daran gehindert, von der Einlassleitung 318 in die Verzögerungskammer 303 einzutreten. In ähnlicher Weise wird Fluid von der Einlassleitung 318 zusätzlich durch den Schiebersteg 311c daran gehindert, in die Leitung 335, die zu dem Sperrstift 325 führt, einzutreten.
Um die gesperrte Stellung in der Vorverschiebung zu verlassen, wird der Lastzyklus auf einen Bereich von mehr als 60 % eingestellt, die Kraft des VFS 307 auf den Schieber 311 wird verändert und der Schieber 311 wird durch den VFS 307 in 13 nach rechts bewegt, bis die Kraft der Feder 315 die Kraft des VFS 307 ausgleicht. Wie in 13 gezeigt tritt in dieser Stellung Fluid in der Vorverschiebungskammer 302 durch die Vorverschiebungsleitung 312 aus der Vorverschiebungskammer 302 aus. Von der Leitung 312 strömt Fluid durch den Anschluss 340 und zwischen den Schieberstegen 311a und 311b zu der Ablaufleitung 334 durch den Anschluss 346. Von der Ablaufleitung 334 strömt das Fluid zu dem Tank 336.
Fluid von der Pumpe 321 strömt zu einer Einlassleitung 318 und tritt in das Steuerventil 309 durch den Anschluss 345 und zwischen den Schieberstegen 311b und 311c ein. Fluid von der Einlassleitung 318 strömt von dem Anschluss 341 zu der Leitung 338. Von der Leitung 338 strömt Fluid zu der Leitung 335 und spannt den Sperrstift 325 gegen die Sperrstiftfeder 324 vor, so dass der Sperrstift 325 in eine nicht gesperrte Stellung bewegt wird. Fluid strömt von der Verzögerungsleitung 331 in die Verzögerungskammer 303. Zusätzlich strömt Fluid von der Einlassleitung 318, über Leitung 339 durch den Anschluss 343 zu dem Steuerventil 309. Von dem Anschluss 343 strömt Fluid zwischen den Schieberstegen 311d und 311e, durch den Anschluss 342 zu der Pufferanschlagsleitung 330. Von der Pufferanschlagsleitung 330 strömt Fluid in die Verzögerungskammer 303. Während Fluid zu der Verzögerungskammer 303 strömt, wird der Flügel 304 von der Verzögerungswand 317b weg und zu der Vorverschiebungswand 317a hin vorgespannt.
14-19 zeigen einen Versteller einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Gehäuseanordnung 400 des Verstellers weist einen äußeren Umfang 401 zur Aufnahme von Antriebskraft auf, sowie eine erste Endplatte 400a und eine zweite Endplatte (nicht dargestellt). Eine Vorspannfeder 480 kann an der zweiten Endplatte 400b vorhanden sein, um die Rotoranordnung 405 zu der Vorverschiebungsstellung hin vorzuspannen. Die Rotoranordnung 405 ist mit der Nockenwelle verbunden und ist koaxial innerhalb der Gehäuseanordnung 400 angeordnet. Der Rotoranordnung 405 weist einen Körper 405a mit zumindest einem sich davon weg erstreckenden Flügel 404 auf. Der zumindest eine Flügel 404 trennt eine Kammer 417, die zwischen der Gehäuseanordnung 400 und der Rotoranordnung 405 ausgebildet ist, in eine Vorverschiebungskammer 402 und eine Verzögerungskammer 403. Die Kammer 417 weist eine Vorverschiebungswand 417a und eine Verzögerungswand 417c auf, die durch einen Bogen 417c mit einer Bogenlänge getrennt sind. Der Flügel 404 weist einen Körper 404a auf, der sich eine Länge von dem Körper 405a der Läuferanordnung 405 weg erstreckt und relativ zu dem Bogen 417c der Kammer 417 verschiebbar ist. Der Körper 404a des Flügels 404 weist einen Fortsatz oder eine Abstufung 404b auf, der/die sich seitlich von dem Körper 404a weg erstreckt. Der Fortsatz 404b des Körpers 404a des Flügels 404 steht nicht mit dem Bogen 417c der Kammer 417 in Kontakt und ist nicht relativ zu diesem verschiebbar. Der Flügel 404 ist zur Drehung in der Lage, um die relative Winkelstellung der Gehäuseanordnung 400 und der Rotoranordnung 405 zu versetzen.
Die Rotoranordnung 412 enthält zusätzlich eine Vorverschiebungsleitung 412, die die Vorverschiebungskammer 402 mit einem Steuerventil 409 verbindet, eine Pufferanschlagsleitung 430, die das Steuerventil 409 mit der Verzögerungskammer 403 verbindet, wobei die Pufferanschlagsleitung 430 in Fluidverbindung mit der Verzögerungskammer 103 und einer Verzögerungsleitung 431 steht, sowie die Leitung 435 in Fluidverbindung mit dem Sperrstift 425. Die Verzögerungsleitung 431 enthält oder umfasst ein Einwege-Ventil 460.
Der Sperrstift 425 ist innerhalb einer Bohrung (nicht dargestellt) des Flügels 104 aufgenommen. Der Sperrstift 425 ist durch eine Sperrstiftfeder 424 vorgespannt, um in eine Ausnehmung 427 in der ersten Endplatte 400a der Gehäuseanordnung 400 einzugreifen. Der Sperrstift 425 ist zwischen einer gesperrten Stellung, in der der Sperrstift 425 in eine erste Endplatte 400a der Gehäuseanordnung 400 eingreift, und einer nicht gesperrten Stellung, in der der Sperrstift 425 nicht in die erste Endplatte 400a eingreift, beweglich.
Das Steuerventil 409, vorzugsweise ein Schieberventil, umfasst einen Schieber 411 mit den zylindrischen Stegen 411a, 411b, 411c, 411d und 411e, der in einer Hülse 416 innerhalb einer Bohrung in der Rotoranordnung 405 verschiebbar aufgenommen ist und von der Nockenwelle geführt wird (nicht dargestellt). Das Steuerventil 409 kann entfernt von dem Versteller angeordnet sein, innerhalb einer Bohrung in der Rotoranordnung 405, die von der Nockenwelle geführt wird, oder in einem Zentralbolzen des Verstellers. Ein Ende des Schiebers 411 steht mit der Feder 415 in Kontakt, und das entgegengesetzte Ende des Schiebers 411 steht mit einem pulsweitenmodulierten Elektromagneten mit variabler Kraft (VFS) 407 in Kontakt). Der Elektromagnet 407 kann auch linear gesteuert werden, indem der Strom oder die Spannung variiert werden, oder durch andere Verfahren, soweit diese anwendbar sind. Zusätzlich kann das entgegengesetzte Ende des Schiebers 411 einen Motor oder andere Stellglieder kontaktieren und durch diese(n) beeinflusst werden.
Die Hülse 416 des Steuerventils 409 weist eine Reihe von Anschlüssen 440-446 auf. Der Anschluss 440 ist mit der Vorverschiebungsleitung 412 in Fluidverbindung mit der Vorverschiebungskammer 402 verbunden. Der Anschluss 441 ist mit der Pufferanschlagsleitung 430 verbunden, die in Fluidverbindung mit der Verzögerungsleitung 431 steht. Die Pufferanschlagsleitung 430 und die Verzögerungsleitung 431 stehen beide in Fluidverbindung mit der Verzögerungskammer 403. Der Anschluss 442 ist mit der Leitung 435 verbunden, die in Fluidverbindung mit dem Sperrstift 425 steht. Der Anschluss 443 ist mit der Einlassleitung 439 verbunden. Der Anschluss 444 ist mit der Ablaufleitung 433 und dem Tank 436 verbunden. Der Anschluss 445 ist mit der Einlassleitung 418 verbunden. Der Anschluss 446 ist mit der Ablaufleitung 434 und dem Tank 436 verbunden.
Die Stellung des Steuerventils 409 wird durch eine Motorsteuereinheit (ECU) 406 gesteuert, die den Lastzyklus des Elektromagneten 407 mit variabler Kraft steuert. Die ECU 406 umfasst vorzugsweise eine Zentraleinheit (CPU), die die verschiedenen Berechnungsvorgänge zur Steuerung des Motors ausführt, einen Speicher, und Eingangs- und Ausgangsanschlüsse, die zum Datenaustausch mit externen Einrichtungen und Sensoren verwendet werden. Weitere Details bezüglich der Steuerung des Verstellers werden weiter unten genauer erörtert. Die Stellung des Schiebers 411 steuert die Bewegung (z. B. die Bewegung in die Verzögerungsstellung, Haltestellung oder vollständig vorverschobene Stellung) des Verstellers sowie ob der Sperrstift 225 gesperrt oder nicht gesperrt ist.
Auf der Grundlage des Lastzyklus des pulsbreitenmodulierten Elektromagneten mit variabler Kraft 407 bewegt sich der Schieber 411 in eine entsprechende Stellung entlang seines Hubwegs.
14 zeigt den Versteller in einer Verzögerungsstellung. Zur Bewegung in die Verzögerungsstellung wird der Lastzyklus auf einen Bereich größer als 60 % eingestellt, die Kraft des VFS 407 auf den Schieber 411 verändert und der Schieber 411 wird nach rechts in einen Verzögerungsmodus in der Figur durch den VFS 407 bewegt, bis die Kraft der Feder 415 die Kraft des VFS 407 ausgleicht.
In dieser Stellung tritt Fluid in der Vorverschiebungskammer 402 durch die Vorverschiebungsleitung 412 aus der Vorverschiebungskammer 402 aus. Von der Vorverschiebungsleitung 412 strömt Fluid durch den Anschluss 440 und zwischen den Schieberstegen 411b und 411b zu der Ablaufleitung 434 durch den Anschluss 446. Von der Ablaufleitung 434 strömt das Fluid zu dem Tank 436.
Fluid von einer Pumpe 421 strömt zu einer Einlassleitung 418 und tritt in das Steuerventil 409 durch den Anschluss 445 und zwischen den Schieberstegen 411b und 411c ein. Fluid von dem Steuerventil 409 strömt durch den Anschluss 441 zu der Pufferanschlagsleitung 430. Fluid von der Pufferanschlagsleitung 430 strömt zu der Verzögerungskammer 403 und zu der Verzögerungsleitung 431. Fluid in der Verzögerungsleitung 431 strömt durch das Einwege-Ventil 460 zu der Verzögerungskammer 403.
Fluid von der Einlassleitung 418 strömt zu der Leitung 439 zu dem Steuerventil 409 zwischen den Schieberstegen 411d und 411e zu dem Anschluss 442. Von dem Anschluss 442 strömt Fluid zu der Leitung 435, um den Sperrstift 425 gegen die Sperrstiftfeder 424 vorzuspannen, so dass der Sperrstift 425 in eine nicht gesperrte Stellung bewegt wird. In der Verzögerungsstellung sind die Verzögerungsleitung 431 und die Pufferanschlagsleitung 430 beide der Verzögerungskammer 403 ausgesetzt.
15 zeigt den Versteller, der sich in eine Vorverschiebungsstellung bewegt, während der Sperrstift in eine gesperrte Stellung zurückkehrt. Für die Bewegung zu der Vorverschiebungsstellung hin wird der Lastzyklus auf einen Bereich von weniger als 40 % eingestellt, die Kraft des VFS 407 auf den Schieber 411 verändert und der Schieber 411 durch die Feder 415 in der Figur nach links bewegt, bis die Kraft der Feder 415 die Kraft des VFS 407 ausgleicht. In dieser Stellung tritt Fluid in der Verzögerungskammer 403 aus der Verzögerungskammer 403 durch die Pufferanschlagsleitung 430 aus, bis der Pufferanschlagsleitung 430 durch die Gehäuseanordnung 400 verschlossen ist. Fluid in der Pufferanschlagsleitung 430 strömt durch den Anschluss 441 und zwischen den Schieberstegen 411c und 411d zu der Leitung 4333 durch den Anschluss 444 und in den Tank 436.
Während Fluid in die Vorverschiebungskammer 402 eintritt und aus der Verzögerungskammer 403 austritt, wird der Flügel 404 zu der Verzögerungswand 417b hin versetzt. Der Fortsatz 404b des Flügels 404, die Gehäuseanordnung 400, die Verzögerungsleitung 431, das Einwege-Ventil 460 und die Verzögerungswand 417b bilden eine Puffertasche 452, in der Fluid sich sammeln oder gefangen werden kann, und puffert den Stoß des Flügels 404 gegen die Verzögerungswand 417b und verhindert, dass der Flügel 404 mit der Verzögerungswand 417b in Eingriff gelangt und der Versteller in eine vollständig verzögerte Stellung bewegt wird. Die Puffertasche 452 steht in Fluidverbindung mit der Verzögerungsleitung 431. Fluid in der Puffertasche 452 wird durch das Einwege-Ventil 460 daran gehindert, durch die Verzögerungsleitung 431 abzulaufen.
Fluid von der Pumpe 421 wird durch den Schiebersteg 411c daran gehindert, zu der Leitung 435 zu strömen. Fluid in der Leitung 435 kann durch den Anschluss 442 und aus der Entlüftungsöffnung 447 und in den Tank 436 über die Leitung 432 strömen. Mit dem abnehmenden Fluiddruck in der Leitung 435 spannt die Sperrstiftfeder 424 den Sperrstift 425 zu der Ausnehmung 427 hin vor. Der Sperrstift 425 kann nicht in eine gesperrte Stellung bewegt werden, bis der Flügel 404 in eine vollständige Verzögerungsstellung gedreht wird und der Sperrstift 425 in dem Flügel 404 mit der Ausnehmung 427 der äußeren Endplatte 400b der Gehäuseanordnung 400 ausgerichtet ist. Fluid von der Pumpe 421 strömt zu einer Einlassleitung 418 und tritt in das Steuerventil 409 durch den Anschluss 445 und zwischen den Schieberstegen 411b und 411c ein. Von dem Steuerventil 409 strömt Fluid durch den Anschluss 440 zu der Vorverschiebungsleitung 412. Von der Vorverschiebungsleitung 412 strömt Fluid in die Vorverschiebungskammer 402. Fluid von der Einlassleitung 418 wird durch den Schiebersteg 411c daran gehindert, in die Pufferanschlagsleitung 430 einzutreten.
Während Fluid in die Vorverschiebungskammer 402 eintritt und aus der Verzögerungskammer 403 austritt, wird der Flügel 404 zu der Verzögerungswand 417b hin versetzt.
Um dem Sperrstift 425 zu erlauben, in die Ausnehmung 427 einzugreifen, und der Rotoranordnung 405 zu erlauben, den Flügel 404 in eine vollständig verzögerte Stellung zu drehen, tritt das Fluid in der Puffertasche 452 zwischen der Verzögerungswand 417d, der Gehäuseanordnung 400 und dem Fortsatz 404b des Flügels 404 zu der Verzögerungskammer 403 an einer Schnittstelle 453 zwischen der Gehäuseanordnung 400 und der Pufferanschlagsleitung 430 aus. Fluid, das in die Pufferanschlagsleitung 430 entweicht, strömt durch das Steuerventil 409 in den Tank 436.
16 zeigt den Versteller in einer vollständig vorverschobenen Stellung, mit dem Sperrstift in einer gesperrten Stellung. Die vollständig vorverschobene Stellung ist eine Stellung, in der der Fortsatz 404b des Flügels 404 benachbart zu und in direktem Kontakt mit der Verzögerungswand 417b in Kontakt steht, und nicht länger eine Puffertasche zwischen dem Fortsatz 404b und der Verzögerungswand 417b vorhanden ist. Das Fluid verlässt die Puffertasche 452 durch Entweichen an der Schnittstelle 453 zwischen dem Rotorkörper 405a und der Gehäuseanordnung 400.
In der vollständig vorverschobenen Stellung kann der Sperrstift 425 in die Ausnehmung 427 der Gehäuseanordnung 400 eingreifen, wodurch die Bewegung der Läuferanordnung 405 relativ zu der Gehäuseanordnung 400 gesperrt wird. Fluid kann von der Pumpe 421 an das Steuerventil 409 zwischen den Schieberstegen 411b und 411c und zu der Vorverschiebungskammer 402 über die Vorverschiebungsleitung 412 zugeführt werden. Fluid wird durch den Schiebersteg 411c daran gehindert, von der Einlassleitung 418 in die Verzögerungskammer 403 einzutreten. In ähnlicher Weise wird Fluid von der Einlassleitung 418 zusätzlich durch den Schiebersteg 411c daran gehindert, in die Leitung 435, die zu dem Sperrstift 425 führt, einzutreten.
Um die gesperrte Stellung in der Vorverschiebung zu verlassen, wird der Lastzyklus auf einen Bereich von mehr als 40 % aber weniger als 60 % eingestellt, die Kraft des VFS 407 auf den Schieber 411 wird verändert und der Schieber 411 wird durch den VFS 407 in 411 nach rechts bewegt, bis die Kraft der Feder 4157 die Kraft des VFS 407 ausgleicht. Wie in 18 gezeigt tritt in dieser Stellung Fluid in der Vorverschiebungskammer 402 durch die Vorverschiebungsleitung 412 aus der Vorverschiebungskammer 402 aus. Von der Vorverschiebungsleitung 412 strömt Fluid durch den Anschluss 440 und zwischen den Schieberstegen 411b und 411b zu der Ablaufleitung 434 durch den Anschluss 446. Von der Ablaufleitung 434 strömt das Fluid zu dem Tank 436.
Fluid von der Pumpe 421 strömt zu einer Einlassleitung 418 und tritt in das Steuerventil 409 durch den Anschluss 445 und zwischen den Schieberstegen 411b und 411c ein. Fluid von der Einlassleitung 418 strömt von dem Anschluss 441 zu der Pufferanschlagsleitung 430 und der Verzögerungsleitung 431. Fluid von der Einlassleitung 418 strömt auch über den Anschluss 443 zu der Leitung 439 und dem Steuerventil 409. Von dem Steuerventil 409 strömt Fluid durch den Anschluss 442 zu der Leitung 435 und spannt den Sperrstift 425 gegen die Sperrstiftfeder 424 vor, so dass der Sperrstift 425 in eine nicht gesperrte Stellung bewegt wird. Fluid strömt von der Verzögerungsleitung 431 und durch das Einwege-Ventil 460 in die Verzögerungskammer 403. Während Fluid zu der Verzögerungskammer 403 strömt, wird der Flügel 404 von der Verzögerungswand 417b weg und zu der Vorverschiebungswand 417a hin vorgespannt, was die Pufferanschlagsleitung 430 zu der Verzögerungskammer 403 öffnet, wodurch Fluid über die Pufferanschlagsleitung 430 von der Einlassleitung 418 zu der Verzögerungskammer 403 strömen kann.
20-23 zeigen einen Versteller einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Gehäuseanordnung 500 des Verstellers weist einen äußeren Umfang 501 zur Aufnahme von Antriebskraft auf, sowie eine erste Endplatte 500a und eine zweite Endplatte (nicht dargestellt). Eine Vorspannfeder kann an der zweiten Endplatte vorhanden sein, um die Rotoranordnung 405 zu einer Vorverschiebungsstellung hin vorzuspannen. Die Rotoranordnung 505 ist mit der Nockenwelle verbunden und ist koaxial innerhalb der Gehäuseanordnung 500 angeordnet. Der Rotoranordnung 505 weist einen Körper 505a mit zumindest zwei sich davon weg erstreckenden Flügeln 504, 552 auf. Der erste Flügel 504 trennt eine erste Kammer 517, die zwischen der Gehäuseanordnung 500 und der Rotoranordnung 505 gebildet wird, in eine erste Vorverschiebungskammer 502 und eine erste Verzögerungskammer 503. Die erste Kammer 517 weist eine erste Vorverschiebungswand 517a sowie eine erste Verzögerungswand 517b auf, die durch einen Bogen 517c mit einer Bogenlänge getrennt sind. Der erste Flügel 504 weist einen Körper 504a mit einem Fortsatz oder einer Abstufung 504b auf. Der Fortsatz 504a des Körpers 504 ist relativ zu dem Bogen 517c der ersten Kammer 517 verschiebbar. Der zweite Flügel 552 trennt eine zweite Kammer 557, die zwischen der Gehäuseanordnung 500 und der Rotoranordnung 505 gebildet wird, in eine zweite Vorverschiebungskammer 554 und eine zweite Verzögerungskammer 555. Die zweite Kammer 557 weist eine Vorverschiebungswand 557a und eine Verzögerungswand 557b auf, die durch einen Bogen 557c mit einer Bogenlänge getrennt sind. Der zweite Flügel 552 weist einen Körper 552a auf, der relativ zu dem Bogen 557c der zweiten Kammer 557 verschiebbar ist. Die Flügel 504, 552 sind zur Drehung in der Lage, um die relative Winkelstellung der Gehäuseanordnung 500 und der Rotoranordnung 552 zu versetzen. Die zweite Vorverschiebungskammer 554 ist mit der ersten Vorverschiebungskammer 502 verbunden.
Die Rotoranordnung 405 umfasst außerdem: eine erste Vorverschiebungsleitung 512, die die erste Vorverschiebungskammer 502 mit der zweiten Vorverschiebungsleitung 562 verbindet; die zweite Vorverschiebungsleitung 562, die mit der ersten Vorverschiebungsleitung 512 über die Leitung 563, die zweite Vorverschiebungskammer 554 und das Steuerventil 509 verbunden ist; eine zweite Verzögerungsleitung 564, die die zweite Verzögerungskammer 555 mit dem Steuerventil 509 verbindet; eine Pufferanschlagsleitung 530 in Fluidverbindung mit der ersten Verzögerungskammer 503 und einer Verzögerungsleitung 531; eine Leitung 535 in Kommunikation mit dem Sperrstift 525, der Pufferanschlagsleitung 530; den Sperrstift 524; und das Steuerventil 509. Ein Sperrstift 525 steht in Fluidverbindung mit dem Steuerventil 509 über die Leitung 535. Die erste Verzögerungsleitung 531 enthält ein Einwege-Ventil 560.
Der Sperrstift 525 ist innerhalb einer Bohrung (nicht dargestellt) des ersten Flügels 104 aufgenommen. Der Sperrstift 525 ist durch eine Sperrstiftfeder 524 vorgespannt, um in eine Ausnehmung 527 in der ersten Endplatte 500a der Gehäuseanordnung 500 einzugreifen. Der Sperrstift 525 ist zwischen einer gesperrten Stellung, in der der Sperrstift 525 in eine erste Endplatte 500a der Gehäuseanordnung 500 eingreift, und einer nicht gesperrten Stellung, in der der Sperrstift 525 nicht in die erste Endplatte 500a eingreift, beweglich.
Das Steuerventil 509, vorzugsweise ein Schieberventil, umfasst einen Schieber 511 mit den zylindrischen Stegen 511a, 511b, 511c, 511d und 511e, der in einer Hülse 516 innerhalb einer Bohrung in der Rotoranordnung 505 verschiebbar aufgenommen ist und von der Nockenwelle geführt wird (nicht dargestellt). Das Steuerventil 509 kann entfernt von dem Versteller angeordnet sein, innerhalb einer Bohrung in der Rotoranordnung 505, die von der Nockenwelle geführt wird, oder in einem Zentralbolzen des Verstellers. Ein Ende des Schiebers 511 steht mit der Feder 515 in Kontakt, und das entgegengesetzte Ende des Schiebers 511 steht mit einem pulsbreitenmodulierten Elektromagnet mit variabler Kraft (VFS) 507 in Kontakt. Der Elektromagnet 507 kann auch linear gesteuert werden, indem der Strom oder die Spannung variiert werden, oder durch andere Verfahren, soweit diese anwendbar sind. Zusätzlich kann das entgegengesetzte Ende des Schiebers 511 einen Motor oder andere Stellglieder kontaktieren und durch diese(n) beeinflusst werden.
Die Hülse 516 des Steuerventils 509 weist eine Reihe von Anschlüssen 540-546 und eine Entlüftungsöffnung 547 auf. Der Anschluss 540 ist mit der zweiten Vorverschiebungsleitung 562 in Fluidverbindung mit der zweiten Vorverschiebungskammer 554, der Leitung 563, der ersten Vorverschiebungsleitung 512 und der ersten Vorverschiebungskammer 502 verbunden. Der Anschluss 541 ist mit der zweiten Verzögerungsleitung 564 und der zweiten Verzögerungskammer 555 verbunden. Der Anschluss 542 ist mit der Leitung 535 in Fluidverbindung mit einem Sperrstift 425 und der Pufferanschlagsleitung 530 verbunden, die auch in Fluidverbindung mit der ersten Verzögerungsleitung 531 und der ersten Verzögerungskammer 503 steht. Die Pufferanschlagsleitung 530 und die erste Verzögerungsleitung 531 stehen beide in Fluidverbindung mit der Verzögerungskammer 503. Der Anschluss 543 ist mit der Einlassleitung 539 verbunden. Der Anschluss 544 ist mit der Ablaufleitung 533 und dem Tank 536 verbunden. Der Anschluss 545 ist mit der Einlassleitung 518 verbunden. Der Anschluss 546 ist mit der Ablaufleitung 534 und dem Tank 536 verbunden.
Die Stellung des Steuerventils 509 wird durch eine Motorsteuereinheit (ECU) 506 gesteuert, die den Lastzyklus des Elektromagneten 507 mit variabler Kraft steuert. Die ECU 506 umfasst vorzugsweise eine Zentraleinheit (CPU), die die verschiedenen Berechnungsvorgänge zur Steuerung des Motors ausführt, einen Speicher, und Eingangs- und Ausgangsanschlüsse, die zum Datenaustausch mit externen Einrichtungen und Sensoren verwendet werden.
Die Stellung des Schiebers 511 wird durch die Feder 515 und den durch die ECU 506 gesteuerten Elektromagnet 507 beeinflusst. Weitere Details bezüglich der Steuerung des Verstellers werden weiter unten genauer erörtert. Die Stellung des Schiebers 511 steuert die Bewegung (z. B. die Bewegung in die Vorverschiebungsstellung, vollständig vorverschobene Stellung oder Verzögerungsstellung) des Verstellers sowie ob der Sperrstift in der gesperrten Stellung oder der nicht gesperrten Stellung ist.
Auf der Grundlage des Lastzyklus des pulsbreitenmodulierten Elektromagneten mit variabler Kraft 507 bewegt sich der Schieber 511 in eine entsprechende Stellung entlang seines Hubwegs.
20 zeigt den Versteller in einer Verzögerungsstellung. Zur Bewegung in die Verzögerungsstellung wird der Lastzyklus auf einen Bereich größer als 60 % eingestellt, die Kraft des VFS 507 auf den Schieber 511 verändert und der Schieber 511 wird nach rechts in einen Verzögerungsmodus in der Figur durch den VFS 507 bewegt, bis die Kraft der Feder 515 die Kraft des VFS 507 ausgleicht.
In dieser Stellung tritt Fluid in der ersten Vorverschiebungskammer 502 aus der ersten Vorverschiebungskammer 502 durch die erste Vorverschiebungsleitung 512 aus und strömt durch Leitung 563 und zu der zweiten Vorverschiebungsleitung 562. Fluid von der zweiten Vorverschiebungskammer 554 tritt aus der zweiten Vorverschiebungskammer 554 durch die zweite Vorverschiebungsleitung 562 aus. Von der zweiten Vorverschiebungsleitung 562 strömt Fluid durch den Anschluss 540 und zwischen den Schieberstegen 511a und 511b zu der Ablaufleitung 534 durch den Anschluss 546. Von der Ablaufleitung 534 strömt das Fluid zu dem Tank 536.
Fluid von einer Pumpe 521 strömt zu einer Einlassleitung 518 und tritt in das Steuerventil 509 durch den Anschluss 545 und zwischen den Schieberstegen 511b und 511c ein. Von dem Steuerventil 509 strömt Fluid durch den Anschluss 542 zu der zweiten Verzögerungsleitung 564 und zu der zweiten Verzögerungskammer 555. Fluid von der Einlassleitung 418 strömt durch die Leitung 539 zu dem Steuerventil 509 zwischen den Schieberstegen 511d und 511e. Von dem Steuerventil 509 strömt Fluid durch den Anschluss 543 zu der Leitung 535 in Fluidverbindung mit dem Sperrstift 525 und der Pufferanschlagsleitung 530. Fluid von der Pufferanschlagsleitung 530 strömt zu der ersten Verzögerungskammer 503 und zu der ersten Verzögerungsleitung 531. Fluid in der ersten Verzögerungsleitung 531 strömt durch das Einwege-Ventil 560 zu der ersten Verzögerungskammer 503. Fluid von der Leitung 535 spannt den Sperrstift 525 gegen die Sperrstiftfeder 524 vor, so dass der Sperrstift 525 in eine nicht gesperrte Stellung bewegt wird. In der Verzögerungsstellung sind die erste Verzögerungsleitung 531 und die Pufferanschlagsleitung 530 beide der ersten Verzögerungskammer 503 ausgesetzt.
21 zeigt den Versteller, der sich in eine Vorverschiebungsstellung bewegt, während der Sperrstift in eine gesperrte Stellung zurückkehrt. Für die Bewegung zu der Vorverschiebungsstellung hin wird der Lastzyklus auf einen Bereich von weniger als 40 % eingestellt, die Kraft des VFS 407 auf den Schieber 511 verändert und der Schieber 511 durch die Feder 515 in der Figur nach links bewegt, bis die Kraft der Feder 515 die Kraft des VFS 507 ausgleicht. In dieser Stellung tritt Fluid in der zweiten Verzögerungskammer 555 aus der zweiten Verzögerungskammer 555 durch die zweite Verzögerungsleitung 564 zu dem Anschluss 541 des Steuerventils 509 aus. Von dem Steuerventil 509 strömt Fluid zwischen den Schieberstegen 511c und 511d zu dem Anschluss 544 und die Ablaufleitung 533 in Verbindung mit dem Tank 536. Fluid von der ersten Verzögerungskammer 503 tritt durch die Pufferanschlagsleitung 530 aus, bis die Pufferanschlagsleitung 530 durch die Gehäuseanordnung 500 verschlossen ist. Fluid wird durch das Einwege-Ventil 560 daran gehindert, die erste Verzögerungskammer 503 durch die erste Verzögerungsleitung 531 zu verlassen.
Der Fortsatz 504b des ersten Flügels 504, der Bogen 517c der ersten Kammer 517 der Gehäuseanordnung 500 und die erste Verzögerungswand 517b bilden eine Puffertasche 572, in der sich Fluid sammeln oder gefangen werden kann und den Stoß des ersten Flügels 504 gegen die Verzögerungswand 517b puffert und verhindert, dass der erste Flügel 504 mit der Verzögerungswand 517b in Eingriff gelangt und der Versteller in eine vollständig verzögerte Stellung bewegt wird. Es ist anzumerken, dass, da der erste Flügel 504 und der zweite Flügel 552 einteilig mit der Rotoranordnung 505 ausgebildet sind, während nur eine Puffertasche vorhanden ist, die Puffertasche zusätzlich verhindert, dass der zweite Flügel 552 mit der Verzögerungswand 557b in Kontakt gelangt. Die Puffertasche 572 steht in Fluidverbindung mit der ersten Verzögerungsleitung 531. Fluid in der Puffertasche 572 strömt durch die Pufferanschlagsleitung 530, wird jedoch durch das Einwege-Ventil 560 daran gehindert, die Puffertasche 572 zu verlassen. Fluid in der Pufferanschlagsleitung 530 strömt zu dem Anschluss 542 und zwischen den Schieberstegen 511d und 511e des Steuerventils 509 zu der Ablaufleitung 533 und durch den Anschluss 544 in den Tank 536.
Fluid von einer Pumpe 521 strömt zu einer Einlassleitung 518 und tritt in das Steuerventil 509 durch den Anschluss 545 und zwischen den Schieberstegen 511b und 511c ein. Fluid von der Quelle strömt von dem Anschluss 540 zu der zweiten Vorverschiebungsleitung 562. Von der zweiten Vorverschiebungsleitung 562 strömt Fluid in die erste/zweite Vorverschiebungskammer 554 und die erste Vorverschiebungskammer 502 über die Leitung 563 und die erste Vorverschiebungsleitung 512. Fluid von der Einlassleitung 418 wird durch den Schiebersteg 511c daran gehindert, in die Pufferanschlagsleitung 530 einzutreten. Fluid wird zusätzlich durch den Schiebersteg 511e daran gehindert, zu der Leitung 535 und dem Sperrstift 525 zu strömen, was der Sperrstiftfeder 524 ermöglicht, den Sperrstift 525 zu der Ausnehmung 527 der Gehäuseanordnung 500 hin vorzuspannen. Der Sperrstift 525 kann nicht in eine gesperrte Stellung bewegt werden, bis der erste Flügel 504 in eine vollständig verzögerte Stellung gedreht wird und der Sperrstift 525 in dem Flügel 504 mit der Ausnehmung 527 der ersten äußeren Endplatte 500a der Gehäuseanordnung 500 ausgerichtet ist.
Während Fluid in die erste Vorverschiebungskammer 502 und die zweite Vorverschiebungskammer 554 eintritt und die erste Verzögerungskammer 503 und die zweite Verzögerungskammer 555 verlässt, werden die ersten und zweiten Flügel 504, 552 zu den Verzögerungswänden 517b, 557b hin versetzt.
Um dem Sperrstift 525 zu erlauben, in die Ausnehmung 527 einzugreifen, und der Rotoranordnung 505 zu erlauben, den ersten Flügel 504 in eine vollständig verzögerte Stellung zu drehen, tritt das Fluid in der Puffertasche 572 zwischen der ersten Verzögerungswand 517d, der Gehäuseanordnung 500 und dem Fortsatz 504b des Flügels 504 aus der ersten Verzögerungskammer 503 an der Schnittstelle 573 zwischen der Gehäuseanordnung 500 und der Pufferanschlagsleitung 530 aus. Fluid, das in die Pufferanschlagsleitung 530 entweicht, strömt durch das Steuerventil 509 in den Tank 536.
22 zeigt den Versteller in einer vollständig vorverschobenen Stellung, mit dem Sperrstift in einer gesperrten Stellung. Die vollständig vorverschobene Stellung ist eine Stellung, in der der Fortsatz 504b des ersten Flügels 504 benachbart zu und in direktem Kontakt mit der ersten Verzögerungswand 517b steht, und nicht länger eine Puffertasche zwischen dem Fortsatz 504b und der ersten Verzögerungswand 517b vorhanden ist. Das Fluid verlässt die Puffertasche 572 durch Entweichen an der Schnittstelle 573 zwischen dem Fortsatz 504b und der Gehäuseanordnung 500, wie oben erläutert.
In der vollständig vorverschobenen Stellung kann der Sperrstift 525 in die Ausnehmung 527 der Gehäuseanordnung 500 eingreifen, wodurch die Bewegung der Läuferanordnung 505 relativ zu der Gehäuseanordnung 500 gesperrt wird. Fluid kann durch die Pumpe 521 an das Steuerventil 509 zwischen den Schieberstegen 511b und 511c und an die erste Vorverschiebungskammer 402 und die zweite Vorverschiebungskammer 554 über die zweite Vorverschiebungsleitung 562, die Leitung 563 und die erste Vorverschiebungsleitung 512 zugeführt werden. Fluid wird durch den Schiebersteg 511c daran gehindert, von der Einlassleitung 518 in die zweite Verzögerungskammer 555 einzutreten. In ähnlicher Weise wird außerdem Fluid von der Einlassleitung 518 durch den Schiebersteg 511c daran gehindert, in die Leitung 535, die Pufferanschlagsleitung 530 und die erste Verzögerungsleitung 531 einzutreten.
Um die gesperrte Stellung in der Vorverschiebung zu verlassen, wird der Lastzyklus auf einen Bereich von mehr als 40 % aber weniger als 60 % eingestellt, die Kraft des VFS 507 auf den Schieber 511 wird verändert und der Schieber 511 wird durch den VFS 507 in 23 nach rechts bewegt, bis die Kraft der Feder 515 die Kraft des VFS 507 ausgleicht. Wie in 23 gezeigt tritt in dieser Stellung Fluid in der ersten Vorverschiebungskammer 502 durch die erste Vorverschiebungsleitung 512 aus der ersten Vorverschiebungskammer 502 aus. Von der ersten Vorverschiebungsleitung 512 strömt Fluid zu der Leitung 563 und zu der zweiten Vorverschiebungsleitung 562. Fluid von der zweiten Vorverschiebungskammer 554 tritt auch durch die zweite Vorverschiebungsleitung 562 zu dem Steuerventil 509 aus. Von der zweiten Vorverschiebungsleitung 562 tritt Fluid durch den Anschluss 540 in das Steuerventil 509 ein und zwischen den Schieberstegen 511a und 511b durch den Anschluss 546 zu der Ablaufleitung 511. Von der Ablaufleitung 534 strömt das Fluid zu dem Tank 536.
Fluid von der Pumpe 521 strömt zu einer Einlassleitung 518 und tritt in das Steuerventil 509 durch den Anschluss 545 und zwischen den Schieberstegen 511b und 511c ein. Von dem Steuerventil 509 strömt Fluid durch den Anschluss 541 und zu der zweiten Verzögerungsleitung 564 zu der zweiten Verzögerungskammer 555.
Fluid von der Einlassleitung 518 strömt auch über den Anschluss 543 zu der Leitung 539 und dem Steuerventil 509. Von dem Steuerventil 509 strömt Fluid durch den Anschluss 542 zu der Leitung 535 und spannt den Sperrstift 525 gegen die Sperrstiftfeder 524 vor, so dass der Sperrstift 525 in eine nicht gesperrte Stellung bewegt wird. Fluid von der Leitung 535 strömt auch zu der Pufferanschlagsleitung 530. Von der Pufferanschlagsleitung 530 strömt Fluid zu der ersten Verzögerungskammer 503 und zu der ersten Verzögerungsleitung 531. Fluid in der ersten Verzögerungsleitung 531 strömt durch das Einwege-Ventil 560 zu der ersten Verzögerungskammer 503. Während Fluid zu der ersten Verzögerungskammer 503 strömt, wird der erste Flügel 504 von der ersten Verzögerungswand 517b weg und zu der ersten Vorverschiebungswand 517a hin vorgespannt, was die Pufferanschlagsleitung 530 zu der ersten Verzögerungskammer 503 öffnet, wodurch Fluid über die Pufferanschlagsleitung 530 von der Einlassleitung 518 zu der ersten Verzögerungskammer 503 strömen kann.
Die Figuren der vorherigen Ausführungsformen zeigen eine nur dann vorhandene Puffertasche, wenn der Versteller sich in die Vorverschiebungsrichtung bewegt; die Puffertasche kann jedoch auch dann vorhanden sein, wenn der Versteller sich in die Verzögerungsrichtung bewegt, oder wenn er sich in die Vorverschiebungsrichtung und die Verzögerungsrichtung bewegt, wie in 24-27 gezeigt.
Unter Bezugnahme auf 24-27 weist die Gehäuseanordnung 600 des Verstellers einen äußeren Umfang 601 zur Aufnahme von Antriebskraft auf, sowie eine erste Endplatte 600a und eine zweite Endplatte (nicht dargestellt). Eine Vorspannfeder kann an der zweiten Endplatte (nicht dargestellt) vorhanden sein, um die Rotoranordnung 605 zu einer Vorverschiebungsstellung hin vorzuspannen. Die Rotoranordnung 605 ist mit der Nockenwelle (nicht dargestellt) verbunden und ist koaxial innerhalb der Gehäuseanordnung 600 angeordnet. Der Rotoranordnung 605 weist einen Körper 605A mit zumindest einem sich davon weg erstreckenden Flügel 504 auf. Der zumindest eine Flügel 604 trennt eine Kammer 617, die zwischen der Gehäuseanordnung 600 und der Rotoranordnung 605 ausgebildet ist, in eine Vorverschiebungskammer 602 und eine Verzögerungskammer 603. Die Kammer 617 weist eine Vorverschiebungswand 617a und eine Verzögerungswand 617c auf, die durch einen Bogen 617c mit einer Bogenlänge getrennt sind. Der Flügel 604 weist einen Körper 604a auf, der sich eine Länge von der Rotoranordnung 405 weg erstreckt und relativ zu dem Bogen 617c der Kammer 617 verschiebbar ist. Der Körper 604a des Flügels 604 weist einen ersten Fortsatz oder eine erste Abstufung 604b auf, der/die sich seitlich von einer ersten Seite des Körpers 604a weg erstreckt, sowie einen zweiten Fortsatz oder eine zweite Abstufung 604c, die sich seitlich von einer zweiten Seite des Körpers weg erstreckt. Der erste Fortsatz 604b und der zweite Fortsatz 604c des Körpers 604a des Flügels 604 stehen nicht in Kontakt mit dem Bogen 617c der Kammer 617 und sind relativ zu diesem nicht verschiebbar. Die Verzögerungswand 617b weist eine Ausnehmung 617d auf, die den ersten Fortsatz 604b des Flügels 604 aufnehmen kann, so dass der Körper 604a des Flügels 104 benachbart zu und in direktem Kontakt mit der Verzögerungswand 617b steht. Die Vorverschiebungswand 617a weist eine Ausnehmung 617e auf, die den zweiten Fortsatz 604c des Flügels 604 aufnehmen kann, so dass der Körper 604a des Flügels benachbart zu und in direktem Kontakt mit der Verzögerungswand 617a steht. Der Flügel 604 ist zur Drehung in der Lage, um die relative Winkelstellung der Gehäuseanordnung 600 und der Rotoranordnung 605 zu versetzen.
Die Rotoranordnung 605 enthält zusätzlich eine Vorverschiebungs-Pufferanschlagsleitung 629, die die Vorverschiebungskammer 602 mit einem Steuerventil 609 verbindet und in Verbindung mit einer Vorverschiebungsleitung 612 steht, eine Verzögerungsleitung 631, die die Verzögerungskammer 603 mit dem Steuerventil 609 verbindet, eine Verzögerungs-Pufferanschlagsleitung 630 in Fluidverbindung mit der Verzögerungskammer 603 und der Verzögerungsleitung 631, und eine Ablaufleitung 635 in Kommunikation mit der Verzögerungsleitung 631 und dem Sperrstift 625. Die Verzögerungs-Pufferanschlagsleitung 630 umfasst ein Verzögerungs-Einwege-Ventil 660, und die Vorverschiebungs- Pufferanschlagsleitung 629 umfasst ein Einwege-Ventil 661.
Der Sperrstift 625 ist innerhalb einer Bohrung des Flügels 604 aufgenommen. Der Sperrstift 625 ist durch eine Sperrstiftfeder 624 vorgespannt, um in eine Ausnehmung 627 in der Endplatte 600b der Gehäuseanordnung 600 einzugreifen. Der Sperrstift 625 ist zwischen einer gesperrten Stellung, in der der Sperrstift 625 in eine erste Endplatte 600a der Gehäuseanordnung 600 eingreift, und einer nicht gesperrten Stellung beweglich.
Das Steuerventil 609, vorzugsweise ein Schieberventil, umfasst einen Schieber 611 mit den zylindrischen Stegen 611a, 611b, 611c, und 611d, der in einer Hülse 616 innerhalb einer Bohrung in der Rotoranordnung 605 verschiebbar aufgenommen ist und von der Nockenwelle geführt wird (nicht dargestellt). Das Steuerventil 609 kann entfernt von dem Versteller angeordnet sein, innerhalb einer Bohrung in der Rotoranordnung 605, die von der Nockenwelle geführt wird, oder in einem Zentralbolzen des Verstellers. Ein Ende des Schiebers 611 steht mit der Feder 615 in Kontakt, und das entgegengesetzte Ende des Schiebers 611 steht mit einem pulsbreitenmodulierten Elektromagnet mit variabler Kraft (VFS) 607 in Kontakt. Der Elektromagnet 607 kann auch linear gesteuert werden, indem der Strom oder die Spannung variiert werden, oder durch andere Verfahren, soweit diese anwendbar sind. Zusätzlich kann das entgegengesetzte Ende des Schiebers 611 einen Motor oder andere Stellglieder kontaktieren und durch diese(n) beeinflusst werden.
Die Hülse 616 des Steuerventils 609 weist eine Reihe von Anschlüssen 640-644 auf. Der Anschluss 640 ist mit der Vorverschiebungs-Pufferanschlagsleitung 629 in Fluidverbindung mit der Vorverschiebungskammer 602 und der Vorverschiebungsleitung 612 verbunden. Der Anschluss 641 ist mit der Ablaufleitung 635 in Fluidverbindung mit dem Sperrstift 625 und der Verzögerungsleitung 631 in Fluidverbindung mit der Verzögerungskammer 603 und der Verzögerungs-Pufferanschlagsleitung 630 verbunden. Der Anschluss 642 steht in Fluidverbindung mit einer Ablaufleitung 633 und dem Tank 636. Der Anschluss 643 steht in Fluidverbindung mit einer Einlassleitung 618. Der Anschluss 644 steht in Fluidverbindung mit einer Ablaufleitung 634 und dem Tank 636.
Die Stellung des Steuerventils 609 wird durch eine Motorsteuereinheit (ECU) 606 gesteuert, die den Lastzyklus des Elektromagneten 607 mit variabler Kraft steuert. Die ECU 606 umfasst vorzugsweise eine Zentraleinheit (CPU), die die verschiedenen Berechnungsvorgänge zur Steuerung des Motors ausführt, einen Speicher, und Eingangs- und Ausgangsanschlüsse, die zum Datenaustausch mit externen Einrichtungen und Sensoren verwendet werden.
Die Stellung des Schiebers 611 wird durch die Feder 615 und den durch die ECU 106 gesteuerten Elektromagnet 607 beeinflusst. Weitere Details bezüglich der Steuerung des Verstellers werden weiter unten genauer erörtert. Die Stellung des Schiebers 611 steuert die Bewegung (z. B. die Bewegung in die Vorverschiebungsstellung, die Verzögerungsstellung oder die vollständig vorverschobene Stellung) des Verstellers, sowie ob der Sperrstift in eine gesperrte Stellung oder eine nicht gesperrte Stellung bewegt wird.
Auf der Grundlage des Lastzyklus des pulsbreitenmodulierten Elektromagneten mit variabler Kraft 607 bewegt sich der Schieber 611 in eine entsprechende Stellung entlang seines Hubwegs.
24 zeigt den Versteller in einer Verzögerungsstellung. Zur Bewegung in die Verzögerungsstellung wird der Lastzyklus auf einen Bereich von mehr als 60 % eingestellt, die Kraft des VFS 607 auf den Schieber 611 wird verändert und der Schieber 611 wird durch den VFS 607 in der Figur nach rechts in einen Verzögerungsmodus bewegt, bis die Kraft der Feder 615 die Kraft des VFS 607 ausgleicht. In dieser Stellung tritt Fluid in der Vorverschiebungskammer 602 durch die Vorverschiebungsleitung 612 aus der Vorverschiebungskammer 602 aus. Von der Vorverschiebungsleitung 612 strömt Fluid durch die Vorverschiebungs-Pufferanschlagsleitung 629 durch den Anschluss 640 und zwischen den Schieberstegen 611a und 611b durch den Anschluss 644 zu der Ablaufleitung 634. Von der Ablaufleitung 634 strömt das Fluid zu dem Tank 636.
Fluid von der Pumpe 621 strömt zu einer Einlassleitung 618 und tritt in das Steuerventil 609 durch den Anschluss 643 und zwischen den Schieberstegen 611b und 611c ein. Von dem Steuerventil 609 strömt Fluid durch den Anschluss 641 zu der Ablaufleitung 635 und der Verzögerungsleitung 631. Fluid von der Leitung 635 spannt den Sperrstift 625 gegen die Sperrstiftfeder 624 vor, so dass der Sperrstift 625 in eine nicht gesperrte Stellung bewegt wird. Fluid strömt von der Verzögerungsleitung 631 in die Verzögerungskammer 603. Zusätzlich strömt Fluid von der Verzögerungsleitung 631 in die Verzögerungs-Pufferanschlagsleitung 630 und durch das Verzögerungs-Einwege-Ventil 660. In der Verzögerungsstellung sind die Verzögerungsleitung 631 und die Verzögerungs-Pufferanschlagsleitung 630 beide der Verzögerungskammer 603 ausgesetzt.
Während Fluid in die Verzögerungskammer 603 eintritt und aus der Vorverschiebungskammer 602 austritt, wird der Flügel 604 zu der Vorverschiebungswand hin versetzt. Der zweite Fortsatz 604c des Flügels 604, die Gehäuseanordnung 600 und die Ausnehmung 617e der Vorverschiebungswand 617a bilden eine Vorverschiebungs-Puffertasche 674, in der sich Fluid sammeln oder gefangen werden kann und den Stoß des Flügels 604 gegen die Vorverschiebungswand 617a puffert und verhindert, dass der Flügel 604 mit der Vorverschiebungswand 617a in Eingriff gelangt und der Versteller in eine vollständig verzögerte Stellung bewegt wird. Die Vorverschiebungs-Puffertasche 674 steht in Fluidverbindung mit der Vorverschiebungs-Pufferanschlagsleitung 629. Fluid in der Vorverschiebungs-Puffertasche 674 strömt durch die Vorverschiebungs-Pufferanschlagsleitung 629, wird jedoch durch das Einwege-Ventil 661 daran gehindert, die Vorverschiebungs-Puffertasche 674 zu verlassen.
25 zeigt den Versteller in einer vollständig verzögerten Stellung, mit dem Sperrstift 625 in der nicht gesperrten Stellung. Zur Bewegung in die Verzögerungsstellung wird der Lastzyklus auf einen Bereich von mehr als 60 % eingestellt, die Kraft des VFS 607 auf den Schieber 611 wird verändert und der Schieber 611 wird durch den VFS 607 in der Figur nach rechts in einen Verzögerungsmodus bewegt. Die vollständig verzögerte Stellung ist eine Stellung, in der der zweite Fortsatz 604c des Flügels 604 benachbart zu und in direktem Kontakt mit der Vorverschiebungswand 617a ist und die Vorverschiebungs-Puffertasche 674 nicht länger zwischen dem zweiten Fortsatz 604c und der Vorverschiebungswand vorhanden ist. Das Fluid verlässt die Puffertasche 674 durch Entweichen an der Schnittstelle 675 zwischen dem zweiten Fortsatz 604c und der Gehäuseanordnung 600. Das entweichende Fluid strömt durch die Vorverschiebungsleitung 612 zu der Vorverschiebungs-Pufferanschlagsleitung 629 und über das Steuerventil 609 in den Tank. Fluid kann durch die Einlassleitung 618 zu dem Steuerventil 609 zwischen den Schieberstegen 611b und 611c und zu der Verzögerungskammer 603 über die Verzögerungsleitung 631 zugeführt werden. Außerdem wird Fluid an die Ablaufleitung 635 und den Sperrstift 625 zugeführt, was den Sperrstift 625 gegen die Sperrstiftfeder 624 in eine nicht gesperrte Stellung vorspannt. Fluid wird durch den Schiebersteg 611b daran gehindert, in die Vorverschiebungskammer 602 einzutreten.
26 zeigt den Versteller, der sich in eine Vorverschiebungsstellung bewegt, während der Sperrstift in eine gesperrte Stellung zurückkehrt. Für die Bewegung zu der Vorverschiebungsstellung hin wird der Lastzyklus auf einen Bereich von weniger als 40 % erhöht, die Kraft des VFS 607 auf den Schieber 611 verändert und der Schieber 611 durch die Feder 615 in der Figur nach links bewegt, bis die Kraft der Feder 615 die Kraft des VFS 607 ausgleicht. In dieser Stellung tritt Fluid in der Verzögerungskammer 603 durch die Verzögerungsleitung 631 aus der Verzögerungskammer 603 aus. Von der Verzögerungsleitung 631 strömt Fluid durch den Anschluss 641 und zwischen den Schieberstegen 611c und 611d zu der Ablaufleitung 633 durch den Anschluss 642 und in den Tank 636.
Fluid von einer Pumpe 621 strömt zu der Einlassleitung 618 und tritt in das Steuerventil 643 durch den Anschluss 611 und zwischen den Schieberstegen 611b und 211c ein. Fluid von der Einlassleitung 618 strömt zu der Vorverschiebungs-Pufferanschlagsleitung 629. Von der Vorverschiebungs-Pufferanschlagsleitung 629 strömt Fluid durch das Einwege-Ventil 661 zu der Vorverschiebungskammer 602. Fluid von der Vorverschiebungs-Pufferanschlagsleitung 629 strömt auch durch die Vorverschiebungsleitung 612 zu der Vorverschiebungskammer 602.
Während Fluid in die Vorverschiebungskammer 602 eintritt und aus der Verzögerungskammer 603 austritt, wird der Flügel 604 zu der Verzögerungswand 617b hin versetzt. Der erste Fortsatz 604b des Flügels 604, die Gehäuseanordnung 600 und die Ausnehmung 617d der Verzögerungswand 617b bilden eine Verzögerungs-Puffertasche 672, in der sich Fluid sammeln oder gefangen werden kann und den Stoß des Flügels 604 gegen die Verzögerungswand 617b puffert und verhindert, dass der Flügel 604 mit der Verzögerungswand 617b in Eingriff gelangt und der Versteller in eine vollständig vorverschobene Stellung bewegt wird. Die Verzögerungs-Puffertasche 672 steht in Fluidverbindung mit der Verzögerungs-Pufferanschlagsleitung 630. Fluid in der Verzögerungs-Puffertasche 672 strömt durch die Verzögerungs-Pufferanschlagsleitung 630, wird jedoch durch das Einwege-Ventil 660 daran gehindert, die Verzögerungs-Puffertasche 672 zu verlassen. Fluid von der Einlassleitung 618 wird durch den Schiebersteg 611c daran gehindert, in die Ablaufleitung 635 zu strömen. Fluid in der Ablaufleitung 635 kann durch den Anschluss 641 und zwischen den Schieberstegen 611c und 611d zu der Ablaufleitung 633 und dem Tank 636 strömen. Während der Fluiddruck in der Leitung 635 abnimmt, spannt die Sperrstiftfeder 624 den Sperrstift 625 zu der Ausnehmung 627 hin vor. Der Sperrstift 625 kann nicht in eine gesperrte Stellung bewegt werden, bis der Flügel 604 in eine vollständig verzögerte Stellung gedreht wird und der Sperrstift 625 in dem Flügel 604 mit der Ausnehmung 627 der ersten Endplatte 600a der Gehäuseanordnung 600 ausgerichtet ist.
Um dem Sperrstift 625 zu erlauben, in die Ausnehmung 627 einzugreifen, und der Rotoranordnung 605 zu erlauben, den Flügel 604 in eine vollständig verzögerte Stellung zu drehen, tritt das Fluid in der Verzögerungs-Puffertasche 672 zwischen der Verzögerungswand 617b, der Gehäuseanordnung 600 und dem ersten Fortsatz 604b des Flügels 604 aus der Verzögerungskammer 603 an der Schnittstelle 673 zwischen dem ersten Fortsatz 604b und der Gehäuseanordnung 600 aus. Fluid, das zu der Verzögerungskammer 603 entweicht, strömt durch das Steuerventil 609 in den Tank 636.
27 zeigt den Versteller in einer vollständig vorverschobenen Stellung, mit dem Sperrstift 625 in einer gesperrten Stellung. Für die Bewegung zu der vollständig vorverschobenen Stellung hin wird der Lastzyklus auf einen Bereich von weniger als 40 % erhöht, die Kraft des VFS 607 auf den Schieber 611 verändert und der Schieber 611 durch die Feder 615 in der Figur nach links bewegt, bis die Kraft der Feder 615 die Kraft des VFS 607 ausgleicht. Die vollständig vorverschobene Stellung ist eine Stellung, in der der erste Fortsatz 604b des Flügels 604 benachbart zu und in direktem Kontakt mit der Verzögerungswand 617b steht, und nicht länger eine Verzögerungs-Puffertasche zwischen dem ersten Fortsatz 604b und der Verzögerungswand 617b vorhanden ist. Das Fluid verlässt die Verzögerungs-Puffertasche 672 durch Entweichen an der Schnittstelle 673 zwischen dem ersten Fortsatz 604b und der Gehäuseanordnung 600.
In der vollständig vorverschobenen Stellung kann der Sperrstift 625 in die Ausnehmung 627 eingreifen, wodurch die Bewegung der Läuferanordnung 605 relativ zu der Gehäuseanordnung 600 gesperrt wird. Fluid kann durch die Einlassleitung 618 zu dem Steuerventil 609 zwischen den Schieberstegen 611b und 611c und zu der Vorverschiebungskammer 602 über die Vorverschiebungs-Pufferanschlagsleitung 629 und die Vorverschiebungsleitung 629 zugeführt werden. Fluid wird durch den Schiebersteg 611c daran gehindert, von der Zufuhr in die Verzögerungskammer 603 einzutreten. In ähnlicher Weise wird zugeführtes Fluid durch den Schiebersteg 311c daran gehindert, in die Ablaufleitung 635, die zu dem Sperrstift 625 führt, einzutreten.
Um die gesperrte Stellung in der Vorverschiebung zu verlassen, wird der Lastzyklus auf einen Bereich von mehr als 60 % eingestellt, die Kraft des VFS 607 auf den Schieber 611 wird verändert und der Schieber 611 wird in 24 nach rechts bewegt.
In den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Einwege-Ventil durch ein Druckentlastungsventil ersetzt werden.
Dementsprechend ist klar, dass die hierin beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung rein zur Veranschaulichung der Anwendung der Prinzipien der Erfindung dienen. Die Bezugnahme hierin auf Details der veranschaulichten Ausführungsformen soll den Umfang der Ansprüche keinesfalls beschränken, die ihrerseits jene Merkmale anführen, die als wesentlich für die Erfindung betrachtet werden.

Claims

Variabler Nockenphasenversteller, umfassend: eine Gehäuseanordnung mit einem äußeren Umfang zur Aufnahme von Antriebskraft; eine Rotoranordnung zur Verbindung mit einer Nockenwelle, die koaxial innerhalb der Gehäuseanordnung angeordnet ist, wobei die Rotoranordnung einen Rotorkörper mit zumindest einem sich davon weg erstreckenden Flügel aufweist, wobei der zumindest eine Flügel einen Flügelkörper mit zumindest einem Fortsatz aufweist, der sich seitlich von dem Flügelkörper weg erstreckt, wobei die Gehäuseanordnung und die Rotoranordnung zumindest eine Kammer definieren, die durch den Flügel in eine Vorverschiebungskammer und eine Verzögerungskammer unterteilt wird, wobei die zumindest eine Kammer durch eine Vorverschiebungswand und eine Verzögerungswand definiert wird, wobei der zumindest eine Flügel innerhalb der Kammer dazu dient, die relative Winkelstellung der Gehäuseanordnung und der Rotoranordnung und des zumindest einen Flügels zu versetzen; ein Steuerventil zum Leiten von Fluid von einem Fluideingang zu und von der Vorverschiebungskammer und der Verzögerungskammer durch eine Vorverschiebungsleitung, eine Verzögerungsleitung, eine Pufferanschlagsleitung, eine mit dem Fluideingang gekoppelte Einlassleitung und zumindest eine Ablaufleitung; einen Sperrstift, der verschiebbar in der Rotoranordnung oder der Gehäuseanordnung in Fluidverbindung mit dem Steuerventil angeordnet ist, wobei der Sperrstift durch Fluid aus einer gesperrten Stellung, in der ein Endabschnitt in eine Ausnehmung eingreift, wodurch die relative Winkelstellung der Gehäuseanordnung und der Rotoranordnung gesperrt wird, in eine ungesperrte Stellung beweglich ist, in der der Endabschnitt nicht in die Ausnehmung eingreift; wobei, wenn das Steuerventil bewegt wird, so dass Fluid von dem Fluideingang zu der Vorverschiebungskammer oder der Verzögerungskammer strömt und von der jeweils anderen von Verzögerungskammer oder Vorverschiebungskammer abläuft, der Fluideingang, der von der Verzögerungskammer oder der Vorverschiebungskammer abläuft, zwischen dem Flügel, der Pufferanschlagsleitung und der Gehäuseanordnung eingefangen wird, so dass zumindest eine Puffertasche zwischen dem Fortsatz des zumindest einen Flügels, der Gehäuseanordnung, der Pufferanschlagsleitung und der Verzögerungswand oder der Vorverschiebungswand definiert wird, wobei die zumindest eine Puffertasche den Stoß des zumindest einen Flügels gegen die Verzögerungswand oder die Vorverschiebungswand puffert; wobei, wenn das Fluid in der zumindest einen Puffertasche zu dem Steuerventil durch eine Schnittstelle zwischen dem Fortsatz des Flügels und der Gehäuseanordnung abläuft, der Sperrstift in die gesperrte Stellung bewegt wird; und wobei, wenn Fluid an die Vorverschiebungskammer oder die Verzögerungskammer durch die Pufferanschlagsleitung zugeführt wird, und an die Vorverschiebungsleitung oder die Verzögerungsleitung von dem Steuerventil, der Sperrstift in die nicht gesperrte Stellung bewegt wird.
Versteller nach Anspruch 1, wobei die Pufferanschlagsleitung ferner ein Einwege-Ventil umfasst.
Versteller nach Anspruch 1, wobei die Verzögerungsleitung ferner ein Einwege-Ventil umfasst.
Versteller nach Anspruch 1, wobei der Sperrstift ferner einen Körper mit einem ersten Steg und einem zweiten Steg umfasst, wobei der Körper innerhalb einer Hülse mit einem Anschluss aufgenommen ist, wobei, wenn der Sperrstift in der nicht gesperrten Stellung ist, Fluid zwischen dem ersten Steg und dem zweiten Steg durch den Anschluss der Hülse strömt, und wenn der Sperrstift in der gesperrten Stellung ist, Fluid durch einen von erstem Steg und zweitem Steg des Körpers des Sperrstifts daran gehindert wird, durch den Anschluss zu strömen.
Versteller nach Anspruch 4, wobei der Sperrstift ferner durch die Pufferanschlagsleitung in Fluidkommunikation mit der Vorverschiebungskammer oder der Verzögerungskammer steht.
Versteller nach Anspruch 1, wobei der Sperrstift durch die Verzögerungsleitung in Fluidkommunikation mit der Verzögerungskammer steht.
Versteller nach Anspruch 1, wobei die Verzögerungswand ferner eine Ausnehmung zur Aufnahme des Fortsatzes aufweist.
Versteller nach Anspruch 1, wobei die Vorverschiebungswand ferner eine Ausnehmung zur Aufnahme des Fortsatzes aufweist.
Versteller nach Anspruch 1, wobei die zumindest eine Puffertasche durch die Schnittstelle zu dem Steuerventil durch die Verzögerungsleitung entleert wird.
Versteller nach Anspruch 1, wobei die zumindest eine Puffertasche zu der Pufferanschlagsleitung und durch das Steuerventil zu einem Tank entleert wird.
Variabler Nockenphasenversteller, umfassend: eine Gehäuseanordnung mit einem äußeren Umfang zur Aufnahme von Antriebskraft; eine Rotoranordnung zur Verbindung mit einer Nockenwelle, die koaxial innerhalb der Gehäuseanordnung angeordnet ist, wobei die Rotoranordnung einen Rotorkörper mit zumindest einem sich davon weg erstreckenden Flügel aufweist, wobei der zumindest eine Flügel einen Flügelkörper mit zumindest einem Fortsatz aufweist, der sich seitlich von dem Flügelkörper weg erstreckt, wobei die Gehäuseanordnung und die Rotoranordnung zumindest eine Kammer definieren, die durch den Flügel in eine Vorverschiebungskammer und eine Verzögerungskammer unterteilt wird, wobei die zumindest eine Kammer durch eine Vorverschiebungswand und eine Verzögerungswand definiert wird, wobei der zumindest eine Flügel innerhalb der Kammer dazu dient, die relative Winkelstellung der Gehäuseanordnung und der Rotoranordnung und des zumindest einen Flügels zu versetzen; ein Steuerventil zum Leiten von Fluid von einem Fluideingang zu und von der Vorverschiebungskammer und der Verzögerungskammer durch eine Vorverschiebungsleitung, eine Verzögerungsleitung mit einem Einwege-Ventil, eine Pufferanschlagsleitung, eine Einlassleitung, die mit dem Fluideingang gekoppelt ist, und zumindest eine Ablaufleitung; einen Sperrstift, der verschiebbar in der Rotoranordnung oder der Gehäuseanordnung und in Fluidverbindung mit dem Steuerventil angeordnet ist, wobei der Sperrstift durch Fluid aus einer gesperrten Stellung, in der ein Endabschnitt in eine Ausnehmung eingreift, wodurch die relative Winkelstellung der Gehäuseanordnung und der Rotoranordnung gesperrt wird, in eine nicht gesperrte Stellung beweglich ist, in der der Endabschnitt nicht in die Ausnehmung eingreift wobei, wenn das Steuerventil bewegt wird, so dass Fluid von dem Fluideingang zu der Vorverschiebungskammer strömt und von der Verzögerungskammer abläuft, der Fluideingang, der von der Verzögerungskammer strömt, zwischen dem Flügel, der Verzögerungsleitung, dem Einwege-Ventil, der Verzögerungswand und der Kammer der Gehäuseanordnung eingefangen wird, so dass zumindest eine Puffertasche zwischen dem Fortsatz des zumindest einen Flügels, der Gehäuseanordnung, der Verzögerungsleitung und der Verzögerungswand definiert wird, wobei die zumindest eine Puffertasche den Stoß des zumindest einen Flügels gegen die Verzögerungswand puffert; wobei, wenn Fluid in der zumindest einen Puffertasche zu dem Steuerventil durch eine Schnittstelle zwischen der Rotoranordnung und der Gehäuseanordnung abläuft, und das Steuerventil Fluid von dem Fluideingang von der Kommunikation mit dem Sperrstift blockiert, der Sperrstift in die gesperrte Stellung bewegt wird; und wobei, wenn Fluid an die Verzögerungskammer durch die Pufferanschlagsleitung und die Verzögerungsleitung durch das Einwege-Ventil von dem Steuerventil zugeführt wird, und Fluid von dem Fluideingang in Kommunikation mit dem Sperrstift steht, der Sperrstift in die nicht gesperrte Stellung bewegt wird.
Variabler Nockenphasenversteller, umfassend: eine Gehäuseanordnung mit einem äußeren Umfang zur Aufnahme von Antriebskraft; eine Rotoranordnung zur Verbindung mit einer Nockenwelle, die koaxial innerhalb der Gehäuseanordnung angeordnet ist, wobei die Rotoranordnung einen Rotorkörper mit einem Rotorkörper mit zumindest einem ersten Flügel und einem zweiten Flügel aufweist, die sich davon weg erstrecken, wobei der erste Flügel einen Flügelkörper mit zumindest einem Fortsatz umfasst, der sich seitlich von dem Flügelkörper erstreckt, wobei die Gehäuseanordnung und die Rotoranordnung eine erste Kammer definieren, die durch den ersten Flügel in eine erste Vorverschiebungskammer und eine erste Verzögerungskammer unterteilt wird, wobei die erste Kammer durch eine erste Vorverschiebungswand und eine erste Verzögerungswand definiert wird, und wobei die Gehäuseanordnung und die Rotoranordnung eine zweite Kammer definieren, die durch den zweiten Flügel in eine zweite Vorverschiebungskammer und eine zweite Verzögerungskammer unterteilt wird, wobei die zweite Kammer durch eine zweite Vorverschiebungswand und eine zweite Verzögerungswand definiert wird, wobei der erste Flügel und der zweite Flügel dazu dienen, die relative Winkelstellung der Gehäuseanordnung und der Rotoranordnung zu versetzen; ein Steuerventil zum Leiten von Fluid von einem Fluideingang zu und von der ersten Vorverschiebungskammer, der zweiten Vorverschiebungskammer, der ersten Verzögerungskammer und der zweiten Verzögerungskammer durch eine erste Vorverschiebungsleitung, eine zweite Vorverschiebungsleitung, eine erste Verzögerungsleitung, eine zweite Verzögerungsleitung, eine Pufferanschlagsleitung, eine Einlassleitung, die mit dem Fluideingang gekoppelt ist, und zumindest eine Ablaufleitung; einen Sperrstift, der verschiebbar in der Rotoranordnung oder der Gehäuseanordnung in Fluidverbindung mit dem Steuerventil und der Pufferanschlagsleitung angeordnet ist, wobei der Sperrstift durch Fluid aus einer gesperrten Stellung, in der ein Endabschnitt in eine Ausnehmung eingreift, wodurch die relative Winkel stellung der Gehäuseanordnung und der Rotoranordnung gesperrt wird, in eine nicht gesperrte Stellung beweglich ist, in der der Endabschnitt nicht in die Ausnehmung eingreift; wobei, wenn das Steuerventil bewegt wird, so dass Fluid von dem Fluideingang zu der ersten Verzögerungskammer strömt und von der ersten Vorverschiebungskammer abläuft, der Fluideingang, der von der ersten Verzögerungskammer abläuft, zwischen dem Flügel, der Pufferanschlagsleitung und der Gehäuseanordnung eingefangen wird, so dass zumindest eine Puffertasche zwischen dem Fortsatz des ersten Flügels, der Gehäuseanordnung, der Pufferanschlagsleitung und der ersten Verzögerungswand definiert wird, wobei die zumindest eine Puffertasche den Stoß des ersten Flügels gegen die erste Verzögerungswand oder die Vorverschiebungswand puffert; wobei, wenn das Fluid in der Puffertasche zu dem Steuerventil durch eine Schnittstelle zwischen dem Fortsatz des Flügels und der Gehäuseanordnung abläuft, der Sperrstift in die gesperrte Stellung bewegt wird; und wobei, wenn Fluid an die erste Vorverschiebungskammer durch die Pufferanschlagsleitung zugeführt wird, und an die erste Verzögerungsleitung von dem Steuerventil, der Sperrstift in die nicht gesperrte Stellung bewegt wird.
Versteller nach Anspruch 12, wobei die erste Vorverschiebungskammer durch die zweite Vorverschiebungsleitung in Fluidverbindung mit der zweiten Vorverschiebungskammer und dem Steuerventil steht.
Variabler Nockenphasenversteller, umfassend: eine Gehäuseanordnung mit einem äußeren Umfang zur Aufnahme von Antriebskraft; eine Rotoranordnung zur Verbindung mit einer Nockenwelle, die koaxial innerhalb der Gehäuseanordnung angeordnet ist, wobei die Rotoranordnung einen Rotorkörper mit zumindest einem sich davon weg erstreckenden Flügel aufweist, wobei der zumindest eine Flügel einen Flügelkörper mit einem ersten Fortsatz, der sich seitlich von einer ersten Seite des Flügelkörpers weg erstreckt, und einem zweiten Fortsatz, der sich von einer zweiten Seite des Flügelkörpers weg erstreckt, aufweist, wobei die Gehäuseanordnung und die Rotoranordnung zumindest eine Kammer definieren, die durch den Flügel in eine Vorverschiebungskammer und eine Verzögerungskammer unterteilt wird, wobei die zumindest eine Kammer durch eine Vorverschiebungswand und eine Verzögerungswand definiert wird, wobei der zumindest eine Flügel innerhalb der Kammer dazu dient, die relative Winkelstellung der Gehäuseanordnung und der Rotoranordnung und des zumindest eines Flügels zu versetzen; ein Steuerventil zum Leiten von Fluid von einem Fluideingang zu und von der Vorverschiebungskammer und der Verzögerungskammer durch eine Vorverschiebungsleitung, eine Vorverschiebungs- Pufferanschlagsleitung mit einem Einwege-Ventil, eine Verzögerungsleitung, eine Verzögerungs-Pufferanschlagsleitung mit einem Einwege-Ventil, eine Einlassleitung, die mit dem Fluideingang gekoppelt ist, und zumindest eine Ablaufleitung; einen Sperrstift, der verschiebbar in der Rotoranordnung oder der Gehäuseanordnung in Fluidverbindung mit dem Steuerventil angeordnet ist, wobei der Sperrstift durch Fluid aus einer gesperrten Stellung, in der ein Endabschnitt in eine Ausnehmung eingreift, wodurch die relative Winkelstellung der Gehäuseanordnung und der Rotoranordnung gesperrt wird, in eine nicht gesperrte Stellung beweglich ist, in der der Endabschnitt nicht in die Ausnehmung eingreift; wobei, wenn das Steuerventil bewegt wird, so dass Fluid von dem Fluideingang zu der Vorverschiebungskammer strömt und von der Verzögerungskammer abläuft, der Fluideingang, der von der Verzögerungskammer abläuft, zwischen dem Flügel, der Verzögerungs-Pufferanschlagsleitung und der Gehäuseanordnung eingefangen wird, so dass eine Verzögerungs-Puffertasche zwischen dem ersten Fortsatz, der Gehäuseanordnung, der Verzögerungs-Pufferanschlagsleitung, dem Einwege-Ventil in der Verzögerungs-Pufferanschlagsleitung und der Verzögerungswand definiert wird, wobei die Verzögerungs-Pufferanschlagsleitung den Stoß des zumindest einen Flügels gegen die Verzögerungswand puffert; wobei, wenn das Fluid in der zumindest einen Verzögerungs-Puffertasche zu dem Steuerventil durch eine Schnittstelle zwischen dem ersten Fortsatz des Flügels und der Gehäuseanordnung abläuft, der Sperrstift in die gesperrte Stellung bewegt wird; und wobei, wenn das Steuerventil bewegt wird, so dass Fluid von dem Fluideingang zu der Verzögerungskammer strömt und von der Vorverschiebungskammer abläuft, Fluideingang, der von der Vorverschiebungskammer abläuft, zwischen dem Flügel, der Vorverschiebungs-Pufferanschlagsleitung und der Gehäuseanordnung eingefangen wird, so dass eine Vorverschiebungs-Puffertasche zwischen dem zweiten Fortsatz, der Gehäuseanordnung, der Vorverschiebungs-Pufferanschlagsleitung, dem Einwege-Ventil in der Vorverschiebungs-Pufferanschlagsleitung und der Vorverschiebungswand definiert wird, wobei die Vorverschiebungs-Puffertasche den Stoß des zumindest einen Flügels gegen die Verzögerungswand puffert.