DE102018115718A1

DE102018115718A1 - Variable nockenwellensteuerungsvorrichtung mit zwei sperrstellungen

Info

Publication number: DE102018115718A1
Application number: DE102018115718.5A
Authority: DE
Inventors: Franklin R. Smith
Original assignee: BorgWarner Inc
Current assignee: BorgWarner Inc
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2019-01-03
Also published as: US10544714B2; CN109209548A; CN109209548B; US20190003348A1

Abstract

Ein System umfasst einen Versteller mit einem ersten Sperrstift und einem zweiten Sperrstift in der Rotoranordnung. Die ersten und zweiten Sperrstifte weisen eine gesperrte Stellung auf, in der sie in eine Ausnehmung in der Gehäuseanordnung eingreifen, und eine nicht gesperrte Stellung, in der sie nicht in die Gehäuseanordnung eingreifen. Der erste Sperrstift sperrt die Rotoranordnung mit der Gehäuseanordnung, wenn der Versteller sich in oder nahe einer mittleren Phasenwinkelstellung befindet. Der zweite Sperrstift sperrt die Rotoranordnung mit der Gehäuseanordnung, wenn der Versteller in einer vollen Verzögerungsstellung ist. Alternativ kann der zweite Sperrstift die Rotoranordnung mit der Gehäuseanordnung sperren, wenn der Versteller in einer vollen Vorverschiebungsstellung ist. Der zweite Sperrstift ist zur nicht gesperrten Stellung hin federvorgespannt und wird durch die Vorverschiebungs- oder die Verzögerungskammer druckbeaufschlagt, um einzurücken und sich in die gesperrte Stellung zu bewegen.

Description

HINTERGRUND
GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft das Gebiet der variablen Nockenwellensteuerungsmechanismen. Insbesondere betrifft die Erfindung einen variablen Nockenwellenverstellmechanismus mit zwei Sperrstellungen.
BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
Verbrennungsmotoren haben bisher verschiedene Mechanismen eingesetzt, um die relative Zeitsteuerung zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle für eine verbesserte Motorleistung oder verringerte Emissionen zu variieren. Die Mehrheit dieser variable Nockenwellenverstell- oder VCT-Mechanismen verwenden einen oder mehrere „Flügelzellenversteller“ an der Motornockenwelle (oder Nockenwellen in einem Motor mit mehreren Nockenwellen). Wie in den Figuren gezeigt weisen Flügelversteller eine Rotoranordnung 105 mit einem oder mehreren Flügeln 104 auf, die an dem Ende der Nockenwelle montiert sind, umgeben von einer Gehäuseanordnung 100 mit den Flügelkammern, in welche 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.
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 Rückschlagventile 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 ein Drehmoment.
Das Problem mit OPA- oder TA-Systemen besteht darin, dass das Ölsteuerventil im Regelfall in einer Stellung ist, die das gesamte Öl aus der Vorverschiebungs- oder Verzögerungs-Arbeitskammer entleert und die entgegengesetzte Kammer füllt. In diesem Modus ist der Versteller so voreingestellt, dass er sich in einer Richtung bis zu einem Endanschlag bewegt, wo der Sperrstift einrückt. Die OPA- oder TA-Systeme sind nicht in der Lage, den VCT-Versteller während des Motorstartzyklus, wenn der Motor noch keinen Öldruck entwickelt, in irgendeine andere Stellung zu führen. Dies schränkt den Versteller auf die Fähigkeit ein, sich im Motorabschaltmodus in nur eine Richtung zu bewegen. In der Vergangenheit war dies annehmbar, da bei der Motorabstellung oder beim Motorstart der VCT-Versteller so geregelt wurde, dass er an einem der Bewegungsendpunkte gesperrt wurde (entweder bei voller Vorverschiebung oder voller Verzögerung).
Darüber hinaus wird durch Verringerung der Leerlaufzeit eines Verbrennungsmotors in einem Fahrzeug die Kraftstoffeffizienz erhöht, und Emissionen werden verringert. Daher können Fahrzeuge einen „Stopp-Start-Modus“ verwenden, der den Verbrennungsmotor automatisch stoppt und automatisch wieder startet, um die Zeit zu verringern, in der der Motor leerläuft, wenn das Fahrzeug angehalten wird, zum Beispiel bei einer roten Ampel oder im Verkehr. Dieses Stoppen des Motors unterscheidet sich von einer „Schlüssel-Aus“- Stellung oder einem manuellen Abstellen durch Deaktivieren des Zündschalters, bei dem der Benutzer des Fahrzeugs den Motor abstellt oder das Fahrzeug parkt und abschaltet. Im „Stopp-Start-Modus“ stoppt der Motor, wenn das Fahrzeug angehalten wird, und startet dann automatisch auf eine Weise wieder, die vom Benutzer des Fahrzeugs kaum erkennbar ist. In der Vergangenheit wurden Fahrzeuge in erster Linie für Kaltstarts konzipiert, da dies die üblichste Situation ist. Bei einem Stopp-Start-System erfolgt der automatische Start jedoch, wenn der Motor in einem warmen Zustand ist, da der Motor bis zum automatischen Abstellen gelaufen ist. Es ist schon lange bekannt, dass „Warmstarts“ manchmal ein Problem darstellen, da die für einen üblichen Kaltstart notwendigen Einstellungen zum Beispiel eine bestimmte Ventilzeitsteuerungseinstellung - für einen warmen Motor ungeeignet sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Versteller weist einen ersten Sperrstift und einen zweiten Sperrstift in der Rotoranordnung auf. Die ersten und zweiten Sperrstifte weisen eine gesperrte Stellung auf, in der sie in eine Ausnehmung in der Gehäuseanordnung eingreifen, und eine nicht gesperrte Stellung, in der sie nicht in die Gehäuseanordnung eingreifen. Der erste Sperrstift sperrt die Rotoranordnung mit der Gehäuseanordnung, wenn der Versteller sich in oder nahe einer mittleren Phasenwinkelstellung befindet. Der zweite Sperrstift sperrt die Rotoranordnung mit der Gehäuseanordnung, wenn der Versteller in einer vollen Verzögerungsstellung ist. Alternativ kann der zweite Sperrstift die Rotoranordnung mit der Gehäuseanordnung sperren, wenn der Versteller in einer vollen Vorverschiebungsstellung ist.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat der Versteller zwei unterschiedliche und separate Sperrpositionen, die einfach zu steuern sind und eingerückt werden können. Ein erster Sperrstift wird durch ein Steuerventil des variablen Nockenverstellmechanismus oder Verstellers gesteuert, und der zweite Sperrstift wird druckbeaufschlagt, um einzurücken, und wird durch Druck in einer Arbeitskammer des Verstellers, entweder der Vorverschiebungskammer oder der Verzögerungskammer, gesteuert. Daher kann der Versteller in einer Mittel- oder Zwischenstellung und einer Endstellung gesperrt werden, wenn der Flügel sich entweder am Vorverschiebungs-Endanschlag oder am Verzögerungs-Endanschlag befindet.
In einer weiteren Ausführungsform werden der erste und zweite Sperrstift druckbeaufschlagt, um an entgegengesetzten Anschlägen aus- und einzurücken, z. B. bei einem vollen Vorverschiebungsanschlag und einem vollen Verzögerungsanschlag, wobei zumindest einer der Sperrstifte durch eine Arbeitskammer gesteuert wird.
In einer weiteren Ausführungsform werden der erste und zweite Sperrstift druckbeaufschlagt, um an entgegengesetzten Anschlägen aus- und einzurücken, z. B. bei einem vollen Vorverschiebungs-Anschlag und einem vollen Verzögerungsanschlag, wobei der erste und zweite Sperrstift jeweils durch eine separate Arbeitskammer gesteuert werden.
Figurenliste

1 zeigt ein Schema eines torsionsunterstützten Verstellers in der Nullstellung.
2 zeigt ein Schema des torsionsunterstützten Verstellers in einer vollständig verzögerten Stellung, mit eingerücktem Sperrstift.
3 zeigt ein Schema des torsionsunterstützten Verstellers, in dem die Sperrstifte ausrücken und der Versteller sich zur Verzögerungsstellung hin bewegt.
4 zeigt ein Schema des torsionsunterstützten Verstellers in einer mittleren Sperr- oder Sperrzwischenstellung.
5 zeigt ein Schema des torsionsunterstützten Verstellers, der sich zur Vorverschiebungsstellung hin bewegt.
6 zeigt ein Schema eines torsionsunterstützten Verstellers mit einem ersten und zweiten Sperrstift, die druckbeaufschlagt werden, um an einem Anschlag auszurücken, und druckbeaufschlagt werden, um an dem entgegengesetzten Anschlag einzurücken, wobei der Druck an einen Sperrstift von einer Arbeitskammer geliefert wird, und an einen Sperrstift von einer Druckversorgung.
7 zeigt ein Schema eines weiteren torsionsunterstützten Verstellers mit einem ersten und zweiten Sperrstift, die druckbeaufschlagt werden, um an entgegengesetzten Anschlägen einzurücken, wobei der Druck direkt von den Arbeitskammern des Verstellers geliefert wird.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen einen Versteller, der ein versetztes oder entferntes pilotgesteuertes Ventil im Hydraulikkreis zusätzlich aufweist, um eine hydraulische Arretier-Schaltfunktion zu verwalten, um eine Sperrmittelstellung für Kaltstarts des Motors entweder während des Anlassens oder vor dem Abschluss der Motorabschaltung bereitzustellen. Die Sperrmittelstellung des Verstellers stellt den Nocken an einer optimalen Stellung für Kaltneustarts des Motors ein, sobald ein Stromsignal von dem Aktuator oder Elektromagnet mit variabler Kraft entfernt wurde. Die vorliegende Erfindung offenbart das Sperren des Verstellers in einer vollen Verzögerungsstellung während eines automatischen „Stopps“ des Motors im Stopp-Start-Modus.
Die Versteller der vorliegenden Erfindung haben zwei unterschiedliche und separate Sperrpositionen, die einfach zu steuern sind und eingerückt werden können. In einer Ausführungsform wird ein erster Sperrstift durch das Steuerventil des variablen Nockenverstellmechanismus oder Verstellers gesteuert, und der zweite Sperrstift wird druckbeaufschlagt, um einzurücken, und wird durch Druck in einer Arbeitskammer des Verstellers gesteuert, entweder der Vorverschiebungskammer oder der Verzögerungskammer. Daher kann der Versteller in einer Mittel- oder Zwischenstellung und einer Endstellung gesperrt werden, wenn der Flügel sich entweder am Vorverschiebungs-Endanschlag oder am Verzögerungs-Endanschlag befindet. Der erste Sperrstift kann Teil des Arretierventils des Verstellers.
In einer gesperrten Stellung können der erste oder zweite Sperrstift axial orientierte Sperrstifte sein und in eine äußere Endplatte der Gehäuseanordnung des Verstellers eingreifen. Alternativ können der erste oder zweite Sperrstift radial orientierte Sperrstifte sein und in die Rotoranordnung des Verstellers eingreifen, wenn sie in einer gesperrten Stellung sind.
In einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat der Versteller zwei unterschiedliche und separate Sperrpositionen, die einfach zu steuern sind und eingerückt werden können. Der erste Sperrstift wird durch Druck einer ersten Arbeitskammer, zum Beispiel der Vorverschiebungs-Arbeitskammer, gesteuert, und der zweite Sperrstift wird durch den Druck der zweiten Arbeitskammer, zum Beispiel der Verzögerungs-Arbeitskammer, gesteuert.
In einer Ausführungsform wird einer der Sperrstifte in eine gesperrte Stellung bewegt, wenn der Versteller in einer vollen Verzögerungsstellung ist, und der andere der Sperrstifte wird in eine gesperrte Stellung bewegt, wenn der Versteller in einer Mittelstellung oder einem Zwischenphasenwinkel ist. In einer alternativen Ausführungsform wird einer der Sperrstifte in eine gesperrte Stellung bewegt, wenn der Versteller in einer vollen Vorverschiebungsstellung ist, und der andere der Sperrstifte wird in eine gesperrte Stellung bewegt, wenn der Versteller in einer Mittelstellung oder einem Zwischenphasenwinkel ist. In noch einer weiteren alternativen Ausführungsform wird einer der Sperrstifte in eine gesperrte Stellung bewegt, wenn der Versteller in einer vollen Vorverschiebungsstellung ist, und der andere der Sperrstifte wird in eine gesperrte Stellung bewegt, wenn der Versteller in einer vollen Verzögerungsstellung ist.
Das pilotgesteuerte Ventil kann mit demselben Hydraulikkreis ein/aus gesteuert werden, der einen der beiden Sperrstifte einrückt oder ausrückt. Dies reduziert das variable Nockenverstellungs- oder VCT-Steuerventil auf zwei Hydraulikkreise, einen VCT-Steuerkreis und einen kombinierten Sperrstift/Hydraulikarretier-Steuerkreis. Die Bewegung des pilotgesteuerten Ventils in die erste Stellung wird aktiv durch das entfernte Ein-/Aus-Ventil oder das Steuerventil des Verstellers gesteuert.
Der andere der zwei Sperrstifte wird durch die Vorverschiebungs- oder Verzögerungs-Arbeitskammer gesteuert.
Einer der Vorteile der Verwendung des entfernt pilotgesteuerten Ventils besteht darin, dass es einen längeren Hub aufweisen kann als das Steuerventil, da es nicht durch einen Elektromagnet eingeschränkt wird. Daher kann das pilotgesteuerte Ventil einen größeren Strömungsdurchgang für den Hydraulikarretiermodus öffnen und die Betätigungsrate in dem Arretiermodus verbessern. Darüber hinaus verkürzt und vereinfacht die Position des entfernt pilotgesteuerten Ventils den hydraulischen Arretierkreis und erhöht dadurch die Leistung des VCT-Arretiermodus oder die Phasenwinkelzwischenstellung des Verstellers.
Die 1 bis 7 zeigen die Betriebsmodi eines TA-VCT-Verstellers in Abhängigkeit von der Stellung des Schieberventils. Die in den Figuren gezeigten Positionen definieren die Richtung, in die sich der VCT-Versteller bewegt. Es ist klar, dass das Phasensteuerventil eine unendliche Anzahl von Zwischenstellungen aufweist, so dass das Steuerventil nicht nur die Richtung steuert, in die sich der VCT-Phase bewegt, sondern in Abhängigkeit von der diskreten Schieberstellung auch die Rate steuert, mit der der VCT-Versteller seine Stellung verändert. Daher ist klar, dass das Phasensteuerventil auch in unendlich vielen Zwischenstellungen arbeiten kann und nicht auf die in den Figuren dargestellten Stellungen beschränkt ist.
Unter Bezugnahme auf 1-5 kann in dieser Ausführungsform der TA- oder OPA-VCT-Versteller eine oder mehrere Arbeitskammern aufweisen, die in einem nockendrehmomentbetätigten oder CTA-Betriebsmodus arbeiten. Die Erfindung nützt das Steuerventil in einem Arretier-Modus und einen hydraulischen Arretierkreis aus, um den VCT-Versteller in beide Richtungen, Vorverschiebung oder Verzögerung, zu führen, um die Sperrmittelstellung zu erreichen, und wenn dies gewünscht wird, einen Sperrstift in dieser Sperrmittelstellung einzurücken. Die folgende Beschreibung und Ausführungsformen basieren auf einem torsionsunterstützten oder TA-Versteller, der ein oder mehrere Rückschlagventile in den Ölversorgungsleitungen aufweist, doch sollte klar sein, dass sie gleichermaßen auch auf einen öldruckbetätigten Versteller Anwendung finden. Ein versetztes oder entferntes pilotgesteuertes Ventil wird zu einem Hydraulikkreis eines torsionsunterstützten oder öldruckbetätigten Verstellers hinzugefügt, um die hydraulische Arretier-Schaltfünktion zu verwalten. Ein Ende des entfernten pilotgesteuerten Ventils dient als erster Sperrstift und sperrt in einer gesperrten Stellung die Gehäuseanordnung relativ zu der Rotoranordnung in der Mittelstellung.
Die Gehäuseanordnung 100 des Verstellers weist einen äußeren Umfang 101 zur Aufnahme von Antriebskraft. Die Rotoranordnung 105 ist mit der Nockenwelle verbunden und ist koaxial innerhalb der Gehäuseanordnung 100 angeordnet. Die Rotoranordnung 105 weist einen Flügel 104 auf, der eine zwischen der Gehäuseanordnung 100 und der Rotoranordnung 105 gebildete Kammer 117 in eine Vorverschiebungskammer 102 und eine Verzögerungskammer 103 trennt. Der Flügel 104 ist zur Drehung in der Lage, um die relative Winkelstellung der Gehäuseanordnung 100 und der Rotoranordnung 105 zu verschieben. Zusätzlich sind auch ein hydraulischer Arretierkreis 133 und ein Sperrstiftkreis 123 vorhanden. Der hydraulische Arretierkreis 133 und der Sperrstiftkreis 123 sind im Wesentlichen wie oben besprochen ein Kreis, werden aber der Einfachheit halber getrennt erläutert.
Der hydraulische Arretierkreis 133 umfasst ein durch eine Feder 131 belastetes pilotgesteuertes Ventil 130 und eine Vorverschiebungs-Arretierleitung 128, die die Vorverschiebungskammer 102 mit dem pilotgesteuerten Ventil 130 und die gemeinsame Leitung 114 mit den Rückschlagventilen 108, 110 verbindet, sowie eine Verzögerungs-Arretierleitung 134, die die Verzögerungskammer 103 mit dem pilotgesteuerten Ventil 130 verbindet und die gemeinsame Leitung 114 mit den Rückschlagventilen 108, 110 verbindet. Die Vorverschiebungs-Arretierleitung 128 und die Verzögerungs-Arretierleitung 134 sind befinden sich in einem vorbestimmten Abstand oder Länge von dem Flügel 104. Das pilotgesteuerte Ventil 130 befindet sich in der Rotoranordnung 105 und ist durch Leitung 132 fluidmäßig mit dem Sperrstiftkreis 123 und der Leitung 119 verbunden. Der Sperrstiftkreis 123 umfasst das pilotgesteuerte Ventil 130, die Versorgungsleitung 119 und einen Abfluss am Ende des Schiebers, sowie die Leitung 132. Das pilotgesteuerte Ventil 130 weist einen ersten Steg 130a und einen zweiten Steg 130b auf, die durch eine Spindel 130c getrennt sind. Der zweite Steg 130b wirkt als der erste Sperrstift 166. Ein Endabschnitt des Stegs 130b des pilotgesteuerten Ventils ist durch die Feder 131 zu einer Ausnehmung 170 in der äußeren Endplatte 171 der Gehäuseanordnung 100 hin vorgespannt und passt in diese. Es wird angemerkt, dass die Ausnehmung auch an der inneren Endplatte der Gehäuseanordnung 100 vorliegen könnte.
Der zweite Sperrstift 167 ist verschiebbar in einer Bohrung 172 in der Rotoranordnung 105 aufgenommen. Ein Endabschnitt 167a des zweiten Sperrstifts 167 passt in eine Ausnehmung 163 in der äußeren Endplatte 171 der Gehäuseanordnung 100. Der zweite Sperrstift 167 wird durch die Verzögerungskammer 103 druckbeaufschlagt, um sich zu der gesperrten Stellung hin durch den Verzögerungssperranschluss 179 zu bewegen und in die Ausnehmung 163 einzurücken. Der Verzögerungssperranschluss 179 befindet sich in einem vorbestimmten Abstand oder einer vorbestimmten Länge von dem Flügel 104 und liegt in der Rotoranordnung 105. Der Verzögerungssperranschluss 179 ist in den Zeichnungen zwar nur schematisch dargestellt, ist jedoch so positioniert, dass der Anschluss nur dann Fluid empfängt oder in Fluidverbindung mit der Verzögerungskammer 103 ist, wenn der Versteller sich in der vollen Verzögerungsstellung befindet, wie im Folgenden noch erläutert wird. Der Verzögerungssperranschluss 179 steht nicht in Fluidverbindung mit der Verzögerungskammer 103, wenn der Versteller sich zu der Vorverschiebungsstellung hin bewegt oder sich in dieser befindet. Der zweite Sperrstift 167 ist durch die Feder 144 vorgespannt, um sich zu der nicht gesperrten Stellung hin zu bewegen, wo der Sperrstift 167 nicht in die Ausnehmung 163 der Gehäuseanordnung 100 eingreift und der Verzögerungssperranschluss 179 entlüftet wird.
Das Öffnen und Schließen des hydraulischen Arretierkreises 133 und die Druckbeaufschlagung des Sperrstiftkreises 123 werden beide durch die Schaltung/Bewegung des Phasensteuerventils 166 gesteuert.
Ein Phasensteuerventil 160, vorzugsweise ein Schieberventil, umfasst einen Schieber 161 mit zylindrischen Stegen 161a, 161b, 161c und 161d, der gleitend in einer Hülse 116 aufgenommen ist. Das Steuerventil 105 kann entfernt von dem Versteller angeordnet sein, innerhalb einer Bohrung in der Rotoranordnung 105, die die Nockenwelle pilotsteuert, oder in einem Zentralbolzen des Verstellers. Ein Ende des Schiebers 161 steht mit der Feder 115 in Kontakt, und das entgegengesetzte Ende des Schiebers 161 steht mit einem pulsweitenmodulierten Elektromagneten 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 161 einen Motor oder andere Stellglieder kontaktieren und durch diese(n) beeinflusst werden. Die Hydraulikleitungen 112, 113 verbinden das Steuerventil 160 mit der Vorverschiebungskammer 102 und der Verzögerungskammer 103.
Die Stellung des Schiebers 161 wird durch die Feder 115 und den durch die ECU/EEC 106 gesteuerten Elektromagnet 107 beeinflusst. Weitere Details bezüglich der Steuerung des Verstellers werden weiter unten genauer erörtert. Die Stellung des Schiebers 161 steuert die Bewegung (z. B. die Bewegung in die Vorverschiebungsstellung, Haltestellung, die Verzögerungsstellung oder die Verzögerungs-Sperrstellung) des Verstellers, sowie ob der Sperrstiftkreis 123 und der hydraulische Arretierkreis 133 offen (ein) oder geschlossen (aus) sind. Mit anderen Worten steuert die Stellung des Schiebers 161 aktiv das pilotgesteuerte Ventil. Das Steuerventil 160 hat einen Vorverschiebungsmodus, einen Verzögerungsmodus, einen Verzögerungssperrmodus, einen Nullmodus (Haltestellung), und einen Arretiermodus.
In dem Vorverschiebungsmodus wird der Schieber 161 in ein solche Stellung bewegt, dass Fluid von der Versorgung S durch die Pumpe 140, durch Leitung 119, durch das Einlass-Rückschlagventil 118 zu der Vorverschiebungskammer 102 strömen kann, und Fluid von der Verzögerungskammer 103 durch den Schieber 161 in die Ablaufleitung 121 austritt. Der Arretierventilkreis 133 ist aus oder geschlossen, und der erste Sperrstift 166 wird durch Öldruck von der Versorgungsleitung 119 über die Leitung 132 in die nicht gesperrte Stellung bewegt, und der zweite Sperrstift 167 wird durch den Verzögerungs-Sperrstiftanschluss 179 in eine nicht gesperrte Stellung entlüftet, in der kein Sperrstift 167, 166 in eine Ausnehmung 163, 170 der Gehäuseanordnung 100 einrückt.
In dem Verzögerungsmodus wird der Schieber 161 in eine solche Stellung bewegt, dass Fluid von der Versorgung S durch die Pumpe 140 durch Leitung 119 und das Einlass-Rückschlagventil 118 zu der Verzögerungskammer 103 strömen kann, und Fluid von der Vorverschiebungskammer 102 durch den Schieber 161 zwischen dem ersten Schiebersteg 161a und der Hülse 116 zu dem Motor austritt. Der Arretierventilkreis 133 ist aus oder geschlossen, und der erste Sperrstift 166 wird durch Öldruck von der Versorgungsleitung 119 über die Leitung 132 druckbeaufschlagt, und der zweite Sperrstift 167 wird durch die Feder 144 in eine nicht gesperrte Stellung vorgespannt, in der kein Sperrstift 167, 166 in eine Ausnehmung 163, 170 der Gehäuseanordnung 100 einrückt.
In der Haltestellung oder dem Nullmodus wird der Schieber 161 in eine Stellung bewegt, die zum Teil zu der Vorverschiebungskammer 102 und der Verzögerungskammer 103 hin offen ist, und Zufuhrfluid in die Vorverschiebungs- und Verzögerungskammer 102, 103 entweichen lässt, wodurch derselbe Druck auf die Vorverschiebungskammer und Verzögerungskammer ausgeübt wird, um die Stellung des Flügels 104 zu halten. Der Arretierventilkreis 133 ist aus, und der erste Sperrstift 166 wird durch Zufuhrdruck von der Versorgungsleitung 119 über Leitung 132 in eine nicht gesperrte Stellung vorgespannt, und der zweite Sperrstift 167 ist wird durch die Feder 144 in eine nicht gesperrte Stellung vorgespannt, in der keiner der ersten oder zweiten Sperrstifte 167, 166 in eine Ausnehmung 163, 170 der Gehäuseanordnung 100 einrückt.
In dem Verzögerungs-Sperrmodus wurde der Flügel 104 bereits in eine volle Verzögerungsstellung bewegt, und Fluid strömt weiter von der Versorgung S durch die Pumpe 140 durch das Einlass-Rückschlagventil 118 und durch die Leitung 119 zu der Verzögerungskammer 103, und Fluid von der Vorverschiebungskammer 102 tritt durch den Schieber 161 zwischen dem ersten Schiebersteg 161a und der Hülse 116 in den Motorblock aus. Fluid von der Verzögerungskammer 103 stellt Druck an den zweiten Sperrstift 167 durch den Verzögerungs-Sperranschluss 179 bereit, um in die Ausnehmung 163 einzurücken, da der Verzögerungs-Sperranschluss 179 in dieser Stellung in Fluidverbindung mit der Verzögerungskammer 103 steht. Der zweite Sperrstift 167 wird nur dann druckbeaufschlagt, um einzurücken, wenn der Flügel 104 der Rotoranordnung 105 sich am oder nahe dem Verzögerungsanschlag befindet. Der Verzögerungs-Sperranschluss 179 kann radial oder axial sein und wird durch die Gehäuseanordnung 100 oder ein Merkmal in der Endplatte 171 bemessen. Jeder Lastzyklus des VFS 107 über der Nullstellung druckbeaufschlagt die Verzögerungskammer 103. Die „volle Verzögerungsstellung“ wird dadurch definiert, dass der Flügel 104 die Vorverschiebungswand 102a der Kammer 117 kontaktiert. Der erste Sperrstift 166 wird durch Öldruck von der Versorgungsleitung 119 über die Leitung 132 in die nicht gesperrte Stellung bewegt.
Im Arretiermodus werden drei Funktionen gleichzeitig ausgeführt. Die erste Funktion in dem Arretier-Modus besteht darin, dass der Schieber 161 sich in eine Stellung bewegt, in der der Schiebersteg 161c die Ablaufleitung 121 blockiert, der Schiebersteg 161d Fluid von der Strömung durch die Leitung 132 des pilotgesteuerten Ventils 130 abhält, und die Schieberstege 161a und 161b Fluid daran hindern, von der Ablaufleitung 112 abzulaufen. Fluid von der Leitung 119 kann in die Vorverschiebungskammer 102 durch das Einlass-Rückschlagventil 118 und die Leitung 112 eintreten. Fluid füllt auch die Verzögerungskammer 103 durch den Arretierventilkreis 133, aufgrund einer geringfügigen Unterlappung der Anschlüsse des pilotgesteuerten Ventils 130 und der Rotoranordnung 105. Durch Blockieren der Ablaufleitungen durch den Schieber 161, um die Vorverschiebungs- und Verzögerungskammer 102, 103 voll zu halten, wird dem Steuerventil 160 effektiv die Steuerung des Verstellers entzogen.
Die zweite Funktion in dem Arretiermodus besteht darin, den Arretierventilkreis 133 öffnen oder einzuschalten. Wenn das Arretierventil geöffnet ist, werden eine oder mehrere der torsionsunterstützten Vorverschiebungs- und Verzögerungskammern 102, 103 in den nockendrehmomentbetätigten CTA-Modus umgestellt. Mit anderen Worten kann Fluid zwischen der Vorverschiebungskammer und der Verzögerungskammer zirkulieren, statt dass die Versorgung 140 eine Kammer 102, 103 füllt und die entgegengesetzte Kammer über die Ablaufleitungen 121 an den Sumpf entleert wird. Der Arretierventilkreis 133 hat die volle Steuerung über den Versteller, der sich in die Vorverschiebung oder Verzögerung bewegt, bis der Flügel 104 die Phasenwinkelzwischenstellung erreicht. Das pilotgesteuerte Ventil 130 wird in diese Stellung bewegt, indem das Fluid auf Leitung 132 blockiert wird, so dass die Feder 131 das pilotgesteuerte Ventil 130 in den Arretier-Modus bewegt.
Die dritte Funktion in dem Arretiermodus besteht darin, den Sperrstiftkreis 123 zu entlüften, was dem ersten Sperrstift 166 erlaubt, in die Ausnehmung 170 der Gehäuseanordnung 100 einzurücken. Die Phasenwinkelzwischenstellung oder Mittelstellung liegt vor, wenn der Flügel 104 irgendwo zwischen der Vorverschiebungswand 102a und der Verzögerungswand 103a ist, die die Kammer zwischen der Gehäuseanordnung 100 und der Rotoranordnung 105 definieren. Die Phasenwinkelzwischenstellung kann irgendwo zwischen der Vorverschiebungswand 102a und Verzögerungswand 103a liegen und wird davon bestimmt, wo die Sperrdurchgänge 128 und 134 relativ zu dem Flügel 104 liegen.
Auf der Grundlage des Lastzyklus des pulsbreitenmodulierten Elektromagneten mit variabler Kraft 107 bewegt sich der Schieber 161 in eine entsprechende Stellung entlang seines Hubwegs. Ist der Lastzyklus des Elektromagneten mit variabler Kraft 107 ungefähr 40 %, 60 % oder größer als 60%, wird der Schieber 161 in Stellungen bewegt, die jeweils dem Vorverschiebungsmodus, der Haltestellung und dem Verzögerungsmodus/Verzögerungs-Sperrmodus entsprechen, und das pilotgesteuerte Ventil 130 wird druckbeaufschlagt und bewegt sich in die zweite Stellung, der hydraulische Arretierkreis 133 wird geschlossen, und der erste Sperrstift 166 wird druckbeaufschlagt und ausgerückt. In dem Verzögerungs-Sperrmodus wird der zweite Sperrstift 167 druckbeaufschlagt, um einzurücken, wenn die Verzögerungskammer 103 in der vollen Verzögerungsstellung ist und der Verzögerungs-Sperranschluss 179 in Fluidverbindung mit der Verzögerungskammer 103 steht, die Vorverschiebungskammer 102 entlüftet wird und der zweite Sperrstift 167 in die Ausnehmung 163 der äußeren Endplatte 171 der Gehäuseanordnung 100 einrückt. Es ist anzumerken, dass in einer alternativen Ausführungsform der zweite Sperrstift 167 mit Fluid durch einen Vorverschiebungs-Sperranschluss in Fluidverbindung mit der Vorverschiebungskammer versorgt werden kann, wenn der Versteller in einer vollen Vorverschiebungsstellung ist, und die Verzögerungskammer 103 entlüftet wird, was dann erlaubt, den zweiten Sperrstift 167 mit Druck zu beaufschlagen, um in die Ausnehmung einzurücken und sich in eine gesperrte Stellung zu bewegen.
Ist der Lastzyklus des Elektromagneten mit variabler Kraft 107 0 %, wird der Schieber 161 in den Sperrmodus bewegt, so dass das pilotgesteuerte Ventil 130 sich entleert und sich in die zweite Stellung bewegt, der hydraulische Arretierkreis 133 geöffnet wird, und der erste Sperrstift 166 entlüftet wird und in die Ausnehmung 170 einrückt. Ein Lastzyklus von 0 % wurde als die Extremstellung entlang des Schieberwegs gewählt, um den hydraulischen Arretierkreis 133 zu öffnen, das pilotgesteuerte Ventil 130 zu entlüften und den ersten Sperrstift 166 zu entlüften und in die Ausnehmung 170 einzurücken, da der Versteller im Regelfall in eine gesperrte Stellung geht, wenn die Leistungsversorgung oder Steuerung ausfällt. Es ist anzumerken, dass die Prozentsätze des Lastzyklus, die oben angeführt sind, nur beispielhaft sind und geändert werden können. Darüber hinaus kann bei 100 % Lastzyklus falls gewünscht der hydraulische Arretierkreis 133 offen sein, das pilotgesteuerte Ventil 130 entlüftet und der erste Sperrstift 166 entleert sein und mit der Ausnehmung 170 in Eingriff stehen.
Es wird angemerkt, dass der Lastzyklus des Elektromagnets 107 mit variabler Kraft von ungefähr 40 %, 60 % oder mehr als 60 % alternativ auch dem entsprechen kann, dass der Schieber 161 in Stellungen bewegt wird, die jeweils dem Verzögerungsmodus, der Haltestellung, und dem Vorverschiebungsmodus/Vorverschiebungs-Sperrmodus entsprechen.
Wird der Lastzyklus auf mehr als 60 % eingestellt, bewegt sich der Flügel des Verstellers zu einer Verzögerungsstellung hin und/oder in diese. Der Hubweg des Schiebers oder die Stellung des Schiebers relativ zu der Hülse beträgt zwischen 3,5 und 5 mm für die Verzögerungsstellung.
5 zeigt den Versteller, der sich zu der Vorverschiebungsstellung hin bewegt. Für die Bewegung zu der Vorverschiebungsstellung hin wird der Lastzyklus auf mehr als 40 %, jedoch nicht mehr als 60 % erhöht, die Kraft des VFS 107 auf den Schieber 161 verringert und der Schieber 161 durch die Kraft der Feder 115 in einem Vorverschiebungsmodus nach links bewegt, bis die Kraft der Feder 115 die Kraft des VFS 107 ausgleicht. In dem gezeigten Vorverschiebungsmodus blockiert der Schiebersteg 161a das Strömen von Fluid von der Vorverschiebungskammer 102 zum Ablauf aus der Vorderseite des Schieberventils 160, und der Schiebersteg 161b verhindert eine Zirkulation des Fluids zwischen der Vorverschiebungskammer 102 und der Verzögerungskammer 103. Die Leitung 112 ist zur Versorgung S über die Leitung 119 offen, und die Leitung 113 zu der Ablaufleitung 121 hin offen, um jegliches Fluid von der Verzögerungskammer 103 abzuleiten. Hydraulikfluid wird von der Versorgung S über die Pumpe 140 an den Versteller zugeführt und tritt in die Leitung 119 ein. Von der Leitung 119 tritt Fluid in das Steuerventil 160 und das Einlass-Rückschlagventil 118 ein. Von dem Steuerventil 160 tritt Fluid in die Leitung 112 und die Vorverschiebungskammer 102 ein, wodurch der Flügel 104 zu der Verzögerungswand 103a hin bewegt wird, und Fluid veranlasst wird, von der Verzögerungskammer 103 und in die Leitung 113 zu dem Steuerventil 160 einzutreten, und über die Ablaufleitung 121 an den Sumpf auszutreten. Aufgrund der Stellung des Verzögerungssperranschlusses 179 relativ zu der Verzögerungskammer 103 (blockiert) spannt die Feder 144 den Sperrstift 167 in eine nicht gesperrte Stellung vor.
Der Druck des Fluids in Leitung 119 bewegt sich durch den Schieber 161 zwischen den Stegen 161c und 161d zur Leitung 132, um den ersten Sperrstift 166 gegen die Feder 131 in eine ausgerückte Stellung vorzuspannen, wodurch der Sperrstiftkreis 123 mit Fluid gefüllt wird. Das Fluid in der Leitung 132 setzt auch das pilotgesteuerte Ventil 130 gegen die Feder 131 unter Druck, wodurch das pilotgesteuerte Ventil 130 in eine Stellung bewegt wird, in der die Verzögerungs-Arretierleitung 134, die Vorverschiebungs-Arretierleitung 128 und die Leitung 114 blockiert sind, und der Arretierkreis aus ist. Das Ende des Schiebers 161 wird durch den Schiebersteg 161d blockiert, was verhindert, dass der erste Sperrstift 166 und das pilotgesteuerte Ventil 130 über das Ende des Schiebers 161 entlüften.
3 zeigt den Versteller, der sich zu der Verzögerungsstellung hin bewegt. Zur Bewegung in die Verzögerungsstellung wird der Lastzyklus auf einen Bereich von mehr als 60 % eingestellt, die Kraft des VFS 107 auf den Schieber 161 wird verändert und der Schieber 161 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 dem gezeigten Verzögerungsmodus blockiert der Schiebersteg 161b die Ablaufleitung 121, und der Schiebersteg 161a verhindert eine Zirkulation von Fluid zwischen der Vorverschiebungskammer 102 und der Verzögerungskammer 103. Die Leitung 113 ist zur Versorgung S über die Leitung 119 offen, und die Leitung 112 ist zum Ablauf aus der Vorderseite des Schieberventils 160 zwischen Schiebersteg 161a und der Hülse 116 offen, um jegliches Fluid aus der Vorverschiebungskammer 102 abzuleiten. Hydraulikfluid wird von der Versorgung S über die Pumpe 140 an den Versteller zugeführt und tritt in die Leitung 119 ein. Die Leitung 119 steht in Fluidverbindung mit dem Steuerventil 160. Von dem Steuerventil 160 strömt Fluid durch das Einlass-Rückschlagventil 118 und tritt in die Leitung 113 und die Verzögerungskammer 103 ein, wodurch der Flügel 104 zu der Vorverschiebungswand 102a hin bewegt wird, und Fluid veranlasst wird, sich von der Vorverschiebungskammer 102 weg zu bewegen und in die Leitung 112 zu dem Steuerventil 160 auszutreten und an den Sumpf aus der Vorderseite des Schieberventils 160 zwischen der Hülse 116 und dem ersten Schiebersteg abzulaufen.
Der Druck des Fluids in Leitung 119 bewegt sich ebenfalls durch den Schieber 161 zwischen den Stegen 161c und 161d zur Leitung 132, um den ersten Sperrstift 166 gegen die Feder 131 in eine ausgerückte Stellung vorzuspannen, wodurch der Sperrstiftkreis 123 mit Fluid gefüllt wird. Das Fluid in der Leitung 132 setzt auch das pilotgesteuerte Ventil 130 gegen die Feder 131 unter Druck, wodurch das pilotgesteuerte Ventil 130 in eine Stellung bewegt wird, in der die Verzögerungs-Arretierleitung 134, die Vorverschiebungs-Arretierleitung 128 und die Leitung 114 blockiert sind, und der Arretierkreis aus ist. Das Ende des Schiebers 161 wird durch den Schiebersteg 161d blockiert, was verhindert, dass der erste Sperrstift 166 und das pilotgesteuerte Ventil 130 über das Ende des Schiebers 161 entlüften.
Aufgrund der Stellung des Verzögerungssperranschlusses 179 wird kein Fluid an die Leitung 179 geliefert, bis der Flügel 104 ungefähr benachbart zu der Vorverschiebungswand ist. Bevor der Flügel 104 benachbart zu der Vorverschiebungswand 102a ist, spannt die Feder 144 des zweiten Sperrstifts 167 den Sperrstift in eine nicht gesperrte Stellung vor. Sobald der Flügel den nachfolgend detailliert erläuterten „vollen Verzögerungsanschlag“ erreicht und der Verzögerungssperranschluss 179 dem Fluid ausgesetzt wird, das in der Verzögerungskammer 103 vorliegt, spannt Fluid von dem Verzögerungssperranschluss 179 den zweiten Sperrstift 167 vor, um zu versuchen, in die Ausnehmung 163 der äußeren Endplatte 171 einzurücken, wenn die Ausnehmung 163 sich wie in 2 gezeigt mit dem zweiten Sperrstift 167 ausrichtet, und die Gehäuseanordnung 100 wird relativ zu der Rotoranordnung 105 gesperrt.
Wird der Lastzyklus auf mehr als 60 % eingestellt, bewegt sich der Flügel des Verstellers zu einer Verzögerungssperrstellung hin und/oder in diese. Der Hubweg des Schiebers oder die Stellung des Schiebers relativ zu der Hülse beträgt ungefähr 3,5 bis 5,0 mm für die Verzögerungssperrstellung.
2 zeigt den Versteller in der Verzögerungs-Sperrstellung an der vollen Verzögerungsstellung. Zur Bewegung in die Verzögerungsstellung wird der Lastzyklus auf einen Bereich von mehr als 60 % eingestellt, die Kraft des VFS 107 auf den Schieber 161 wird verändert und der Schieber 161 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 dem gezeigten Verzögerungs-Sperrmodus blockiert der Schiebersteg 161b die Ablaufleitung 121. Fluid kann immer noch aus der Vorverschiebungskammer 102 in den Sumpf zwischen der Hülse 116 und dem Schiebersteg 161a ablaufen, wodurch jegliche Zirkulation zwischen der Vorverschiebungskammer 102 und der Verzögerungskammer 103 verhindert wird. Die Leitung 113 ist zur Versorgung S über die Leitung 119 offen, und die Leitung 112 ist zum Ablauf durch die Vorderseite des Schieberventils 160 benachbart zu dem Schiebersteg 161a offen, um jegliches Fluid aus der Vorverschiebungskammer 102 abzuleiten. Hydraulikfluid wird von der Versorgung S über die Pumpe 140 an den Versteller zugeführt und tritt in die Leitung 119 ein.
Die Leitung 119 führt zu einem Einlassrückschlagventil 118 innerhalb des Steuerventils 160. Von dem Steuerventil 160 strömt Fluid durch das Einlass-Rückschlagventil 118 und tritt in die Leitung 113 und die Verzögerungskammer 103 ein, wodurch der Flügel 104 zu der Vorverschiebungswand 102a hin bewegt wird, und Fluid veranlasst wird, sich von der Vorverschiebungskammer 102 weg zu bewegen und in die Leitung 112 zu dem Steuerventil 160 auszutreten und an den Sumpf durch die Vorderseite des Schieberventils 160 abzulaufen. Der Versteller ist in einer vollen Verzögerungsstellung, wenn der Flügel 104 mit der Vorverschiebungswand in Kontakt steht oder fast damit in Kontakt steht.
Der Druck des Fluids in Leitung 119 bewegt sich durch den Schieber 161 zwischen den Stegen 161c und 161d zur Leitung 132, um den ersten Sperrstift 166 gegen die Feder 131 in eine ausgerückte Stellung vorzuspannen, wodurch der Sperrstiftkreis 123 mit Fluid gefüllt wird. Das Fluid in der Leitung 132 setzt auch das pilotgesteuerte Ventil 130 gegen die Feder 131 unter Druck, wodurch das pilotgesteuerte Ventil 130 in eine Stellung bewegt wird, in der die Verzögerungs-Arretierleitung 134, die Vorverschiebungs-Arretierleitung 128 und die Leitung 114 blockiert sind, und der Arretierkreis aus ist. Das Ende des Schiebers wird durch den Schiebersteg 161d blockiert, was verhindert, dass der erste Sperrstift 166 und das pilotgesteuerte Ventil 130 über das Ende des Schiebers 161 entlüften.
Sobald der Flügel den „vollen Verzögerungsanschlag“ erreicht, wird der Verzögerungssperranschluss 179 dem Fluid ausgesetzt, das in der Verzögerungskammer 103 vorliegt, und Fluid von dem Verzögerungssperranschluss 179 spannt den zweiten Sperrstift 167 vor, um ihn in die Ausnehmung 163 der äußeren Endplatte 171 einzurücken, wenn die Ausnehmung 163 sich mit dem zweiten Sperrstift 167 ausrichtet, und die Gehäuseanordnung 100 wird relativ zu der Rotoranordnung 105 gesperrt.
Die Haltestellung des Verstellers befindet sich vorzugsweise zwischen der Verzögerungs- und Vorverschiebungsstellung des Flügels relativ zu dem Gehäuse. Der Hubweg des Schiebers oder die Stellung des Schiebers relativ zu der Hülse beträgt ungefähr 3,5 mm.
1 zeigt den Versteller in der Haltestellung. In dieser Stellung ist der Lastzyklus des Elektromagneten mit variabler Kraft 107 ungefähr 60 %, und die Kraft des VFS 107 an einem Ende des Schiebers 161 gleicht im Haltemodus der Kraft der Feder 115 an dem entgegengesetzten Ende des Schiebers 161. Die Stege 161a und 161b erlauben Fluid von der Versorgung S, in die Vorverschiebungskammer 102 und die Verzögerungskammer 103 zu entweichen. Die Ablaufleitung 121 wird durch den Schiebersteg 161b gehindert, Fluid von der Leitung 113 abzuleiten, und durch den Schiebersteg 161a, Fluid aus der Vorderseite des Schieberventils 160 abzuleiten. Leitung 119 liefert von der Pumpe 140, das in das Steuerventil 160 eintritt, durch das Einlass-Rückschlagventil 118 strömt und in die Leitungen 112 und 113 und die Vorverschiebungskammer 102 und die Verzögerungskammer 103 eintritt.
Der Druck des Fluids in Leitung 119 bewegt sich durch den Schieber 161 zwischen den Stegen 161c und 161d zur Leitung 132, um den ersten Sperrstift 166 gegen die Feder 131 in eine ausgerückte Stellung vorzuspannen, wodurch der Sperrstiftkreis 123 mit Fluid gefüllt wird. Das Fluid in der Leitung 132 setzt auch das pilotgesteuerte Ventil 130 gegen die Feder 131 unter Druck, wodurch das pilotgesteuerte Ventil 130 in eine Stellung bewegt wird, in der die Verzögerungs-Arretierleitung 134, die Vorverschiebungs-Arretierleitung 128 und die Leitung 114 blockiert sind, und der Arretierkreis aus ist. Das Ende des Schiebers wird durch den Schiebersteg 161d blockiert, was verhindert, dass der erste Sperrstift 161 und das pilotgesteuerte Ventil 166 über das Ende des Schiebers 130 entlüften.
Aufgrund der Stellung des Verzögerungssperranschlusses 179 relativ zu der Verzögerungskammer 103 (z. B. ist der Verzögerungs-Sperranschluss 179 der Verzögerungskammer 103 nicht zugänglich), spannt die Feder 144 des zweiten Sperrstifts 167 den Sperrstift in eine nicht gesperrte Stellung vor.
Ist der Lastzyklus 0 %, befindet sich der Flügel des Verstellers in der Mittelstellung oder Phasenwinkelzwischenstellung. Der Hubweg des Schiebers oder die Stellung des Schiebers relativ zu der Hülse beträgt 0 mm.
4 zeigt den Versteller in der Mittelstellung oder Phasenwinkelzwischenstellung, wobei der Lastzyklus des Elektromagneten mit variabler Kraft 0 % ist, der Schieber 160 im Arretiermodus ist, das pilotgesteuerte Ventil 130 durch das Ende des Schiebers 161 nahe dem Schiebersteg 161d entlüftet wird und zu dem Sumpf oder Auslass entleert wird, und der hydraulische Arretierkreis 133 offen oder ein ist, und der erste Sperrstift 166 entlüftet wird und in eine Ausnehmung 170 einrückt, und die Rotoranordnung 105 relativ zu der Gehäuseanordnung 100 in einer Mittelstellung oder einer Phasenwinkelzwischenstellung gesperrt wird. Abhängig davon, wo der Flügel 104 vor der Veränderung des Lastzyklus des Elektromagneten mit variabler Kraft 107 auf 0 % war, wird entweder die Vorverschiebungs-Arretierleitung 128 oder die Verzögerungs-Arretierleitung 134 der Vorverschiebungs- oder Verzögerungskammer 102, 103 jeweils ausgesetzt. Wenn der Motor einen abnormalen Abstellvorgang (z. B. wenn der Motor abgewürgt wurde) erfahren hat, ist darüber hinaus beim Anlassen des Motors der Lastzyklus des Elektromagneten mit variabler Kraft 107 0 %, die Rotoranordnung 105 bewegt sich über den Arretierkreis 133 in die Mittelstellung oder Phasenwinkelzwischenstellung, und der erste Sperrstift 166 ist in der Mittelstellung oder Phasenwinkelzwischenstellung eingerückt, unabhängig davon, in welcher Stellung der Flügel 104 relativ zu der Gehäuseanordnung 100 vor dem abnormalen Abstellen des Motors war. In der vorliegenden Erfindung liegt der Arretier-Modus vorzugsweise vor, wenn der Schieber 161 an einem extremen Ende des Hubwegs liegt. In den in der vorliegenden Erfindung gezeigten Beispielen ist dies der Fall, wenn der Schieber 161 sich in einer Extremstellung außerhalb der Bohrung befindet.
Die Fähigkeit des Verstellers der vorliegenden Erfindung, ohne Verwendung elektronischer Steuerungen in einer Mittelstellung oder Phasenwinkelzwischenstellung gehalten zu werden, erlaubt es, den Versteller auch während des Anlassens des Motors in die Mittelstellung oder Phasenwinkelzwischenstellung zu bewegen, wenn elektronische Steuerungen typischerweise nicht zur Steuerung der Nockenphasenstellung verwendet werden. Darüber hinaus schafft der Versteller dadurch, dass er in der Mittelstellung oder Phasenwinkelzwischenstellung gehalten wird, insbesondere, wenn Steuersignale oder die Leistungsversorgung ausfallen, eine fehlersichere Stellung, die garantiert, dass der Motor in der Lage ist, zu starten und zu laufen, auch wenn keine aktive Steuerung über den VCT-Versteller vorhanden ist. Da der Versteller beim Anlassen des Motors die Mittelstellung oder Phasenwinkelzwischenstellung einnimmt, ist ein längerer Phasenweg des Verstellers möglich, was Möglichkeiten zur Kalibrierung bietet. Im Stand der Technik sind keine längeren Verstellerwege oder keine längeren Phasenwinkel möglich, da die Mittelstellung oder Phasenwinkelzwischenstellung beim Anlassen und Starten des Motors nicht vorliegt, und der Motor an beiden Vorverschiebungs- oder Verzögerungsanschlägen Probleme hat, zu starten.
Ist der Lastzyklus des Elektromagneten mit variabler Kraft 107 auf 0 % gestellt, wird die Kraft auf den VFS an dem Schieber 161 verringert, und die Feder 115 bewegt den Schieber 161 bis zum ganz linken Ende des Bewegungswegs des Schiebers in eine Arretier-Position. In dieser Arretierstellung blockiert der Schiebersteg 161c die Strömung von Fluid von der Leitung 113 zum Ablaufanschluss 121, und der Schiebersteg 161a blockiert die Strömung von Fluid von der Leitung 112 zum Ablauf durch die Vorderseite des Schieberventils 160, wodurch dem Steuerventil 160 effektiv die Steuerung des Verstellers entzogen wird. Gleichzeitig kann Fluid von der Versorgung durch die Leitung 119 an das Steuerventil 160 und das Einlass-Rückschlagventil 118 zur Leitung 112 strömen und durch die Leitungen 128 und 134 jeweils in die Vorverschiebungskammer 102 und die Verzögerungskammer 103 strömen. Fluid wird durch den Schiebersteg 161d daran gehindert, zu der Leitung 132 zu strömen. Da kein Fluid an die Leitung 132 strömen kann, ist der erste Sperrstift 166 nicht länger druckbeaufschlagt und entlüftet durch das hintere Ende des Schieberventils 160, und das pilotgesteuerte Ventil 130 wird ebenfalls entlüftet, was den Durchgang zwischen der Vorverschiebungs-Arretierleitung 128 und der Verzögerungs-Arretierleitung 134 durch das pilotgesteuerte Ventil 130 und die gemeinsame Leitung 114 öffnet. Mit anderen Worten wird der hydraulische Arretierkreis 133 geöffnet und im Wesentlichen alle torsionsunterstützten Kammern in nockendrehmomentbetätigte Kammern (CTA) umgewandelt oder ein CTA-Modus erzielt, bei dem die Zirkulation von Fluid zwischen der Vorverschiebungskammer 102 und der Verzögerungskammer 103 möglich ist.
Aufgrund der Stellung des Verzögerungssperranschlusses 179 relativ zu der Verzögerungskammer 103 (z. B. ist der Verzögerungs-Sperranschluss 103 der Verzögerungskammer 144 nicht zugänglich), spannt die Feder 167 des zweiten Sperrstifts 167 den Sperrstift in eine nicht gesperrte Stellung vor.
Würde der Flügel 104 innerhalb der Gehäuseanordnung 100 nahe oder in der Verzögerungsstellung positioniert, und wird die Verzögerungs-Arretierleitung 134 der Verzögerungskammer 103 ausgesetzt, dann strömt Fluid von der Verzögerungskammer 103 in die Verzögerungs-Arretierleitung 134 und durch das offene pilotgesteuerte Ventil 130, das zu der gemeinsamen Leitung 114 führt. Von der gemeinsamen Leitung 114 strömt Fluid durch das Rückschlagventil 108 und in die Vorverschiebungskammer 102, wodurch der Flügel 104 relativ zu der Gehäuseanordnung 100 bewegt wird, um die Verzögerungs-Arretierleitung 134 gegen die Verzögerungskammer 103 abzuschließen. Wenn die Rotoranordnung 105 die Verzögerungs-Arretierleitung 134 gegen die Verzögerungskammer 103 abschließt, wird der Flügel 104 in eine Mittelstellung oder Phasenwinkelzwischenstellung innerhalb der Kammer bewegt, die zwischen der Gehäuseanordnung 100 und der Rotoranordnung 105 gebildet ist, und der erste Sperrstift 166 richtet sich mit der Ausnehmung 170 aus, wodurch die Rotoranordnung 105 relativ zu der Gehäuseanordnung 100 in einer Mittelstellung oder einer Phasenwinkelzwischenstellung gesperrt wird. Es ist anzumerken, dass der zweite Sperrstift 167 nicht in die Ausnehmung 163 einrückt und in einer nicht gesperrten Stellung bleibt.
Würde der Flügel 105 innerhalb der Gehäuseanordnung 100 nahe oder in der Vorverschiebungsstellung positioniert, und wird die Vorverschiebungs-Arretierleitung 128 der Vorverschiebungskammer 102 ausgesetzt, dann strömt Fluid von der Vorverschiebungskammer 102 in die Vorverschiebungs-Arretierleitung 128 und durch das offene pilotgesteuerte Ventil 130 und zu der gemeinsamen Leitung 114. Von der gemeinsamen Leitung 114 strömt Fluid durch das Rückschlagventil 110 und in die Verzögerungskammer 103, wodurch der Flügel 104 relativ zu der Gehäuseanordnung 100 bewegt wird, um die Vorverschiebungs-Arretierleitung 128 gegen die Vorverschiebungskammer 102 abzusperren oder zu blockieren. Wenn die Rotoranordnung 105 die Vorverschiebungs-Arretierleitung 128 gegen die Vorverschiebungskammer 102 abschließt, wird der Flügel 104 in eine Mittelstellung oder Phasenwinkelzwischenstellung innerhalb der Kammer bewegt, die zwischen der Gehäuseanordnung 100 und der Rotoranordnung 105 gebildet ist, und der erste Sperrstift 166 richtet sich mit der Ausnehmung 170 aus, wodurch die Rotoranordnung 105 relativ zu der Gehäuseanordnung 100 in einer Mittelstellung oder einer Phasenwinkelzwischenstellung gesperrt wird. Es ist anzumerken, dass der zweite Sperrstift 167 nicht in die Ausnehmung 163 einrückt und in einer nicht gesperrten Stellung bleibt.
Die Vorverschiebungs-Arretierleitung 128 und die Verzögerungs-Arretierleitung 134 werden durch die Rotoranordnung 105 vollständig von der Vorverschiebungs- und Verzögerungskammer 102, 103 abgetrennt, wenn der Versteller in der Mittelstellung oder der Phasenwinkelzwischenstellung ist, was es nötig macht, dass der erste Sperrstift 166 in die Ausnehmung 170 genau zu dem Zeitpunkt einrückt, an dem die Vorverschiebungs-Arretierleitung 128 oder die Verzögerungs-Arretierleitung 134 von ihren jeweiligen Kammern abgetrennt werden. Alternativ können in der Mittelstellung oder Phasenwinkelzwischenstellung die Vorverschiebungs-Arretierleitung 128 und die Verzögerungs-Arretierleitung 134 geringfügig geöffnet oder zum Teil gegen die Vorverschiebungs- und Verzögerungskammer 102, 103 begrenzt werden, um der Rotoranordnung 105 zu erlauben, etwas zu oszillieren, was die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass der erste Sperrstift 166 über die Stellung der Ausnehmung 170 verläuft, so dass der erste Sperrstift 166 in die Ausnehmung 170 einrücken kann.
Alternativ kann der Verzögerungs-Sperrmodus durch einen Vorverschiebungs-Sperrmodus ersetzt werden. In diesem Modus ist der Arretierventilkreis aus, und der zweite Sperrstift 167 wird druckbeaufschlagt, was den zweiten Sperrstift 167 veranlasst, in die Ausnehmung 163 der äußeren Endplatte 171 einzurücken und sich in eine gesperrte Stellung zu bewegen. Die ‘volle Vorverschiebungsstellung“ wird dadurch definiert, dass der Flügel 104 mit der Verzögerungswand 103a der Kammer 117 in Kontakt steht. Es ist anzumerken, dass diese Anordnung spiegelbildlich zu der in 1-5 gezeigten Anordnung wäre.
6 zeigt eine schematische Darstellung eines Verstellers einer alternativen Ausführungsform. Die alternative Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform von 1-5 dadurch, dass das pilotgesteuerte Ventil und der Arretier-Modus fehlen.
Die Gehäuseanordnung 100 des Verstellers weist einen äußeren Umfang 101 zur Aufnahme von Antriebskraft auf. Die Rotoranordnung 105 ist mit der Nockenwelle verbunden und ist koaxial innerhalb der Gehäuseanordnung 100 angeordnet. Die Rotoranordnung 105 weist einen Flügel 104 auf, der eine zwischen der Gehäuseanordnung 100 und der Rotoranordnung 105 gebildete Kammer 117 in eine Vorverschiebungskammer 102 und eine Verzögerungskammer 103 trennt. Der Flügel 104 ist zur Drehung in der Lage, um die relative Winkelstellung der Gehäuseanordnung 100 und der Rotoranordnung 105 zu verschieben.
Ein erster Sperrstift 265 steht in Fluidverbindung mit einem Steuerventil 160 und wird aktiv durch die Stellung des Schiebers 161 des Steuerventils 160 gesteuert. Der Sperrstift 265 ist verschiebbar innerhalb einer Bohrung 268 der Rotoranordnung 105 aufgenommen. Der erste Sperrstift 265 wird durch die Feder 267 in eine geschlossene oder gesperrte Stellung vorgespannt, in der ein Ende 265a des Sperrstifts 265 in die Ausnehmung 170 der äußeren Endplatte 171 einrückt und die Gehäuseanordnung relativ zu der Rotoranordnung 105 sperrt. Der erste Sperrstift 265 weist auch eine nicht gesperrte oder offene Stellung auf, in der Fluid von der Versorgung über das Steuerventil 160 und die Leitung 132 das Ende 265a außer Eingriff von der Ausnehmung 170 der äußeren Endplatte 171 vorspannt.
Der zweite Sperrstift 167 ist verschiebbar in einer Bohrung 172 in der Rotoranordnung 105 aufgenommen. Ein Endabschnitt 167a des zweiten Sperrstifts 167 passt in eine Ausnehmung 163 in der äußeren Endplatte 171 der Gehäuseanordnung 100. Der zweite Sperrstift 167 wird durch die Verzögerungskammer 103 druckbeaufschlagt, um sich zu der gesperrten Stellung hin durch den Verzögerungssperranschluss 179 zu bewegen und in die Ausnehmung 163 einzurücken. Der Verzögerungssperranschluss 179 befindet sich in einem vorbestimmten Abstand oder einer vorbestimmten Länge von dem Flügel 104 und liegt in der Rotoranordnung 105. Der Verzögerungssperranschluss 179 ist in den Zeichnungen zwar nur schematisch dargestellt, ist jedoch so positioniert, dass der Anschluss nur dann Fluid empfängt oder in Fluidverbindung mit der Verzögerungskammer 103 ist, wenn der Versteller sich in der vollen Verzögerungsstellung befindet, wie im Folgenden noch erläutert wird. Der Verzögerungssperranschluss 179 steht nicht in Fluidverbindung mit der Verzögerungskammer 103, wenn der Versteller sich zu der Vorverschiebungsstellung hin bewegt oder sich in dieser befindet. Der zweite Sperrstift 167 ist durch die Feder 144 vorgespannt, um sich zu der nicht gesperrten Stellung hin zu bewegen, wo der Sperrstift 167 nicht in die Ausnehmung 163 der Gehäuseanordnung 100 eingreift und der Verzögerungssperranschluss 179 entlüftet wird.
Ein Steuerventil 160, vorzugsweise ein Schieberventil, umfasst einen Schieber 161 mit zylindrischen Stegen 161a, 161b, 161c und 161d, der gleitend in einer Hülse 116 aufgenommen ist. Das Steuerventil 160 kann entfernt von dem Versteller angeordnet sein, innerhalb einer Bohrung in der Rotoranordnung 105, die die Nockenwelle pilotsteuert, oder in einem Zentralbolzen des Verstellers. Ein Ende des Schiebers 161 steht mit der Feder 115 in Kontakt, und das entgegengesetzte Ende des Schiebers steht mit einem pulsweitenmodulierten Elektromagneten 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 161 einen Motor oder andere Stellglieder kontaktieren und durch diese(n) beeinflusst werden. Die Hydraulikleitungen 112, 113 verbinden das Steuerventil 160 mit der Vorverschiebungskammer 102 und der Verzögerungskammer 103.
Die Stellung des Schiebers 161 wird durch die Feder 115 und den durch die ECU/EEC 106 gesteuerten Elektromagnet 107 beeinflusst. Weitere Details bezüglich der Steuerung des Verstellers werden weiter unten genauer erörtert. Die Stellung des Schiebers 161 steuert die Bewegung (z. B. die Bewegung in die Vorverschiebungsstellung, Haltestellung, die Verzögerungsstellung oder die Verzögerungs-Sperrstellung) des Verstellers, sowie ob der erste und zweite Sperrstift 167, 265 gesperrt oder nicht gesperrt sind. Mit anderen Worten steuert die Stellung des Schiebers 161 aktiv die Stellung der Sperrstifte 167, 265. Das Steuerventil 160 hat einen Vorverschiebungsmodus, einen Verzögerungsmodus, einen Verzögerungssperrmodus und einen Nullmodus (Haltestellung).
In dem Vorverschiebungsmodus wird der Schieber 161 in ein solche Stellung bewegt, dass Fluid von der Versorgung S durch die Pumpe 140, durch Leitung 119, durch das Einlass-Rückschlagventil 118 zu der Vorverschiebungskammer 102 strömen kann, und Fluid von der Verzögerungskammer 112 durch den Schieber 103 in die Ablaufleitung 121 austritt. Der erste Sperrstift 265 wird durch Öldruck von der Versorgungsleitung 119 über die Leitung 132 in die nicht gesperrte Stellung bewegt, und der zweite Sperrstift 167 wird durch den Verzögerungs-Sperrstiftanschluss 179 und vorgespannt durch die Feder 144 in eine nicht gesperrte Stellung entlüftet, in der kein Sperrstift 167, 265 in eine Ausnehmung 163, 170 der Gehäuseanordnung 100 einrückt.
In dem Verzögerungsmodus wird der Schieber 161 in eine solche Stellung bewegt, dass Fluid von der Versorgung S durch die Pumpe 140 durch Leitung 119 und das Einlass-Rückschlagventil 118 durch Leitung 113 zu der Verzögerungskammer 103 strömen kann, und Fluid von der Vorverschiebungskammer 102 aus der Kammer 102 austritt und zu dem Schieber 161 zwischen dem ersten Schiebersteg 161a und der Hülse 116 zu dem Motor austritt. Der erste Sperrstift 265 wird durch Druck von der Versorgungsleitung 119 über Leitung 132 in eine nicht gesperrte Stellung vorgespannt, und der zweite Sperrstift 167 wird durch die Feder 144 in eine nicht gesperrte Stellung vorgespannt, in der weder der erste noch der zweite Sperrstift 167, 163 in eine Ausnehmung 163, 170 der Gehäuseanordnung 100 einrückt.
In der Haltestellung oder dem Nullmodus wird der Schieber 161 in eine Stellung bewegt, die zum Teil zu der Vorverschiebungskammer 102 und der Verzögerungskammer 103 hin offen ist, und Zufuhrfluid über die Leitungen 112, 113 in die Vorverschiebungs- und Verzögerungskammer 102, 103 entweichen lässt, wodurch derselbe Druck auf die Vorverschiebungskammer und Verzögerungskammer ausgeübt wird, um die Stellung des Flügels 104 zu halten. Der erste Sperrstift 265 wird durch Versorgungsdruck von der Versorgungsleitung 119 über Leitung 132 in eine nicht gesperrte Stellung vorgespannt, und der zweite Sperrstift 167 wird durch die Feder 140 in eine nicht gesperrte Stellung vorgespannt, in der weder der erste noch der zweite Sperrstift 167, 265 in eine Ausnehmung 163, 170 der Gehäuseanordnung 100 einrückt.
In dem Verzögerungs-Sperrmodus wurde der Flügel 104 bereits in eine volle Verzögerungsstellung bewegt, und Fluid strömt weiter von der Versorgung S durch die Pumpe 140 durch das Einlass-Rückschlagventil 118 und durch die Leitung 119 zu der Verzögerungskammer 103, und Fluid von der Vorverschiebungskammer 102 tritt durch den Schieber 161 zwischen dem ersten Schiebersteg 161a und der Hülse 116 in den Motorblock aus. Fluid von der Verzögerungskammer 103 stellt Druck an den zweiten Sperrstift 167 durch den Verzögerungs-Sperranschluss 179 bereit, um in die Ausnehmung 163 einzurücken, da der Verzögerungs-Sperranschluss 179 in dieser Stellung in Fluidverbindung mit der Verzögerungskammer 103 steht. Der zweite Sperrstift 167 wird nur dann druckbeaufschlagt, um einzurücken, wenn der Flügel 104 der Rotoranordnung 105 sich am oder nahe dem Verzögerungsanschlag befindet. Der Verzögerungs-Sperranschluss 179 kann radial oder axial sein und wird durch die Gehäuseanordnung 100 oder ein Merkmal in der Endplatte 171 bemessen. Jeder Lastzyklus des VFS 107 über der Nullstellung druckbeaufschlagt die Verzögerungskammer 103. Die „volle Verzögerungsstellung“ wird dadurch definiert, dass der Flügel 104 die Vorverschiebungswand 102a der Kammer 117 kontaktiert. Der erste Sperrstift 265 wird durch Öldruck von der Versorgungsleitung 119 über die Leitung 132 in die nicht gesperrte Stellung bewegt.
7 zeigt eine schematische Darstellung eines Verstellers einer alternativen Ausführungsform. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform von 1-5 dadurch, dass das pilotgesteuerte Ventil 130 und der Arretier-Modus von dem Versteller entfernt wurden und der erste Sperrstift durch die Vorverschiebungskammer 102 und nicht direkt durch das Steuerventil 160 gesteuert wird.
Die Gehäuseanordnung 100 des Verstellers weist einen äußeren Umfang 101 zur Aufnahme von Antriebskraft auf. Die Rotoranordnung 105 ist mit der Nockenwelle verbunden und ist koaxial innerhalb der Gehäuseanordnung 100 angeordnet. Die Rotoranordnung 105 weist einen Flügel 104 auf, der eine zwischen der Gehäuseanordnung 100 und der Rotoranordnung 105 gebildete Kammer 117 in eine Vorverschiebungskammer 102 und eine Verzögerungskammer 103 trennt. Der Flügel 104 ist zur Drehung in der Lage, um die relative Winkelstellung der Gehäuseanordnung 100 und der Rotoranordnung 105 zu verschieben.
Ein erster Sperrstift 365 ist verschiebbar in einer Bohrung 368 in der Rotoranordnung 105 aufgenommen. Ein Endabschnitt 365a des ersten Sperrstifts 365 ist zu einer Ausnehmung 170 in der äußeren Endplatte 171 der Gehäuseanordnung 100 hin vorgespannt und passt in diese. Der erste Sperrstift 365 wird durch die Vorverschiebungskammer 102 druckbeaufschlagt, um sich zu der gesperrten Stellung hin durch den Vorverschiebungssperranschluss 379 zu bewegen und in die Ausnehmung 170 einzurücken. Der Vorverschiebungssperranschluss 379 befindet sich in einem vorbestimmten Abstand oder einer vorbestimmten Länge von dem Flügel 104 und liegt in der Rotoranordnung 105. Der erste Sperrstift 365 wird durch die Feder 344 in eine nicht gesperrte Stellung vorgespannt. Der Vorverschiebungssperranschluss 379 ist in den Zeichnungen zwar nur schematisch dargestellt, ist jedoch so positioniert, dass der Anschluss nur dann Fluid empfängt oder in Fluidverbindung mit der Vorverschiebungskammer 102 ist, wenn der Versteller sich in der vollen Vorverschiebungsstellung befindet. Der Vorverschiebungs-Sperranschluss 379 steht nicht in Fluidverbindung mit der Verzögerungskammer 102, wenn der Versteller sich zu der Vorverschiebungsstellung hin bewegt oder in dieser ist. Der erste Sperrstift 365 ist durch die Feder 367 vorgespannt, um sich in die nicht gesperrte Stellung zu bewegen, in welcher der Sperrstift 365 nicht in die Ausnehmung 170 der Gehäuseanordnung 100 einrückt und der Vorverschiebungs-Sperranschluss 379 entlüftet ist oder nicht in Fluidverbindung mit der Vorverschiebungskammer 102 steht.
Der zweite Sperrstift 167 ist verschiebbar in einer Bohrung 172 in der Rotoranordnung 105 aufgenommen. Ein Endabschnitt 167a des zweiten Sperrstifts 167 ist zu einer Ausnehmung 163 in der äußeren Endplatte 171 der Gehäuseanordnung 100 hin vorgespannt und passt in diese. Der zweite Sperrstift 167 wird durch die Verzögerungskammer 103 druckbeaufschlagt, um sich zu der gesperrten Stellung hin durch den Verzögerungssperranschluss 179 zu bewegen und in die Ausnehmung 163 einzurücken. Der Verzögerungssperranschluss 179 befindet sich in einem vorbestimmten Abstand oder einer vorbestimmten Länge von dem Flügel 104 und liegt in der Rotoranordnung 105. Der Verzögerungssperranschluss 179 ist in den Zeichnungen zwar nur schematisch dargestellt, ist jedoch so positioniert, dass der Anschluss nur dann Fluid empfängt oder in Fluidverbindung mit der Verzögerungskammer 103 ist, wenn der Versteller sich in der vollen Verzögerungsstellung befindet, wie im Folgenden noch erläutert wird. Der Verzögerungssperranschluss 179 steht nicht in Fluidverbindung mit der Verzögerungskammer 103, wenn der Versteller sich zu der Verzögerungsstellung hin bewegt oder sich in dieser befindet. Der zweite Sperrstift 167 ist durch die Feder 144 vorgespannt, um sich zu der nicht gesperrten Stellung hin zu bewegen, wo der Sperrstift 167 nicht in die Ausnehmung 163 der Gehäuseanordnung 100 eingreift und der Verzögerungssperranschluss 179 entlüftet wird.
Ein Steuerventil 160, vorzugsweise ein Schieberventil, umfasst einen Schieber 161 mit zylindrischen Stegen 161a, 161b, 161c und 161d, der gleitend in einer Hülse 116 aufgenommen ist. Das Steuerventil 160 kann entfernt von dem Versteller angeordnet sein, innerhalb einer Bohrung in der Rotoranordnung 105, die die Nockenwelle pilotsteuert, oder in einem Zentralbolzen des Verstellers. Ein Ende des Schiebers 161 steht mit der Feder 115 in Kontakt, und das entgegengesetzte Ende des Schiebers 161 steht mit einem pulsweitenmodulierten Elektromagneten 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 161 einen Motor oder andere Stellglieder kontaktieren und durch diese(n) beeinflusst werden. Die Hydraulikleitungen 112, 113 verbinden das Steuerventil 160 mit der Vorverschiebungskammer 102 und der Verzögerungskammer 103.
Die Stellung des Schiebers 161 wird durch die Feder 115 und den durch die ECU/EEC 106 gesteuerten Elektromagnet 107 beeinflusst. Weitere Details bezüglich der Steuerung des Verstellers werden weiter unten genauer erörtert. Die Stellung des Schiebers 161 steuert die Bewegung (z. B. zur Vorverschiebungsstellung, Haltestellung, Verzögerungsstellung, Vorverschiebungs-Sperrstellung oder Verzögerungs-Sperrstellung hin) des Verstellers, sowie, ob der erste und zweite Sperrstift 167, 365 gesperrt oder nicht gesperrt sind. Mit anderen Worten steuert die Stellung des Schiebers 161 aktiv die Stellung der Sperrstifte 167, 365. Das Steuerventil 160 hat einen Vorverschiebungsmodus, einen Verzögerungsmodus, einen Verzögerungssperrmodus, einen Vorverschiebungssperrmodus und einen Nullmodus (Haltestellung).
In dem Vorverschiebungsmodus wird der Schieber 161 in ein solche Stellung bewegt, dass Fluid von der Versorgung S durch die Pumpe 140, durch Leitung 119, durch das Einlass-Rückschlagventil 118 zu der Vorverschiebungskammer 102 strömen kann, und Fluid von der Verzögerungskammer 112 durch den Schieber 103 in die Ablaufleitung 121 austritt. Der erste Sperrstift 365 wird durch den Vorverschiebungs-Sperrstiftanschluss 379 entlüftet, und der zweite Sperrstift 167 wird durch den Verzögerungs-Sperrstiftanschluss 179 entlüftet, so dass jeder Sperrstift durch eine Feder 144, 344 in eine nicht gesperrte Stellung vorgespannt ist, in der keiner der Sperrstifte 167, 365 in eine Ausnehmung 163, 170 der Gehäuseanordnung 100 eingreift.
In dem Verzögerungsmodus wird der Schieber 161 in eine solche Stellung bewegt, dass Fluid von der Versorgung S durch die Pumpe 140 durch Leitung 119 und das Einlass-Rückschlagventil 118 durch Leitung 113 zu der Verzögerungskammer 103 strömen kann, und Fluid von der Vorverschiebungskammer 102 aus der Kammer 102 austritt und zu dem Schieber 161 zwischen dem ersten Schiebersteg 161a und der Hülse 116 zu dem Motor austritt. Der erste Sperrstift 365 wird durch die Feder 344 in eine nicht gesperrte Stellung vorgespannt, und der zweite Sperrstift 167 wird durch die Feder 144 in eine nicht gesperrte Stellung vorgespannt, in der weder der erste noch der zweite Sperrstift 365, 167 in eine Ausnehmung 163, 170 der Gehäuseanordnung 100 einrückt.
In der Haltestellung oder dem Nullmodus wird der Schieber 161 in eine Stellung bewegt, die zum Teil zu der Vorverschiebungskammer 102 und der Verzögerungskammer 103 hin offen ist, und Zufuhrfluid durch die Leitungen 112, 113 in die Vorverschiebungs- und Verzögerungskammer 102, 103 entweichen lässt, wodurch derselbe Druck auf die Vorverschiebungskammer und Verzögerungskammer ausgeübt wird, um die Stellung des Flügels 104 zu halten. Der erste Sperrstift 365 wird durch die Feder 344 in eine nicht gesperrte Stellung vorgespannt, und der zweite Sperrstift 167 wird durch die Feder 144 in eine nicht gesperrte Stellung vorgespannt, in der weder der erste noch der zweite Sperrstift 167, 365 in eine Ausnehmung 163, 170 der Gehäuseanordnung 100 einrückt.
In dem Verzögerungs-Sperrmodus wurde der Flügel 104 bereits in eine volle Verzögerungsstellung bewegt, und Fluid strömt weiter von der Versorgung S durch die Pumpe 140 durch das Einlass-Rückschlagventil 118 und durch die Leitung 119 zu der Verzögerungskammer 103, und Fluid von der Vorverschiebungskammer 102 tritt durch den Schieber 161 zwischen dem ersten Schiebersteg 161a und der Hülse 116 in den Motorblock aus. Fluid von der Verzögerungskammer 103 stellt Druck an den zweiten Sperrstift 167 durch den Verzögerungs-Sperranschluss 179 bereit, um in die Ausnehmung 163 einzurücken, da der Verzögerungs-Sperranschluss 179 in dieser Stellung in Fluidverbindung mit der Verzögerungskammer 103 steht. Der zweite Sperrstift 167 wird nur dann druckbeaufschlagt, um einzurücken, wenn der Flügel 104 der Rotoranordnung 105 sich am oder nahe dem Verzögerungsanschlag befindet. Der Verzögerungs-Sperranschluss 179 kann radial oder axial sein und wird durch die Gehäuseanordnung 100 oder ein Merkmal in der Endplatte 171 bemessen. Jeder Lastzyklus des VFS 107 über der Nullstellung druckbeaufschlagt die Verzögerungskammer 103. Die „volle Verzögerungsstellung“ wird dadurch definiert, dass der Flügel 104 die Vorverschiebungswand 102a der Kammer 117 kontaktiert. Der erste Sperrstift 365 wird durch die Feder 344 und die Entlüftung des Vorverschiebungs-Sperranschlusses 379 in die nicht gesperrte Stellung bewegt.
In dem Vorverschiebungs-Sperrmodus ist der Flügel 104 bereits in eine volle Vorverschiebungsstellung bewegt, und Fluid strömt weiter von der Versorgung S durch die Pumpe 140 durch das Einlass-Rückschlagventil 118 und durch Leitung 119 zu der Vorverschiebungskammer 102, und Fluid von der Verzögerungskammer 103 tritt durch den Schieber 161 zwischen dem zweiten Schiebersteg 161b und dem dritten Schiebersteg 161c an den Motorblock aus, um die Leitung 121 zu entlüften. Fluid von der Vorverschiebungskammer 102 stellt Druck an den ersten Sperrstift 365 durch den Vorverschiebungs-Sperranschluss 379 bereit, um in die Ausnehmung 170 einzurücken, da der Vorverschiebungs-Sperranschluss 379 in dieser Stellung in Fluidverbindung mit der Vorverschiebungskammer 102 steht. Der erste Sperrstift 365 wird nur dann druckbeaufschlagt, um einzurücken, wenn der Flügel 104 der Rotoranordnung 105 sich am oder nahe dem Vorverschiebungsanschlag befindet. Der Vorverschiebungs-Sperranschluss 379 kann radial oder axial sein und wird durch die Gehäuseanordnung 100 oder ein Merkmal in der Endplatte 171 bemessen. Jeder Lastzyklus des VFS 107 über der Nullstellung druckbeaufschlagt die Vorverschiebungskammer 102. Die ‘volle Vorverschiebungsstellung“ wird dadurch definiert, dass der Flügel 104 mit der Verzögerungswand 102a der Kammer 117 in Kontakt steht. Der zweite Sperrstift 167 wird durch die Feder 144 in die nicht gesperrte Stellung und die Entlüftung des Verzögerungssperranschlusses 167 in eine nicht gesperrte Stellung vorgespannt.
In noch einer weiteren Ausführungsform kann ein zusätzliches Rückschlagventil zu dem torsionsunterstützten Versteller hinzugefügt werden, das mit der Ablaufleitung 121 verbunden ist oder damit in Fluidverbindung steht, zum Ablauf von Fluid aus der Vorderseite des Schiebers 161 zwischen Steg 161a und der Hülse 116, was eine schaltbare Zirkulationsfunktion des Verstellers hinzufügt. Schaltbare Versteller sind zum Beispiel in der US-Veröffentlichung Nr. 2017/0058727 dargestellt, die durch Verweis hierin aufgenommen ist.
Dementsprechend ist klar, dass die hierin beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung rein der Veranschaulichung der Anwendung von 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

Nockensteuerungssystem mit einem Versteller für einen Verbrennungsmotor, umfassend eine Gehäuseanordnung mit einem äußeren Umfang zur Aufnahme von Antriebskraft, und eine Rotoranordnung, die koaxial innerhalb der Gehäuseanordnung zur Verbindung mit der Nockenwelle angeordnet ist, mit einer Vielzahl von Flügeln, wobei die Gehäuseanordnung und die Rotoranordnung zumindest eine Kammer definieren, die durch einen Flügel in eine Vorverschiebungskammer mit einer Vorverschiebungswand und eine Verzögerungskammer mit einer Verzögerungswand getrennt ist, wobei der Flügel innerhalb der Kammer dazu dient, die relative Winkelstellung der Gehäuseanordnung und der Rotoranordnung zu verschieben, wenn Fluid an die Vorverschiebungskammer oder die Verzögerungskammer zugeführt wird, wobei das System umfasst: ein Steuerventil zum Leiten von Fluid von einem Fluideingang zu und von der Vorverschiebungskammer und der Verzögerungskammer durch eine Vorverschiebungsleitung, eine Verzögerungsleitung, eine mit dem Fluideingang gekoppelte Versorgungsleitung und eine Ablassleitung; wobei das Steuerventil in einen öldruckbetätigten Modus beweglich ist, der umfasst: einen Vorverschiebungsmodus, in dem Fluid von dem Fluideinlass zu der Vorverschiebungskammer geleitet wird und Fluid von der Verzögerungskammer zu der Ablaufleitung geleitet wird, einen Verzögerungsmodus, in dem Fluid von dem Fluideinlass zu der Verzögerungskammer geleitet wird und Fluid von der Vorverschiebungskammer an den Sumpf geleitet wird, eine Haltestellung, in der Fluid an die Vorverschiebungskammer und die Verzögerungskammer geleitet wird, und einen Verzögerungs-Sperrmodus, in dem der Flügel benachbart zu der Vorverschiebungswand ist; einen ersten Sperrstift, der verschiebbar in der Rotoranordnung angeordnet ist, wobei der erste Sperrstift innerhalb der Rotoranordnung von einer gesperrten Stellung, in der ein Endabschnitt des ersten Sperrstifts in eine erste Ausnehmung der Gehäuseanordnung eingreift, in eine nicht gesperrte Stellung beweglich ist, in der der Endabschnitt nicht in die erste Ausnehmung der Gehäuseanordnung eingreift, wobei die erste Ausnehmung in Fluidverbindung mit der Versorgungsleitung steht; und einen zweiten Sperrstift, der verschiebbar in der Rotoranordnung angeordnet ist und über einen Sperranschluss in Kommunikation mit der Verzögerungskammer steht, wobei der zweite Sperrstift innerhalb der Rotoranordnung aus einer gesperrten Stellung, in der ein Endabschnitt des zweiten Sperrstifts durch Druck von der Verzögerungskammer in eine zweite Ausnehmung der Gehäuseanordnung über den Sperranschluss eingreift, in eine nicht gesperrte Stellung beweglich ist, in der der Endabschnitt federvorgespannt ist, um nicht in die zweite Ausnehmung der Gehäuseanordnung einzugreifen; wobei, wenn das Steuerventil in dem Verzögerungs-Sperrmodus ist, Fluid von der Verzögerungskammer durch den Sperranschluss strömt, um den zweiten Sperrstift in eine gesperrte Stellung zu bewegen, was die relative Winkelstellung der Gehäuseanordnung und der Rotoranordnung sperrt, und der erste Sperrstift durch Druck, der von der Versorgungsleitung zugeführt wird, in eine nicht gesperrte Stellung bewegt wird.
System nach Anspruch 1, wobei das Steuerventil ferner in einen Arretier-Modus beweglich ist, und wobei, wenn das Steuerventil in dem Arretier-Modus ist, das Steuerventil die Ablaufleitung blockiert und Fluid innerhalb der Verzögerungskammer hält, was die Versorgungsleitung zu der ersten Ausnehmung blockiert, so dass der erste Sperrstift in die erste Ausnehmung der Gehäuseanordnung einrückt, was die relative Winkelstellung der Gehäuseanordnung und der Rotoranordnung sperrt.
System nach Anspruch 2, wobei, wenn das Steuerventil in den Arretier-Modus bewegt wird, der zweite Sperrstift in die nicht gesperrte Stellung bewegt wird.
System nach Anspruch 2, des Weiteren umfassend einen Arretierkreis, der aus einer offenen Stellung in eine geschlossene Stellung schaltbar ist, wobei, wenn der Arretierkreis in der offenen Stellung ist, der Arretierkreis den Flügel in eine Zwischenstellung innerhalb der zumindest einen Kammer bewegt, die durch die Gehäuseanordnung und die Rotoranordnung definiert wird.
System nach Anspruch 4, wobei, wenn der Arretierkreis in einer geschlossenen Stellung ist, das Steuerventil in den öldruckbetätigten Modus bewegt wird und Fluid durch das Steuerventil strömt, um die Vorverschiebungs- und Verzögerungskammer durch Öldruck zu betätigen.
System nach Anspruch 5, wobei, wenn der Arretierkreis offen ist, Fluid zwischen einer Vorverschiebungs-Arretierleitung zu zumindest einer Vorverschiebungskammer und einer Verzögerungs-Arretierleitung zu zumindest einer Verzögerungskammer und einer gemeinsamen Leitung in Fluidverbindung mit der Vorverschiebungskammer und der Verzögerungskammer mit Vorverschiebungs- und Verzögerungs-Rückschlagventilen strömen kann, so dass die Rotoranordnung durch Nockendrehmomentbetätigung zumindest einer Vorverschiebungskammer und zumindest einer Verzögerungskammer und bewegt wird und in einer Phasenwinkelzwischenstellung relativ zu der Gehäuseanordnung gehalten wird.
System nach Anspruch 5, wobei der Arretierkreis zwischen der offenen Stellung und der geschlossenen Stellung durch ein pilotgesteuertes Ventil schaltbar ist.
System nach Anspruch 7, wobei das pilotgesteuerte Ventil ferner einen Schieber mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende umfasst, wobei das erste Ende der erste Sperrstift ist und in die erste Ausnehmung passt.
System nach Anspruch 1, wobei, wenn das Steuerventil zu dem Vorverschiebungsmodus oder der Haltestellung hin bewegt wird, der erste Sperrstift in die nicht gesperrte Stellung bewegt wird.
System nach Anspruch 1, wobei das Steuerventil ferner ein Einlass-Rückschlagventil umfasst.
System nach Anspruch 1, wobei die erste Ausnehmung eine innere Endplatte der Gehäuseanordnung ist, und die zweite Ausnehmung eine äußere Endplatte der Gehäuseanordnung ist.
System nach Anspruch 1, wobei das Steuerventil sich von dem Versteller entfernt befindet.
System nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend eine erste Sperrstiftfeder zum Vorspannen des ersten Sperrstifts zu der ersten Ausnehmung hin, und eine zweite Sperrstiftfeder zum Vorspannen des zweiten Sperrstifts von der zweiten Ausnehmung in der Gehäuseanordnung weg.
Nockensteuerungssystem mit einem Versteller für einen Verbrennungsmotor, umfassend eine Gehäuseanordnung mit einem äußeren Umfang zur Aufnahme von Antriebskraft, und eine Rotoranordnung, die koaxial innerhalb der Gehäuseanordnung zur Verbindung mit der Nockenwelle angeordnet ist, mit einer Vielzahl von Flügeln, wobei die Gehäuseanordnung und die Rotoranordnung zumindest eine Kammer definieren, die durch einen Flügel in eine Vorverschiebungskammer mit einer Vorverschiebungswand und eine Verzögerungskammer mit einer Verzögerungswand getrennt ist, wobei der Flügel innerhalb der Kammer dazu dient, die relative Winkelstellung der Gehäuseanordnung und der Rotoranordnung zu verschieben, wenn Fluid an die Vorverschiebungskammer oder die Verzögerungskammer zugeführt wird, wobei das System umfasst: ein Steuerventil zum Leiten von Fluid von einem Fluideingang zu und von der Vorverschiebungskammer und der Verzögerungskammer durch eine Vorverschiebungsleitung, eine Verzögerungsleitung, eine mit dem Fluideingang gekoppelte Versorgungsleitung und eine Ablassleitung; wobei das Steuerventil in einen öldruckbetätigten Modus beweglich ist, der umfasst: einen Vorverschiebungsmodus, in dem Fluid von dem Fluideinlass zu der Vorverschiebungskammer geleitet wird und Fluid von der Verzögerungskammer zu der Ablaufleitung geleitet wird, einen Verzögerungsmodus, in dem Fluid von dem Fluideinlass zu der Verzögerungskammer geleitet wird und Fluid von der Vorverschiebungskammer an den Sumpf geleitet wird, eine Haltestellung, in der Fluid an die Vorverschiebungskammer und die Verzögerungskammer geleitet wird, einen Verzögerungs-Sperrmodus, in dem der Flügel benachbart zu der Vorverschiebungswand ist, und einen Vorverschiebungs-Sperrmodus, in dem Flügel benachbart zu der Verzögerungswand ist; und einen ersten Sperrstift, der verschiebbar in der Rotoranordnung angeordnet ist und über einen Vorverschiebungs-Sperranschluss in Kommunikation mit der Vorverschiebungskammer steht, wobei der erste Sperrstift innerhalb der Rotoranordnung aus einer gesperrten Stellung, in der ein Endabschnitt des ersten Sperrstifts durch Druck von der Vorverschiebungskammer über den Vorverschiebungs-Sperranschluss in eine erste Ausnehmung der Gehäuseanordnung eingreift, in eine nicht gesperrte Stellung beweglich ist, in der der Endabschnitt durch eine erste Sperrstiftfeder von der ersten Ausnehmung der Gehäuseanordnung weg federvorgespannt ist, einen zweiten Sperrstift, der verschiebbar in der Rotoranordnung angeordnet ist und über einen Sperranschluss in Kommunikation mit der Verzögerungskammer steht, wobei der zweite Sperrstift innerhalb der Rotoranordnung aus einer gesperrten Stellung, in der ein Endabschnitt des zweiten Sperrstifts durch Druck von der Verzögerungskammer über den Sperranschluss in eine zweite Ausnehmung der Gehäuseanordnung eingreift, in eine nicht gesperrte Stellung beweglich ist, in der der Endabschnitt durch eine erste Sperrstiftfeder von der ersten Ausnehmung der Gehäuseanordnung weg federvorgespannt ist; wobei, wenn das Steuerventil in dem Verzögerungs-Sperrmodus ist, Fluid von der Verzögerungskammer durch den Verzögerungs-Sperranschluss strömt, um den zweiten Sperrstift in eine gesperrte Stellung zu bewegen, was die relative Winkelstellung der Gehäuseanordnung und der Rotoranordnung sperrt, und der erste Sperrstift durch Druck durch die erste Sperrstiftfeder in eine nicht gesperrte Stellung bewegt wird; und wobei, wenn das Steuerventil in dem Vorverschiebungs-Sperrmodus ist, Fluid von der Vorverschiebungskammer durch den Vorverschiebungs-Sperranschluss strömt, um den ersten Sperrstift in eine gesperrte Stellung zu bewegen, wodurch die relative Winkelstellung der Gehäuseanordnung und der Rotoranordnung gesperrt wird, und der zweite Sperrstift durch die zweite Sperrstiftfeder in eine nicht gesperrte Stellung bewegt wird.
System nach Anspruch 14, wobei das Steuerventil ferner ein Einlass-Rückschlagventil umfasst.
Nockensteuerungssystem mit einem Versteller für einen Verbrennungsmotor, umfassend eine Gehäuseanordnung mit einem äußeren Umfang zur Aufnahme von Antriebskraft, und eine Rotoranordnung, die koaxial innerhalb der Gehäuseanordnung zur Verbindung mit der Nockenwelle angeordnet ist, mit einer Vielzahl von Flügeln, wobei die Gehäuseanordnung und die Rotoranordnung zumindest eine Kammer definieren, die durch einen Flügel in eine Vorverschiebungskammer mit einer Vorverschiebungswand und eine Verzögerungskammer mit einer Verzögerungswand getrennt ist, wobei der Flügel innerhalb der Kammer dazu dient, die relative Winkelstellung der Gehäuseanordnung und der Rotoranordnung zu verschieben, wenn Fluid an die Vorverschiebungskammer oder die Verzögerungskammer zugeführt wird, wobei das System umfasst: ein Steuerventil zum Leiten von Fluid von einem Fluideingang zu und von der Vorverschiebungskammer und der Verzögerungskammer durch eine Vorverschiebungsleitung, eine Verzögerungsleitung, eine mit dem Fluideingang gekoppelte Versorgungsleitung und eine Ablassleitung; wobei das Steuerventil in einen öldruckbetätigten Modus beweglich ist, der umfasst: einen Vorverschiebungsmodus, in dem Fluid von dem Fluideinlass zu der Vorverschiebungskammer geleitet wird und Fluid von der Verzögerungskammer zu der Ablaufleitung geleitet wird, einen Verzögerungsmodus, in dem Fluid von dem Fluideinlass zu der Verzögerungskammer geleitet wird und Fluid von der Vorverschiebungskammer an den Sumpf geleitet wird, eine Haltestellung, in der Fluid an die Vorverschiebungskammer und die Verzögerungskammer geleitet wird, und einen Vorverschiebungs-Sperrmodus, in dem der Flügel benachbart zu der Verzögerungswand ist; einen ersten Sperrstift, der verschiebbar in der Rotoranordnung angeordnet ist, wobei der erste Sperrstift innerhalb der Rotoranordnung von einer gesperrten Stellung, in der ein Endabschnitt des ersten Sperrstifts in eine erste Ausnehmung der Gehäuseanordnung eingreift, in eine nicht gesperrte Stellung beweglich ist, in der der Endabschnitt nicht in die erste Ausnehmung der Gehäuseanordnung eingreift, wobei die erste Ausnehmung in Fluidverbindung mit der Versorgungsleitung steht; und einen zweiten Sperrstift, der verschiebbar in der Rotoranordnung angeordnet ist und über einen Sperranschluss in Kommunikation mit der Verzögerungskammer steht, wobei der zweite Sperrstift innerhalb der Rotoranordnung aus einer gesperrten Stellung, in der ein Endabschnitt des zweiten Sperrstifts durch Druck von der Vorverschiebungskammer in eine zweite Ausnehmung der Gehäuseanordnung über den Sperranschluss eingreift, in eine nicht gesperrte Stellung beweglich ist, in der der Endabschnitt federvorgespannt ist, um nicht in die zweite Ausnehmung der Gehäuseanordnung einzugreifen; und wobei, wenn das Steuerventil in dem Vorverschiebungs-Sperrmodus ist, Fluid von der Vorverschiebungskammer durch den Sperranschluss strömt, um den zweite Sperrstift in eine gesperrte Stellung zu bewegen, was die relative Winkelstellung der Gehäuseanordnung und der Rotoranordnung sperrt, und der erste Sperrstift durch Druck der von der Versorgungsleitung zugeführt wird, in eine nicht gesperrte Stellung bewegt wird.