DE102019132075A1 - Nockenwellenverstellsystem mit zwei Nockenwellenverstellern sowie Verbrennungskraftmaschine mit Nockenwellenverstellsystem - Google Patents

Nockenwellenverstellsystem mit zwei Nockenwellenverstellern sowie Verbrennungskraftmaschine mit Nockenwellenverstellsystem Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Nockenwellenverstellsystem (1) für einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang, mit einem ersten Nockenwellenversteller (2) des Flügelzellentyps, wobei der erste Nockenwellenversteller (2) ein mit zur Verstellung des ersten Nockenwellenverstellers (2) mit Hydraulikmittel druckbeaufschlagbare ersten Teilkammern verbundenes Reservoir (5) zur Bevorratung von Hydraulikmittel besitzt, und einem zweiten Nockenwellenversteller (6) des Flügelzellentyps, der zur Verstellung des zweiten Nockenwellenversteller (6) mit Hydraulikmittel druckbeaufschlagbare zweite Teilkammern besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Teilkammern so über einen Hydraulikkanal (9) mit dem Reservoir (5) verbunden sind, dass aus dem zweiten Nockenwellenversteller (6) verdrängtes Hydraulikmittel den ersten Teilkammern zuführbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Nockenwellenverstellsystem für einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang. Das Nockenwellenverstellsystem weist einen ersten Nockenwellenversteller zum Verstellen der Phasenlage einer Einlassnockenwelle (oder einer Auslassnockenwelle) gegenüber einer Kurbelwelle auf. Der erste Nockenwellenversteller besitzt einen Stator, einen relativ zu dem Stator verdrehbaren Rotor, zwischen dem Stator und dem Rotor ausgebildete, jeweils in zwei Teilkammern unterteilte, Arbeitskammern, die zur Verstellung des Rotors relativ zu dem Stator mit Hydraulikmittel beaufschlagbar sind, sowie ein mit den Arbeitskammern verbundenes Reservoir zur Bevorratung von Hydraulikmittel, um bei Vorhandensein eines Unterdrucks in einer der Arbeitskammern dieser Arbeitskammer Hydraulikmittel aus dem Reservoir zuzuführen. Das Nockenwellenverstellsystem weist einen zweiten Nockenwellenversteller zum Verstellen der Phasenlage einer Auslassnockenwelle (oder der Einlassnockenwelle) gegenüber der Kurbelwelle auf. Der zweite Nockenwellenversteller besitzt einen Stator, einen relativ zu dem Stator verdrehbaren Rotor, zwischen dem Stator und dem Rotor ausgebildete, jeweils in zwei Teilkammern unterteilte, Arbeitskammern, die zur Verstellung des Rotors relativ zu dem Stator mit Hydraulikmittel beaufschlagbar sind. Mit anderen Worten betrifft die Erfindung demnach ein Nockenwellenverstellsystem mit einem als Smartphaser ausgebildeten ersten Nockenwellenversteller, der ein druckloses Hydraulikmittel-Reservoir, über das Hydraulikmittel mit Umgebungsdruck in unterdruckbeaufschlagte Arbeitskammern zuführbar ist, besitzt, und einem als Standard-Nockenwellenversteller ausgebildeten zweiten Nockenwellenversteller, bei dem das druckbeaufschlagte Hydraulikmittel direkt über das Steuerventil den Teilkammern zuführbar ist. Zudem betrifft die Erfindung eine Verbrennungskraftmaschine mit einem solchen Nockenwellenverstellsystem.
  • Aus dem Stand der Technik sind bereits solche Nockenwellenversteller des Flügelzellentyps bekannt. Zur Verstellung des Drehwinkels/der Phasenlage der Nockenwelle können die auf die Nockenwelle wirkenden Wechselmomente genutzt werden, was auch als nockenwellenmomentbetätigte Verstellung (camshaft torque actuated (CTA)) bezeichnet wird. Dabei wird das Hydraulikmittel aus einer Teilkammer durch die auf die Nockenwelle wirkenden Wechselmomente über einen Bypass in die jeweils andere Teilkammer geleitet. Alternativ oder zusätzlich kann zur Verstellung des Drehwinkels/der Phasenlage der Nockenwelle eine externe Hydraulikmittelzufuhr, wie eine Pumpe, genutzt werden, was auch als öldruckbetätigte Verstellung (oil pressure actuated (OPA)) bezeichnet wird. Dabei wird die eine Teilkammer durch die Hydraulikmittelzufuhr druckbeaufschlagt und die andere Teilkammer mit einem drucklosen Tank/Reservoir zur Hydraulikmittelabfuhr verbunden.
  • Auch sind bereits als sogenannte Smartphaser ausgebildete Nockenwellenversteller bekannt, die zusätzlich ein mit den Teilkammern über Rückschlagventile verbundenes (Hydraulikmittel-) Reservoir / Speicher aufweisen. In dem Reservoir wird Hydraulikmittel von einem Zentralventil, das zur Steuerung der Verstellung eingesetzt wird, während des Verstellvorgangs aufgefangen und gesammelt. Zusätzlich gelangt Hydraulikmittel durch die Leckage im Zentralventil und im Nockenwellenversteller selbst in das Reservoir. Ein großer Vorteil von Smartphaser-Systemen liegt darin, dass das OPA-Verstellungsprinzip, bei dem die Verstellung des Rotors relativ zu dem Stator durch Druckbeaufschlagen bzw. Druckentlasten der Teilkammern realisiert ist, und das CTA-Verstellungsprinzip, bei dem die Verstellung des Rotors relativ zu dem Stator durch die Nockenwellenmomente gesteuert ist, kombiniert werden können. Dadurch können im Gegensatz zu einem herkömmlichen Nockenwellenversteller ohne zusätzliches Hydraulikreservoir größere Verstellgeschwindigkeiten und kleinere Rückschwingwinkel während des Verstellvorgangs mit kleineren Mengen an Hydraulikmittel realisiert werden.
  • Zum Beispiel offenbart die DE 10 2017 109 139 A1 einen hydraulischen Nockenwellenversteller zur Verstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen eines Verbrennungsmotors, mit einem Stator, welcher synchron mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors drehbar ist, und einem verdrehbar zum Stator angeordneten Rotor, welcher synchron mit einer Nockenwelle drehbar ist, wobei an dem Stator mehrere Stege vorgesehen sind, welche einen Ringraum zwischen dem Stator und dem Rotor in eine Mehrzahl von Druckräumen unterteilen, wobei der Rotor eine Rotornabe und eine Mehrzahl von sich aus der Rotornabe radial nach außen erstreckender Flügel aufweist, welche die Druckräume in zwei Gruppen von jeweils mit einem in einem Druckmittelkreislauf zu- oder abströmenden Druckmittel beaufschlagbaren Arbeitskammern mit einer unterschiedlichen Wirkrichtung unterteilen, sowie mit einem Druckmittelspeicher zur Bevorratung des hydraulischen Druckmittels.
  • Der Stand der Technik hat jedoch immer den Nachteil, dass durch die oszillierende Bewegung des Rotors im geregelten Zustand des Nockenwellenverstellers ein wechselnder Unterdruck in den Teilkammern, d.h. in der A-Kammer und der B-Kammer, erzeugt wird, so dass das Hydraulikmittel aus dem Reservoir herausgesaugt wird. Die eine Versorgung des Reservoirs mit Hydraulikmittel im geregelten Zustand über das Zentralventil nur eingeschränkt stattfindet, kann es somit zu einer Verringerung des Füllstands und sogar zum Ansaugen von Luft in die Teilkammern kommen. Dies wiederum verstärkt die Oszillationen des Nockenwellenverstellers im geregelten Zustand, da durch die Kompressibilität der Luft ein der Verstellung entgegenwirkendes Moment verringert wird und dadurch ein Rückschwingen in den Teilkammern vergrößert wird.
  • Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern. Insbesondere soll die Versorgung des Reservoirs mit Hydraulikmittel verbessert werden, so dass ein Mindestölniveau realisiert ist und insbesondere vermieden werden, dass Luft in die Teilkammern des Nockenwellenverstellers gelangen kann.
  • Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die zweiten Teilkammern des zweiten Nockenwellenverstellers so über einen Hydraulikkanal/eine Hydraulikleitung/Leitung mit dem Reservoir verbunden sind, dass aus dem zweiten Nockenwellenversteller verdrängtes Hydraulikmittel/Öl den ersten Teilkammern des ersten Nockenwellenverstellers zuführbar ist.
  • Dies hat den Vorteil, dass das verbrauchte/verwendete Hydraulikmittel zum Reservoir des ersten Nockenwellenverstellers transportiert und dort von dem ersten Nockenwellenversteller weitergenutzt werden kann. Die Restenergie des Hydraulikmittels kann dabei in potentielle Energie umgewandelt werden. So wird das Hydraulikmittel, das sonst ungenutzt in die Motorölwanne abfließen würde, noch genutzt. Somit kann sichergestellt werden, dass das Hydraulikmittelniveau in dem Reservoir immer ausreichend hoch ist, da im geregelten Betrieb des Nockenwellenverstellsystems Hydraulikmittel aus dem zweiten Nockenwellenversteller zugeführt wird.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der zweite Nockenwellenversteller ein Steuerventil, das die zweiten Teilkammern je nach Schaltstellung des Steuerventil mit einem Pumpenanschluss oder mit einem Tankanschluss verbindet, besitzen, wobei der Tankanschluss des Steuerventils des zweiten Nockenwellenverstellers über den Hydraulikkanal mit dem Reservoir des ersten Nockenwellenverstellers verbunden ist. Somit wird das Hydraulikmittel an einer geeigneten Stelle des zweiten Nockenwellenverstellers abgegriffen und von dort dem zweiten Nockenwellenversteller zugeführt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Steuerventil des zweiten Nockenwellenverstellers als ein Cartridge-Ventil oder als ein Zentralventil ausgebildet sein. In beiden Fällen kann der Tankanschluss jeweils in vorteilhafter Weise mit dem Reservoir verbunden werden.
  • Gemäß der vorteilhaften Weiterbildung kann zwischen einem das Zentralventil betätigenden Zentralmagneten und dem Zentralventil ein Auffangbehälter zum Auffangen von Leckage-Hydraulikmittel angeordnet sein. Somit wird zum einen das Leckage-Hydraulikmittel daran gehindert in die Umgebung zu gelangen und zum anderen kann das Leckage-Hydraulikmittel aus dem Auffangbehälter sinnvoll weitertransportiert werden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn ein Leckagespaltausgang zwischen dem Zentralventil und dem Zentralmagneten mittels eines Auffangbehälters gekapselt und das dort gesammelte Hydraulikmittel über den Hydraulikkanal zum Reservoir des ersten Nockenwellenverstellers geleitet wird. Vorzugsweise kann der Spalt zwischen dem Zentralmagneten und dem Auffangbehälter über eine Dichtung zur Umgebung abgedichtet sein.
  • Besonders bevorzugt ist es demnach, wenn der Auffangbehälter indirekt oder vorzugsweise direkt mit dem Reservoir verbunden ist. Somit kann die potentielle Energie des Leckage-Hydraulikmittels noch genutzt werden, um das Hydraulikmittel in das Reservoir zu führen.
  • Auch ist es von Vorteil, wenn der Auffangbehälter über den Hydraulikkanal oder einen separaten zweiten Hydraulikkanal mit dem Reservoir verbunden ist. Das heißt also, dass sowohl das Leckage-Hydraulikmittel als auch das aus den Teilkammern des zweiten Nockenwellenversteller verdrängte Hydraulikmittel zur Versorgung des Reservoirs weiternutzbar ist. Wenn ein gemeinsamer Hydraulikkanal genutzt wird, ergibt sich eine besonders kompakte Bauweise.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Hydraulikkanal in einem vorderen statorfesten Deckel des ersten Nockenwellenverstellers oder des zweiten Nockenwellenverstellers angeordnet sein. Die Leitung kann also in dem sogenannten Frontcover bauraumneutral untergebracht werden.
  • Alternativ oder zusätzlich ist es von Vorteil, wenn das Nockenwellenverstellsystem einen Primärtriebkasten besitzt, in dem der erste Nockenwellenversteller und/oder der zweite Nockenwellenversteller angeordnet sind/ist, wobei der Hydraulikkanal in dem Primärtriebkasten angeordnet ist. Das heißt also, dass der Hydraulikkanal als eine separate Leitung innerhalb des Primärtriebkastens ausgebildet werden kann.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch eine Verbrennungskraftmaschine mit einem erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellsystem gelöst, wobei der Hydraulikkanal in der Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist. Das heißt also, dass der Hydraulikkanal durch einen Ölkanal im Motor gebildet sein kann.
  • Zudem ist es zweckmäßig, wenn die Verbrennungskraftmaschine ein Motorgehäuse besitzt, wobei der Hydraulikkanal außerhalb des Motorgehäuses angeordnet ist. Die Ausbildung des Hydraulikkanals kann demnach in vorteilhafter Weise an jeden vorhandenen Bauraum angepasst werden.
  • Alternativ oder zusätzlich kann der Hydraulikkanal durch eine Kombination einer Leitung, die im Frontcover integriert ist, eines Ölkanals im Motor und/oder einer separaten Leitung innerhalb des Primärtriebkastens oder außerhalb des Motorgehäuses ausgebildet sein.
  • Mit anderen Worten betrifft die Erfindung ein Nockenwellenverstellsystem, bei der das Hydraulikmittel eines Nockenwellenverstellers weiterbenutzt wird. Insbesondere betrifft die Erfindung ein DOHC-System (double overhead camshaft System) mit zwei Nockenwellenverstellern. Dabei ist vorzugsweise der eine Nockenwellenversteller als ein Smartphaser, d.h. als ein Nockenwellenversteller mit einem drucklosen Zusatzspeicher/Reservoir, ausgebildet und der andere Nockenwellenversteller als ein Standard-Versteller, d.h. als ein Nockenwellenversteller ohne einen drucklosen Zusatzspeicher/Reservoir, ausgebildet. Ein Smartphaser benötigt das Hydraulikmittel in seinem Reservoir unter Umgebungsdruck, so dass das Hydraulikmittel in die Arbeitskammern eingesaugt werden kann. Erfindungsgemäß kann das von dem Standard-Versteller verwendete Hydraulikmittel zum Reservoir des Smartphasers transportiert und von dem Smartphaser verwendet werden. Somit kann die Restenergie des Hydraulikmittels des Standard-Verstellers in potentielle Energie umgewandelt werden. Das Hydraulikmittel fließt demnach nicht in eine Motorölwanne ab, so dass die noch vorhandene Energie dissipiert, sondern wird in Richtung des Reservoirs des Smartphasers gefördert und dem Reservoir zur Verfügung gestellt. Dies hat zur Folge, dass dem Reservoir eine größere Menge an Hydraulikmittel bereitsteht, so dass die Gefahr, dass Luft in die Arbeitskammern eingesaugt wird, verringert wird und der als Smartphaser ausgebildete Nockenwellenversteller länger im geregelten Zustand bleiben kann.
  • Beispielsweise kann ein erfindungsgemäßer Volumenstrom dadurch realisiert sein, dass aus einem Ventil, wie einem Cartridge Ventil oder einem Zentralventil, eines (Standard-)Nockenwellenverstellers über eine Hydraulikmittel-/Ölleitung bzw. ein Hydraulikmittel-/Ölkanal das Hydraulikmittel/Öl zum Reservoir eines als Smartphaser ausgebildeten Nockenwellenverstellers gefördert wird. Das verbrauchte Öl des Standard-Verstellers, das bisher direkt in einen Tank zurückgeleitet wurde, wird demnach nun zum Reservoir des Smartphasers gefördert. Wenn der Standard-Nockenwellenversteller (sowie auch der Smartphaser) ein Zentralventil zur Steuerung der Druckbeaufschlagung besitzen, wird das verbrauchte Öl nach der Verwendung gesammelt und zum Smartphaser gefördert. Dabei wird ein Leckagespaltausgang zwischen dem Zentralventil und einem das Zentralventil aktuierenden Zentralmagneten mittels eines Auffangbehälters gekapselt und das dort gesammelte Öl über die Ölleitung/den Ölkanal zum Reservoir des Smartphasers geleitet. Vorzugsweise kann der Spalt zwischen dem Magnet und der Kapselung über eine Dichtung zur Umgebung abgedichtet sein.
  • Bevorzugt ist es, wenn die Ölleitung in einem vorderen Deckel des Standard-Nockenwellenverstellers integriert ist und/oder wenn der Ölkanal im Motor angeordnet ist und/oder wenn die Ölleitung als eine separate Leitung, die innerhalb eines Primärtriebkastens oder außerhalb eines Motorgehäuses angeordnet ist, ausgebildet ist. Mit anderen Worten kann die Erfindung auch in allen Verstellsystemen in Zugmitteltrieben, die für die Funktion das Hydraulikmittel unter Umgebungsbedingungen brauchen, eingesetzt werden, wie zum Beispiel in Smart-Verstellsystemen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
    • 1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellsystems mit einem als Smartphaser ausgebildeten Nockenwellenversteller und einem als Standard-Versteller ausgebildeten Nockenwellenversteller,
    • 2 eine Längsschnittdarstellung des als Smartphaser ausgebildeten Nockenwellenverstellers, und
    • 3 eine Längsschnittdarstellung des als Standard-Versteller ausgebildeten Nockenwellenverstellers.
  • Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt das Prinzip des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellsystems 1. Das Nockenwellenverstellsystem 1 wird in einem Kraftfahrzeug-Antriebsstrang eingesetzt. Insbesondere ist das Nockenwellenverstellsystem 1 als ein double overhead camshaft System (DOHC-System) ausgebildet
  • Das Nockenwellenverstellsystem 1 weist einen ersten hydraulischen Nockenwellenversteller 2 auf. Beispielsweise kann der erste Nockenwellenversteller 2 zum Verstellen der Phasenlage einer Einlassnockenwelle (oder einer Auslassnockenwelle) gegenüber einer Kurbelwelle eingesetzt werden. Der erste Nockenwellenversteller 2 ist in 2 näher dargestellt. Der erste Nockenwellenversteller 2 ist als ein Nockenwellenversteller des Flügelzellentyps ausgebildet. Der erste Nockenwellenversteller 2 besitzt einen ersten Stator 3 und einen relativ zu dem ersten Stator 3 in einem begrenzten Winkelbereich verdrehbaren ersten Rotor 4. Zwischen dem ersten Stator 3 und dem ersten Rotor 4 sind erste Arbeitskammern ausgebildet. Die ersten Arbeitskammern sind zur Verstellung des ersten Rotors 4 relativ zu dem ersten Stator 3 mit Hydraulikmittel beaufschlagbar. Die ersten Arbeitskammern sind durch radial nach außen abstehende Flügel des ersten Rotors 4 jeweils in zwei Teilkammern, eine A-Kammer und eine B-Kammer, unterteilt. Je nach Wirkungsrichtung bei der Verstellung wird die A-Kammer oder die B-Kammer mit Hydraulikmittel beaufschlagt und die jeweils andere der A-Kammer und der B-Kammer druckentlastet. Der erste Nockenwellenversteller 2 besitzt ein mit den ersten Arbeitskammern verbundenes Reservoir 5 zur Bevorratung von Hydraulikmittel. Dadurch wird bei Vorhandensein eines Unterdrucks in einer der Arbeitskammern dieser Arbeitskammer bzw. dieser Teilkammer Hydraulikmittel aus dem Reservoir 5 zur Verfügung gestellt. Das Reservoir 5 ist über jeweils ein Rückschlagventil mit der A-Kammer und mit der B-Kammer verbunden. Der erste Nockenwellenversteller 2 ist also als ein sogenannter Smartphaser ausgebildet.
  • Das Nockenwellenverstellsystem 1 weist einen zweiten hydraulischen Nockenwellenversteller 6 auf. Beispielsweise kann der zweite Nockenwellenversteller 5 zum Verstellen der Phasenlage einer Auslassnockenwelle (oder einer Einlassnockenwelle) gegenüber der Kurbelwelle eingesetzt werden. Der zweite Nockenwellenversteller 6 ist in 3 näher dargestellt. Der zweite Nockenwellenversteller 6 ist als ein Nockenwellenversteller des Flügelzellentyps ausgebildet. Der zweite Nockenwellenversteller 6 besitzt einen zweiten Stator 7 und einen relativ zu dem zweiten Stator 7 in einem begrenzten Winkelbereich verdrehbaren zweiten Rotor 8. Zwischen dem zweiten Stator 7 und dem zweiten Rotor 8 sind zweite Arbeitskammern ausgebildet. Die zweiten Arbeitskammern sind zur Verstellung des zweiten Rotors 8 relativ zu dem zweiten Stator 7 mit Hydraulikmittel beaufschlagbar. Die zweiten Arbeitskammern sind durch radial nach außen abstehende Flügel des zweiten Rotors 8 jeweils in zwei zweite Teilkammern, eine A-Kammer und eine B-Kammer, unterteilt. Je nach Wirkungsrichtung bei der Verstellung wird die A-Kammer oder die B-Kammer mit Hydraulikmittel beaufschlagt und die jeweils andere der A-Kammer und der B-Kammer druckentlastet.
  • Erfindungsgemäß sind die A-Kammer und die B-Kammer des zweiten Nockenwellenverstellers 6 so über einen Hydraulikkanal 9 mit dem Reservoir 5 des ersten Nockenwellenverstellers 2 verbunden, dass aus dem zweiten Nockenwellenversteller 6 verdrängtes Hydraulikmittel der A-Kammer und der B-Kammer des ersten Nockenwellenverstellers 2 zuführbar ist. Das heißt also, dass das verwendete/verdrängte Hydraulikmittel des zweiten Nockenwellenverstellers 6 weitergenutzt wird und dem Reservoir 5 des ersten Nockenwellenverstellers 2 zugeführt wird. Der Hydraulikkanal 9 kann in einem vorderen Deckel des ersten Nockenwellenverstellers integriert sein und/oder im Motor angeordnet sein und/oder als eine separate Leitung, die innerhalb eines Primärtriebkastens oder außerhalb eines Motorgehäuses angeordnet ist, ausgebildet sein, auch wenn der Hydraulikkanal 9 in der 1 nur schematisch angedeutet ist.
  • Der zweite Nockenwellenversteller 6 besitzt ein Steuerventil 10, das die zweiten Arbeitskammern des zweiten Nockenwellenverstellers 6 je nach Schaltstellung des Steuerventils 10 mit einem Pumpenanschluss 11 oder mit einem Tankanschluss 12 verbindet. Erfindungsgemäß ist der Tankanschluss 12 des Steuerventils 10 des zweiten Nockenwellenverstellers 6 demnach über den Hydraulikkanal 9 mit dem Reservoir 5 des ersten Nockenwellenverstellers 2 verbunden.
  • Das Steuerventil 10 ist in der in 1 dargestellten Ausführungsform als ein Cartridge-Ventil 13 ausgebildet. Alternativ kann das Steuerventil 10 auch als ein Zentralventil ausgebildet sein, auch wenn dies nicht dargestellt ist. Das Cartridge-Ventil 13 weist einen A-Anschluss 14, der mit der A-Kammer des zweiten Nockenwellenverstellers 6 verbunden ist, und einen B-Anschluss 15, der mit der B-Kammer des zweiten Nockenwellenverstellers 6 verbunden ist, auf. Je nach Schaltstellung des Steuerventils 10 werden somit der A-Anschluss 14 bzw. der B-Anschluss 15 mit dem Pumpenanschluss 11 bzw. mit dem Tankanschluss 12 verbunden.
  • Das Nockenwellenverstellsystem 1 weist den ersten Nockenwellenversteller 2 und den zweiten Nockenwellenversteller 6 auf, die über ein Zugmittel 16 von der Kurbelwelle oder einer mit der Kurbelwelle drehgekoppelten Welle 17 angetrieben werden. Das Zugmittel 16 ist zur Drehmomenteinleitung mit dem ersten Stator 3 bzw. mit dem zweiten Stator 7 verbunden.
  • Der erste Nockenwellenversteller 2 besitzt ein als Zentralventil 18 ausgebildetes Steuerventil, das die ersten Teilkammern je nach Schaltstellung des Zentralventils 18 mit Hydraulikmittel beaufschlagt oder druckentlastet. Der erste Rotor 4 ist mit einer Nockenwelle 19 verbunden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Nockenwellenverstellsystem
    2
    erster Nockenwellenversteller
    3
    Stator
    4
    Rotor
    5
    Reservoir
    6
    zweiter Nockenwellenversteller
    7
    zweiter Stator
    8
    zweiter Rotor
    9
    Hydraulikkanal
    10
    Steuerventil
    11
    Pumpenanschluss
    12
    Tankanschluss
    13
    Cartridge-Ventil
    14
    A-Anschluss
    15
    B-Anschluss
    16
    Zugmittel
    17
    Welle
    18
    Zentralventil
    19
    Nockenwelle
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102017109139 A1 [0004]

Claims (10)

  1. Nockenwellenverstellsystem (1) für einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang, mit einem ersten Nockenwellenversteller (2) des Flügelzellentyps, der einen ersten Stator (3), einen relativ zu dem ersten Stator (3) verdrehbaren ersten Rotor (4), zwischen dem ersten Stator (3) und dem ersten Rotor (4) ausgebildete, in jeweils zwei erste Teilkammern unterteilte, erste Arbeitskammern, wobei die ersten Teilkammern zur Verstellung des ersten Rotors (4) relativ zu dem ersten Stator (3) mit Hydraulikmittel beaufschlagbar sind, sowie ein mit den ersten Teilkammern verbundenes Reservoir (5) zur Bevorratung von Hydraulikmittel, um bei Vorhandensein eines Unterdrucks in einer der ersten Teilkammern dieser Teilkammer Hydraulikmittel aus dem Reservoir (5) zuzuführen, besitzt, und einem zweiten Nockenwellenversteller (6) des Flügelzellentyps, der einen zweiten Stator (7), einen relativ zu dem zweiten Stator (7) verdrehbaren zweiten Rotor (8) sowie zwischen dem zweiten Stator (7) und dem zweiten Rotor (8) ausgebildete, in jeweils zwei erste Teilkammern unterteilte, zweite Arbeitskammern, wobei die zweiten Teilkammern zur Verstellung des zweiten Rotors (8) relativ zu dem zweiten Stator (7) mit Hydraulikmittel beaufschlagbar sind, besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Teilkammern so über einen Hydraulikkanal (9) mit dem Reservoir (5) verbunden sind, dass aus dem zweiten Nockenwellenversteller (6) verdrängtes Hydraulikmittel den ersten Teilkammern zuführbar ist.
  2. Nockenwellenverstellsystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Nockenwellenversteller (6) ein Steuerventil (10), das die zweiten Teilkammern je nach Schaltstellung des Steuerventils (10) mit einem Pumpenanschluss (11) oder mit einem Tankanschluss (12) verbindet, besitzt, wobei der Tankanschluss (12) des Steuerventils (10) über den Hydraulikkanal (9) mit dem Reservoir (5) des ersten Nockenwellenverstellers (2) verbunden ist.
  3. Nockenwellenverstellsystem (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (10) des zweiten Nockenwellenverstellers (6) als ein Cartridge-Ventil (13) oder als ein Zentralventil ausgebildet ist.
  4. Nockenwellenverstellsystem (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem das Zentralventil betätigenden Zentralmagneten und dem Zentralventil ein Auffangbehälter zum Auffangen von Leckage-Hydraulikmittel angeordnet ist.
  5. Nockenwellenverstellsystem (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Auffangbehälter mit dem Reservoir (5) verbunden ist.
  6. Nockenwellenverstellsystem (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Auffangbehälter über den Hydraulikkanal (9) oder einen separaten zweiten Hydraulikkanal mit dem Reservoir (5) verbunden ist.
  7. Nockenwellenverstellsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikkanal in einem vorderen statorfesten Deckel des zweiten Nockenwellenverstellers (6) angeordnet ist.
  8. Nockenwellenverstellsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Nockenwellenverstellsystem (1) einen Primärtriebkasten besitzt, in dem der erste Nockenwellenversteller (2) und/oder der zweite Nockenwellenversteller (6) angeordnet sind/ist, wobei der Hydraulikkanal (9) in dem Primärtriebkasten angeordnet ist.
  9. Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, mit einem Nockenwellenverstellsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Hydraulikkanal (9) in der Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist.
  10. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungskraftmaschine ein Motorgehäuse besitzt, wobei der Hydraulikkanal (9) außerhalb des Motorgehäuses angeordnet ist.
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DE102008002480A1 (de) * 2008-06-17 2009-12-24 Robert Bosch Gmbh Hydraulikeinrichtung zum Verändern der Drehwinkellage einer Nockenwelle
DE102011116130A1 (de) * 2011-10-15 2013-04-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine
DE102017109139B3 (de) 2017-04-28 2018-06-07 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hydraulischer Nockenwellenversteller sowie ein Verfahren zur Ansteuerung eines hydraulischen Nockenwellenverstellers
DE102017113361B3 (de) * 2017-06-19 2018-09-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hydraulischer Nockenwellenversteller und Verfahren zum Betreiben des hydraulischen Nockenwellenverstellers

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