DE112013005398T5 - Durch einen Elektromotor angetriebener Nockenversteller mit einfachem Planetenradsatz - Google Patents
Durch einen Elektromotor angetriebener Nockenversteller mit einfachem Planetenradsatz Download PDFInfo
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Abstract
Ein Nockenversteller (10) verstellt dynamisch eine Drehbeziehung einer Nockenwelle (24) eines Verbrennungsmotors zu einer Motorkurbelwelle (34). Ein Nockenwellenkettenrad (20) kann durch ein Endlosschleifenleistungsübertragungselement, das mit einem zur Drehung mit der Motorkurbelwelle (34) befestigten Antriebskettenrad (36) verbunden ist, angetrieben werden. Der Nockenversteller (10) kann einen Planetenradantriebsstrang (12) mit einem zur Drehung mit dem Nockenwellenkettenrad (20) verbundenen zentral positionierten Sonnenrad (14), einem zur Drehung mit der Nockenwelle (24) verbundenen Hohlrad (18) und mehreren Planetenrädern (16a, 16b), die durch einen Träger (22) in Kämmeingriff zwischen dem Sonnenrad (14) und dem Hohlrad (18) gestützt werden, umfassen. Ein Phasenverstellzahnrad (26) kann zur Drehung mit dem Träger (22) verbunden werden. Das Sonnenrad (14) kann die Planetenräder (16a, 16b) drehantreiben, wodurch verursacht wird, dass das Hohlrad (18) drehangetrieben wird. Die Drehbewegung des Phasenverstellzahnrads (26) kann eine Nockenwellenphasenposition der Nockenwelle (24) bezüglich der Kurbelwelle (34) verstellbar variieren.
Description
- GEBIET DER ERFINDUNG
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Planetenzahnradanordnung zum dynamischen Verstellen eines Phasenwinkels oder der Drehbeziehung einer Nockenwelle zu einer Motorkurbelwelle zur Verbesserung der Kraftstoffökonomie eines Verbrennungsmotors.
- HINTERGRUND
- Es werden derzeit verschiedene Vorrichtungen zur Erzielung dieser Phasenverstellung von Motornockenwellen hergestellt. Siehe beispielsweise US-Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2010/0064997; US-Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2004/0206322;
US-Patent Nr. 7,506,623 ;US-Patent Nr. 7,047,923 ;US-Patent Nr. 6,971,352 ;US-Patent Nr. 6,138,622 ;US-Patent Nr. 6,129,061 ;US-Patent Nr. 5,680,837 ;US-Patent Nr. 5,361,736 ;US-Patent Nr. 5,327,859 ;US-Patent Nr. 4,850,427 ; und das deutsche Patent Nr.DE4110195 . Obwohl jede dieser Vorrichtungen scheinbar zur Durchführung der beabsichtigten Funktion geeignet ist, hat sich herausgestellt, dass die Vorrichtungen hohe Gesamtkosten und/oder große Raummaße aufweisen. Es wäre wünschenswert, einen Nockenversteller mit geringeren Raummaßen und geringeren Gesamtkosten bereitzustellen. - KURZDARSTELLUNG
- Ein Nockenversteller zum dynamischen Verstellen einer Drehbeziehung einer Nockenwelle eines Verbrennungsmotors zu einer Motorkurbelwelle wird offenbart. Ein Nockenwellenkettenrad kann durch ein Endlosschleifenleistungsübertragungselement, das mit einem zur Drehung mit der Motorkurbelwelle befestigten Antriebskettenrad verbunden ist, angetrieben werden. Der Nockenversteller kann einen Planetenradantriebsstrang mit einem zentral positionierten Sonnenrad, das zur Drehung mit dem Nockenwellenkettenrad verbindbar ist, umfassen. Ein Hohlrad kann zur Drehung mit der Nockenwelle verbindbar sein, und mehrere Planetenräder können durch einen Träger in Kämmeingriff zwischen dem Sonnenrad und dem Hohlrad gestützt werden. Ein Phasenverstellzahnrad kann zur Drehung mit dem Träger verbunden werden. Das Sonnenrad kann die Planetenräder drehantreiben, wodurch verursacht wird, dass das Hohlrad drehangetrieben wird. Die Drehbewegung des Phasenverstellzahnrads kann eine Nockenwellenphasenposition der Nockenwelle bezüglich der Kurbelwelle verstellbar variieren.
- Ein einfacher Planetenradsatz mit einem festen Träger treibt die Nockenwelle mit einem Verhältnis an, das bei Multiplikation mit dem Verhältnis zwischen dem Motorkurbelwellenkettenrad und dem Verstellereingangskettenrad zu einem kombinierten Gesamtverhältnis von 0,5:1 führt. Ein Elektromotor ist dahingehend angeordnet, den Träger zur Erzielung der gewünschten Nockenwellenphasenverstellung drehanzutreiben. Ein Sensor kann dazu vorgesehen sein, einer Steuerung des Elektromotors ein Rückkopplungssignal zur Messung einer aktuellen Position des Nockenwellenkettenrads bezüglich der Nockenwelle zuzuführen, um zu bestimmen, ob eine Verstellung der Nockenwellenphasenposition erforderlich ist. Das Phasenverstellzahnrad kann ein Schneckenrad sein. Das Sonnenrad, das Hohlrad und die Planetenräder können eine Schrägverzahnung aufweisen.
- Ein Verfahren zum Zusammenbau und zum dynamischen Verstellen einer Drehbeziehung einer Nockenwelle eines Verbrennungsmotors zu einer Motorkurbelwelle wird offenbart. Ein Nockenwellenkettenrad kann durch ein Endlosschleifenleistungsübertragungselement, das mit einem zur Drehung mit der Motorkurbelwelle befestigten Antriebskettenrad verbunden ist, angetrieben werden. Das Verfahren kann Zusammenbauen eines Planetenradantriebsstrangs mit einem zentral positionierten Sonnenrad, das zur Drehung mit dem Nockenwellenkettenrad verbindbar ist, umfassen. Ein Hohlrad kann zur Drehung mit der Nockenwelle verbindbar sein, und mehrere Planetenräder können durch einen Träger in Kämmeingriff zwischen dem Sonnenrad und dem Hohlrad gestützt werden. Ein Phasenverstellzahnrad kann zur Drehung mit dem Träger verbunden werden. Das Sonnenrad kann die Planetenräder drehantreiben, wodurch verursacht wird, dass das Hohlrad drehangetrieben wird. Die Drehbewegung des Phasenverstellzahnrads kann eine Nockenwellenphasenposition der Nockenwelle bezüglich der Kurbelwelle verstellbar variieren.
- Andere Anwendungen der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann bei Lektüre der folgenden Beschreibung der besten in Betracht kommenden Durchführungsweise zur Ausübung der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Die Beschreibung bezieht sich hierin auf die beigefügten Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugszahlen in allen der mehreren Ansichten auf gleiche Teile beziehen; darin zeigen:
-
1 ist eine perspektivische Ansicht eines von einem Elektromotor angetriebenen Nockenverstellers mit einfachem Planetenradsatz; und -
2 ist eine Querschnittsansicht des von einem Elektromotor angetriebenen Nockenverstellers mit einfachem Planetenradsatz der1 . - DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
- Nun mit Bezug auf
1 –2 kann ein Nockenversteller10 eine Drehbeziehung einer Nockenwelle24 eines Verbrennungsmotors zu einer Motorkurbelwelle34 dynamisch verstellen. Ein Nockenwellenkettenrad20 kann durch ein Endlosschleifenleistungsübertragungselement38 , das mit einem zur Drehung mit der Motorkurbelwelle34 befestigten Antriebskettenrad36 verbunden ist, angetrieben werden. Der Nockenversteller kann ein Planetenradsystem oder einen Planetenradantriebsstrang12 mit einem zentral positionierten Sonnenrad14 , das zur Drehung mit dem Nockenwellenkettenrad20 verbunden ist, umfassen. Ein Hohlrad18 kann zur Drehung mit der Nockenwelle24 verbunden sein, und mehrere Planetenräder16a ,16b können durch einen Träger22 in Kämmeingriff zwischen dem Sonnenrad14 und dem Hohlrad18 gestützt werden. Ein Phasenverstellzahnrad26 kann zur Drehung mit dem Träger22 verbunden werden. Das Sonnenrad14 kann die Planetenräder16a ,16b drehantreiben, wodurch verursacht wird, dass das Hohlrad18 drehangetrieben wird. Die Drehbewegung des Phasenverstellzahnrads26 kann eine Nockenwellenphasenposition der Nockenwelle24 bezüglich der Kurbelwelle34 verstellbar variieren. - Das Nockenwellenkettenrad
20 kann zur Drehung bezüglich einer Nockenwellenachse befestigt und mit dem Antriebskettenrad36 antriebsverbunden sein, um dadurch mit einem ersten Antriebsverhältnis von weniger als 1:1 angetrieben zu werden. Der Planetenradantriebsstrang12 kann zwischen dem Nockenwellenzahnrad20 und der Nockenwelle24 zum Antreiben der Nockenwelle24 mit einem zweiten Antriebsverhältnis von über 0,5:1 antriebsverbunden sein. Ein Produkt des ersten Antriebsverhältnisses und des zweiten Antriebsverhältnisses kann einem kombinierten Gesamtantriebsverhältnis von 0,5:1 entsprechen. Mit anderen Worten kann das Antriebsverhältnis von Antriebskettenrad36 zu Nockenwellenkettenrad20 unter 1:1 liegen, und ein Planetenradverhältnis von Sonnenrad14 zu Hohlrad18 mit stationär gehaltenem Träger22 kann über 0,5:1 liegen, so dass ein Produkt des Antriebsverhältnisses von Antriebskettenrad36 zu Nockenwellenkettenrad20 mit dem Planetenradverhältnis einem kombinierten Gesamtantriebsverhältnis von 0,5:1 entsprechen kann. - Ein Elektromotor
28 kann zum Drehen des Phasenverstellzahnrads26 verbunden sein. Der Elektromotor28 kann das Phasenverstellzahnrad26 zu Drehbewegung antreiben, wodurch eine Winkelposition des Trägers22 geändert wird, was zu einer Änderung der Nockenwellenphasenposition der Nockenwelle24 bezüglich der Kurbelwelle34 führt. Ein Sensor30 kann dazu vorgesehen sein, einer Steuerung32 des Elektromotors28 ein Rückkopplungssignal zur Messung einer aktuellen Position des Nockenwellenkettenrads24 bezüglich der Nockenwelle24 zuzuführen, um zu bestimmen, ob eine Verstellung der Nockenwellenphasenposition erforderlich ist. Wenn eine Verstellung der Nockenwellenphasenposition erforderlich ist, wird der Elektromotor28 von der Steuerung32 dazu angetrieben, die Nockenwellenphasenposition zu einer gewünschten Stelle zu bewegen, entweder in Richtung ”Früh” oder in Richtung ”Spät”, und zwar durch Drehbewegung des Trägers22 , wodurch eine Relativbewegung der mehreren Planetenräder16a ,16b verursacht wird, wodurch das Hohlrad18 und die verbundene Nockenwelle24 zur Erzielung einer Verstellung der Nockenwellenphasenposition der Nockenwelle24 bezüglich der Kurbelwelle34 angetrieben werden. - Es versteht sich, dass verschiedene Konfigurationen des Planetenradantriebsstrangs
12 vorgesehen sein können. Beispielsweise und ohne Einschränkung kann das Phasenverstellzahnrad26 als ein Schneckenrad ausgebildet sein. Es versteht sich ferner, dass das Sonnenrad14 , das Hohlrad18 und die mehreren Planetenräder16a ,16b zur Geräuschreduzierung mit einer Schrägverzahnung ausgebildet sein können. - Ein einfacher Planetenradsatz
12 mit einem festen Träger22 kann die Nockenwelle24 mit einem Verhältnis antreiben, das bei Multiplikation mit dem Verhältnis zwischen dem Motorkurbelwellenkettenrad36 und dem Verstellereingangskettenrad20 zu einem kombinierten Gesamtverhältnis von 0,5:1 führt. Ein Elektromotor28 kann angeordnet sein, so dass der Elektromotor28 den Träger22 zur Erzielung der gewünschten Nockenwellenphasenverstellung drehanzutreiben. - Die gewünschte Phasenverstellung kann auf eine einfache Art erzielt werden, die auch einen für das Planetenradsystem
12 erforderlichen lichten Durchmesser reduzieren kann. Eine Reduzierung des lichten Durchmessers kann eine flachere Haubenkontur bei einem Fahrzeug gestatten, wodurch mehr Freiheit beim Design und potenziell eine verbesserte Aerodynamik des Fahrzeugs gestattet wird. Normalerweise dreht sich die Nockenwelle24 mit der Hälfte der Drehzahl der Motorkurbelwelle34 . Dies kann bei Nichtvorhandensein eines Nockenverstellers dadurch erzielt werden, dass das Nockenwellenkettenrad20 doppelt so viele Zähne wie das Motorkettenrad36 aufweist. Beispielsweise und ohne Einschränkung kann das Motorkettenrad36 neunzehn (19) Zähne aufweisen, was zur Erzielung des gewünschten Antriebsverhältnisses achtunddreißig (38) Zähne beim die Nockenwelle24 antreibenden Nockenwellenkettenrad20 erfordern würde. Bei Verwendung eines Planetenradsatzes12 , kann die Anzahl an Zähnen beim Nockenwellenkettenrad20 auf zwanzig (20) Zähne reduziert werden, wodurch sich ein Antriebsverhältnis von 0,95:1 ergibt. Bei Verwendung eines Planetenradsatzes12 , bei dem das Hohlrad18 sechsundsiebzig (76) Zähne aufweist, jedes der Planetenräder16a ,16b achtzehn (18) Zähne aufweist und das Sonnenrad14 vierzig (40) Zähne aufweist, beträgt das Planetengetriebeübersetzungsverhältnis von Sonnenrad14 zu Hohlrad18 bei stationär gehaltenem Träger22 0,526316:1. Bei Multiplikation dieses Verhältnisses mit dem Kettenradverhältnis 0,95:1 ist das Ergebnis exakt 0,5:1, was die gewünschte Drehzahl der Nockenwelle24 ist. Wenn der Träger22 durch ein Phasenverstellschneckenrad26 mit hohem Verhältnis gedreht werden kann, führt die Drehung des Trägers22 zu einer Änderung des Phasenwinkels des Eingangsnockenwellenkettenrads20 zur Nockenwelle24 . - Das Eingangsnockenwellenkettenrad
20 kann eine Keilverzahnung oder eine andere drehsichere Verbindung des Sonnenrads14 bezüglich des Nockenwellenkettenrads20 umfassen. Das Sonnenrad14 kann durch einen Sicherungsring (nicht nummeriert) axial gehalten werden. Das Eingangsnockenwellenkettenrad20 und das Sonnenrad14 sind durch Lager40 ,42 bezüglich der Ausgangsplatte44 drehpositioniert. Das Lager42 hält auch das Eingangsnockenwellenkettenrad20 durch drei Sicherungsringe (nicht nummeriert) in axialer Beziehung zur Ausgangsplatte44 und eine Anlauffläche der Ausgangsplatte44 am Außenring des Kugellagers42 . Der Träger22 kann an dem Phasenverstellschneckenrad26 gesichert sein und wird normalerweise in einer festen Position gehalten. Das Sonnenrad14 kann die mehreren Planetenräder16 ,16b antreiben, wodurch verursacht wird, dass sich die Planetenräder16a ,16b um die Planetenbolzen an Lager46 drehen. Die Planetenräder16a ,16b treiben das Hohlrad14 in entgegengesetzter Richtung bezüglich des Eingangsnockenwellenkettenrads20 an. - Die Ausgangsplatte
44 kann axial am Hohlrad14 drehgesichert und durch Bolzen48 mit der Nockenwelle24 verbolzt sein. Daher drehen sich das Hohlrad14 und die Ausgangsplatte44 als eine Einheit mit der Nockenwelle24 . Da dieser Planetenradsatz12 ein dynamischer Zahnradsatz ist und Geräusche durch das Kämmen der Zahnradzähne erzeugen kann, können die Zähne des Hohlrads14 , die Zähne der Planetenräder16a ,16b und die Zähne des Sonnenrads14 zur Geräuschreduzierung als Schrägverzahnung ausgebildet sein. Ein Elektromotor28 kann indirekt am Motorblock gesichert sein und mit dem Phasenverstellschneckenrad26 über Zahneingriff verbunden sein. Wenn der Elektromotor28 das Phasenverstellschneckenrad26 antreibt, wird die Winkelposition des Trägers22 geändert, was zu einer Phasenänderung zwischen dem Eingangsnockenwellenkettenrad20 und der Nockenwelle24 führt. Ein Sensor30 kann zur Rückkopplung zu einer Elektromotorsteuerung32 zur Messung der aktuellen Position des Nockenwellenkettenrads20 zur Nockenwelle24 , um zu bestimmen, ob und was für eine Verstellung zu einem beliebigen Zeitpunkt zur Erzielung eines optimalen Motorwirkungsgrads wünschenswert ist, verwendet werden. Der Fachmann wird verstehen, dass viele verschiedene Verhältnisse mit der offenbarten Erfindung erzielt werden können und dass die Erfindung nicht auf die in Bezug auf1 und2 dargestellte und erörterte spezielle Konfiguration beschränkt ist. - Ein Verfahren zum Zusammenbau und zum dynamischen Verstellen einer Drehbeziehung einer Nockenwelle eines Verbrennungsmotors zu einer Motorkurbelwelle wird offenbart. Ein Nockenwellenkettenrad
20 kann durch ein Endlosschleifenleistungsübertragungselement38 , das mit einem zur Drehung mit der Motorkurbelwelle34 befestigten Antriebskettenrad36 verbunden ist, angetrieben werden. Das Verfahren kann Zusammenbauen eines Planetenradantriebsstrangs12 mit einem zentral positionierten Sonnenrad14 , das zur Drehung mit dem Nockenwellenkettenrad20 verbindbar ist, umfassen. Ein Hohlrad18 kann zur Drehung mit der Nockenwelle24 verbindbar sein, und mehrere Planetenräder16a ,16b können durch einen Träger22 in Kämmeingriff zwischen dem Sonnenrad14 und dem Hohlrad18 gestützt werden. Ein Phasenverstellzahnrad26 kann zur Drehung mit dem Träger22 verbunden werden. Das Sonnenrad14 kann die Planetenräder16a ,16b drehantreiben, wodurch verursacht wird, dass das Hohlrad18 drehangetrieben wird. Die Drehbewegung des Phasenverstellzahnrads26 kann eine Nockenwellenphasenposition der Nockenwelle24 bezüglich der Kurbelwelle34 verstellbar variieren. - Ein Elektromotor
28 kann zum Drehen des Phasenverstellzahnrads26 verbunden sein. Der Elektromotor28 kann das Phasenverstellzahnrad26 zu Drehbewegung antreiben, wodurch eine Winkelposition des Trägers22 geändert wird, was zu einer Änderung der Nockenwellenphasenposition der Nockenwelle24 bezüglich der Kurbelwelle34 führt. Eine Nockenwellenphasenposition der Nockenwelle24 bezüglich der Kurbelwelle34 kann mit der Drehbewegung des Phasenverstellzahnrads26 verstellbar variiert werden. Mit einem Sensor30 kann eine aktuelle Position des Nockenwellenkettenrads20 bezüglich der Nockenwelle24 gemessen werden. Ein Rückkopplungssignal kann einer Steuerung32 des Elektromotors28 vom Sensor30 zugeführt werden, um zu bestimmen, ob eine Verstellung der Nockenwellenphasenposition erforderlich ist. - Die vorliegende Erfindung wurde zwar in Verbindung mit der derzeit als am praktischsten und bevorzugtesten erachteten Ausführungsform beschrieben, es versteht sich jedoch, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt werden soll, sondern ganz im Gegenteil verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen, die von dem Gedanken und dem Schutzbereich der angehängten Ansprüche mit umfasst werden, mit abdecken soll, wobei der Schutzbereich der allgemeinsten Interpretation unterliegen soll, um alle solche Modifikationen und äquivalente Strukturen, wie gesetzlich zugelassen ist, mit zu umfassen.
Claims (15)
- Verbesserung bei einem Nockenversteller (
10 ) zum dynamischen Verstellen einer Drehbeziehung einer Nockenwelle (24 ) eines Verbrennungsmotors zu einer Motorkurbelwelle (34 ), wobei ein Nockenwellenkettenrad (20 ) durch ein Endlosschleifenleistungsübertragungselement (38 ), das mit einem zur Drehung mit der Motorkurbelwelle (34 ) befestigten Antriebskettenrad (36 ) verbunden ist, angetrieben wird, die Folgendes umfasst: ein Planetenradsystem (12 ) mit einem zur Drehung mit dem Nockenwellenkettenrad (20 ) verbundenen zentral positionierten Sonnenrad (14 ), einem zur Drehung mit der Nockenwelle (24 ) verbundenen Hohlrad (18 ) und mehreren Planetenrädern (16a ,16b ), die durch einen Träger (22 ) in Kämmeingriff zwischen dem Sonnenrad (14 ) und dem Hohlrad (18 ) gestützt werden; und ein zur Drehung mit dem Träger (22 ) verbundenes Phasenverstellzahnrad (26 ), wobei das Sonnenrad (14 ) die Planetenräder (16a ,16b ) drehantreibt, wodurch verursacht wird, dass das Hohlrad (18 ) drehangetrieben wird, und eine Drehbewegung des Phasenverstellzahnrads (26 ) eine Nockenwellenphasenposition der Nockenwelle (24 ) bezüglich der Kurbelwelle (34 ) verstellbar variiert. - Verbesserung nach Anspruch 1, die ferner umfasst: dass das Antriebsverhältnis von Antriebskettenrad (
36 ) zu Nockenwellenkettenrad (20 ) unter 1:1 liegt; und ein Planetenradverhältnis von Sonnenrad (14 ) zu Hohlrad (18 ) mit stationär gehaltenem Träger (22 ) über 0,5:1 liegt, so dass ein Produkt des Antriebsverhältnisses von Antriebskettenrad (36 ) zu Nockenwellenkettenrad (20 ) mit dem Planetenradverhältnis einem kombinierten Gesamtantriebsverhältnis von 0,5:1 entspricht. - Verbesserung nach Anspruch 1, die ferner Folgendes umfasst: einen zur Drehung des Phasenverstellzahnrads (
26 ) verbundenen Elektromotor (28 ), wobei der Elektromotor (28 ) das Phasenverstellzahnrad (26 ) zu Drehbewegung antreibt, wodurch eine Winkelposition des Trägers (22 ) geändert wird, was zu einer Änderung der Nockenwellenphasenposition der Nockenwelle (24 ) bezüglich der Kurbelwelle (34 ) führt. - Verbesserung nach Anspruch 3, die ferner Folgendes umfasst: einen Sensor (
30 ), der einer Steuerung (32 ) des Elektromotors (28 ) Rückkopplung zur Messung einer aktuellen Position des Nockenwellenkettenrads (20 ) bezüglich der Nockenwelle (24 ) zuführt, um zu bestimmen, ob eine Verstellung der Nockenwellenphasenposition erforderlich ist. - Verbesserung nach Anspruch 1, wobei das Phasenverstellzahnrad (
26 ) ein Schneckenrad ist. - Verbesserung nach Anspruch 1, wobei das Sonnenrad (
14 ), das Hohlrad (18 ) und die mehreren Planetenräder (16a ,16b ) eine Schrägverzahnung aufweisen. - Nockenversteller (
10 ) zum dynamischen Verstellen einer Drehbeziehung einer Nockenwelle (24 ) eines Verbrennungsmotors zu einer Motorkurbelwelle (34 ), wobei ein Nockenwellenkettenrad (20 ) durch ein Endlosschleifenleistungsübertragungselement (38 ), das mit einem zur Drehung mit der Motorkurbelwelle (34 ) befestigten Antriebskettenrad (36 ) verbunden ist, angetrieben wird, wobei der Nockenversteller (10 ) Folgendes umfasst: einen Planetenradantriebsstrang (12 ) mit einem zur Drehung mit dem Nockenwellenkettenrad (20 ) verbindbaren zentral positionierten Sonnenrad (14 ), einem zur Drehung mit der Nockenwelle (24 ) verbindbaren Hohlrad (18 ) und mehreren Planetenrädern (16a ,16b ), die durch einen Träger (22 ) in Kämmeingriff zwischen dem Sonnenrad (14 ) und dem Hohlrad (18 ) gestützt werden; und ein zur Drehung mit dem Träger (22 ) verbundenes Phasenverstellzahnrad (26 ), wobei das Sonnenrad (14 ) die Planetenräder (16a ,16b ) drehantreibt, wodurch verursacht wird, dass das Hohlrad (18 ) drehangetrieben wird, und eine Drehbewegung des Phasenverstellzahnrads (26 ) eine Nockenwellenphasenposition der Nockenwelle (24 ) bezüglich der Kurbelwelle (34 ) verstellbar variiert. - Nockenversteller nach Anspruch 7, der ferner umfasst: dass das Nockenwellenkettenrad (
20 ) zur Drehung bezüglich einer Nockenwellenachse befestigt und mit dem Antriebskettenrad (36 ) antriebsverbunden ist, um dadurch mit einem ersten Antriebsverhältnis von weniger als 1:1 angetrieben zu werden; und der Planetenradantriebsstrang (12 ) zwischen dem Nockenwellenzahnrad (20 ) und der Nockenwelle (24 ) zum Antreiben der Nockenwelle (24 ) mit einem zweiten Antriebsverhältnis von über 0,5:1 antriebsverbunden ist, so dass ein Produkt des ersten Antriebsverhältnisses und des zweiten Antriebsverhältnisses einem kombinierten Antriebsverhältnis von 0,5:1 entspricht. - Nockenversteller nach Anspruch 7, der ferner Folgendes umfasst: einen mit dem Phasenverstellzahnrad (
26 ) verbundenen Elektromotor (28 ), wobei der Elektromotor (28 ) das Phasenverstellzahnrad (26 ) dreht, wodurch eine Winkelposition des Trägers (22 ) geändert wird, was zu einer Änderung der Nockenwellenphasenposition der Nockenwelle (24 ) bezüglich der Kurbelwelle (34 ) führt. - Nockenversteller nach Anspruch 9, der ferner Folgendes umfasst: einen Sensor (
30 ), der einer Steuerung (32 ) des Elektromotors (28 ) Rückkopplung zur Messung einer aktuellen Position des Nockenwellenkettenrads (20 ) bezüglich der Nockenwelle (24 ) zuführt, um zu bestimmen, ob eine Verstellung der Nockenwellenphasenposition erforderlich ist. - Nockenversteller nach Anspruch 7, wobei das Phasenverstellzahnrad (
26 ) ein Schneckenrad ist. - Nockenversteller nach Anspruch 7, wobei das Sonnenrad (
14 ), das Hohlrad (18 ) und die mehreren Planetenräder (16a ,16b ) eine Schrägverzahnung aufweisen. - Verfahren zum Zusammenbau und zum dynamischen Verstellen einer Drehbeziehung einer Nockenwelle (
24 ) eines Verbrennungsmotors zu einer Motorkurbelwelle (34 ), wobei ein Nockenwellenkettenrad (20 ) durch ein Endlosschleifenleistungsübertragungselement (38 ), das mit einem zur Drehung mit der Motorkurbelwelle (34 ) befestigten Antriebskettenrad (36 ) verbunden ist, angetrieben wird, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Zusammenbauen eines Planetenradantriebsstrangs (12 ) mit einem zur Drehung mit dem Nockenwellenkettenrad (20 ) verbindbaren zentral positionierten Sonnenrad (14 ), einem zur Drehung mit der Nockenwelle (24 ) verbindbaren Hohlrad (18 ) und mehreren Planetenrädern (16a ,16b ), die durch einen Träger (22 ) in Kämmeingriff zwischen dem Sonnenrad (14 ) und dem Hohlrad (18 ) gestützt werden; und Verbinden eines Phasenverstellzahnrads (26 ) zur Drehung mit dem Träger (22 ), wobei das Sonnenrad (14 ) die Planetenräder (16a ,16b ) drehantreibt, wodurch verursacht wird, dass das Hohlrad (18 ) drehangetrieben wird, und eine Drehbewegung des Phasenverstellzahnrads (26 ) eine Nockenwellenphasenposition der Nockenwelle (24 ) bezüglich der Kurbelwelle (34 ) verstellbar variiert. - Verfahren nach Anspruch 13, das ferner Folgendes umfasst: Verbinden eines Elektromotors (
28 ) zur Drehung des Phasenverstellzahnrads (26 ), wobei der Elektromotor (28 ) das Phasenverstellzahnrad (26 ) zu Drehbewegung antreibt, wodurch eine Winkelposition des Trägers (22 ) geändert wird, was zu einer Änderung der Nockenwellenphasenposition der Nockenwelle (24 ) bezüglich der Kurbelwelle (34 ) führt; und verstellbares Variieren einer Nockenwellenphasenposition der Nockenwelle (24 ) bezüglich der Kurbelwelle (34 ) mit der Drehbewegung des Phasenverstellzahnrads (26 ). - Verfahren nach Anspruch 14, das ferner Folgendes umfasst: Messen einer aktuellen Position des Nockenwellenkettenrads (
20 ) bezüglich der Nockenwelle (24 ) mit einem Sensor (30 ); und Zuführen eines Rückkopplungssignals vom Sensor (30 ) zu einer Steuerung (32 ) des Elektromotors (28 ), um zu bestimmen, ob eine Verstellung der Nockenwellenphasenposition erforderlich ist.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
DE102015120748A1 (de) * | 2015-06-29 | 2016-12-29 | Hans-Erich Maul | Antrieb eines Nockenwellenstellers |
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