DE19850947A1 - Device for controlling opening and closing times of gas exchange valves of internal combustion engine comprises at least one drive device, at least one camshaft with at least one cam for operating at least one valve - Google Patents

Device for controlling opening and closing times of gas exchange valves of internal combustion engine comprises at least one drive device, at least one camshaft with at least one cam for operating at least one valve

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DE19850947A1 DE1998150947 DE19850947A DE19850947A1 DE 19850947 A1 DE19850947 A1 DE 19850947A1 DE 1998150947 DE1998150947 DE 1998150947 DE 19850947 A DE19850947 A DE 19850947A DE 19850947 A1 DE19850947 A1 DE 19850947A1
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Thomas Saupe
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Abstract

The opening and closing times of the gas exchange valves of an internal combustion engine are controlled by a device comprising at least one drive, at least one camshaft (28) with at least one cam (50) for the operation of at least one valve and at least one hydraulic adjustment device for the relative rotary angle between the drive device and the camshaft. The adjustment device has at least one movable component with at least one surface activatable with a hydraulic fluid. A hydraulic oil pressure source is provided together with a hydraulic oil outlet. At least one connecting device is incorporated which creates a timewise hydraulic connection of the pressure source with the at least one surface. The use of a forced control device causes the hydraulic activation of the adjustment device to be at least partly influenced dependent upon the absolute rotary angle of the camshaft.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Öffnungs- und Schließzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen.The invention relates to a device for controlling the opening and Closing times of gas exchange valves of an internal combustion engine as well Process for the production of such.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Vorrichtungen zur Steuerung der Öffnungs- und Schließzeiten von Gaswech­ selventilen einer Brennkraftmaschine sind bereits seit einiger Zeit bekannt. Ein Teil dieser Vorrichtungen basiert in der Regel auf dem Prinzip, daß im Drehmomentfluß zwischen einem Riementrieb und der Nockenwelle ein axial verschieblich gelagerter Kolben angeordnet ist. Dieser Kolben ist mit dem Rie­ mentrieb bzw. der Nockenwelle derart gekoppelt, daß eine Axialverschiebung des Kolbens in eine Relativdrehwinkelverstellung von Riementrieb und Noc­ kenwelle umgewandelt wird, wobei häufig Zahnradpaare zum Einsatz kommen, von denen wenigstens eines schrägverzahnt ist. Die gesteuerte Axialverschie­ bung des Kolbens wird dabei mittels einer Hydraulikanordnung realisiert. Dabei schließt sich an eine oder an beide Stirnflächen des Kolbens eine Kammer an, die mit einer Druckölquelle verbunden ist, so daß die jeweiligen Stirnseiten des Kolbens hydraulisch beaufschlagbar sind.Devices for controlling the opening and closing times of gas exchange Valves of an internal combustion engine have been known for some time. On Part of these devices is usually based on the principle that in Torque flow between a belt drive and the camshaft an axial displaceably mounted piston is arranged. This piston is with the Rie mentrieb or the camshaft coupled such that an axial displacement of the piston in a relative rotation angle adjustment of belt drive and Noc  kenwelle is converted, whereby gear pairs are often used, at least one of which has helical teeth. The controlled axial displacement Exercise of the piston is realized by means of a hydraulic arrangement. Here a chamber adjoins one or both end faces of the piston, which is connected to a pressure oil source, so that the respective end faces of the Pistons can be acted upon hydraulically.

Eine andere Variante dieser Vorrichtungen basiert auf dem Prinzip, daß im Drehmomenffluß zwischen einem Riementrieb und der Nockenwelle ein Ra­ dialkolben- bzw. Flügelzellenversteller angeordnet ist. Derartige, z. B. in der DE 39 37 644 A1 oder der EP 0 777 037 A1 offenbarte Anordnungen weisen ein mit radialen Flügeln versehenes Flügelrad auf, das mit einer Nockenwelle drehfest gekoppelt ist. Diese Flügel erstrecken sich in mehrere, sich in Um­ fangsrichtung erstreckende Zellen eines Zellenrades, das mit dem Antriebsrad drehfest verbunden ist und das Flügelrad radial außenliegend umgibt. Dabei werden die Zellen von den Flügeln jeweils in eine erste und eine zweite Kam­ mer unterteilt. Diese Kammern sind über Hydrauliköl-Versorgungsleitungen jeweils mit Hydrauliköl beaufschlagbar. Bei unterschiedlicher Beaufschlagung dieser Kammern stellt sich - in der Regel infolge der Druckdifferenz - eine re­ sultierende Kraft auf die Flügel ein. Dieser resultierenden Kraft folgen die Flü­ gel in Umfangsrichtung, so daß sich je nach Orientierung der resultierenden Kraft der Drehwinkel der Nockenwelle in eine erste bzw. zweite Orientierung gegenüber dem Drehwinkel des Antriebsrads verstellt.Another variant of these devices is based on the principle that in Torque flow between a belt drive and the camshaft a Ra dial piston or vane cell adjuster is arranged. Such, e.g. B. in the Arrangements disclosed in DE 39 37 644 A1 or EP 0 777 037 A1 an impeller provided with radial vanes, which with a camshaft is rotatably coupled. These wings extend in several, in um cells extending in the longitudinal direction of a cellular wheel connected to the drive wheel is rotatably connected and surrounds the impeller radially on the outside. Here the cells from the wings came into a first and a second came more divided. These chambers are via hydraulic oil supply lines each can be loaded with hydraulic oil. With different loads these chambers - as a rule due to the pressure difference - a right sulting force on the wings. The Flü follow this resulting force gel in the circumferential direction, so that depending on the orientation of the resulting Force the angle of rotation of the camshaft in a first or second orientation adjusted with respect to the angle of rotation of the drive wheel.

Bei derartigen Vorrichtungen stellt sich die Anforderung, daß die Verstellung der Nockenwelle unter allen auftretenden Betriebsbedingungen mit hinreichen­ der Genauigkeit und ausreichender Verstellgeschwindigkeit realisiert werden kann. Bei hohen Öltemperaturen oder niedrigen Motordrehzahlen bzw. bei niedrigen Drücken im Motorölkreislauf bzw. im Hydrauliksystem steigt die Ge­ fahr von Ungenauigkeiten bei der Verstellung des Nockenwellen- Phasenwinkels. Das ist vor allem auf dynamische Nockenwellenmomente zu­ rückzuführen, die wiederum insbesondere dadurch hervorgerufen werden, daß der Nocken in der Ventilöffnungsphase (auflaufender Nocken) zusätzliche Hub­ arbeit gegen die Kraft einer Ventilfeder aufzubringen hat, während in der Ab­ laufphase (Schließen des Ventils) ein Teil dieser in der Feder gespeicherten Energie an ihn wieder abgegeben wird. Da sich die Nockenwelle gegen den Kolben bzw. die Flügel und dieser bzw. diese wiederum gegen das Hydrauliköl in einer der Kammern abstützt, resultieren hieraus Druckschwankungen in den Kammern. Diese führen bei einer Verstellung in Richtung "früh" (Verstellung der Nockenwelle in Richtung ihrer Drehrichtung) zu einer Druckerhöhung in der druckbeauschlagten Kammer während des Auflaufens des Nockens und zu einer Druckverminderung in dieser Kammer während des Ablaufens des Noc­ kens. Für eine Verstellung in Richtung "spät" (Gegenrichtung) gilt die Umkeh­ rung bezüglich der dann druckbeaufschlagten Kammer. Bei einer Verstellung in Richtung "früh" führt dieses beispielsweise dazu, daß während des Auflaufens des Nockens infolge der Druckerhöhung Öl in die Druckkammer zurückge­ drängt werden kann und damit der Verstellung der Nockenwelle in der ange­ strebten Richtung entgegengewirkt wird, während in der Ablaufphase infolge des verminderten Drucks die Verstellung in der angestrebten Richtung unter­ stützt wird.With such devices, there is a requirement that the adjustment of the camshaft under all operating conditions accuracy and sufficient adjustment speed can. At high oil temperatures or low engine speeds or at Low pressures in the engine oil circuit or in the hydraulic system increase the Ge driving of inaccuracies in the adjustment of the camshaft Phase angle. This is primarily due to dynamic camshaft torques lead back, which in turn are caused in particular by the fact that the cam in the valve opening phase (running cam) additional stroke  has to work against the force of a valve spring while in the Ab running phase (closing the valve) a part of this stored in the spring Energy is given back to him. Since the camshaft is against the Piston or the wing and this or this in turn against the hydraulic oil supports in one of the chambers, this results in pressure fluctuations in the Chambers. These lead to an "early" adjustment (adjustment the camshaft in the direction of its direction of rotation) to a pressure increase in the pressurized chamber during the opening of the cam and to a decrease in pressure in this chamber as the Noc expires kens. The reverse applies for an adjustment in the "late" direction (opposite direction) tion regarding the chamber then pressurized. With an adjustment in In the "early" direction, this leads, for example, to the fact that during emergence of the cam oil due to the pressure increase in the pressure chamber can be pushed and thus the adjustment of the camshaft in the ange aspired direction is counteracted while in the expiry phase as a result of the reduced pressure the adjustment in the desired direction below is supported.

Zur Kompensation dieser Druckschwankungen wurde daher vorgeschlagen, innerhalb der Drucköl-Zuführleitung ein Rückschlagventil anzuordnen. Eine derartige Anordnung eines Rückschlagventils bewirkt eine Erhöhung der Ver­ stellgenauigkeit, da sich die in die Kammern ragenden Fluidsäulen auf diesem abstützen können. Allerdings stellt auch eine derartige Anordnung nicht ein Optimum dar, so daß weitere Verbesserungen wünschenswert sind. So werden durch dieses zusätzliche Bauteil sowohl das Ausfallrisiko als auch die Kosten erhöht. Ferner bedeutet das Ventil einen nicht zu vernachlässigenden Strö­ mungswiderstand, der zu Druckverlusten führt. Im ungünstigen Fall der über­ kritischen Anregung bzw. der Anregung im Bereich der Eigenfrequenz kann es sogar zu einer beachtlichen Verminderung der Undurchlässigkeit in Richtung der Druckquelle kommen.To compensate for these pressure fluctuations, it has therefore been proposed to place a check valve inside the pressure oil supply line. A such arrangement of a check valve causes an increase in Ver positioning accuracy, because the fluid columns protruding into the chambers on this can support. However, such an arrangement does not stop Optimum, so that further improvements are desirable. So be this additional component means both the risk of failure and the costs elevated. Furthermore, the valve means a flow that should not be neglected resistance that leads to pressure losses. In the worst case, the over critical excitation or the excitation in the range of the natural frequency can even to a significant decrease in impermeability towards the pressure source.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung- sowie ein Verfahren zu deren Herstellung - zu schaffen, die bei verbessertem Strö­ mungsverhalten kostengünstiger und mit erhöhter Betriebssicherheit ihrer Bauteile eine sichere Verstellung des Nockwellen-Verdrehwinkels ermöglicht.The invention is therefore based on the object, a device and a Process for their preparation - to create, which with improved flow behavior more cost-effectively and with increased operational reliability of your Components allows a safe adjustment of the camshaft rotation angle.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Un­ teransprüche.The object is achieved by the subject matter of claim 1 solved. Preferred developments of the invention are the subject of the Un claims.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, eine Vorrichtung zur Steuerung der Öff­ nungs- und Schließzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine mit wenigstens einer Zwangssteuerungs-Einrichtung, durch die die hydrauli­ sche Beaufschlagung der Verstelleinrichtung in Abhängigkeit von dem absolu­ ten Verdrehwinkel der Nockenwelle und/oder der Nocken wenigstens zeitweise und/oder wenigstens teilweise beschränkt wird, zu versehen.According to the invention, a device for controlling the opening is provided Opening and closing times of gas exchange valves of an internal combustion engine with at least one positive control device through which the hydrauli act on the adjusting device depending on the absolute th rotation angle of the camshaft and / or the cams at least temporarily and / or at least partially limited.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist wenigstens ein Antriebsmittel, wie einen Riemen oder ein Zahnriemenrad, sowie wenigstens eine Nockenwelle auf, deren Nocken der Betätigung von Ventilen dienen. Die Ventile weisen bei­ spielsweise eine Feder auf, gegen deren Kraft von den Nocken das Ventil ge­ öffnet werden kann, während die Schließbewegung der Ventile durch die in der Feder gespeicherte Energie wenigstens unterstützt wird. Über eine hydraulisch betätigbare und vorzugsweise axial verschieblich gelagerte Verstelleinrichtung, wie eine Kolbeneinrichtung oder ein Kolben oder ein Radialkolben- bzw. Flü­ gelzellenversteller, läßt sich der Verdrehwinkel zwischen dem Antriebsmittel und der Nockenwelle verstellen. Hierzu ist z. B. die Verstelleinrichtung bzw. der Kolben mit dem Antriebsmittel bzw. der Nockenwelle derart gekoppelt, daß eine Axialverschiebung des Kolbens in eine Relativwinkel-Verstellung von An­ triebsmittel und Nockenwelle umgewandelt wird. Hierzu ist beispielsweise im Drehmomentfluß zwischen Antriebsmittel und Verstelleinrichtung bzw. Kolben sowie zwischen Kolben und Nockenwelle jeweils wenigstens ein Zahnradpaar angeordnet, von denen wenigstens eines eine Schrägverzahnung aufweist.A device according to the invention has at least one drive means, such as a belt or a toothed belt wheel, and at least one camshaft on whose cams are used to actuate valves. The valves prove for example, a spring against the force of the cam ge the valve can be opened during the closing movement of the valves by the in the Spring stored energy is at least supported. Via a hydraulic actuatable and preferably axially displaceably mounted adjustment device, such as a piston device or a piston or a radial piston or Flü gel cell adjuster, the angle of rotation between the drive means and adjust the camshaft. For this purpose, e.g. B. the adjustment device or the Piston coupled to the drive means or the camshaft such that a Axial displacement of the piston in a relative angle adjustment of An propellant and camshaft is converted. For example, in  Torque flow between drive means and adjusting device or piston and between the piston and the camshaft at least one pair of gears arranged, at least one of which has helical teeth.

Bevorzugt ist auch, anstelle der Kolbeneinrichtung als Verstelleinrichtung eine Radialkolben- bzw. Flügelzellen-Verstelleinrichtung vorzusehen. Diese Flügel­ zellen-Verstelleinrichtung weist erfindungsgemäß ein nockenwellenseitig an­ geordnetes Flügelrad mit Flügeln auf, die sich im wesentlichen in radialer Richtung erstrecken. Dieses Flügelrad ist mit der Nockenwelle drehfest gekop­ pelt. Die Flügel des Flügelrads erstrecken sich in die Zellen eines sich um das Flügelrad herum erstreckenden Zellenrads. Dabei teilen die Flügel die Zellen jeweils in eine erste sowie eine zweite Kammer auf. Diese Kammern stehen jeweils mit einer Hydrauliköl-Versorgungsleitung in Verbindung. Durch entspre­ chende Befüllvorgänge dieser Kammern läßt sich das Flügelrad gegenüber dem Zellenrad relativ in Umfangsrichtung verstellen. Damit wird der Drehwinkel zwischen der mit dem Zellenrad verbundenen Antriebseinrichtung und der Nockenwelle verändert.It is also preferred to use an adjusting device instead of the piston device Provide radial piston or vane adjustment device. These wings According to the invention, the cell adjusting device has a camshaft side Ordered impeller with blades that are essentially radial Extend direction. This impeller is non-rotatably coupled to the camshaft pelt. The blades of the impeller extend into the cells one around the Impeller extending around the cellular wheel. The wings divide the cells each in a first and a second chamber. These chambers stand each with a hydraulic oil supply line in connection. By correspond Filling processes of these chambers can be compared to the impeller adjust the cell wheel relatively in the circumferential direction. So that the angle of rotation between the drive device connected to the cellular wheel and the Camshaft changed.

Zur Verstellung der Verstelleinrichtung ist eine Hydraulikfluid-Versorgungsein­ richtung vorgesehen, die wenigstens eine Hydrauliköl-Druckquelle und/oder Hydrauliköl-Abführeinrichtung aufweist und wenigstens eine Verbindungsein­ richtung zur wenigstens zeitweisen hydraulischen Verbindung der Hydrauliköl- Druckquelle und/oder Hydrauliköl-Abführeinrichtung mit der wenigstens einen Fläche der Verbindungseinrichtung aufweist. Diese Hydraulikfluid-Versor­ gungseinrichtung weist beispielsweise Schläuche, Bohrungen oder sonstige Leitungen auf.A hydraulic fluid supply is provided for the adjustment of the adjustment device direction provided, the at least one hydraulic oil pressure source and / or Hydraulic oil discharge device and at least one connection Direction for at least temporarily hydraulic connection of the hydraulic oil Pressure source and / or hydraulic oil discharge device with the at least one Surface of the connecting device. This hydraulic fluid supplier supply device has, for example, hoses, bores or other Lines on.

Die Zwangssteuerungs-Einrichtung ordnet beispielsweise wenigstens zwei definierten Lagen eines beweglich angeordneten Bauteils jeweils einen be­ stimmten, definierten Zustand zu. Bevorzugt werden diese unterschiedlichen Zustände rein mechanisch erzeugt. Bevorzugt ordnet sie wenigstens zwei ver­ schiedenen Winkellagen der Nockenwelle bzw. des Nockens jeweils einen Schaltzustand der Hydraulikfluid-Versorgungseinrichtung zu. So ist beispiels­ weise wenigstens während einer Verstellbewegung des Kolbens in Richtung "früh", also einer in Drehrichtung der Nockenwelle gerichteten Nockenwellen- Drehwinkelverstellung, in den Nockenlagen, in denen der Nocken einen Ven­ tilstößel derart betätigt, daß sich der Abstand zwischen Stößel und Nocken­ wellenachse vergrößert eine Strömungsverbindung zwischen einer Druckquelle und einer ersten, sich an einen Kolben anschließenden Kammer unterbrochen (erster Zustand) während sie bei wenigstens einer von dieser Nockenlage ver­ schiedenen Nockenlage wenigstens teilweise geöffnet ist. Entsprechend ist beispielsweise bei einer entgegengesetzten Verstellung die Strömungsverbin­ dung unterbrochen, wenn der Stößel sich unter Wirkung der auf ihn wirkenden Kraft der Ventilfeder durch den Nocken abgestützt in Richtung der Nockenwelle bewegt. Bevorzugt ist also, daß die Strömungsverbindung dann unterbrochen wird, wenn Schwankungen - besonders bevorzugt der angestrebten Verstell­ bewegung entgegengesetzte Schwankungen - im Kraft- bzw. Drehmoment­ verlauf bzw. lastseitig auf den Nocken bzw. die Nockenwelle wirken bzw. auf die Druckverhältnisse in der Kammer rückwirken (würden). Besonders bevor­ zugt ist die Strömungsverbindung dann unterbrochen, wenn (überlagerte) Schwankungen im Drehmomentverlauf der Nockenwelle eine Druckerhöhung in der Kammer bedingen (würden). Bevorzugt ist auch, daß die Strömungsverbin­ dung wenigstens während des mechanischen Zusammenwirkens von Nocken und Ventilstößel unterbrochen ist, wobei die darüber hinausgehende Unterbre­ chungsperiode für die unterschiedlichen Ventile bzw. Zylinder wenigstens teil­ weise unterschiedlich ist. Bevorzugt sind die Zustände unabhängig von den Kompressibilitäten des Hydrauliköls und hängen im wesentlichen nur von der Lage des beweglich angeordneten Bauteils ab.For example, the positive control device orders at least two defined positions of a movably arranged component each be agreed, defined condition. These are preferred States generated purely mechanically. It preferably assigns at least two different angular positions of the camshaft or the cam each one Switching state of the hydraulic fluid supply device too. For example  point at least during an adjustment movement of the piston "early", i.e. a camshaft in the direction of rotation of the camshaft Angle of rotation adjustment, in the cam positions in which the cam has a Ven actuated the tappet in such a way that the distance between the tappet and the cam shaft axis enlarges a flow connection between a pressure source and a first chamber adjoining a piston is interrupted (first state) while ver at least one of this cam position different cam position is at least partially open. Is accordingly for example with an opposite adjustment the flow connection interrupted when the plunger acts under the action of the Force of the valve spring supported by the cam in the direction of the camshaft emotional. It is therefore preferred that the flow connection is then interrupted is when fluctuations - particularly preferred the desired adjustment movement opposite fluctuations - in force or torque course or load side act on the cam or the camshaft the pressure conditions in the chamber would (would) react. Especially before the flow connection is interrupted when (superimposed) Fluctuations in the camshaft torque curve cause an increase in pressure the chamber (would). It is also preferred that the flow connection at least during the mechanical interaction of cams and valve tappet is interrupted, with the underside going beyond Period for the different valves or cylinders at least partially is different. The states are preferably independent of the Compressibilities of the hydraulic oil and depend essentially only on that Position of the movably arranged component.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung bietet verschiedene Vorteile. So ermög­ licht sie ein definiertes Öffnen und Schließen der Druckversorgungsleitung zu beliebigen Zeitpunkten, ohne daß ein zusätzliches Bauteil, wie ein Rück­ schlagventil, erforderlich ist oder ein Versagen bei bestimmten Druckschwin­ gungsfrequenzen droht. Ferner ermöglicht die Erfindung eine Verstellung auch bei niedrigen Drücken - sogar bei solchen, die gerade noch zur Verstellung der Nockenwelle ausreichen. Auch eine Steigerung der Verstellgeschwindigkeit bei geringen Drücken wird erfindungsgemäß ermöglicht. Auch lassen sich durch die Erfindung die Druckölsteuerzeiten stets an den jeweiligen Motorbetriebszu­ stand einfach anpassen.A device according to the invention offers various advantages. So enabled allows a defined opening and closing of the pressure supply line any point in time without an additional component, such as a back impact valve, is required or failure at certain pressure fluctuations frequency threatens. Furthermore, the invention also enables adjustment at low pressures - even those that are just about to adjust the Sufficient camshaft. Also an increase in the adjustment speed  Low pressures are made possible according to the invention. Also let through the invention always the pressure oil control times to the respective engine operation just adjust the stand.

Bevorzugt weist die Zwangssteuerungs-Einrichtung eine Weicheneinrichtung zur wenigstens zeitweisen Umleitung eines Fluidflusses in der Verbindungsein­ richtung auf. Hierbei ist beispielsweise bei einer ersten Bauteillage, wie einer bestimmten Nockenposition, eine Strömungsverbindung zwischen einer ersten Leitung, die beispielsweise zu einer Druckkammer führt mit einer zweiten Lei­ tung, die beispielsweise in eine am Kolben bzw. am Flügel gelegen Kammer führt, geschaltet, während sie mit einer dritten Leitung unterbrochen ist, und bei einer zweiten Nockenposition die zweite Leitung von der ersten unter gleich­ zeitiger Verbindung von erster und dritter Leitung getrennt.The positive control device preferably has a switch device for at least temporarily diverting a fluid flow in the connection direction up. Here, for example, in a first component position, such as one determined cam position, a flow connection between a first Line that leads, for example, to a pressure chamber with a second Lei tion, for example, in a chamber located on the piston or on the wing leads, switched while it is interrupted with a third line, and at a second cam position the second line from the first under the same early connection of first and third line disconnected.

Besonders bevorzugt weist die Zwangssteuerungs-Einrichtung eine Unterbre­ chungseinrichtung auf, die einen Fluidfluß bei Vorliegen einer ersten Bauteil­ position unterbricht und bei Vorliegen einer zweiten Bauteilposition ermöglicht. Besonders bevorzugt ist, daß ein Element der Zwangssteuerungs-Einrichtung von der Zu- und/oder Ablaufleitungsanordnung einer sich an den Kolben an­ schließenden Kammer umfaßt ist.The positive control device particularly preferably has an underside chungseinrichtung on a fluid flow in the presence of a first component position interrupts and enables a second component position. It is particularly preferred that an element of the positive control device from the inlet and / or outlet line arrangement to the piston closing chamber is included.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Zu- oder Ab­ laufleitung wenigstens teilweise durch die Nockenwelle und/oder durch wenig­ stens einen Nockeninnenraum und/oder wenigstens teilweise in einer im we­ sentlichen durch die Nocken aufgespannte Ebene geführt bzw. wird die ent­ sprechende Leitungsbewandung bzw. -begrenzung von einer Nocken- und/oder Nockenwellenfläche gebildet. Bevorzugt weist die Leitungsunterbre­ chungs- bzw. die Weicheneinrichtung einen beweglichen Bereich auf, dessen Bewegung bzw. Bewegungsbahn an die Bewegung der Nocken und/oder der Nockenwelle funktionell gekoppelt ist, also beispielsweise durch eine mechani­ sche Zwangskopplung (mit)bestimmt wird. Dieser bewegliche Bereich ist be­ sonders bevorzugt ein Hydraulikleitungsabschnitt ist, also ein Bereich einer Strömungsleitung. According to a preferred embodiment of the invention, the increase or decrease Run line at least partially through the camshaft and / or by little least a cam interior and / or at least partially in one in the considerably led by the cam spanned level or is ent speaking line walling or limitation of a cam and / or camshaft surface formed. The line break preferably has chungs or the switch device on a movable area, the Movement or trajectory to the movement of the cams and / or the Camshaft is functionally coupled, for example by a mechanical cal positive coupling (with) is determined. This moving area is be a hydraulic line section is particularly preferred, that is to say a region of one Flow line.  

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mündet in diesen beweglichen Hydraulikleitungsabschnitt während einer ersten Zeitpe­ riode wenigstens ein erster Leitungsabschnitt und während einer zweiten Zeit­ periode wenigstens ein zweiter Leitungsabschnitt, wobei sich diese beiden Zeitperioden wenigstens teilweise überschneiden, so daß während wenigstens einer Teilzeitperiode einer Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Leitungsabschnitt hergestellt ist, die während einer anderen Teilzeitperiode oder Zeitperiode unterbrochen ist.According to a particularly preferred embodiment of the invention, it opens into this movable hydraulic line section during a first time pe period at least a first line section and during a second time period at least a second line section, these two At least partially overlap periods of time, so that during at least a part-time period of a connection between the first and the second Line section is established during another part-time period or time period is interrupted.

Besonders bevorzugt ist die Nockenwelle wenigstens teilweise als Hohlwelle ausgebildet ist, wobei der Hydraulikölfluß wenigstens teilweise durch wenig­ stens einen Teil des Welleninneren geführt wird und wobei sich von dem Wel­ leninneren wenigstens eine Öffnung, beispielsweise eine (Radial)Bohrung, durch die Bewandung der Nockenwelle nach außen erstreckt. Vorzugsweise bildet diese Öffnung den vorerwähnten ersten oder zweiten Leitungsabschnitt.The camshaft is particularly preferably at least partially as a hollow shaft is formed, the hydraulic oil flow at least partially by little at least part of the inside of the shaft is guided and being separated from the world at least one opening inside, for example a (radial) bore, extends outwards through the covering of the camshaft. Preferably this opening forms the aforementioned first or second line section.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mündet in einen Verbindungsleitungsabschnitt, der sich gekrümmt um die Längsachse der Noc­ kenwelle windet und in Umfangsrichtung der Nockenwelle einen Winkelbereich abdeckt, der kleiner als 360° und bevorzugt eine Nut ist, eine mit einer der Kammern in Verbindung stehende Leitung und eine mit der Druckquelle in Ver­ bindung stehende Leitung, wobei wenigstens eine dieser Leitungen wenigstens im jeweiligen Mündungsbereich relativ zum Verbindungsleitungsabschnitt be­ weglich angeordnet ist. Besonders bevorzugt erstreckt sich die Nut in der Au­ ßenoberfläche der Nockenwelle oder in der Innenoberfläche eines die Noc­ kenwelle mit im wesentlichen zylindrischer Innenoberfläche ummantelnden und gegenüber der Nockenwelle wenigstens zeitweise und wenigstens teilweise drehbeweglich angeordneten angrenzenden Bauteils. Eine der Leitungen ist beispielsweise im die Nut aufweisenden Bauelement, während die andere Lei­ tung sich in das jeweils andere Bauelement erstreckt.According to a preferred embodiment of the invention, it leads to a Connecting line section that curves around the longitudinal axis of the Noc kenwelle winds and an angular range in the circumferential direction of the camshaft covers that is smaller than 360 ° and preferably a groove, one with one of the Chambers related line and one with the pressure source in Ver binding line, at least one of these lines at least be in the respective mouth area relative to the connecting line section is arranged movably. The groove particularly preferably extends in the Au Outer surface of the camshaft or in the inner surface of the Noc core shaft with a substantially cylindrical inner surface and at least temporarily and at least partially compared to the camshaft rotatably arranged adjacent component. One of the lines is for example in the component having the groove, while the other Lei tion extends into the other component.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung weist wenigstens ein Gleitla­ ger zur Aufnahme der Nockenwelle auf, in die sich ein Teil der Strömungska­ näle erstreckt und/oder die von der Zwangssteuerungs-Einrichtung wenigstens teilweise umfaßt ist. Beispielsweise erstreckt sich in diesem Gleitlager im Auf­ nahmebereich die vorerwähnte Nut über wenigstens einen Teil des Innenum­ fangs.A preferred embodiment of the invention has at least one slide ger for receiving the camshaft, in which part of the flow chamber  extends channels and / or at least from the positive control device is partially included. For example, this slide bearing extends upwards the above-mentioned groove over at least part of the inner circumference catch.

Besonders bevorzugt wird das Gleitlager außen von einem Zylinderkopf aufge­ nommen. Gemäß einer besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Ausfüh­ rungsform ist dieses Gleitlager bzw. diese Gleitlagerbuchse gegenüber dem Zylinderkopf und gegenüber der Nockenwelle beweglich, vorzugsweise dreh­ beweglich, angeordnet. Vorzugsweise sind zusätzlich Fixierelemente vorgese­ hen. Die bewegliche Anordnung ermöglicht beispielsweise eine Verstellung der Nutlage, die sich bevorzugt in der Gleitlagerbuchse erstreckt. Eine derartige drehbare Lagerung ermöglicht, durch Verdrehung der Lagerbuchse den Druckölfluß zum Nockenwellenversteller vollständig zu sperren. Dieses ist ins­ besondere in der Motorstartphase zur Geräuschminderung vorteilhaft.The sliding bearing is particularly preferably opened on the outside by a cylinder head taken. According to a particularly preferred embodiment according to the invention tion form is this plain bearing or this plain bearing bush compared to Cylinder head and movable with respect to the camshaft, preferably rotating movable, arranged. Fixing elements are preferably additionally provided hen. The movable arrangement enables adjustment of the Groove position, which preferably extends in the plain bearing bush. Such rotatable bearing enables by turning the bearing bush To completely block the pressure oil flow to the camshaft adjuster. This is ins Particularly advantageous in the engine start phase to reduce noise.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die von der Zwangssteuerungs-Einrichtung gesteuerten Unterbrechungsperioden während der Druckbeaufschlagung der ersten Kammer und während der Druckbeauf­ schlagung der zweiten Kammer und/oder in Abhängigkeit von dem zu beauf­ schlagenden Ventil jeweils verschieden. Besonders bevorzugt umfaßt die erfin­ dungsgemäße Vorrichtung eine Verstelleinrichtung zur Verstellung der zwangsgesteuerten Unterbrechungsperioden und/oder Unterbrechungslängen und/oder zur Verstellung der Lage der zwangsgesteuerten Unterbrechungslän­ gen zum absoluten Drehwinkel der Nockenwelle. Auch wenn die Begriffe Un­ terbrechungsperioden oder Unterbrechungslängen hier vereinfachend syn­ onym verwendet werden, ist strenggenommen zu unterschieden: So sei unter einer Unterbrechungslänge eine rein baulich bestimmte Größe verstanden, wie beispielsweise die Länge einer nutfreien Strecke, an der ein Leitungsabschnitt vorbei geführt wird, wenn eine Verbindung zwischen einer Kammer und der Druckölquelle nur dann hergestellt ist, wenn der Leitungsabschnitt an der Nut entlang geführt wird. Unter der Unterbrechungsperiode ist die tatsächliche Zeit zu verstehen, die verstreicht, wenn die Verbindung unterbrochen ist, die sich beispielsweise als Produkt aus Nutlänge und Relativgeschwindigkeit zwischen der Nut und dem Leitungsabschnitt ergibt. Die Verstelleinrichtung ist beispiels­ weise eine Hülse, wie eine Lagerbuchse, die in Umfangsrichtung und/oder axial verschieblich gelagert ist. Vorzugsweise ist sie in (einzelnen) Positionen fixierbar. Bei axialer Verschiebung kann beispielsweise von einer ersten Nut mit definierter Länge und Lage der Nut zum absoluten Verdrehwinkel der Noc­ kenwelle auf eine zweite Nut mit anderer definierter Länge und/oder Lage einer Nut zum absoluten Verdrehwinkel der Nockenwelle umgeschaltet werden.According to a preferred embodiment of the invention, those of Override device controlled interruption periods during the pressurization of the first chamber and during the pressurization striking the second chamber and / or depending on the act striking valve each different. The invention particularly preferably comprises device according to the invention an adjusting device for adjusting the positively controlled interruption periods and / or interruption lengths and / or for adjusting the position of the positively controlled interruption lengths to the absolute angle of rotation of the camshaft. Even if the terms Un Breaking periods or interruption lengths simplify syn To be used onym is strictly to be distinguished: So be under an interruption length understood a structurally determined size, such as for example the length of a groove-free section along which a line section is passed by when a connection between a chamber and the Pressurized oil source is only made when the line section on the groove is led along. The actual time is below the interruption period to understand who lapses when the connection is broken, which is  for example as a product of the slot length and the relative speed between the groove and the line section results. The adjustment device is an example as a sleeve, such as a bearing bushing in the circumferential direction and / or is axially displaceable. It is preferably in (individual) positions fixable. With an axial displacement, for example, from a first groove with defined length and position of the groove to the absolute angle of rotation of the Noc on a second groove with a different defined length and / or position of one Groove to the absolute angle of rotation of the camshaft can be switched.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird durch die Zwangssteuerungs-Einrichtung eine symmetrische Verstellkurve des zeitlichen Verstellwinkelverlaufs hinsichtlich der Verstellvorgäge "früh"-"spät"- "früh" bzw. -"spät"-"früh"-"spät" ermöglicht. Hierzu sind beispielsweise ver­ schiedene Unterbrechungszeiten oder -perioden vorgesehen. Dabei bzw. da­ durch wird beispielsweise durch entsprechende Auslegung der Ölversorgungs- Steuerzeiten die Verstellung in Richtung "früh", d. h. in Richtung der entgegen dem Nockenwellen-Reibmoment wirkenden langsameren Verstellrichtung be­ schleunigt, während die Verstellung in Richtung "spät", d. h. in Richtung der mit dem Nockenwellen-Reibmoment wirkenden schnelleren Verstellrichtung ver­ langsamt wird.According to a particularly preferred embodiment of the invention a symmetrical adjustment curve of the temporal adjustment angle curve with regard to the adjustment specifications "early" - "late" - "early" or - "late" - "early" - "late" enabled. For example, ver different interruption times or periods are provided. Here or there through, for example, by appropriate design of the oil supply Timing the adjustment towards "early", d. H. towards the opposite the slower adjustment direction acting on the camshaft friction torque accelerates while the adjustment towards "late", d. H. towards the with the faster adjustment direction acting on the camshaft friction torque slows down.

Hiermit läßt sich ohne großen Aufwand die zusätzliche Anordnung einer Feder vermieden, die in bekannten Anordnungen zur Vermeidung von insbesondere durch das Reibmoment bedingten Asymmetrien im Verstellkurven-Verlauf auf­ gebracht werden. Auch Federn, die zur Geräuschverminderung in bekannten Anordnungen eingesetzt werden, lassen sich durch die erfindungsgemäße Vor­ richtung einsparen, ohne daß von der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine größere Geräuschbelastung ausgeht.This allows the additional arrangement of a spring without great effort avoided in known arrangements to avoid in particular asymmetries in the course of the adjustment curve caused by the friction torque to be brought. Also springs that are known for reducing noise Arrangements can be used, can be by the inventive front save direction without a device of the invention emits greater noise pollution.

Es sei darauf hingewiesen, daß das Zusammenwirken der einzelnen erfin­ dungsgemäßen Merkmale in jeder beliebigen Kombination bevorzugt ist. Ins­ besondere sind auch die durch die unabhängigen Ansprüche offenbarten Merkmalskombinationen unter Weglassung eines oder mehrerer Merkmale jeweils bevorzugt. Bevorzugt ist auch jede Kombination der Ansprüche. Für den Fachmann ist ersichtlich, daß über die hier dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung hinaus eine Vielzahl weiterer Modifikationen und Ausführungen denkbar sind, die von der Erfindung erfaßt sind. Die Erfindung beschränkt sich insbesondere nicht nur auf die hier dargestellten Ausführungsformen.It should be noted that the interaction of the individual invented features according to the invention in any combination is preferred. Ins special are also those disclosed by the independent claims Characteristic combinations with omission of one or more characteristics  preferred in each case. Any combination of the claims is also preferred. For the One skilled in the art can see that the exemplary embodiments shown here the invention also a variety of other modifications and designs are conceivable, which are covered by the invention. The invention is limited especially not only to the embodiments shown here.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird nachfolgend anhand beispielhafter, nicht beschränkender Ausführungsformen näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen dabei:The invention will be explained in the following on the basis of exemplary, non-restrictive Embodiments explained in more detail. Show in the accompanying drawings included:

Fig. 1 den an einer Nockenwelle auftretenden Reibmoment-Verlauf über dem Kurbelwinkel in schematischer und beispielhafter Form; Figure 1 is occurring on a camshaft friction torque-curve over the crank angle, in a schematic and exemplary form.

Fig. 2 in qualitativer Form die Auswirkungen von Schwankungen des Noc­ kenwellenmoments auf den Öldruck in einer Kammer; Fig. 2 in qualitative form, the effects of fluctuations in the Noc kenwellenmoment on the oil pressure in a chamber;

Fig. 3 eine erste beispielhafte, teilgeschnittene Ausführungsform der Erfin­ dung; Fig. 3 shows a first exemplary, partially sectioned embodiment of the inven tion;

Fig. 4 eine zweite beispielhafte Ausführungsform der Erfindung; und Fig. 4 shows a second exemplary embodiment of the invention; and

Fig. 5 qualitativ verschiedene mit der Erfindung erzeugbare symmetrische Verstellwinkelverläufe 90, 92, 94 im Vergleich zu einem asymmetri­ schen Verstellwinkelverlauf 98. Fig. 5 qualitatively different generatable with the invention symmetrical Verstellwinkelverläufe 90, 92, 94 compared to a rule asymmetri Verstellwinkelverlauf 98th

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Fig. 1 zeigt den üblicherweise an einer Nockenwelle auftretenden Reibmoment- Verlauf über dem Kurbelwinkel. Dieser erfährt beim Auflaufen des Nockens einen Anstieg 4 und bei Ablaufen des Nockens einen Abfall 6 mit Umkehr der Wirkrichtung des Reibmomentes. Fig. 1 shows the friction moment normally occurring on a camshaft profile over the crank angle. This experiences an increase 4 when the cam runs up and a decrease 6 when the cam runs down, with the direction of action of the friction torque being reversed.

Fig. 2 zeigt in qualitativer Form den mit dem in Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Phänomen einhergehenden Öldruck-Verlauf in der Verstellerkammer über dem Kurbelwinkel. FIG. 2 shows in qualitative form the oil pressure curve associated with the phenomenon described with reference to FIG. 1 in the adjusting chamber above the crank angle.

Fig. 3 zeigt eine beispielhafte, teilgeschnittene Ausführungsform der Erfindung. Das Riemenrad 10 ist mit der Gehäuseabdeckung 12 sowie dem ersten Zwi­ schenelement 14 drehfest gekoppelt. Das Zwischenelement 14 weist radial innenliegend eine Verzahnung 16 auf, die die an der axial verschieblich gela­ gerten Kolbeneinrichtung 18 angeordnete Gegenverzahnung 20 kämmt. Die Kolbeneinrichtung 18 weist eine zweite Verzahnung 22 auf, die in eine am zweiten Zwischenelement 24 angeordnete zweite Gegenverzahnung 26 ein­ greift. Wenigstens ein Zahnradpaar 16, 20 bzw. 22, 26 ist schrägverzahnt. Das zweite Zwischenelement 24 steht drehfest mit der Nockenwelle 28 in Verbin­ dung und ist über die Schraube 30 gegen diese verspannt. Die Kolbeneinrich­ tung 18 trennt eine erste Kammer 32 von einer zweiten Kammer 34. Diese Kammern 32, 34 sind zur Axialverstellung der Kolbeneinrichtung 18 jeweils gesteuert mit Drucköl über die teilweise dargestellten Leitungen 36 bzw. 38 befüllbar. Fig. 3 shows an exemplary embodiment of the invention partially sectioned. The pulley 10 is rotatably coupled to the housing cover 12 and the first inter mediate element 14 . The intermediate element 14 has radially on the inside a toothing 16 which meshes the counter toothing 20 arranged on the axially displaceably gela piston device 18 . The piston device 18 has a second toothing 22 which engages in a second counter toothing 26 arranged on the second intermediate element 24 . At least one gear pair 16 , 20 or 22 , 26 is helically toothed. The second intermediate element 24 is rotationally fixed to the camshaft 28 in connec tion and is clamped against the screw 30 against this. The Kolbeneinrich device 18 separates a first chamber 32 from a second chamber 34 . For the axial adjustment of the piston device 18 , these chambers 32 , 34 can each be filled in a controlled manner with pressure oil via the partially shown lines 36 and 38 .

Die beispielhafte Ausführung im Bereich der Nocken 40, 42 wird im Folgenden anhand der Fig. 4 näher beschrieben. Der mit der Nockenwelle 28 drehfest verbundene Nocken 50 dient zur Beaufschlagung eines Ventils mit (Tas­ sen) Stößel 52 und Ventilfeder 54. Die Nockenwelle 28 dreht sich während des Betriebs in Richtung des Pfeils 56. Gegenüber der Nockenwelle 28 sowie ge­ genüber dem Zylinderkopf 74 ist die Lagerbuchse 58 in den Pfeilrichtungen des Doppelpfeils 60 beweglich angeordnet, so daß sich die Lage der auf der zylindrischen Innenoberfläche 62 angeordneten Umfangsnut 64 zum Nocken 50 bzw. zu dem Punkt 66, an dem der Nocken 50 in Drehrichtung 56 den Stö­ ßel 52 erstmalig berührt, einstellen läßt. Damit die sich über die Leitung 68 in Richtung der nicht gezeigten Kammer 32 fortsetzende Strömungsverbindung durch eine Verdrehung der Lagerbuchse 58 nicht unterbrochen wird, schließt sich außen eine zweite Umfangsnut 70 an die sich von der Umfangsnut 64 nach außen erstreckende Bohrung 72 an, die im Zylinderkopf 74 angeordnet ist. Das über die Leitung 68 zur Kolbenverstellung abgeführte Hydrauliköl wird über den Innenraum 76 der als Hohlwelle ausgebildeten Nockenwelle 28 von der nicht gezeigten Druckquelle zugeführt. Wenn die vom Innenraum 76 durch die Bewandung 78 der Nockenwelle 28 nach außen gerichtete radiale Ölver­ sorgungsbohrung 80 mit ihrem außen liegenden Endbereich 82 die Umfangs­ nut 64 überfährt, ist eine Strömungsverbindung zwischen dem Innenraum 76 und der Leitung 68 hergestellt, die ansonsten unterbrochen ist. Diese Verbin­ dung ist aber auch unabhängig von der Lage der Ölversorgungsbohrung 80 zur Umfangsnut 64 unterbrechbar, indem die Bohrung 72 mit der Lagerbuchse 58 derart verdreht wird, daß die Bohrung 72 mit ihrem außenliegenden Ende 84 nicht mehr Kontakt zur Umfangsnut 70 hat.The exemplary embodiment in the area of the cams 40 , 42 is described in more detail below with reference to FIG. 4. The cam 50, which is connected in a rotationally fixed manner to the camshaft 28, is used to act on a valve with (Tas sen) tappet 52 and valve spring 54 . Camshaft 28 rotates in the direction of arrow 56 during operation. Compared to the camshaft 28 and ge compared to the cylinder head 74 , the bearing bush 58 is movably arranged in the arrow directions of the double arrow 60 , so that the position of the circumferential groove 64 arranged on the cylindrical inner surface 62 to the cam 50 or to the point 66 at which the Cam 50 in the direction of rotation 56 touches the plunger 52 for the first time, can be adjusted. So that the flow connection continuing via the line 68 in the direction of the chamber 32 , not shown, is not interrupted by a rotation of the bearing bush 58 , a second circumferential groove 70 adjoins the outside of the bore 72 which extends outward from the circumferential groove 64 and which is in the cylinder head 74 is arranged. The hydraulic oil discharged via line 68 for piston adjustment is supplied from the pressure source (not shown) via the interior 76 of the camshaft 28 designed as a hollow shaft. If from the interior 76 through the wall 78 of the camshaft 28 outward radial Ölver supply bore 80 passes over the circumferential groove 64 with its outer end portion 82 , a flow connection between the interior 76 and the line 68 is made, which is otherwise interrupted. This connec tion is also independent of the position of the oil supply bore 80 to the circumferential groove 64 interruptible by the bore 72 is rotated with the bearing bush 58 such that the bore 72 with its outer end 84 is no longer in contact with the circumferential groove 70 .

Es sei angemerkt, daß nicht gezeigte Fixierelemente vorzugsweise außerhalb der Verstellung der Lagerbuchse 58 diese gegenüber dem Zylinderkopf 74 fixieren. Es sei ferner angemerkt, daß bei entsprechend umgeordneten Nuten und Kanälen auch die Lagerbuchse 58 mit der Nockenwelle 28 fixiert sein kann, wobei der Außenmantel der Lagerbuchse 58 gegenüber dem Zylinder­ kopf 74 drehbeweglich ist.It should be noted that fixing elements, not shown, preferably fix the bearing bush 58 outside the adjustment relative to the cylinder head 74 . It should also be noted that with correspondingly rearranged grooves and channels, the bearing bush 58 can also be fixed to the camshaft 28 , the outer casing of the bearing bush 58 being rotatable relative to the cylinder head 74 .

Fig. 5 zeigt qualitativ verschiedenen mit der Erfindung erzeugbare symmetri­ sche Verstellwinkelverläufe 90, 92, 94 im Vergleich zu einem asymmetrischen Verstellwinkelverläufe 98. FIG. 5 shows qualitatively different symmetrical displacement angle curves 90 , 92 , 94 that can be generated with the invention in comparison to an asymmetrical displacement angle curve 98 .

BezugszeichenlisteReference list

44th

Anstieg
rise

66

Abfall
waste

1010th

Riemenrad
Pulley

1212th

Gehäuseabdeckung
Housing cover

1414

erstes Zwischenelement
first intermediate element

1616

Verzahnung von Gearing of

1414

1818th

Kolbeneinrichtung
Piston device

2020th

Gegenverzahnung
Counter toothing

2222

zweite Verzahnung
second toothing

2424th

zweites Zwischenelement
second intermediate element

2626

zweite Gegenverzahnung
second counter toothing

2828

Nockenwelle
camshaft

3030th

Schraube
screw

3232

erste Kammer
first chamber

3434

zweite Kammer
second chamber

3636

Leitung zu Line to

3232

3838

Leitung zu Line to

3434

4040

Nocken
cam

4242

Nocken
cam

5050

Nocken
cam

5252

Tassenstößel
Tappet

5454

Ventilfeder
Valve spring

5656

Pfeil
arrow

5858

Lagerbuchse
Bearing bush

6060

Doppelpfeil
Double arrow

6262

Innenoberfläche
Inner surface

6464

Umfangsnut
Circumferential groove

6666

Punkt
Point

6868

Leitung
management

7070

zweite Umfangsnut
second circumferential groove

7272

Bohrung in Drilling in

5858

7474

Zylinderkopf
Cylinder head

7676

Innenraum von Interior of

2828

7878

Bewandung Covering

7878

von of

2828

8080

Ölversorgungsbohrung in Oil supply hole in

2828

bzw. respectively.

7878

8282

Endbereich von End range of

8080

8484

Ende von End of

7272

9090

symmetrischer Verstellwinkelver­ lauf
symmetrical Verstellwinkelver course

9292

symmetrischer Verstellwinkelver­ lauf
symmetrical Verstellwinkelver course

9494

symmetrischer Verstellwinkelver­ lauf
symmetrical Verstellwinkelver course

9898

asymmetrischer Verstellwinkelver­ lauf
asymmetrical adjustment angle curve

Claims (34)

1. Vorrichtung zur Steuerung der Öffnungs- und Schließzeiten von Gaswech­ selventilen einer Brennkraftmaschine mit
  • 1. wenigstens einem Antriebsmittel;
  • 2. wenigstens einer Nockenwelle (28) mit wenigstens einem Nocken (40, 42, 50) zur Betätigung wenigstens eines Ventils;
  • 3. wenigstens einer hydraulisch betätigbaren Verstelleinrichtung zur Ver­ stellung des Relativ-Verdrehwinkels zwischen dem Antriebsmittel und der Nockenwelle (28), wobei die Verstelleinrichtung wenigstens eine beweglich angeordnete Einrichtung mit wenigstens einer Fläche auf­ weist, die mit einem Hydraulikfluid beaufschlagbar ist;
  • 4. wenigstens einer Hydraulikfluid-Versorgungseinrichtung, die wenigstens eine Hydrauliköl-Druckquelle und wenigstens eine Hydrauliköl-Abführ­ einrichtung aufweist;
  • 5. wenigstens einer Verbindungseinrichtung zur wenigstens zeitweisen hy­ draulischen Verbindung der Hydrauliköl-Druckquelle mit der wenigstens einen Fläche; und
  • 6. wenigstens einer Zwangssteuerungs-Einrichtung, durch die die hydrauli­ sche Beaufschlagung der Verstelleinrichtung in Abhängigkeit von dem absoluten Verdrehwinkel der Nockenwelle (28) wenigstens teilweise beeinflußbar ist.
1. Device for controlling the opening and closing times of gas exchange valves of an internal combustion engine
  • 1. at least one drive means;
  • 2. at least one camshaft ( 28 ) with at least one cam ( 40 , 42 , 50 ) for actuating at least one valve;
  • 3. at least one hydraulically actuated adjusting device for adjusting the relative angle of rotation between the drive means and the camshaft ( 28 ), the adjusting device having at least one movably arranged device with at least one surface which can be acted upon by a hydraulic fluid;
  • 4. at least one hydraulic fluid supply device having at least one hydraulic oil pressure source and at least one hydraulic oil discharge device;
  • 5. at least one connecting device for at least temporarily hy draulic connection of the hydraulic oil pressure source with the at least one surface; and
  • 6. at least one positive control device through which the hydraulic loading of the adjusting device as a function of the absolute angle of rotation of the camshaft ( 28 ) can be at least partially influenced.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Zwangssteuerungs-Einrich­ tung eine Unterbrechungseinrichtung, wie eine Leitungsunterbrechungs- Einrichtung, zur wenigstens zeitweisen Unterbrechung des Fluidflusses in der Verbindungseinrichtung aufweist.2. Apparatus according to claim 1, wherein the positive control device device an interruption device, such as a line interruption Device for at least temporarily interrupting the fluid flow in the connecting device. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Zwangssteuerungs- Einrichtung eine Weicheneinrichtung zur wenigstens zeitweisen Umleitung des Fluidflusses in der Verbindungseinrichtung aufweist.3. The apparatus of claim 1, wherein the positive control A switch device for at least occasional diversion of the fluid flow in the connecting device. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Verstelleinrichtung
  • 1. wenigstens eine hydraulisch betätigbare und axial verschieblich gela­ gerte Kolbeneinrichtung (18) mit wenigstens einer Wirkfläche zur Auf­ nahme eines Hydraulikfluids aufweist;
  • 2. wenigstens ein erstes Drehmomentübertragungsmittel zur Übertragung eines Drehmoments von dem Antriebsmittel auf die Kolbeneinrichtung (18) aufweist; und
  • 3. wenigstens ein zweites Drehmomentübertragungsmittel zur Übertragung eines Drehmoments von der Kolbeneinrichtung (18) auf die Nockenwelle (28) aufweist;
  • 4. wobei wenigstens ein Drehmomentübertragungsmittel eine Einrichtung zur Wandlung einer im wesentlichen translatorischen Bewegung in eine Bewegung mit wenigstens einem rotatorischen Anteil aufweist.
4. The device according to claim 1, wherein the adjusting device
  • 1. has at least one hydraulically actuated and axially displaceably gela piston device ( 18 ) with at least one active surface for receiving a hydraulic fluid;
  • 2. has at least one first torque transmission means for transmitting a torque from the drive means to the piston device ( 18 ); and
  • 3. has at least one second torque transmission means for transmitting a torque from the piston device ( 18 ) to the camshaft ( 28 );
  • 4. wherein at least one torque transmission means has a device for converting an essentially translatory movement into a movement with at least one rotary component.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Verstelleinrichtung
  • 1. ein Flügelrad mit sich im wesentlichen radial nach außen erstreckenden Flügeln und
  • 2. ein Zellenrad mit im wesentlichen in Umfangsrichtung angeordneten Zellen aufweist, wobei
  • 3. die Flügel derart in die Zellen hineinragen, daß die Zellen in jeweils eine erste und eine zweite wenigstens teilweise von einem Flügel voneinan­ der getrennte Kammer unterteilt werden;
  • 4. die Flügel wenigstens zeitweise und wenigstens teilweise gegenüber dem Flügelrad beweglich angeordnet sind; und
  • 5. die Kammern jeweils mit einer Ölversorgungseinrichtung in Verbindung stehen.
5. The device according to claim 1, wherein the adjusting device
  • 1. an impeller with substantially radially outwardly extending blades and
  • 2. has a cellular wheel with cells arranged essentially in the circumferential direction, wherein
  • 3. The wings protrude into the cells such that the cells are each divided into a first and a second at least partially by a wing of the separate chamber;
  • 4. the vanes are at least temporarily and at least partially movably arranged with respect to the impeller; and
  • 5. the chambers are each connected to an oil supply device.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Zu- oder Ablaufleitung we­ nigstens teilweise durch die Nockenwelle (28) geführt ist.6. The device according to claim 1, wherein the inlet or outlet line we at least partially through the camshaft ( 28 ) is guided. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Zu- oder Ablaufleitung we­ nigstens teilweise durch wenigstens einen Nockeninnenraum geführt ist.7. The device according to claim 1, wherein the inlet or outlet line we is at least partially guided through at least one cam interior. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Zu- oder Ablaufleitung we­ nigstens teilweise in einer im wesentlichen durch die Nocken (40, 42, 50) aufgespannten Ebene geführt ist.8. The device according to claim 1, wherein the inlet or outlet line we at least partially in a substantially through the cams ( 40 , 42 , 50 ) spanned plane. 9. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher die Leitungsunterbrechungs- Einrichtung einen beweglichen Bereich aufweist, dessen Bewegung an die Bewegung der Nocken (40, 42, 50) funktionell gekoppelt ist.9. The device according to claim 2, wherein the line interruption device has a movable area, the movement of which is functionally coupled to the movement of the cams ( 40 , 42 , 50 ). 10. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei welcher die Weicheneinrichtung einen beweglichen Bereich aufweist, dessen Bewegung an die Bewegung der Nocken (40, 42, 50) funktionell gekoppelt ist.10. The device according to claim 3, wherein the switch device has a movable area, the movement of which is functionally coupled to the movement of the cams ( 40 , 42 , 50 ). 11. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei welcher der bewegliche Bereich ein Hy­ draulikleitungsabschnitt ist.11. The apparatus of claim 9, wherein the movable area is a Hy draulikleitungsabschnitt is. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei welcher
  • 1. der bewegliche Hydraulikleitungsabschnitt während einer ersten Zeitpe­ riode mit wenigstens einem erstem Leitungsabschnitt in Verbindung steht, wobei der erste Leitungsabschnitt in den Hydraulikleitungsab­ schnitt mündet;
  • 2. der bewegliche Hydraulikleitungsabschnitt während einer zweiten Zeit­ periode mit wenigstens einem zweiten Leitungsabschnitt in Verbindung steht, wobei der zweite Leitungsabschnitt in den Hydraulikleitungsab­ schnitt mündet; und
  • 3. sich diese erste und diese zweite Zeitperiode wenigstens während einer Teilzeitperiode überschneiden.
12. The apparatus of claim 11, wherein
  • 1. the movable hydraulic line section is connected to at least one first line section during a first time period, the first line section opening into the hydraulic line section;
  • 2. the movable hydraulic line section is connected to at least one second line section during a second time period, the second line section opening into the hydraulic line section; and
  • 3. These first and second time periods overlap at least during a part-time period.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Nockenwelle (28) wenigstens teilweise als Hohlwelle ausgebildet ist, wobei
  • 1. wenigstens ein Teil des hohlen Bereichs (76) von der Hydrauliköl-Ver­ sorgungseinrichtung umfaßt ist; und
  • 2. sich von diesem hohlen Bereich (76) wenigstens eine Öffnung durch die Bewandung (78) der Nockenwelle (28) nach außen erstreckt.
13. The apparatus of claim 1, wherein the camshaft ( 28 ) is at least partially designed as a hollow shaft, wherein
  • 1. at least a portion of the hollow portion ( 76 ) of the hydraulic oil supply device is included; and
  • 2. at least one opening extends outwards from this hollow area ( 76 ) through the wall ( 78 ) of the camshaft ( 28 ).
14. Vorrichtung nach Anspruch 11, welche einen Verbindungsleitungsab­ schnitt, in den wenigstens zeitweise wenigstens ein Zuführleitungsabschnitt mündet und in den wenigstens zeitweise wenigstens ein Abführleitungsab­ schnitt mündet, aufweist,
  • 1. wobei der Zuführleitungsabschnitt mit einer Druckquelle in Strömungs­ verbindung steht und wobei der Abführleitungsabschnitt mit einer von der Verstelleinrichtung (18) umfaßten Kammer (32, 34) in Strömungs­ verbindung steht; und
  • 2. wobei wenigstens der Abführleitungsabschnitt gegenüber dem Verbin­ dungsleitungsabschnitt beweglich angeordnet ist, so daß dieser beweg­ lich angeordnete Abschnitt wenigstens zeitweise von dem Verbin­ dungsleitungsabschnitt trennbar ist.
14. The device according to claim 11, which has a connecting line section into which at least temporarily at least one feed line section opens and into which at least temporarily at least one discharge line section opens,
  • 1. wherein the supply line section is in flow connection with a pressure source and wherein the discharge line section is in flow connection with a chamber ( 32 , 34 ) comprised by the adjusting device ( 18 ); and
  • 2. wherein at least the discharge line section relative to the connec tion line section is movably arranged, so that this movably arranged section is at least temporarily separable from the connec tion line section.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei welcher der Verbindungsleitungsab­ schnitt eine sich gekrümmt um die Längsachse der Nockenwelle (28) er­ streckende Nut (64) ist, die in Umfangsrichtung der Nockenwelle (28) einen Umfangsbereich abdeckt, der kleiner als 360° ist.15. The apparatus of claim 14, wherein the connecting line section is a curved around the longitudinal axis of the camshaft ( 28 ) he extending groove ( 64 ) which in the circumferential direction of the camshaft ( 28 ) covers a circumferential area which is less than 360 °. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, bei welcher sich die Nut (64)
  • 1. in der Außenoberfläche der Nockenwelle (28); oder
  • 2. in der Innenoberfläche (62) eines die Nockenwelle (28) mit im wesentli­ chen zylindrischer Innenoberfläche (62) ummantelnden und gegenüber der Nockenwelle (28) wenigstens zeitweise und teilweise drehbeweglich angeordneten angrenzenden Bauteils erstreckt.
16. The apparatus of claim 15, wherein the groove ( 64 )
  • 1. in the outer surface of the camshaft ( 28 ); or
  • 2. in the inner surface ( 62 ) of a camshaft ( 28 ) with a substantially cylindrical inner surface ( 62 ) encasing and with respect to the camshaft ( 28 ) at least temporarily and partially rotatably arranged adjacent component extends.
17. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei welcher die sich durch die Bewandung der Nockenwelle (28) nach außen erstreckende Öffnung ein Zuführlei­ tungsabschnitt ist.17. The apparatus of claim 13, wherein the through the wall of the camshaft ( 28 ) extending outwardly opening is a supply line section. 18. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Nockenwelle (28) in wenig­ stens einer Gleitlagerbuchse (58) gelagert ist, die von der Zwangssteue­ rungs-Einrichtung wenigstens teilweise umfaßt ist.18. The apparatus of claim 1, wherein the camshaft ( 28 ) is mounted in little least a plain bearing bush ( 58 ), which is at least partially encompassed by the Zwangssteue device. 19. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei welcher der Abführleitungsabschnitt in der Gleitlagerbuchse (58) der Nockenwelle (28) wenigstens teilweise inte­ griert ist.19. The apparatus of claim 14, wherein the discharge line section in the plain bearing bush ( 58 ) of the camshaft ( 28 ) is at least partially inte grated. 20. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei welcher der Verbindungsleitungsab­ schnitt in der Gleitlagerbuchse (58) der Nockenwelle (28) wenigstens teil­ weise integriert ist.20. The apparatus of claim 14, wherein the Verbindungsleitungsab section in the plain bearing bush ( 58 ) of the camshaft ( 28 ) is at least partially integrated. 21. Vorrichtung nach Anspruch 19, bei welcher die Gleitlagerbuchse (58) von einer Buchsenaufnahmeeinrichtung, wie einem Zylinderkopf (74), aufge­ nommen wird. 21. The apparatus of claim 19, wherein the plain bearing bush ( 58 ) from a bushing device, such as a cylinder head ( 74 ), is taken up. 22. Vorrichtung nach Anspruch 20, bei welcher die Gleitlagerbuchse (58) ge­ genüber der Buchsenaufnahmeeinrichtung und gegenüber der Nocken­ welle (28) beweglich angeordnet ist.22. The apparatus of claim 20, wherein the plain bearing bushing ( 58 ) is arranged to be movable relative to the bushing receiving device and with respect to the cam shaft ( 28 ). 23. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher von der Zwangssteuerungs- Einrichtung die Verbindung zwischen Druckölquelle und einer ersten Kam­ mer (32) der Verstelleinrichtung, die zur Verstellung des Verdrehwinkels der Nockenwelle (28) in Richtung der Drehrichtung der Nockenwelle (28) mit Drucköl beaufschlagbar ist, wenigstens zeitweise unterbrochen ist, wenn auf die Nockenwelle (28) lastseitig ein einem konstanten Moment überlagertes Verzögerungsmoment ausgeübt wird.23. The device according to claim 1, wherein the positive control means the connection between the pressure oil source and a first chamber ( 32 ) of the adjusting device for adjusting the angle of rotation of the camshaft ( 28 ) in the direction of the direction of rotation of the camshaft ( 28 ) with pressure oil can be acted upon, at least temporarily interrupted when a deceleration torque superimposed on a constant torque is exerted on the camshaft ( 28 ) on the load side. 24. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher von der Zwangssteuerungs-Ein­ richtung die Verbindung zwischen Druckölquelle und einer zweiten Kam­ mer (34) der Verstelleinrichtung, die zur Verstellung des Verdrehwinkels der Nockenwelle (28) in zur Drehrichtung der Nockenwelle (28) entgegen­ gesetzten Richtung (Gegenrichtung) mit Drucköl beaufschlagbar ist, wenig­ stens zeitweise unterbrochen ist, wenn auf die Nockenwelle (28) lastseitig ein einem konstanten Moment überlagertes Beschleunigungsmoment aus­ geübt wird.24. The apparatus of claim 1, wherein the direction of the force control device, the connection between the pressure oil source and a second chamber ( 34 ) of the adjusting device, which is opposed to the direction of rotation of the camshaft ( 28 ) in the direction of rotation of the camshaft ( 28 ) Direction (opposite direction) can be pressurized with oil, is at least temporarily interrupted when an acceleration torque superimposed on a constant torque is exerted on the camshaft ( 28 ) on the load side. 25. Vorrichtung nach Anspruch 23, bei welcher der Nocken (40, 42, 50) bei der Ventilbetätigung eine Auflaufphase durchläuft, während der Nocken (40, 42, 50) einen Ventilstößel (52) im wesentlichen von der Nockenwelle (28) wegdrückt, und eine Ablaufphase durchläuft, während der sich der Ven­ tilstößel (52) wieder an die Nockenwelle (28) annähert, und von der Zwangssteuerungs-Einrichtung die Verbindung zwischen Druckölquelle und der ersten Kammer (32) unterbrochen ist, wenn der Nocken (40, 42, 50) im wesentlichen in der Auflaufphase ist.25. The apparatus of claim 23, wherein the cam ( 40 , 42 , 50 ) passes through a run-up phase when the valve is actuated, while the cam ( 40 , 42 , 50 ) pushes a valve tappet ( 52 ) substantially away from the camshaft ( 28 ), and passes through an operational phase during which the valve tappet ( 52 ) approaches the camshaft ( 28 ) again, and the connection between the pressure oil source and the first chamber ( 32 ) is interrupted by the positive control device when the cam ( 40 , 42 , 50 ) is essentially in the run-up phase. 26. Vorrichtung nach Anspruch 23, bei welcher der Nocken (40, 42, 50) bei der Ventilbetätigung eine Auflaufphase durchläuft, während der Nocken (40, 42, 50) einen Ventilstößel 52 im wesentlichen von der Nockenwelle (28) wegdrückt, und eine Ablaufphase durchläuft, während der sich der Ven­ tilstößel 52 wieder an die Nockenwelle (28) annähert, und von der Zwangssteuerungs-Einrichtung die Verbindung zwischen Druckölquelle und der zweiten Kammer (34) unterbrochen ist, wenn der Nocken (40, 42, 50) im wesentlichen in der Ablaufphase ist.26. The apparatus of claim 23, wherein the cam ( 40 , 42 , 50 ) undergoes an overrun phase when the valve is actuated, while the cam ( 40 , 42 , 50 ) pushes a valve lifter 52 substantially away from the camshaft ( 28 ), and one Runs through the phase, during which the valve tappet 52 approaches the camshaft ( 28 ) again, and the connection between the pressure oil source and the second chamber ( 34 ) is interrupted by the positive control device when the cam ( 40 , 42 , 50 ) in is essentially in the process phase. 27. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher von der Zwangssteuerungs- Einrichtung die Verbindung zwischen Druckölquelle und der ersten Kam­ mer (32) während der Auflaufphase und während der Ablaufphase des Nockens (40, 42, 50) im wesentlichen unterbrochen ist.27. The apparatus of claim 1, wherein the positive control means, the connection between the pressure oil source and the first chamber ( 32 ) during the run-up phase and during the run-down phase of the cam ( 40 , 42 , 50 ) is substantially interrupted. 28. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher von der Zwangssteuerungs-Ein­ richtung die Verbindung zwischen Druckölquelle und der zweiten Kammer (34) während der Auflaufphase und während der Ablaufphase des Nockens (40, 42, 50) im wesentlichen unterbrochen ist.28. The apparatus of claim 1, wherein from the positive control device, the connection between the pressure oil source and the second chamber ( 34 ) is substantially interrupted during the run-up phase and during the run-down phase of the cam ( 40 , 42 , 50 ). 29. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher die Unterbrechungsperioden während der Druckbeaufschlagung der ersten Kammer (32) und während der Druckbeaufschlagung der zweiten Kammer (34) verschieden sind.29. The apparatus of claim 2, wherein the periods of interruption during the pressurization of the first chamber ( 32 ) and during the pressurization of the second chamber ( 34 ) are different. 30. Vorrichtung nach Anspruch 2, welche eine Verstelleinrichtung zur Verstel­ lung der zwangsgesteuerten Unterbrechungsperioden aufweist.30. The device according to claim 2, which an adjusting device for adjusting tion of the positively controlled interruption periods. 31. Vorrichtung nach Anspruch 2, welche eine Verstelleinrichtung zur Verstel­ lung der Unterbrechungslängen aufweist.31. The device according to claim 2, which an adjusting device for adjusting has the interruption lengths. 32. Vorrichtung nach Anspruch 2, welche eine Verstelleinrichtung zur Verstel­ lung der Lage der zwangsgesteuerten Unterbrechungslängen zu einem fi­ xen Bezugspunkt wie dem absoluten Drehwinkel der Nockenwelle (28) aufweist.32. Apparatus according to claim 2, which has an adjusting device for adjusting the position of the positively controlled interruption lengths to a fi x reference point such as the absolute angle of rotation of the camshaft ( 28 ). 33. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Zwangssteuerungs-Einrich­ tung pro Zylinder des Motors, dessen Steuerzeit sich von allen Steuerzei­ ten der übrigen Zylindern unterscheidet, eine entsprechende Charakteristik aufweist.33. The apparatus of claim 1, wherein the positive control device tion per cylinder of the engine, the timing of which differs from all timing  distinguishes ten of the other cylinders, a corresponding characteristic having. 34. Vorrichtung nach Anspruch 1, welche eine Zwangssteuerungs-Einrichtung, von der eine symmetrische Verstellkurve erzeugbar ist, aufweist, wobei die Verstellkurve der zeitliche Verlauf des Verstellwinkels der Nockenwelle (28) bei der Verstellung
  • 1. von der Richtung "spät" in Richtung "früh" und dem sich nach dem Ver­ streichen einer bestimmten Zeitperiode anschließenden Rückverstellen in Richtung "spät" oder
  • 2. von der Richtung "früh" in Richtung "spät" und dem sich nach dem Ver­ streichen einer bestimmten Zeitperiode anschließenden Rückverstellen in Richtung "früh"
ist.
34. The apparatus of claim 1, which has a positive control device from which a symmetrical adjustment curve can be generated, the adjustment curve being the time profile of the adjustment angle of the camshaft ( 28 ) during the adjustment
  • 1. from the direction "late" in the direction of "early" and after the elapse after a certain period of time subsequent readjustment in the direction of "late" or
  • 2. from the "early" direction to the "late" direction and the subsequent readjustment after the elapse of a certain period of time in the "early" direction
is.
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