JP4982867B2 - Device for changing the control time of a gas exchange valve of an internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、請求項1、請求項2および請求項3の上位概念部にそれぞれ記載の、内燃機関のガス交換弁、つまり吸気弁もしくは排気弁の制御時間を変えるための装置、つまり内燃機関のガス交換弁の制御時間を変えるための装置であって、
−相互作用し合う第1第2の2つの圧力チャンバを有するハイドロリック式の作動装置が設けられており、
−両圧力チャンバに対する圧力媒体の供給もしくは導出によって、クランクシャフトに対して相対的なカムシャフトの位相位置が保持されるか、もしくは意図的に変えられるようになっており、
−第1第2の2つの作業接続部と1つの流出接続部と1つの流入接続部とを備えた制御弁が設けられており、第1の作業接続部が第1の圧力チャンバと連通しており、第2の作業接続部が第2の圧力チャンバと連通しており、流出接続部がタンクと連通しており、流出接続部が圧力媒体で負荷されるようになっており、
−前記制御弁が、作動ユニットによって4つの制御位置へもたらされるようになっており、
−前記制御弁の第1の制御位置では、第1の作業接続部も第2の作業接続部も流入接続部と連通しておらず、
−前記制御弁の第2の制御位置では、第1の作業接続部が流出接続部と連通し、第2の作業接続部が流入接続部と連通しており、
−前記制御弁の第3の制御位置では、第1の作業接続部と第2の作業接続部とが、流出接続部にも流入接続部にも連通していないか、または第1の作業接続部と第2の作業接続部とが、流入接続部にのみ連通しており、
−前記制御弁の第4の制御位置では、第2の作業接続部が流出接続部と連通し、第1の作業接続部が流入接続部と連通している
形式の装置に関する。
The present invention relates to a device for changing the control time of a gas exchange valve, i.e., an intake valve or an exhaust valve, of an internal combustion engine, i.e., an internal combustion engine. A device for changing the control time of the gas exchange valve,
A hydraulic actuating device having first and second interacting pressure chambers is provided,
The supply or derivation of pressure medium to or from both pressure chambers allows the camshaft phase position relative to the crankshaft to be maintained or deliberately changed;
A control valve comprising a first second work connection, one outflow connection and one inflow connection is provided, the first work connection communicating with the first pressure chamber; The second working connection is in communication with the second pressure chamber, the outflow connection is in communication with the tank, and the outflow connection is loaded with a pressure medium,
The control valve is brought into four control positions by an actuating unit;
-In the first control position of the control valve, neither the first work connection nor the second work connection is in communication with the inflow connection;
-In the second control position of the control valve, the first work connection is in communication with the outflow connection and the second work connection is in communication with the inflow connection;
-In the third control position of the control valve, the first work connection and the second work connection are not in communication with either the outflow connection or the inflow connection, or the first work connection And the second work connection portion communicates only with the inflow connection portion,
-In the fourth control position of the control valve, a device of the type in which the second work connection communicates with the outflow connection and the first work connection communicates with the inflow connection.

内燃機関では、ガス交換弁を操作するためにカムシャフトが使用される。カムシャフトは、これらのカムシャフトに設けられたカムがカムフォロア、たとえばバケット形タペット、スイングアームまたはロッカアームに接触するように内燃機関に取り付けられている。カムシャフトが回転させられると、カムはカムフォロアに沿って転動し、そしてこのカムフォロアがガス交換弁を操作する。したがって、カムの位置および形状により、ガス交換弁の開放時間も開放振幅も、あるいはまたガス交換弁の開放時期および閉鎖時期も規定されている。   In an internal combustion engine, a camshaft is used to operate a gas exchange valve. The camshafts are attached to the internal combustion engine so that the cams provided on these camshafts are in contact with cam followers such as bucket-type tappets, swing arms or rocker arms. When the camshaft is rotated, the cam rolls along the cam follower and this cam follower operates the gas exchange valve. Therefore, depending on the position and shape of the cam, the opening time and opening amplitude of the gas exchange valve, or the opening time and closing time of the gas exchange valve are also defined.

最近のエンジンコンセプトの傾向は、弁駆動装置を可変に設計することにある。一方では、個々のシリンダの完全な遮断までの弁ストロークおよび弁開放時間が可変に設定可能であることが望まれる。このためには、切換可能なカムフォロアまたはエレクトロハイドロリック式または電気式の弁操作のようなコンセプトが設定されている。さらに、内燃機関の運転中にガス交換弁の開放時間および閉鎖時間に影響を与えることができると有利であることが判っている。この場合、たとえば規定された弁オーバラップを意図的に調節するために、特に吸気弁もしくは排気弁の開放時期もしくは閉鎖時期に対して別個に影響を与えることができることが望ましい。ガス交換弁の開放時期もしくは閉鎖時期をエンジンの目下の特性マップ領域、たとえば目下の回転数もしくは目下の負荷に関連して調節することにより、燃料消費率を低下させ、排ガス特性に対して有利な影響を与え、エンジン効率、最大トルクおよび最大出力を向上させることができる。   A recent engine concept trend is to variably design the valve drive. On the other hand, it is desirable that the valve stroke and valve opening time until complete shutoff of each cylinder can be set variably. For this purpose, concepts such as switchable cam followers or electrohydraulic or electric valve actuation are set. Furthermore, it has been found advantageous to be able to influence the opening and closing times of the gas exchange valve during operation of the internal combustion engine. In this case, it is desirable to be able to influence the opening or closing timing of the intake or exhaust valves separately, for example in order to intentionally adjust the defined valve overlap. Adjusting the opening or closing time of the gas exchange valve in relation to the current characteristic map area of the engine, for example, the current rotational speed or the current load, reduces the fuel consumption rate and is advantageous for the exhaust gas characteristics. It can affect and improve engine efficiency, maximum torque and maximum output.

弁制御時間の前記可変性は、クランクシャフトに対するカムシャフトの位相位置を相対的に変えることにより達成される。この場合、カムシャフトはたいていチェーン伝動装置、ベルト伝動装置、歯車伝動装置または同作用を有する駆動コンセプトを介してクランクシャフトと駆動結合されている。クランクシャフトにより駆動されるチェーン伝動装置、ベルト伝動装置または歯車伝動装置とカムシャフトとの間には、内燃機関の制御時間を変えるための装置(以下、「カムシャフト調節器」と呼ぶ)が取り付けられている。この装置はクランクシャフトからカムシャフトへトルクを伝達する。この装置は、内燃機関の運転中にクランクシャフトとカムシャフトとの間の位相位置が確実に保持され、そして所望の場合にはカムシャフトがクランクシャフトに対してある程度の角度範囲で相対的に回転され得るように形成されている。   The variability of the valve control time is achieved by changing the phase position of the camshaft relative to the crankshaft. In this case, the camshaft is usually drive-coupled to the crankshaft via a chain drive, a belt drive, a gear drive or a drive concept having the same effect. A device for changing the control time of the internal combustion engine (hereinafter referred to as “camshaft adjuster”) is installed between the chain transmission device, belt transmission device or gear transmission device driven by the crankshaft and the camshaft. It has been. This device transmits torque from the crankshaft to the camshaft. This device ensures that the phase position between the crankshaft and the camshaft is maintained during operation of the internal combustion engine and, if desired, the camshaft rotates relative to the crankshaft within a certain angular range. It is formed so that it can be done.

吸気弁と排気弁とのためのそれぞれ1つのカムシャフトを備えている内燃機関では、吸気弁と排気弁とにそれぞれ1つのカムシャフト調節器が装備され得る。これにより、吸気弁および排気弁の開放時期および閉鎖時期を時間的に互いに相対的にシフトさせ、弁オーバラップを意図的に調節することができる。   In an internal combustion engine with one camshaft for each of the intake and exhaust valves, one camshaft adjuster can be provided for each of the intake and exhaust valves. Thereby, the opening timing and closing timing of the intake valve and the exhaust valve can be shifted relative to each other in time, and the valve overlap can be adjusted intentionally.

最近のカムシャフト調節器のシートは、たいていカムシャフトの駆動側、つまり入力側の端部に位置している。しかし、カムシャフト調節器は中間シャフト、回転しない構成部分またはクランクシャフトに配置されていてよい。カムシャフト調節器は、クランクシャフトにより駆動される、該クランクシャフトに対する固定の位相関係を保持する入力車と、カムシャフトに駆動結合されている出力車と、前記入力車から前記出力車へトルクを伝達する調節機構とから成っている。入力車は、クランクシャフトに配置されていないカムシャフト調節器の場合にはチェーン車(スプロケット)、ベルト車(プーリ)または歯車として形成されてよく、そしてチェーン伝動装置、ベルト伝動装置または歯車伝動装置によってクランクシャフトによって駆動される。前記調節機構は電気的、ハイドロリック的またはニューマチック的に運転され得る。   Modern camshaft adjuster seats are usually located at the drive side of the camshaft, that is, at the input end. However, the camshaft adjuster may be located on the intermediate shaft, non-rotating component or crankshaft. The camshaft adjuster is driven by a crankshaft and has an input vehicle that maintains a fixed phase relationship with the crankshaft, an output vehicle that is drivingly coupled to the camshaft, and torque from the input vehicle to the output vehicle. It consists of an adjusting mechanism that transmits. In the case of a camshaft adjuster not arranged on the crankshaft, the input wheel may be formed as a chain wheel (sprocket), a belt wheel (pulley) or a gear, and the chain transmission, belt transmission or gear transmission Driven by the crankshaft. The adjusting mechanism can be operated electrically, hydraulically or pneumatically.

ハイドロリック的に調節可能なカムシャフト調節器の2つの有利な構成は、いわゆるアキシャルピストン調節器および回転ピストン調節器である。   Two advantageous configurations of the hydraulically adjustable camshaft adjuster are the so-called axial piston adjuster and the rotary piston adjuster.

アキシャルピストン調節器の場合には、入力車がピストンに、そしてこのピストンが出力部分に、それぞれ斜歯列(ヘリカルスプライン)を介して結合されている。ピストンは、出力部分と入力車とにより形成された中空室を、軸方向に互いに相対して配置された2つの圧力チャンバに分離している。一方の圧力チャンバが圧力媒体で負荷され、他方の圧力チャンバがタンクに接続されると、ピストンは軸方向に移動する。ピストンの軸方向の移動はヘリカルスプラインによって出力部分に対する入力車の相対的な回転へ変換され、ひいてはクランクシャフトに対するカムシャフトの相対的な回転へ変換される。   In the case of an axial piston adjuster, the input wheel is connected to the piston, and this piston is connected to the output part via a helical tooth line (helical spline). The piston separates the hollow chamber formed by the output portion and the input wheel into two pressure chambers that are arranged to be opposed to each other in the axial direction. When one pressure chamber is loaded with pressure medium and the other pressure chamber is connected to the tank, the piston moves axially. The axial movement of the piston is converted by the helical spline into the relative rotation of the input wheel with respect to the output part and thus into the relative rotation of the camshaft with respect to the crankshaft.

ハイドロリック式のカムシャフト調節器の第2の構成は、「回転ピストン調節器」である。この回転ピストン調節器では、入力車がステータに相対回動不能に結合されている。このステータとロータとは互いに同心的に配置されており、この場合、ロータは摩擦接続的、形状接続的(係合による嵌合)または材料接続的に、たとえばプレス嵌め、ねじ結合または溶接結合によってカムシャフト、カムシャフトの延長部または中間シャフトに結合されている。ステータには、周方向で相互間隔を置いて配置された複数の中空室が形成されており、これらの中空室はロータを起点として半径方向外側へ向かって延びている。これらの中空室は軸方向でサイドカバーによって圧力密に仕切られている。これらの中空室内には、それぞれロータに結合されたベーンが延びており、このベーンは各中空室を2つの圧力チャンバに分割している。個々の圧力チャンバを圧力媒体ポンプもしくはタンクに意図的に接続することにより、クランクシャフトに対して相対的なカムシャフトの位相を調節もしくは保持することができる。   The second configuration of the hydraulic camshaft adjuster is a “rotary piston adjuster”. In this rotary piston adjuster, the input wheel is coupled to the stator so as not to be relatively rotatable. The stator and the rotor are arranged concentrically with each other, in which case the rotor is frictionally connected, shape connected (engaged by engagement) or material connected, eg by press fit, screw connection or weld connection. Connected to camshaft, camshaft extension or intermediate shaft. The stator is formed with a plurality of hollow chambers arranged at intervals in the circumferential direction, and these hollow chambers extend radially outward from the rotor. These hollow chambers are partitioned in a pressure-tight manner by side covers in the axial direction. Extending into these hollow chambers are vanes each coupled to a rotor, which divides each hollow chamber into two pressure chambers. By intentionally connecting the individual pressure chambers to a pressure medium pump or tank, the camshaft phase relative to the crankshaft can be adjusted or maintained.

カムシャフト調節器を制御するためには、センサによってエンジンの特性データ、たとえば負荷状態および回転数が検出される。これらの特性データは電子制御ユニットに伝送され、この電子制御ユニットはこれらの特性データを内燃機関の特性データマップと比較した後に種々の圧力チャンバに対する圧力媒体の流入および流出を制御する。   In order to control the camshaft adjuster, engine characteristic data such as load conditions and rotational speed are detected by sensors. These characteristic data are transmitted to an electronic control unit which controls the inflow and outflow of the pressure medium to the various pressure chambers after comparing these characteristic data with the characteristic data map of the internal combustion engine.

クランクシャフトに対するカムシャフトの位相位置を調節するためには、ハイドロリック式のカムシャフト調節器において、1つの中空室に形成された、相互作用し合う2つの圧力チャンバのうちの一方の圧力チャンバが圧力媒体ポンプに接続され、他方の圧力チャンバがタンクに接続される。一方の圧力チャンバへ圧力媒体が流入すると同時に他方の圧力チャンバから圧力媒体が流出することにより、両圧力チャンバを分離するピストンは軸方向に移動させられ、これによりアキシャルピストン調節器においてはヘリカルスプラインを介してカムシャフトがクランクシャフトに対して相対的に回転させられる。回転ピストン調節器においては、一方の圧力チャンバの圧力負荷と、他方の圧力チャンバの放圧とによって、ベーンの移動が生ぜしめられ、ひいては直接にクランクシャフトに対するカムシャフトの相対回転が生ぜしめられる。位相位置を保持するためには、両圧力チャンバが圧力媒体ポンプに接続されるか、または圧力媒体ポンプからもタンクからも遮断される。   In order to adjust the camshaft phase position relative to the crankshaft, in the hydraulic camshaft adjuster, one of the two interacting pressure chambers formed in one hollow chamber has a pressure chamber. Connected to the pressure medium pump, the other pressure chamber is connected to the tank. As the pressure medium flows into one pressure chamber and the pressure medium flows out from the other pressure chamber at the same time, the piston separating the two pressure chambers is moved in the axial direction, so that in the axial piston regulator, the helical spline is moved. The camshaft is rotated relative to the crankshaft. In the rotary piston adjuster, the movement of the vane is caused by the pressure load of one pressure chamber and the release pressure of the other pressure chamber, and thus the camshaft is directly rotated relative to the crankshaft. In order to maintain the phase position, both pressure chambers are connected to the pressure medium pump or disconnected from both the pressure medium pump and the tank.

圧力チャンバに流入もしくは流出する圧力媒体流の制御は、制御弁、たいていは4ポート3位置比例弁によって行われる。弁ハウジングには、ポートとして各圧力チャンバのための各1つの接続部(作業接続部)と、圧力媒体ポンプに通じた接続部と、タンクに通じた少なくとも1つの接続部とが設けられている。ほぼ中空円筒状に形成された弁ハウジングの内部には、軸方向に移動可能な制御ピストンが配置されている。この制御ピストンを、電磁式のアクチュエータによってばねエレメントのばね力に抗して軸方向で、2つの規定された終端位置の間のいかなる位置にへも、もたらすことができる。制御ピストンはさらに環状溝と制御縁とを備えており、これにより個々の圧力チャンバは選択的に圧力媒体ポンプに接続されるか、またはタンクに接続され得る。また、圧力チャンバが圧力媒体ポンプからも圧力媒体タンクからも遮断されるような、制御ピストンの位置が設けられていてもよい。   Control of the pressure medium flow into or out of the pressure chamber is effected by a control valve, usually a 4 port 3 position proportional valve. The valve housing is provided with a respective connection (work connection) for each pressure chamber as a port, a connection leading to the pressure medium pump, and at least one connection leading to the tank. . A control piston which is movable in the axial direction is arranged inside a valve housing formed in a substantially hollow cylindrical shape. This control piston can be brought into any position between two defined end positions in the axial direction against the spring force of the spring element by means of an electromagnetic actuator. The control piston further comprises an annular groove and a control edge, whereby the individual pressure chambers can be selectively connected to a pressure medium pump or to a tank. In addition, a position of the control piston may be provided so that the pressure chamber is shut off from both the pressure medium pump and the pressure medium tank.

ドイツ連邦共和国特許出願公開第10064222号明細書には、このような装置が開示されている。この装置は回転ピストン構造の装置である。カムシャフトに駆動結合されているステータは、カムシャフトに相対回動不能に結合されたロータに回転可能に支承されている。ステータは、ロータに対して開いた切欠きを持って形成されている。当該装置の軸方向には、サイドカバーが設けられており、このサイドカバーは当該装置を仕切っている。前記切欠きはロータとステータとサイドカバーとによって圧力密に閉鎖されていて、ひいては複数の圧力室を形成している。ロータの外周面には、軸方向の溝が設けられており、これらの溝内にはベーン(翼)が配置されている。ベーンは前記切欠き内へ突入して延びている。ベーンは、これらのベーンが前記圧力室を、それぞれ2つの相互作用し合う圧力チャンバに分割するように形成されている。これらの圧力チャンバに対する圧力媒体の導入もしくは導出によって、クランクシャフトに対して相対的なカムシャフトの位相位置を選択的に保持するか、または調節することができる。   German Offenlegungsschrift 100 63 222 discloses such a device. This device is a rotary piston device. The stator that is drivingly connected to the camshaft is rotatably supported by a rotor that is non-rotatably connected to the camshaft. The stator is formed with a notch open to the rotor. A side cover is provided in the axial direction of the device, and the side cover partitions the device. The notch is closed in a pressure-tight manner by the rotor, the stator, and the side cover, thereby forming a plurality of pressure chambers. Axial grooves are provided on the outer peripheral surface of the rotor, and vanes (blades) are arranged in these grooves. The vane extends into the notch. The vanes are formed such that these vanes divide the pressure chamber into two interacting pressure chambers each. By introducing or deriving a pressure medium to or from these pressure chambers, the camshaft phase position relative to the crankshaft can be selectively maintained or adjusted.

サイドカバーには2つのロックピンが配置されている。これらのロックピンはばね手段によってロータ方向への力で負荷される。ロータの、前記ロックピンに面した側の端面には、周方向に延びる複数の溝が設けられている。これらの溝は、これらの溝の1つも圧力媒体で負荷されていない場合に、規定された中間の位置において両ロックピンがそれぞれ1つの溝内に係合するように配置構成されている。各ロックピンは各溝の周方向側の端部に接触している。したがって、ロータはステータに対して相対的にロックされており、これにより相対回動が阻止される。第1の圧力媒体管路と第2の圧力媒体管路とを介して、圧力媒体チャンバを圧力媒体で充填することができる。第1の圧力媒体チャンバが圧力媒体で充填されると、やはり一方のロックピンの一方の端面が圧力媒体で負荷される。これにより、対応するロックピンが、サイドカバーに設けられた収容孔内へ押し込まれ、一方の方向への、ステータに対して相対的なロータの調節が可能となる。この場合、他方のロックピンがまだ係合している他方の溝は、センタ位置から最大値にまでのロータ調節が可能となるように形成されている。相応して、他方の方向への、ステータに対して相対的なロータの調節が行われる。当該装置は補償ばねを備えており、この補償ばねの一方の端部はロータに、他方の端部はステータにそれぞれ固定されており、そしてこの補償ばねは、カムシャフトによってロータに加えられる引きずりトルク(Schleppmoment)を補償する。   Two lock pins are arranged on the side cover. These lock pins are loaded with a force toward the rotor by spring means. A plurality of grooves extending in the circumferential direction are provided on an end surface of the rotor facing the lock pin. These grooves are arranged such that both locking pins engage in one groove at a defined intermediate position when none of these grooves is loaded with pressure medium. Each lock pin is in contact with the circumferential end of each groove. Thus, the rotor is locked relative to the stator, thereby preventing relative rotation. The pressure medium chamber can be filled with the pressure medium via the first pressure medium line and the second pressure medium line. When the first pressure medium chamber is filled with the pressure medium, one end face of the one lock pin is also loaded with the pressure medium. As a result, the corresponding lock pin is pushed into the receiving hole provided in the side cover, and the rotor can be adjusted relative to the stator in one direction. In this case, the other groove in which the other lock pin is still engaged is formed so that the rotor can be adjusted from the center position to the maximum value. Correspondingly, the rotor is adjusted relative to the stator in the other direction. The device comprises a compensation spring, one end of which is fixed to the rotor and the other end to the stator, and this compensation spring is a drag torque applied to the rotor by the camshaft. Compensate for (Schleppmoment).

ドイツ連邦共和国特許出願公開第19853670号明細書には、内燃機関の目下の負荷状態に関連して圧力チャンバに対する圧力媒体流を制御するために働く制御弁が開示されている。当該制御弁は作動ユニットと、ほぼ中空円筒状に形成された弁ハウジングと、ほぼ中空円筒状に形成された制御ピストンとから成っており、この制御ピストンは軸方向移動可能に弁ハウジング内に収容されている。弁ハウジングには2つの作業接続部と、1つの流入接続部と、1つの流出接続部とが形成されている。作動ユニットは、たとえば電磁石であってよい。電磁石は制御電流を印加することによってプッシュロッドを介して制御ピストンをばねの力に抗して移動させる。弁ハウジング内部での制御ピストンの位置に関連して、流入接続部が両作業接続部のうちのいずれか一方の作業接続部に接続され、かつタンク接続部がそれぞれ他方の作業接続部に接続されるか、または両作業接続部が流入接続部もしくは流出接続部から遮断される。これにより、一方の圧力チャンバには圧力媒体が供給され、他方の圧力チャンバからは圧力媒体が流出し、このことはクランクシャフトに対するカムシャフトの位相位置の変化を生ぜしめる。   DE 19853670 discloses a control valve which serves to control the pressure medium flow to the pressure chamber in relation to the current load conditions of the internal combustion engine. The control valve comprises an operating unit, a valve housing formed in a substantially hollow cylindrical shape, and a control piston formed in a substantially hollow cylindrical shape. The control piston is accommodated in the valve housing so as to be movable in the axial direction. Has been. The valve housing is formed with two working connections, one inflow connection and one outflow connection. The operating unit may be an electromagnet, for example. The electromagnet moves the control piston against the spring force through the push rod by applying a control current. In relation to the position of the control piston inside the valve housing, the inflow connection is connected to one of the two work connections and the tank connection is connected to the other work connection, respectively. Or both work connections are disconnected from the inflow or outflow connections. Thereby, the pressure medium is supplied to one pressure chamber, and the pressure medium flows out from the other pressure chamber, which causes a change in the phase position of the camshaft with respect to the crankshaft.

センタ位置ロックを有するカムシャフト調節器と相まったこのような制御弁の大きな欠点は、通電されていない状態では圧力媒体接続部が両作業接続部のいずれか一方の作業接続部に接続されているという事実である。すなわち、作動部材もしくはアクチュエータの誤機能が発生した場合には、圧力媒体が両圧力チャンバの一方の圧力チャンバへ案内されると同時に両ロックピンのうちの一方のロックピンへ案内される。これにより、カムシャフト調節器は、制御弁の配置構成に関連して、作動ユニットの故障後には両最大位置のうちのいずれか一方の最大位置へ回転させられ、そしてこの位相位置は内燃機関の全運転にわたり保持される。カムシャフト調節器はセンタ位置において、当該装置の無圧状態においてロックされている。このセンタ位置は、内燃機関がクランクシャフトに対して相対的なカムシャフトのこの位相位置において良好な始動・走行特性を有するように選択されているので、センタ位置に対して相対的な最大位相シフトからは内燃機関の一層悪い始動・走行特性が生ぜしめられる。   The major drawback of such a control valve combined with a camshaft adjuster with a center position lock is that the pressure medium connection is connected to one of the work connections when not energized. That is the fact. That is, when a malfunction of the actuating member or the actuator occurs, the pressure medium is guided to one of the pressure chambers and simultaneously to one of the lock pins. Thereby, the camshaft adjuster is rotated to one of the two maximum positions after the failure of the operating unit in relation to the arrangement of the control valves, and this phase position is determined by the internal combustion engine. Holds throughout operation. The camshaft adjuster is locked at the center position when the device is in a non-pressure state. This center position is selected so that the internal combustion engine has good starting and running characteristics at this phase position of the camshaft relative to the crankshaft, so the maximum phase shift relative to the center position Will cause worse starting and running characteristics of the internal combustion engine.

発明の要約
したがって、本発明の根底を成す課題は、上で述べたこれらの欠点を回避し、ひいてはクランクシャフトに対して相対的にカムシャフトを、ハイドロリック式の作動装置がロックされるような位置に該ハイドロリック式の作動装置が位置している位相位置へ、またはピストンまたはベーンが終端ストッパに当接することなしにハイドロリック式の作動装置が再スタート時のカムシャフトの最初の回転時に自動的にロック位置へもたらされるような位置に該ハイドロリック式の作動装置が位置している位相位置へもたらすことができるような方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the problem underlying the present invention is to avoid these disadvantages mentioned above and thus to lock the camshaft relative to the crankshaft and the hydraulic actuator to be locked. Automatic to the phase position where the hydraulic actuator is in position or when the hydraulic actuator is first rotated on the camshaft without restarting the piston or vane against the end stop It is to provide a method which can be brought to the phase position in which the hydraulic actuator is located in a position such as to be brought to a locked position.

さらに、ロックされていない停止位置(Abstellposition)において作動装置をロック位置へもたらす方法が提案されることが望まれる。   Furthermore, it is desirable to propose a method for bringing the actuator into the locked position in the unlocked stop position (Abstellposition).

上記課題は、本発明によれば請求項1の上位概念部に記載の第1の方法において、以下の方法ステップを記載した順序で実施する:
−規定された位相位置ψ+X゜KWを達成し(Anfahren)かつ該位相位置を保持し、
−点火装置を遮断し、
−回転数センサ装置が回転数n=0を報知するまで、前記位相位置ψ+X゜KWを保持するために第2の制御位置または第4の制御位置を調節し、
−回転数センサ装置を介して回転数nを検出し、
−とられた第2または第4の制御位置を、予め規定された時間に保持し、
−該時間の経過後に前記作動ユニットを停止状態にする、
ことにより解決される。
According to the present invention, the above object is carried out in the first method according to the superordinate concept part of claim 1 in the order described:
Achieving the defined phase position ψ + X ° KW (Anfahren) and holding the phase position,
-Shut off the ignition device,
Adjusting the second control position or the fourth control position to hold the phase position ψ + X ° KW until the rotational speed sensor device reports the rotational speed n = 0,
-Detecting the rotational speed n via the rotational speed sensor device;
Holding the taken second or fourth control position at a pre-defined time;
- the working unit is stopped after the lapse of said time,
Is solved.

この方法により、作動装置はストップ過程の間、センタロック位置から所定の量X゜クランクシャフト(KW)だけ偏倚した位相位置へもたらされる。Xの±符号は、作動装置がまだ十分に圧力媒体で充填されていない場合に、該作動装置の調節方向に関連している。たとえば当該装置が補償ばねを備えていない場合、またはロータステータシステムに小さなトルクしか作用させない補償ばねを備えている場合(ただし、このトルクは回転するカムシャフトの引きずりトルクよりも小さい)、この位相位置はセンタロック位置に対して相対的に「早め」方向に位置している。補償ばねトルクがカムシャフト引きずりトルクよりも大きくかつカムシャフト引きずりトルクとは逆向きである場合には、この位相位置はセンタロック位置に対して相対的に「遅め」方向に位置している。点火装置の遮断後には、回転数センサ装置が回転数n=0を報知するまで作動ユニットがセンタ位置へ運動することを阻止するような制御位置がとられることが望ましい。とられた制御位置は、引き続き規定された時間保持される。このことは必要である。なぜならば、回転数センサ装置はカムシャフト/クランクシャフトの最後の回転時に既に回転数n=0を報知し、交番モーメントに基づいて作動ユニットがセンタ位置を越えて、望ましくない位置にまで移動させられてしまう恐れがあるからである。この保持時間により、同じく内燃機関の緩和効果、たとえばピストンの弛緩等(これによりやはり誤った位置がとられる恐れがある)が受け止められる。   In this way, the actuating device is brought from the center lock position to a phase position that is offset by a predetermined amount X ° crankshaft (KW) during the stop process. The X sign of X is related to the adjustment direction of the actuator when it is not yet sufficiently filled with pressure medium. For example, if the device does not have a compensation spring, or if it has a compensation spring that applies only a small torque to the rotor stator system (but this torque is less than the drag torque of the rotating camshaft), this phase position Is positioned in the “early” direction relative to the center lock position. When the compensation spring torque is larger than the camshaft drag torque and in the opposite direction to the camshaft drag torque, this phase position is located in the “slower” direction relative to the center lock position. After the ignition device is shut off, it is desirable to take a control position that prevents the operation unit from moving to the center position until the rotation speed sensor device reports the rotation speed n = 0. The control position taken is subsequently held for a specified time. This is necessary. This is because the rotation speed sensor device already reports the rotation speed n = 0 at the last rotation of the camshaft / crankshaft, and the operating unit is moved beyond the center position to an undesired position based on the alternating moment. This is because there is a risk of losing. By this holding time, the relaxation effect of the internal combustion engine, for example, the relaxation of the piston or the like (which may also cause the wrong position to be taken) is received.

上記課題は、本発明によれば請求項2の上位概念部に記載の形式の第2の方法において、以下の方法ステップを記載した順序で実施する:
内燃機関のストップ過程時に以下の方法ステップを記載した順序で実施する:
−規定された位相位置ψ+X゜KWを達成しかつ該位相位置を保持し、
−点火装置を遮断し、
−回転数センサ装置が回転数n=0を報知するまで、前記位相位置ψ+X゜KWを保持するために第2の制御位置または第4の制御位置を調節し、
−回転数センサ装置を介して回転数nを検出し、
−とられた第2または第4の制御位置を、予め規定された時間に保持し、
−該時間の経過後に前記作動ユニットを停止状態にする、
かつ内燃機関のスタート過程時に以下の方法ステップを記載した順序で実施する:
−第1の制御位置を調節し、
−クランクシャフトまたはカムシャフトにおける回転数nを検出し、
−回転数n>0である場合、圧力媒体圧pを検出し、
−圧力媒体圧pが、予め規定された値よりも大きい場合、制御ユニットにファイルされた特性マップに基づいて制御位置を調節する、
ことにより解決される。
According to the present invention, the above object is carried out in the order of the following method steps in the second method of the form described in the superordinate concept part of claim 2:
The following method steps are carried out in the order given during the stop process of the internal combustion engine:
Achieve and maintain the defined phase position ψ + X ° KW;
-Shut off the ignition device,
Adjusting the second control position or the fourth control position to hold the phase position ψ + X ° KW until the rotational speed sensor device reports the rotational speed n = 0,
-Detecting the rotational speed n via the rotational speed sensor device;
Holding the taken second or fourth control position at a pre-defined time;
- the working unit is stopped after the lapse of said time,
And during the starting process of the internal combustion engine, the following method steps are carried out in the order given:
-Adjusting the first control position;
-Detecting the number of revolutions n in the crankshaft or camshaft;
If the rotational speed n> 0, detect the pressure medium pressure p;
If the pressure medium pressure p is greater than a predefined value, the control position is adjusted based on a characteristic map filed in the control unit;
Is solved.

これにより、ロック解除された状態においてロックが達成され、かつ圧力媒体圧が規定の値に到達し、ひいては当該装置への十分な圧力媒体供給が保証された後でしかロックが解除され得ないことが保証される。これにより、十分に圧力媒体供給されていない、ロックされていない当該装置において生じるようなピストンまたはベーンの当接が阻止される。   As a result, locking is achieved in the unlocked state, and the pressure medium pressure reaches a specified value, so that the lock can only be released after a sufficient supply of pressure medium to the device is guaranteed. Is guaranteed. This prevents piston or vane abutment as would occur in an unlocked device that is not fully pressurized.

上記課題は、本発明によれば請求項3の上位概念部に記載の形式の第3の方法において、以下の方法ステップを記載した順序で実施する:
−第1の制御位置を調節し、
−クランクシャフトまたはカムシャフトにおける回転数nを検出し、
−回転数n>0である場合、圧力媒体圧pを検出し、
−圧力媒体圧pが、予め規定された値よりも大きい場合、制御ユニットにファイルされた特性マップに基づいて制御位置を調節する、
ことにより解決される。
According to the present invention, in the third method of the type described in the superordinate concept part of claim 3, the following method steps are carried out in the order described:
-Adjusting the first control position;
-Detecting the number of revolutions n in the crankshaft or camshaft;
If the rotational speed n> 0, detect the pressure medium pressure p;
If the pressure medium pressure p is greater than a predefined value, the control position is adjusted based on a characteristic map filed in the control unit;
Is solved.

図面の簡単な説明
本発明のさらに別の特徴は以下の説明および図面から明らかとなる。以下に、本発明の実施例を図面につき説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Further features of the present invention will become apparent from the following description and drawings. In the following, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、ハイドロリック式の作動装置の縦断面図であり、
図2は、図1に示したハイドロリック式の作動装置の横断面図であり、
図3は、ガス交換弁の制御時間を変えるための本発明による装置を備えた内燃機関をスタートさせるための方法に関するフローチャートであり、
図4は、内燃機関のガス交換弁の制御時間を変えるための本発明による装置の概略図であり、
図5aは、内燃機関のガス交換弁の制御時間を変えるための本発明による装置の制御弁を第1の制御位置で示す縦断面図であり、
図5bは、図5aに示した制御弁を第2の制御位置で示す縦断面図であり、
図5cは、図5aに示した制御弁を第3の制御位置で示す縦断面図であり、
図5dは、図5aに示した制御弁を第4の制御位置で示す縦断面図であり、
図6は、流入接続部から圧力チャンバへの容積流量と、弁ハウジングに対して相対的な制御ピストンの位置との関係を示す線図であり、
図7は、ガス交換弁の制御時間を変えるための本発明による装置を備えた内燃機関を制御して遮断するための方法に関するフローチャートであり、
図8は、公知先行技術による内燃機関のガス交換弁の制御時間を変えるための装置を示す概略図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a hydraulic actuator,
FIG. 2 is a cross-sectional view of the hydraulic actuator shown in FIG.
FIG. 3 is a flow chart relating to a method for starting an internal combustion engine equipped with a device according to the invention for changing the control time of a gas exchange valve,
FIG. 4 is a schematic view of a device according to the invention for changing the control time of a gas exchange valve of an internal combustion engine,
FIG. 5a is a longitudinal sectional view showing the control valve of the device according to the invention for changing the control time of the gas exchange valve of the internal combustion engine in a first control position;
FIG. 5b is a longitudinal sectional view showing the control valve shown in FIG. 5a in the second control position;
FIG. 5c is a longitudinal sectional view showing the control valve shown in FIG. 5a in a third control position;
FIG. 5d is a longitudinal sectional view showing the control valve shown in FIG. 5a in a fourth control position;
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the volumetric flow rate from the inlet connection to the pressure chamber and the position of the control piston relative to the valve housing;
FIG. 7 is a flow chart relating to a method for controlling and shutting off an internal combustion engine equipped with a device according to the invention for changing the control time of a gas exchange valve;
FIG. 8 is a schematic diagram showing an apparatus for changing the control time of a gas exchange valve of an internal combustion engine according to a known prior art.

図面の詳細な説明
図1および図2には、内燃機関のガス交換弁の制御時間を変えるための装置1のハイドロリック式の作動装置1aが図示されている。このハイドロリック式の作動装置1aは主としてステータ2と、このステータ2に対して同心的に配置されたロータ3とから成っている。ステータ2には、入力車4が相対回動不能に結合されており、この入力車4は図示の実施例ではチェーン車、すなわちスプロケットとして形成されている。入力車4がベルト車(プーリ)または歯車として形成されているような構成も考えられる。ステータ2はロータ3に回転可能に支承されており、この場合、ステータ2の内周面には図示の実施例では、周方向で相互間隔を置いて配置された5つの切欠き5が設けられている。これらの切欠き5は、それぞれ半径方向ではステータ2とロータ3とによって、周方向ではステータ2に設けられた2つの側壁6によって、軸方向では第1のサイドカバー7と第2のサイドカバー8とによってそれぞれ仕切られる。こうして、これらの切欠き5はそれぞれ圧力密に閉鎖されている。第1のサイドカバー7および第2のサイドカバー8はステータ2に結合エレメント9、たとえばねじによって結合されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIGS. 1 and 2 show a hydraulic actuating device 1a of a device 1 for changing the control time of a gas exchange valve of an internal combustion engine. The hydraulic actuator 1 a mainly includes a stator 2 and a rotor 3 disposed concentrically with the stator 2. An input wheel 4 is coupled to the stator 2 so as not to be relatively rotatable. In the illustrated embodiment, the input wheel 4 is formed as a chain wheel, that is, a sprocket. A configuration in which the input wheel 4 is formed as a belt wheel (pulley) or a gear is also conceivable. The stator 2 is rotatably supported by the rotor 3. In this case, in the illustrated embodiment, five notches 5 arranged at intervals in the circumferential direction are provided on the inner peripheral surface of the stator 2. ing. These notches 5 are respectively formed in the radial direction by the stator 2 and the rotor 3, in the circumferential direction by the two side walls 6 provided on the stator 2, and in the axial direction by the first side cover 7 and the second side cover 8. And are each partitioned by. Thus, each of these notches 5 is closed in a pressure-tight manner. The first side cover 7 and the second side cover 8 are coupled to the stator 2 by coupling elements 9, for example, screws.

ロータ3の外周面には、軸方向に延びるベーン溝10が形成されている。この場合、各ベーン溝10内には、半径方向に延びるそれぞれ1つのベーン11が配置されている。各切欠き5内には、それぞれ1つのベーン11が突入して延びており、この場合、ベーン11は半径方向ではステータ2に接触しており、軸方向ではサイドカバー7,8に接触している。各ベーン11はそれぞれ切欠き5を、相互作業し合う2つの圧力チャンバ12,13に分割している。ステータ2に対するベーン11の圧力密な接触を保証するために、ベーン溝10の溝底部14とベーン11との間には、板ばねエレメント15が設けられており、この板ばねエレメント15はベーン11を半径方向で所定の力で負荷している。   A vane groove 10 extending in the axial direction is formed on the outer peripheral surface of the rotor 3. In this case, one vane 11 extending in the radial direction is arranged in each vane groove 10. In each notch 5, one vane 11 extends and extends. In this case, the vane 11 is in contact with the stator 2 in the radial direction and in contact with the side covers 7 and 8 in the axial direction. Yes. Each vane 11 divides the notch 5 into two pressure chambers 12 and 13 that interact with each other. In order to guarantee the pressure-tight contact of the vane 11 with the stator 2, a leaf spring element 15 is provided between the groove bottom 14 of the vane groove 10 and the vane 11. Is loaded with a predetermined force in the radial direction.

第1の圧力媒体管路16と第2の圧力媒体管路17とによって、制御弁(図示しない)を介して第1の圧力チャンバ12と第2の圧力チャンバ13とを圧力媒体ポンプ(同じく図示しない)またはタンク(同じく図示しない)に接続することができる。これにより、ロータ3に対するステータ2の相対回動を可能にする作動駆動装置が形成される。この場合、全ての第1の圧力チャンバ12が圧力媒体ポンプに接続され、全ての第2の圧力チャンバ13がタンクに接続されるか、もしくは逆の接続形態、つまり全ての第1の圧力チャンバ12がタンクに接続され、全ての第2の圧力チャンバ13が圧力媒体ポンプに接続されるようになっている。第1の圧力チャンバ12が圧力媒体ポンプに接続されて、第2の圧力チャンバ13がタンクに接続されると、第1の圧力チャンバ12は第2の圧力チャンバ13を犠牲にして拡張する。その結果、ベーン11は周方向、つまり第1の矢印21により示した方向へ移動させられる。ベーン11の移動により、ロータ3はステータ2に対して相対的に回動させられる。   The first pressure medium line 16 and the second pressure medium line 17 connect the first pressure chamber 12 and the second pressure chamber 13 via a control valve (not shown) to a pressure medium pump (also shown in the figure). Not) or a tank (also not shown). As a result, an actuating drive device that allows the stator 2 to rotate relative to the rotor 3 is formed. In this case, all the first pressure chambers 12 are connected to the pressure medium pump and all the second pressure chambers 13 are connected to the tank, or the reverse connection, that is, all the first pressure chambers 12 are connected. Is connected to the tank, and all the second pressure chambers 13 are connected to the pressure medium pump. When the first pressure chamber 12 is connected to the pressure medium pump and the second pressure chamber 13 is connected to the tank, the first pressure chamber 12 expands at the expense of the second pressure chamber 13. As a result, the vane 11 is moved in the circumferential direction, that is, in the direction indicated by the first arrow 21. The rotor 3 is rotated relative to the stator 2 by the movement of the vane 11.

ステータ2は図示の実施例では、入力車4に作用するチェーン駆動装置(図示しない)によってクランクシャフトから駆動される。また、ステータ2をベルト伝動装置または歯車伝動装置によって駆動することも考えられる。ロータ3は摩擦接続的、形状接続的(係合に基づいた嵌合)または材料接続的に、たとえばプレス嵌めまたはセンタねじを用いたねじ結合によってカムシャフト(図示しない)に結合されている。ステータ2に対して相対的なロータ3の相対回動に基づき、つまり圧力チャンバ12,13に対する圧力媒体の導入もしくは導出に基づき、カムシャフトとクランクシャフトとの間での位相シフトが生ぜしめられる。したがって、圧力チャンバ12,13に対する圧力媒体の意図的な導入もしくは導出により、内燃機関のガス交換弁の制御時間を意図的に変えることができる。   In the illustrated embodiment, the stator 2 is driven from the crankshaft by a chain drive (not shown) acting on the input wheel 4. It is also conceivable that the stator 2 is driven by a belt transmission or a gear transmission. The rotor 3 is connected to a camshaft (not shown) in a frictional connection, a shape connection (fitting based on engagement) or a material connection, for example by press fitting or screw connection using a center screw. Based on the relative rotation of the rotor 3 relative to the stator 2, that is, based on the introduction or derivation of the pressure medium with respect to the pressure chambers 12, 13, a phase shift occurs between the camshaft and the crankshaft. Therefore, the control time of the gas exchange valve of the internal combustion engine can be intentionally changed by intentionally introducing or deriving the pressure medium to or from the pressure chambers 12 and 13.

圧力媒体管路16,17は図示の実施例では、ほぼ半径方向に配置された孔として形成されている。この孔はロータ3に設けられたセンタ孔22を起点としてロータ3の外周面にまで延びている。センタ孔22の内部には、センタ弁(図示しない)が配置されていてよく、このセンタ弁を介して圧力チャンバ12,13を意図的に圧力媒体ポンプもしくはタンクに接続することができる。さらに、センタ孔22の内部に圧力媒体分配器を配置することも可能である。この場合、圧力媒体分配器は圧力媒体通路と環状溝とを介して圧力媒体管路16,17を、外部に設けられた制御弁の接続部にそれぞれ接続する。   In the illustrated embodiment, the pressure medium lines 16 and 17 are formed as holes arranged in a substantially radial direction. This hole extends from the center hole 22 provided in the rotor 3 to the outer peripheral surface of the rotor 3. A center valve (not shown) may be disposed inside the center hole 22, and the pressure chambers 12 and 13 can be intentionally connected to a pressure medium pump or a tank via the center valve. Further, a pressure medium distributor can be arranged inside the center hole 22. In this case, the pressure medium distributor connects the pressure medium pipes 16 and 17 to the connection portion of the control valve provided outside via the pressure medium passage and the annular groove.

切欠き5の、ほぼ半径方向に延びる側壁6は、周方向で切欠き5内へ突入した加工成形部23を備えている。この加工成形部23はベーン11のためのストッパとして働く。この加工成形部23は、ロータ3がステータ2に対して相対的な両極端位置をとった場合でも、つまりベーン11が両側壁6のうちのいずれか一方の側壁6に接触した場合でも、圧力チャンバ12,13に圧力媒体が供給され得ることを保証する。   The side wall 6 extending substantially in the radial direction of the notch 5 is provided with a work forming portion 23 that protrudes into the notch 5 in the circumferential direction. This work forming portion 23 serves as a stopper for the vane 11. Even if the rotor 3 takes the extreme positions relative to the stator 2, that is, even when the vane 11 is in contact with one of the side walls 6, the processed molding portion 23 is a pressure chamber. 12 and 13 are guaranteed to be supplied with pressure medium.

たとえば内燃機関のスタート段階における当該装置1への不十分な圧力媒体供給時では、カムシャフトによりロータ3に加えられる交番・ひきずりトルクに基づき、ロータ3はステータ2に対して相対的に、コントロールされずに運動させられる。第1の段階では、カムシャフトの引きずりトルクがロータ3をステータ2に対して相対的に、ステータの回転方向とは逆向きの周方向へ押圧し、この場合、ロータ3は側壁6に当接するまで押圧される。続いて、両圧力チャンバ12,13のうちの少なくとも一方の圧力チャンバが圧力媒体で完全に満たされるまで、カムシャフトによりロータ3に加えられる交番トルクによりロータ3の往復揺動が生ぜしめられ、ひいては切欠き5内でのベーン11の往復揺動が生ぜしめられる。このことは当該装置1における摩耗増大および騒音発生を招く。このことを回避するために、当該装置1には2つのロックエレメント24が設けられている。各ロックエレメント24はポット形のピストン26を有しており、このピストン26はロータ3に設けられた軸方向孔25内に配置されている。このピストン26はばね27によって軸方向においてばね力で負荷される。ばね27は軸方向において一方の側で通気エレメント28に支持されており、ばね27の、通気エレメント28とは反対の側の軸方向端部はポット状に形成されたピストン26内に配置されている。   For example, when an insufficient pressure medium is supplied to the device 1 at the start stage of the internal combustion engine, the rotor 3 is controlled relative to the stator 2 based on the alternating / strain torque applied to the rotor 3 by the camshaft. Without being exercised. In the first stage, the drag torque of the camshaft presses the rotor 3 relative to the stator 2 in the circumferential direction opposite to the rotational direction of the stator, and in this case, the rotor 3 contacts the side wall 6. Until pressed. Subsequently, the reciprocating oscillation of the rotor 3 is caused by the alternating torque applied to the rotor 3 by the camshaft until at least one of the pressure chambers 12 and 13 is completely filled with the pressure medium. A reciprocating swing of the vane 11 in the notch 5 is generated. This leads to increased wear and noise generation in the apparatus 1. In order to avoid this, the device 1 is provided with two locking elements 24. Each locking element 24 has a pot-shaped piston 26, which is arranged in an axial hole 25 provided in the rotor 3. The piston 26 is loaded with a spring force in the axial direction by a spring 27. The spring 27 is supported by the ventilation element 28 on one side in the axial direction, and the axial end of the spring 27 opposite to the ventilation element 28 is disposed in a piston 26 formed in a pot shape. Yes.

第1のサイドカバー7には、ロックエレメント1つ当たり1つのスライドガイド部(Kulisse)29が形成されており、この場合、ロータ3はステータ2に対して相対的に、内燃機関のスタート時における位置に相当する位置にロックされ得る。この位置でピストン26は当該装置1への不十分な圧力媒体供給時にばね27によってスライドガイド部29へ押し付けられる。さらに、当該装置1への圧力媒体供給が十分な場合にピストン26を軸方向孔25内へ押し戻し、ひいてはロックを解除するための手段が設けられている。このことは通常、圧力媒体管路(図示しない)を介して、ピストン26のカバー側の端面に形成された切欠き30内へ導入される圧力媒体によって実施される。内燃機関のスタート位置に相当する位相位置ψが各側壁6の間のベーン11のセンタ位置に相当する場合には、2つのロックエレメント24と、適合された対応するスライドガイド部29とを使用することにより、この位置におけるハイドロリック式の作動装置1aのロックを実施することができる。   The first side cover 7 is formed with one slide guide portion (Kulisse) 29 per lock element. In this case, the rotor 3 is relatively to the stator 2 at the start of the internal combustion engine. It can be locked in a position corresponding to the position. In this position, the piston 26 is pressed against the slide guide portion 29 by the spring 27 when insufficient pressure medium is supplied to the device 1. Furthermore, means are provided for pushing the piston 26 back into the axial hole 25 and thus releasing the lock when the pressure medium supply to the device 1 is sufficient. This is normally performed by a pressure medium introduced into a notch 30 formed in the end face on the cover side of the piston 26 via a pressure medium pipe (not shown). When the phase position ψ corresponding to the start position of the internal combustion engine corresponds to the center position of the vane 11 between the side walls 6, the two lock elements 24 and the corresponding corresponding slide guide portions 29 are used. This makes it possible to lock the hydraulic actuator 1a at this position.

軸方向孔25のばね室から漏れオイルを導出し得るようにするために、通気エレメント28は軸方向に延びる溝を備えており、これらの溝に沿って圧力媒体を第2のサイドカバー8に設けられた孔へ案内することができる。   In order to allow leakage oil to be led out from the spring chamber of the axial hole 25, the ventilation element 28 is provided with grooves extending in the axial direction, and the pressure medium is supplied to the second side cover 8 along these grooves. It can guide to the provided hole.

図8には、公知先行技術による内燃機関のガス交換弁の制御時間を変えるための装置101が図示されている。この装置101はハイドロリック式の作動装置102と制御弁103とから成っている。   FIG. 8 shows a device 101 for changing the control time of a gas exchange valve of an internal combustion engine according to the known prior art. The apparatus 101 includes a hydraulic actuator 102 and a control valve 103.

作動装置102は圧力室104を有しており、この圧力室104は移動可能なエレメント105によって2つの相互作用し合う圧力チャンバ106,107に分割される。移動可能なエレメント105はカムシャフトまたはクランクシャフトに相対回動不能に結合されており、別の構成部分は圧力室104に相対回動不能に結合されている。移動可能なエレメント105は2つのスライドガイド部108,109に相対運動不能に結合されている。さらに、符号110;111により、それぞれ1つのロックピンが示されている。これらのロックピン110,111は圧力室104に対して定位置に設けられている。各スライドガイド部108,109には、それぞれ1つのロックピン110,111が対応している。択一的には、ロックピン110,111が、移動可能なエレメント105と一緒に運動し得るようになっていて、スライドガイド部108,109が、圧力室104に対して定位置の構成部分に形成されていてもよい。   The actuating device 102 has a pressure chamber 104 which is divided by a movable element 105 into two interacting pressure chambers 106, 107. The movable element 105 is coupled to the camshaft or crankshaft in a non-rotatable manner, and another component is coupled to the pressure chamber 104 in a relatively non-rotatable manner. The movable element 105 is coupled to the two slide guide portions 108 and 109 so as not to move relative to each other. Further, one lock pin is indicated by reference numerals 110 and 111, respectively. These lock pins 110 and 111 are provided at fixed positions with respect to the pressure chamber 104. Each slide guide part 108, 109 corresponds to one lock pin 110, 111, respectively. Alternatively, the lock pins 110, 111 can be moved together with the movable element 105, and the slide guide portions 108, 109 are in a fixed position with respect to the pressure chamber 104. It may be formed.

制御弁103は作動ユニット112と、第1のばねエレメント113と、弁体114とから成っている。作動ユニット112は、たとえば電気的またはハイドロリック的な作動ユニット112の形で形成されていてよい。以下においては、一般性を制限することなく、電磁石として形成されている電気的な作動ユニット112を使用する場合につき説明する。弁体114には、ポートとして第1の作業接続部Aと、第2の作業接続部Bと、流入接続部Pと、流出接続部Tとが形成されている。第1の作業接続部Aは第1の圧力媒体管路115を介して第1の圧力チャンバ106に、第2の作業接続部Bは第2の圧力媒体管路116を介して第2の圧力チャンバ107にそれぞれ接続されている。さらに、流出接続部Tは圧力媒体リザーバ117に接続されている。圧力媒体ポンプ118と、フィルタ119と、逆止弁120とを介して、流入接続部Pは圧力媒体で負荷される、つまり流入接続部Pに圧力媒体が供給される。第3の圧力媒体管路121を介して、第1のスライドガイド部108は第1の圧力媒体管路115に接続されている。また、第2のスライドガイド部109も第4の圧力媒体管路122を介して第2の圧力媒体管路116に接続されている。第1のスライドガイド部118と第2のスライドガイド部109とは、それぞれ1つの溝として形成されており、この場合、溝の、移動可能なエレメント105の運動方向における寸法は、各ロックピン110,111の対応する寸法、つまり移動可能なエレメント105の運動方向における寸法よりも大きく形成されている。両ロックピン110,111は移動可能なエレメント105の図示のセンタ位置において各スライドガイド部108,109内に係合していて、移動可能なエレメント105の移動方向において各溝の一方の端部に配置されている。   The control valve 103 includes an operation unit 112, a first spring element 113, and a valve body 114. The actuation unit 112 may be formed, for example, in the form of an electrical or hydraulic actuation unit 112. In the following, the case of using the electrical operation unit 112 formed as an electromagnet without limiting the generality will be described. The valve body 114 is formed with a first work connection portion A, a second work connection portion B, an inflow connection portion P, and an outflow connection portion T as ports. The first work connection A is connected to the first pressure chamber 106 via the first pressure medium line 115, and the second work connection B is connected to the second pressure via the second pressure medium line 116. Each is connected to the chamber 107. Furthermore, the outflow connection T is connected to the pressure medium reservoir 117. Via the pressure medium pump 118, the filter 119 and the check valve 120, the inflow connection P is loaded with a pressure medium, that is, the pressure medium is supplied to the inflow connection P. The first slide guide unit 108 is connected to the first pressure medium pipe line 115 via the third pressure medium pipe line 121. The second slide guide portion 109 is also connected to the second pressure medium conduit 116 via the fourth pressure medium conduit 122. The first slide guide portion 118 and the second slide guide portion 109 are each formed as one groove, and in this case, the dimension of the groove in the movement direction of the movable element 105 is the lock pin 110. 111, that is, the dimension in the moving direction of the movable element 105 is made larger. Both lock pins 110 and 111 are engaged in the slide guide portions 108 and 109 at the center position of the movable element 105 shown in the figure, and are arranged at one end of each groove in the movement direction of the movable element 105. Is arranged.

作動ユニット112によって、前記弁を第1のばねエレメント113のばね力に抗して、第2の制御位置130、第3の制御位置131および第4の制御位置132へもたらすことができる。前記弁が第2の制御位置130に位置している(作動ユニット112の低通電時〜無通電時に相当する)と、第2の作業接続部Bは流入接続部Pにのみ接続されており、第1の作業接続部Aは流出接続部Tにのみ接続されている。   By means of the actuation unit 112, the valve can be brought into the second control position 130, the third control position 131 and the fourth control position 132 against the spring force of the first spring element 113. When the valve is located at the second control position 130 (corresponding to when the operating unit 112 is low energized to non-energized), the second work connection B is connected only to the inflow connection P, The first work connection A is connected only to the outflow connection T.

前記弁が第3の制御位置131に位置している(作動ユニット112の低通電時〜中通電時に相当する)と、第1第2の両作業接続部A,Bは流入接続部Pにも流出接続部Tにも接続されていない。択一的な構成では、漏れ損失を補償するために、両作業接続部A,Bが流入接続部Pにのみ接続されていてよい。   When the valve is located at the third control position 131 (corresponding to when the operation unit 112 is energized during low energization to medium energization), the first and second work connection portions A and B are also connected to the inflow connection portion P. It is not connected to the outflow connection T. In an alternative configuration, both work connections A, B may be connected only to the inflow connection P in order to compensate for leakage losses.

前記弁が第4の制御位置132に位置している(作動ユニット112の中通電時〜最大通電時に相当する)と、第1の作業接続部Aは流入接続部Pにのみ接続されており、第2の作業接続部Bは流出接続部Tにのみ接続されている。   When the valve is located at the fourth control position 132 (corresponding to the middle energization to the maximum energization of the operating unit 112), the first work connection A is connected only to the inflow connection P, The second work connection B is connected only to the outflow connection T.

内燃機関の制御された運転において、「遅め」方向(第2の矢印126により示す)における移動可能なエレメント105の調節を達成するためには、制御弁103が第2の制御位置130へもたらされる。圧力媒体は流入接続部Pから第2の作業接続部Bと第2の圧力媒体管路116とを介して第2の圧力チャンバ107へ案内される。それと同時に、第4の圧力媒体管路122を介して第2のスライドガイド部109内にも圧力媒体が導入される。これにより、第2のロックピン111は第2のばね129のばね力に抗して第2のスライドガイド部109から押し出される。それと同時に、第1の圧力チャンバ106は第1の圧力媒体管路115と流出接続部Tとを介して圧力媒体リザーバ117に接続されている。第1の圧力チャンバ106からの圧力媒体の流出と、第2の圧力チャンバ107への圧力媒体の流入とに基づき、移動可能なエレメント105は「遅め」方向へ移動させられる。それと同時に、第1のスライドガイド部108および第2のスライドガイド部109も同じく「遅め」方向へ移動させられる。このときに、第1のロックピン110は第1のスライドガイド部108の内部で運動し、第2のロックピン111は第2のスライドガイド部109の外部に位置する。   In order to achieve adjustment of the movable element 105 in the “slow” direction (indicated by the second arrow 126) in the controlled operation of the internal combustion engine, the control valve 103 is brought into the second control position 130. It is. The pressure medium is guided from the inflow connection P to the second pressure chamber 107 via the second work connection B and the second pressure medium line 116. At the same time, the pressure medium is also introduced into the second slide guide portion 109 via the fourth pressure medium pipe line 122. As a result, the second lock pin 111 is pushed out from the second slide guide portion 109 against the spring force of the second spring 129. At the same time, the first pressure chamber 106 is connected to the pressure medium reservoir 117 via the first pressure medium line 115 and the outflow connection T. Based on the outflow of the pressure medium from the first pressure chamber 106 and the inflow of the pressure medium into the second pressure chamber 107, the movable element 105 is moved in the “slow” direction. At the same time, the first slide guide portion 108 and the second slide guide portion 109 are also moved in the “late” direction. At this time, the first lock pin 110 moves inside the first slide guide portion 108, and the second lock pin 111 is located outside the second slide guide portion 109.

ハイドロリック式の作動装置102の位相位置ψを保持するためには、制御弁103が第3の制御位置131へもたらされる。両作業接続部A,Bは流入接続部Pにも流出接続部Tにも接続されていない。圧力チャンバ106,107に対する圧力媒体の流入もしくは流出は行われず、位相位置ψは一定に保持される。移動可能なエレメント105の、「早め」方向への調節(第3の矢印128により示す)を達成するためには、制御弁103が第4の制御位置132へもたらされる。圧力媒体は流入接続部Pから第1の作業接続部Aと第1の圧力媒体管路115とを介して第1の圧力チャンバ106へ案内される。それと同時に、第3の圧力媒体管路121を介して、第1のスライドガイド部108内にも圧力媒体が導入される。これにより、第1のロックピン110は第1のばね127のばね力に抗して第1のスライドガイド部108から押し出される。それと同時に、第2の圧力チャンバ107は第2の圧力媒体管路116と流出接続部Tとを介して圧力媒体リザーバ117に接続されている。第2の圧力チャンバ107からの圧力媒体の流出と、第1の圧力チャンバ106への圧力媒体の流入とにより、移動可能なエレメント105は「早め」方向へ移動させられる。それと同時に、第1のスライドガイド部108および第2のスライドガイド部109も同じく「早め」方向へ移動させられる。このときに、第2のロックピン111は第2のスライドガイド部109の内部で運動し、第1のロックピン110は第1のスライドガイド部108の外部に位置している。   In order to maintain the phase position ψ of the hydraulic actuator 102, the control valve 103 is brought to the third control position 131. Both work connections A and B are not connected to the inflow connection P or the outflow connection T. The pressure medium does not flow into or out of the pressure chambers 106 and 107, and the phase position ψ is kept constant. In order to achieve adjustment (indicated by the third arrow 128) of the movable element 105 in the “early” direction, the control valve 103 is brought into the fourth control position 132. The pressure medium is guided from the inflow connection P to the first pressure chamber 106 via the first work connection A and the first pressure medium line 115. At the same time, the pressure medium is also introduced into the first slide guide portion 108 via the third pressure medium conduit 121. Thereby, the first lock pin 110 is pushed out from the first slide guide portion 108 against the spring force of the first spring 127. At the same time, the second pressure chamber 107 is connected to the pressure medium reservoir 117 via the second pressure medium line 116 and the outflow connection T. Due to the outflow of the pressure medium from the second pressure chamber 107 and the inflow of the pressure medium into the first pressure chamber 106, the movable element 105 is moved in the “early” direction. At the same time, the first slide guide portion 108 and the second slide guide portion 109 are also moved in the “early” direction. At this time, the second lock pin 111 moves inside the second slide guide portion 109, and the first lock pin 110 is located outside the first slide guide portion 108.

移動可能なエレメント105が、図8に図示されたセンタ位置とは異なる位置からこのセンタ位置を越えて調節される場合、圧力媒体で負荷されていない方のロックピン110;111は各スライドガイド部108,109内へスナップインしてロックする。それと同時に、他方のロックピン111;110は圧力媒体で負荷され、この場合、このロックピン111;110は対応するスライドガイド部109;108の外部に位置する。この運動は、スナップインされたロックピン110,111によってしか制限されない。   When the movable element 105 is adjusted beyond the center position shown in FIG. 8 beyond the center position, the lock pin 110; 111 not loaded with the pressure medium is connected to each slide guide portion. Snap into 108 and 109 and lock. At the same time, the other lock pin 111; 110 is loaded with a pressure medium. In this case, the lock pin 111; 110 is located outside the corresponding slide guide portion 109; This movement is limited only by the snap-in lock pins 110,111.

ハイドロリック式の作動装置102が、図8に図示した真ん中のセンタ位置に位置し、かつ当該装置101に十分な圧力媒体が供給されない場合(たとえば内燃機関のスタート時に該当する)、両ロックピン110,111は各スライドガイド部108,109内にスナップインしてロックされる。このときにロックピン110,111は、スライドガイド部108,109の互いに最も大きな相互間隔を持って配置された方の端部にロックピン110,111が位置するように配置されており、またスライドガイド部108,109も、スライドガイド部108,109の互いに最も大きな相互間隔を持って配置された方の端部にロックピン110,111が位置するように形成されている。これにより、移動可能なエレメント105は圧力室104に対して相対的に位置固定されている。択一的には、ロックピン110,111は、スライドガイド部108,109の互いに最も近接する方の端部に位置していてもよい。この択一的な構成では、第1のスライドガイド部108が第2の圧力媒体管路116により、第2のスライドガイド部109が第1の圧力媒体管路115により、それぞれ圧力媒体で負荷されなければならない。同じく、各圧力チャンバ106,107を介して、たとえばウォーム溝(Wurmnut)によってスライドガイド部108,109を負荷することも考えられる。   When the hydraulic actuator 102 is located at the center position shown in FIG. 8 and sufficient pressure medium is not supplied to the device 101 (for example, when the internal combustion engine is started), both lock pins 110 are used. 111 are snapped into the slide guides 108 and 109 and locked. At this time, the lock pins 110 and 111 are arranged so that the lock pins 110 and 111 are positioned at the ends of the slide guide portions 108 and 109 which are arranged with the largest mutual distance. The guide portions 108 and 109 are also formed so that the lock pins 110 and 111 are located at the ends of the slide guide portions 108 and 109 that are arranged with the largest mutual distance. Thereby, the movable element 105 is fixed in position relative to the pressure chamber 104. Alternatively, the lock pins 110 and 111 may be located at the end portions of the slide guide portions 108 and 109 that are closest to each other. In this alternative configuration, the first slide guide portion 108 is loaded with the pressure medium through the second pressure medium conduit 116 and the second slide guide portion 109 is loaded with the pressure medium through the first pressure medium conduit 115, respectively. There must be. Similarly, it is conceivable that the slide guide portions 108 and 109 are loaded through the pressure chambers 106 and 107, for example, by worm grooves.

内燃機関のストップ過程においては、移動可能なエレメント105が、センタ位置に対して相対的に遅めの位置に位置決めされる可能性がある。内燃機関の再スタート時に当該装置101はまだ十分に圧力媒体で充填されていない。カムシャフトの引きずりトルクに基づき、移動可能なエレメント105は遅めストッパ133の方向に駆動されて、この遅めストッパ133に当接する。このことはコンポーネントの高められた摩耗や不快な騒音発生を招いてしまう。   In the stop process of the internal combustion engine, there is a possibility that the movable element 105 is positioned relatively late with respect to the center position. When the internal combustion engine is restarted, the device 101 is not yet sufficiently filled with the pressure medium. Based on the camshaft drag torque, the movable element 105 is driven in the direction of the retard stopper 133 and abuts against the retard stopper 133. This leads to increased component wear and unpleasant noise generation.

制御弁103の作動ユニット112が故障した場合には、たとえば電磁石の故障または電流接続路の故障によって電流供給が中断されるので、制御弁103は第2の制御位置130へずらされる。これにより、第2のロックピン111はロック解除されてしまい、カムシャフトはクランクシャフトに対して相対的に「遅め」方向へ調節されてしまう。その結果、図8に図示したセンタ位置において最適となる内燃機関のスタート・走行特性が悪化してしまう。   When the operation unit 112 of the control valve 103 fails, the current supply is interrupted, for example, due to an electromagnet failure or a current connection path failure, so that the control valve 103 is shifted to the second control position 130. As a result, the second lock pin 111 is unlocked, and the camshaft is adjusted in the “slower” direction relative to the crankshaft. As a result, the start / running characteristics of the internal combustion engine which are optimum at the center position shown in FIG. 8 are deteriorated.

概略的に図示されたハイドロリック式の作動装置102は、たとえばアキシャルピストン調節器または回転ピストン調節器であってよい。以下においては、一般性を制限することなく回転ピストン調節器の実施例のみを取り上げて説明する。圧力室104は図1に示した切欠き5に相当する。移動可能なエレメント105はベーン11に相当する。ロックピン110,111は、図1に示した実施例では回転ピストン調節器のサイドカバーまたは回転ピストン調節器のロータのうちのいずれか一方の構成部分で、孔、有利には盲孔の内部に配置されていてよい。各スライドガイド部108,109はそれぞれ他方の構成部分に形成されている。   The hydraulic actuator 102 shown schematically may be, for example, an axial piston regulator or a rotary piston regulator. In the following, only the embodiment of the rotary piston regulator will be taken up and described without limiting its generality. The pressure chamber 104 corresponds to the notch 5 shown in FIG. The movable element 105 corresponds to the vane 11. In the embodiment shown in FIG. 1, the lock pins 110, 111 are components of either the side cover of the rotary piston adjuster or the rotor of the rotary piston adjuster, and are located in the bore, preferably the blind hole. It may be arranged. Each slide guide part 108 and 109 is formed in the other component part, respectively.

図4には、本発明による装置101が概略的に、図8と同様に図示されている。この装置101は大部分、図8に示した装置と同一であり、それゆえに同じ構成部分に対しては同一の符号を使用している。本発明による装置101の相違点は、制御弁103が付加的に第1の制御位置140を有していることにある。この第1の制御位置140は、作動ユニット112が、低通電〜無通電に相当する状態をとった場合に有効にされる。第1のばねエレメント113はこの場合には、第1の制御位置140が達成されるように働く。この位置では、第1の作業接続部Aも第2の作業接続部Bも流入接続部Pには接続されない。ハイドロリック式の作動装置102の配置構成に応じて、第1の作業接続部Aかまたは第2の作業接続部Bのいずれか一方の作業接続部を流出接続部Tに接続することができ、それに対してそれぞれ他方の作業接続部B;Aは流出接続部Tに連通していない。また、第1の制御位置140において第1の作業接続部Aおよび第2の作業接続部Bが流入接続部Pにも流出接続部Tにも連通していないか、または両作業接続部A,Bが流出接続部Tにのみ接続されているような構成も考えられる。   In FIG. 4, a device 101 according to the invention is schematically illustrated as in FIG. This device 101 is for the most part identical to the device shown in FIG. 8, and therefore the same reference numerals are used for the same components. The difference of the device 101 according to the invention is that the control valve 103 additionally has a first control position 140. The first control position 140 is made effective when the operation unit 112 takes a state corresponding to low energization to no energization. The first spring element 113 serves in this case so that the first control position 140 is achieved. At this position, neither the first work connection portion A nor the second work connection portion B is connected to the inflow connection portion P. Depending on the arrangement of the hydraulic actuator 102, either the first work connection A or the second work connection B can be connected to the outflow connection T. On the other hand, the other work connection B; A does not communicate with the outflow connection T. Further, at the first control position 140, the first work connection portion A and the second work connection portion B do not communicate with the inflow connection portion P or the outflow connection portion T, or both work connection portions A, A configuration in which B is connected only to the outflow connection T is also conceivable.

第1の制御位置140の他に、制御弁103は図8に示した第2の制御位置130と、第3の制御位置131と、第4の制御位置132とを有している。この場合、第2の制御位置130は作動ユニット112の低通電〜中通電時にとられ、第3の制御位置131は作動ユニット112の中通電〜高通電時にとられ、第4の制御位置132は作動ユニット112の高通電〜最大通電時にとられる。   In addition to the first control position 140, the control valve 103 has the second control position 130, the third control position 131, and the fourth control position 132 shown in FIG. In this case, the second control position 130 is taken when the operating unit 112 is low-powered to medium-powered, the third control position 131 is taken when the working unit 112 is medium-powered to high-powered, and the fourth control position 132 is It is taken when the operation unit 112 is highly energized to maximum energized.

作動ユニット112が故障した場合または作動ユニット112への電流供給が中断した場合、制御弁103は自動的に第1の制御位置140へ切り換わる。この場合、制御弁103は作動ユニット112の修理もしくは作動ユニット112への電流供給部の修理が完了するまでこの位置を保持する。内燃機関の再スタート後では、ハイドロリック式の作動装置102への不十分な圧力媒体供給に基づき、移動可能なエレメント105は引きずりトルクおよび交番トルクに基づいた内燃機関の遮断時における、移動可能なエレメント105の位置とは無関係に真ん中のセンタ位置へ移動させられる。この真ん中のセンタ位置では、両ロックピン110,111が各スライドガイド部108,109内に係合してロックすることができる。これにより、圧力室104内での移動可能なエレメント105の位置は固定される。第1の制御位置140の配置構成に基づき、内燃機関の運転中に圧力チャンバ106,107へは圧力媒体が案内されず、ひいてはスライドガイド部108,109へ圧力媒体が案内されない。その結果、移動可能なエレメント105は圧力室104に対して相対的に位置固定に保持されるようになり、ひいてはカムシャフトとのクランクシャフトとの間の位相位置ψは、非常走行位置に一定に保持されるようになり、このような非常走行位置では内燃機関が良好なスタート・走行特性を有している。   When the operating unit 112 fails or when the current supply to the operating unit 112 is interrupted, the control valve 103 automatically switches to the first control position 140. In this case, the control valve 103 holds this position until the repair of the operation unit 112 or the repair of the current supply unit to the operation unit 112 is completed. After the internal combustion engine is restarted, the movable element 105 is movable when the internal combustion engine is shut off based on the drag torque and the alternating torque based on insufficient pressure medium supply to the hydraulic actuator 102. Regardless of the position of the element 105, it is moved to the center position in the middle. At the center position in the middle, both lock pins 110 and 111 can be engaged and locked in the slide guide portions 108 and 109. As a result, the position of the movable element 105 in the pressure chamber 104 is fixed. Based on the arrangement of the first control position 140, the pressure medium is not guided to the pressure chambers 106 and 107 during operation of the internal combustion engine, and consequently the pressure medium is not guided to the slide guide portions 108 and 109. As a result, the movable element 105 is held in a fixed position relative to the pressure chamber 104. As a result, the phase position ψ between the camshaft and the crankshaft is kept constant at the emergency travel position. At such an emergency running position, the internal combustion engine has a good start / running characteristic.

図5a〜図5dには、本発明による装置101の制御弁103の弁体114が例示的に図示されている。この弁体114は弁ハウジング141と制御ピストン142とから成っている。弁ハウジング141はほぼ中空円筒状に形成されており、この場合、弁ハウジング141の外周面には、軸方向の相互間隔を置いて配置された3つの環状溝143,144,145が形成されている。これらの環状溝143,144,145はそれぞれ弁のポートである接続部を成している。この場合、軸方向で外側の両環状溝143,145は作業接続部A,Bを形成しており、真ん中の環状溝144は流入接続部Pを形成している。流出接続部Tは、弁ハウジング141の一方の端面に設けられた開口により形成されている。環状溝143,144,145はそれぞれ第1の半径方向開口146を介して弁ハウジング141の内部に接続されている。弁ハウジング141の内部には、ほぼ中空円筒状に形成された制御ピストン142が軸方向移動可能に配置されている。制御ピストン142の一方の端面は第2のばねエレメント147によって力で負荷され、反対の側の他方の端面は作動ユニット112に設けられたプッシュロッド148によって力で負荷される。作動ユニット112の通電により、制御ピストン142を第2のばねエレメント147のばね力に抗して第1の終端ストッパ149と第2の終端ストッパ150との間の任意の位置へ移動させることができる。   5a to 5d exemplarily illustrate the valve body 114 of the control valve 103 of the device 101 according to the present invention. The valve body 114 includes a valve housing 141 and a control piston 142. The valve housing 141 is formed in a substantially hollow cylindrical shape. In this case, three annular grooves 143, 144, and 145 are formed on the outer peripheral surface of the valve housing 141 at intervals in the axial direction. Yes. Each of these annular grooves 143, 144, 145 forms a connecting portion that is a port of the valve. In this case, both the outer annular grooves 143 and 145 in the axial direction form work connection portions A and B, and the middle annular groove 144 forms an inflow connection portion P. The outflow connection portion T is formed by an opening provided on one end surface of the valve housing 141. The annular grooves 143, 144, 145 are each connected to the interior of the valve housing 141 via a first radial opening 146. Inside the valve housing 141, a control piston 142 formed in a substantially hollow cylindrical shape is disposed so as to be axially movable. One end face of the control piston 142 is loaded with a force by the second spring element 147, and the other end face on the opposite side is loaded with a force by a push rod 148 provided in the operating unit 112. By energizing the operating unit 112, the control piston 142 can be moved to an arbitrary position between the first end stopper 149 and the second end stopper 150 against the spring force of the second spring element 147. .

制御ピストン142は第1の環状ウェブ151と第2の環状ウェブ152とを備えている。両環状ウェブ151,152の外径は弁ハウジング141の内径に適合されている。さらに制御ピストン142には、プッシュロッド148が作用する方の端面側の端部と、第2の環状ウェブ152との間で第2の半径方向開口146aが形成されている。これにより、制御ピストン142の内部は弁ハウジング141の内部に接続されている。第1の環状ウェブ151と第2の環状ウェブ152とは、第1〜第4の制御縁153,154,155,156が、弁ハウジング141に対して相対的な制御ピストン142の位置に関連して流入接続部Pと作業接続部A,Bとの間の接続を開放するか、または遮断し、かつ作業接続部A,Bと流出接続部Tとの間の接続を開放するか、または遮断するように形成されて、制御ピストン142の外周面に配置されている。制御ピストン142の外径は、プッシュロッド148と第2の環状ウェブ152との間の範囲および第1の環状ウェブ151と第2の環状ウェブ152との間の範囲において、弁ハウジング141の内径よりも小さく形成されている。これにより、第1の環状ウェブ151と第2の環状ウェブ152との間には、第4の環状溝157が形成される。この第4の環状溝157の内部には第3の環状ウェブ158が形成されている。第3の環状ウェブ158の外径は弁ハウジング141の内径に適合されている。さらに第3の環状ウェブ158は、制御弁103の第1の制御位置140においてこの第3の環状ウェブ158が流入接続部Pと第2の作業接続部Bとの間の接続を遮断するように位置決めされている。   The control piston 142 includes a first annular web 151 and a second annular web 152. The outer diameters of both annular webs 151 and 152 are adapted to the inner diameter of the valve housing 141. Further, a second radial opening 146 a is formed in the control piston 142 between the end portion on the end face side on which the push rod 148 acts and the second annular web 152. Thereby, the inside of the control piston 142 is connected to the inside of the valve housing 141. The first annular web 151 and the second annular web 152 are associated with the position of the control piston 142 relative to the valve housing 141 with the first to fourth control edges 153, 154, 155, 156. Open or cut off the connection between the inflow connection P and the work connection A, B and open or cut off the connection between the work connection A, B and the outflow connection T And is arranged on the outer peripheral surface of the control piston 142. The outer diameter of the control piston 142 is larger than the inner diameter of the valve housing 141 in the range between the push rod 148 and the second annular web 152 and in the range between the first annular web 151 and the second annular web 152. Is also formed small. As a result, a fourth annular groove 157 is formed between the first annular web 151 and the second annular web 152. A third annular web 158 is formed inside the fourth annular groove 157. The outer diameter of the third annular web 158 is adapted to the inner diameter of the valve housing 141. Furthermore, the third annular web 158 is such that the third annular web 158 blocks the connection between the inflow connection P and the second work connection B at the first control position 140 of the control valve 103. It is positioned.

図5aには、制御弁103の第1の制御位置140が示されている。この第1の制御位置140では、制御ピストン142が作動ユニット112によってプッシュロッド148を介して最小の力と小さな力Fとの間の力で負荷される。制御ピストン142のプッシュロッド側の端面は、第1の終端ストッパ149(移動距離=0mm)と所定の移動距離sとの間の範囲に位置している。流入接続部Pと第2の作業接続部Bとの間の接続は第3の環状ウェブ158によって遮断されており、流入接続部Pと第1の作業接続部Aとの間の接続は第1の環状ウェブ151によって遮断されている。さらに、第2の作業接続部Bと流出接続部Tとの間の接続は第2の環状ウェブ152によって遮断されており、それに対して圧力媒体は第1の作業接続部Aから流出接続部Tへ流れることができる。両ロックピン110,111および両圧力チャンバ106,107への圧力媒体流は遮断されているので、第1の制御位置140ではアクティブな調節を行うことができない。第1の圧力チャンバ106と圧力媒体リザーバ117との接続により、第1の圧力チャンバ106は排出される。ハイドロリック式の作動装置102の位置に関連して、移動可能なエレメント105は直ちに、または第2の圧力チャンバ107を漏れに基づいて空にするために必要とされるある程度の時間の経過後に、カムシャフトの引きずりまたは交番トルクに基づいてセンタ位置へ駆動され、そしてこのセンタ位置に持続的にロックされる。この制御位置は制御弁103の、作動ユニット112が通電されていない場合の配置構成、つまり制御ピストン142が第2のばねエレメント147によって第1の終端ストッパ149へ移動させられている配置構成に相当しており、つまり移動距離がゼロである配置構成に相当している。この位置は、作動ユニット112が故障しているか、または作動ユニット112への電流供給が中断されている場合に制御弁103によってとられる。 In FIG. 5a, a first control position 140 of the control valve 103 is shown. In the first control position 140, the control piston 142 is loaded with a force between the small force F 1 and minimum force through the push rod 148 by the actuation unit 112. The end surface on the push rod side of the control piston 142 is located in a range between the first terminal stopper 149 (movement distance = 0 mm) and a predetermined movement distance s 1 . The connection between the inflow connection P and the second work connection B is interrupted by the third annular web 158, and the connection between the inflow connection P and the first work connection A is the first. Are interrupted by the annular web 151. Furthermore, the connection between the second work connection B and the outflow connection T is interrupted by the second annular web 152, whereas the pressure medium passes from the first work connection A to the outflow connection T. Can flow to. Since the pressure medium flow to both lock pins 110, 111 and both pressure chambers 106, 107 is blocked, active adjustment cannot be made at the first control position 140. Due to the connection between the first pressure chamber 106 and the pressure medium reservoir 117, the first pressure chamber 106 is exhausted. In relation to the position of the hydraulic actuator 102, the movable element 105 is immediately or after a certain amount of time required to empty the second pressure chamber 107 due to leakage. Based on camshaft dragging or alternating torque, it is driven to the center position and is permanently locked to this center position. This control position corresponds to the arrangement configuration of the control valve 103 when the operation unit 112 is not energized, that is, the arrangement configuration in which the control piston 142 is moved to the first terminal stopper 149 by the second spring element 147. That is, it corresponds to an arrangement configuration in which the movement distance is zero. This position is taken by the control valve 103 when the operating unit 112 has failed or the current supply to the operating unit 112 is interrupted.

図5bには、制御弁103の第2の制御位置130が示されている。この第2の制御位置103では、制御ピストン142が作動ユニット112によってプッシュロッド148を介して小さな力Fと中間の力Fとの間の力で負荷され、この場合、F>Fである。これにより、制御ピストン142はプッシュロッド側の第1の終端ストッパ149から移動距離S〜Sだけ移動させられる。この場合、S>Sである。第1の環状ウェブ151はさらに第1の作業接続部Aと流入接続部Pとの間の接続を遮断し、圧力媒体は引き続き第1の作業接続部Aから流出接続部Tへ流れることができる。さらに、第2の環状ウェブ152は第2の作業接続部Bと流出接続部Tとの間の接続を遮断し、それに対して第2の環状ウェブ152も第3の環状ウェブ158も、流入接続部Pと第2の作業接続部Bとの間の接続を開放する。この位置では、第2の作業接続部Bを介して第2の圧力チャンバ107および第2のスライドガイド部109の第2の圧力媒体管路116および第4の圧力媒体管路122に圧力媒体が供給される。これにより、第2のロックピン111はロック解除され、ハイドロリック式の作動装置102は「遅め」方向に調節される。それと同時に、圧力媒体は第1の圧力チャンバ106から第1の圧力媒体管路115を介して第1の作業接続部Aへ流れ、そしてこの第1の作業接続部Aから流出接続部Tへ流れる。 In FIG. 5b, the second control position 130 of the control valve 103 is shown. In the second control position 103, the control piston 142 is loaded with a force between the small force F 1 and the intermediate force F 2 through the push rod 148 by the actuation unit 112, in this case, F 2> F 1 It is. As a result, the control piston 142 is moved from the first end stopper 149 on the push rod side by the moving distances S 1 to S 2 . In this case, S 2 > S 1 . The first annular web 151 further interrupts the connection between the first work connection A and the inflow connection P and the pressure medium can continue to flow from the first work connection A to the outflow connection T. . Furthermore, the second annular web 152 breaks the connection between the second working connection B and the outflow connection T, whereas the second annular web 152 and the third annular web 158 are inflow connections. The connection between the part P and the second work connection part B is released. In this position, the pressure medium is supplied to the second pressure medium line 116 and the fourth pressure medium line 122 of the second pressure chamber 107 and the second slide guide part 109 via the second work connection part B. Supplied. As a result, the second lock pin 111 is unlocked and the hydraulic actuator 102 is adjusted in the “late” direction. At the same time, the pressure medium flows from the first pressure chamber 106 via the first pressure medium line 115 to the first work connection A and from this first work connection A to the outflow connection T. .

図5cには、制御弁103の第3の制御位置131が示されている。この第3の制御位置131では、制御ピストン142が作動ユニット112によってプッシュロッド148を介して中間の力Fと大きな力Fとの間の力で負荷され、この場合、F>Fである。これにより、制御ピストン142は移動距離S〜Sだけプッシュロッド側の第1の終端ストッパ149から移動させられ、この場合、S>Sである。切換弁のこの位置では、第1の管状ウェブ151と第2の環状ウェブ152とが作業接続部A,Bと流入接続部Pとの間の接続および作業接続部A,Bと流出接続部Tとの間の接続を遮断する。制御弁103のこの位置では、圧力媒体が圧力チャンバ106,107に供給されることも、圧力媒体が圧力チャンバ106,107から流出し得ることもない。すなわち、この制御位置は、カムシャフトとクランクシャフトとの間の位相位置ψが保持される保持位置に相当している。 In FIG. 5c, a third control position 131 of the control valve 103 is shown. In the third control position 131, the control piston 142 is loaded with a force between the intermediate force F 2 with a large force F 3 through the push rod 148 by the actuation unit 112, in this case, F 3> F 2 It is. Accordingly, the control piston 142 is moved from the first end stopper 149 on the push rod side by the moving distances S 2 to S 3 , and in this case, S 3 > S 2 . In this position of the switching valve, the first tubular web 151 and the second annular web 152 are connected between the work connections A, B and the inflow connection P and the work connections A, B and the outflow connection T. Block the connection between In this position of the control valve 103, no pressure medium can be supplied to the pressure chambers 106, 107 and no pressure medium can flow out of the pressure chambers 106, 107. That is, this control position corresponds to a holding position where the phase position ψ between the camshaft and the crankshaft is held.

図5dには、制御弁103の第4の制御位置132が示されている。この第4の制御位置132では、制御ピストン142が作動ユニット112によってプッシュロッド148を介して大きな力Fと最大の力Fとの間の力で負荷され、この場合、F>Fである。これにより、制御ピストン142はプッシュロッド側の第1の終端ストッパ149から移動距離S〜Sだけ移動させられ、この場合、S>Sである。この配置構成では、第1の環状ウェブ151が第1の作業接続部Aと流出接続部Tとの間の接続を遮断し、それに対して流入接続部Pと第1の作業接続部Aとの間の接続は第1の環状ウェブ151によっても第3の環状ウェブ158によっても開放される。さらに、第2の環状ウェブ152によって流入接続部Pと第2の作業接続部Bとの間の接続が遮断され、それに対して圧力媒体は第2の作業接続部Bと第2の半径方向開口146aとを介して制御ピストン142の内部へ流入し、そしてこの制御ピストン142の内部から流出接続部Tへ流入することができる。制御弁103のこの位置では、圧力媒体が第2の圧力チャンバ107から第2の圧力媒体管路116を介して第2の作業接続部Bへ案内され、そしてこの第2の作業接続部Bから流出接続部Tへ案内される。それと同時に、第1の作業接続部Aと、第1の圧力媒体管路115と、第3の圧力媒体管路121とを介して圧力媒体が第1の圧力チャンバ106と第1のスライドガイド部108とに案内される。これにより、第1のロックピン110はロック解除され、ハイドロリック式の作動装置102は「早め」方向へ調節される。 In FIG. 5d, a fourth control position 132 of the control valve 103 is shown. In the fourth control position 132, the control piston 142 is loaded with a force between the large force F 3 and a maximum force F 4 through the push rod 148 by the actuation unit 112, in this case, F 4> F 3 It is. As a result, the control piston 142 is moved from the first end stopper 149 on the push rod side by the moving distances S 3 to S 4 , and in this case, S 4 > S 3 . In this arrangement, the first annular web 151 interrupts the connection between the first work connection A and the outflow connection T, while the inflow connection P and the first work connection A are connected to each other. The connection between them is opened by both the first annular web 151 and the third annular web 158. Furthermore, the connection between the inflow connection P and the second work connection B is interrupted by the second annular web 152, whereas the pressure medium is connected to the second work connection B and the second radial opening. 146a can flow into the control piston 142 and from the control piston 142 into the outflow connection T. In this position of the control valve 103, pressure medium is guided from the second pressure chamber 107 via the second pressure medium line 116 to the second work connection B and from this second work connection B. Guided to outflow connection T. At the same time, the pressure medium passes through the first work connection part A, the first pressure medium pipe line 115, and the third pressure medium pipe line 121, and the first pressure chamber 106 and the first slide guide part. 108. As a result, the first lock pin 110 is unlocked and the hydraulic actuator 102 is adjusted in the “early” direction.

本発明による装置101の制御弁103として前記4ポート4位置弁を使用することにより、ロックされたセンタ位置において自動的にスタートするセンタ位置ロック機構を有する装置101を形成するために、付加的なモジュール、たとえば付加的な制御弁は必要とならなくなる。この場合、ストッパに対するエレメント105(ベーン型調節器の場合にはベーン)の当接は行われない。構成スペースも、製造コストまたは組立コストも、公知先行技術に記載されている構成に比べて高められることはない。それと同時に、当該装置101は作動ユニット112の故障時にセンタ位置へもたらされて、作動ユニット112の修理時にまでこのセンタ位置にロックされる。   By using the four-port four-position valve as the control valve 103 of the device 101 according to the invention, an additional device is formed to form a device 101 having a center position locking mechanism that automatically starts at the locked center position. Modules such as additional control valves are not required. In this case, the element 105 (vane in the case of a vane type regulator) does not contact the stopper. Neither the configuration space nor the manufacturing or assembly costs are increased compared to the configurations described in the known prior art. At the same time, the device 101 is brought to the center position when the working unit 112 fails and is locked to this center position until the working unit 112 is repaired.

図6には、流入接続部Pから圧力チャンバ106,107への容積流量と、作動ユニット112のオンオフ比(TV)との関係を示す線図が描かれている。作動ユニット112は所定の電圧で負荷され得る。この場合、ゼロボルトまたは最大値が印加される。オンオフ比は、電圧の最大値が作動ユニット112に印加される時間の割合を表す。オンオフ比が高くなればなるほど、作動ユニット112によってプッシュロッド148を介して制御ピストン142に加えられる力はますます大きくなる。したがって、オンオフ比は、第1の終端ストッパ149に対して相対的な弁ハウジング141内部での制御ピストン142の移動量の尺度となる。 FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the volume flow rate from the inflow connection P to the pressure chambers 106 and 107 and the on / off ratio (TV ) of the operating unit 112. The actuation unit 112 can be loaded with a predetermined voltage. In this case, zero volts or a maximum value is applied. The on / off ratio represents the percentage of time that the maximum value of voltage is applied to the actuation unit 112. The higher the on / off ratio, the greater the force applied by the actuation unit 112 to the control piston 142 via the push rod 148. Thus, the on / off ratio is a measure of the amount of movement of the control piston 142 within the valve housing 141 relative to the first end stopper 149.

オンオフ比がゼロと第1の値TV1との間にある第1の範囲では、制御弁103が第1の制御位置140をとる。この第1の制御位置140では、流入接続部Pと作業接続部A,Bとの間の接続が遮断されており、容積流は漏れ流量を除いて0である。   In a first range where the on / off ratio is between zero and the first value TV1, the control valve 103 takes the first control position 140. In the first control position 140, the connection between the inflow connection portion P and the work connection portions A and B is cut off, and the volumetric flow is 0 except for the leakage flow rate.

オンオフ比が第1の値TV1と第2の値TV2との間にあると、制御弁103は第2の制御位置130に位置する。圧力媒体は流入接続部Pから第2の作業接続部Bへ流れることができ、それに対して流入接続部Pと第1の作業接続部Aとの間の接続は遮断されている。容積流は、オンオフ比が第1の値TV1から第3の値TV3へ増大するにつれて徐々に増大してゆき、そしてオンオフ比が引き続き第2の値TV2にまで増大する間、徐々に減少してゆき、第2の値TV2のところでほぼゼロになる。第2の制御位置130のために第3の値TV3と第2の値TV2との間の範囲しか使用されないので有利である。   When the on / off ratio is between the first value TV1 and the second value TV2, the control valve 103 is located in the second control position 130. The pressure medium can flow from the inflow connection P to the second work connection B, whereas the connection between the inflow connection P and the first work connection A is interrupted. The volumetric flow gradually increases as the on / off ratio increases from the first value TV1 to the third value TV3, and gradually decreases while the on / off ratio continues to increase to the second value TV2. Eventually, it becomes almost zero at the second value TV2. Advantageously, only a range between the third value TV3 and the second value TV2 is used for the second control position 130.

第2の値TV2と第4の値TV4との間の第3の範囲では、容積流量がほぼゼロとなる。この第3の範囲に位置するオンオフ比を以下において「保持オンオフ比TVHalte」と呼ぶ。この第3の範囲は制御弁103の第3の制御位置131に相当しており、この第3の制御位置131では、両作業接続部A,Bが流入接続部Pに接続されていない。 In the third range between the second value TV2 and the fourth value TV4, the volume flow rate is substantially zero. The on / off ratio located in the third range is hereinafter referred to as “holding on / off ratio TV Halte ”. This third range corresponds to the third control position 131 of the control valve 103, and in this third control position 131, both work connection portions A and B are not connected to the inflow connection portion P.

オンオフ比の値が値TV4を起点として引き続き100%にまで高められると、流入接続部Pから圧力チャンバ106,107への容積流量はさしあたり徐々に増大する。容積流量は100%のオンオフ比にまで連続的に増大し得るか、または構造的に制限されて所定の最大値を通過することができる。この範囲は制御弁103の第4の制御位置132に相当する。この第4の制御位置132には圧力媒体が流入接続部Pから第1の作業接続部Aに案内され、それに対して流入接続部Pと第2の作業接続部Bとの間の接続は遮断されている。   When the value of the on / off ratio continues to be increased to 100% starting from the value TV4, the volumetric flow rate from the inflow connection P to the pressure chambers 106 and 107 gradually increases for the time being. The volumetric flow rate can be increased continuously to an on / off ratio of 100%, or it can be structurally limited to pass a predetermined maximum. This range corresponds to the fourth control position 132 of the control valve 103. In this fourth control position 132, the pressure medium is guided from the inflow connection P to the first work connection A, whereas the connection between the inflow connection P and the second work connection B is interrupted. Has been.

作動ユニット112が故障している場合に内燃機関が再スタートされるとハイドロリック式の作動装置102がセンタ位置にロックされてこのロックが保持されるという利点の他に、本発明による装置101は、作動ユニット112が故障していない場合に、内燃機関が遮断されるとハイドロリック式の作動装置102をセンタ位置にロックすることを可能にするか、もしくは内燃機関の再スタ―ト時にハイドロリック式の作動装置102がセンタ位置へもたらされてこのセンタ位置にロックされるようにハイドロリック式の作動装置102を位置決めすることを可能にする。このことには次のような利点がある。すなわち、当該装置101がまだ十分に圧力媒体で充填されていない始動過程の間、ハイドロリック式の作動装置102はセンタ位置に確実にロックされており、これにより圧力室104の側壁に対する移動可能なエレメント105の当接が回避され、これにより摩耗増大や騒音発生が回避される。   In addition to the advantage that when the internal combustion engine is restarted when the operating unit 112 has failed, the hydraulic actuator 102 is locked in the center position and this lock is maintained, the device 101 according to the invention comprises: If the operating unit 112 has not failed, it is possible to lock the hydraulic actuator 102 in the center position when the internal combustion engine is shut off, or hydraulically when the internal combustion engine is restarted. Allows the hydraulic actuator 102 to be positioned such that the hydraulic actuator 102 is brought to and locked in the center position. This has the following advantages. That is, during the start-up process when the device 101 is not yet sufficiently filled with pressure medium, the hydraulic actuator 102 is securely locked in the center position and is thereby movable relative to the side wall of the pressure chamber 104. The contact of the element 105 is avoided, thereby avoiding increased wear and noise generation.

内燃機関の運転のためには、種々のオンオフ比、特にTV1〜TV3および保持オンオフ比TVHalteがエンジン制御装置に知られていなければならない。保持オンオフ比は規格によりエンジン制御装置によって求められて、記憶ユニットにファイルされる。TV1、TV2およびTV3を求めるためには、2つの手段が考えられる。構造的な設計およびこのことから得られる弁特性を介して、TV1、TV2およびTV3を保持オンオフ比TVHalteに直接に関連して決定することができる。差角度Y1,Y2,Y3は常時、記憶ユニットにファイルされる。エンジン制御装置は内燃機関の運転の早期の段階において保持オンオフ比TVHalteを決定する。その場合、TV1、TV2およびTV3については以下のことが云える:
TV1=TVHalte−Y1
TV2=TVHalte−Y2
TV3=TVHalte−Y3
第2の方法は、TV1およびTV2を、場合によっては各再スタートの後に、エンジン制御装置により求めさせかつ特性マップにファイルすることである。TV1およびTV3を決定するためには、カムシャフト角度信号とクランクシャフト角度信号とを利用することができる。このためには、とりわけ両シャフトの相対的な位相位置および位相位置の時間的な変化を利用することができる。たとえば以下の方法を使用することができる。オンオフ比の傾斜が0%から増大するように立ち上げられる。値TV1は、調節過程がスタートすると達成される(この時点で両圧力チャンバ106,107のうちの一方の圧力チャンバと、対応するロックピン110,111とが圧力媒体で負荷され、ハイドロリック式の作動装置102が調節され、このことはカムシャフト角度センサおよびクランクシャフト角度センサを介して検出され得る)。値TV3は、最大の調節速度が超過されると達成される。値TV2は、位相位置が一定に保持されると達成される。求められた値は引き続きメモリにファイルされる。
For the operation of the internal combustion engine, various on / off ratios, in particular TV1 to TV3 and the holding on / off ratio TV Halte, must be known to the engine controller. The retention on / off ratio is determined by the engine controller according to the standard and is filed in the storage unit. Two means are conceivable for obtaining TV1, TV2 and TV3. Through the structural design and the resulting valve characteristics, TV1, TV2 and TV3 can be determined directly in relation to the holding on / off ratio TV Halte . The difference angles Y1, Y2, Y3 are always filed in the storage unit. The engine controller determines the holding on / off ratio TV Halte at an early stage of operation of the internal combustion engine. In that case, the following can be said for TV1, TV2 and TV3:
TV1 = TV Halte -Y1
TV2 = TV Halte- Y2
TV3 = TV Halte- Y3
The second method is to have TV1 and TV2 determined by the engine controller and filed in a characteristic map, possibly after each restart. In order to determine TV1 and TV3, the camshaft angle signal and the crankshaft angle signal can be used. For this purpose, the relative phase position of both shafts and the temporal change of the phase position can be used, among others. For example, the following method can be used. The on / off ratio is ramped up from 0%. The value TV1 is achieved when the adjustment process starts (at this point one of the pressure chambers 106, 107 and the corresponding lock pin 110, 111 are loaded with pressure medium, and the hydraulic type Actuator 102 is adjusted, which can be detected via a camshaft angle sensor and a crankshaft angle sensor). The value TV3 is achieved when the maximum adjustment speed is exceeded. The value TV2 is achieved when the phase position is kept constant. The determined value is subsequently filed in memory.

図7には、内燃機関のストップ過程の間に本発明による装置101を制御するための方法のフローチャートが示されている。この方法により、ハイドロリック式の作動装置102は、内燃機関のストップ後にこのハイドロリック式の作動装置102がロックされる位置へもたらされるか、または内燃機関の再スタート後にこのハイドロリック式の作動装置102を直接にセンタ位置へ移動させてこのセンタ位置にロックするための起点となる位置に位置している。   FIG. 7 shows a flowchart of a method for controlling the device 101 according to the invention during the stop process of the internal combustion engine. In this way, the hydraulic actuator 102 is brought into a position where the hydraulic actuator 102 is locked after the internal combustion engine is stopped, or the hydraulic actuator 102 is restarted after the internal combustion engine is restarted. It is located at a position serving as a starting point for moving 102 directly to the center position and locking to the center position.

内燃機関のストップ過程の導入時に、回転数nはn>0である。カムシャフトとクランクシャフトとの間の位相位置ψは制御弁103によって停止位相位置(Abstellphasenlage)へもたらされる。この停止位相位置は規定された量Xだけロック位相位置ψMitteから偏倚している。停止位相位置は、補償ばねなしに形成されている装置101のためにロック位相位置ψMitteに対して相対的に「早め」の方向へずらされて位置している。同じことは、補償ばねを装備している装置101にも云えるが、しかしこの補償ばねのトルクはカムシャフトの引きずりトルクよりも小さい。カムシャフトの引きずりトルクよりも大きなトルクを加える補償ばねを備えた装置101については、停止位相がロック位相位置ψMitteに対して相対的に「遅め」方向へずらされて位置している。予め規定された停止位相位置が達成されていると、点火装置が遮断され(イグニションオフ)、オンオフ比の値は、この位相位置ψが確実に保持されるように調節される。すなわち、「早め」方向にずらされた停止位相位置の調節の場合には、オンオフ比がTV2と100%との間にあり、ロック位相位置ψMitteに対して相対的に「遅め」方向へずらされている停止位相位置の場合には、オンオフ比がTV4とTV3との間にある。このオンオフ比は、回転数センサが回転数ゼロを報知するまで保持される。その後に、調節されたオンオフ比は規定の時間Yに保持され、その後に最終的に作動ユニット112が無電流状態に保持される。時間Yの保持時間により、回転数センサが既に回転数n=0を報知する、内燃機関の最後の回転時に、交番トルクによる圧力変動に基づいてロックピン110,111がロック解除され、移動可能なエレメント105がセンタ位置を越えて誤った位置へ移動させられることが阻止される。ハイドロリック式の作動装置102は、クランクシャフトの最後の回転に基づいて、ロックされた状態に位置するか、または、カムシャフトの引きずりトルクによるか、または補償ばねのトルクによって内燃機関の始動時に該ハイドロリック式の作動装置102が自動的にかつ直ちに、ロックされた位置へ駆動される際の起点となる位置に位置する。 At the introduction of the stop process of the internal combustion engine, the rotational speed n is n> 0. The phase position ψ between the camshaft and the crankshaft is brought to the stop phase position (Abstellphasenlage) by the control valve 103. This stop phase position deviates from the lock phase position ψ Mitte by a specified amount X. The stop phase position is shifted in the “early” direction relative to the lock phase position ψ Mitte for the device 101 formed without a compensating spring. The same can be said for the device 101 equipped with a compensation spring, but the torque of this compensation spring is smaller than the drag torque of the camshaft. In the device 101 having a compensation spring that applies a torque larger than the camshaft drag torque, the stop phase is shifted relative to the lock phase position ψ Mitte in the “slower” direction. When the predefined stop phase position is achieved, the ignition device is shut off (ignition off), and the value of the on / off ratio is adjusted to ensure that this phase position ψ is maintained. That is, in the case of adjusting the stop phase position shifted in the “early” direction, the on / off ratio is between TV2 and 100%, and in the “late” direction relative to the lock phase position ψ Mitte . In the case of the shifted stop phase position, the on / off ratio is between TV4 and TV3. This on / off ratio is maintained until the rotational speed sensor reports that the rotational speed is zero. Thereafter, the adjusted on / off ratio is held at a specified time Y, after which the operating unit 112 is finally held in a no-current state. Due to the holding time of time Y, the rotation speed sensor already reports the rotation speed n = 0, and the lock pins 110 and 111 are unlocked and movable based on the pressure fluctuation due to the alternating torque during the final rotation of the internal combustion engine. The element 105 is prevented from being moved to an incorrect position beyond the center position. The hydraulic actuator 102 is located in a locked state based on the last rotation of the crankshaft, or is activated at the start of the internal combustion engine by the camshaft drag torque or by the compensation spring torque. The hydraulic actuator 102 is automatically and immediately positioned at the starting point when driven to the locked position.

図3には、本発明による装置101を用いて内燃機関をスタートさせるための方法のフローチャートが示されている。当該方法により、移動可能なエレメント105の既に存在するロックもしくはクランクシャフトの最初の回転時に形成されたロックが保持されることが保証されている。この場合、このロックは、内燃機関内部のオイル圧が、当該装置101の確実な運転のために必要とされる値にまで増大するまで保持される。スタート過程の開始時に回転数nおよびオンオフ比はゼロに等しい。回転数センサが回転数n=ゼロを報知する限りは、オンオフ比はゼロ%と値TV1との間に保持される。回転数センサが回転数n>ゼロを報知すると、オイル圧センサの値が読み取られる。オイル圧pの値が、本発明による装置101を確実に運転するために必要となる規定の最小値pminよりも小さい限りは、オンオフ比の値はゼロ%と値TV1との間に保持される。オイル圧pが規定の圧力を超過すると、当該装置101は制御された運転へ移行し、オンオフ比は内燃機関の負荷状態に応じてTV3と100%との間に調節される。 FIG. 3 shows a flow chart of a method for starting an internal combustion engine using the device 101 according to the invention. This method ensures that the already existing lock of the movable element 105 or the lock formed during the first rotation of the crankshaft is retained. In this case, this lock is held until the oil pressure inside the internal combustion engine increases to a value required for reliable operation of the device 101. At the start of the start process, the speed n and the on / off ratio are equal to zero. As long as the rotational speed sensor reports the rotational speed n = zero, the on / off ratio is maintained between zero% and the value TV1. When the rotation speed sensor notifies that the rotation speed n> zero, the value of the oil pressure sensor is read. As long as the value of the oil pressure p is smaller than the specified minimum value p min required to operate the device 101 according to the invention reliably, the value of the on / off ratio is kept between zero% and the value TV1. The When the oil pressure p exceeds the specified pressure, the device 101 moves to a controlled operation and the on / off ratio is adjusted between TV3 and 100% depending on the load condition of the internal combustion engine.

上で挙げた実施例は例示的に示されているに過ぎない。もちろん、作業接続部A,Bは入れ換え可能である。また、ハイドロリック式の作動装置102のセンタ位置ロック機構を有する装置101も同じく本発明の枠内にある。この場合、1つのロックピンだけが1つのスライドガイド部または段付けされたスライドガイド部内に係合し得る。また、1つまたは複数のロックピンを備えた任意のロック位相位置を有する装置も本発明の枠内である。切換弁の種々の接続部の間の容積流および接続について云えば、漏れに基づいた圧力損失は無視されている。   The examples given above are only given as examples. Of course, the work connections A and B can be interchanged. The device 101 having the center position locking mechanism of the hydraulic actuator 102 is also within the frame of the present invention. In this case, only one lock pin can be engaged in one slide guide or stepped slide guide. Devices having any lock phase position with one or more lock pins are also within the scope of the present invention. With regard to volume flow and connections between the various connections of the switching valve, pressure losses due to leakage are ignored.

ハイドロリック式の作動装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a hydraulic actuator. 図1に示したハイドロリック式の作動装置の横断面図である。It is a cross-sectional view of the hydraulic actuator shown in FIG. ガス交換弁の制御時間を変えるための本発明による装置を備えた内燃機関をスタートさせるための方法に関するフローチャートである。5 is a flow chart relating to a method for starting an internal combustion engine with a device according to the invention for changing the control time of a gas exchange valve. 内燃機関のガス交換弁の制御時間を変えるための本発明による装置の概略図である。1 is a schematic view of a device according to the invention for changing the control time of a gas exchange valve of an internal combustion engine. 内燃機関のガス交換弁の制御時間を変えるための本発明による装置の制御弁を第1の制御位置で示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the control valve of the apparatus by this invention for changing the control time of the gas exchange valve of an internal combustion engine in a 1st control position. 図5aに示した制御弁を第2の制御位置で示す縦断面図である。FIG. 5b is a longitudinal sectional view showing the control valve shown in FIG. 5a in a second control position. 図5aに示した制御弁を第3の制御位置で示す縦断面図である。FIG. 5b is a longitudinal sectional view showing the control valve shown in FIG. 5a in a third control position. 図5aに示した制御弁を第4の制御位置で示す縦断面図である。FIG. 5b is a longitudinal sectional view showing the control valve shown in FIG. 5a in a fourth control position. 流入接続部から圧力チャンバへの容積流量と、弁ハウジングに対して相対的な制御ピストンの位置との関係を示す線図である。FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the volumetric flow rate from the inlet connection to the pressure chamber and the position of the control piston relative to the valve housing. ガス交換弁の制御時間を変えるための本発明による装置を備えた内燃機関を制御して遮断するための方法に関するフローチャートである。5 is a flow chart relating to a method for controlling and shutting off an internal combustion engine equipped with a device according to the invention for changing the control time of a gas exchange valve. 公知先行技術による内燃機関のガス交換弁の制御時間を変えるための装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the apparatus for changing the control time of the gas exchange valve of the internal combustion engine by a well-known prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1 装置
1a ハイドロリック式の作動装置
2 ステータ
3 ロータ
4 入力車
5 切欠き
6 側壁
7 第1のサイドカバー
8 第2のサイドカバー
9 結合エレメント
10 ベーン溝
11 ベーン
12 第1の圧力チャンバ
13 第2の圧力チャンバ
14 溝底部
15 板ばねエレメント
16 第1の圧力媒体管路
17 第2の圧力媒体管路
21 第1の矢印
22 センタ孔
23 加工成形部
24 ロックエレメント
25 軸方向孔
26 ピストン
27 ばね
28 通気エレメント
29 スライドガイド部
30 切欠き
101 装置
102 ハイドロリック式の作動装置
103 制御弁
104 圧力室
105 エレメント
106 第1の圧力チャンバ
107 第2の圧力チャンバ
108 第1のスライドガイド部
109 第2のスライドガイド部
110 第1のロックピン
111 第2のロックピン
112 作動ユニット
113 第1のばねエレメント
114 弁体
115 第1の圧力媒体管路
116 第2の圧力媒体管路
117 圧力媒体リザーバ
118 圧力媒体ポンプ
119 フィルタ
120 逆止弁
121 第3の圧力媒体管路
122 第4の圧力媒体管路
126 第2の矢印
127 第1のばね
128 第3の矢印
129 第2のばね
130 第2の制御位置
131 第3の制御位置
132 第4の制御位置
133 遅めストッパ
140 第1の制御位置
141 弁ハウジング
142 制御ピストン
143 環状溝
144 環状溝
145 環状溝
146 第1の半径方向開口
146a 第2の半径方向開口
147 第2のばねエレメント
148 プッシュロッド
149 第1の終端ストッパ
150 第2の終端ストッパ
151 第1の環状ウェブ
152 第2の環状ウェブ
153 第1の制御縁
154 第2の制御縁
155 第3の制御縁
156 第4の制御縁
157 第4の環状溝
158 第3の環状ウェブ
P 流入接続部
T 流出接続部
A 第1の作業接続部
B 第2の作業接続部
ψ 位相位置
ψmitte ロック位相位置
X 量
差角度
差角度
差角度
TVHalte 保持オンオフ比
min オイル圧
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Apparatus 1a Hydraulic type actuator 2 Stator 3 Rotor 4 Input wheel 5 Notch 6 Side wall 7 1st side cover 8 2nd side cover 9 Connection element 10 Vane groove 11 Vane 12 1st pressure chamber 13 2nd Pressure chamber 14 groove bottom portion 15 leaf spring element 16 first pressure medium conduit 17 second pressure medium conduit 21 first arrow 22 center hole 23 machining section 24 lock element 25 axial hole 26 piston 27 spring 28 Ventilation element 29 Slide guide portion 30 Notch 101 Device 102 Hydraulic actuator 103 Control valve 104 Pressure chamber 105 Element 106 First pressure chamber 107 Second pressure chamber 108 First slide guide portion 109 Second slide Guide part 110 First lock 111 Second lock pin 112 Actuating unit 113 First spring element 114 Valve body 115 First pressure medium line 116 Second pressure medium line 117 Pressure medium reservoir 118 Pressure medium pump 119 Filter 120 Check valve 121 Third pressure medium conduit 122 Fourth pressure medium conduit 126 Second arrow 127 First spring 128 Third arrow 129 Second spring 130 Second control position 131 Third control position 132 Fourth Control position 133 retard stopper 140 first control position 141 valve housing 142 control piston 143 annular groove 144 annular groove 145 annular groove 146 first radial opening 146a second radial opening 147 second spring element 148 push Rod 149 First end stopper 150 Second end stopper 1 51 1st annular web 152 2nd annular web 153 1st control edge 154 2nd control edge 155 3rd control edge 156 4th control edge 157 4th annular groove 158 3rd annular web P inflow Connection part T Outflow connection part A 1st work connection part B 2nd work connection part ψ phase position ψ mitte lock phase position X amount Y 1 difference angle Y 2 difference angle Y 3 difference angle TV Halte holding on / off ratio p min oil Pressure

Claims (2)

内燃機関のストップ過程時における内燃機関のガス交換弁の制御時間を変えるための装置(101)であって、
−相互作用し合う第1第2の2つの圧力チャンバ(106,107)を有するハイドロリック式の作動装置(102)が設けられており、
−両圧力チャンバ(106,107)に対する圧力媒体の供給もしくは導出によって、クランクシャフトに対して相対的なカムシャフトの位相位置(ψ)が保持されるか、もしくは意図的に変えられるようになっており、
−第1第2の2つの作業接続部(A,B)と1つの流出接続部(T)と1つの流入接続部(P)とを備えた制御弁(103)が設けられており、第1の作業接続部(A)が第1の圧力チャンバ(106)と連通しており、第2の作業接続部(B)が第2の圧力チャンバ(107)と連通しており、流出接続部(T)がタンクと連通しており、流出接続部(P)が圧力媒体で負荷されるようになっており、
−前記制御弁(103)が、作動ユニット(112)によって4つの制御位置(103,131,132,140)へもたらされるようになっており、
−前記制御弁(103)の第1の制御位置(140)では、第1の作業接続部(A)も第2の作業接続部(B)も流入接続部(P)と連通しておらず、
−前記制御弁(103)の第2の制御位置(130)では、第1の作業接続部(A)が流出接続部(T)と連通し、第2の作業接続部(B)が流入接続部(P)と連通しており、
−前記制御弁(103)の第3の制御位置(131)では、第1の作業接続部(A)と第2の作業接続部(B)とが、流出接続部(T)にも流入接続部(P)にも連通していないか、または第1の作業接続部(A)と第2の作業接続部(B)とが、流入接続部(P)にのみ連通しており、
−前記制御弁(103)の第4の制御位置(132)では、第2の作業接続部(B)が流出接続部(T)と連通し、第1の作業接続部(A)が流入接続部(P)と連通している
形式の装置(101)を制御するための方法において、
以下の方法ステップを記載した順序で実施する:
ハイドロリック式の作動装置(102)がロックされるロック位相位置から所定量X偏倚した規定された停止位相位置を達成しかつ該停止位相位置を保持し、
−点火装置を遮断し、
−回転数センサ装置が回転数n=0を報知するまで、前記停止位相位置を保持するために第2の制御位置(130)または第4の制御位置(132)を調節し、
−回転数センサ装置を介して回転数nを検出し、
−とられた第2または第4の制御位置(130,132)を、予め規定された時間に保持し、
−該時間の経過後に前記作動ユニット(112)を停止状態にする、
ことを特徴とする、内燃機関のガス交換弁の制御時間を変えるための装置を制御するための方法。
An apparatus (101) for changing a control time of a gas exchange valve of an internal combustion engine during a stop process of the internal combustion engine,
A hydraulic actuating device (102) having first and second interacting pressure chambers (106, 107) is provided;
The supply or derivation of pressure medium to both pressure chambers (106, 107) allows the camshaft phase position (ψ) relative to the crankshaft to be maintained or deliberately changed. And
A control valve (103) comprising a first second work connection (A, B), one outflow connection (T) and one inflow connection (P) is provided; One work connection (A) is in communication with the first pressure chamber (106), the second work connection (B) is in communication with the second pressure chamber (107), and the outflow connection is (T) is in communication with the tank, and the outflow connection (P) is loaded with a pressure medium,
The control valve (103) is brought into four control positions (103, 131, 132, 140) by the actuating unit (112);
-In the first control position (140) of the control valve (103), neither the first work connection (A) nor the second work connection (B) is in communication with the inflow connection (P). ,
-In the second control position (130) of the control valve (103), the first work connection (A) communicates with the outflow connection (T) and the second work connection (B) is inflow connection. Part (P),
-In the third control position (131) of the control valve (103), the first work connection (A) and the second work connection (B) are also connected to the outflow connection (T). The first work connection part (A) and the second work connection part (B) are in communication only with the inflow connection part (P).
-In the fourth control position (132) of the control valve (103), the second work connection (B) communicates with the outflow connection (T) and the first work connection (A) is inflow connection. In a method for controlling a device (101) of the type in communication with a part (P),
The following method steps are performed in the order listed:
- achieving a defined stop phase position location of a hydraulic actuating device (102) by a predetermined amount X offset from the lock phase to the locked position and holds the stop phase position,
-Shut off the ignition device,
- Adjust the up speed sensor device informs the rotational speed n = 0, a second control position in order to hold the stop phase position location (130) or fourth control position (132),
-Detecting the rotational speed n via the rotational speed sensor device;
Holding the taken second or fourth control position (130, 132) at a pre-defined time;
-Put the operating unit (112) in a stopped state after the elapse of time;
A method for controlling a device for changing the control time of a gas exchange valve of an internal combustion engine, characterized in that
内燃機関のガス交換弁の制御時間を変えるための装置(101)であって、
−相互作用し合う第1第2の2つの圧力チャンバ(106,107)を有するハイドロリック式の作動装置(102)が設けられており、
−両圧力チャンバ(106,107)に対する圧力媒体の供給もしくは導出によって、クランクシャフトに対して相対的なカムシャフトの位相位置(ψ)が保持されるか、もしくは意図的に変えられるようになっており、
−第1第2の2つの作業接続部(A,B)と1つの流出接続部(T)と1つの流入接続部(P)とを備えた制御弁(103)が設けられており、第1の作業接続部(A)が第1の圧力チャンバ(106)と連通しており、第2の作業接続部(B)が第2の圧力チャンバ(107)と連通しており、流出接続部(T)がタンクと連通しており、流出接続部(P)が圧力媒体で負荷されるようになっており、
−前記制御弁(103)が、作動ユニット(112)によって4つの制御位置(103,131,132,140)へもたらされるようになっており、
−前記制御弁(103)の第1の制御位置(140)では、第1の作業接続部(A)も第2の作業接続部(B)も流入接続部(P)と連通しておらず、
−前記制御弁(103)の第2の制御位置(130)では、第1の作業接続部(A)が流出接続部(T)と連通し、第2の作業接続部(B)が流入接続部(P)と連通しており、
−前記制御弁(103)の第3の制御位置(131)では、第1の作業接続部(A)と第2の作業接続部(B)とが、流出接続部(T)にも流入接続部(P)にも連通していないか、または第1の作業接続部(A)と第2の作業接続部(B)とが、流入接続部(P)にのみ連通しており、
−前記制御弁(103)の第4の制御位置(132)では、第2の作業接続部(B)が流出接続部(T)と連通し、第1の作業接続部(A)が流入接続部(P)と連通している
形式の装置(101)を制御するための方法において、
内燃機関のストップ過程時に以下の方法ステップを記載した順序で実施する:
ハイドロリック式の作動装置(102)がロックされるロック位相位置から所定量X偏倚した規定された停止位相位置を達成しかつ該停止位相位置を保持し、
−点火装置を遮断し、
−回転数センサ装置が回転数n=0を報知するまで、前記停止位相位置を保持するために第2の制御位置(130)または第4の制御位置(132)を調節し、
−回転数センサ装置を介して回転数nを検出し、
−とられた第2または第4の制御位置(130,132)を、予め規定された時間に保持し、
−該時間の経過後に前記作動ユニット(112)を停止状態にする、
かつ内燃機関のスタート過程時に以下の方法ステップを記載した順序で実施する:
−第1の制御位置を調節し、
−クランクシャフトまたはカムシャフトにおける回転数nを検出し、
−回転数n>0である場合、圧力媒体圧pを検出し、
−圧力媒体圧pが、予め規定された値よりも大きい場合、制御ユニットにファイルされた特性マップに基づいて制御位置を調節する、
ことを特徴とする、内燃機関のガス交換弁の制御時間を変えるための装置を制御するための方法。
An apparatus (101) for changing the control time of a gas exchange valve of an internal combustion engine,
A hydraulic actuating device (102) having first and second interacting pressure chambers (106, 107) is provided;
The supply or derivation of pressure medium to both pressure chambers (106, 107) allows the camshaft phase position (ψ) relative to the crankshaft to be maintained or deliberately changed. And
A control valve (103) comprising a first second work connection (A, B), one outflow connection (T) and one inflow connection (P) is provided; One work connection (A) is in communication with the first pressure chamber (106), the second work connection (B) is in communication with the second pressure chamber (107), and the outflow connection is (T) is in communication with the tank, and the outflow connection (P) is loaded with a pressure medium,
The control valve (103) is brought into four control positions (103, 131, 132, 140) by the actuating unit (112);
-In the first control position (140) of the control valve (103), neither the first work connection (A) nor the second work connection (B) is in communication with the inflow connection (P). ,
-In the second control position (130) of the control valve (103), the first work connection (A) communicates with the outflow connection (T) and the second work connection (B) is inflow connection. Part (P),
-In the third control position (131) of the control valve (103), the first work connection (A) and the second work connection (B) are also connected to the outflow connection (T). The first work connection part (A) and the second work connection part (B) are in communication only with the inflow connection part (P).
-In the fourth control position (132) of the control valve (103), the second work connection (B) communicates with the outflow connection (T) and the first work connection (A) is inflow connection. In a method for controlling a device (101) of the type in communication with a part (P),
The following method steps are carried out in the order given during the stop process of the internal combustion engine:
- achieving a defined stop phase position location of a hydraulic actuating device (102) by a predetermined amount X offset from the lock phase to the locked position and holds the stop phase position,
-Shut off the ignition device,
- Adjust the up speed sensor device informs the rotational speed n = 0, a second control position in order to hold the stop phase position location (130) or fourth control position (132),
-Detecting the rotational speed n via the rotational speed sensor device;
Holding the taken second or fourth control position (130, 132) at a pre-defined time;
-Put the operating unit (112) in a stopped state after the elapse of time;
And during the starting process of the internal combustion engine, the following method steps are carried out in the order given:
-Adjusting the first control position;
-Detecting the number of revolutions n in the crankshaft or camshaft;
If the rotational speed n> 0, detect the pressure medium pressure p;
If the pressure medium pressure p is greater than a predefined value, the control position is adjusted based on a characteristic map filed in the control unit;
A method for controlling a device for changing the control time of a gas exchange valve of an internal combustion engine, characterized in that
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