WO2008077662A1 - Ventil für einen nockenwellenversteller - Google Patents

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WO2008077662A1
WO2008077662A1 PCT/EP2007/061399 EP2007061399W WO2008077662A1 WO 2008077662 A1 WO2008077662 A1 WO 2008077662A1 EP 2007061399 W EP2007061399 W EP 2007061399W WO 2008077662 A1 WO2008077662 A1 WO 2008077662A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
operating state
fluid port
valve
operative connection
fluid
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/061399
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marco Schmitt
Original Assignee
Schaeffler Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Kg filed Critical Schaeffler Kg
Publication of WO2008077662A1 publication Critical patent/WO2008077662A1/de

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift

Definitions

  • the present invention relates to the field of camshaft adjusters.
  • the present invention relates to a valve for a camshaft adjuster and a method for pressurizing a camshaft adjuster by means of a valve.
  • a camshaft or control shaft is driven at half the engine speed of the crankshaft.
  • the camshaft opens the gas exchange valves, which are designed separately for pushing out the exhausted gases and sucking in the fresh gases, against the pressure in the cylinder and against the forces of the valve springs.
  • the valves are actuated by the cams mechanically actuating the valves.
  • the camshaft is mounted in the internal combustion engine such that the cams mounted on it rest on cam followers, for example cup tappets, drag levers or rocking levers, which in turn are in operative connection with the valves.
  • a hydraulic camshaft adjusting system has a camshaft adjuster and a valve.
  • the cam phaser operates on the vane principle and is placed between the timing belt and the camshaft to be adjusted.
  • the camshaft adjuster still has a mechanical lock.
  • the locking position is in an angular position within the adjustment range of the camshaft adjuster.
  • the valve can be designed in the form of a central valve and controls the replacement of the oil between the phaser and the oil circuit of the engine. It is located in the center of the rotor.
  • a valve for a device for changing the control time of an internal combustion engine is known from the document DE 10 2004 038 252 A1.
  • Variable valve timing control devices are also known from the documents US 2002/0124821 A1 and US 2003/0010303 A1.
  • a valve for a phaser having a valve housing having a first fluid port and at least one second fluid port.
  • the valve has a control piston, wherein the control piston has a first annular groove and a second annular groove, wherein the first fluid port and the second fluid port coupled in a first operating state by means of the first annular groove and by means of the second annular groove via a first operative connection is.
  • This first operative connection is interrupted in a second operating state, so that the first operative connection between the first fluid port and the second fluid port is interrupted.
  • the first fluid port and the second fluid port are coupled by means of the first annular groove and by means of the second annular groove via the first operative connection.
  • the first operative connection extends at least partially in an inner region or an interior of the control piston.
  • the first operating state, the second operating state and the third operating state can be distinguished over the length of a deflection of the control piston within the valve housing.
  • valve or central valve in the camshaft adjuster In addition to the arrangement of the valve or central valve in the camshaft adjuster, the arrangement of the valve in the engine, for. B. in the cylinder head possible.
  • a method for pressurizing a camshaft adjuster is indicated by means of a valve having the features mentioned above.
  • an operating state is initially set, wherein in a first operating state, the first fluid port and the second fluid port are coupled by means of the first annular groove and by means of the second annular groove via a first operative connection.
  • the first active Connection between the first fluid port and the second fluid port interrupted and in a third operating state, in turn, the first fluid port and the second fluid port is in turn coupled by means of the first annular groove and by means of the second annular groove via the first operative connection.
  • the first active connection runs at least partially over an inner region of the control piston.
  • a force may be introduced, which is deflected within the valve such that the force at the second fluid port can in turn be discharged from the valve. Due to the property of a liquid difficult to be compressed, the power transmission and thus the operative connection can be made via a running in the valve fluid.
  • a pressurized fluid is introduced into the valve, wherein the fluid within the valve may propagate so as to be at the second fluid port, which communicates with the first fluid port in the first operating condition connected, can be provided again.
  • a suitably designed control piston different fluid ports, d. H. Inputs or outputs of the valve housing, are coupled together.
  • the control piston in conjunction with the valve housing can control a fluid flow through the valve by selective adjustment of an operating state and in particular a position of the control piston within the valve, similar to a switch.
  • An operating state can be distinguished from another operating state in that different fluid ports are connected to each other.
  • an operating state can also be distinguished from another operating state in that the position of a control piston within a valve housing deviates from one operating state to the other operating state.
  • a five / four-way valve or 5/4 way valve can be created in which five operating states can be distinguished, in either a different valve position prevails or in each of which a different fluid port is connected to a different fluid port. It can be present over certain length ranges the same operating conditions.
  • the first operating state is a rest state.
  • Sleep state in this context means that this state can be taken without the influence of an external energy supply. It may be in the first operating state to a stable or relaxed state.
  • An idle state can be, for example, a state in which a runflat property exists.
  • a runflat feature may be present if, for example, in the event of a fault, an energy supply which keeps the valve in a state other than the idle or ground state is interrupted. The valve automatically assumes the idle state when the power supply is lost.
  • the first operating state, the second operating state and the third operating state are different.
  • the three operating states correspond for example to three different positions of the control piston within the valve housing. It is possible that the three operating conditions, the first operating state, the second operating state and the third operating state, are defined by an order in their sequence. For example, the first operating state can be assumed before the second operating state, while the second operating state can be assumed before the third operating state. Thus, the third operating state can not be a return from the second operating state to the first operating state.
  • the valve housing further includes a third fluid port and a fourth fluid port, wherein in at least one of the first operating state, the second operating state and the third operating state, the third fluid port is coupled to the fourth fluid port by means of a second operative connection.
  • a drain can be realized by means of the third fluid port and the fourth fluid port, wherein in the drain takes place an opposite movement to the movement through the first fluid port and the second fluid port.
  • the partition wall can divide the pressure chamber into two smaller pressure chambers, for example a first pressure chamber and a second pressure chamber. If liquid is supplied to the first pressure chamber, the liquid in the first chamber spreads in such a way that the partition wall is displaced in the direction of the second chamber. A fluid in the second chamber can therefore escape from the second chamber. An outflow for the displaced fluid can be provided by means of a third fluid port and fourth fluid port connected to the second chamber.
  • the fourth fluid port is disposed on an end face of the valve housing.
  • the first operative connection and the second operative connection is a fluid flow, wherein the volume of the fluid flow of the first operative connection is greater than the volume of the fluid flow of the second operative connection. Since an inflow to a chamber can be realized via the first active connection, whereas an outflow of a fluid can occur via the second active connection the chamber can be realized, a flow control can be achieved by means of a different volume flow.
  • a flow control system can prevent air from being drawn in from often existing leaks in a line system in which the fluid is guided.
  • the volume of a fluid stream may be dependent on an aperture diameter through which the fluid stream moves. It is desirable that the diameter or volume of the second fluid flow or the fluid flow of the second active compound is smaller than the volume o- the diameter of the fluid flow of the first operative connection. By complying with this condition, suction of air in the distribution of a fluid can be avoided.
  • the first operative connection and the second operative connection are interrupted.
  • the fluid ports can be closed in such a way that no fluid which bears against the fluid ports can penetrate into the valve. Due to the inhibition of the flow of a fluid through the valve, in particular the blocking of the valve or the fluid streams, the pressure in a hydraulic chamber connected to the valve can be kept constant.
  • a partition wall in the hydraulic chamber can be tightened or held by means of a hydraulic. Thus, there may be no change in the position of the partition wall within the hydraulic chamber.
  • the valve housing has a fifth fluid port.
  • the control piston of the valve also has a third annular groove, wherein in a fifth operating state of the first fluid port and the third fluid port is coupled by means of the first annular groove and the second annular groove via a third operative connection.
  • the fourth operative connection extends on an outer side of the control piston.
  • the second chamber can be supplied with a pressure, whereas an outlet for the first chamber of the hydraulic chamber can be realized via the fourth operative connection.
  • the direction in which a partition wall is displaced within the hydraulic chamber can thus be reversed. Due to the different positions of the valve and in particular of the control piston within a valve housing, the first hydraulic chamber and the second hydraulic chamber can thus be filled with a pressure such that a dividing wall can be displaced in a desired direction linearly within the hydraulic chamber.
  • the spool is axially slidably disposed in the valve body.
  • the axially sliding arrangement makes it possible to move the control piston guided by an inner wall of the valve housing, in particular of the valve cylinder. This movement can take place in the axial direction. By the axial movement, a sequence of operating conditions can be set.
  • control piston is coupled to an electromagnet, wherein the electromagnet is arranged to move the control piston axially in the valve housing.
  • a duty cycle is assignable to an operating state.
  • an electromagnet can be controlled.
  • the operating state may at a certain temperature of the electromagnet and a certain voltage supply a certain duty cycle. be denbar. This may be due to the fact that the current resulting from a pulse duty cycle, ie the average resulting current, is dependent on the voltage and the line or magnetoresistance for a time-dependent switch-on time of the voltage.
  • the conduction and magnetic resistance can in turn be temperature-dependent.
  • the temperature of the electromagnet can be influenced by the switch-on time and the outside temperature. Namely, the turn-on time can influence the temperature of the solenoid by the electric heating due to a current flow through the electric wires with corresponding wire resistances.
  • the outside temperature can be influenced by the influencing parameters oil temperature, water temperature, engine temperature and so in turn affect the temperature of the electromagnet.
  • the proximity of the magnet to a heat source, such as a turbocharger can affect the temperature of the magnet.
  • the operating state can in particular be assigned to the mean current applied to the magnet. This results from the duty cycle, which outputs the motor control in dependence of several sizes and with which a constant voltage is interrupted regularly, whereby a pulsating current is generated with an average current value.
  • the engine control knows no power, but only duty cycles, it may be advantageous if the engine control learns the applied duty cycles as a function of the influencing variables and stores retrievable.
  • the voltage can be switched on or off. Averaged over a period of time, the duration of the switching on of the voltage results in a current intensity which in turn can control a deflection of an electromagnet.
  • the strength of a deflection of an electromagnet depends on the duty cycle. This means that the duty cycle can be achieved by temporarily switching on the voltage. If the voltage is not switched on, this corresponds to the 0% duty cycle (TV), the voltage is switched on 100% of the time, this corresponds to a TV of 100%.
  • the duty cycles can be adjusted by varying the switch-on time. A duty cycle of 50% is present when a voltage is applied to the valve for 50% of the time.
  • a duty cycle may be in the range of 0% to 100%.
  • a duty cycle of 0% means an energy-free, d. H. a relaxed state or a resting state of the electromagnet or the valve.
  • a duty cycle of 100% may mean that a voltage is applied to the electromagnet over the entire period of the period, so that a current can be supplied to the electromagnet for the entire duration.
  • Other duty cycles may result from turning off a voltage during a time range. Based on the total length, a percentage value can be determined for the duration of the switching on of the voltage. This percentage value can be called the duty cycle.
  • At least one of the duty ratios of the first, second, third, fourth or fifth operating states is stored in a controller for the electromagnet.
  • the controller may be a motor controller which stores the duty cycles as a function of parameters such as the water temperature, the oil temperature or the rotational speed in a characteristic curve.
  • the valve has a restoring element, wherein the restoring element is designed to restore the first operating state in the event of a deviation from the first operating state.
  • the first operating state can be achieved in a de-energized state. This may be, for example, an emergency mode, which may occur when a power supply to the valve is interrupted.
  • the base may be the position of a camshaft phaser that is taken in an emergency running situation.
  • the realization of a proportional valve with a specific valve characteristic can be implemented by a valve piston according to the invention with a corresponding geometric configuration. All other components that may be needed for a particular type of valve can be used by a standard proportional valve for camshaft phasers with an end position lock. An available installation space can be retained as a result.
  • the realization of a proportional valve with a specific valve characteristic, wherein the valve characteristic can describe different operating states, can be implemented by the geometric shape of the valve piston.
  • the cost of a valve can be reduced.
  • the reliability and durability of a valve can be improved.
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of a center-locking camshaft adjuster according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a volume flow characteristic curve with a determined duty cycle according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 3 shows a cross section through a proportional valve in a first operating state according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG 4 shows a cross section through a proportional valve in a second operating state according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG 5 shows a cross section through a proportional valve in a third operating state according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 shows a cross section through a proportional valve in a fourth operating state according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 shows a cross section through a proportional valve in a fifth operating state according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the camshaft adjuster 100 comprises the hydraulic chamber 101 with the vane 102.
  • the vane 102 divides the hydraulic chamber 101 into the chamber A 'and the chamber B' as a partition wall.
  • the wing 102 has symmetrically disposed on its sides an axis 103, wherein the axis 103 is connected to the locking pins 108, 109. If a filling of the chamber B 'with a fluid, such as a pressurized oil, and in particular on chamber B' a pressure is exerted, then moves the wing gel 102 in the direction of the chamber A '. This movement may correspond to a movement of a rotor of a camshaft adjuster connected to the vane 102 into a late adjustment position.
  • the late adjustment direction is indicated by the arrow 104 in FIG. 1.
  • a later phase angle corresponds to a late adjustment position and means that the cams of the camshaft connected to the rotor actuate the valves of the engine later than in the middle position of the wing 102 shown in FIG. 1.
  • the vane 102 moves in the direction of the chamber B', thereby reducing the volume of the chamber B 'and increasing the volume of the chamber A' and a phase angle between the rotor and the stator of a phaser is pushed into an early position.
  • the early position is indicated in Fig. 1 by the arrow 105.
  • the rotor and the stator of the camshaft adjuster 100 are not shown in FIG.
  • Fig. 1 shows the camshaft adjuster 100 in a mechanically locked state.
  • a phase angle between the rotor and stator is fixed. This phase angle or the phase difference is in the state shown in Fig. 1 of the camshaft adjuster 100 0 °.
  • the hydraulic chamber 101 is connected to a stator of the camshaft adjuster and the center position of the vane 102 thus corresponds to a phase difference of 0 ° between the rotor and the stator of the camshaft adjuster.
  • the camshaft adjuster has the stepped locking cam 106 and the stepped locking cam 107.
  • the locking cams 106 and 107 are connected to the housing of the hydraulic chamber 101 and thus follow an axial movement of the axis 103.
  • the two locking pins 108 and 109 are connected to the axis 103 and thus follow an axial movement of the axis 103 of the model of the camshaft adjuster 100.
  • the locking bolts 108 and 109 are designed such that they are at a low pressure of a fluid, for example, a lower pressure than the system pressure, Oil pressure or fluid pressure, mechanically engage in the locking cams 106, 107.
  • the locking bolts 108, 109 should engage when the fluid pressure in the chambers A 'and B' no longer hydraulically clamps the wing 102.
  • the locking latches are configured correspondingly wide.
  • the locking bolts 108, 109 engage in the scenes 106, 107 even at a correspondingly high speed of movement.
  • the locking bolt 108 prevents in a locked operating condition in the gate 106 a movement of the wing 102 in the direction of the chamber A ', ie in the direction of a late phase angle.
  • the locking pin 109 prevents in a locked state, a movement of the wing 102 in the direction of the chamber B ', ie in the direction of an early phase angle.
  • the pressure line 110 is coupled to the chamber B'.
  • the pressure line 111 is connected to the chamber A'. Both a fluid can be supplied to the chambers A 'and B' via the pressure lines 110 and 111, and also be discharged from the chambers A 'and B'.
  • the pressure line 112 is coupled, which establishes a connection between the pressure line 110 and locking link 107. As soon as a pressurized fluid in the pressure line 110 flows into the chamber B, there is an unlocking of the locking bolt 109 via the fluid, which is supplied via the pressure line 112 of the locking link 107.
  • the pressure line 111 is also connected by means of the pressure line 113 with the locking link 106. Consequently, the locking bolt 108, as soon as there is pressure on line 111, it unlocks via pressure 113.
  • Leaks that occur, for example, when connecting the pressure lines 110, 111 with the pressure chamber A ', B' and the locking link 107, 106 are indicated by the leaks 114 and 115.
  • a loss of fluid due to connection gaps is taken into account.
  • the consideration of the presence of leaks makes it possible, despite the occurrence of wear, to be able to realize a system that can function over a long time.
  • Leaks can occur in the stage, on the valve, in the rotary transformer or in other places.
  • the overall system is set up to take these leaks into account and to reliably control them despite the leaks.
  • the pressure line 110 is connected to the working port B of a five / four-way valve 116 or 5/4 valve 116.
  • the pressure line 111 is connected to the working port A of the 5/4 valve 116.
  • the pressure oil port P of the proportional valve 116 or the central valve 116 is connected to the check valve 117, and the check valve 117 is connected to the oil filter 118.
  • the pressure oil port P is supplied with a fluid or pressurized oil from the tank 120.
  • the tank 120 is connected to the tank port of the central valve 116 and serves as a reservoir for fluid passing out of the valve.
  • the central valve 116 has the five valve positions 121, 122, 123, 124 and 125, which can be adjusted by a linear displacement of the valve 116. To adjust a valve position, the central valve 116 is moved linearly between the return element or the spring 126 and the electromagnet 127. By energizing the electromagnet 127, a deflection of the electromagnet in the direction of the spring 126 is effected.
  • FIG. 1 shows the proportional valve 116 in the second operating state 122.
  • the working port B is separated from the pressure oil port P. This is indicated in FIG. 1 by the T-shaped symbol in the symbol for the valve position of the second operating state 122.
  • the working port A and the tank port T are connected to each other in the second operating state.
  • this coupling it is possible to discharge an oil in chamber A 'to the tank 120 via the tank port T. This is indicated by the arrow in the second operating state 122.
  • the solenoid 127 is energized with a lying between 0% and 100% duty cycle.
  • the operating state 121 is adjustable when the solenoid is de-energized or when the solenoid has a duty ratio close to 0%.
  • the return spring 126 presses the proportional valve in a de-energized state in the direction of the electromagnet 127 and thus automatically adjusts the first operating state 121 a. Since in emergency operation usually the electromagnet is de-energized or is the emergency state 121 corresponds to the state 121. In the emergency state 121, the pressure oil port P is connected to the working port B and the working port A and the tank port T are connected. Thus, in an emergency operation, the camshaft adjuster 100 can also be supplied with oil.
  • valve 116 In the position in which the valve 116 is de-energized (e.g., runflat), there is little valve overlap of the combustion valves, allowing full engine operability.
  • the second state 122 may be set when the duty cycle of the hold state 124, the so-called Haitetastrise or holding TV, has been determined.
  • the pressure in the chambers B 'and A' can be kept constant by means of setting the Haitetastiatas and thus the fourth operating state 124.
  • a previously set early or late phase angle is maintained by adjusting the hold mode 124.
  • the pressure oil port P is connected to the chamber A 'and the chamber B' via the working port B to the tank port T. Consequently, oil is supplied to the chamber A 'and discharged from the chamber B', and due to the unlocking of the locking bolt 108, the vane 102 moves toward an early reclining position.
  • a hydraulic voltage can be achieved during the operation of the camshaft adjuster 100.
  • a mechanical clamping of the wing 102 and in particular of the rotor or adjuster can take place.
  • a hydraulic pressure supply to the chamber B ' prevents an uncontrolled movement of the wing 102 takes place.
  • FIG. 2 shows a volumetric flow characteristic curve with determined duty cycles in accordance with an exemplary embodiment of the present invention.
  • the volume curve 200 is shown.
  • the volume characteristic characterizes a corresponding volume flow when setting the duty cycle from 0% to 100%.
  • the duty cycle TV is given in percent and on the axis 202 or the ordinate 202, the volume flow in liters per minute or l / min.
  • a duty cycle corresponding operating state of the valve 116 is shown in each case.
  • the operating states 121, 122, 123, 124 and 125 correspond to the operating states illustrated in FIG.
  • the position of the characteristic curve 200 and the position of the operating states 121, 122, 123, 124, 125 or the assignment of the operating states 121, 122, 123, 124, 125 is valid for a certain ambient temperature of, for example 90 0 C. For another temperature a different position of the duty cycles 201 result.
  • the characteristic curve shown in FIG. 2 has five duty cycle ranges.
  • the first operating state 121 which is also taken in an emergency operation, ranges from 0 to 10%.
  • the boundary of the area is marked TV 1 in FIG. 2.
  • TV1 can be determined as a function of a known holding TV by subtracting a previously determined percentage value at a certain temperature.
  • the valve position 121 is active. However, the volume of a fluid stream may change due to the location of the valve depending on the duty cycle.
  • the duty cycle TV2 is 20% in FIG.
  • the third operating state 123 becomes active. Due to the valve characteristic, for example an enlargement or reduction of an inflow opening until reaching stop TV, the volume flow inflow to chamber B 'has a maximum at the duty cycle TV3. With a duty cycle between the holding TV and TV3, the operating state 123 is still active, but the volume flow to chamber B 'decreases with an increasing deflection of the electromagnet 127.
  • the hold state 124 Upon reaching the hold TV, which in FIG. 2 comprises a range of 55% to 60%, the hold state 124 is active. Neither the chamber B 'nor the chamber A' is supplied with pressurized oil during the concerns of the holding TV. In the state 124 also no pressure oil from the chambers A 'and B' is discharged. A set state is maintained at a duty cycle of 55% to 60%.
  • the fifth operating state 125 is active.
  • the increasing volume flow in the range of 60% to 84% leads to an increasing volume flow into the chamber A '.
  • the region of increasing volume flow may be at 60% instead of at 60%. 50% begin.
  • the characteristic curve 200 is a schematic diagram illustrating the principles.
  • the kinks shown in FIG. 2 can accordingly also be rounded.
  • a hydraulic clamping of the vane 102 takes place.
  • a duty ratio of TV2 to the holding TV a phase angle between rotor and stator can be set to late.
  • the rotor 102 can be kept in the currently set position, ie at a currently set early or late phase angle.
  • the vane 102 By setting a duty cycle of holding TV to 100%, the vane 102 can be brought in the direction of an early setting position. Adjusting the sash to an early setting position when turning off an engine allows a freely moving rotor to be caught by the center lock in a subsequent launch due to drag torque. Therefore, it is desirable to place the wing 102 in an early position upon shutdown.
  • FIG. 3 shows the cross section through a proportional valve in a first operating state according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the state shown in Fig. 3 corresponds to the idle state 121.
  • the valve 300 or the proportional valve 300 is shown as a five / four-way valve. This means that the valve 300 has four accesses and can assume five operating states.
  • the access openings or the outlets of the valve are in Fig. 3, the pressure oil port P, the working port B, the working port A and the tank port T, wherein the tank port T is designed both as a tank port T 3 and T b .
  • the pressure oil port P acts as an input, which is represented by the arrow 301.
  • the working port A acts as an input, which is represented by arrow 302.
  • the valve 300 has the valve housing 303 and the control piston 304.
  • the control piston 304 is connected to the axis 305 or the pin 305.
  • the control piston 304 has a substantially cylindrical shape. This is a cylindrical body with the inner region 318.
  • the control piston is thus substantially hollow in the interior.
  • Fig. 3 is the Control piston 304 formed as a cylinder, with an education in another geometric shape, such as rectangular, is quite conceivable.
  • the control piston has the annular grooves 306, 307 and 308.
  • the annular grooves 306, 307, 308 are arranged in a jacket area or outside area of the control piston 304.
  • the annular grooves 306 and 308 have in some places the openings 309 and 310, with which the annular grooves 306 and 308 are connected in some places with the inner region 318 of the control piston.
  • the valve housing 303 has the pressure oil port P, which in turn has the pressure oil ports P1 and P2.
  • the pressure oil ports P1 and P2 are separated from one another by means of the stem 311.
  • the pressure oil port P also has the shape of an annular groove, wherein the annular groove P surrounds the housing 303 in an annular manner. Instead of an annular groove and a bore can be attached. However, care must be taken that the valve is installed in the position so that the corresponding bore coincides with an associated bore, for example in the cylinder head.
  • the grooves can also be mounted inside the cylinder head.
  • the aperture P1, the annular groove 306 and the aperture 309 allow a fluid supplied to the port P to be supplied to the interior of the control piston 318. There, the fluid may spread until it reaches the aperture 310 and thus the annular groove 308 connected to the aperture 310.
  • the valve housing 303 of the working port B is arranged, which also has the shape of an annular groove and which has a window-shaped opening 312 in some places in the interior 318 of the valve housing 303.
  • the annular groove 308 and the opening 312 of the working port B overlap such that a fluid spread in the interior of the control piston 318 can be discharged from the valve via the working port B.
  • an operative connection to the working port B can be made.
  • the axial extent of the control piston 304 is shorter than the Expansion of the inner region of the valve housing 303, in which the control piston slides.
  • the inner chamber 313 is formed on an end face of the control piston 304.
  • the return element 314 is arranged between the end face of the control piston 304 facing away from the pin 305 and the inner surface of the housing 303 opposite this end side. In the operating condition shown in FIG. 3, no external force is applied to the control piston 304. The return element 126 is thus shown in FIG. 3 in a relaxed state.
  • the pin 305 facing away from the end face of the valve housing 303 has the opening T 3 or tank port T 3 , which allows connection of a valve outer side and in particular a connected tank with the inner region 313 of the valve housing 304.
  • the inner region 313 of the valve 303 is connected to the opening 314 of the working port A. A fluid provided via the working port A can therefore reach the inner region 313 in order finally to reach an outer region of the valve at the tank port T 3 .
  • the tank port T 3 may be connected to a tank 120 or an oil pan 120.
  • an oil supply to the chamber B 'of the camshaft adjuster 100 can be made, while via the working port A, a fluid is discharged from the chamber A' and discharged to an oil pan 120 via the tank port T 3 can.
  • the diameter of the effluent and in particular the volume of the fluid flow, which extends from the working port A to the tank port T 3 is adjustable. This cross-section of the volumetric flow is determined by the volume released by the opening 314 and the control edge 315 of the control piston 304.
  • the first operating state shown in Fig. 3 is taken, inter alia, when starting the engine or in an emergency, ie in a de-energized state.
  • a connected to the pin 305 electromagnet 127 which is not shown in Fig. 3, switched de-energized.
  • the control piston 304 is located in Substantially with the pin-side end face on the pin-side inner wall of the valve housing 303, so that only a small distance between the inner end face of the housing 303 and the end face of the control piston 304 is formed.
  • the de-energized state can be taken, for example, in the case of a defect in the power supply to the electromagnet or the voltage supply of the electromagnet 127.
  • the wing 102 may be brought into a late phase position or in a late phasing position.
  • FIG. 4 shows a cross section through a proportional valve in a second operating state according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the electromagnet 127 is acted upon with a duty cycle that lies between TV1 and TV2.
  • the electromagnet 127 presses the pin 305 and thus the control piston 304 against the restoring element 126 such that the end face of the control piston 304 connected to the pin 305 has the distance 400 from the pin-side inner wall of the valve housing 303.
  • the control edge 316 is pushed in front of the pressure oil port P1, that the pressure oil port P1 is closed by the control edge 316.
  • a supply of the working B is interrupted with a fluid.
  • the state shown in FIG. 4 corresponds to the state 122.
  • the vane 102 can be brought in the direction of a locked position, whereas due to the inhibition of an operative connection via the working port B to the hydraulic chamber B ', it is avoided that the pin 109 is unlocked and leaves the locking link 107.
  • the center locking position of the adjuster can be approached.
  • the center lock position when ingested, is held over the bolt, which normally can be unlocked with the pressure on the B 'chamber. There but in this condition there is no pressure on the B 'chamber, the locked position is maintained.
  • FIG. 5 shows a cross section through a proportional valve in a third operating state according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 shows the proportional valve 116, 300 in the third operating state 123.
  • a set duty cycle on the electromagnet 127 is in the range of TV2 to stop TV.
  • a fluid provided can pass into the annular groove 306 via the pressure oil port P2, which, like the pressure oil port P1, is part of the pressure oil port P.
  • the fluid provided can reach the inner area of the control piston 318, and via the opening 310, which is coupled to the annular groove 308, the fluid can pass past the control edge 500 and through the opening 312 to the working port B. This is indicated by the arrow 317.
  • the outflow can again take place, as in emergency operation, via the opening 314 and the working port A via the chamber 313 to the tank port T 3 .
  • the distance 501 between the control piston and valve housing inner side is greater than the distance 400.
  • the third operating state shown in FIG. 5 from the first operating state shown in Fig. 3, in which a distance between the pin-side end face of the control piston and the pin-side Inner surface of the housing 303 is zero, different.
  • the vane 102 may be brought into a late position, ie a lagging phase angle of the camshaft relative to the crankshaft.
  • a supply of the chamber B 'with a fluid and the discharge of the fluid from the chamber A' take place. It is thus also possible, for example, to bring a positionally early wing 102 in the direction of a late position or in the direction of the center interlock for mechanical locking.
  • FIG. 6 shows a cross section through a proportional valve in a fourth operating state according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the working port B is sealed by means of the control edge 500 of the control piston.
  • no fluid can be supplied to the pressure chamber B 'or discharged from the pressure chamber B'.
  • the control edge 315 seals the working port A, so that a volume flow or an active connection between port A and T 3 is prevented. A removal of a fluid from the chamber A 'is thus also prevented.
  • the operating state 124 shown in FIG. 6 corresponds to a holding state corresponding to the holding TV. If the valve 300 is deflected by means of deflection of the pin 305 in the fourth operating state 124, a previously set phase angle of the vane 102 can be maintained. The position of the wing 102 is substantially constant except for leaks.
  • the fourth operating state 124 differs from the first operating state 121, the second operating state 122 and the third operating state 123 in that the pin-side distance 600 is greater than the respective pin-side distance between the valve housing 303 and the control piston 304 in the other Bethebszuquestn.
  • the fifth operating state 125 shown in FIG. 7 corresponds to a duty cycle greater than the holding TV and less than or equal to 100% duty cycle.
  • the pin-side distance 700 of the control piston 304 from the housing 303 is greater than the distances 304, 501, 600 of the first operating state, the second operating state, the third operating state and the fourth operating state. Based on the distances 400, 501, 600 and 700, the first operating state, the second operating state, the third operating state, the fourth operating state and the fifth operating state can be distinguished.
  • the fluid supply at port P shown by arrow 301 takes place via the path released into the control piston interior 318 by means of the annular groove 306 and the openings 309 and P1. From there, the fluid flow via the opening 310, the annular groove 308 and the opening 314 of the fluid port A of the pressure chamber A 'are supplied.
  • the vane 102 may be brought toward an early phase angle by pressurization by means of a fluid of the chamber A '. This means that a camshaft connected to the wing reaches the valves with their cams earlier than in a center position.
  • the entering at port B fluid flow passes through the aperture 312 and the annular groove 307, which has no connection to the control piston inner 318, in an outer region of the control piston to the tank port T b .
  • the tank port T b is like the tank port T 3 connected to the oil pan 120.
  • the volume of the fluid flow provided to the chamber A ' is determined by the opening provided by the aperture P2 and the control edge 704.
  • the volume of the inflow fluid flow to chamber A ' is greater than the volume of the outflow fluid flow, allowing flow control.
  • the volume of the drain fluid stream is determined by the control edge 500, the aperture 312, the control edge 704 and the aperture 703.
  • the drain fluid stream 701, 705 has a smaller average or smaller size than the inflow volume 301, 702. The flow control created thereby can be avoided that air is sucked in from leaks.

Abstract

Es wird ein Ventil für einen Nockenwellenversteller geschaffen, wobei das Ventil ein Ventilgehäuse (303) mit einem ersten Fluid-Port (P) und einem zweiten Fluid-Port (B) aufweist. Außerdem weist das Ventil einen Steuerkolben (304) auf. Der Steuerkolben (304) weist eine erste und eine zweite Ringnut (306, 308) auf. In einem ersten Betriebszustand stehen der erste Fluid-Port (P) und der zweite Fluid-Port (B) in einer Wirkverbindung. In einem zweiten Betriebszustand ist die Wirkverbindung unterbrochen und in einem dritten Betriebszustand sind der erste und der zweite Fluid-Port (P, B) über die Wirkverbindung verbunden. Die Wirkverbindung ist in einem Innenbereich (318) des Steuerkolbens (304) angeordnet.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Ventil für einen Nockenwellenversteller
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Nockenwellenversteller. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Ventil für einen Nockenwellenversteller und ein Verfahren zur Druckbeaufschlagung eines Nockenwellen- verstellers mittels eines Ventils.
Zur Steuerung eines Gaswechsels wird bei einem Viertaktverbrennungsmotor eine Nockenwelle oder Steuerwelle mit der halben Motordrehzahl der Kurbelwelle angetrieben. Die Nockenwelle öffnet mit ihren Nocken die für das Ausschieben der verbrauchten Gase und Ansaugen der Frischgase separat ausge- legten Gaswechselventile gegen den Druck in dem Zylinder und gegen die Kräfte der Ventilfedern. Das Betätigen der Ventile erfolgt hierbei indem die Nocken mechanisch die Ventile betätigen. Dazu ist die Nockenwelle in dem Verbrennungsmotor derart angebracht, dass die auf ihr angebrachten Nocken an Nockenfolgern, beispielsweise Tassenstößeln, Schlepphebeln oder Schwinghebeln, anliegen, die wiederum mit den Ventilen in einer Wirkverbindung stehen.
Die Kopplung einer Nockenwelle mit der Kurbelwelle wird über eine Steuerkette, einen Steuerriemen oder eine Zahnradpaarung hergestellt. Durch diese im Wesentlichen starre Kopplung besteht eine feste Phasenbeziehung zwischen der Drehung der Nockenwelle und der Drehung der Kurbelwelle. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass es für den Betrieb eines Verbrennungsmotors, insbesondere bezüglich des Kraftstoffverbrauchs und der Erhöhung der Leistung, vorteilhaft sein kann, diese feste Phasenbeziehung zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle während des Betriebs des Motors einzustellen. Mittels hydraulischer oder elektrischer Nockenwellenverstellsys- teme ist es möglich, die Phasenbeziehung zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle bei Bedarf einzustellen. Ein hydraulisches Nockenwellenverstell- system weist einen Nockenwellenversteller und ein Ventil auf. Der Nockenwel- lenversteller arbeitet nach dem Flügelzellenprinzip und ist zwischen dem Steu- ertrieb und der zu verstellenden Nockenwelle platziert. Für den Fall dass kein Öldruck im Verbrennungsmotor vorhanden ist, z. B. beim Motorstart, besitzt der Nockenwellenversteller noch eine mechanische Verriegelung. Die Verriegelungsposition befindet sich in einer Winkelposition innerhalb des Verstellbereichs des Nockenwellenversteller. Das Ventil kann in Form eines Zentralven- tils gestaltet sein und steuert den Austausch des Öles zwischen Nockenwellenversteller und Ölkreislauf des Motors. Es ist im Zentrum des Rotors angeordnet.
Sobald das Zentralventil von Öl umströmt wird, wird eine Verriegelung, die ei- nen Stator und einen Rotor des Nockenwellenverstellsystems verbindet, ungewollt gelöst, wodurch sich der Rotor, welcher mit der Kurbelwelle verbunden ist, gegenüber dem Stator, welcher über den Steuertrieb mit der Kurbelwelle verbunden ist, verdrehen kann. Durch ein verfrühtes Öffnen der Verriegelung können in dem Nockenwellenversteller unerwünschte Geräusche entstehen.
Ein Ventil für eine Vorrichtung zur Veränderung der Steuerzeit einer Brennkraftmaschine ist aus der Druckschrift DE 10 2004 038 252 A1 bekannt. Variable Ventilzeitverhaltensteuereinrichtungen sind darüber hinaus aus den Druckschriften US 2002/0124821 A1 und US 2003/0010303 A1 bekannt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein effizient betreibbares Ventil anzugeben. Demgemäß wird ein Ventil für einen Nockenwellenversteller und ein Verfahren zur Druckbeaufschlagung eines Nockenwellenverstellers mittels eines Ventils geschaffen.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Ventil für einen Nockenwellenversteller angegeben, wobei das Ventil ein Ventilgehäuse mit einem ersten Fluid-Port und mit zumindest einem zweiten Fluid-Port aufweist. Außerdem weist das Ventil einen Steuerkolben auf, wobei der Steuerkolben eine erste Ringnut und eine zweite Ringnut aufweist, wobei der erste Fluid-Port und der zweite Fluid-Port in einem ersten Betriebszustand mittels der ersten Ringnut und mittels der zweiten Ringnut über eine erste Wirkverbindung gekoppelt ist. Diese erste Wirkverbindung wird in einem zweiten Betriebszustand unterbrochen, so dass die erste Wirkverbindung zwischen dem ersten Fluid-Port und dem zweiten Fluid-Port unterbrochen ist. In einem dritten Betriebszustand sind der erste Fluid-Port und der zweite Fluid- Port mittels der ersten Ringnut und mittels der zweiten Ringnut über die erste Wirkverbindung gekoppelt. Die erste Wirkverbindung verläuft dabei zumindest teilweise in einem Innenbereich oder einem Inneren des Steuerkolbens.
Der erste Betriebszustand, der zweite Betriebszustand und der dritte Betriebszustand können dabei über die Länge einer Auslenkung des Steuerkolbens innerhalb des Ventilgehäuses unterschieden werden.
Neben der Anordnung des Ventils oder Zentralventils im Nockenwellenverstel- ler ist die Anordnung des Ventils im Motor, z. B. im Zylinderkopf möglich.
Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Druckbeaufschlagung eines Nockenwellenverstellers mittels eines Ventils mit den oben genannten Merkmalen angege- ben. Dazu wird zunächst ein Betriebszustand eingestellt, wobei in einem ersten Betriebszustand der erste Fluid-Port und der zweite Fluid-Port mittels der ersten Ringnut und mittels der zweiten Ringnut über eine erste Wirkverbindung gekoppelt werden. In einem zweiten Betriebszustand wird die erste Wirkver- bindung zwischen dem ersten Fluid-Port und dem zweiten Fluid-Port unterbrochen und in einem dritten Betriebszustand wird schließlich wiederum der erste Fluid-Port und der zweite Fluid-Port mittels der ersten Ringnut und mittels der zweiten Ringnut über die erste Wirkverbindung gekoppelt. Die erste Wirkver- bindung verläuft zumindest teilweise über einen Innenbereich des Steuerkolbens.
An dem ersten Fluid-Port kann eine Kraft eingeleitet werden, die innerhalb des Ventils derart umgelenkt wird, dass die Kraft an dem zweiten Fluid-Port wie- derum von dem Ventil abgegeben werden kann. Aufgrund der Eigenschaft einer Flüssigkeit schwer komprimierbar zu sein, kann die Kraftübertragung und somit die Wirkverbindung über ein in dem Ventil verlaufendes Fluid erfolgen. An dem ersten Fluid-Port wird ein mit einem Druck beaufschlagtes Fluid in das Ventil eingeführt, wobei sich das Fluid innerhalb des Ventils derart ausbreiten kann, so dass es an dem zweiten Fluid-Port, welcher mit dem ersten Fluid-Port in dem ersten Betriebszustand verbunden ist, wieder bereitgestellt werden kann. Mittels eines entsprechend ausgestalteten Steuerkolbens können in unterschiedlichen Betriebszuständen unterschiedliche Fluid-Ports, d. h. Ein- oder Ausgänge des Ventilgehäuses, miteinander gekoppelt werden. Der Steuerkol- ben in Verbindung mit dem Ventilgehäuse kann durch gezielte Einstellung eines Betriebszustandes und insbesondere einer Lage des Steuerkolbens innerhalb des Ventils, ähnlich wie eine Weiche, einen Fluidstrom durch das Ventil steuern.
Ein Betriebszustand kann von einem anderen Betriebszustand dahingehend unterschieden werden, dass unterschiedliche Fluid-Ports miteinander verbunden sind. Dabei kann ein Betriebszustand von einem anderen Betriebszustand auch dahingehend unterschieden werden, dass die Lage eines Steuerkolbens innerhalb eines Ventilgehäuses von einem Betriebszustand zu dem anderen Betriebszustand abweicht.
So kann beispielsweise ein Fünf/Vierwegeventil oder 5/4 Wegeventil geschaffen werden, bei dem fünf Betriebszustände unterschieden werden können, in denen entweder eine andere Ventilstellung vorherrscht oder in denen jeweils ein anderer Fluid-Port mit einem anderen Fluid-Port verbunden ist. Es können dabei über bestimmte Längenbereiche die gleichen Betriebszustände vorliegen.
Gemäß einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der erste Betriebszustand ein Ruhezustand.
Ruhezustand soll in diesem Zusammenhang bedeuten, dass dieser Zustand ohne Einwirkung einer externen Energieversorgung eingenommen werden kann. Es kann sich dabei bei dem ersten Betriebszustand um einen stabilen oder entspannten Zustand handeln. Ein Ruhezustand kann beispielsweise ein Zustand sein in dem eine Notlaufeigenschaft vorliegt. Eine Notlaufeigenschaft kann dann vorliegen, wenn beispielsweise bei einer Störung eine Energiever- sorgung, die das Ventil in einem anderen als dem Ruhezustand oder Grundzustand hält, unterbrochen wird. Das Ventil nimmt automatisch bei einem Wegfall der Energieversorgung den Ruhezustand ein.
Gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unterscheiden sich der erste Betriebszustand, der zweite Betriebszustand und der dritte Betriebszustand. Die drei Betriebszustände entsprechen beispielsweise drei verschiedenen Lagen des Steuerkolbens innerhalb des Ventilgehäuses. Es ist möglich, dass die drei Betriebszustände, der erste Betriebszustand, der zweite Betriebszustand und der dritte Betriebszustand, durch eine Reihenfolge in ihrem Ablauf festgelegt sind. Es kann beispielsweise der erste Betriebszustand vor dem zweiten Betriebszustand eingenommen werden, während der zweite Betriebszustand vor dem dritten Betriebszustand eingenommen werden kann. Es kann sich somit bei dem dritten Betriebszustand nicht um eine Rückkehr von dem zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand handeln.
Gemäß noch einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist das Ventilgehäuse ferner einen dritten Fluid-Port und einen vierten Fluid-Port auf, wobei in zumindest einem des ersten Betriebszustands, des zweiten Betriebszustands und des dritten Betriebszustand der dritte Fluid-Port mit dem vierten Fluid-Port mittels einer zweiten Wirkverbindung gekoppelt ist. Es kann mittels des dritten Fluid-Ports und des vierten Fluid- Ports ein Abfluss realisiert werden, wobei in dem Ablass eine gegenläufige Bewegung zu der Bewegung durch den ersten Fluid-Port und den zweiten Fluid-Port stattfindet. In anderen Worten bedeutet das, dass beispielsweise über den ersten Fluid-Port und den zweiten Fluid-Port ein System mit einem Fluid versorgt werden kann, während über den dritten Fluid-Port und den vierten Fluid-Port das Fluid ablaufen kann. Dieses Verhalten ermöglicht es, eine Trennwand innerhalb einer Druckkammer zu verschieben. Die Trennwand kann die Druckkammer in zwei kleinere Druckkammern, beispielsweise eine erste Druckkammer und eine zweite Druckkammer, aufteilen. Wird der ersten Druckkammer Flüssigkeit zugeführt, so breitet sich die Flüssigkeit in der ersten Kammer derart aus, dass die Trennwand in Richtung der zweiten Kammer verdrängt wird. Ein in der zweiten Kammer befindliches Fluid kann daher aus der zweiten Kammer entweichen. Mittels eines mit der zweiten Kammer verbundenen dritten Fluid-Port und vierten Fluid-Port kann ein Abfluss für das verdrängte Fluid bereitgestellt werden.
Gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der vierte Fluid-Port an einer Stirnseite des Ventilgehäuses angeordnet. Durch die Anordnung in einer Stirnseite kann beispielsweise eine kurze Verbindungsstrecke zwischen dem dritten Fluid-Port und dem vierten Fluid-Port erzielt werden.
Gemäß noch einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die erste Wirkverbindung und die zweite Wirkverbindung ein Fluidstrom, wobei das Volumen des Fluidstroms der ersten Wirkverbindung größer als das Volumen des Fluidstroms der zweiten Wirkverbindung ist. Da über die erste Wirkverbindung ein Zufluss zu einer Kammer realisiert sein kann, wohingegen über die zweite Wirkverbindung ein Abfluss eines Fluids aus der Kammer realisiert sein kann, kann mittels eines unterschiedlichen Volumenstroms eine Ablaufsteuerung erzielt werden.
Eine Ablaufsteuerung kann vermeiden, dass aus oftmals vorhandenen Lecka- gen in einem Leitungssystem, in dem das Fluid geführt ist, ein Ansaugen von Luft erfolgt. Das Volumen eines Fluidstroms kann von einem Öffnungsdurchmesser, durch den sich der Fluidstrom bewegt, abhängig sein. Es ist erwünscht, dass der Durchmesser oder das Volumen des zweiten Fluidstroms oder des Fluidstroms der zweiten Wirkverbindung kleiner als das Volumen o- der der Durchmesser des Fluidstroms der ersten Wirkverbindung ist. Durch Einhalten dieser Bedingung kann ein Ansaugen von Luft bei der Verteilung eines Fluids vermieden werden.
Gemäß noch einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorlie- genden Erfindung ist in einem vierten Betriebszustand die erste Wirkverbindung und die zweite Wirkverbindung unterbrochen. Mittels Steuerkanten des Ventilkolbens können dabei die Fluid-Ports derart verschlossen sein, dass kein Fluid, welches an den Fluid-Ports anliegt, in das Ventil eindringen kann. Aufgrund der Unterbindung des Fließens eines Fluids durch das Ventil, insbeson- dere des Sperrens des Ventils oder der Fluidströme, kann der Druck in einer an das Ventil angeschlossenen Hydraulikkammer konstant gehalten werden. Eine Trennwand in der Hydraulikkammer kann mittels einer Hydraulik festgespannt oder gehalten werden. Somit kann es zu keiner Veränderung der Lage der Trennwand innerhalb der Hydraulikkammer kommen.
Gemäß noch einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist das Ventilgehäuse einen fünften Fluid-Port auf. Der Steuerkolben des Ventils weist darüber hinaus eine dritte Ringnut auf, wobei in einem fünften Betriebszustand der erste Fluid-Port und der dritte Fluid-Port mittels der ersten Ringnut und der zweiten Ringnut über eine dritte Wirkverbindung gekoppelt ist. Außerdem ist in dem fünften Betriebszustand der zweite Fluid-Port und der fünfte Fluid-Port mittels der dritten Ringnut über eine vierte Wirkverbindung gekoppelt. Die vierte Wirkverbindung verläuft dabei an einer Außenseite des Steuerkolbens.
Mittels der dritten Wirkverbindung kann beispielsweise die zweite Kammer mit einem Druck versorgt werden, wohingegen über die vierte Wirkverbindung ein Ablauf für die erste Kammer der Hydraulikkammer realisiert sein kann. Die Richtung, in der eine Trennwand innerhalb der Hydraulikkammer verschoben wird, kann somit umgedreht werden. Durch die unterschiedlichen Stellungen des Ventils und insbesondere des Steuerkolbens innerhalb eines Ventilgehäu- ses, lassen sich die erste Hydraulikkammer und die zweite Hydraulikkammer folglich derart mit einem Druck befüllen, dass eine Trennwand in eine gewünschte Richtung linear innerhalb der Hydraulikkammer verschoben werden kann.
Gemäß noch einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Steuerkolben in dem Ventilgehäuse axial gleitend angeordnet. Die axial gleitende Anordnung ermöglicht es, den Steuerkolben geführt durch eine Innenwand des Ventilgehäuses, insbesondere des Ventilzy- linders, zu bewegen. Diese Bewegung kann in axialer Richtung erfolgen. Durch die axiale Bewegung kann eine Abfolge von Betriebszuständen eingestellt werden.
Gemäß noch einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Steuerkolben mit einem Elektromagnet gekoppelt, wobei der Elektromagnet derart eingerichtet ist, den Steuerkolben axial in dem Ventilgehäuse zu bewegen.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist einem Betriebszustand ein Tastverhältnis zuordenbar. Mittels des Tastverhält- nis kann ein Elektromagnet gesteuert werden.
Der Betriebszustand mag bei einer bestimmten Temperatur des Elektromagneten und einer bestimmten Spannung einem bestimmten Tastverhältnis zuor- denbar sein. Ursächlich hierfür kann sein, dass der aus einem Tastverhältnis resultierende Strom, also der im Mittel resultierende Strom, bei einer zeitlich veränderbaren Einschaltzeit der Spannung, von der Spannung und dem Lei- tungs- bzw. Magnetwiderstand abhängig ist. Der Leitungs- und Magnetwider- stand kann wiederum temperaturabhängig sein.
Die Temperatur des Elektromagneten kann von der Einschaltzeit und der Außentemperatur beeinflusst werden. Die Einschaltzeit kann nämlich die Temperatur des Elektromagneten durch die elektrische Erwärmung aufgrund eines Stromflusses durch die elektrischen Leitungen mit entsprechenden Leitungswiderstände beeinflussen. Die Außentemperatur kann durch die Einflussparameter Öltemperatur, Wassertemperatur, Motortemperatur beeinflusst werden und so wiederum die Temperatur des Elektromagneten beeinflussen. Gleichfalls kann die Nähe des Magneten zu einer Wärmequelle wie einem Turbolader die Temperatur des Magneten beeinflussen.
Der Betriebszustand kann insbesondere dem am Magneten angelegten mittleren Strom zugeordnet werden. Dieser resultiert aus dem Tastverhältnis, das die Motorsteuerung in Abhängigkeit von mehreren Größen ausgibt und mit dem eine konstante Spannung regelmäßig unterbrochen wird, wodurch ein pulsierender Strom mit einem Strommittelwert erzeugt wird. Da die Motorsteuerung jedoch keinen Strom, sondern nur Tastverhältnisse kennt, kann es vorteilhaft sein, wenn die Motorsteuerung das anliegende Tastverhältnisse in Abhängigkeit von den beeinflussenden Größen lernt und abrufbar speichert.
In anderen Worten bedeutet das, dass ein Elektromagnet mit einer Spannung versorgt werden kann. Innerhalb eines Zeitintervalls kann die Spannung ein- oder ausgeschalten werden. Gemittelt über eine Zeit ergibt sich durch die Dauer des Einschaltens der Spannung eine Stromstärke, die wiederum einen Aus- schlag eines Elektromagneten steuern kann. Die Stärke eines Ausschlages eines Elektromagnets ist abhängig vom Tastverhältnis. Das bedeutet, dass das Tastverhältnis durch das zeitweise Zuschalten der Spannung erreicht werden kann. Wird die Spannung nicht eingeschaltet, entspricht das 0% Tastverhältnis (TV), wird die Spannung 100% der Zeit eingeschaltet, so entspricht das einem TV von 100%. So lassen sich durch Variation der Einschaltzeit die Tastverhältnisse einstellen. Ein Tastverhältnis von 50% liegt vor, wenn während 50% der Zeit eine Spannung am Ventil angelegt ist.
Ein Tastverhältnis kann in dem Bereich von 0 % bis 100 % liegen. Ein Tastverhältnis von 0 % bedeutet dabei einen energielosen, d. h. einen entspannten Zustand oder einen Ruhezustand des Elektromagneten oder des Ventils. Ein Tastverhältnis von 100 % kann bedeuten, dass über die gesamte Perioden- dauer eine Spannung an dem Elektromagneten anliegt, wodurch über die gesamte Dauer eine Stromzufuhr zu dem Elektromagneten erfolgen kann. Andere Tastverhältnisse können sich dabei durch ein Ausschalten einer Spannung während eines Zeitbereiches ergeben. Bezogen auf die Gesamtlänge kann ein Prozentualwert für die Dauer des Einschaltens der Spannung bestimmt wer- den. Dieser Prozentualwert kann als Tastverhältnis bezeichnet werden.
Gemäß einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird zumindest eines der Tastverhältnisse des ersten, des zweiten, des dritten, des vierten oder des fünften Betriebszustands in einer Steuerung für den Elektromagneten gespeichert. Dabei kann die Steuerung eine Motorsteuerung sein, die die Tastverhältnisse in Abhängigkeit von Leitgrößen, wie der Wassertemperatur, der Öltemperatur oder der Drehzahl in einer Kennlinie ablegt.
Gemäß noch einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist das Ventil ein Rückstellelement auf, wobei das Rückstellelement ausgebildet ist, bei einer Abweichung von dem ersten Betriebszustand den ersten Betriebszustand wieder herzustellen. Somit kann der erste Betriebszustand in einem energielosen Zustand erreicht werden. Dies kann beispielsweise ein Notlaufzustand sein, der sich einstellen kann, wenn eine Energieversorgung an das Ventil unterbrochen ist. Viele Fortbildungen der Erfindung wurden bezugnehmend auf das Ventil beschrieben. Diese Ausgestaltungen gelten auch für das Verfahren zur Druckbeaufschlagung eines Nockenwellenverstellers mittels eines Ventils.
Anschaulich bedeutet das, dass beispielsweise eine Mittenverriegelung mit Notlaufeigenschaft des hydraulischen Nockenwellenverstellers in der Basis realisiert werden kann. Die Basis mag die Position eines Nockenwellenverstellers sein, die in einer Notlaufsituation eingenommen wird. Die Realisierung eines Proportionalventils mit einer bestimmten Ventilcharakteristik kann durch einen erfindungsgemäßen Ventilkolben mit einer entsprechenden geometrischen Ausgestaltung umgesetzt werden. Alle anderen Bauteile, welche für einen bestimmten Ventiltyp möglicherweise benötigt werden, können von einem Standard-Proportionalventil für Nockenwellenversteller mit einer Endlagenverriegelung verwendet werden. Ein zur Verfügung stehender Bauraum kann da- durch erhalten bleiben.
Die Realisierung eines Proportionalventils mit einer bestimmten Ventilcharakteristik, wobei die Ventilcharakteristik unterschiedliche Betriebszustände beschreiben kann, kann durch die geometrische Form des Ventilkolbens umge- setzt werden. Die Kosten für ein Ventil können dabei verringert werden.
Die Zuverlässigkeit und die Dauerhaltbarkeit eines Ventils kann dabei verbessert werden.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Nockenwellenverstellers mit Mittenverriegelung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Volumenstromkennlinie mit einem ermittelten Tastver- hältnis gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch ein Proportionalventil in einem ersten Betriebszustand gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch ein Proportionalventil in einem zweiten Betriebszustand gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch ein Proportionalventil in einem drit- ten Betriebszustand gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch ein Proportionalventil in einem vierten Betriebszustand gemäß einem exemplarischen Ausführungs- beispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7 zeigt einen Querschnitt durch ein Proportionalventil in einem fünften Betriebszustand gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich. In der folgenden Beschreibung der Fig. 1 bis Fig. 7 werden die gleichen Bezugsziffern für gleiche oder sich entsprechende Elemente verwendet.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Nockenwellenverstellers mit Mittenverriegelung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Nockenwellenversteller 100 umfasst die hydraulische Kammer 101 mit dem Flügel 102. Der Flügel 102 unterteilt als Trennwand die Hydraulikkammer 101 in die Kammer A' und die Kammer B'. Der Flügel 102 weist auf seinen Seiten symmetrisch angeordnet eine Achse 103 auf, wobei die Achse 103 mit den Verriegelungsbolzen 108, 109 verbunden ist. Erfolgt eine Befüllung der Kammer B' mit einem Fluid, beispielsweise einem Drucköl, und wird insbesondere auf Kammer B' ein Druck ausgeübt, so bewegt sich der Flü- gel 102 in die Richtung der Kammer A'. Diese Bewegung kann einer Bewegung eines an dem Flügel 102 angeschlossenen Rotors eines Nockenwellenverstel- lers in eine späte Verstellposition entsprechen. Die späte Verstellrichtung ist durch den Pfeil 104 in Fig. 1 angedeutet.
Ein später Phasenwinkel entspricht einer späten Verstellposition und bedeutet dabei, dass die Nocken der mit dem Rotor verbundenen Nockenwelle die Ventile des Motors später betätigen als bei der in der Fig. 1 gezeigten Mittelstellung des Flügels 102.
Bei der Befüllung der Kammer A' mit Drucköl bewegt sich der Flügel 102 in die Richtung der Kammer B', wodurch das Volumen der Kammer B' verkleinert und das Volumen der Kammer A' vergrößert wird und ein Phasenwinkel zwischen dem Rotor und dem Stator eines Nockenwellenverstellers in eine frühe Position gedrängt wird. Die frühe Position ist in Fig. 1 durch den Pfeil 105 angedeutet. Der Rotor und der Stator des Nockenwellenversteller 100 sind in Fig. 1 nicht eingezeichnet.
Fig. 1 zeigt den Nockenwellenversteller 100 in einem mechanisch verriegelten Zustand. Dabei ist ein Phasenwinkel zwischen Rotor und Stator fest eingestellt. Dieser Phasenwinkel oder die Phasendifferenz beträgt in dem in Fig. 1 dargestellten Zustand des Nockenwellenverstellers 100 0°.
Die Hydraulikkammer 101 ist mit einem Stator des Nockenwellenverstellers verbunden und die Mittenposition des Flügels 102 entspricht folglich einer Phasendifferenz von 0° zwischen Rotor und Stator des Nockenwellenverstellers.
Zur mechanischen Verriegelung der Mittenverriegelungsposition, also bei einem Phasenwinkel von 0° zwischen Rotor und Stator, weist der Nockenwellen- versteller die treppenförmige Verriegelungskulisse 106 und die treppenförmige Verriegelungskulisse 107 auf. Die Verriegelungskulissen 106 und 107 sind mit dem Gehäuse der Hydraulikkammer 101 verbunden und folgen somit einer axialen Bewegung der Achse 103. Die beiden Verriegelungsbolzen 108 und 109 sind mit der Achse 103 verbunden und folgen somit einer axialen Bewegung der Achse 103 des Modells des Nockenvellenverstellers 100. Die Verriegelungsbolzen 108 und 109 sind derart ausgebildet, dass sie bei einem geringen Druck eines Fluids, beispielsweise einem geringeren Druck als dem Sys- temdruck, Öldruck oder Fluiddruck, mechanisch in den Verriegelungskulissen 106, 107 einrasten. Die Verriegelungsbolzen 108, 109, sollen einrasten, wenn der Fluiddruck in den Kammern A' und B' den Flügel 102 nicht mehr hydraulisch einspannt.
Um das Einrasten sicherstellen zu können sind die Verriegelungskulissen entsprechend breit ausgestaltet. Somit können die Verriegelungsbolzen 108, 109 auch bei einer entsprechend hohen Bewegungsgeschwindigkeit in die Kulissen 106, 107 einrasten.. Der Verriegelungsbolzen 108 verhindert in einem eingerasteten Betriebszustand in der Kulisse 106 eine Bewegung des Flügels 102 in Richtung Kammer A', also in Richtung eines späten Phasenwinkel. Der Verriegelungsbolzen 109 verhindert in einem eingerasteten Zustand eine Bewegung des Flügels 102 in Richtung Kammer B', also in Richtung eines frühen Phasenwinkels.
Zur Druckbeaufschlagung der Kammer B' ist die Druckleitung 110 mit der Kammer B' gekoppelt. Zur Druckbeaufschlagung der Kammer A' ist die Druckleitung 111 mit der Kammer A' verbunden. Über die Druckleitungen 110 und 111 kann sowohl ein Fluid den Kammern A' und B' zugeführt, wie auch aus den Kammern A' und B' abgelassen werden. An die Druckleitung 110 ist die Druck- leitung 112 gekoppelt, die eine Verbindung zwischen Druckleitung 110 und Verriegelungskulisse 107 herstellt. Sobald in der Druckleitung 110 ein mit einem Druck beaufschlagtes Fluid in die Kammer B fließt, erfolgt eine Entriegelung des Verriegelungsbolzens 109 über das Fluid, welches über die Druckleitung 112 der Verriegelungskulisse 107 zugeführt wird.
Die Druckleitung 111 ist mittels der Druckleitung 113 gleichfalls mit der Verriegelungskulisse 106 verbunden. Folglich wird der Verriegelungsbolzen 108, sobald ein Druck auf der Leitung 111 vorhanden ist, über die Druckleistung 113 entriegelt.
Leckagen, die beispielsweise beim Verbinden der Druckleitungen 110, 111 mit der Druckkammer A', B' und der Verriegelungskulisse 107, 106 auftreten, sind über die Leckagen 114 und 115 angedeutet. Dadurch wird in dem Blockschaltbild der Fig. 1 ein Schwund von Fluid aufgrund von Verbindungslücken berücksichtigt. Die Berücksichtigung des Vorhandenseins von Leckagen ermöglicht es, trotz auftretendem Verschleiß ein über eine lange Zeit funktionsfähiges System realisieren zu können. Leckagen können im Versteller, am Ventil, im Drehübertrager oder an anderen Stellen auftreten. Das Gesamtsystem ist jedoch derart eingerichtet, dass es diese Leckagen berücksichtigt und trotz der Leckagen zuverlässig steuerbar ist.
Die Druckleitung 110 ist mit dem Arbeitsport B eines Fünf/Vierwegeventiles 116 oder 5/4 Ventil 116 verbunden. Die Druckleitung 111 ist mit dem Arbeitsport A des 5/4 Ventils 116 verbunden. Der Druckölport P des Proportionalventils 116 oder des Zentralventils 116 ist mit dem Rückschlagventil 117 verbunden und das Rückschlagventil 117 ist mit dem Ölfilter 118 verbunden. Über die mit dem Ölfilter verbundene Ölpumpe 119 wird der Druckölport P mit einem Fluid oder Drucköl aus dem Tank 120 versorgt. Der Tank 120 ist mit dem Tankport des Zentralventils 116 verbunden und dient als Sammelbecken für Fluid, das aus dem Ventil läuft.
Das Zentralventil 116 weist die fünf Ventilstellungen 121 , 122, 123, 124 und 125 auf, die durch ein lineares Verschieben des Ventils 116 eingestellt werden können. Zum Einstellen einer Ventilstellung wird das Zentralventil 116 linear zwischen dem Rückstellelement oder der Feder 126 und dem Elektromagneten 127 bewegt. Durch ein Bestromen des Elektromagneten 127 wird eine Auslen- kung des Elektromagneten in Richtung der Feder 126 bewirkt.
Mittels dem Einstellen eines Tastverhältnisses an dem Elektromagneten 127 kann die Länge oder Größe des Ausschlages in Richtung der Feder 126 beein- flusst werden. Die Fig. 1 zeigt das Proportionalventil 116 in dem zweiten Betriebszustand 122. In dem zweiten Betriebszustand 122 ist der Arbeitsport B von dem Druckölport P getrennt. Dies ist in Fig. 1 durch das T-förmige Symbol in dem Symbol für die Ventilstellung des zweiten Betriebszustand 122 ange- deutet.
Der Arbeitsport A und der Tankport T sind in dem zweiten Betriebszustand miteinander verbunden. Durch diese Kopplung ist ein Ablassen eines in Kammer A' befindlichen Öles zum Tank 120 über den Tankport T möglich. Dies ist durch den Pfeil in dem zweiten Betriebszustand 122 angedeutet. Um den in Fig. 1 dargestellten zweiten Betriebszustand zu erreichen, ist der Elektromagnet 127 mit einem zwischen 0 % und 100 % liegenden Tastverhältnis bestromt.
Der Betriebszustand 121 ist einstellbar, wenn der Elektromagnet nicht bestromt ist oder wenn der Elektromagnet ein Tastverhältnis nahe 0 % aufweist. Die Rückstellfeder 126 drückt das Proportionalventil in einem unbestromten Zustand in die Richtung des Elektromagneten 127 und somit stellt sich automatisch der erste Betriebszustand 121 ein. Da im Notlauf üblicherweise der Elektromagnet stromlos geschaltet ist oder wird, entspricht der Notlaufzustand 121 dem Zustand 121. In dem Notlaufzustand 121 ist der Druckölport P mit dem Arbeitsport B verbunden und der Arbeitsport A und der Tankport T sind verbunden. Somit kann in einem Notlauf der Nockenwellenversteller 100 auch mit Öl versorgt werden.
In der Position, in der das Ventil 116 stromlos geschaltet ist (z.B. Notlauf), findet eine geringe Ventilüberschneidung der Verbrennungsventile statt, wodurch eine uneingeschränkte Betriebsfähigkeit des Motors erreicht werden kann.
Selbst in dem stromlosen Zustand 121 soll es möglich sein, mit dem ODB (On Board Diagnose System) einen Defekt festzustellen. Deshalb soll auch in der Notlaufposition 121 eine Erkennung eines Defekts ermöglicht werden. Daher wird das Ventil nur im Notlauf völlig stromlos geschaltet. Wird die Position 121 unter nicht Notlaufbedingungen eingenommen, so ist hierfür ein geringes Tast- Verhältnis (z.B. 5%) eingestellt. Auf diese Art und Weise kann detektiert werden, wenn ein Defekt, wie z.B. ein abgefallener Stecker, eine durchgebrannte Spule etc. vorliegt.
Der zweite Zustand 122 kann eingestellt werden, wenn das Tastverhältnis des Haltezustands 124, das sog. Haitetastverhältnis oder Halte-TV, bestimmt worden ist.
Wird ein Tastverhältnis eingestellt, das dem dritten Betriebszustand 123 entspricht, wird Drucköl in die Kammer B' eingeführt und aus der Kammer A' aus- gelassen. Damit ist auch der Verriegelungsbolzen 109 entriegelt und eine Verstellung in Richtung eines späten Phasenwinkels ist möglich.
Hat die Verstellung des Phasenwinkels eine gewünschte Position erreicht, so kann mittels Einstellen des Haitetastverhältnisses und somit des vierten Be- triebszustandes 124 der Druck in den Kammern B' und A' konstant gehalten werden. In anderen Worten bedeutet das, dass eine Verbindung zwischen dem Arbeitsport B und dem Druckölport P und eine Verbindung zwischen dem Arbeitsport A und dem Tankport T im vierten Betriebszustand 124 unterbrochen ist und somit weder eine Ölzufuhr noch eine Ölabfuhr aus den Kammern B' und A' erfolgt. Ein zuvor eingestellter früher oder später Phasenwinkel bleibt durch Einstellen des Haltebetriebszustands 124 erhalten.
Durch Einstellen des fünften Betriebszustandes 125 wird der Druckölport P mit der Kammer A' und die Kammer B' über den Arbeitsport B mit dem Tankport T verbunden. Folglich wird Öl der Kammer A' zugeführt und aus der Kammer B' abgelassen und aufgrund der Entriegelung des Verriegelungsbolzens 108 bewegt sich der Flügel 102 in Richtung einer frühen Verstellposition.
Mittels der Betriebszustände 123, 124 und 125 kann eine hydraulische Ein- Spannung während des Betriebs des Nockenwellenverstellers 100 erreicht werden. Mit dem Betriebszustand 122 kann ein mechanisches Einspannen des Flügels 102 und insbesondere des Rotors bzw. Verstellers erfolgen. In dem Notlauf 121 kann durch eine hydraulische Druckversorgung der Kammer B' verhindert werden, dass eine unkontrollierte Bewegung des Flügels 102 stattfindet.
Fig. 2 zeigt eine Volumenstromkennlinie mit ermittelten Tastverhältnissen ge- maß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In Fig. 2 ist die Volumenkennlinie 200 dargestellt. Die Volumenkennlinie kennzeichnet bei Einstellung der Tastverhältnisse von 0 % bis 100 % einen entsprechenden Volumenfluss. Dazu ist in dem Diagramm auf der Achse 201 oder Abszisse 201 das Tastverhältnis TV in Prozent angegeben und an der Achse 202 oder der Ordinate 202 der Volumenstrom in Litern pro Minute oder l/min. Unter der Achse 201 ist jeweils ein den Tastverhältnissen entsprechender Betriebszustand des Ventils 116 dargestellt. Die Betriebszustände 121 , 122, 123, 124 und 125 entsprechen den in Fig. 1 dargestellten Betriebszuständen.
Die Lage der Kennlinie 200 und die Lage der Betriebszustände 121 , 122, 123, 124, 125 oder die Zuordnung der Betriebszustände 121 , 122, 123, 124, 125 gilt dabei für eine bestimmte Umgebungstemperatur von beispielsweise 900C. Für eine andere Temperatur kann sich eine andere Lage der Tastverhältnisse 201 ergeben. Die in Fig. 2 dargestellte Kennlinie weist fünf Tastverhältnisbereiche auf. Der erste Betriebszustand 121 , der auch in einem Notlauf eingenommen wird, reicht von 0 bis 10 %. Die Grenze des Bereichs ist in Fig. 2 mit TV 1 gekennzeichnet. TV1 kann dabei in Abhängigkeit von einem bekannten Halte-TV durch Abziehen eines vorher bestimmten Prozentwertes bei einer bestimmten Temperatur ermittelt werden. Solange ein Tastverhältnis im Bereich von 0 bis TV1 an dem Elektromagneten 127 eingestellt wird, ist die Ventilstellung 121 aktiv. Das Volumen eines Fluidstroms kann sich jedoch aufgrund der Lage des Ventils abhängig von dem Tastverhältnis verändern.
In der Kennlinie 200 ist zu sehen, dass durch die Vergrößerung des Tastver- hältnisses von 0 % bis zu TV 1 der Volumenstrom von dem Druckölport P in die Kammer B' abnimmt. Die Abnahme hängt von dem eingesetzten Proportionalventil ab. Bei Erreichen des Tastverhältnisses TV 1 ist der zweite Betriebszu- stand 122 aktiv, wodurch ein Zufluss von Drucköl in die Kammer B' unterbunden ist.
Das Tastverhältnis TV2 liegt in Fig. 2 bei 20 %. Bei Erreichen eines Aus- Schlags des Ventils 116, das dem Tastverhältnis TV2 entspricht, wird der dritte Betriebszustand 123 aktiv. Aufgrund der Ventilcharakteristik, beispielsweise einer Vergrößerung bzw. Verkleinerung einer Zuflussöffnung bis zum Erreichen von Halte-TV, weist der Volumenstromzufluss zu Kammer B' ein Maximum bei dem Tastverhältnis TV3 auf. Bei einem Tastverhältnis zwischen dem Halte-TV und TV3 ist immer noch der Betriebszustand 123 aktiv, jedoch nimmt der VoIu- menzufluss zu Kammer B' mit einem zunehmenden Ausschlag des Elektromagneten 127 ab.
Bei Erreichen des Halte-TV, das in Fig. 2 einen Bereich von 55 % bis 60 % umfasst, ist der Haltezustand 124 aktiv. Weder die Kammer B' noch die Kammer A' wird während des Anliegens des Halte-TV mit Drucköl versorgt. In dem Zustand 124 wird ebenfalls kein Drucköl aus den Kammern A' und B' abgelassen. Ein eingestellter Zustand bleibt bei einem Tastverhältnis von 55 % bis 60 % erhalten.
Im Bereich von einem Tastverhältnis von 60 % bis 100 % ist der fünfte Betriebszustand 125 aktiv. Der ansteigende Volumenstrom im Bereich von 60 % bis 84 % führt zu einem zunehmender Volumenzustrom in die Kammer A'. Bei sehr niedrigen Temperaturen kann der Bereich des ansteigenden Volumen- Stroms statt bei 60% bei z.B. 50% beginnen.
Ab einem Tastverhältnis von 84 % bis 100 % bleibt der Volumenzustrom zu Kammer A' konstant. Die Kurve weist daher bei einem Tastverhältnis von 84% einen Knick auf und wird in einer Geraden parallel zur Abszisse 201 fortge- führt. Die Kennlinie 200 ist eine schematische Darstellung, die die Prinzipien veranschaulicht. Die in Fig. 2 dargestellten Knicke können dementsprechend auch abgerundet ausgebildet sein. In einem Tastverhältnisbereich von TV2 bis 100 % erfolgt eine hydraulische Einspannung des Flügels 102. Durch Einstellen eines Tastverhältnisses von TV2 bis zum Halte-TV kann ein Phasenwinkel zwischen Rotor und Stator in Richtung spät eingestellt werden. Durch Einstellen eines Halte-TV kann der Rotor 102 in der aktuell eingestellten Position, also bei einem aktuell eingestellten frühen oder späten Phasenwinkel, gehalten werden. Durch Einstellen eines Tastverhältnisses von Halte-TV bis 100 % kann der Flügel 102 in die Richtung einer frühen Einstellposition gebracht werden. Das Einstellen des Flügels in eine frühe Einstellposition ermöglicht es beim Abstellen eines Mo- tors, dass bei einem darauf folgenden Startvorgang aufgrund von Schleppmomenten ein sich frei bewegender Rotor von der Mittenverriegelung eingefangen werden kann. Daher ist es erwünscht, bei einem Abstellen den Flügel 102 in eine frühe Position zu bringen.
Fig. 3 zeigt den Querschnitt durch ein Proportionalventil in einem ersten Betriebszustand gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der in Fig. 3 dargestellte Zustand entspricht dabei dem Ruhezustand 121. Das Ventil 300 oder das Proportionalventil 300 ist dabei als Fünf/Vierwegeventil dargestellt. Das bedeutet, dass das Ventil 300 vier Zugän- ge aufweist und fünf Betriebszustände einnehmen kann. Die Zugangsöffnungen oder die Ausgänge des Ventils sind in Fig. 3 der Druckölport P, der Arbeitsport B, der Arbeitsport A und der Tankport T, wobei der Tankport T sowohl als Tankport T3 und Tb ausgeführt ist.
Der Druckölport P fungiert dabei als Eingang, was durch den Pfeil 301 dargestellt ist. Ebenso fungiert der Arbeitsport A als Eingang, was mittels Pfeil 302 dargestellt ist. Das Ventil 300 weist das Ventilgehäuse 303 und den Steuerkolben 304 auf. Der Steuerkolben 304 ist mit der Achse 305 oder dem Pin 305 verbunden.
Der Steuerkolben 304 weist eine im Wesentlichen zylindrische Form auf. Dabei handelt es sich um einen zylindrischen Körper mit dem Innenbereich 318. Der Steuerkolben ist folglich im Inneren im Wesentlichen hohl. In Fig. 3 ist der Steuerkolben 304 als Zylinder ausgebildet, wobei eine Ausbildung in einer anderen geometrischen Form, wie beispielsweise rechteckig, durchaus vorstellbar ist. Der Steuerkolben weist die Ringnuten 306, 307 und 308 auf. Die Ringnuten 306, 307, 308 sind in einem Mantelbereich oder Außenbereich des Steuerkol- bens 304 angeordnet. Die Ringnuten 306 und 308 weisen an einigen Stellen die Durchbrüche 309 und 310 auf, mit denen die Ringnuten 306 und 308 an einigen Stellen mit dem Innenbereich 318 des Steuerkolbens verbunden sind. Das Ventilgehäuse 303 weist den Druckölport P auf, der wiederum die Druck- ölports P1 und P2 aufweist. Die Druckölports P1 und P2 sind mittels des Ste- ges 311 voneinander getrennt.
Der Druckölport P weist ebenfalls die Form einer Ringnut auf, wobei die Ringnut P das Gehäuse 303 ringförmig umgibt. Statt einer Ringnut kann auch eine Bohrung angebracht sein. Dabei ist jedoch darauf zu achten, dass das Ventil in der Lage eingebaut wird, so dass die entsprechende Bohrung mit einer zugehörigen Bohrung , beispielsweise im Zylinderkopf zusammentrifft. Die Nuten können auch innerhalb des Zylinderkopf angebracht sein. Der Durchbruch P1 , die Ringnut 306 und der Durchbruch 309 erlauben es, ein an den Port P bereitgestelltes und mit einem Druck beaufschlagtes Fluid in das Innere des Steuerkolbens 318 zu leiten. Dort kann sich das Fluid ausbreiten, bis es den Durchbruch 310 und somit die mit dem Durchbruch 310 verbundene Ringnut 308 erreicht. In dem Ventilgehäuse 303 ist der Arbeitsport B angeordnet, der ebenfalls die Form einer Ringnut aufweist und der an einigen Stellen einen fensterförmigen Durchbruch 312 in das Innere 318 des Ventilgehäuses 303 aufweist.
In der in Fig. 3 dargestellten Stellung des Steuerkolbens 304 überlappen die Ringnut 308 und der Durchbruch 312 des Arbeitsports B derart, dass ein im Inneren des Steuerkolbens 318 ausgebreitetes Fluid über den Arbeitsport B aus dem Ventil abgegeben werden kann. Somit kann über den Druckölport P und insbesondere den Druckölport P1 , der einen Durchbruch in das Ventilgehäuseinnere 303 ermöglicht, eine Wirkverbindung zu dem Arbeitsport B hergestellt werden. Die axiale Ausdehnung des Steuerkolbens 304 ist kürzer als die Ausdehnung des Innenbereichs des Ventilgehäuses 303, in welchem der Steuerkolben gleitet. Dadurch entsteht die Innenkammer 313 an einer Stirnseite des Steuerkolbens 304.
In der Verbindungskammer 313 ist zwischen der dem Pin 305 abgewandten Stirnseite des Steuerkolbens 304 und der dieser Stirnseite gegenüberliegenden Innenfläche des Gehäuses 303 das Rückstellelement 314 angeordnet. In dem in Fig. 3 gezeigten Betriebszustand liegt keine äußere Kraft an dem Steuerkolben 304 an. Das Rückstellelement 126 ist folglich in Fig. 3 in einem ent- spannten Zustand dargestellt. Die dem Pin 305 abgewandte Stirnseite des Ventilgehäuses 303 weist den Durchbruch T3 oder Tankport T3 auf, der eine Verbindung einer Ventilaußenseite und insbesondere eines angeschlossenen Tankes mit dem Innenbereich 313 des Ventilgehäuses 304 ermöglicht. Der Innenbereich 313 des Ventils 303 ist mit dem Durchbruch 314 des Arbeitsports A verbunden. Ein über den Arbeitsport A bereitgestelltes Fluid kann daher in den Innenbereich 313 gelangen, um schließlich an dem Tankport T3 in einen Außenbereich des Ventils zu gelangen.
Der Tankport T3 kann mit einem Tank 120 oder einer Ölwanne 120 verbunden sein. Somit kann über die Wirkverbindung von Druckölport P zu dem Arbeitsport B eine Ölversorgung zu der Kammer B' des Nockenwellenverstellers 100 hergestellt werden, während über den Arbeitsport A ein Fluid aus der Kammer A' abgelassen und an eine Ölwanne 120 über den Tankanschluss T3 abgeleitet werden kann. Der Durchmesser des Abstromes und insbesondere das Volumen des Fluidstroms, der von dem Arbeitsportanschluss A zu dem Tankport T3 reicht, ist einstellbar. Dieser Querschnitt des Volumenstroms wird durch das von Öffnung 314 und der Steuerkante 315 des Steuerkolbens 304 freigegebene Volumen bestimmt.
Der in Fig. 3 dargestellte erste Betriebszustand wird unter anderem beim Motorstart oder in einem Notlauf, d. h. in einem stromlosen Zustand eingenommen. Dabei ist ein an den Pin 305 angeschlossener Elektromagnet 127, der in Fig. 3 nicht gezeichnet ist, stromlos geschalten. Der Steuerkolben 304 liegt im Wesentlichen mit der pinseitigen Stirnseite an der pinseitigen Innenwand des Ventilgehäuses 303 an, sodass nur ein geringer Abstand zwischen der inneren Stirnseite des Gehäuses 303 und der Stirnseite des Steuerkolbens 304 ausgebildet ist. Der stromlose Zustand kann beispielsweise bei einem Defekt der Stromzufuhr zu dem Elektromagneten oder der Spannungsversorgung des E- lektromagneten 127 eingenommen werden. In dem Notlaufzustand oder in der Basis kann der Flügel 102 in eine späte Phasenposition bringbar oder in einer späten Phasenposition gebracht sein.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch ein Proportionalventil in einem zweiten Betriebszustand gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Für den in Fig. 4 dargestellten Zustand 122 ist der Elektromagnet 127 mit einem Tastverhältnis, das zwischen TV1 und TV2 liegt, beaufschlagt. Der Elektromagnet 127 drückt den Pin 305 und somit den Steuerkol- ben 304 derart gegen das Rückstellelement 126, dass die mit dem Pin 305 verbundene Stirnseite des Steuerkolbens 304 von der pinseitigen Innenwand des Ventilgehäuses 303 den Abstand 400 aufweist. Durch die lineare Verschiebung in axialer Richtung gegen das Rückstellelement 126 ist die Steuerkante 316 derart vor den Druckölport P1 geschoben, dass der Druckölport P1 durch die Steuerkante 316 verschlossen ist. Dadurch ist eine Versorgung des Arbeitsports B mit einem Fluid unterbrochen.
Lediglich der mit Pfeil 302 angedeutete Abfluss aus der Kammer A' über den Arbeitsport A und den Tankport T3 ist möglich. Der in Fig. 4 dargestellte Zu- stand entspricht dem Zustand 122. In diesem Zustand kann der Flügel 102 in Richtung einer verriegelten Position gebracht werden, wohingegen aufgrund der Unterbindung einer Wirkverbindung über den Arbeitsport B an die Hydraulikkammer B' vermieden wird, dass der Bolzen 109 entriegelt wird und die Verriegelungskulisse 107 verlässt. In diesem Betriebszustand kann die Mittenver- riegelungsposition des Verstellers angefahren werden. Die Mittenverriegelungsposition wird, wenn sie eingenommen ist über den Bolzen gehalten, der normalerweise mit dem Druck auf die B' Kammer entriegelt werden kann. Da aber in diesem Zustand kein Druck auf der B' Kammer ist, wird die verriegelte Position gehalten.
In dem zweiten Betriebszustand 122 wird eine Bewegung in Richtung eines späten Phasenwinkels durch den Anschlag des Bolzens 109 in der Verriegelungskonsole 107 verhindert. Somit können keine Schleppmomente, die auf den Flügel 102 wirken, den Flügel 102 in eine späte Phasenlage bezogen auf eine von einer Mittenverriegelung bestimmte Bezugsphasenlage verdrehen. In dem in Fig. 4 gezeigten zweiten Betriebszustand 122 ist der Nockenwellenvers- teller mechanisch verriegelt.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch ein Proportionalventil in einem dritten Betriebszustand gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In Fig. 5 ist das Proportionalventil 116, 300 in dem dritten Betriebszustand 123 gezeigt. Ein eingestelltes Tastverhältnis an dem Elektromagneten 127 liegt dabei im Bereich von TV2 bis Halte-TV. Bei dieser Ventilstellung kann über den Druckölport P2, welcher wie der Druckölport P1 Teil des Druckölports P ist, ein bereitgestelltes Fluid in die Ringnut 306 gelangen. Über den Durchbruch 309 kann das bereitgestellte Fluid in den Innenbereich des Steuerkolbens 318 gelangen und über den Durchbruch 310, der mit der Ringnut 308 gekoppelt ist, kann das Fluid vorbei an der Steuerkante 500 und durch den Durchbruch 312 an den Arbeitsport B gelangen. Dies ist durch den Pfeil 317 angedeutet. Der Abfluss kann wiederum wie im Notlauf über den Durchbruch 314 und den Arbeitsport A über die Kammer 313 zu dem Tankport T3 erfolgen.
Der Abstand 501 zwischen Steuerkolben und Ventilgehäuseinnenseite ist dabei größer als der Abstand 400. Somit lässt sich der in Fig. 5 dargestellte dritte Betriebszustand, von dem in Fig. 3 dargestellten ersten Betriebszustand, bei dem ein Abstand zwischen der pinseitigen Stirnfläche des Steuerkolbens und der pinseitigen Innenfläche des Gehäuses 303 Null ist, unterscheiden. In dem dargestellten dritten Betriebszustand 123 kann der Flügel 102 in eine späte Position, d.h. einen nacheilenden Phasenwinkel der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle, gebracht werden. Dazu kann eine Versorgung der Kammer B' mit einem Fluid und des Ablassens des Fluids aus der Kammer A' erfolgen. Es ist so beispielsweise auch möglich, einen in der Position früh befindlichen Flügel 102 in Richtung einer Spätposition oder in Richtung der Mittenverriegelung zur mechanischen Verriegelung zu bringen.
Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch ein Proportionalventil in einem vierten Be- triebszustand gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dem in Fig. 6 dargestellten vierten Betriebszustand 127 ist der Arbeitsport B mittels der Steuerkante 500 des Steuerkolbens abgedichtet. Somit kann der Druckkammer B' kein Fluid zugeführt oder von der Druckkammer B' abgeführt werden.
Die Steuerkante 315 dichtet den Arbeitsport A ab, so dass ein Volumenstrom oder eine Wirkverbindung zwischen Port A und T3 unterbunden ist. Eine Abfuhr eines Fluids aus der Kammer A' wird somit ebenfalls unterbunden. Der in Fig. 6 dargestellte Betriebszustand 124 entspricht einem Haltezustand entsprechend des Halte-TV. Ist das Ventil 300 mittels Auslenkung des Pins 305 in dem vierten Betriebszustand 124 ausgelenkt, kann ein zuvor eingestellter Phasenwinkel des Flügels 102 gehalten werden. Die Position des Flügels 102 ist abgesehen von Verstellungen aufgrund von Leckagen im Wesentlichen konstant. Der vierte Betriebszustand 124 unterscheidet sich von dem ersten Betriebszustand 121 , dem zweiten Betriebszustand 122 und dem dritten Betriebszustand 123 dadurch, dass der pinseitige Abstand 600 größer als der jeweilige pinseitige Abstand zwischen dem Ventilgehäuse 303 und dem Steuerkolben 304 in den anderen Bethebszuständen ist.
Fig. 7 zeigt einen Querschnitt durch ein Proportionalventil gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der in Fig. 7 dargestellte fünfte Betriebszustand 125 entspricht einem Tastverhältnis größer des Halte-TV und kleiner oder gleich 100 % Tastverhältnis. Der pinseitige Abstand 700 des Steuerkolbens 304 von dem Gehäuse 303 ist dabei größer als die Abstände 304, 501 , 600 des ersten Betriebszustands, des zwei- ten Betriebszustand, des dritten Betriebszustands und des vierten Betriebszustands. Anhand der Abstände 400, 501 , 600 und 700 können der erste Betriebszustand, der zweite Betriebszustand, der dritte Betriebszustand, der vierte Betriebszustand und der fünfte Betriebszustand unterschieden werden.
In dem in Fig. 7 gezeigten fünften Betriebszustand erfolgt die mittels Pfeil 301 dargestellte Fluidzufuhr an Port P über den mittels der Ringnut 306 und den Durchbruch 309 und P1 freigegebenen Weg in das Steuerkolbeninnere 318. Von dort kann der Fluidstrom über den Durchbruch 310, die Ringnut 308 und den Durchbruch 314 des Fluid-Ports A der Druckkammer A' zugeführt werden. Somit kann der Flügel 102 durch eine Druckbeaufschlagung mittels eines Fluids der Kammer A' in Richtung eines frühen Phasenwinkels gebracht werden. Das bedeutet, dass eine an dem Flügel angeschlossene Nockenwelle die Ventile mit ihren Nocken früher als in einer Mittenposition erreicht.
Die Ableitung eines überflüssigen Fluids aus der Kammer B' kann über den Arbeitsport B erfolgen, der direkt neben dem Arbeitsport A angeordnet ist. Der Fluidstrom aus der Kammer B' ist mittels des Pfeils 701 angedeutet. Der Fluidstrom für die Kammer A' ist mittels Pfeil 702 angedeutet.
Der bei Port B eintretende Fluidstrom gelangt über den Durchbruch 312 und die Ringnut 307, die keine Verbindung zu dem Steuerkolbeninneren 318 aufweist, in einem Außenbereich des Steuerkolbens zu dem Tankport Tb. Dazu nutzt sie den Durchbruch 703. Der Tankport Tb ist wie der Tankport T3 mit der Ölwanne 120 verbunden. Somit kann bei Einstellen des fünften Betriebszu- Standes 125 die Kammer A' mit Fluid versorgt werden und aus der Kammer B' kann ein enthaltenes Fluid entfernt werden. Damit ist eine Verdrehung des Flügels 102 in Richtung einer späten Position möglich. Mittels der in Fig. 5, Fig. 6 und Fig. 7 dargestellten Zustände kann der Flügel hydraulisch eingespannt werden und hydrauisch geregelt werden, d. h. je nach Bedarf in eine frühe oder späte Position gebracht werden. Das Volumen des der Kammer A' zur Verfügung gestellten Fluidstroms wird durch die von dem Durchbruch P2 und der Steuerkante 704 bereitgestellten Öffnung bestimmt. Das Volumen des Zufluss-Fluidstroms zu Kammer A' ist größer als das Volumen des Abfluss-Fluidstroms, wodurch eine Ablaufsteuerung ermöglicht wird. Das Volumen des Ablauf-Fluidstroms wird durch die Steuerkante 500, den Durchbruch 312, die Steuerkante 704 und den Durchbruch 703 bestimmt. Der Abfluss-Fluidstrom 701 , 705 weist einen geringeren Durchschnitt oder eine geringere Größe als das Zuflussvolumen 301 , 702 auf. Die dadurch geschaffene Ablaufsteuerung kann vermieden, dass Luft aus Leckagen angesaugt wird.
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend" und „aufweisend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugs- zeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims

Patentansprüche
1. Ventil für einen Nockenwellenversteller, das Ventil aufweisend: ein Ventilgehäuse (303) mit einem ersten Fluid-Port (P) und mit zumin dest einem zweiten Fluid-Port (B); und einen Steuerkolben (304); wobei der Steuerkolben (304) eine erste Ringnut (306) aufweist; wobei der Steuerkolben (304) eine zweite Ringnut (308) aufweist; wobei in einem ersten Betriebszustand (121 ) der erste Fluid-Port (P) und der zweite Fluid-Port (B) mittels der ersten Ringnut (306) und mittels der zweiten Ringnut (308) über eine erste Wirkverbindung gekoppelt ist; wobei in einem zweiten Betriebszustand (122) die erste Wirkverbindung zwischen dem ersten Fluid-Port (P) und dem zweiten Fluid-Port (B) un terbrochen ist; wobei in einem dritten Betriebszustand (123) der erste Fluid-Port (P) und der zweite Fluid-Port (B) mittels der ersten Ringnut (306) und mittels der zweiten Ringnut (308) über die erste Wirkverbindung gekoppelt sind; wobei die erste Wirkverbindung zumindest teilweise in einem Innenbe reich (318) des Steuerkolbens (304) angeordnet ist.
2. Ventil nach Anspruch 1 , wobei der erste Betriebszustand (121 ) ein Ruhezustand ist.
3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Betriebszustand (121 ), der zweite Betriebszustand (122) und der dritte Betriebszustand (123) unterschiedliche Betriebszustände sind.
4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Ventilgehäuse (303) ferner aufweist: einen dritten Fluid-Port (A); einen vierten Fluid Port (T3); und wobei in zumindest einem des ersten Bethebszustands (121 ), des zwei ten Betriebszustand (122) und des dritten Bethebszustands (123) der dritte Fluid-Port (A) mit dem vierten Fluid-Port (T3) mittels einer zweiten Wirkverbindung gekoppelt ist.
5. Ventil nach Anspruch 4, wobei der vierte Fluid-Port (T3) an einer Stirnseite des Ventilgehäuse (303) angeordnete ist.
6. Ventil nach Anspruch 4 oder 5, wobei die erste Wirkverbindung und die zweite Wirkverbindung ein
Fluidstrom ist; wobei das Volumen des Fluidstromes der ersten Wirkverbindung größer als das Volumen des Fluidstromes der zweiten Wirkverbindung ist.
7. Ventil nach Anspruch 4 oder 5, wobei in einem vierten Betriebszustand (124) die erste Wirkverbindung und die zweite Wirkverbindung unterbrochen ist.
8. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Ventilgehäuse (303) ferner aufweist: einen fünften Fluid-Port (Tb); wobei der Steuerkolben (304) ferner aufweist: eine dritte Ringnut (307); wobei in einem fünften Betriebszustand (125) der erste Fluid-Port (P) und der dritte-Fluid-Port (A) mittels der ersten Ringnut (306) und der zweiten Ringnut (308) über eine dritte Wirkverbindung gekoppelt ist; und wobei in dem fünften Betriebszustand (125) der zweite Fluid-Port (B) und der fünfte Fluid-Port (Tb) mittels der dritten Ringnut (307) über eine vierte Wirkverbindung gekoppelt ist.
9. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Steuerkolben (304) in dem Ventilgehäuse (303) axial gleitend angeordnet ist.
10. Ventil nach Anspruch 9, wobei der Steuerkolben (304) mit einem Elektromagnet (127) gekoppelt ist; wobei der Elektromagnet (127) eingerichtet ist, den Steuerkolben (304) axial in dem Ventilgehäuse (303) zu bewegen.
11. Ventil nach Anspruch 10, wobei einem Betriebszustand ein Tastverhältnis zuordenbar ist.
12. Ventil nach Anspruch 11 , wobei zumindest eines der Tastverhältnisse des ersten Betriebszu Stands (121 ), des zweiten Betriebszustands (122), des dritten Betriebs zustands (123), des vierten Betriebszustands (124) und des fünften Be triebszustands (125) in einer Steuerung für den Elektromagneten (127) gespeichert ist.
13. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, ferner aufweisend: ein Rückstellelement (126); wobei das Rückstellelement (126) ausgebildet ist, bei einer Abweichung vom ersten Betriebszustand (121 ), den ersten Betriebszustand (121 ) herzustellen.
14. Verfahren zur Druckbeaufschlagung eines Nockenwellenverstellers mittels eines Ventils nach einem der Ansprüche 1 bis 13, das Verfahren aufweisend:
Einstellen eines Betriebszustandes;
Koppeln des ersten Fluid-Ports (P) und des zweiten Fluid-Ports (B) mit tels der ersten Ringnut (306) und mittels der zweiten Ringnut (308) über eine erste Wirkverbindung in einem ersten Betriebszustand (121 );
Unterbrechen der ersten Wirkverbindung zwischen dem ersten Fluid- Port (P) und dem zweiten Fluid-Port (B) in einem zweiten Betriebszustand (122); Koppeln des ersten Fluid-Ports (P) und des zweiten Fluid-Ports (B) mit tels der ersten Ringnut (306) und mittels der zweiten Ringnut (308) über die erste Wirkverbindung in einem dritten Betriebszustand; wobei die erste Wirkverbindung in einem Innenbereich (318) des Steuerkolbens (304) angeordnet ist.
15. Verfahren nach Anspruch 14, ferner aufweisend:
Koppeln des dritten Fluid-Ports (A) und des vierten Fluid-Ports (T3) mit tels einer zweiten Wirkverbindung in zumindest einem des ersten Betriebszustands (121 ), des zweiten Betriebszustands (122) und des drit ten Betriebszustands (123).
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei die erste Wirkverbindung und die zweite Wirkverbindung ein Fluidstrom ist; wobei das Verfahren ferner aufweist:
Einstellen des Volumens des Fluidstromes der ersten Wirkverbindung größer als des Volumens des Fluidstromes der zweiten Wirkverbindung.
17. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, ferner aufweisend:
Unterbrechen der ersten Wirkverbindung und der zweiten Wirkverbindung in einem vierten Betriebszustand (124).
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, ferner aufweisend:
Koppeln des ersten Fluid-Ports (P) und des dritten Fluid-Ports (A) mittels der ersten Ringnut (306) und der zweiten Ringnut (308) über eine dritte Wirkverbindung in einem fünften Betriebszustand (125); und Koppeln des zweiten Fuid-Ports (B) und des fünften Fluid-Ports (T3) mittels der dritten Ringnut (307) über eine vierte Wirkverbindung in dem fünften Betriebszustand (125).
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, ferner aufweisend: axiales Bewegen des Steuerkolbens (304) in dem Ventilgehäuse (303).
20. Verfahren nach Anspruch 19, ferner aufweisend: axiales Bewegen des Steuerkolbens (304) mittels eines Elektromagneten (127).
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