DE102012111901B4 - Camshaft adjuster - Google Patents

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Abstract

Nockenwellenversteller (1) aufweisend einen antreibbaren Stator (2), welcher mit einem Antriebsrad (5) drehfest verbunden ist, einen relativ zu dem Stator (2) zwischen einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage verdrehbaren ersten Rotor (3) und einen relativ zu dem ersten Rotor (3) zwischen einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage verdrehbaren zweiten Rotor (4) zum Verstellen einer einteiligen Nockenwelle einer Brennkraftmaschine, wobei der zweite Rotor (4) drehfest mit der Nockenwelle verbunden und der erste Rotor (3) verdrehbar zwischen dem Stator (2) und dem zweiten Rotor (4) angeordnet ist, wobei die Nockenwelle mithilfe des Nockenwellenverstellers (1) über einen Gesamtverstellbereich verstellbar ist, der einen ersten Teilverstellbereich und einen zweiten Teilverstellbereich umfasst, wobei die Nockenwelle mithilfe des ersten Rotors (3) über den ersten Teilverstellbereich und mithilfe des zweiten Rotors (4) über den zweiten Teilverstellbereich verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtverstellbereich zwischen dem ersten Teilverstellbereich und dem zweiten Teilverstellbereich eine Zwischenposition aufweist und in der Zwischenposition der erste Rotor (3) und der zweite Rotor (4) in ihre einander zugewandten Endlagen verstellt sind, in welchen Flügel (7) des Stators (2) mit Flügeln (9) des ersten Rotors (3) und Flügel (10) des ersten Rotors (3) mit Flügeln (12) des zweiten Rotors (4) formschlüssig aneinanderliegen, wobei der Nockenwellenversteller (1) in der Zwischenposition verriegelbar ist.Camshaft adjuster (1) having a drivable stator (2) which is connected in a rotationally fixed manner to a drive wheel (5), a first rotor (3) which can be rotated relative to the stator (2) between a first end position and a second end position, and one relative to that first rotor (3) between a first end position and a second end position rotatable second rotor (4) for adjusting a one-piece camshaft of an internal combustion engine, the second rotor (4) being connected in a rotationally fixed manner to the camshaft and the first rotor (3) being rotatable between the stator (2) and the second rotor (4), the camshaft being adjustable with the aid of the camshaft adjuster (1) over a total adjustment range which comprises a first partial adjustment range and a second partial adjustment range, the camshaft using the first rotor (3) over the first partial adjustment range and by means of the second rotor (4) over the second partial adjustment range, thereby geke It shows that the total adjustment range between the first partial adjustment range and the second partial adjustment range has an intermediate position and in the intermediate position the first rotor (3) and the second rotor (4) are adjusted to their mutually facing end positions, in which wing (7) of the stator ( 2) with wings (9) of the first rotor (3) and wings (10) of the first rotor (3) with wings (12) of the second rotor (4) form-fit to one another, the camshaft adjuster (1) being lockable in the intermediate position.

Description

Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenversteller gemäß dem Oberbegriff des Patenanspruchs 1.The invention relates to a camshaft adjuster according to the preamble of patent claim 1.

Aus der DE 102 53 883 A1 ist eine Verstelleinrichtung bekannt für Nockenwellen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, mit einem Stator, der radial nach innen ragende Stege aufweist, zwischen die Flügel eines Rotors ragen, der relativ zum Stator drehbar ist und dessen Flügel beiderseits mit Druckmedium beaufschlagbar sind, bei der der Rotor in einer Stellung gegenüber dem Stator verriegelbar ist, der wenigstens eine Verriegelungsbohrung aufweist, in die ein Verriegelungselement des Rotors eingreift, das durch das Druckmedium in seine Freigabestellung verstellbar ist, um die Verstelleinrichtung so auszubilden, dass in konstruktiv einfacher und zuverlässiger Weise der Rotor gegenüber dem Stator eine optimale Lage beim Starten des Motors einnimmt.From the DE 102 53 883 A1 An adjustment device is known for camshafts, in particular of motor vehicles, with a stator which has webs projecting radially inwards, project between the blades of a rotor, which can be rotated relative to the stator and the blades of which can be acted upon with pressure medium on both sides, with the rotor in a position can be locked with respect to the stator, which has at least one locking hole into which a locking element of the rotor engages, which can be adjusted into its release position by the pressure medium, in order to design the adjusting device in such a way that the rotor can be constructed in a structurally simple and reliable manner with respect to the stator occupies an optimal position when starting the engine.

Aus der DE 10 2011 001 301 A1 ist ein Schwenkmotorversteller bekannt mit einem angetriebenen Stator, dem über eine erste hydraulische Kraftübertragungstrecke ein erster Rotor folgt, dem über eine zweite hydraulische Kraftübertragungsstrecke ein zweiter Rotor folgt, der drehfest mit einem zweiten Nockenwellenteil verbunden ist, welches koaxial zu einem ersten Nockenwellenteil angeordnet ist, welches drehfest mit dem ersten Rotor verbunden ist, um einen Schwenkmotorversteller zu schaffen, der eine Verstellung einer zweiteiligen Nockenwelle mit einer Innenwelle und einer Außenwelle ermöglicht. In einem Flügel des ersten Rotors ist eine erste Verriegelung vorgesehen, mit welcher der erste Rotor gegen den Stator formschlüssig festgelegt werden kann. Ein Flügel des zweiten Rotors weist eine zweite Verriegelung auf, mit welcher der innere Rotor gegen den Zwischenrotor festgelegt werden kann. Zur genaueren Information über die Merkmale der vorliegenden Erfindung wird ausdrücklich auf die Veröffentlichung DE 10 2011 001 301 A1 verwiesen. Die Lehre dieser Veröffentlichung ist als Bestandteil des vorliegenden Dokuments anzusehen. Merkmale dieser Veröffentlichung sind Merkmale des vorliegenden Dokuments.From the DE 10 2011 001 301 A1 is a swivel motor adjuster known with a driven stator, which is followed by a first rotor via a first hydraulic power transmission path, followed by a second rotor via a second hydraulic power transmission path, which is rotatably connected to a second camshaft part, which is arranged coaxially to a first camshaft part, which is rotatably connected to the first rotor in order to create a swivel motor adjuster which enables an adjustment of a two-part camshaft with an inner shaft and an outer shaft. A first locking device is provided in a wing of the first rotor, with which the first rotor can be positively fixed against the stator. A wing of the second rotor has a second lock, with which the inner rotor can be fixed against the intermediate rotor. For more specific information on the features of the present invention, reference is made expressly to the publication DE 10 2011 001 301 A1 referred. The teaching of this publication is to be regarded as part of the present document. Features of this publication are features of this document.

Ein gattungsgemäßer Nockenwellenversteller ist aus der nachveröffentlichten DE 10 2012 206 562 A1 bekannt.A generic camshaft adjuster is from the post-published DE 10 2012 206 562 A1 known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Nockenwellenversteller baulich und/oder funktional zu verbessern und/oder anzupassen. Insbesondere soll eine Verstellung einer einteiligen Nockenwelle ermöglicht sein. Insbesondere soll eine Mittenverriegelung ermöglicht und/oder verbessert sein. Insbesondere sollen Probleme bei einem Start-Stopp-Betrieb einer Brennkraftmaschine reduziert oder vermieden sein. Insbesondere sollen Undefinierte und/oder schwer zu definierende Zustände beispielsweise bezüglich Hydraulikdruck, Hydraulikvolumenstrom und/oder wirksamer Kräfte/Momente reduziert oder vermieden sein. Außerdem soll eine Nockenwellenanordnung mit einem derartigen Nockenwellenversteller bereitgestellt werden.The invention is based on the object of structurally and / or functionally improving and / or adapting a camshaft adjuster mentioned at the beginning. In particular, an adjustment of a one-piece camshaft should be possible. In particular, center locking should be made possible and / or improved. In particular, problems with a start-stop operation of an internal combustion engine should be reduced or avoided. In particular, undefined and / or difficult to define states, for example with regard to hydraulic pressure, hydraulic volume flow and / or effective forces / moments, should be reduced or avoided. In addition, a camshaft arrangement with such a camshaft adjuster is to be provided.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einem Nockenwellenversteller aufweisend einen antreibbaren Stator, einen relativ zu dem Stator zwischen einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage verdrehbaren ersten Rotor und einen relativ zu dem ersten Rotor zwischen einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage verdrehbaren zweiten Rotor zum Verstellen einer einteiligen Nockenwelle einer Brennkraftmaschine, wobei der zweite Rotor drehfest mit der Nockenwelle verbunden und der erste Rotor verdrehbar zwischen dem Stator und dem zweiten Rotor angeordnet ist, wobei die Nockenwelle mithilfe des Nockenwellenverstellers über einen Gesamtverstellbereich verstellbar ist, der einen ersten Teilverstellbereich und einen zweiten Teilverstellbereich umfasst, wobei die Nockenwelle mithilfe des ersten Rotors über den ersten Teilverstellbereich und mithilfe des zweiten Rotors über den zweiten Teilverstellbereich verstellbar ist. Der Gesamtverstellbereich weist zwischen dem ersten Teilverstellbereich und dem zweiten Teilverstellbereich eine Zwischenposition auf. In der Zwischenposition sind der erste Rotor und der zweite Rotor in ihre einander zugewandten Endlagen verstellt, in welchen Flügel des Stators mit Flügeln des ersten Rotors und Flügel des ersten Rotors mit Flügeln des zweiten Rotors formschlüssig aneinanderliegen, wobei der Nockenwellenversteller in der Zwischenposition verriegelbar ist.The problem is solved with a camshaft adjuster having a drivable stator, a first rotor that can be rotated relative to the stator between a first end position and a second end position, and a second rotor that can be rotated relative to the first rotor between a first end position and a second end position for adjusting a one-piece camshaft of an internal combustion engine, the second rotor being connected in a rotationally fixed manner to the camshaft and the first rotor being arranged rotatably between the stator and the second rotor, the camshaft being adjustable by means of the camshaft adjuster over an overall adjustment range which comprises a first partial adjustment range and a second partial adjustment range , wherein the camshaft is adjustable over the first partial adjustment range with the aid of the first rotor and over the second partial adjustment range with the aid of the second rotor. The overall adjustment range has an intermediate position between the first partial adjustment range and the second partial adjustment range. In the intermediate position, the first rotor and the second rotor are adjusted to their mutually facing end positions, in which vanes of the stator with vanes of the first rotor and vanes of the first rotor with vanes of the second rotor lie positively against one another, the camshaft adjuster being lockable in the intermediate position.

Der Nockenwellenversteller kann ein Schwenkmotorversteller sein. Die Brennkraftmaschine kann eine Antriebswelle, wie Kurbelwelle, aufweisen. Die Brennkraftmaschine kann wenigstens eine Nockenwelle aufweisen. Die Brennkraftmaschine kann Ventile aufweisen. Die Nockenwelle kann zur Betätigung der Ventile dienen. Die Brennkraftmaschine kann zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs dienen. Der Nockenwellenversteller kann zur Anordnung in einem Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine zwischen einer Ausgangswelle und einer Nockenwelle dienen. Der Nockenwellenversteller kann zum Verstellen einer relativen Drehlage zwischen einer Ausgangswelle und einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine dienen. Der Nockenwellenversteller kann zur Phasenverstellung der Nockenwelle dienen. Der Nockenwellenversteller kann dazu dienen, Steuerzeiten zu verstellen. Der Nockenwellenversteller kann zur Verstellung in Richtung früh und/oder in Richtung spät dienen. „Früh“ kann bedeuten, dass Ventile der Brennkraftmaschine bezogen auf eine Drehlage einer Kurbelwelle früh geöffnet und/oder geschlossen werden. „Spät“ kann bedeuten, dass Ventile der Brennkraftmaschine bezogen auf eine Drehlage einer Kurbelwelle spät geöffnet und/oder geschlossen werden. Der Nockenwellenversteller kann eine Drehachse aufweisen, um die der Stator, der erste Rotor und der zweite Rotor zusammen drehbar und relativ zueinander verdrehbar sind.The camshaft adjuster can be a swivel motor adjuster. The internal combustion engine can have a drive shaft, such as a crankshaft. The internal combustion engine can have at least one camshaft. The internal combustion engine can have valves. The camshaft can be used to operate the valves. The internal combustion engine can be used to drive a motor vehicle. The camshaft adjuster can be used for arrangement in a valve train of an internal combustion engine between an output shaft and a camshaft. The camshaft adjuster can be used to adjust a relative rotational position between an output shaft and a camshaft of an internal combustion engine. The camshaft adjuster can be used for phase adjustment of the camshaft. The camshaft adjuster can be used to adjust timing. The camshaft adjuster can be used for early and / or late adjustment. “Early” can mean that valves of the internal combustion engine are opened and / or closed early in relation to a rotational position of a crankshaft. "Late" can mean that the internal combustion engine valves refer to a rotational position open and / or close a crankshaft late. The camshaft adjuster can have an axis of rotation about which the stator, the first rotor and the second rotor can be rotated together and rotated relative to one another.

Der Stator kann von einer Brennkraftmaschine antreibbar sein. Der Stator kann ein Gehäuse des Nockenwellenverstellers bilden. Der erste Rotor ist radial innerhalb des Stators angeordnet sein. Der zweite Rotor ist radial innerhalb des ersten Rotors angeordnet sein. Der Stator, der erste Rotor und der zweite Rotor können gemeinsam in einer zur Drehachse senkrechten Ebene angeordnet sein.The stator can be driven by an internal combustion engine. The stator can form a housing of the camshaft adjuster. The first rotor is arranged radially inside the stator. The second rotor is arranged radially within the first rotor. The stator, the first rotor and the second rotor can be arranged together in a plane perpendicular to the axis of rotation.

Der Stator kann nach radial innen gerichtete Flügel aufweisen. Der erste Rotor kann nach radial außen gerichtete Flügel aufweisen. Die Flügel des Stators und die Flügel des ersten Rotors können ineinander greifen. Zwischen den Flügeln des Stators und den Flügeln des ersten Rotors können erste hydraulische Druckräume gebildet sein. Die ersten Druckräume können mit einem Hydraulikfluid beaufschlagbar sein, um den Stator und den ersten Rotor relativ zueinander zu verstellen. In der ersten Endlage können die Flügel des Stators und die Flügel des ersten Rotors formschlüssig aneinander anliegen. In der zweiten Endlage können die Flügel des Stators und die Flügel des ersten Rotors formschlüssig aneinander anliegen.The stator can have blades directed radially inwards. The first rotor can have vanes directed radially outwards. The wings of the stator and the wings of the first rotor can interlock. First hydraulic pressure spaces can be formed between the blades of the stator and the blades of the first rotor. A hydraulic fluid can be applied to the first pressure spaces in order to adjust the stator and the first rotor relative to one another. In the first end position, the wings of the stator and the wings of the first rotor can rest against one another in a form-fitting manner. In the second end position, the vanes of the stator and the vanes of the first rotor can bear against one another in a form-fitting manner.

Der erste Rotor kann nach radial innen gerichtete Flügel aufweisen. Der zweite Rotor kann nach radial außen gerichtete Flügel aufweisen. Die Flügel des ersten Rotors und die Flügel des zweiten Rotors können ineinander greifen. Zwischen den Flügeln des ersten Rotors und den Flügeln des zweiten Rotors können zweite hydraulische Druckräume gebildet sein. Die zweiten Druckräume können mit einem Hydraulikfluid beaufschlagbar sein, um den ersten Rotor und den zweiten Rotor relativ zueinander zu verstellen. In der ersten Endlage können die Flügel des ersten Rotors und die Flügel des zweiten Rotors formschlüssig aneinander anliegen. In der zweiten Endlage können die Flügel des ersten Rotors und die Flügel des zweiten Rotors formschlüssig aneinander anliegen.The first rotor can have vanes directed radially inwards. The second rotor can have vanes directed radially outwards. The wings of the first rotor and the wings of the second rotor can interlock. Second hydraulic pressure spaces can be formed between the vanes of the first rotor and the vanes of the second rotor. A hydraulic fluid can be applied to the second pressure chambers in order to adjust the first rotor and the second rotor relative to one another. In the first end position, the vanes of the first rotor and the vanes of the second rotor can abut one another in a form-fitting manner. In the second end position, the vanes of the first rotor and the vanes of the second rotor can bear against one another in a form-fitting manner.

Der Nockenwellenversteller kann über den Gesamtverstellbereich zwischen einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage verstellbar sein. Der erste Teilverstellbereich und der zweite Teilverstellbereich können unmittelbar aneinander anschließen. Der erste Teilverstellbereich und der zweite Teilverstellbereich können zumindest annähernd gleiche Verstellwinkelbereiche umfassen.The camshaft adjuster can be adjustable between a first end position and a second end position over the entire adjustment range. The first partial adjustment range and the second partial adjustment range can directly adjoin one another. The first partial adjustment range and the second partial adjustment range can comprise at least approximately the same adjustment angle ranges.

Die Zwischenposition kann zumindest annähern mittig zwischen der ersten Endlage und der zweiten Endlage des Gesamtverstellbereichs liegen. Die Zwischenposition kann auch als Mittelposition bezeichnet werden. In der Zwischenposition können die Flügel des Stators und die Flügel des ersten Rotors in der ersten Endlage des ersten Rotors und die Flügel des ersten Rotors und die Flügel des zweiten Rotors in der zweiten Endlage des zweiten Rotors formschlüssig aneinander anliegen.The intermediate position can be at least approximately centrally between the first end position and the second end position of the overall adjustment range. The intermediate position can also be referred to as the middle position. In the intermediate position, the vanes of the stator and the vanes of the first rotor in the first end position of the first rotor and the vanes of the first rotor and the vanes of the second rotor in the second end position of the second rotor can bear against one another in a form-fitting manner.

Der Nockenwellenversteller ist in der Zwischenposition verriegelbar. In der Zwischenposition sind der erste Rotor und der zweite Rotor in ihre einander zugewandten Endlagen verstellt. Einander zugewandte Endlagen können einander in Drehrichtung bzw. in Umfangsrichtung des Nockenwellenverstellers zugewandt sein. In der Zwischenposition kann der erste Rotor in seine erste Endlage und der zweite Rotor in seine zweite Endlage verstellt sein. Der erste Rotor und der zweite Rotor sind in ihren einander zugewandten Endlagen verriegelbar.The camshaft adjuster can be locked in the intermediate position. In the intermediate position, the first rotor and the second rotor are adjusted to their end positions facing one another. End positions facing one another can face one another in the direction of rotation or in the circumferential direction of the camshaft adjuster. In the intermediate position, the first rotor can be adjusted into its first end position and the second rotor into its second end position. The first rotor and the second rotor can be locked in their mutually facing end positions.

Der Nockenwellenversteller kann zum Verriegeln des ersten Rotors eine erste Verriegelungseinrichtung und zum Verriegeln des zweiten Rotors eine zweite Verriegelungseinrichtung aufweisen. Eine Verriegelungseinrichtung kann einen schaltbaren Verriegelungsbolzen aufweisen. Der Verriegelungsbolzen kann zum Schalten hydraulisch und/oder federkraftbeaufschlagbar sein.The camshaft adjuster can have a first locking device for locking the first rotor and a second locking device for locking the second rotor. A locking device can have a switchable locking bolt. The locking bolt can be hydraulically and / or spring loaded for switching.

Zwischen dem Stator und dem ersten Rotor können erste hydraulische Druckräume und zwischen dem ersten Rotor und dem zweiten Rotor können zweite hydraulische Druckräume angeordnet sein und die ersten Druckräume können mithilfe eines ersten Ventils und die zweiten Druckräume können mithilfe eines zweiten Ventils ansteuerbar sein. Das erste Ventil kann ein 4/2-Wege-Ventil sein. Das zweite Ventil kann ein 4/2-Wege-Ventil sein. Das erste Ventil und das zweite Ventil können voneinander baulich gesondert sein. Das erste Ventil und das zweite Ventil können baulich verbunden ausgeführt sein. Das erste Ventil und das zweite Ventil können gemeinsam als Multichannel-Ventil ausgeführt sein.First hydraulic pressure spaces can be arranged between the stator and the first rotor, and second hydraulic pressure spaces can be arranged between the first rotor and the second rotor, and the first pressure spaces can be controlled using a first valve and the second pressure spaces can be controlled using a second valve. The first valve can be a 4/2 way valve. The second valve can be a 4/2-way valve. The first valve and the second valve can be structurally separate from one another. The first valve and the second valve can be structurally connected. The first valve and the second valve can be designed together as a multichannel valve.

Bei einer Verstellung ausgehend von der Zwischenposition kann wahlweise eine Verstellung in den ersten Teilverstellbereich oder in den zweiten Teilverstellbereich erfolgt. Der erste Teilverstellbereich kann ein früher Verstellbereich und der zweite Teilverstellbereich kann ein später Verstellbereich sein.In the case of an adjustment based on the intermediate position, an adjustment can optionally be made in the first partial adjustment range or in the second partial adjustment range. The first partial adjustment range can be an early adjustment range and the second partial adjustment range can be a later adjustment range.

Außerdem wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst mit einer Nockenwellenanordnung aufweisend ein Antriebsrad, eine Nockenwelle und einen derartigen Nockenwellenversteller, wobei das Antriebsrad mit dem Stator und die Nockenwelle mit dem zweiten Rotor drehfest verbunden ist und der erste Rotor zwischen dem Stator und dem zweiten Rotor verdrehbar angeordnet ist.In addition, the object on which the invention is based is achieved with a camshaft arrangement comprising a drive wheel, a camshaft and such a camshaft adjuster, the drive wheel being connected in a rotationally fixed manner to the stator and the camshaft being connected to the second rotor and the first rotor being rotatable between the stator and the second rotor is arranged.

Das Antriebsrad kann ein Kettenrad sein. Das Antriebsrad kann ein Riemenrad sein. Das Antriebsrad kann zunächst baulich gesondert hergestellt und nachfolgend mit dem Stator verbunden sein. Das Antriebsrad kann mit dem Stator einteilig hergestellt sein. Der erste Rotor kann zwischen dem Stator und dem zweiten Rotor lose eingelegt sein. Bei einem Betrieb der Nockenwellenanordnung kann ein Leistungsfluss von dem Antriebsrad über den Stator, gegebenenfalls über ein in den ersten Druckräumen vorhandenes Hydraulikfluid, über den ersten Rotor, gegebenenfalls über ein in den zweiten Druckräumen vorhandenes Hydraulikfluid und über den zweiten Rotor zur Nockenwelle erfolgen. The drive wheel can be a sprocket. The drive wheel can be a belt wheel. The drive wheel can initially be constructed separately and subsequently connected to the stator. The drive wheel can be made in one piece with the stator. The first rotor can be loosely inserted between the stator and the second rotor. When the camshaft arrangement is in operation, a power flow can take place from the drive wheel via the stator, optionally via a hydraulic fluid present in the first pressure chambers, via the first rotor, optionally via a hydraulic fluid present in the second pressure chambers and via the second rotor to the camshaft.

Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem ein Nockenwellenversteller mit Mittenverriegelung. Der Versteller kann in zwei Versteller unterteilt sein: Verssteller 1 - Verstellbereich Früh - Mitte (Verriegelung in Position Mitte); Versteller 2 - Verstellbereich Mitte - Spät (Verriegelung in Position Mitte). Eine Ansteuerung kann getrennt über zwei seperate 4/2 Proportional-Wege-Ventile erfolgen. Optional kann eine Ansteuerung über ein „Multichannel Ventil“ erfolgen. Die beiden Versteller können ineinander verschachtelt sein. Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es jeweils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweist.To summarize and in other words, the invention thus results in, among other things, a camshaft adjuster with central locking. The stage can be divided into two stages: stage 1 - Adjustment range early - middle (locking in position middle); Adjuster 2nd - Adjustment range middle - late (locking in position middle). Activation can be carried out separately using two separate 4/2 proportional directional valves. Optionally, it can be controlled via a "multichannel valve". The two adjusters can be nested. Optional features of the invention are referred to in particular by “can”. Accordingly, there is in each case an exemplary embodiment of the invention which has the respective feature or the respective features.

Mit der Erfindung ist eine Verstellung einer einteiligen Nockenwelle ermöglicht. Eine Mittenverriegelung ist ermöglicht und/oder verbessert. Probleme bei einem Start-Stopp-Betrieb einer Brennkraftmaschine sind reduziert oder vermieden. Undefinierte und/oder schwer zu definierende Zustände beispielsweise bezüglich Hydraulikdruck, Hydraulikvolumenstrom und/oder wirksamer Kräfte/Momente sind reduziert oder vermieden.The invention enables an adjustment of a one-piece camshaft. Center locking is possible and / or improved. Problems with start-stop operation of an internal combustion engine are reduced or avoided. Undefined and / or difficult to define states, for example with regard to hydraulic pressure, hydraulic volume flow and / or effective forces / moments, are reduced or avoided.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf eine Figur näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.An exemplary embodiment of the invention is described in more detail below with reference to a figure. Further features and advantages result from this description. Specific features of this embodiment may represent general features of the invention. Features of this exemplary embodiment connected with other features can also represent individual features of the invention.

Die Figur zeigt schematisch und beispielhaft einen Nockenwellenversteller 1. Der Nockenwellenversteller 1 dient zur Anordnung in einem Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle. Die Nockenwelle dient zur Betätigung von Einlassventilen und/oder Auslassventilen der Brennkraftmaschine. Mithilfe des Nockenwellenverstellers 1 kann eine Drehlage der Nockenwelle bezüglich der Kurbelwelle verstellt werden. Damit können Steuerzeiten verstellt werden. Der Nockenwellenversteller 1 kann über einen Gesamtverstellbereich zwischen einer Früh-Stellung, in der Ventile der Brennkraftmaschine bezüglich der Kurbelwelle früh betätigt werden, und einer Spät-Stellung, in der Ventile der Brennkraftmaschine bezüglich der Kurbelwelle spät betätigt werden, verstellt werden. Zwischen der Früh-Stellung und der Spät-Stellung ist eine Mittelstellung vorgesehen. In der Mittelstellung kann der Nockenwellenversteller 1 verriegelt werden. Der Nockenwellenversteller 1 wird insbesondere in der Mittelstellung verriegelt, wenn die Brennkraftmaschine außer Betrieb ist, um eine eindeutige Verharrungslage zu erreichen.The figure shows schematically and by way of example a camshaft adjuster 1 . The camshaft adjuster 1 is used for arrangement in a valve train of an internal combustion engine between a crankshaft and a camshaft. The camshaft is used to actuate intake valves and / or exhaust valves of the internal combustion engine. With the help of the camshaft adjuster 1 can be adjusted a rotational position of the camshaft with respect to the crankshaft. This allows control times to be adjusted. The camshaft adjuster 1 can be adjusted over a total adjustment range between an early position, in which valves of the internal combustion engine are actuated early with respect to the crankshaft, and a late position, in which valves of the internal combustion engine are actuated late with respect to the crankshaft. A middle position is provided between the early position and the late position. In the middle position, the camshaft adjuster can 1 be locked. The camshaft adjuster 1 is locked in particular in the middle position when the internal combustion engine is out of order in order to achieve a clear steady state.

Der Nockenwellenversteller 1 weist eine Drehachse auf. Der Nockenwellenversteller 1 weist einen Stator 2, einen ersten Rotor 3 und einen zweiten Rotor 4 auf. Der Stator 2, der erste Rotor 3 und der zweite Rotor 4 sind um die Drehachse jeweils gemeinsam drehbar und relativ zueinander begrenzt verdrehbar. Der Stator 2 ist radial außen angeordnet. Der erste Rotor 3 ist radial innerhalb des Stators 2 angeordnet. Der zweite Rotor 4 ist radial innerhalb des ersten Rotors 3 angeordnet. In Erstreckungsrichtung der Drehachse sind der Stator 2, der erste Rotor 3 und der zweite Rotor 4 in einer Ebene angeordnet.The camshaft adjuster 1 has an axis of rotation. The camshaft adjuster 1 has a stator 2nd , a first rotor 3rd and a second rotor 4th on. The stator 2nd , the first rotor 3rd and the second rotor 4th can be rotated together about the axis of rotation and rotated to a limited extent relative to one another. The stator 2nd is arranged radially outside. The first rotor 3rd is radial inside the stator 2nd arranged. The second rotor 4th is radially inside the first rotor 3rd arranged. The stator is in the direction of extension of the axis of rotation 2nd , the first rotor 3rd and the second rotor 4th arranged in one plane.

Der Stator 2 bildet ein Gehäuse des Nockenwellenverstellers 1. Der Stator 2 weist ein Antriebsrad 5 auf. Das Antriebsrad 5 dient zum Antrieb des Nockenwellenverstellers 1 ausgehend von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine mithilfe eines Zugmittels. Vorliegend ist das Antriebsrad 5 ein Kettenrad. Der zweite Rotor 4 ist drehfest mit der Nockenwelle verbunden. Der erste Rotor 3 ist lose zwischen dem Stator 2 und dem zweiten Rotor 4 eingelegt.The stator 2nd forms a housing of the camshaft adjuster 1 . The stator 2nd has a drive wheel 5 on. The drive wheel 5 serves to drive the camshaft adjuster 1 starting from the crankshaft of the internal combustion engine using a traction device. The drive wheel is present 5 a sprocket. The second rotor 4th is non-rotatably connected to the camshaft. The first rotor 3rd is loose between the stator 2nd and the second rotor 4th inserted.

Der Stator 2 weist einen Ringabschnitt 6 auf. Der Stator 2 weist Flügel, wie 7, auf, die sich ausgehend von dem Ringabschnitt 6 nach radial innen erstrecken. Der erste Rotor 3 weist einen Ringabschnitt 8 auf. Der erste Rotor 3 weist Flügel, wie 9, auf, die sich ausgehend von dem Ringabschnitt 8 nach radial außen erstrecken. Der Stator 2 und der erste Rotor 3 greifen mit ihren Flügeln 7, 9 ineinander. Der erste Rotor 3 weist Flügel, wie 10, auf, die sich ausgehend von dem Ringabschnitt 8 nach radial innen erstrecken. Der zweite Rotor 4 weist einen Ringabschnitt 11 auf. Der zweite Rotor 4 weist Flügel, wie 12, auf, die sich ausgehend von dem Ringabschnitt 8 nach radial außen erstrecken. Der erste Rotor 3 und der zweite Rotor 4 greifen mit ihren Flügeln 10, 12 ineinander.The stator 2nd has a ring portion 6 on. The stator 2nd has wings, such as 7, which extend from the ring portion 6 extend radially inward. The first rotor 3rd has a ring portion 8th on. The first rotor 3rd has wings, such as 9, which extend from the ring portion 8th extend radially outward. The stator 2nd and the first rotor 3rd grab with their wings 7 , 9 into each other. The first rotor 3rd has wings, such as 10, which extend from the ring portion 8th extend radially inward. The second rotor 4th has a ring portion 11 on. The second rotor 4th has wings, such as 12, extending from the ring portion 8th extend radially outward. The first rotor 3rd and the second rotor 4th grab with their wings 10th , 12th into each other.

Zwischen den Flügeln 7 des Stators 2 und den Flügeln 9 des ersten Rotors 3 sind Druckräume, wie 13, gebildet. Die Druckräume 13 können mit Hydrauliköl beaufschlagt werden, um ein Verdrehen des Stators 2 und des ersten Rotors 3 relativ zueinander zu bewirken. Dabei können der Stator 2 und der erste Rotor 3 zueinander in beide Drehrichtungen zwischen einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage verdreht werden. Damit ist eine Verstellung in einem ersten Teilverstellbereich des Gesamtverstellbereichs des Nockenwellenverstellers 1 ermöglicht. Der erste Teilverstellbereich ist ein früher Verstellbereich. In den Endlagen liegen die Flügel 7 des Stators 2 und die Flügel 9 des ersten Rotors 3 jeweils formschlüssig aneinander an. In der Figur ist die zweite Endlage dargestellt.Between the wings 7 of the stator 2nd and the wings 9 of the first rotor 3rd pressure spaces such as 13 are formed. The pressure rooms 13 hydraulic oil can be applied to prevent the stator from rotating 2nd and the first rotor 3rd to cause relative to each other. The stator 2nd and the first rotor 3rd can be rotated to each other in both directions of rotation between a first end position and a second end position. This is an adjustment in a first partial adjustment range of the total adjustment range of the camshaft adjuster 1 enables. The first partial adjustment range is an early adjustment range. The wings are in the end positions 7 of the stator 2nd and the wings 9 of the first rotor 3rd each form-fitting to each other. The second end position is shown in the figure.

Zwischen den Flügeln 10 des ersten Rotors 3 und den Flügeln 12 des zweiten Rotors 4 sind Druckräume, wie 14, gebildet. Die Druckräume 14 können mit Hydrauliköl beaufschlagt werden, um ein Verdrehen des ersten Rotors 3 und des zweiten Rotors 4 relativ zueinander zu bewirken. Dabei können der erste Rotor 3 und der zweite Rotor 4 zueinander in beide Drehrichtungen zwischen einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage verdreht werden. Damit ist eine Verstellung in einem zweiten Teilverstellbereich des Gesamtverstellbereichs des Nockenwellenverstellers 1 ermönlicht. Der zweite Teilverstellbereich ist ein später Verstellbereich. In den Endlagen liegen die Flügel 10 des ersten Rotors 3 und die Flügel 12 des zweiten Rotors 4 jeweils formschlüssig aneinander an. In der Figur ist die zweite Endlage dargestellt.Between the wings 10th of the first rotor 3rd and the wings 12th of the second rotor 4th pressure spaces such as 14 are formed. The pressure rooms 14 can be charged with hydraulic oil to prevent the first rotor from rotating 3rd and the second rotor 4th to cause relative to each other. The first rotor 3rd and the second rotor 4th can be rotated to each other in both directions of rotation between a first end position and a second end position. This is an adjustment in a second partial adjustment range of the total adjustment range of the camshaft adjuster 1 granted. The second partial adjustment range is a later adjustment range. The wings are in the end positions 10th of the first rotor 3rd and the wings 12th of the second rotor 4th each form-fitting to each other. The second end position is shown in the figure.

Um eine Beaufschlagung der Druckräume 13, 14 mit Hydrauliköl zu steuern, sind vorliegend zwei separate 4/2-Wege-Proportional-Ventile vorgesehen.To pressurize the pressure rooms 13 , 14 To control with hydraulic oil, two separate 4/2-way proportional valves are provided.

In der Spät-Stellung des Nockenwellenverstellers 1 sind der erste Rotor 3 und der zweite Rotor 4 jeweils in ihre erste Endlage verstellt. In der Früh-Stellung des Nockenwellenverstellers 1 sind der erste Rotor 3 und der zweite Rotor 4 jeweils in ihre zweite Endlage verstellt. Die Früh-Stellung des Nockenwellenverstellers 1 ist in der Figur dargestellt.In the late position of the camshaft adjuster 1 are the first rotor 3rd and the second rotor 4th adjusted to their first end position. In the early position of the camshaft adjuster 1 are the first rotor 3rd and the second rotor 4th adjusted to their second end position. The early position of the camshaft adjuster 1 is shown in the figure.

Zwischen der Spät-Stellung und der Früh-Stellung des Nockenwellenverstellers 1 ist eine Mittelstellung vorhanden. In der Mittelstellung ist der erste Rotor 3 in seine erste Endlage und der zweite Rotor 4 in seine zweite Endlage verstellt. Der Nockenwellenversteller 1 ist in der Mittelstellung verriegelbar. Dazu sind der erste Rotor 3 in seine zweite Endlage und der zweite Rotor 4 in seine erste Endlage verriegelbar.Between the late position and the early position of the camshaft adjuster 1 there is a middle position. The first rotor is in the middle position 3rd in its first end position and the second rotor 4th adjusted to its second end position. The camshaft adjuster 1 can be locked in the middle position. For this are the first rotor 3rd in its second end position and the second rotor 4th lockable in its first end position.

Zur Verriegelung des ersten Rotors 3 mit dem Stator 2 ist in einem der Flügel 9 des ersten Rotors 3 ein Verriegelungsbolzen 15 angeordnet. Zur Verriegelung des zweiten Rotors 4 mit dem ersten Rotor 3 ist in einem der Flügel 12 des zweiten Rotors 4 ein Verriegelungsbolzen 16 angeordnet. Die Verriegelungsbolzen 15, 16 sind jeweils zwischen einer Verriegelungsposition und einer Öffnungsposition verlagerbar. Die Verriegelungsbolzen 15, 16 sind jeweils in Richtung ihrer Verriegelungsposition federkraftbeaufschlagt. Eine Verlagerung in die Öffnungsposition kann hydraulisch erfolgen, sobald ein vorbestimmter Druck überstiegen wird.To lock the first rotor 3rd with the stator 2nd is in one of the wings 9 of the first rotor 3rd a locking bolt 15 arranged. To lock the second rotor 4th with the first rotor 3rd is in one of the wings 12th of the second rotor 4th a locking bolt 16 arranged. The locking bolts 15 , 16 can each be shifted between a locking position and an opening position. The locking bolts 15 , 16 are each spring-loaded in the direction of their locking position. A shift to the open position can be carried out hydraulically as soon as a predetermined pressure is exceeded.

Bei einer Verstellung des Nockenwellenverstellers 1 ausgehend von der Mittelstellung kann wahlweise der ersten Rotor 3 in Richtung seiner zweiten Endlage oder der zweite Rotor 4 in Richtung seiner ersten Endlage verdreht werden.When adjusting the camshaft adjuster 1 starting from the middle position, the first rotor can be selected 3rd towards its second end position or the second rotor 4th be turned towards its first end position.

BezugszeichenlisteReference list

11
NockenwellenverstellerCamshaft adjuster
22nd
Statorstator
33rd
erster Rotorfirst rotor
44th
zweiter Rotorsecond rotor
55
Antriebsraddrive wheel
66
RingabschnittRing section
77
Flügelwing
88th
RingabschnittRing section
99
Flügelwing
1010th
Flügelwing
1111
RingabschnittRing section
1212th
Flügelwing
1313
DruckraumPressure room
1414
DruckraumPressure room
1515
VerriegelungsbolzenLocking bolt
1616
VerriegelungsbolzenLocking bolt

Claims (5)

Nockenwellenversteller (1) aufweisend einen antreibbaren Stator (2), welcher mit einem Antriebsrad (5) drehfest verbunden ist, einen relativ zu dem Stator (2) zwischen einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage verdrehbaren ersten Rotor (3) und einen relativ zu dem ersten Rotor (3) zwischen einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage verdrehbaren zweiten Rotor (4) zum Verstellen einer einteiligen Nockenwelle einer Brennkraftmaschine, wobei der zweite Rotor (4) drehfest mit der Nockenwelle verbunden und der erste Rotor (3) verdrehbar zwischen dem Stator (2) und dem zweiten Rotor (4) angeordnet ist, wobei die Nockenwelle mithilfe des Nockenwellenverstellers (1) über einen Gesamtverstellbereich verstellbar ist, der einen ersten Teilverstellbereich und einen zweiten Teilverstellbereich umfasst, wobei die Nockenwelle mithilfe des ersten Rotors (3) über den ersten Teilverstellbereich und mithilfe des zweiten Rotors (4) über den zweiten Teilverstellbereich verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtverstellbereich zwischen dem ersten Teilverstellbereich und dem zweiten Teilverstellbereich eine Zwischenposition aufweist und in der Zwischenposition der erste Rotor (3) und der zweite Rotor (4) in ihre einander zugewandten Endlagen verstellt sind, in welchen Flügel (7) des Stators (2) mit Flügeln (9) des ersten Rotors (3) und Flügel (10) des ersten Rotors (3) mit Flügeln (12) des zweiten Rotors (4) formschlüssig aneinanderliegen, wobei der Nockenwellenversteller (1) in der Zwischenposition verriegelbar ist.Camshaft adjuster (1) having a drivable stator (2) which is connected in a rotationally fixed manner to a drive wheel (5), a first rotor (3) which can be rotated relative to the stator (2) between a first end position and a second end position, and one relative to that first rotor (3) between a first end position and a second end position rotatable second rotor (4) for adjusting a one-piece camshaft of an internal combustion engine, the second rotor (4) being connected in a rotationally fixed manner to the camshaft and the first rotor (3) being rotatable between the stator (2) and the second rotor (4), the camshaft being adjustable with the aid of the camshaft adjuster (1) over a total adjustment range which comprises a first partial adjustment range and a second partial adjustment range, the camshaft using the first rotor (3) over the first partial adjustment range and using the second rotor (4) can be adjusted via the second partial adjustment range, characterized in that the total adjustment range between the first partial adjustment range and the second partial adjustment range has an intermediate position and in the intermediate position the first rotor (3) and the second rotor (4) face one another End positions are adjusted in which vanes (7) of the stator (2) with vanes (9) of the first rotor (3) and vanes (10) of the first rotor (3) with vanes (12) of the second rotor (4) are in a form-fitting manner , wherein the camshaft adjuster (1) can be locked in the intermediate position. Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenwellenversteller (1) zum Verriegeln des ersten Rotors (3) eine erste Verriegelungseinrichtung (15) und zum Verriegeln des zweiten Rotors (4) eine zweite Verriegelungseinrichtung (16) aufweist.Camshaft adjuster (1) after Claim 1 characterized in that the camshaft adjuster (1) has a first locking device (15) for locking the first rotor (3) and a second locking device (16) for locking the second rotor (4). Nockenwellenversteller (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Stator (2) und dem ersten Rotor (3) erste hydraulische Druckräume (13) und zwischen dem ersten Rotor (3) und dem zweiten Rotor (4) zweite hydraulische Druckräume (14) angeordnet sind und die ersten Druckräume (13) mithilfe eines ersten Ventils und die zweiten Druckräume (14) mithilfe eines zweiten Ventils ansteuerbar sind.Camshaft adjuster (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that between the stator (2) and the first rotor (3) first hydraulic pressure chambers (13) and between the first rotor (3) and the second rotor (4) second hydraulic pressure chambers (14) are arranged and the first pressure chambers (13) can be controlled with the aid of a first valve and the second pressure chambers (14) with the aid of a second valve. Nockenwellenversteller (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilverstellbereich ein früher Verstellbereich und der zweite Teilverstellbereich ein später Verstellbereich ist.Camshaft adjuster (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first partial adjustment range is an early adjustment range and the second partial adjustment range is a later adjustment range. Nockenwellenversteller (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtverstellbereich zwischen dem ersten Teilverstellbereich und dem zweiten Teilverstellbereich eine Zwischenposition aufweist und bei einer Verstellung ausgehend von der Zwischenposition wahlweise eine Verstellung in den ersten Teilverstellbereich oder in den zweiten Teilverstellbereich erfolgt.Camshaft adjuster (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the total adjustment range between the first partial adjustment range and the second partial adjustment range has an intermediate position and, in the case of an adjustment based on the intermediate position, an adjustment is optionally made in the first partial adjustment range or in the second partial adjustment range.
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DE102012206562A1 (en) 2012-04-20 2013-10-24 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Vane type hydraulic camshaft adjuster for use in internal combustion engine to vary e.g. control times of combustion chamber valves, has chambers in power flow from drive element to output element connected into or disconnected from flow

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