DE102017111949A1 - Electromechanical camshaft adjuster - Google Patents

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Abstract

Ein elektromechanischer Nockenwellenversteller weist einen zur Betätigung eines Stellgetriebes (2) vorgesehenen Elektromotor (3) auf, welcher in einem Normalmodus sowie in einem Notlaufmodus betreibbar ist und eine im Notlaufmodus mittels eines magnetfeldsensiblen Schalters (24) aktivierbare Zusatzwicklung (18,19) aufweist.An electromechanical camshaft adjuster has an electric motor (3) provided for actuating an adjusting gear (2), which is operable in a normal mode and in an emergency mode and has an auxiliary winding (18, 19) which can be activated in the emergency mode by means of a magnetic-field-sensitive switch (24).

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromechanischen, in einem Normalmodus sowie in einem Notlaufmodus betreibbaren Nockenwellenversteller nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electromechanical camshaft adjuster which can be operated in a normal mode and in an emergency mode according to the preamble of claim 1.

Ein derartiger Nockenwellenversteller ist beispielsweise aus der EP 1 836 764 B1 bekannt. Ein Notlaufmodus dieses Nockenwellenverstellers dient dazu, das gesamte Nockenwellenverstellsystem in eine Sicherheitsposition zu verfahren. Wird vom Normallaufbetrieb, das heißt Normalmodus, in den Notlaufmodus geschaltet, so wird im Elektromotor des Nockenwellenverstellers ein Bremsmoment erzeugt, durch welches das Nockenwellenverstellsystem in die Sicherheitsposition verfahren wird.Such a camshaft adjuster is for example from the EP 1 836 764 B1 known. An emergency mode of this camshaft adjuster serves to move the entire camshaft adjusting system into a safety position. If normal operation, that is to say normal mode, is switched to the emergency mode, a braking torque is generated in the electric motor of the camshaft adjuster, by means of which the camshaft adjusting system is moved into the safety position.

Die DE 102 57 706 A1 offenbart einen Nockenwellenversteller mit elektrischem Antrieb, wobei ein Abbremsen einer Verstellwelle durch Kurzschlußbremsung eines Verstellmotors möglich ist.The DE 102 57 706 A1 discloses a camshaft adjuster with electric drive, wherein a deceleration of an adjusting shaft by short-circuit braking of a variable displacement motor is possible.

Die DE 10 2004 043 548 B4 offenbart einen Nockenwellenversteller, welcher einen rastenden Freilauf umfasst, mit dessen Hilfe eine Notlaufposition anfahrbar sowie konstant haltbar sein soll.The DE 10 2004 043 548 B4 discloses a camshaft adjuster, which comprises a latching freewheel, with the help of an emergency running position to be approachable and constant durable.

Die DE 10 2014 223 361 A1 beschreibt einen Elektromotor mit einem Leistungsmodul, wobei bei einem Defekt des Leistungsmoduls eine Verarbeitungseinheit einen Notlauf-Ansteuermodus erzeugen soll.The DE 10 2014 223 361 A1 describes an electric motor with a power module, wherein in case of a defect of the power module, a processing unit is to generate a limp home drive mode.

Bei nicht ordnungsgemäßer Funktion eines elektrischen Nockenwellenverstellers sollte dieser idealerweise über eine Notlauffunktion verfügen, welche sicherstellt, dass eine Verstellposition angefahren wird, in der der Verbrennungsmotor lauffähig bleibt. Die Aktivierung einer Notlauffunktion kann grundsätzlich durch selbstaktivierende Mechanismen, durch aktiv geschaltete Mechanismen oder durch permanent aktive Mechanismen erfolgen. Hierbei können, insbesondere im Zusammenspiel mit einem Freilauf, neben fluidtechnisch oder elektrisch erzeugten Antriebs- oder Bremsmomenten auch Trägheitsmomente oder Nockenwellenwechselmomente genutzt werden. Je nach gewünschter Einstellung eines Nockenwellenverstellers im Notlaufmodus ist eine Auslegung des Verstellers einschließlich Stellgetriebes derart möglich, dass die Verstellung in Richtung Notlaufposition ohne externe Energiezufuhr erfolgt. Dies gilt insbesondere bei einer Verstellung in Richtung „spät“ im Fall einer Störung des Normalmodus. In anderen Fällen ist dagegen eine aktive Energiezufuhr zum Nockenwellenversteller nötig, um eine Notlaufposition zu erreichen. Um auch komplette Ausfälle von Steuer- und Antriebskomponenten abzudecken, ist eine Redundanz mehrerer Komponenten des elektrischen Nockenwellenverstellers erforderlich.In the event of improper functioning of an electric camshaft adjuster, it should ideally have an emergency running function which ensures that an adjustment position is approached in which the internal combustion engine remains able to run. The activation of an emergency function can basically be carried out by self-activating mechanisms, by actively switched mechanisms or by permanently active mechanisms. Here, in particular in interaction with a freewheel, in addition to fluid-technically or electrically generated drive or braking torques and moments of inertia or camshaft alternating torques can be used. Depending on the desired setting of a camshaft adjuster in the emergency mode, a design of the adjuster including adjusting gear is possible such that the adjustment is in the direction of emergency position without external power supply. This applies in particular to an adjustment in the direction of "late" in the event of a malfunction of the normal mode. In other cases, however, an active power supply to the camshaft adjuster is necessary in order to achieve a limp home position. To cover also complete failures of control and drive components, a redundancy of several components of the electric camshaft adjuster is required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringem apparativen Aufwand einen Notlaufmodus eines elektromechanischen Nockenwellenverstellers, in welchem eine aktive Energiezufuhr gegeben ist, zu ermöglichen.The invention is based on the object with little equipment expense an emergency operation mode of an electromechanical camshaft adjuster, in which an active power supply is given to allow.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen elektromechanischen Nockenwellenversteller mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Nockenwellenverstellers gemäß Anspruch 8. Im Folgenden im Zusammenhang mit dem Betriebsverfahren erläuterte Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung gelten sinngemäß auch für die Vorrichtung, das heißt den Nockenwellenversteller, und umgekehrt.This object is achieved by an electromechanical camshaft adjuster with the features of claim 1 and by a method for operating such a camshaft adjuster according to claim 8. In the following in connection with the operating method explained advantages and embodiments of the invention apply mutatis mutandis to the device, that is the camshaft adjuster, and vice versa.

Der Nockenwellenversteller umfasst in an sich bekannter Grundkonzeption einen Elektromotor und ein durch diesen betätigbares Stellgetriebe. Der Elektromotor ist in einem Normalmodus und in einem Notlaufmodus betreibbar. Erfindungsgemäß weist der Elektromotor mindestens eine im Notlaufmodus mittels eines magnetfeldsensiblen Schalters, insbesondere Hallsensors, aktivierbare Zusatzwicklung auf, womit der Elektromotor passiv kommutierbar ist. Der Normalmodus unterscheidet sich vom Notlaufmodus folgendermaßen:

  • - Im Normalmodus wird der Elektromotor mittels einer Steuereinheit elektronisch kommutiert,
  • - Im Notlaufmodus, das heißt bei Störung des Normalmodus, wird mindestens eine unabhängig von der Steuereinheit mit elektrischer Energie in Form von Gleichstrom versorgte Zusatzwicklung des Elektromotors passiv kommutiert.
The camshaft adjuster comprises, in a basic concept known per se, an electric motor and an actuating gear which can be actuated by the latter. The electric motor is operable in a normal mode and in an emergency mode. According to the invention, the electric motor has at least one additional winding which can be activated in the emergency mode by means of a magnetic-field-sensitive switch, in particular a Hall sensor, whereby the electric motor can be commutated passively. The normal mode differs from the emergency mode as follows:
  • In the normal mode, the electric motor is electronically commutated by means of a control unit,
  • - In the emergency mode, that is, in case of failure of the normal mode, at least one independent of the control unit with electrical energy in the form of DC powered auxiliary winding of the electric motor is commutated passively.

Mit dieser Gestaltung wird erreicht, dass der Elektromotor auch bei einem vollständigen Ausfall der Steuereinheit funktionsfähig bleibt. Die Zuleitungen von der Steuereinheit zu den im Normalmodus zu bestromenden Wicklungen des Elektromotors sind vorzugsweise von den Zuleitungen, welche im Notlaufmodus mit elektrischer Energie in Form von Gleichstrom versorgt werden, räumlich getrennt.With this design it is achieved that the electric motor remains functional even with a complete failure of the control unit. The supply lines from the control unit to the windings of the electric motor to be energized in the normal mode are preferably spatially separated from the supply lines, which are supplied with electrical energy in the form of direct current in emergency mode.

Der magnetfeldsensible Schalter, welcher im Notlaufmodus zum Einsatz kommt, ist von einer Rotorlagesensorik, die im Normalmodus des Elektromotors genutzt wird, unabhängig.The magnetic field-sensitive switch, which is used in the emergency mode, is independent of a rotor position sensor system that is used in the normal mode of the electric motor.

Bei dem Elektromotor des Nockenwellenverstellers handelt es sich vorzugsweise um einen bürstenlosen Gleichstrommotor, insbesondere einen Innenläufermotor mit permanentmagneterregtem Rotor. Der Rotor des Elektromotors ist vorzugsweise konzentrisch zur Rotationsachse der zu verstellenden Nockenwelle angeordnet.The electric motor of the camshaft adjuster is preferably a brushless DC motor, in particular an internal rotor motor with a permanent magnet-excited rotor. The rotor of the electric motor is preferably arranged concentrically to the axis of rotation of the camshaft to be adjusted.

Das im Notlaufmodus durch den Elektromotor erzeugbare Antriebsmoment ist einerseits geringer als das im Normalmodus erzeugbare Antriebsmoment, andererseits jedoch ausreichend groß, um den gewünschten Verstellvorgang durchzuführen. Der Verstellvorgang im Notlaufmodus kann, je nach Auslegung des Nockenwellenverstellers, in jeder beliebigen Richtung erfolgen. Beispielsweise erfolgt durch antreibende Momente des Elektromotors eine Verstellung in Richtung Frühanschlag oder durch verzögernde Momente des Elektromotors eine Verstellung in Richtung Spätanschlag. The drive torque which can be generated by the electric motor in the emergency mode is, on the one hand, lower than the drive torque which can be generated in the normal mode, but, on the other hand, is sufficiently large to carry out the desired adjustment process. The adjustment process in the emergency mode can be done in any direction, depending on the design of the camshaft adjuster. For example, an adjustment in the direction of early stop or by delaying moments of the electric motor, an adjustment in the direction of late stop by driving the electric motor.

In konstruktiv besonders einfacher Weise kann der Elektromotor eine einzige Zusatzwicklung aufweisen, welche im Notlaufmodus bestromt wird. Ebenso sind zum Beispiel Bauformen des Elektromotors mit genau zwei, sich diametral gegenüberliegenden Zusatzwicklungen realisierbar.In a structurally particularly simple manner, the electric motor may have a single additional winding, which is energized in emergency mode. Likewise, for example, designs of the electric motor with exactly two, diametrically opposite auxiliary windings can be realized.

Die Motorwelle des Elektromotors kann mit einer Verstellwelle des Stellgetriebes fest oder über eine Ausgleichskupplung und/oder über eine zusätzliche Getriebestufe gekoppelt sein. Das Stellgetriebe des elektromechanischen Nockenwellenverstellers ist vorzugsweise als Dreiwellengetriebe, insbesondere Wellgetriebe, ausgebildet.The motor shaft of the electric motor can be coupled to an adjusting shaft of the adjusting gear fixed or via a compensating coupling and / or via an additional gear stage. The actuating mechanism of the electromechanical camshaft adjuster is preferably designed as a three-shaft transmission, in particular a corrugated transmission.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:

  • 1 einen elektromechanischen Nockenwellenversteller in schematisierter Darstellung,
  • 2 in einem Notlaufmodus zu betätigende Komponenten des Nockenwellenverstellers nach 1,
  • 3 einen Verstellvorgang im Notlaufmodus des Nockenwellenverstellers.
An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Herein show:
  • 1 an electromechanical camshaft adjuster in a schematic representation,
  • 2 in a run-flat mode actuated components of the camshaft adjuster after 1 .
  • 3 an adjustment in the emergency mode of the camshaft adjuster.

Ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichneter elektromechanischer Nockenwellenversteller umfasst ein als Dreiwellengetriebe ausgebildetes Stellgetriebe 2, nämlich ein Wellgetriebe, sowie einen Elektromotor 3. Eine Motorwelle 4 des Elektromotors 3 ist mit einer Verstellwelle des Stellgetriebes 2, optional über eine Ausgleichskupplung, drehfest gekoppelt. Ein Getriebegehäuse 5 des Stellgetriebes 2 ist fest mit einem Antriebsrad 6 in Form eines Ketten- oder Riemenrades verbunden. Alternativ ist das Getriebegehäuse beispielsweise mittels eines Stirnradgetriebes antreibbar. Das mit 7 bezeichnete Ausgangselement des Stellgetriebes 2 ist mit einer zu verstellenden Nockenwelle 8 verbunden. Die gemeinsame Mittelachse des Stellgetriebes 2 und des Elektromotors 3, welche mit der Rotationsachse der Nockenwelle 8 identisch ist, ist mit M bezeichnet.A total with the reference numeral 1 characterized electromechanical camshaft adjuster comprises a trained as a three-shaft transmission actuating gear 2 namely, a wave gear, and an electric motor 3 , A motor shaft 4 of the electric motor 3 is with an adjusting shaft of the adjusting gear 2 , optionally via a compensating coupling, rotatably coupled. A gearbox 5 of the adjusting gear 2 is fixed with a drive wheel 6 connected in the form of a chain or pulley. Alternatively, the gear housing, for example by means of a spur gear drivable. The designated 7 output element of the actuating gear 2 is with a camshaft to be adjusted 8th connected. The common center axis of the adjusting gear 2 and the electric motor 3 , which coincide with the axis of rotation of the camshaft 8th is identical, is denoted by M.

Der Elektromotor 3 ist in einem Normalmodus in an sich bekannter Weise als bürstenloser Gleichstrommotor betreibbar, wobei bestrombare Wicklungen 9 des Elektromotors 3 über Leitungen 10, von welchen in 1 lediglich eine einzige dargestellt ist, an eine Steuereinheit 11 angeschlossen sind. Das Gehäuse des Elektromotors 3 ist mit 12, der Rotor des Elektromotors 3 mit 13 bezeichnet. Eine Sensorik zur Detektion der Rotorlage im Normalmodus ist in den Figuren nicht dargestellt. Sobald beispielsweise diese Rotorlagesensorik defekt oder eine Leitung 10 unterbrochen ist, ist der Elektromotor 3 nicht mehr im Normalmodus betreibbar.The electric motor 3 is operable in a conventional manner in a conventional manner as a brushless DC motor, wherein energizable windings 9 of the electric motor 3 via lines 10 of which in 1 only one is shown to a control unit 11 are connected. The housing of the electric motor 3 is with 12 , the rotor of the electric motor 3 With 13 designated. A sensor system for detecting the rotor position in normal mode is not shown in the figures. Once, for example, this rotor position sensor is defective or a line 10 is interrupted, is the electric motor 3 no longer operable in normal mode.

Im Falle einer solchen Störung des Normalmodus wird eine Energieversorgungseinheit 14, welche als Gleichstromquelle ausgebildet ist, über eine Wirkverbindung 15 in Funktion gesetzt. Die Wirkverbindung 15 stellt hierbei eine datentechnische Verbindung zwischen der Steuereinheit 11 und der Energieversorgungseinheit 14 her und ist derart gestaltet, dass sie die Energieversorgungseinheit 14 im inaktiven Zustand hält, solange die Steuereinheit 11 funktionsfähig und der Normalmodus des Elektromotors 3 aktiv ist.In case of such a disturbance of the normal mode becomes a power supply unit 14 , which is designed as a DC power source, via an operative connection 15 put into function. The active compound 15 in this case represents a data connection between the control unit 11 and the power supply unit 14 and is designed to be the power supply unit 14 in the inactive state, as long as the control unit 11 functional and the normal mode of the electric motor 3 is active.

Von der Energieversorgungseinheit 14 gehen Leitungen 16, 17 aus, die von den Leitungen 10, das heißt den Phasenanschlüssen des Elektromotors 3, getrennt sind. Ein Kabelbruch im Bereich der Leitungen 10 ist somit für die Funktionsfähigkeit der Energieversorgungseinheit 14 ohne Belang.From the power supply unit 14 go lines 16 . 17 from the wires 10 that is, the phase terminals of the electric motor 3 , are separated. A cable break in the area of the cables 10 is thus for the functionality of the power supply unit 14 irrelevant.

Über die Leitungen 16, 17 sind Zusatzwicklungen 18, 19 bestrombar, um in einem Notlaufmodus des Elektromotors 3 ein Drehmoment auf die Motorwelle 4 aufzubringen. Bei diesem Drehmoment kann es sich um ein beschleunigendes oder ein bremsendes Drehmoment handeln.Over the lines 16 . 17 are additional windings 18 . 19 can be energized to run in an emergency mode of the electric motor 3 a torque on the motor shaft 4 applied. This torque may be an accelerating or a braking torque.

Die Zusatzwicklungen 18, 19 befinden sich auf Statorzähnen 20, 21 des Elektromotors 3. Weitere Statorzähne 22 sind nicht mit Zusatzwicklungen umwickelt. Insgesamt sind im skizzierten Ausführungsbeispiel, wie aus den 2 und 3 hervorgeht, sechs Statorzähne 20, 21, 22 vorhanden, wobei sich die beiden mit Zusatzwicklungen 18, 19 umwickelten Statorzähne 20, 21 diametral gegenüberliegen. In der in 1 schematisch dargestellten Bauform sind die für den Notlauf vorgesehenen Zusatzwicklungen 18, 19 von den im normalen, ungestörten Betrieb verwendeten Wicklungen 9 räumlich getrennt, nämlich in Axialrichtung des Elektromotors 3 versetzt. Alternativ sind Bauformen realisierbar, bei welchen verschiedene, für den Notlauf beziehungsweise für den Normalbetrieb vorgesehene Wicklungen übereinander oder ineinander auf ein und demselben Statorzahn gewickelt sind.The additional windings 18 . 19 are located on stator teeth 20 . 21 of the electric motor 3 , Further stator teeth 22 are not wrapped with additional windings. Overall, in the sketched embodiment, as from the 2 and 3 shows six stator teeth 20 . 21 . 22 present, with the two with additional windings 18 . 19 wrapped stator teeth 20 . 21 diametrically opposed. In the in 1 schematically illustrated design are provided for emergency auxiliary windings 18 . 19 from the windings used in normal, undisturbed operation 9 spatially separated, namely in the axial direction of the electric motor 3 added. Alternatively, designs can be realized in which various windings intended for emergency operation or for normal operation are wound one above the other or into one another on one and the same stator tooth.

Der Rotor 13 ist mit Permanentmagneten 23 bestückt; die Drehrichtung des Rotors 13 ist in 2 mit D angegeben. In den 2 und 3 ist die Lage der Südpole S und Nordpole N der Permanentmagneten 23, bei welchen es sich beispielsweise um Seltenerdmagneten handelt, skizziert.The rotor 13 is with permanent magnets 23 stocked; the direction of rotation of the rotor 13 is in 2 indicated by D. In the 2 and 3 is the Location of the South Pole S and north poles N the permanent magnet 23 , which are, for example, rare earth magnets sketched.

Abhängig von der Lage des Rotors 13 wird ein Schalter 24 betätigt, welcher fest im Motorgehäuse 12 angeordnet und als Hallsensor ausgebildet ist. Abweichend von der symbolisierten Darstellung nach 1 kann zusätzlich auch die Energieversorgungseinheit 14 innerhalb des Motorgehäuses 12 angeordnet sein.Depending on the position of the rotor 13 becomes a switch 24 operated, which firmly in the motor housing 12 arranged and designed as a Hall sensor. Deviating from the symbolized representation 1 can additionally also the power supply unit 14 inside the motor housing 12 be arranged.

Der Schalter 24 ermöglicht eine passive Kommutierung des Elektromotors 3 im Notlaufmodus. Zeitlich aufeinander folgende Zustände Z1, Z2, Z3, Z4 des Elektromotors 3 im Notlaufmodus sind in 3 veranschaulicht. Abweichend vom skizzierten Ausführungsbeispiel, in welchem der Elektromotor 3 sechs Statorzähne 20,21, 22 aufweist, sind auch Bauformen mit einer anderen Anzahl an Statorzähnen realisierbar.The desk 24 allows passive commutation of the electric motor 3 in emergency mode. Time sequential states Z1 . Z2 . Z3 . Z4 of the electric motor 3 in runflat mode are in 3 illustrated. Notwithstanding the outlined embodiment, in which the electric motor 3 six stator teeth 20 . 21 . 22 has, also designs with a different number of stator teeth can be realized.

Im Zustand Z1 rotiert der Rotor 13 in Drehrichtung D, das heißt im Uhrzeigersinn, bezogen auf die Ansicht nach den 2 und 3. Diese Drehrichtung D bleibt bis zum Zustand Z4 unverändert. Der Schalter 24 ist derart angeordnet, dass er auf das rotierende Magnetfeld des Rotors 13 reagiert und in den Zuständen Z1, Z2 die Zusatzwicklungen 18, 19 mit Strom versorgt. Der im Rotor 13 angeordnete Südpol S, welcher der Zusatzwicklung 18 direkt gegenüber liegt, wird in diesem Zustand vom Statorzahn 20 abgestoßen, so dass der Rotor 13 bei seinem Übergang vom Zustand Z1 zum Zustand Z2 eine Beschleunigung erfährt. Bei weiterer Rotation des Rotors 13 wird der die Zusatzwicklung 18 einschließende Stromkreis, wiederum ausgelöst durch den Schalter 24, geöffnet, wobei sich der Rotor 13 über die Zustände Z3 und Z4 weiterdreht, bis erneut der Zustand Z1 eingenommen ist. Dieser Vorgang setzt sich fort, bis das Stellgetriebe 2 eine Anschlagposition erreicht hat. Diese Anschlagposition wird auch als Basisposition des Nockenwellenverstellers 1 bezeichnet und kann durch Bestromung der Zusatzwicklungen 18, 19 gehalten werden. Alternativ ist es möglich, das Stellgetriebe 2, nachdem im Notlaufmodus der Anschlag erreicht wurde, durch eine mechanische Verriegelung in der Basisposition zu halten.In condition Z1 rotates the rotor 13 in the direction of rotation D , that is, clockwise, based on the view of the 2 and 3 , This direction of rotation D stays up to the state Z4 unchanged. The desk 24 is arranged to be responsive to the rotating magnetic field of the rotor 13 reacts and in states Z1 . Z2 the additional windings 18 . 19 powered. The one in the rotor 13 arranged south pole S , which is the additional winding 18 is directly opposite, is in this state of the stator tooth 20 repelled, leaving the rotor 13 at his transition from the state Z1 to the state Z2 experiencing an acceleration. Upon further rotation of the rotor 13 is the additional winding 18 enclosing circuit, in turn triggered by the switch 24 , opened, leaving the rotor 13 about the states Z3 and Z4 continue to turn, until again the state Z1 is taken. This process continues until the actuating gear 2 has reached a stop position. This stop position is also used as the base position of the camshaft adjuster 1 referred to and can by energizing the auxiliary windings 18 . 19 being held. Alternatively, it is possible the actuating gear 2 After the stop has been reached in the emergency mode, hold it in the base position by a mechanical lock.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
NockenwellenverstellerPhaser
22
Stellgetriebeactuating mechanism
33
Elektromotorelectric motor
44
Motorwellemotor shaft
55
Getriebegehäusegearbox
66
Antriebsraddrive wheel
77
Ausgangselementoutput element
88th
Nockenwellecamshaft
99
Wicklungwinding
1010
Leitungmanagement
1111
Steuereinheitcontrol unit
1212
Gehäusecasing
1313
Rotorrotor
1414
EnergieversorgungseinheitPower supply unit
1515
Wirkverbindungoperatively connected
1616
Leitungmanagement
1717
Leitungmanagement
1818
Zusatzwicklungauxiliary winding
1919
Zusatzwicklungauxiliary winding
2020
Statorzahnstator tooth
2121
Statorzahnstator tooth
2222
Statorzahnstator tooth
2323
Permanentmagnetpermanent magnet
2424
Schalter switch
MM
Mittelachse, RotationsachseCentral axis, axis of rotation
NN
NordpolNorth Pole
DD
Drehrichtungdirection of rotation
SS
SüdpolSouth Pole
Z1...Z4Z1 ... Z4
ZustandStatus

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1836764 B1 [0002]EP 1836764 B1 [0002]
  • DE 10257706 A1 [0003]DE 10257706 A1 [0003]
  • DE 102004043548 B4 [0004]DE 102004043548 B4 [0004]
  • DE 102014223361 A1 [0005]DE 102014223361 A1 [0005]

Claims (10)

Elektromechanischer Nockenwellenversteller, mit einem zur Betätigung eines Stellgetriebes (2) vorgesehenen Elektromotor (3), welcher in einem Normalmodus sowie in einem Notlaufmodus betreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (3) mindestens eine im Notlaufmodus mittels eines magnetfeldsensiblen Schalters (24) aktivierbare Zusatzwicklung (18,19) aufweist.Electromechanical camshaft adjuster, with an electric motor (3) provided for operating an adjusting gear (2), which is operable in a normal mode and in an emergency mode, characterized in that the electric motor (3) can be activated in at least one emergency mode by means of a magnetic-field-sensitive switch (24) Additional winding (18,19) has. Nockenwellenversteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetfeldsensible Schalter (24) als Hallsensor ausgebildet ist.Camshaft adjuster after Claim 1 , characterized in that the magnetic field sensitive switch (24) is designed as a Hall sensor. Nockenwellenversteller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (3) als Innenläufermotor mit permanentmagneterregtem Rotor (13) ausgebildet ist.Camshaft adjuster after Claim 1 or 2 , characterized in that the electric motor (3) is designed as an internal rotor motor with a permanent magnet excited rotor (13). Nockenwellenversteller nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (3) genau zwei, sich diametral gegenüberliegende Zusatzwicklungen (18,19) aufweist.Camshaft adjuster after Claim 3 , characterized in that the electric motor (3) has exactly two, diametrically opposite auxiliary windings (18,19). Nockenwellenversteller nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass genau ein Statorzahn (20) des Elektromotors (3) mit einer Zusatzwicklung (18) umwickelt ist.Camshaft adjuster after Claim 3 , characterized in that exactly one stator tooth (20) of the electric motor (3) with an additional winding (18) is wrapped. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (3) als bürstenloser Gleichstrommotor ausgebildet ist.Camshaft adjuster according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the electric motor (3) is designed as a brushless DC motor. Nockenwellenversteller nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (3) eine Motorwelle (4) aufweist, welche über ein als Dreiwellengetriebe ausgebildetes Stellgetriebe (2) mit einer zu verstellenden Nockenwelle (8) gekoppelt ist.Camshaft adjuster according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the electric motor (3) has a motor shaft (4), which is coupled via a designed as a three-shaft transmission actuating gear (2) with a camshaft to be adjusted (8). Verfahren zum Betrieb eines einen Elektromotor (3) und ein durch diesen betätigbares Stellgetriebe (2) aufweisenden Nockenwellenverstellers (1), mit folgenden Merkmalen: - In einem Normalmodus wird der Elektromotor (3) mittels einer Steuereinheit (11) elektronisch kommutiert, - bei Störung des Normalmodus wird ein Notlaufmodus aktiviert, in welchem mindestens eine unabhängig von der Steuereinheit (11) mit Gleichstrom versorgte Zusatzwicklung (18,19) des Elektromotors (3) passiv kommutiert wird.Method for operating a camshaft adjuster (1) having an electric motor (3) and an actuating gear (2) which can be actuated by the latter, having the following features: In a normal mode, the electric motor (3) is electronically commutated by means of a control unit (11), - In case of failure of the normal mode, an emergency mode is activated in which at least one independent of the control unit (11) supplied with DC auxiliary winding (18,19) of the electric motor (3) is commutated passively. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Notlaufmodus eine Verstellung des Stellgetriebes (2) in Richtung Frühanschlag erfolgt.Method according to Claim 8 , characterized in that in the emergency mode, an adjustment of the adjusting gear (2) takes place in the direction of early stop. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Notlaufmodus eine Verstellung des Stellgetriebes (2) in Richtung Spätanschlag erfolgt.Method according to Claim 8 , characterized in that in the emergency mode, an adjustment of the adjusting gear (2) takes place in the direction of late stop.
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