WO2015039653A1 - Multi-lock for a camshaft adjuster, and method for operating a camshaft adjuster - Google Patents

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WO2015039653A1
WO2015039653A1 PCT/DE2014/200321 DE2014200321W WO2015039653A1 WO 2015039653 A1 WO2015039653 A1 WO 2015039653A1 DE 2014200321 W DE2014200321 W DE 2014200321W WO 2015039653 A1 WO2015039653 A1 WO 2015039653A1
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WO
WIPO (PCT)
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rotor
hydraulic
locking
stator
camshaft adjuster
Prior art date
Application number
PCT/DE2014/200321
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German (de)
French (fr)
Inventor
Dirk Heintzen
Michael Busse
Gerhard Scheidig
Original Assignee
Schaeffler Technologies Gmbh & Co. 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
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Publication of WO2015039653A1 publication Critical patent/WO2015039653A1/en

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    • 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
    • F01L1/344—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 changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442—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 changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L2001/3445—Details relating to the hydraulic means for changing the angular relationship
    • F01L2001/34453—Locking means between driving and driven members
    • F01L2001/34463—Locking position intermediate between most retarded and most advanced positions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01L2001/3445—Details relating to the hydraulic means for changing the angular relationship
    • F01L2001/34453—Locking means between driving and driven members
    • F01L2001/34466—Locking means between driving and driven members with multiple locking devices

Definitions

  • the invention relates to etnen hydraulic camshaft adjuster of the vane type, with a stator and with a rotor rotatably in normal operation rotatably arranged therein, the rotor and the stator arranged between them, at least two separate by a rotor-fixed wings workrooms.
  • working chambers formed by a hydraulic power supply device such as an oil pump
  • hydraulic fluid such as oil
  • a camshaft phaser for a camshaft in a motor vehicle such as a car for a truck or a similar commercial vehicle, is already known with a combustion engine.
  • the invention also relates to a method for locking a rotor of a hydraulic camshaft adjuster relative to a stator of the camshaft adjuster.
  • Previous center locking concepts or end stop concepts always allow only a defined starting position. In modern internal combustion engines / engines, however, depending on the starting state of the engine, different starting positions may be necessary, which was previously not possible or not possible. While it was previously known, either in an early or a late or intermediate position, namely the central vegetation. ertion. verTiegeln the camshaft adjuster, should now at least two or better three locking positions can be achieved An appropriate Anateu réelle is also desired
  • a camshaft adjuster is to be made available which, in the starting position, controlled by the control electronics of the engine, can assume a desired of at least two locking positions.
  • the active pressure accumulator is arranged below an axis of rotation of a camshaft which can be connected to the rotor.
  • the term “below” means such an arrangement, which is defined by gravity.
  • the active pressure accumulator has a storage space for hydraulic means, such as oil, which can be made smaller, for example by means of a deformable piston, from which the hydraulic medium can be brought into the interior of a rotor via a pressure medium line. for example, through the interior of the camshaft
  • an outlet of the storage space, and preferably also the storage space itself, below an output of the pressure medium line, approximately below a lower edge of the camshaft, in particular in the region of the supply of the hydraulic fluid to the camshaft, arranged in this way can be a breather of the active pressure accumulator can be prevented and forced a quick start of the adjustment kinematics
  • the storage space has a volume V t , which is greater than the volume Vmung the line route from the outlet of the storage space to the workrooms plus the volume V v cr> o * r ** r of the work spaces is in this way is ensured that there is always enough oil for a rotation of the rotor relative to the stator or the Vemegelungspm- retract-Verhindem, even if the internal combustion engine is not running
  • the oil line between the active accumulator and the adjuster should be as short as possible, since a low Volume of oil that makes the line faster to fill. For the rest of the lubrication system, the line should be isolated during engine startup. Z B by means of a check valve in the actual inflow.
  • a central valve is inserted into the rotor through which hydraulic means of the active pressure accumulator the work spaces and / or designed for receiving the locking pin backdrop can be fed.
  • a rotation of the rotor can be forced thereby and on the other hand a skipping of a locking position, such as the center locking position.
  • a skipping of a locking position such as the center locking position.
  • one of these locking pms is mounted so that it can be retracted into a further link, wherein the links are separated from one another.
  • This further backdrop can be a late-locking link or a spring-locking link, ie a late-locking position or an early-locking position.
  • the center locking position is also understood as MLP (Mtdiock position), wherein the position determined by the Spötverriegelungsposition as a retarded position
  • MLP Meltdiock position
  • the Early Node Position can also be referred to as Advance Position
  • An advantageous embodiment is characterized in that the rotor rotates relative to the stator in an early and / or late and / or middle position over the locking pins can be fixed.
  • the rotor in a rotated at least 5 degrees from the Spatposition position on the stator is rotatably locked or locked
  • the invention also relates to a method for locking a rotor of a hydraulic camshaft adjuster relative to a stator of the camshaft adjuster, wherein at least one locking pin of the rotor to the stator in a center position and additionally in an early or Spatposition is lockable and a hydraulic means of one for filling used by working chambers between the rotor and the stator hydraulic means supply separate active pressure accumulator for acting on a longitudinal movement of the locking pin is used
  • the hydraulic means of the active pressure memory is used to act on a rotational movement of the rotor and / or to prevent the retraction of the locking pin or multiple locking pins in a Mrttenvemegelungskulisse.
  • a camshaft phaser design is presented, which allows two or more locking positions, and a strategy presented in the engine control unit, which allows by using an active pressure accumulator a change in position at engine start. Unlocking problems, such as occur with cam phasers that use a single conical pin, are prevented.
  • the use of two Verriegelungspms is advantageous, even if there is always a minimum game remains.
  • the locking pins can be distributed over the circumference.
  • the locking pins should not face each other by exactly 180 degrees, as otherwise disadvantages would occur if the locking play is too great. This is due to the fact that the manufacturing tolerances add up. Nevertheless, the two nailing pins should at least have a certain absorbency from each other over the circumference.
  • One of these two locking pms can continue to lock into a locking lip which lies at the late stop of the adjustment range, or alternatively, the other locking pin can lock into a locking slide which lies at the early stop of the adjustment range.
  • the supply of hydraulic fluid, for example the oil supply, to the center locking linkage is controlled by a 5/5-way valve.
  • the oil supply to the late-locking mechanism is controlled by a so-called A-chamber of the phaser. This would also be possible for the locking procedure in the morning, as well as the supply from a B-chamber.
  • a change in locking position either from the center to Spat / Early or late / early in the Milte to enable the invention uses an active accumulator, which is started so. that it can store Motoröt during a longer standstill phase and is unlocked at engine start, allowing this stored ötvolumen the activation of the release in one position and the movement to the other position
  • the pressure accumulator should be located below the camshaft axis 9ein and should lead all supply and discharge lines from above to the accumulator to prevent draining the Dnjck Itemss.
  • the volume of the accumulator must be chosen so that enough oil remains to fill the empty working chamber chambers (variable camshaft phaser chambers) and their supply channels, to compensate for leaks and to allow at least one uncompleted adjustment. Is the active accumulator below a supply range of one camshaft adjuster. in particular a camshaft, present, can be dispensed with seals, which at standstill of the combustion engine, the oil does not escape at the same point and the active pressure accumulator does not run idle.
  • connection of the locking pin detent recesses with a " normal " C-oil channel can be released by a valve.
  • the accumulator is capable of being charged by the engine oil system and can be connected or disconnected by an electrical control system. It can be a ballast valve can be used, which can switch on and off the controlled by the control system of Nockenweltenverstellers for controlling the locking pin oil flow.
  • a replacement of an electric camshaft adjuster can be achieved, which reduces the costs in relation to this many times.
  • Efficient camshaft adjusters can now be produced in large numbers and used on internal combustion engines.
  • FIG. 1 shows the arrangement of an active pressure accumulator in a hydraulic camshaft adjuster according to the invention in a longitudinal piston representation
  • Figure 2 shows the shading of a 5/5-way valve with two Ulkammem that form a durcn a wing divided pressure chamber.
  • Figure 3 shows the shading of Figure 2, but with the wing m a
  • Figure 4 is a volume flow / elektnscher control flow diagram, which is the control of the 5/5-way valve. as used in the exemplary embodiment of Figure 2.
  • 5 is a perspective view of a central valve used in the hydraulic camshaft adjuster according to the invention
  • FIG. 6 shows a hydraulic circuit flow and electrical control current diagram.
  • FIG. 7 is a general diagram composed of three sub-diagrams for an emergency locking strategy at stop of FIG. 4, similar to the diagram from FIG. 4, which is used to supply oil to the centrate valve of FIG.
  • FIG. 8 is a comparable to Figure 7 representation of an overall diagram, but with the engine does not cool and a usual start-stop recovery situation is present, wherein a reached in the internal combustion engine stopping center locking position is resolved and the start of a late locking position is preselected
  • FIGS. 9 to 12 show the transition from an advanced position to a late-locking position, passing over a center locking position at engine start
  • FIGS Figures 13 to 16 show the sequence of stopping the engine in an early position and bringing the rotor into a center control position for the restart of the internal combustion engine
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a hydraulic camshaft adjusting device 1 according to the invention.
  • the camshaft adjuster is one such hydraulic camshaft adjuster.
  • Is of the wing cell type Is that is, a stator 2 and a rotor 3, between which Flugelzellen or pressure chambers 4 are formed.
  • These pressure chambers 4 can not be seen in FIG. 1.
  • one of the pressure chambers 4 can be seen in FIGS. 2 and 3.
  • each pressure chamber is attached in a rotationally fixed manner to a rotor 5 by a vane 5.
  • working chambers 6 are formed.
  • One working chamber 6 is referred to as a late working chamber A and the other as an early working chamber B.
  • the Aroeits- cam 6 may also be referred to as work space.
  • a central valve 7 is screwed into the rotor 3 and the central valve 7 is actuated by a central magnet 8, namely a proportional magnet.
  • a hydraulic fluid supply device not shown, such as an oil pump, oil can then be spent in the working chambers 6 or oil removed from the working chambers 6 is also a receiving organ, such as a tank or ⁇ Kvanne. affiliated
  • an active accumulator ⁇ is also provided here.
  • the accumulator 9 is arranged below a camshaft rotation axis 10.
  • the camshaft rotation axis 10 can also be referred to briefly as the axis of rotation
  • the active accumulator ⁇ has a piston 1 1, which is biased by a spring 12.
  • the spring 12 biases the piston 1 1 in the direction of a storage space 13.
  • the reservoir 13 has em volume Vi on an actuator 14 is provided to unlock the active pressure accumulator 9 or lock.
  • the actuator 14 may be formed as a detent valve 15 It may also be formed as a solenoid valve 16 The actuator 14 causes when energized unlocking of the compression piston 1 serving 1
  • a camshaft 17 is provided to be rotatably connected to the rotor 3.
  • a valve 19 is provided to interrupt a ⁇ lzu- drive from the oil pump
  • a pressure medium line 20 is provided to connect an output 21 of the storage space 13 with the sliding bearing 18 and to allow oil access into the interior of the camshaft 17
  • the oil from the interior of the camshaft can then penetrate into the interior of the central valve 17 and reach the working chambers A or B through the inlets open if necessary.
  • the supply from the oil pump P is possible in particular from above (but also from another direction), ie on the O- side of the camshaft 17 on the sliding bearing or on the sliding bearing 18, while the supply from the active accumulator 9 is below at the sliding bearing 18.
  • vent 22 is provided to remove air from a spring chamber 23 - bz again suck in the spring chamber, when the piston prints oil from the memory 9
  • FIG. 2 the use of a 5/5-way valve 24 is shown.
  • the 5/5-way valve 24 has five inlets / outlets and five positions that it can take on the adjustment
  • the entrances / outlets lead to the hydraulic fluid supply device P, a tank T, the working chamber A. a Mitvemegelungs- gang 31 and the working chamber B.
  • the ittenverriegelungsposi- tion (MLP) is shown.
  • the processing chamber A has an extra opening region 27
  • FIG. 4 shows a flow / current diagram, in which the electric current I is plotted on the horizontal axis and the hydraulic medium flow Q is plotted on the vertical axis.
  • the hydraulic medium supply device P which is separate from the active pressure accumulator 9 Component is connected to the working chamber ß, whereas the working chamber A is connected to the tank.
  • the hydraulic medium supply device P is connected to the working chamber A and the working chamber B is connected to the tank
  • FIG. 7 shows the chronological sequence of the crankshaft speed (top part of the diagram), the scanning characteristic / pulse width modulation state, PWM for short, in the middle part and the angular position of the nucleation waveshutter (phaser position) in the lower region.
  • the crankshaft speed is indicated by the line 35.
  • the scanning confidence is indicated by the line 36.
  • the lock state is indicated by the line 37.
  • Ignition takes place only at time 44. This is the time of the so-called "first ignition ", ie first ignition.
  • FIG. 8 shows another state, namely a state in which less than approximately eight hours have elapsed between times 39 and 41, at least as much time that the engine or the internal combustion engine has not yet cooled down, at least not has cooled below 100 X or 80 X. This is the state of normal start stop action.
  • an active pressure accumulator 9 is formed via the pressure medium dispenser 20 (PP) with the central locking slide 31 in a locking cover 45.
  • the Mrttenverriegelungskulisse 31 is on the other side of a «sealing cover 46. seen from the rotor 3.
  • the Vernegelungapins 29 and 30 are inserted into the rotor 3 biased by springs 47 and 48
  • the wing 5 is »n its early position. so that the working chamber A is designed to be maximally large.
  • Em switching valve 49 is connected to the hydraulic supply unit P (Port C). However, the switching valve 49 is in such a position that an inflow of P to the active pressure accumulator 9 and also to the pressure medium line 20 is interrupted.
  • a control unit 50 is used
  • the rotor 3 is in an early position before engine start.
  • the rotor is already in a middle position where oil pressure on the pressure medium line 20 in the backdrop 31 by the active pressure accumulator 9 is available.
  • the rotor 3 is shown in FIG. 13 in its early position before the engine is started.
  • the rotor is again arranged between the locking cover 45 and the sealing cover 46.
  • the active accumulator ⁇ is not yet connected via the pressure medium line 20 (PP). It is therefore still “off ".
  • the rotor 3 is between its early position and However, the first pin 29 is already retracted into the Verlegelung 30th He intervenes there locking a
  • the active pressure accumulator 9 is still off, but is not, also as shown in Figure 13, the switching valve 49 to the port C, ie the pump P connected in Figure 15, the temporally subsequent state is shown, in which now also the second locking pin 30 enters the Vernegelungskulisse 31.
  • the second locking pin 30 is now also lockingly retracted into the slot 31, so that now the rotor 3 is locked in its center position by the locking pins 28.
  • the switching valve 49 may also be switched through, if instead of a 5/5-way valve in the position 1, the already disclosed variant of the 4 / 3- and 3/2-way valve use is desired.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a hydraulic camshaft adjuster (1) of the vane type, having a stator (2) and having a rotor (3) arranged such as to be able to rotate therein during regular operation, wherein the rotor (3) and the stator (2) form at least two working chambers (6) which are arranged therebetween and which are separated by a vane (5) attached to the rotor, the working chambers being able to be filled with hydraulic medium by a hydraulic medium supply device, wherein at least one locking pin (28) is present which in the locking state secures the rotor (3) against rotation relative to the stator (2), wherein the locking pin (28) is connected to an active pressure accumulator (9) which deflects said locking pin when necessary, wherein the locking pin (28) and the active pressure accumulator (9) are interlinked in such a way that the locking pin (28) is prevented from securing the rotor (3) against rotation relative to the stator (2). The invention also relates to a method for locking a rotor (3) of a hydraulic camshaft adjuster (1) relative to a stator (2) of the camshaft adjuster (1), wherein the rotor (3) can be locked to the stator (2) in a middle position and additionally in an early or late position via at least one locking pin (28) and a hydraulic medium of an active pressure accumulator (9), which is separate from a hydraulic medium supply device intended for filling working chambers (6) between the rotor (3) and the stator (2), is used to act on a longitudinal movement of the locking pin (28).

Description

Bezeichnung der Erfindung  Name of the invention
Muttiverriegelung eines Nockenwelienvereteller» und Verfahren zum Betrieb einem Nockenwellenvertteller* Muttiblocking of a camshaft adjuster »and method for operating a camshaft verticle *
Beschreibung description
Gebiet der Erfindung Field of the invention
Die Erfindung betrifft etnen hydraulischen Nockenwellenversteller des Flügelzellentyps, mit einem Stator und mit einem im Regelbetrieb darin verdrehbar angeordneten Rotor, wobei der Rotor und der Stator zwischen ihnen angeordnete, wenigstens zwei durch einen rotorfesten Flügel getrennte Arbeitsräume. d.h, Arbeitekammern ausbilde die von einer Hydraulikrnrttelversorgungs- einrichtung (etwa einer ölpumpe) mit Hydraulikmittel (wie Öl) befullbar sind, wobei zumindest ein Verriegelungspin vorhanden ist, der im Verriegelungszustand den Rotor drehfest zum Stator festlegt, wobei der Verriegelungepin mit einem ihn im Bedarfsfall auslenkenden aktiven Druckspeicher verbunden ist, der vorzugsweise separat von der Hydraulikmittelversorgungseinrichtung ist. The invention relates to etnen hydraulic camshaft adjuster of the vane type, with a stator and with a rotor rotatably in normal operation rotatably arranged therein, the rotor and the stator arranged between them, at least two separate by a rotor-fixed wings workrooms. ie, working chambers formed by a hydraulic power supply device (such as an oil pump) are filled with hydraulic fluid (such as oil), wherein at least one locking pin is present, the rotor in the locked state rotationally fixed to the stator, the locking pin with a deflecting him if necessary active pressure accumulator is connected, which is preferably separate from the hydraulic fluid supply device.
Aus dem Stand der Technik, etwa der WO 2012/171670 A1. ist bereits ein Nockenwellenversteller für eine Nockenwelle in einem Kraftfahrzeug, wie einem PKW einem LKW oder einem ähnlichen Nutzfahrzeug, mit einer Verbren - nungskraftmaschine bekannt. From the prior art, such as WO 2012/171670 A1. A camshaft phaser for a camshaft in a motor vehicle, such as a car for a truck or a similar commercial vehicle, is already known with a combustion engine.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Verriegeln eines Rotors eines hydraulischen Nockenwellenverstellers relativ zu einem Stator des Nockenwellen verstellers.  The invention also relates to a method for locking a rotor of a hydraulic camshaft adjuster relative to a stator of the camshaft adjuster.
Ahnliche Verfahren sind bereits aus der DE 10 2004 048 070 A1 bekannt. Dort ist beispielsweise ein Verfahren zum Betreiben einer hydraulisch betätigten No- ckenwellenverstellvorrichtung oder einer hydraulisch betätigten Vorrichtung zum Verändern der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Verbrennungskraft- maschine eines Fahrzeugs bekannt, wobei die Vertorennungskraftmaschine durch eine Fahrzeugelektrik bzw Fahrzeugelektronik gesteuert bzw. geregelt wird und wobei die Vorrichtung mindestens ein elektrisch angesteuertes hydraulisches Ventil zur Beeinflussung des Flusses von Hydrauliköl durch die Vorrichtung aufweist, wobei femer das mindestens eine Ventil beim Start der Verbrennungskraftmaschine bereits vor dem Erreichen der Leerlaufdrehzahl mit einem vorgegebenen Strom (lA) beaufschlagt wird Similar methods are already known from DE 10 2004 048 070 A1. There is, for example, a method for operating a hydraulically actuated camshaft adjusting device or a hydraulically actuated device for changing the timing of gas exchange valves of a combustion engine. Machine of a vehicle, wherein the Vertorennungskraftmaschine is controlled by a vehicle electrical or vehicle electronics and wherein the device comprises at least one electrically controlled hydraulic valve for influencing the flow of hydraulic oil through the device, wherein furthermore the at least one valve at the start of the internal combustion engine already before reaching the idle speed with a predetermined current (l A ) is applied
Aus dem Stand der Technik sind auch Mrttenverriegelungskonzepte für Nocken- wellenversteller bekannt, die mit zwei Pins, also zwei Verriegelungspins, arbeiten Die Pins können auch als Zapfen. Bolzen oder allgemein als Sperrelemen- te bezeichnet werden From the state of the art, door lock concepts for cam shaft adjusters are also known which operate with two pins, that is to say two locking pins. The pins can also act as pins. Bolt or commonly referred to as Sperrelemen- te
Bisherige Mittenverriegelungskonzepte oder Endanschlagskonzepte ermöglichen immer nur eine definierte Startposition. In modernen Verbrennungskraftmaschinen/Motoren können abhängig vom Startzustand des Motors aber verschiedene Startpositionen notwendig sein, was bisher nicht oder nicht einfach möglich war Während es bisher nur bekannt war, entweder in einer Früh- oder einer Spät- oder in einer Zwischenposition, nämlich der Mittenvemegetungspo- ertion. den Nockenwellenversteller zu verTiegeln, sollen nun wenigstens zwei oder besser drei Verriegelungspositionen erreicht werden können Eine dafür geeignete Anateuerung ist ebenfalls gewünscht Previous center locking concepts or end stop concepts always allow only a defined starting position. In modern internal combustion engines / engines, however, depending on the starting state of the engine, different starting positions may be necessary, which was previously not possible or not possible. While it was previously known, either in an early or a late or intermediate position, namely the central vegetation. ertion. verTiegeln the camshaft adjuster, should now at least two or better three locking positions can be achieved An appropriate Anateuerung is also desired
Es soll möglich werden, von einem Mrttenvernegelungskonzept vor dem Start abzuweichen, um Ventilsteuerzeiten der Verbrennungskraftmaschine so einzustellen, dass Brennverfahren nach dem Miller- oder Atkinson-Prinzip möglich werden. Beim Atkinson-Pnnzip schließt das Einlassventil sehr spät, während es hingegen beim Miller-Prinzip sehr früh schließt, nämlich noch während des Ansaugens Dies führt in beiden Fällen zu einer verringerten Zylinderfüllung und durch den kürzeren wirksamen Verdichtungshub zu einer Effizienzsteigerung in beiden Kreisprozessen Nun ist eine Verbrennungekraftmaschine mit so verringerter Verdichtung allerdings nicht immer unter allen Betriebsbedingungen startfähig Hier kann Abhilfe geboten werde Insbesondere dann, wenn die Verbrennungskraftmaschine noch nicht ihre Betriebstemperatur erreicht hat, also das Kühlwasser noch nicht zwischen 80 und 100 °C erreicht hat, soll trotzdem eine gute Startleistung des Motors erreicht werden. Ferner soll der Motor mit nur geringem Emisaionsausstoß zündbar sein Andererseits soll auch ein gutes Startverhalten bei bereits üblichen Start/Stopp-Systemen gewährleistet sein It should be possible to deviate from a Mrtentengelungskonzept before starting to set valve timing of the internal combustion engine so that combustion methods according to the Miller or Atkinson principle are possible. In the case of the Atkinson-Pnnzip, the intake valve closes very late, whereas it closes very early in the Miller principle, namely during intake. This leads in both cases to a reduced cylinder charge and, due to the shorter effective compression stroke, to an increase in efficiency in both cycle processes Combustion engine with such reduced compression but not always under all operating conditions bootable Here can be remedied In particular, when the internal combustion engine has not yet reached its operating temperature, so the cooling water has not yet reached between 80 and 100 ° C, nevertheless a good starting power of the engine should be achieved. Furthermore, the engine should be ignitable with only a low emision output. On the other hand, a good starting behavior should be ensured in already customary start / stop systems
Letztlich sollen die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermieden werden und ein Einsatz in modernen Verbrennungskraftmaschinen, welche immer öfter mit Start/Stopp-Automatiken ausgestattet sind, ein Startvorgang im kalten Zustand (Key on Start) ermöglicht werden, beispielsweise unter Vorwahl einer Mittenverriegelungsposition. aber auch bei einem Kaltstart. Es soll immer eine ausreichende Kompreesion im Brennraum erzeugt werde Ultimately, the known from the prior art disadvantages are to be avoided and use in modern internal combustion engines, which are increasingly equipped with start / stop automatic, a startup operation in the cold state (key on start) are possible, for example, under preselection of a center locking position. but also in a cold start. It should always be a sufficient Kompreesion produced in the combustion chamber
Während die ideale Startposition bei einem automatischen Start/Stopp-Start im warmen Zustand eine Startposition In der Spätposition oder der Frühposition, also der entsprechenden Verriegelungsposrhon, erforderlich macht, sollen Mittel vorgehalten werden, um hier einen effizienten Betrieb zu ermöglichen In Abhängigkeit vom Temperaturzustand des Motors solKe deshalb erst bei der Startphase der Verbrennungskraftmaschine die beste Startposition erreicht werden While the ideal starting position during an automatic start / stop start in the warm state requires a starting position in the late position or the early position, ie the corresponding locking position, means should be kept available in order to enable efficient operation in this case depending on the temperature state of the engine Therefore, only at the starting phase of the internal combustion engine should the best starting position be achieved
Verschiedene Startpositionen sollen somit in Abhängigkeit von dem Zusland der Verbrennungskraftmaschine vorwählbar sein. Es soll somit ein Nockenwel- lenversteller zur Verfügung gestellt werden, der im Startfall, gesteuert durch die Steuerelektronik des Motors, eine gewünschte von mindestens zwei Verriege- lungspositionen einnehmen kann. Different starting positions should therefore be preselected depending on the Zusland the internal combustion engine. Thus, a camshaft adjuster is to be made available which, in the starting position, controlled by the control electronics of the engine, can assume a desired of at least two locking positions.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäfien hydraulischen Nockenwellen- versleller erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Verriegelungspin und der aktive Oruckspeicher so in Wechselbeziehung miteinander stehen, dass der Verriegelungspin am Drehfesllegen des Rotors relativ zum Stator gehindert ist. Vorteilhafte Ausführungeformen der Vorrichtung sind durch die Unteransprüche beansprucht This object is achieved in a generic hydraulic camshaft versla according to the invention in that the locking pin and the active Oruckspeicher are so interrelated that the locking pin is prevented at Drehfesllegen the rotor relative to the stator. Advantageous embodiments of the device are claimed by the subclaims
So ist es von Vorteil, wenn der aktive Druckspeicher unterhalb einer Rotationsachse einer mit dem Rotor verbindbaren Nockenwelle angeordnet ist Unter dem Begriff .unterhalb" wird eine solche Anordnung verstanden, die von der Schwerkraft definiert ist. Thus, it is advantageous if the active pressure accumulator is arranged below an axis of rotation of a camshaft which can be connected to the rotor. The term "below" means such an arrangement, which is defined by gravity.
Es ist von Vorteil, wenn der aktive Druckspeicher einen, etwa mittels eines verformbaren Kolbens verkleinerbaren Vorratsraum für Hydraulikmittel, wie Ol. aufweist, aus dem über eine Druckmittelleitung das Hydraulikmittel in das Innere eines Rotors verbringbar ist. beispielsweise durch das Innere der Nockenwelle hindurch It is advantageous if the active pressure accumulator has a storage space for hydraulic means, such as oil, which can be made smaller, for example by means of a deformable piston, from which the hydraulic medium can be brought into the interior of a rotor via a pressure medium line. for example, through the interior of the camshaft
Es ist auch von Vorteil, wenn ein Ausgang des Vorratsraums, und vorzugsweise auch der Vorratsraum selbst, unterhalb eines Ausgangs der Druckmittelleitung, etwa unterhalb einer Unterkante der Nockenwelle, insbesondere im Bereich der Zuführung des Hydraulikmittels zur Nockenwelle, angeordnet sind Auf diese Weise kann ein Leertaufen des aktiven Üruckspeichers verhindert werden und ein schnelles Anspringen der Verstellkinematik erzwungen werden It is also advantageous if an outlet of the storage space, and preferably also the storage space itself, below an output of the pressure medium line, approximately below a lower edge of the camshaft, in particular in the region of the supply of the hydraulic fluid to the camshaft, arranged in this way can be a breather of the active pressure accumulator can be prevented and forced a quick start of the adjustment kinematics
Es ist insbesondere von Vorteil, wenn nicht nur ein Verriegelungspin, sondern zwei Vernegelungspins oder sogar mehr Verriegelungspins eingesetzt werden Es ist dann nicht notwendig, beim Verriegeln eine Drehbewegung des Rotors relativ zum Stator abzubremsen Ein präziseres Verriegeln ist die Folge It is particularly advantageous if not only one locking pin, but two Vernungungspins or even more locking pins are used It is then not necessary to decelerate when locking a rotational movement of the rotor relative to the stator A more precise locking is the result
Wenn der aktive Druckspeicher so ausgebildet ist, dass er zum Ausstoßen von Hydraulikmittel aufgrund eines Steuersignals, etwa eines von einem Schaltventil gewanderten elektrischen Signals, vorbereitet ist, so kann das Verriegeln effizient geregelt oder gesteuert werden Es ist ferner von Vorteil, wenn der Vorratsraum ein Volumen Vt aufweist, das größer als das Volumen Vmung der Leitungsstrecke vom Ausgang des Vorratsraums bis zu den Arbeitsräumen zuzüglich des Volumens Vvcr> o*r**r der Arbeitsräume ist Auf diese Weise ist sichergestellt, dass immer ausreichend Öl für ein Verdrehen des Rotors relativ zum Stator bzw. zum Vemegelungspm- Einfahren-Verhindem vorhanden ist, selbst wenn die Verbrennungskraftmaschine nicht lauft Die Ölleitung zwischen dem aktiven Druckspeicher und dem Versteller sollte möglichst kurz sein, da ein gering gehaltenes Ölvolumen, die Leitung schneller befüllen läset. Zum restlichen Schmiersystem sollte die Leitung während des Motorstarts abgegrenzt sein. z B mittels eines Rückschlagventils in der eigentlichen Zuflussleitung. When the active pressure accumulator is arranged to be prepared for discharging hydraulic fluid due to a control signal such as an electric signal traveled by a switching valve, the locking can be efficiently controlled It is also advantageous if the storage space has a volume V t , which is greater than the volume Vmung the line route from the outlet of the storage space to the workrooms plus the volume V v cr> o * r ** r of the work spaces is in this way is ensured that there is always enough oil for a rotation of the rotor relative to the stator or the Vemegelungspm- retract-Verhindem, even if the internal combustion engine is not running The oil line between the active accumulator and the adjuster should be as short as possible, since a low Volume of oil that makes the line faster to fill. For the rest of the lubrication system, the line should be isolated during engine startup. Z B by means of a check valve in the actual inflow.
Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn ein Zentralventil in den Rotor eingesetzt ist durch welches Hydraulikmittel des aktiven Druckspeichers den Arbeitsräumen und/oder einer zur Aufnahme des Verriegelungspins ausgelegten Kulisse zuführbar ist. Einerseits kann eine Rotation des Rotors dadurch erzwungen werden und andererseits ein Überspringen einer Verriege- lungsposition, wie der Mittenverriegelungsposition. durch den oder die Vernegelungspins erreicht werden Ein Übergang von einer Frühvernegelungsposition zu einer Spötvernegelungsposltion ist somit ebenfalls möglich To be particularly advantageous, it has been found when a central valve is inserted into the rotor through which hydraulic means of the active pressure accumulator the work spaces and / or designed for receiving the locking pin backdrop can be fed. On the one hand, a rotation of the rotor can be forced thereby and on the other hand a skipping of a locking position, such as the center locking position. can be achieved by the or the Vernegungspins A transition from a Frühvernegelungsposition to a Spötvernegelungsposltion is thus also possible
Wenn zwei Vemegelungspms vorhanden sind, die in eine Kulisse einfahrbar sind, beispielsweise in eine Mittenverriegelungskulisse, so kann einfach eine Mittenver egelungsposition durch die Pins fixiert werden If two Vemegelungspms are present, which are retractable in a backdrop, for example, in a center locking link, so a center Ver gelungsposition can be fixed by the pins
Dabei ist auch von Vorteil, wenn zusätzlich oder alternativ einer von diesen Ver- riegelungspms in eine weitere Kulisse einfahrbar gelagert ist, wobei die Kulissen voneinander getrennt sind. Diese weitere Kulisse kann eine Spätverriege- lungskulisse oder eine Fruhverriegelungskulisse sein, also eine Spätverriege- lungsposition oder eine Frühvernegelungsposition realisieren. Die Mittenvernegelungsposition wird auch als MLP (Mtdiock Position) verstanden, wobei die durch die Spötverriegelungsposition bestimmte Position als Retard Position verslanden wird Die Frühvernegelungsposition kann auch als Advance Position bezeichnet werden It is also advantageous if, in addition or as an alternative, one of these locking pms is mounted so that it can be retracted into a further link, wherein the links are separated from one another. This further backdrop can be a late-locking link or a spring-locking link, ie a late-locking position or an early-locking position. The center locking position is also understood as MLP (Mtdiock position), wherein the position determined by the Spötverriegelungsposition as a retarded position The Early Node Position can also be referred to as Advance Position
Um ein« gute Regelbarkeit/Steuertoarkert des Nockenwellenverstellers zu ermöglichen, ist es von Vorteil, wenn zwischen den Arbeitsräumen und dem aktiven Druckspeicher ein 5/5-Wegeventii oder ein 4/3-Wegeventil und ein 3/2- Wegeventil eingesetzt ist. In order to enable a good controllability / control mark of the camshaft adjuster, it is advantageous if a 5/5-way valve or a 4/3-way valve and a 3/2-way valve is inserted between the work spaces and the active pressure accumulator.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor relativ zum Stator in einer Früh- und/oder Spät- und/oder Mittenposition drehtest über die Verriegelungspins festlegbar ist. An advantageous embodiment is characterized in that the rotor rotates relative to the stator in an early and / or late and / or middle position over the locking pins can be fixed.
Dabei ist es von Vorteil, wenn der Rotor in einer wenigstens 5 Grad von der Spatposition verdrehten Position am Stator drehfest verriegelbar ist oder verriegelt ist It is advantageous if the rotor in a rotated at least 5 degrees from the Spatposition position on the stator is rotatably locked or locked
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Verriegeln eines Rotors eines hydraulischen Nockenwellenverstellers relativ zu einem Stator des Nockenwellenverstellers, wobei über wenigstens einen Verriegelungspin der Rotor zum Stator in einer Mittenposition und zusätzlich in einer Früh- oder Spatposition verriegelbar ist und ein Hydraulikmittel eines von einer zum Befüllen von Arbeitskammern zwischen dem Rotor und dem Stator vorgesehenen Hydraulikmittelversorgungseinrichtung separaten aktiven Druckspeichers zum Einwirken auf eine Langsbewegung des Verriegelungspins genutzt wird The invention also relates to a method for locking a rotor of a hydraulic camshaft adjuster relative to a stator of the camshaft adjuster, wherein at least one locking pin of the rotor to the stator in a center position and additionally in an early or Spatposition is lockable and a hydraulic means of one for filling used by working chambers between the rotor and the stator hydraulic means supply separate active pressure accumulator for acting on a longitudinal movement of the locking pin is used
Es ist ferner von Vorteil, wenn in einem solchen Verfahren der erfindungsge- mäße hydraulische Nockenwellenversteller eingesetzt ist. It is also advantageous if the inventive hydraulic camshaft adjuster is used in such a method.
Ferner ist es von Vorteil, wenn das Hydraulikmittel des aktiven Druck Speichers zum Einwirken auf eine Drehbewegung des Rotors und/oder zum Verhindern des Einfahrens des Verriegelungspins oder mehrerer Verriegelungspins in eine Mrttenvemegelungskulisse genutzt wird. Mit anderen Worten wird ein Nockenwellenversteller-Design vorgestellt, welches 2wei oder mehr Verriegelungspositionen erlaubt, und eine Strategie im Motorsteuergerät vorgestellt, welche durch Zuhilfenahme eines aktiven Druckspeichere eine Veränderung der Position beim Motorstart ermöglicht. Probleme beim Entriegeln, wie sie bei Nockenwellenverstellern auftreten, die einen einzigen konischen Pin nutzen, werden verhindert. Insbesondere ist der Einsatz von zwei Verriegelungspms hier von Vorteil, auch wenn immer ein Minimalspiel vorhanden bleibt. Die Verriegelungspins können über den Umfang verteilt werden Allerdings sollten sich die Vernegelungspins nicht um exakt 180 Grad gegenüberliegen, da sonst Nachteile bei zu groRem Verriegelungsspiel auftreten. Dies ist dadurch bedingt, dase sich die Fertigungstoleranzen summieren. Trotzdem sollten die beiden Vernegelungspins wenigstens einen gewissen Absland voneinander über den Umfang gesehen aufweisen. Further, it is advantageous if the hydraulic means of the active pressure memory is used to act on a rotational movement of the rotor and / or to prevent the retraction of the locking pin or multiple locking pins in a Mrttenvemegelungskulisse. In other words, a camshaft phaser design is presented, which allows two or more locking positions, and a strategy presented in the engine control unit, which allows by using an active pressure accumulator a change in position at engine start. Unlocking problems, such as occur with cam phasers that use a single conical pin, are prevented. In particular, the use of two Verriegelungspms is advantageous, even if there is always a minimum game remains. The locking pins can be distributed over the circumference. However, the locking pins should not face each other by exactly 180 degrees, as otherwise disadvantages would occur if the locking play is too great. This is due to the fact that the manufacturing tolerances add up. Nevertheless, the two nailing pins should at least have a certain absorbency from each other over the circumference.
Zwei Vernegelungspins, die federbedingt axial in eine Mittenve egelungskulis- se einrasten, wenn der Winkel zwischen dem Rotor und dem Stator dies zu- lässt, sind dabei von Vorteil. In diesem eingerasteten Zustand blockieren diese beiden Verriegelungspms die {Bewegung des Rotors In Richtung Entfernung von der Mittenposition / Mittenverriegelungsposrtion Two locking pins, which spring-axially engage in a central locking plane, if the angle between the rotor and the stator allows this, are advantageous. In this latched state, these two locking pms block {movement of the rotor toward the distance from the center position / center lock position
Einer dieser beiden Ver iegelungspms kann weiterhin in eine Vemegelungsku- lisse einriegeln, die am Spätanschlag des Verstellbereichs liegt, oder alternativ kann der andere Vernegelungspin in eine Vernegelungskulisse einriegeln, die am Frühanschlag des Verstellbereichs liegt. One of these two locking pms can continue to lock into a locking lip which lies at the late stop of the adjustment range, or alternatively, the other locking pin can lock into a locking slide which lies at the early stop of the adjustment range.
Die Hydraulikmittelversorgung beispielsweise die Ölversorgung, zu der Mitten- verriegelungskulisse wird über ein 5/5-Wegeventil gesteuert Die Ölversorgung zu der Spätverriegelungskuli9se wird über eine sogenannte A-Kammer des Verstellers gesteuert Dies wäre alternativ auch für die Verriegelungakulisse in Früh möglich, wie auch die Versorgung aus einer B-Kammer. The supply of hydraulic fluid, for example the oil supply, to the center locking linkage is controlled by a 5/5-way valve. The oil supply to the late-locking mechanism is controlled by a so-called A-chamber of the phaser. This would also be possible for the locking procedure in the morning, as well as the supply from a B-chamber.
Um beim Motorstart/Verbrennungskraftmaschinenstart wahrend der Anlassphase eine Veränderung der Verriegelungeposrtion entweder von der Mitte nach Spat/Früh oder von Spät/Früh in d>e Milte zu ermöglichen, nutzt die Erfindung einen aktiven Druckspeicher, der so gestartet ist. dass er Motoröt auch während einer längeren Stillstandphase speichern kann und beim Motorstart entriegelt wird, womit dieses gespeicherte ötvolumen die Aktivierung der Entriegelung in einer Position und die Bewegung hin zur anderen Position ermöglicht At engine startup / engine startup, during the cranking phase, a change in locking position either from the center to Spat / Early or late / early in the Milte to enable the invention uses an active accumulator, which is started so. that it can store Motoröt during a longer standstill phase and is unlocked at engine start, allowing this stored ötvolumen the activation of the release in one position and the movement to the other position
Zu Ansteuerung des Entriegelungs-, Bewegungs- und erneuten Verriegelungsvorgangs ist eine Strategie zur Bestromung des Stellglieds, etwa eines Magneten, möglich, wie nachfolgend noch beschrieben wird To control the unlocking, movement and re-locking process, a strategy for energizing the actuator, such as a magnet, possible, as will be described below
Um ein Rückhalten einer ausreichenden Qlmenge im Druckspeicher zu gewährleisten, sollte der Druckspeicher unterhalb der Nockenwellenachse angeordnet 9ein und sollten alle Zufuhr- und Abfuhrteitungen von oben zum Druckspeicher führen, um ein Leerlaufen des Dnjckspeichers zu verhindern. Das Volumen des Druckspeichers muss so gewählt werden, dass genügend öl verbleibt, um die leergelaufenen Arbeitskammem / Arbeitsröume (Variable Camshaft Phaser- Kammern) und deren Zufuhrkanäle zu füllen, Leckagen auszugleichen und wenigstens eine komptette Verstellbewegung zu ermöglichen Ist der aktive Druckspeicher unterhalb eines Zuführbereiches eines Nockenwellenverstellers. insbesondere einer Nockenwelle, vorhanden, kann auf Dichtungen verzichtet werden, womit im Stillstand der Verbrennungekraftmaschine das öl nicht an der gleichen Stelle austritt und der aktive Druckspeicher nicht leerläuft. To ensure retention of sufficient Qlmenge in the accumulator, the pressure accumulator should be located below the camshaft axis 9ein and should lead all supply and discharge lines from above to the accumulator to prevent draining the Dnjckspeichers. The volume of the accumulator must be chosen so that enough oil remains to fill the empty working chamber chambers (variable camshaft phaser chambers) and their supply channels, to compensate for leaks and to allow at least one uncompleted adjustment. Is the active accumulator below a supply range of one camshaft adjuster. in particular a camshaft, present, can be dispensed with seals, which at standstill of the combustion engine, the oil does not escape at the same point and the active pressure accumulator does not run idle.
Mit anderen Worten wird eine Integration eines aktiven und zu- sowie abschaH- baren Druckspeicher« in ein Nockenwellenverstellsystem vorgestellt Beim Absteilen der Verbrennungskraftmaschine/des Motors soll durch die Strategie des Steuergeräts der Nockenwellenversteller nach Früh verfahren werden Wenn die Verbrennungskraftmaschine wieder gestartet wird, schleppt die Reibung der Nockenwelle den Nockenwellenversteller in Richtung der Spätposition Dabei wird nun, wenn der Druckspeicher nicht eingeschaltet ist. und der Verriege- lungsmechanismus an der MittenvernegelungsposHion angekommen ist, dort einrasten Wenn der Druckspeicher, der über Kanäle mit den Einrastvertiefungen/Kulissen für die Verriegelungspins/Riegelpins verbunden ist. eingesc altet ist, hindert das von ihm ausströmende öl die Vernegelungspms daran in der Mittenposition einzurasten. Die Mittenposition wird .überfahren", wodurch der Nockenwellenversteller ganz durchfahrt und erst im Spatanschlag dort verriegelt In other words, an integration of an active and active as well as abschaHbar- pressure accumulator «is presented in a camshaft adjustment system When dividing the internal combustion engine / the engine is to be moved by the strategy of the controller of the camshaft adjuster to early When the internal combustion engine is restarted, drags the friction the camshaft, the camshaft adjuster in the direction of the late position is now, if the pressure accumulator is not turned on. and the locking mechanism has arrived at the center mesh position, snap into place there If the pressure accumulator is connected via channels to the locking recesses / scenes for the locking pins / latch pins. is scavenged, the oil escaping from it prevents the Vernungsungspms it in the middle position to lock. The center position is "overrun", which causes the camshaft adjuster to pass completely and only locks in the spade stop there
Die Verbindung der Riegelpineinrastvertiefungen mit einem .normal" C-Ölkanal kann dabei durch ein SchaHventtl freigegeben werden. The connection of the locking pin detent recesses with a " normal " C-oil channel can be released by a valve.
Letztlich werden mindestens zwei Verrlegelungspositionen vom Nockenwelten- versteller eingenommen, wovon eine eine Spätvernegelungsposition ist Der ak- trve Druckspeicher ist vom Motorölsystem aufladbar und von einer elektrischen Steuerung zu- oder abschartbar. Es kann ein Schartventil eingesetzt werden, welches den vom Kontrollsystem des Nockenweltenverstellers zur Kontrolle des Verriegelungspins gesteuerten ölfluss zu- und abschalten kann. Ultimately, at least two deceleration positions are assumed by the cam phaser, one of which is a late deceleration position. The accumulator is capable of being charged by the engine oil system and can be connected or disconnected by an electrical control system. It can be a ballast valve can be used, which can switch on and off the controlled by the control system of Nockenweltenverstellers for controlling the locking pin oil flow.
Em Ersatz eines elektrischen Nockenwellenverstellers kann erreicht werden, wodurch die Kosten in Relation zu diesem um ein Vielfaches reduziert werden. Es können nun in großen Stückzahlen effiziente Nockenwellenversteller produziert werden und an Verbrennungskraftmaschinen eingesetzt werden. A replacement of an electric camshaft adjuster can be achieved, which reduces the costs in relation to this many times. Efficient camshaft adjusters can now be produced in large numbers and used on internal combustion engines.
Die Erfindung wird nachfolgend auch mit Hilfe einer Zeichnung naher erläutert, in der unterschiedliche Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigen. The invention will be explained in more detail below with the aid of a drawing, in which different embodiments are shown. Show it.
Figur 1 die Anordnung eines aktiven Druckspeichers in einem erfindungs- gemäßen hydraulischen Nockenwellenversteller in einer Langs- schmttdarstellung, FIG. 1 shows the arrangement of an active pressure accumulator in a hydraulic camshaft adjuster according to the invention in a longitudinal piston representation,
Figur 2 die Verschattung eines 5/5-Wegeventils mit zwei Arbeitskammem, die eine durcn einen Flügel unterteilte Druckkammer bilden. Figure 2 shows the shading of a 5/5-way valve with two Arbeitskammem that form a durcn a wing divided pressure chamber.
Figur 3 die Verschattung aus Figur 2, wobei jedoch der Flügel m einer Figure 3 shows the shading of Figure 2, but with the wing m a
Spätposition angekommen ist, Figur 4 ein Volumenstrom-/elektnscher Regelstrom-Diagramm, welches der Ansteuerung des 5/5-Wegeventils. wie es in dem Ausfuhrungsbeispiel nach Figur 2 eingesetzt ist. zugrunde gelegt ist, Figur 5 eine perspektivische Darstellung eines in dem erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenversteller eingesetzten Zentralventils, Figur 6 ein Hydraulikmrttekiurchflu&smrttel-/elektrischer Steuerstrom- Oiagramm. ähnlich dem Diagramm aus Figur 4, welches eingesetzt wird, um das Zentratventil aus Figur 5 mit öl zu versorgen, Figur 7 ein aus drei Teildiagrammen zusammengesetztes Gesamtdiagramm für eine ittenverriegelungsstrategie bei Stop der Arrived late position, Figure 4 is a volume flow / elektnscher control flow diagram, which is the control of the 5/5-way valve. as used in the exemplary embodiment of Figure 2. 5 is a perspective view of a central valve used in the hydraulic camshaft adjuster according to the invention, FIG. 6 shows a hydraulic circuit flow and electrical control current diagram. FIG. 7 is a general diagram composed of three sub-diagrams for an emergency locking strategy at stop of FIG. 4, similar to the diagram from FIG. 4, which is used to supply oil to the centrate valve of FIG
Verbrennungskraftmaschine, zu welchem Zeitpunkt eine Verriegelung in der Spätposition realisiert wird, und bei einem dem Abkühlen der Verbrennungekraftmaachine über einen langen Zeitraum die Spätverriegelungsposition verlassen wird und beim Neustart eine Mittenverriegelungsposition aufgesucht wird. Figur 8 eine zur Figur 7 vergleichbare Darstellung eines Gesamtdiagramms, wobei jedoch der Motor nicht abkühlt und eine übliche Start Stop-Wiederstartsituation vorliegt, wobei eine beim Verbren- nungskraftmaschinenabstellen erreichte Mittenverriegelungsposition aufgel st wird und zum Motorstart eine Spätverriegelungsposition vorgewählt wird  Internal combustion engine, at which time a lock is realized in the late position, and is left in a cooling of the Verbrennungsekraftmaachine for a long period, the late-locking position and a restarting a center locking position is visited. Figure 8 is a comparable to Figure 7 representation of an overall diagram, but with the engine does not cool and a usual start-stop recovery situation is present, wherein a reached in the internal combustion engine stopping center locking position is resolved and the start of a late locking position is preselected
Figuren 9 bis 12 den Übergang aus einer Frühposition in eine Spätverriegelungsposition unter Übergehen einer Mittenverriegelungsposition beim Motorstart, und Figuren 13 bis 16 die Abfolge des Abstellens de* Motors in einer Frühposition und Verbringen des Rotors in eine Mittenvemegelungsposition für den Wiederstart der Verbrennungekraftmaschine FIGS. 9 to 12 show the transition from an advanced position to a late-locking position, passing over a center locking position at engine start, and FIGS Figures 13 to 16 show the sequence of stopping the engine in an early position and bringing the rotor into a center control position for the restart of the internal combustion engine
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung Die gleichen Elemente sind mit denselben Be2ugszeichen versehen. The figures are merely schematic in nature and are only for the understanding of the invention. The same elements are provided with the same reference characters.
In Figur 1 Ist eine erste Ausführvingsform eines erfindungsgemäßen hydraulischen Nockenwellenversteliers 1 dargestellt Der Nockenwellenversteller ist ein solcher hydraulischer Nockenwellenversteller. der vom Flügelzellentyp Ist, also einen Stator 2 und einen Rotor 3 aufweist, zwischen denen Flugelzellen oder Druckkammern 4 ausgebildet sind. Diese Druckkammern 4 sind in Figur 1 nicht zu erkennen Eine der Druckkammern 4 ist jedoch in den Figuren 2 und 3 zu erkenne Dort ist auch zu erkennen, dass jede Druckkammer durch einen Flügel 5, der am Rotor 3 drehfest angebracht ist. unterteilt ist Dadurch werden Ar- beitskammern 6 gebildet Dabei wird eine Arbeitskammer 6 als Spätarbeits- kammer A und die andere als Früharbeitskammer B bezeichnet. Die Aroeits- karnmer 6 kann auch als Arbeitsraum bezeichnet werden. FIG. 1 shows a first embodiment of a hydraulic camshaft adjusting device 1 according to the invention. The camshaft adjuster is one such hydraulic camshaft adjuster. Is of the wing cell type Is, that is, a stator 2 and a rotor 3, between which Flugelzellen or pressure chambers 4 are formed. These pressure chambers 4 can not be seen in FIG. 1. However, one of the pressure chambers 4 can be seen in FIGS. 2 and 3. It can also be seen that each pressure chamber is attached in a rotationally fixed manner to a rotor 5 by a vane 5. As a result, working chambers 6 are formed. One working chamber 6 is referred to as a late working chamber A and the other as an early working chamber B. The Aroeits- cam 6 may also be referred to as work space.
Zurückkommend auf Figur 1 wird erläutert, dass in den Rotor 3 ein Zentralventil 7 eingeschraubt et Das Zentralventil 7 wird über einen Zentralmagneten 8, nämlich ein Proportionalmagneten, angesteuert Durch die Ansteuerung werden ölversorgungskanale für die Arbeitskammern 6 freigegeben. Von einem nicht dargestellten Pumporgan einer nicht dargestellten Hydraulikmittelversorgungseinrichtung, wie einer Ölpumpe, kann dann öl in die Arbeitskammern 6 verbracht werden oder öl aus den Arbeitskammern 6 entfernt werden Dafür ist auch ein Aufnahmeorgan, wie ein Tank oder eine ÖKvanne. angeschlossen Returning to FIG. 1, it is explained that a central valve 7 is screwed into the rotor 3 and the central valve 7 is actuated by a central magnet 8, namely a proportional magnet. From a pump member, not shown, a hydraulic fluid supply device, not shown, such as an oil pump, oil can then be spent in the working chambers 6 or oil removed from the working chambers 6 is also a receiving organ, such as a tank or ÖKvanne. affiliated
Zusätzlich ist jedoch hier auch ein aktiver Druckspeicher Θ vorgesehen Der Druckspeicher 9 ist unterhalb einer Nockenwellenrotationsachse 10 angeordnet Die Nockenwellenrotationsachse 10 kann auch kurz als Rotationsachse bezeichnet werden Der aktive Druckspeicher Θ weist einen Kolben 1 1 auf, der über eine Feder 12 vorgespannt ist. Die Feder 12 spannt den Kolben 1 1 in Richtung eines Vorratsraums 13 vor. Der Vorratsraum 13 weist em Volumen Vi auf Ein Aktor 14 ist vorgesehen, um den aktiven Druckspeicher 9 zu entriegeln oder verriegeln. Der Aktor 14 kann als Schartventil 15 ausgebildet sein Er kann auch als Magnet ventil 16 ausgebildet sein Der Aktor 14 bewirkt bei Bestromung ein Entriegeln des zur Kompression dienenden Kolbens 1 1 In addition, however, an active accumulator Θ is also provided here. The accumulator 9 is arranged below a camshaft rotation axis 10. The camshaft rotation axis 10 can also be referred to briefly as the axis of rotation The active accumulator Θ has a piston 1 1, which is biased by a spring 12. The spring 12 biases the piston 1 1 in the direction of a storage space 13. The reservoir 13 has em volume Vi on an actuator 14 is provided to unlock the active pressure accumulator 9 or lock. The actuator 14 may be formed as a detent valve 15 It may also be formed as a solenoid valve 16 The actuator 14 causes when energized unlocking of the compression piston 1 serving 1
Eine Nockenwelle 17 ist vorgesehen, um mit dem Rotor 3 drehfest verbunden zu sein. An einer Gleitlagerstelle 18 ist ein Ventil 19 vorgesehen, um eine ölzu- fuhr von der ölpumpe zu unterbreche Eine Druckmittelleitung 20 ist vorhanden, um einen Ausgang 21 des Vorratsraums 13 mit der Gleitlagerstelle 18 zu verbinden und einen ölzugang in das Innere der Nockenwelle 17 zu ermöglichen Das öl aus dem Inneren der Nockenwelle Kann dann in das Innere des Zentralventils 17 dringen und durch die im [Bedarfsfall geöffneten Zugänge die Arbeitskammern A oder B erreichen Die Zufuhr von der ölpumpe P ist insbesondere von oben (aber auch aus anderen Richtung möglich), also auf der O- berseite der Nockenwelle 17 am Gleitlager bzw an der Gleitlagerstelle 18, während die Zufuhr vom aktiven Druckspeicher 9 unten an der Gleitlagerstelle 18 ist. A camshaft 17 is provided to be rotatably connected to the rotor 3. At a sliding bearing point 18, a valve 19 is provided to interrupt a Ölzu- drive from the oil pump A pressure medium line 20 is provided to connect an output 21 of the storage space 13 with the sliding bearing 18 and to allow oil access into the interior of the camshaft 17 The oil from the interior of the camshaft can then penetrate into the interior of the central valve 17 and reach the working chambers A or B through the inlets open if necessary. The supply from the oil pump P is possible in particular from above (but also from another direction), ie on the O- side of the camshaft 17 on the sliding bearing or on the sliding bearing 18, while the supply from the active accumulator 9 is below at the sliding bearing 18.
Es ist auch eine Entlüftung 22 vorgesehen, um Luft aus einem Federraum 23 entfernen zu können - bz wieder in den Federraum nachsaugen zu können, wenn der Kolben Öl aus dem Speicher 9 druckt It is also a vent 22 is provided to remove air from a spring chamber 23 - bz again suck in the spring chamber, when the piston prints oil from the memory 9
In Figur 2 ist der Einsatz eines 5/5-Wegeventils 24 dargestellt. Das 5/5- Wegeventil 24 hat fünf Zu-/Abgänge und fünf Positionen, die es beim Verstellen einnehmen kann Die Zu-/Abgänge führen zu der Hydraulikmittelversorgungseinrichtung P, einem Tank T, der Arbeitskammer A. einer Mittenvemegelungs- kulisse 31 und der Arbeitskammer B. In Figur 2 ist die ittenverriegelungsposi- tion (MLP) dargestellt. Es ist eine Verbindung 25 zwischen der Arbeitskammer A und einer Spatverriegelungskulisse 26 vorhanden. Dazu weist die Arberts- kammer A einen extra Qffnungsbereich 27 auf In Figure 2, the use of a 5/5-way valve 24 is shown. The 5/5-way valve 24 has five inlets / outlets and five positions that it can take on the adjustment The entrances / outlets lead to the hydraulic fluid supply device P, a tank T, the working chamber A. a Mitvemegelungs- gang 31 and the working chamber B. In Figure 2, the ittenverriegelungsposi- tion (MLP) is shown. There is a connection 25 between the working chamber A and a Spatverriegelungskulisse 26 available. For this purpose, the processing chamber A has an extra opening region 27
Wahrend in Figur 2 die Mittenve riegelungsposition dargestellt ist ist in Figur 3 die Spätverhegelungeposition dargestellt Es sind zwei Verriegelungspins 28 vorhanden. Der eine der beiden Verriegelungspins 28 wird als erster Verriegelungspin 29 bezeichnet und der andere der beiden Verriegelungspins 28 als zweiter Verriegelungspin 30. In der Situation in Figur 2 sind beide Verriegelungspins 29 und 30 in einer Mittenverriegelungskulisse 31 eingeriegelt In dem Zustand in Figur 3 ist der erste Verriegelungepin 29 in der Spätverriegelungsku- lisse 26 eingeriegelt und der zweite Verriegelungspin 30 in der Mittenverriegelungskulisse 31 eingeriegelt. Es besteht also an den Positionen der beiden Kulissen 26 und 31 mit dem jeweiligen Verriegelungspin 29 bzw. 30 ein Form- schluss While in Figure 2, the Mittenve locking position is shown in Figure 3, the Spätverhegelungeposition is shown There are two locking pins 28 are present. One of the two locking pins 28 is referred to as the first locking pin 29 and the other of the two locking pins 28 as the second locking pin 30. In the situation in Figure 2, both locking pins 29 and 30 are locked in a center locking slot 31. In the state in Figure 3, the first one Locking pin 29 is locked in the late-locking channel 26 and the second locking pin 30 is locked in the center-locking slot 31. Thus, there is at the positions of the two scenes 26 and 31 with the respective locking pin 29 and 30 a positive fit
In Figur 4 ist ein Durchfluß-/Strom-Diagramm dargestellt, wobei auf der Horizontalachse der elektrische Strom I eingetragen ist und auf der Vertikalachse der Hydraulikmitteldurchfluss Q eingetragen ist Am ganz linken Ende des Diagramms ist die Hydraulikmittelversorgungseinrichtung P, welche ein vom aktiven Druckspeicher 9 separates Bauteil ist, mit der Arbeitskammer ß verbunden, wohingegen die Arbeitskammer A mit dem Tank verbunden ist. Am ganz rechten Diagrammrand ist die Hydraulikmrttelversorgungseinrichtung P mit der Arbeitskammer A verbunden und die Arbeitskammer B mit dem Tank verbunden FIG. 4 shows a flow / current diagram, in which the electric current I is plotted on the horizontal axis and the hydraulic medium flow Q is plotted on the vertical axis. At the far left end of the diagram is the hydraulic medium supply device P, which is separate from the active pressure accumulator 9 Component is connected to the working chamber ß, whereas the working chamber A is connected to the tank. At the far right edge of the diagram, the hydraulic medium supply device P is connected to the working chamber A and the working chamber B is connected to the tank
Es sind fünf Bereiche 1 , 2, 3, 4 und 5 im Diagramm erkennbar, die auch in Figur 6 dargestellt sind. In den Bereichen 1 und 5 liegt ein Verriegelungskommando/ein Verriegelungsbefehl vor In den Abschnitten 2 und 4 ist keine Verriegelung erreicht und auch keine hydraulische Einspannung des Flügels 5 bewirkt Die hydraulische Einspannung des Flügels 5 ist allerdings bei einem Bereich 3 erzwungen There are five areas 1, 2, 3, 4 and 5 can be seen in the diagram, which are also shown in Figure 6. In the areas 1 and 5 there is a locking command / a locking command in the sections 2 and 4, no locking is achieved and no hydraulic clamping of the wing 5 causes the hydraulic clamping of the wing 5, however, is enforced at an area 3
Diese Bereiche 1 bis 5 werden durch die Schaltstellungen des 5/5-Wegeventils 24, wie in Figur 2 dargestellt vorgegeben Eine Mittenvemegelungsposrtion ohne eingefahrene Vemegelungspin 29 und 30 ist in den Einstellungen 1 und 5 de9 5/5-Wegeventils 26 bewirkt These areas 1 to 5 are predetermined by the switching positions of the 5/5-way valve 24, as shown in FIG A center control position without retracted control pin 29 and 30 is effected in the settings 1 and 5 de9 5/5-way valve 26
Separat zum 5/5-Wegeventil 24 ist auch ein 4/3-Wegeventtl zusätzlich zu einem 3/2-Wegeventil möglich Ein separates Ventil wird also zur Versorgung der als Langloch ausgebildeten Mittenverriegelungskulisse 31 eingesetzt Separate to the 5/5-way valve 24, a 4/3-Wegeventtl in addition to a 3/2-way valve is possible A separate valve is thus used to supply the elongated hole designed as Mittenverriegelungskulisse 31
In Figur 5 sind das Zentralventil 7, Öffnungen 32 darin dargestellt. Es sind auch die Versorgung der Arbeitskammern A und B der Druckmittellertung PP, des Tanks T und die Zufuhr von der HydrauliKmittelversorgungseinrichtung P angedeutet. Die Volumendurchflusskurve 33 an HydraulikflukJ durch die Arbeitskammern ist mit dem Bezugszeichen 33 markiert, wohingegen die (Volumen- )Durchflusskurve durch den Kanal PP an die Druckmittelteitung 20 mit dem Bezugszeichen 34 versehen ist In Abhängigkeit von der Durchflusskurve 34 ist somit die Aktrvierung der Verriegelungspins 28 vorgebbar In Figure 5, the central valve 7, openings 32 are shown therein. It is also the supply of the working chambers A and B of Druckmittellertung PP, the tank T and the supply of the HydraulikiKmittelversorgungseinrichtung P indicated. The volume flow curve 33 at HydraulikflukJ through the working chambers is marked with the reference numeral 33, whereas the (volume) flow curve through the channel PP to the pressure medium line 20 is provided with the reference numeral 34. Depending on the flow curve 34 thus the Aktrvierung the locking pins 28 can be predetermined
In Figur 7 sind die auf der Horizontalachse eingetragene zeitliche Abfolge der Kurbelwellengeschwindigkeit (oberster Teil des Diagramms), das TastvemäK- nisses /Pulsbreitenmodutationszustands , kurz PWM, im mittleren Teil und die Winkelposition des Nocfcenwellenverstelters (Phaser Position) im unteren Bereich dargestellt. Die Kurbelwellengeschwindigkeit ist mit der Linie 35 gekennzeichnet Das TastvertiäRnis ist mit der Linie 36 gekennzeichnet. Der Verriegelungszustand ist mit der Linie 37 gekennzeichnet. FIG. 7 shows the chronological sequence of the crankshaft speed (top part of the diagram), the scanning characteristic / pulse width modulation state, PWM for short, in the middle part and the angular position of the nucleation waveshutter (phaser position) in the lower region. The crankshaft speed is indicated by the line 35. The scanning confidence is indicated by the line 36. The lock state is indicated by the line 37.
Dabei ist ein Zustand im Verriegeln einer ittenposrtion MLP, einer Retard Position (Ret ). d.h Spatposition, und einer Advance-Position (Adv ), d h. Früh- Position, möglich Zu dem Zeitpunkt (t), an dem der Zündschlüssel gedreht wird und die Verbrennungskraftmaschine abgestellt wird nämlich dem Zeitpunkt 38, verändert sich die Drehgeschwindigkeit der Kurbetwelle Zum Zeitpunkt 39 steht die Verbrennungskraftmaschine still Zum Zeitpunkt 40 ist kein Stromftuss mehr vorhanden, das heißt, kein elektrischer Strom fließt mehr Zum Zeitpunkt 41 , ca. 10 Minuten oder sogar acht oder mehr Stunden nach dem Zeitpunkt 40. findet ein Drehen des Zündschlüssels statt, wobei gleichzeitig im aktiven Druckspeicher 9 gespeichertes öl m das Zentral ventil 7 geleitet wird. Zum Zeitpunkt 42 wird die Entriegelungsstrateg>e, wie bereite vorgestellt, durchlaufen. Zum Zeitpunkt 43 wird d*e Mittenverriegelungsposrtion erreicht weil dort zu diesem Zeitpunkt dann die beiden Verriegelungspins 29 und 30 verriegelnd eingreifen. Here is a state in locking an ittenposrtion MLP, a retard position (Ret). ie Spatposition, and an Advance position (Adv), d h. Early position, possible At the time (t) at which the ignition key is turned and the internal combustion engine is switched off, namely the time 38, the rotational speed of the crank shaft changes. At the time 39, the internal combustion engine stops. At time 40, there is no current leakage. that is, no electric current flows more at time 41, about 10 minutes or even eight or more hours after the time 40th finds a rotation of the ignition key instead, at the same time stored in the active pressure accumulator 9 oil m the central valve 7 is passed. At time 42, the unlock strategy is completed as previously presented. At time 43, the center locking position is reached because at that time the two locking pins 29 and 30 interlock.
Erst zum Zeitpunkt 44 findet eine Zündung statt Dies ist der Zeitpunkt der sogenannten„First Ignition". d.h Erstzündung. Ignition takes place only at time 44. This is the time of the so-called "first ignition ", ie first ignition.
In Figur 8 ist ein anderer Zustand dargestellt, nämlich ein solcher Zustand, bei dem zwischen den Zeitpunkten 39 und 41 weniger ate etwa acht Stunden Zeit vergangen sind, zumindest so viel Zeit, dass der Motor bzw. die Verbrennungskraftmaschine noch nicht abgekühlt ist, zumindest nicht unter 100 X oder 80 X abgekühlt ist. Dies ist der Zustand normalen Start Stopp-Agierens. FIG. 8 shows another state, namely a state in which less than approximately eight hours have elapsed between times 39 and 41, at least as much time that the engine or the internal combustion engine has not yet cooled down, at least not has cooled below 100 X or 80 X. This is the state of normal start stop action.
In Figur 9 ist em aktiver Druckspeicher 9 über die Druckmittellertung 20 (PP) mit der Mittenverriegelungskulisse 31 in einem Verriegelungsdeckel 45 ausgebildet. Die Mrttenverriegelungskulisse 31 ist auf der anderen Seite eine« Dichtdeckels 46. vom Rotor 3 aus gesehen. Die Vernegelungapins 29 und 30 sind in den Rotor 3 über Federn 47 und 48 vorgespannt eingesetzt Der Flügel 5 ist »n seiner Frühposition. so dass die Arbeitskammer A maximal groß ausgebildet ist. Em Schaltventil 49 ist mit der Hydraulikmitterversorgungseinrichtung P (Port C) verbunden. Allerdings ist das Schaltventil 49 in einer solchen Position, dass ein Zu- fluss von P zum aktiven Druckspeicher 9 und auch zur Druckmittelleitung 20 unterbrochen ist Diesbezüglich ist ein Steuergerät 50 eingesetzt In FIG. 9, an active pressure accumulator 9 is formed via the pressure medium dispenser 20 (PP) with the central locking slide 31 in a locking cover 45. The Mrttenverriegelungskulisse 31 is on the other side of a «sealing cover 46. seen from the rotor 3. The Vernegelungapins 29 and 30 are inserted into the rotor 3 biased by springs 47 and 48 The wing 5 is »n its early position. so that the working chamber A is designed to be maximally large. Em switching valve 49 is connected to the hydraulic supply unit P (Port C). However, the switching valve 49 is in such a position that an inflow of P to the active pressure accumulator 9 and also to the pressure medium line 20 is interrupted. In this regard, a control unit 50 is used
In Figur 9 ist der Rotor 3 in einer Frühposition vor dem Motorstart. In Figur 10 ist der Rotor bereits in einer Mittenposition wobei Öldruck über die Druckmittelleitung 20 in der Kulisse 31 durch den aktiven Druckspeicher 9 zur Verfügung gesteift wird. In FIG. 9, the rotor 3 is in an early position before engine start. In Figure 10, the rotor is already in a middle position where oil pressure on the pressure medium line 20 in the backdrop 31 by the active pressure accumulator 9 is available.
Wahrend in Figur 9 der Druckspeicher 9 nicht zugeschaltet ist (also Off), ist er in dem Zustand der Figur 10 zugeschaltet (also On) In dem Ausführungsbeispiel des zeitlichen Zustande nach Figur 11 ist der Rotor 3 bereits in seiner Spötposition angelangt Die Vernegelungakuhsse 31 wurde somit„überfahren". In Figur 12 ist der Zustand dargestellt, wie nun der Verriegelungspin 29 in die Verriegelungskulisse 26 vernegelnd eingreift While the pressure accumulator 9 is not switched on in FIG. 9 (ie, off), it is switched on in the state of FIG. 10 (ie, on). 11, the rotor 3 has already arrived at its spotting position The spanning armature 31 has thus been "overrun." The state of how the locking pin 29 engages in the locking slot 26 is shown in FIG
In einer zweiten Variante »st in Figur 13 der Rotor 3 in seiner Frühposition vor dem Motorstart dargestellt. Der Rotor ist wieder zwischen dem Verriegelungsdeckel 45 und dem Dichtdeckel 46 angeordnet Der aktive Druckspeicher Θ ist noch nicht über die Druckmittelleitung 20 (PP) zugeschaltet Er ist also noch „Off" In dem in Figur 14 dargestellten Zustand ist der Rotor 3 zwischen seiner Frühposition und der Mittenposition. Der erste Pin 29 ist jedoch bereits in die Verrlegelungskulisse 31 eingefahren Er greift dort verriegelnd ein. Der aktive Druckspeicher 9 ist immer noch , Off \ Allerdings ist nicht, ebenfalls wie in Figur 13 dargestellt, das Schaltventil 49 mit dem Port C, d.h. der Pumpe P verbunden In Figur 15 ist der zeitlich nachfolgende Zustand dargestellt, in dem nun auch der zweite Verriegelungspin 30 in die Vernegelungskulisse 31 einfährt. In a second variant, the rotor 3 is shown in FIG. 13 in its early position before the engine is started. The rotor is again arranged between the locking cover 45 and the sealing cover 46. The active accumulator Θ is not yet connected via the pressure medium line 20 (PP). It is therefore still "off ". In the state shown in FIG. 14, the rotor 3 is between its early position and However, the first pin 29 is already retracted into the Verlegelung 30th He intervenes there locking a The active pressure accumulator 9 is still off, but is not, also as shown in Figure 13, the switching valve 49 to the port C, ie the pump P connected in Figure 15, the temporally subsequent state is shown, in which now also the second locking pin 30 enters the Vernegelungskulisse 31.
In Figur 16 ist der zweite Verriegelungspin 30 nun auch verriegelnd In die Kulisse 31 eingefahren, so dass nun der Rotor 3 in seiner Mittenposition durch die Verriegelungspins 28 verriegelt ist. Das Schaltventil 49 kann auch durchgeschaltet sein, wenn statt eines 5/5-Wegeventite in der Position 1 auch die bereits offenbarte Variante der 4/3- und 3/2-Wegeventilnutzung gewünscht ist. In Figure 16, the second locking pin 30 is now also lockingly retracted into the slot 31, so that now the rotor 3 is locked in its center position by the locking pins 28. The switching valve 49 may also be switched through, if instead of a 5/5-way valve in the position 1, the already disclosed variant of the 4 / 3- and 3/2-way valve use is desired.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Nockenwellenversteller 1 camshaft adjuster
2 Stator  2 stators
3 Rotor  3 rotor
4 Flugelzelle/Druckkammer  4 flying cell / pressure chamber
5 Flügel  5 wings
6 Arbeilskammer (Spatarbeitskammer A/Frühart>eitskammer B) 6 Working Chamber (Spatarbeitskammer A / Frühart> ekammer B)
7 Zentralventil 7 central valve
8 Zentralmagnet  8 central magnet
9 aktiver Druckspeicher  9 active accumulator
10 Nockenwellenrotationsachse  10 camshaft rotation axis
1 1 Kolben  1 1 piston
12 Feder  12 spring
13 Vorratsraum  13 pantry
14 Aktor / Aktuator  14 actuator / actuator
15 Schaltventil  15 switching valve
16 Magnetventil  16 solenoid valve
17 Nockenwelle  17 camshaft
18 Gleitlagerstelle  18 plain bearing
19 Ventil  19 valve
20 Druckmittelleitung  20 pressure medium line
21 Ausgang des Vorratsraums  21 outlet of the storage room
22 Entlüftung  22 venting
23 Federraum  23 spring chamber
24 5/5-Wegeventil  24 5/5-way valve
25 Verbindung  25 connection
26 Spätverriegelungskulisse  26 late interlocking gate
27 Öffnungsbereich  27 opening area
28 Verriegelungspin  28 locking pin
20 erster Vernegelungspm  20 first Vernungsungspm
30 zweiter Vemegelungspin  30 second transmission pin
31 Mittenverriegelungskulisse 32 Öffnung 31 Center locking link 32 opening
33 Volumendurchflusskurve 33 Volume flow curve
34 Durchflusskurve 34 Flow curve
35 Kurbelwellengesohwindigkeit 35 crankshaft speed
36 Tastverhaitnis 36 Tastverhaitnis
37 Verriegelungszuatand 37 locking accessory
38 Key Off 38 Key Off
39 Engine Slop  39 Engine Slop
40 Current Off  40 Current Off
41 Key On  41 key on
42 Unlocking Strategy  42 Unlocking Strategy
43 MLP erreicht  43 MLP achieved
44 Zündung  44 ignition
45 Vemegelungsdeckel  45 Vemegelungsdeckel
46 Üichtdeckel  46 Outer Lid
47 Feder  47 spring
48 Feder  48 spring
4Θ Schaftventil  4Θ shaft valve
50 Steuergerät  50 control unit

Claims

Patentansprüche claims
1. Hydraulischer Nockenwellenversteller (1 ) des Flügelzellentyps, mit einem Stator (2) und mit einem im Regelbetrieb dann verdrehbar angeordeten Rotor (3), wobei der Rotor (3) und der Stator (2) wenigstens zwei zwischen ihnen angeordnete und durch emen rotorfesten Flügel (5) getrennte Arbeitskammern (6) ausbilden, die von einer Hydraulikmittelversorgungseinrichtung mit Hydraulikmittel befüllbar sind, wobei zumindest ein Verriegelungspm (28) vorhanden ist, der im Verriegelungszustand den Rotor (3) drehfest zum Stator (2) festlegt, wobei der Verriegelungspm (28) mit einem ihn im Bedarfsfall auslenkenden aktiven Druckspeicher (9) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, da»» der Verriegelungspin (28) und der aktive Druckspeicher (9) so in Wechselbeziehung miteinander stehen, dass der Vernegelungspin (28) am Drehfestlegen des Rotors (3) relativ zum Stator (2) gehindert ist. 1. Hydraulic camshaft adjuster (1) of the vane type, with a stator (2) and with a normally rotatable angeordeten rotor rotor (3), wherein the rotor (3) and the stator (2) at least two arranged between them and rotor-fixed by emen Wing (5) form separate working chambers (6) which can be filled by a hydraulic fluid supply means with hydraulic means, wherein at least one Verriegelungspm (28) is present, the rotor (3) in the locking state rotationally fixed to the stator (2), wherein the Verriegelungspm ( 28) is connected to an active pressure accumulator (9) which deflects it if necessary, characterized in that the locking pin (28) and the active pressure accumulator (9) interact with one another such that the locking pin (28) rotates the rotor (3) is prevented relative to the stator (2).
2 Hydraulischer Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, das» der aktive Druckspeicher (Θ) einen Vorratsraum (13) für Hydraulikmittel aufweist, aus dem über eine Druckmittelteitung (20) das Hydraulikmittel in das Innere des Rotors (3) verbringbar ist 2. Hydraulic camshaft adjuster (1) according to claim 1, characterized in that »the active pressure accumulator (Θ) has a reservoir (13) for hydraulic means, from which via a pressure medium line (20) the hydraulic fluid in the interior of the rotor (3) can be brought
3. Hydraulischer Nockenwellenversteller (1) nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, das* ein Ausgang (21 ) des Vorratsraums ( 3) unterhalb eines Ausgangs der Druckmittelleitung (20) angeordnet ist. Hydraulischer Nockenwellenversteller (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, das« der aktive Druckspeicher (9) so ausgebildet ist. dass er zum Ausstoßen von Hydraulikmittel aufgrund eines Steuersignals vorbereitet ist 3. Hydraulic camshaft adjuster (1) according to claim 2, characterized in that * an output (21) of the storage space (3) below an output of the pressure medium line (20) is arranged. Hydraulic camshaft adjuster (1) according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the active pressure accumulator (9) is designed in this way. that it is prepared for ejecting hydraulic fluid due to a control signal
5. Hydraulischer Nockenwellenvereteller (1 ) nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsraum (13) ein Volumen V, aufweist das größer als das Volumen _« ι09 der Leitungsstrecke vom Ausgang (21 ) des Vorratsraums (13) bis zu den Arbeitskammem (6) zuzuglich des Volumens VVCP
Figure imgf000022_0001
der Art>eitskammern (6) ist 5. Hydraulic Nockenwellenvereteller (1) according to any one of claims 3 and 4, characterized in that the storage space (13) has a volume V, which is greater than the volume of the « ι09» line from the output (21) Storeroom (13) up to the Arbeitskammem (6) in addition to the volume VVCP
Figure imgf000022_0001
of the kind> chambers (6)
6. Hydraulischer Nockenwellenversteller (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zentralventil (7) in den Rotor (3) eingesetzt ist. durch welches Hydraulikmlttel des aktiven Druckspeichers (Θ) den Arbeitskammern (6) und/oder einer zur Aufnahme des Verr»egelungspins (28) ausgelegten Kulisse (31) zuführbar ist 6. Hydraulic camshaft adjuster (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that a central valve (7) is inserted into the rotor (3). by which Hydraulikmlttel the active pressure accumulator (Θ) the working chambers (6) and / or one for receiving the Verr egeungspins (28) designed gate (31) can be fed
7. Hydraulischer Nockenwellenvereteller (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, da*e zwei Verriegelungspins (29. 30) vorhanden sind die in eine Kulisse (31) einfahrbar sind, und/oder einer von diesen in eine weitere Kulisse (26) einfahrbar gelagert ist, wobei die beiden Kulissen (26, 31) voneinander getrennt sind, 7. Hydraulic Nockenwellenvereteller (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that * e two locking pins (29. 30) are present in a link (31) are retractable, and / or one of these in a further backdrop (26) is mounted retractable, wherein the two scenes (26, 31) are separated from each other,
8 Hydraulischer Nockenwellenversteller (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daee zwischen den Arbeitskammern (Θ) und dem aktiven Druckspeicher (9) ein 5/5-Wegeventil (24) oder ein 4 3-Wegeventil und ein 3 2-Wegeventil eingesetzt ist 8 Hydraulic camshaft adjuster (1) according to one of claims 1 to 7, characterized daee between the working chambers (Θ) and the active pressure accumulator (9) a 5/5-way valve (24) or a 4 3-way valve and a 3 2- Directional valve is used
9. Verfahren zum Verriegeln eines Rotors (3) eines hydraulischen Nockenwellen- verstellers (1 ) relativ zu einem Stator (2) des Nockenwellenverstellers (1), wobei über wenigstens einen Verriegelungspin (28) der Rotor (3) zum Stator (2) in einer Mittenposition und zusätzlich in einer Früh-/ oder Spatposition verriegelbar ist und ein Hydraulikmittel eines von einer zum Befüllen von Arbeitskammem (6) zwischen dem Rotor (3) und dem Stator (2) vorgegebenen Hydraulikmittervor- sorgungseinnchtung separaten aktiven Druckspeichers (9) zum Einwirken auf eine Längsbewegung des Vernegelungepins (28) genutzt wird 9. A method for locking a rotor (3) of a hydraulic camshaft adjuster (1) relative to a stator (2) of the camshaft adjuster (1), wherein at least one locking pin (28) of the rotor (3) to the stator (2) in a center position and additionally in an early / or Spatposition is lockable and a hydraulic means of one of a for filling of Arbeitskammem (6) between the rotor (3) and the stator (2) predetermined Hydraulikmittervor- Seekernungung active active pressure accumulator (9) for acting is used on a longitudinal movement of the Vernegelungepins (28)
10 Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daee das Hydraulikmittel des aktiven Druckspeichers (9) zum Einwirken auf eine Drehbewegung des Rotors (3) und/oder das Hydraulikmittei des aktiven Druckspeichers (9) zum Verhindern des Einfahrens des Verriegelungspins (28) oder mehrerer Verriegelungspins (29, 30) in eine Mittenvernegelungskulisse (31 ) genutzt wird A method according to claim 9, characterized in that the hydraulic means of the active pressure accumulator (9) for acting on a rotational movement of the rotor (3) and / or the Hydraulikmittei the active pressure accumulator (9) for preventing the retraction of the locking pin (28) or more Locking pins (29, 30) in a Mittenvernegelungskulisse (31) is used
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019166042A1 (en) * 2018-02-27 2019-09-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hydraulic camshaft adjuster

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017126172B3 (en) 2017-11-09 2019-03-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hydraulic camshaft adjuster
DE102019113638B3 (en) * 2019-05-22 2020-09-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Control valve with an integrated active pressure accumulator

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09264110A (en) * 1996-03-28 1997-10-07 Aisin Seiki Co Ltd Valve opening and closing timing control device
US6035819A (en) * 1998-01-30 2000-03-14 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Variable valve timing controller
DE102004048070A1 (en) 2004-10-02 2006-06-22 Schaeffler Kg Hydraulically operable camshaft adjuster operating method for internal combustion engine, involves heating oil surrounding armature of hydraulic direction control valve units by current supplied to valve during start of engine
EP2492459A2 (en) * 2011-02-22 2012-08-29 Schwäbische Hüttenwerke Automotive GmbH Cam shaft phase adjuster with improved locking device
WO2012171670A1 (en) 2011-06-16 2012-12-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Camshaft adjuster

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008005277A1 (en) * 2008-01-19 2009-07-23 Schaeffler Kg Device for the variable adjustment of the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine
US9303536B2 (en) * 2011-11-04 2016-04-05 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Valve opening and closing control apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09264110A (en) * 1996-03-28 1997-10-07 Aisin Seiki Co Ltd Valve opening and closing timing control device
US6035819A (en) * 1998-01-30 2000-03-14 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Variable valve timing controller
DE102004048070A1 (en) 2004-10-02 2006-06-22 Schaeffler Kg Hydraulically operable camshaft adjuster operating method for internal combustion engine, involves heating oil surrounding armature of hydraulic direction control valve units by current supplied to valve during start of engine
EP2492459A2 (en) * 2011-02-22 2012-08-29 Schwäbische Hüttenwerke Automotive GmbH Cam shaft phase adjuster with improved locking device
WO2012171670A1 (en) 2011-06-16 2012-12-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Camshaft adjuster

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019166042A1 (en) * 2018-02-27 2019-09-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hydraulic camshaft adjuster
US11053820B2 (en) 2018-02-27 2021-07-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hydraulic camshaft adjuster

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