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DE102014201712A1 - Camshaft adjusting device for an internal combustion engine - Google Patents

Camshaft adjusting device for an internal combustion engine Download PDF

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DE102014201712A1
DE102014201712A1 DE102014201712.2A DE102014201712A DE102014201712A1 DE 102014201712 A1 DE102014201712 A1 DE 102014201712A1 DE 102014201712 A DE102014201712 A DE 102014201712A DE 102014201712 A1 DE102014201712 A1 DE 102014201712A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotor
stator
camshaft
internal combustion
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102014201712.2A
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German (de)
Inventor
Olaf Boese
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and 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
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE102014201712.2A priority Critical patent/DE102014201712A1/en
Publication of DE102014201712A1 publication Critical patent/DE102014201712A1/en
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nockenwellenverstelleinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem von einer Kurbelwelle (13) der Brennkraftmaschine über einen Endloszugmitteltrieb (2) angetriebenen Nockenwellenversteller (10, 12) mit einem Stator (1), einem drehfest mit der Nockenwelle verbundenen Rotor (3), zwischen dem Stator (1) und dem Rotor (3) angeordneten Arbeitskammern, welche durch dem Rotor (3) zugeordnete Flügel (8) in Druckräume (18, 19) unterteilt sind, wenigstens einer Verriegelungseinrichtung zur rotatorischen Verriegelung des Rotors (3) gegenüber dem Stator (1), wobei die Brennkraftmaschine eine Steuereinrichtung zum Betrieb nach dem Atkinsontakt aufweist, und der Rotor (1) des Nockenwellenverstellers durch die Steuereinrichtung gegenüber dem Stator (3) verriegelbar ist.The present invention relates to a camshaft adjusting device for an internal combustion engine with a camshaft adjuster (10, 12) driven by a crankshaft (13) of the internal combustion engine via an endless traction drive (2) with a stator (1), a rotor (3) connected non-rotatably to the camshaft, between the stator (1) and the rotor (3) arranged working chambers, which by the rotor (3) associated wings (8) in pressure chambers (18, 19) are divided, at least one locking device for rotatably locking the rotor (3) relative to the Stator (1), wherein the internal combustion engine has a control device for operation after the Atkinsontakt, and the rotor (1) of the camshaft adjuster by the control device relative to the stator (3) is lockable.

Description

Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenverstelleinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.The invention relates to a camshaft adjusting device for an internal combustion engine having the features of the preamble of claim 1.

Nockenwellenverstelleinrichtungen werden in modernen Brennkraftmaschinen zur Optimierung der Verbrauchs- und Leistungswerte eingesetzt und dienen dazu, die Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Gaswechselventile zu verändern. Dazu besitzt die Nockenwellenverstelleinrichtung einen von der Kurbelwelle angetriebenen Stator und einen drehfest mit der Nockenwelle verbundenen Rotor. Zwischen dem Rotor und dem Stator sind mit einem Druckmittel beaufschlagbare Arbeitskammern vorgesehen, welche durch dem Rotor zugeordnete Flügel in gegeneinander wirkende Druckräume unterteilt sind. Während des Betriebes der Brennkraftmaschine sind beide Druckräume permanent mit Druckmittel gefüllt, so dass der Rotor und der Stator relativ steif miteinander verbunden sind. Die Steuerzeiten der Gaswechselventile werden dann dadurch verändert, indem der Druck in einem der Druckräume erhöht wird, während der Druck in dem jeweils anderen Druckraum gesenkt wird. Das Druckmittel muss dazu dem einen Druckraum zugeführt und aus dem anderen Druckraum abgeführt werden. Damit das System nicht in Schwingungen versetzt wird, muss grundsätzlich der Zulauf durch den Ablauf des Druckmittels gesteuert werden.Camshaft adjusting devices are used in modern internal combustion engines to optimize the fuel consumption and power values and serve to change the opening and closing times of the gas exchange valves. For this purpose, the camshaft adjusting device has a stator driven by the crankshaft and a rotor rotatably connected to the camshaft. Between the rotor and the stator acted upon by a pressure medium working chambers are provided, which are divided by the rotor associated wings in oppositely acting pressure chambers. During operation of the internal combustion engine both pressure chambers are permanently filled with pressure medium, so that the rotor and the stator are relatively rigidly connected to each other. The timing of the gas exchange valves are then changed by the pressure in one of the pressure chambers is increased while the pressure in the other pressure chamber is lowered. The pressure medium must be supplied to the one pressure chamber and discharged from the other pressure chamber. So that the system is not vibrated, the inflow must always be controlled by the outlet of the pressure medium.

Während des Motorstarts kann der Zustand eintreten, dass beide Druckräume nur zum Teil mit Druckmittel gefüllt sind, da die Nockenwellenverstelleinrichtung sich über Leckagestellen selbstständig entleeren kann. Während dieses Zeitraumes ist der Rotor in der Nockenwellenverstelleinrichtung nicht hydraulisch eingespannt, so dass er unkontrollierte Schwingungen ausführen kann. Zur Vermeidung dieses Effektes sind Nockenwellenverstelleinrichtungen bereits mit einem mechanischen Verriegelungssystem ausgestattet, durch welches der Rotor mit einer festen mechanischen Verbindung an den Stator gekoppelt wird. Damit der Rotor sicher verriegelt wird, entspricht die Verriegelungsposition dem Endanschlag des Rotors gegenüber dem Stator in Verstellrichtung „Früh“ oder „Spät“.During engine startup, the condition may occur that both pressure chambers are only partially filled with pressure medium, since the camshaft adjusting device can empty itself automatically via leaks. During this period, the rotor in the camshaft adjusting device is not hydraulically clamped so that it can perform uncontrolled vibrations. To avoid this effect camshaft adjusting devices are already equipped with a mechanical locking system, by which the rotor is coupled with a fixed mechanical connection to the stator. In order for the rotor to be locked securely, the locking position corresponds to the end stop of the rotor relative to the stator in the adjustment direction "early" or "late".

Ferner sind Nockenwellenverstelleinrichtungen bekannt, bei denen der Rotor gegenüber dem Stator auch in einer beliebigen vorgegebenen Verriegelungsposition zwischen den Endanschlägen verriegelbar ist. Eine solche Nockenwellenverstelleinrichtung ist z.B. in der DE 100 64 222 A1 beschrieben. Die Verriegelung des Rotors erfolgt durch ein oder mehrere Verriegelungselemente, welche an dem Rotor oder dem Stator axial oder radial angeordnet sind und zur Verriegelung des Rotors mittels Federkraft in eine gegenüberliegende, in dem jeweils anderen Teil angeordnete Verriegelungskulisse gedrückt werden. Die Entriegelung des Verriegelungselementes erfolgt dadurch, indem das Verriegelungselement durch Öldruck aus der gegenüberliegenden Verriegelungskulisse wieder herausgedrückt wird.Furthermore, camshaft adjusting devices are known in which the rotor can be locked relative to the stator in any predetermined locking position between the end stops. Such a camshaft adjusting device is eg in the DE 100 64 222 A1 described. The locking of the rotor is effected by one or more locking elements, which are arranged on the rotor or the stator axially or radially and are pressed to lock the rotor by spring force in an opposite, arranged in the respective other part locking link. The unlocking of the locking element is effected by the locking element is pushed out by oil pressure from the opposite locking link again.

Zur Verstellung des Nockenwellenverstellers in die Verriegelungsposition ist es z.B. bekannt, die wirkenden Nockenwellenwechselmomente zu nutzen, was auch als cam-shaft torque actuated (CTA) bezeichnet wird.For adjusting the camshaft adjuster to the locking position it is e.g. Known to use the effective camshaft alternating torques, which is also referred to as cam-shaft torque actuated (CTA).

Ein Problem dieser Art der Mittenverriegelung ist es, dass die wirkende Reibung einen sehr großen Einfluss auf die Verriegelungsbewegung hat. Insbesondere bei sehr tiefen Motoröltemperaturen treten sehr große Reibungskräfte auf, so dass sich die Summe der Nockenwellenwechselmomente einseitig verschiebt. Das bedeutet, dass in Verstellrichtung nach „Spät“ ein extrem ausgeprägtes Nockenwellenwechselmoment und in die andere Verstellrichtung nach „Früh“ ein sehr kleines Nockenwellenwechselmoment vorhanden ist.A problem with this type of center lock is that the acting friction has a very large influence on the locking movement. Especially at very low engine oil temperatures very large frictional forces occur, so that the sum of the camshaft alternating torques shifts unilaterally. This means that in the adjustment direction to "late" an extremely pronounced camshaft alternating torque and in the other adjustment direction to "early" a very small camshaft alternating torque is present.

Zur Verringerung dieses Problems ist es bereits bekannt, den Startergenerator beim Motorstart kurzzeitig rückwärts entgegen der wirkenden Reibungskräfte drehen zu lassen, bis der Rotor gegenüber dem Stator verriegelt ist.To reduce this problem, it is already known to let the starter generator at the start of the engine briefly reverse against the frictional forces acting until the rotor is locked against the stator.

Ferner ist z.B. aus der EP 1 754 872 B1 eine unter dem Begriff „Atkinsonzyklus“ oder „Atkinsontakt“ bekannte Steuerungstechnik für Ottomotoren bekannt, durch welche die Motoreffizienz gesteigert werden kann. Eine Definition und Analyse des Otto-Atkinsonzyklus, welcher ein variables Schließen der Einlassventile und ein veränderliches Brennkammervolumen erfordert, findet sich bei Luria et al. (The Otto-Atkinson engine, a new concept in automotive economy, SAE Technical Paper 820352) und Boggs et al. (The Otto-Atkinson engine-Fuel Economy and Emission Results and Hardware Design, SAE Technical Paper 950089) . In einer einfachen Form erfordert der Atkinsontakt lediglich ein erhöhtes Kompressionsverhältnis und ein spätes Schließen der Einlassventile (Vgl. Blakely, S., et al., „A Design and Experimental Study of an Atkinson Cycle Engine Using Late Intake Valve Closing“, SAE Technical Paper 910451 ). Der Atkinsonzyklus wird bei Verbrennungsmotoren nach dem Stand der Technik insbesondere zur Effizienzsteigerung im Volllastbereich eingesetzt. Die Verwendung eines Atkinsonzyklus ist auch bei speziellen Verbrennungsmotoren zur Verwendung in Hybridfahrzeugen bekannt, bei denen der Verbrennungsmotor stets in relativ eng vorgegebenen Motorbetriebsparameterbereichen arbeiten kann.Furthermore, for example, from the EP 1 754 872 B1 a known under the term "Atkinsonzyklus" or "Atkinsontakt" control technology for gasoline engines, by which the engine efficiency can be increased. A definition and analysis of the Otto Atkinson cycle, which requires variable intake valve closing and variable combustor volume, is found Luria et al. (The Otto-Atkinson engine, a new concept in automotive economy, SAE Technical Paper 820352) and Boggs et al. (The Otto-Atkinson Engine-Fuel Economy and Emission Results and Hardware Design, SAE Technical Paper 950089) , In a simple form, the Atkinsontakt requires only an increased compression ratio and a late closing of the intake valves (Cf. Blakely, S., et al., "A Design and Experimental Study of Atkinson Cycle Engine Using Late Intake Valve Closing", SAE Technical Paper 910451 ). The Atkinson cycle is used in internal combustion engines according to the prior art in particular to increase efficiency in the full load range. The use of an Atkinson cycle is also known in particular internal combustion engines for use in hybrid vehicles where the internal combustion engine can always operate in relatively narrow engine operating parameter ranges.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Nockenwellenverstelleinrichtung mit einer einfachen Verriegelung des Rotors gegenüber dem Stator zu schaffen.The object of the invention is to provide a camshaft adjusting device with a simple locking of the rotor relative to the stator.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Nockenwellenverstelleinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. The object of the invention is achieved by a camshaft adjusting device with the features of claim 1.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Brennkraftmaschine eine Steuereinrichtung zum Betrieb nach dem Atkinsontakt aufweist, und der Rotor des Nockenwellenverstellers durch die Steuereinrichtung gegenüber dem Stator verriegelbar ist. Durch die gleichzeitige Nutzung der Steuereinrichtung zum Betrieb der Brennkraftmaschine nach dem Atkinsonzyklus auch zur Verriegelung des Nockenwellenverstellers kann eine sehr schnelle Verriegelung des Rotors bewirkt werden, wenn die Brennkraftmaschine mit nicht verriegeltem Rotor gestartet wird.According to the invention, it is proposed that the internal combustion engine has a control device for operation after the Atkinsontakt, and the rotor of the camshaft adjuster is locked by the control device relative to the stator. By the simultaneous use of the control device for operating the internal combustion engine after the Atkinsonzyklus also for locking the camshaft adjuster, a very fast locking of the rotor can be effected when the internal combustion engine is started with not locked rotor.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Steuereinrichtung eine in einem zwischen der Kurbelwelle und dem Stator vorgesehenen Lostrum des Endloszugmitteltriebes vorgesehene erste Spanneinrichtung aufweist, welche zur Verriegelung der Verriegelungseinrichtung in Richtung einer Verlängerung des Lostrums betätigt wird und dadurch ein entgegen der vorbestimmten Drehrichtung des Stators wirkenden Drehmoment auf den Nockenwellenversteller ausübt.It is also proposed that the control device has a first tensioning device provided in a louvre of the endless traction mechanism drive provided between the crankshaft and the stator, which is actuated for locking the locking device in the direction of an extension of the clearance, and thereby a torque acting counter to the predetermined rotational direction of the stator exerts the camshaft adjuster.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Steuereinrichtung eine in einem Zugtrum des Endloszugmittels vorgesehene zweite Spanneinrichtung aufweist. Durch die zweite Spanneinrichtung kann auch die Länge des Zugtrums verändert werden. Insbesondere kann der Zugtrum durch das Verringern einer Vorspannung auch verkürzt werden, so dass die Verlängerung des Lostrums kompensiert werden kann. Dies ist insbesondere deshalb sinnvoll, da die Gesamtlänge des Endloszugmitteltriebes konstant ist. Die Verkürzung des Zugtrums wird dann immer gegensätzlich zu der Verlängerung des Lostrums und in identischer Größenordnung vorgenommen. Außerdem kann durch das Spannen des Zugtrums auch ein entsprechendes Gegenmoment aufgebracht werden, um den Stator anschließend wieder in die entgegengesetzte Richtung zu verdrehen. Dieses Verdrehen des Stators kann auch wechselweise erfolgen, bis der Rotor mit zwei Verriegelungsstiften aus unterschiedlichen Richtungen gegenüber dem Stator verriegelt ist.It is further proposed that the control device has a second clamping device provided in a traction section of the endless drawing means. By the second tensioning device and the length of the tensioning passage can be changed. In particular, the draft can also be shortened by reducing a bias, so that the extension of the Lostrums can be compensated. This is particularly useful because the total length of Endloszugmitteltriebes is constant. The shortening of the draft is then always carried out contrary to the extension of the Lostrum and of identical magnitude. In addition, a corresponding counter-torque can also be applied by tensioning the tensioning element, in order subsequently to rotate the stator again in the opposite direction. This rotation of the stator can also be done alternately until the rotor is locked with two locking pins from different directions relative to the stator.

Für den normalen Betrieb kann nur der hydraulische Nockenwellenversteller benutzt werden. Bei einer Nutzung der Steuereinrichtung des „Atkinsontaktes“ greift die Steuereinrichtung des Endloszugmittels, in diesem Fall die erste, und sofern vorhanden, die zweite Spanneinrichtung mit ein und verschiebt den Arbeitsbereich des hydraulischen Nockenwellenverstellers. Somit ist eine zusätzliche „Verstellung“ in Richtung „Spät“ möglich. Derselbe Vorgang ist selbstverständlich auch in umgekehrter Verstellrichtung „Früh“ möglich. Eine variable Kombination beider Verstellmöglichkeiten ist ebenfalls denkbar.For normal operation, only the hydraulic phaser can be used. When using the control device of the "Atkinsontaktes" engages the control device of the endless traction means, in this case the first, and if present, the second tensioning device and shifts the working range of the hydraulic camshaft adjuster. Thus, an additional "adjustment" in the direction of "late" is possible. The same process is of course also possible in the reverse adjustment "early". A variable combination of both adjustment options is also conceivable.

Die sich aus der Erfindung ergebenden Vorteile sind insbesondere in der Verwendung von Standardkomponenten, wie ein hydraulischer Nockenwellenversteller mit zwei Hydraulikleitungen A und B, Standardzentralventil oder separates Ventil, in einem einstellbaren Verriegelungsspiel, und in dem sicheren Erreichen der startfähigen Nockenwellenposition durch separates Stellglied (elektrisch, mechanisch, hydraulisch, pneumatisch) zu sehen.The advantages resulting from the invention are in particular the use of standard components, such as a hydraulic camshaft adjuster with two hydraulic lines A and B, standard central valve or separate valve, in an adjustable locking clearance, and in the safe achievement of the starting camshaft position by separate actuator (electric, mechanical, hydraulic, pneumatic).

Weiterhin sind auch Sonderformen leicht umsetzbar, wo eine Verriegelung innerhalb des gesamten Verstellwinkels (Mittenverriegelung) und eine Verriegelung in den Anschlagstellungen gefordert werden.Furthermore, special forms are easily implemented, where a lock within the entire adjustment angle (center lock) and a lock in the stop positions are required.

Der Unterschied zum Stand der Technik ist, dass der Nockenwellenversteller nicht innerhalb des Flügelverstellbereichs des Nockenwellenverstellers verriegelt sein muss. Diese Funktion der Mittenverriegelung wird durch das zusätzliche Stellglied der Steuereinrichtung des Atkinsontaktes erreicht.The difference with the prior art is that the camshaft adjuster does not have to be locked within the Flügelverstellbereichs the camshaft adjuster. This function of the center lock is achieved by the additional actuator of the controller of the Atkinsontaktes.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Die Figuren zeigen im Einzelnen:The invention will be described in detail with reference to a preferred embodiment. The figures show in detail:

1 bis 4: eine erfindungsgemäße Nockenwellenverstelleinrichtung mit einem Nockenwellenversteller mit einem Rotor in verschiedenen Drehwinkelstellungen und einer Steuereinrichtung zum Betrieb der Brennkraftmaschine nach dem Atkinsontakt. 1 to 4 a camshaft adjusting device according to the invention with a camshaft adjuster with a rotor in different angular positions and a control device for operating the internal combustion engine after the Atkinsontakt.

In der 1 ist eine Nockenwellenverstelleinrichtung mit zwei Nockenwellenverstellern 10 und 12 zu erkennen. Die Nockenwellenversteller 10 und 12 weisen einen herkömmlichen Aufbau mit einem Stator 1 mit einer Außenverzahnung und einem drehfest mit einer nicht dargestellten Nockenwelle verbundenen Rotor 3 auf. An dem Stator 1 sind radial nach innen ragende Vorsprünge 11 vorgesehen, welche einen Ringraum zwischen dem Stator 1 und dem Rotor 3 in mehrere Druckräume unterteilen. Die Druckräume wiederum werden durch an dem Rotor 3 vorgesehene, radial nach außen abragende Flügel 8 in voneinander getrennte, entgegengesetzt wirkende Arbeitskammern 18 und 19 unterteilt. Die Seitenwände 7 und 9 der Vorsprünge 11 bilden jeweils die Endanschläge „Früh“ 7 und „Spät“ 9 für den Rotor 3, indem der Rotor 3 mit der Seitenfläche des Flügels 8 daran zur Anlage gelangt.In the 1 is a camshaft adjusting with two camshaft adjusters 10 and 12 to recognize. The camshaft adjuster 10 and 12 have a conventional structure with a stator 1 with an external toothing and a rotatably connected to a camshaft, not shown rotor 3 on. At the stator 1 are radially inwardly projecting protrusions 11 provided, which an annulus between the stator 1 and the rotor 3 divide into several pressure chambers. The pressure chambers are in turn by on the rotor 3 provided, radially outwardly projecting wings 8th in separate, opposing working chambers 18 and 19 divided. The side walls 7 and 9 the projections 11 each form the limit stops "Früh" 7 and "late" 9 for the rotor 3 by the rotor 3 with the side surface of the wing 8th it comes to the plant.

Auf der dem Betrachter zugewandten Oberseite des Nockenwellenverstellers 10 ist ferner ein der Anschaulichkeit halber weggelassener Dichtdeckel durch Befestigungsschrauben gehalten, welcher z.B. eine entsprechende Verriegelungskontur für in dem Rotor 3 vorgesehene Verriegelungsstifte aufweist, welche dann durch Eingriff in die Verriegelungskontur den Rotor 3 gegenüber dem Stator 1 drehfest verriegeln. Zum Antrieb des Nockenwellenverstellers 10 greift ein Endloszugmittel 2, z.B. in Form einer Kette oder eines Riemens, in die Verzahnung des Stators 1 ein.On the observer facing top of the camshaft adjuster 10 Furthermore, one of the sake of clarity omitted sealing lid is held by fastening screws, which, for example, a corresponding locking contour for in the rotor 3 Having provided locking pins, which then by engaging in the Locking contour the rotor 3 opposite the stator 1 lock against rotation. To drive the camshaft adjuster 10 picks up an endless draw 2 , For example in the form of a chain or a belt, in the toothing of the stator 1 one.

Das Endloszugmittel 2 wird von einer Kurbelwelle 13 im Uhrzeigersinn in Pfeilrichtung 6 angetrieben und treibt selbst die Nockenwellenversteller 10 und 12 im Uhrzeigersinn in die Pfeilrichtungen 4 und 5 an, so dass das Endloszugmittel 2 in Bezug zu dem linken oberen Nockenwellenversteller 10 in einen sich von der Kurbelwelle 13 bis zu dem Nockenwellenversteller 10 erstreckenden Zugtrum 14 und einen sich von der Kurbelwelle 13 bis zu dem Nockenwellenversteller 12 erstreckenden Lostrum 15 unterteilt werden kann.The endless draw means 2 is from a crankshaft 13 clockwise in the direction of the arrow 6 driven and drives even the camshaft adjuster 10 and 12 clockwise in the directions of the arrows 4 and 5 so that the endless draw means 2 in relation to the left upper cam phaser 10 in one of the crankshaft 13 to the camshaft adjuster 10 extending train turn 14 and one from the crankshaft 13 to the camshaft adjuster 12 extending Lostrum 15 can be divided.

An dem Lostrum 15 ist eine sich fahrzeugfest abstützende erste Spanneinrichtung 17 und an dem Zugtrum 14 eine sich ebenfalls fahrzeugfest abstützende zweite Spanneinrichtung 16 vorgesehen. Beide Spanneinrichtrungen 16 und 17 dienen zur Längenveränderung des Zug- und Lostrums 14 und 15 und sind Teil einer Steuereinrichtung zum Betrieb der Brennkraftmaschine nach dem „Atkinsontakt“.At the Lostrum 15 is a vehicle-fixed supporting first clamping device 17 and at the train entrance 14 a likewise fixed to the vehicle supporting second clamping device 16 intended. Both Spanneinrichtrungen 16 and 17 serve to change the length of the train and Lostrums 14 and 15 and are part of a control device for operating the internal combustion engine after the "Atkinsontakt".

Für den Fall, dass die Brennkraftmaschine im kalten Zustand abgewürgt wird und der Rotor 3 infolgedessen nicht gegenüber dem Stator 1 verriegelt ist, sollte der Rotor 3 bei einem Neustart der Brennkraftmaschine möglichst schnell gegenüber dem Stator 1 verriegelt werden, was gemäß der vorliegenden Erfindung unter Ausnutzung der Spanneinrichtungen 16 und 17 erfolgt, wobei zusätzlich die auf die Nockenwelle wirkenden Nockenwellenwechselmomente dazu genutzt werden können, um den Rotor 3 gegenüber dem Stator 1 zu verdrehen. Die Längen des Lostrums 15 und des Zugtrums 14 können dabei besonders einfach verändert werden, indem die von den Spanneinrichtungen 16 und 17 ausgeübten Druckkräfte entsprechend gesteuert werden.In the event that the internal combustion engine is stalled when cold and the rotor 3 as a result, not opposite to the stator 1 is locked, the rotor should be 3 at a restart of the internal combustion engine as quickly as possible relative to the stator 1 to be locked, which according to the present invention by utilizing the clamping devices 16 and 17 takes place, wherein additionally acting on the camshaft camshaft alternating torques can be used to the rotor 3 opposite the stator 1 to twist. The lengths of the Lostrums 15 and the train 14 can be changed very easily by the clamping devices 16 and 17 exerted pressure forces are controlled accordingly.

Die Spanneinrichtungen 16 und 17 können dabei als elektromechanische Spanneinrichtungen, z.B. mit einem Elektromotor und einem Schneckengetriebe, ausgebildet sein, wodurch sie sehr einfach und außerdem mit einer sehr hohen Genauigkeit angesteuert werden können.The clamping devices 16 and 17 can be designed as electromechanical clamping devices, for example with an electric motor and a worm gear, whereby they can be controlled very easily and also with a very high accuracy.

In den 1 und 2 ist die Nockenwellenverstelleinrichtung mit einem an den Anschlägen „Früh“ 7 oder „Spät“ 9 anliegenden Rotor 3 zu erkennen. In beiden Stellungen des Rotors 3 bzw. des Stators 1 wurde die relative Drehwinkellage des Rotors 3 zu dem Stator 1 durch die Steuereinrichtung des Atkinsontaktes nicht verstellt.In the 1 and 2 is the camshaft adjusting device with a on the attacks "Early" 7 or "late" 9 adjacent rotor 3 to recognize. In both positions of the rotor 3 or the stator 1 became the relative angular position of the rotor 3 to the stator 1 not adjusted by the controller of Atkinsontaktes.

In den 3 und 4 ist die Nockenwellenverstelleinrichtung mit einem Nockenwellenversteller 10 zu erkennen, bei dem der Verstellbereich der Nockenwelle durch die Steuereinrichtung des Atkinsontaktes in Richtung „Spät“ verstellt wurde. Dies ist in dieser Ausführungsform durch die Betätigung der ersten Spanneinrichtung 17 und eine Erhöhung der von dieser ausgeübten Druckkraft erfolgt. Dadurch wurde die Länge des Lostrums 15 vergrößert und der Stator 1 entgegen der Pfeilrichtung 4 verdreht.In the 3 and 4 is the camshaft adjusting with a camshaft adjuster 10 to recognize, in which the adjustment range of the camshaft was adjusted by the controller of the Atkinsontaktes in the direction "late". This is in this embodiment by the operation of the first clamping device 17 and an increase in the pressure exerted by this pressure force takes place. This was the length of the Lostrums 15 enlarged and the stator 1 in the direction of the arrow 4 twisted.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Stator stator
22
Endloszugmittel endless traction
33
Rotor rotor
44
Pfeilrichtung arrow
55
Pfeilrichtung arrow
66
Pfeilrichtung arrow
77
Endanschlag „Früh“ End stop "Early"
88th
Flügel wing
99
Endanschlag „Spät“ End stop "late"
1010
Nockenwellenversteller Phaser
1111
Vorsprung head Start
1212
Nockenwellenversteller Phaser
1313
Kurbelwelle crankshaft
1414
Zugtrum drive span
1515
Lostrum slack run
1616
Zweite Spanneinrichtung Second clamping device
1717
Erste Spanneinrichtung First clamping device
1818
Druckraum pressure chamber
1919
Druckraum pressure chamber

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10064222 A1 [0004] DE 10064222 A1 [0004]
  • EP 1754872 B1 [0008] EP 1754872 B1 [0008]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Luria et al. (The Otto-Atkinson engine, a new concept in automotive economy, SAE Technical Paper 820352) [0008] Luria et al. (The Otto-Atkinson engine, a new concept in automotive economy, SAE Technical Paper 820352) [0008]
  • Boggs et al. (The Otto-Atkinson engine-Fuel Economy and Emission Results and Hardware Design, SAE Technical Paper 950089) [0008] Boggs et al. (The Otto-Atkinson Engine-Fuel Economy and Emission Results and Hardware Design, SAE Technical Paper 950089) [0008]
  • Blakely, S., et al., „A Design and Experimental Study of an Atkinson Cycle Engine Using Late Intake Valve Closing“, SAE Technical Paper 910451 [0008] Blakely, S., et al., "A Design and Experimental Study of Atkinson Cycle Engine Using Late Intake Valve Closing", SAE Technical Paper 910451 [0008]

Claims (3)

Nockenwellenverstelleinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem von einer Kurbelwelle (13) der Brennkraftmaschine über einen Endloszugmitteltrieb (2) angetriebenen Nockenwellenversteller (10, 12) mit einem Stator (1), einem drehfest mit der Nockenwelle verbundenen Rotor (3), zwischen dem Stator (1) und dem Rotor (3) angeordneten Arbeitskammern, welche durch dem Rotor (3) zugeordnete Flügel (8) in Druckräume (18, 19) unterteilt sind, wenigstens einer Verriegelungseinrichtung zur rotatorischen Verriegelung des Rotors (3) gegenüber dem Stator (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine eine Steuereinrichtung zum Betrieb nach dem Atkinsontakt aufweist, und der Rotor (1) des Nockenwellenverstellers durch die Steuereinrichtung gegenüber dem Stator (3) verriegelbar ist.Camshaft adjusting device for an internal combustion engine with one of a crankshaft ( 13 ) of the internal combustion engine via an endless traction drive ( 2 ) driven camshaft adjuster ( 10 . 12 ) with a stator ( 1 ), a rotatably connected to the camshaft rotor ( 3 ), between the stator ( 1 ) and the rotor ( 3 ) arranged working chambers, which by the rotor ( 3 ) associated wings ( 8th ) in pressure chambers ( 18 . 19 ), at least one locking device for rotatably locking the rotor ( 3 ) opposite the stator ( 1 ), characterized in that the internal combustion engine has a control device for operation after the Atkinsontakt, and the rotor ( 1 ) of the camshaft adjuster by the control device relative to the stator ( 3 ) is lockable. Nockenwellenverstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung eine in einem zwischen der Kurbelwelle (13) und dem Stator (1) vorgesehenen Lostrum (15) des Endloszugmitteltriebes (2) vorgesehene erste Spanneinrichtung (17) aufweist, welche zur Verriegelung der Verriegelungseinrichtung in Richtung einer Verlängerung des Lostrums (15) betätigt wird und dadurch ein entgegen der vorbestimmten Drehrichtung des Stators (1) wirkenden Drehmoment auf den Nockenwellenversteller (10, 12) ausübt.Camshaft adjusting device according to claim 1, characterized in that the control device is a in one between the crankshaft ( 13 ) and the stator ( 1 ) provided Lostrum ( 15 ) of the endless traction drive ( 2 ) provided first clamping device ( 17 ), which for locking the locking device in the direction of an extension of the Lostrums ( 15 ) is actuated and thereby contrary to the predetermined direction of rotation of the stator ( 1 ) acting torque on the camshaft adjuster ( 10 . 12 ) exercises. Nockenwellenverstelleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung eine in einem Zugtrum (14) des Endloszugmittels (2) vorgesehene zweite Spanneinrichtung (16) aufweist.Camshaft adjusting device according to claim 1 or 2, characterized in that the control device in a Zugtrum ( 14 ) of the endless draw agent ( 2 ) provided second clamping device ( 16 ) having.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10064222A1 (en) 1999-12-24 2001-08-16 Aisin Seiki Adjustable valve control system
EP1754872B1 (en) 2005-08-17 2008-03-05 Ford Global Technologies, LLC Otto engine with variable valve actuation and Atkinson cycle operation

Patent Citations (2)

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Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Blakely, S., et al., "A Design and Experimental Study of an Atkinson Cycle Engine Using Late Intake Valve Closing", SAE Technical Paper 910451
Boggs et al. (The Otto-Atkinson engine-Fuel Economy and Emission Results and Hardware Design, SAE Technical Paper 950089)
Luria et al. (The Otto-Atkinson engine, a new concept in automotive economy, SAE Technical Paper 820352)

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