專利名稱:用于可變地調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)換氣閥的控制時(shí)間的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及用于可變地調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)換氣閥的控制時(shí)間的設(shè)備,具有液壓的相位調(diào)節(jié)裝置,其中,該相位調(diào)節(jié)裝置能夠帶入與曲軸和凸輪軸的驅(qū)動連接中并且具有至少一個(gè)提前調(diào)節(jié)腔和至少一個(gè)滯后調(diào)節(jié)腔,通過壓力介質(zhì)管路可以向提前調(diào)節(jié)腔和滯后調(diào)節(jié)腔輸入壓力介質(zhì)或者將壓力介質(zhì)從其中排出,其中,通過向調(diào)節(jié)腔的壓力介質(zhì)輸入可以調(diào)節(jié)凸輪軸相對于曲軸的相位位置。
背景技術(shù):
在現(xiàn)代的內(nèi)燃機(jī)中,將這些設(shè)備用于可變調(diào)節(jié)換氣閥的控制時(shí)間,以便可以可變地設(shè)計(jì)在經(jīng)限定的角度范圍內(nèi)、在最大提前定位和最大滯后定位之間的凸輪軸相對于曲軸的相位位置。為了此目的,該設(shè)備的液壓相位調(diào)節(jié)裝置整合到驅(qū)動系中,通過該驅(qū)動系將轉(zhuǎn)矩從曲軸傳遞到凸輪軸上。該驅(qū)動系例如可以實(shí)現(xiàn)為皮帶輪傳動裝置、鏈輪傳動裝置或齒輪傳動裝置。這種設(shè)備的主要特征是相位調(diào)節(jié)速度和對壓力介質(zhì)的需求。為了能夠?qū)⑾辔晃恢脙?yōu)化地適配不同的行駛狀況,高的相位調(diào)節(jié)速度是值得期望的。此外,在消耗降低措施的范圍內(nèi)要求總是更少的壓力介質(zhì)需求,以便能夠?qū)?nèi)燃機(jī)的壓力介質(zhì)泵設(shè)計(jì)得更小,或者能夠在使用已調(diào)節(jié)的壓力介質(zhì)泵的情況下降低推送量。這種設(shè)備例如已由EP 0806550A1公開。該設(shè)備包含以葉片式結(jié)構(gòu)的相位調(diào)節(jié)裝置,其具有與曲軸建立驅(qū)動連接的驅(qū)動件和抗相對轉(zhuǎn)動地與凸輪軸連接的從動件。在該相位調(diào)節(jié)裝置的內(nèi)部構(gòu)造有多個(gè)壓力室,其中,多個(gè)壓力室中的每個(gè)借助葉片分為兩個(gè)彼此相對作用的壓力腔。通過壓力腔的壓力介質(zhì)輸入或壓力介質(zhì)排放將葉片在壓力腔的內(nèi)部移動,由此進(jìn)行從動件和驅(qū)動件之間的相位位置的改變。在此,相位調(diào)節(jié)所需的壓力介質(zhì)由內(nèi)燃機(jī)的壓力介質(zhì)泵提供并且借助于控制閥選擇性地向提前調(diào)節(jié)腔或者滯后調(diào)節(jié)腔導(dǎo)引。從相位調(diào)節(jié)裝置中流出的壓力介質(zhì)被導(dǎo)引到壓力介質(zhì)存儲器(內(nèi)燃機(jī)的油槽)中。由此,借助于由內(nèi)燃機(jī)壓力介質(zhì)泵提供的系統(tǒng)壓力進(jìn)行相位調(diào)節(jié)。其它的設(shè)備例如已由US 5,107,804A公開。在該實(shí)施方式中同樣以葉片式結(jié)構(gòu)方式構(gòu)造有相位調(diào)節(jié)裝置,并且設(shè)置有多個(gè)提前調(diào)節(jié)腔或者滯后調(diào)節(jié)腔。與EP 0806550A1的不同之處在于,不是通過壓力腔的由壓力介質(zhì)泵的壓力介質(zhì)加載來進(jìn)行相位調(diào)節(jié),而是充分利用了作用到凸輪軸上的交變力矩。通過凸輪到利用各一個(gè)閥彈簧預(yù)張緊的換氣閥上的滾動產(chǎn)生該交變力矩。在此,凸輪軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動在打開換氣閥期間被制動,并且在關(guān)閉期間被加速。將這些交變力矩傳遞到相位調(diào)節(jié)裝置上,從而周期地在滯后止擋和提前止擋的方向上用力來加載葉片。由此,交替地在提前調(diào)節(jié)腔和滯后調(diào)節(jié)腔中產(chǎn)生壓力峰值。如果相位位置應(yīng)當(dāng)保持恒定,那么阻止壓力介質(zhì)從壓力腔排出。在向更提前的控制時(shí)間的方向進(jìn)行相位調(diào)節(jié)的情況下阻止壓力介質(zhì)從提前調(diào)節(jié)腔的排出,即使在這樣的時(shí)間點(diǎn),即,在這些時(shí)間點(diǎn)中,在提前調(diào)節(jié)腔中產(chǎn)生了壓力峰值。如果基于交變力矩在滯后調(diào)節(jié)腔中的壓力上升,那么就利用該壓力,以便將壓力介質(zhì)從處于形成壓力峰值的壓力下的滯后調(diào)節(jié)腔導(dǎo)引到提前調(diào)節(jié)腔中。以類似方式進(jìn)行在更滯后的控制時(shí)間方向上的相位調(diào)節(jié)。附加地,壓力腔與壓力介質(zhì)泵連接,然而僅用于平衡來自相位調(diào)節(jié)裝置的泄露。由此,通過壓力介質(zhì)從待清空的壓力腔轉(zhuǎn)移到在形成壓力峰值的壓力下待充滿的壓力腔來進(jìn)行相位調(diào)節(jié)。其它的設(shè)備已由US 2009/0133652A1公開。在該實(shí)施方式中,在小的交變力矩的情況下(類似于由EP 0806550A1的設(shè)備),通過提前調(diào)節(jié)腔或者滯后調(diào)節(jié)腔的由壓力介質(zhì)泵的壓力加載,在同時(shí)壓力介質(zhì)從另外的壓力腔排出至內(nèi)燃機(jī)的油槽的情況下來進(jìn)行相位調(diào)節(jié)。在高的交變力矩的情況下(類似于由US 5,107,804A的設(shè)備),利用這些交變力矩,以便將處于高的壓力下的壓力介質(zhì)從提前調(diào)節(jié)腔(滯后調(diào)節(jié)腔)導(dǎo)引到滯后調(diào)節(jié)腔(提前調(diào)節(jié)腔)中。在此,從壓力腔排出的壓力介質(zhì)被返回引導(dǎo)至控制閥,該控制閥控制向或者從壓力腔的壓力介質(zhì)排出。該壓力介質(zhì)經(jīng)由控制閥的內(nèi)部的止回閥到達(dá)輸入接口,該輸入接口與壓力介質(zhì)泵連接,其中,壓力介質(zhì)的一部分被排出到內(nèi)燃機(jī)的壓力介質(zhì)存儲器中。EP 2075421A1公開了一種針對凸輪軸調(diào)節(jié)器的閥。該閥包含閥活塞,該閥活塞可轉(zhuǎn)動地布置在閥殼體中。如此地布置壓力油的輸入和排出,即,通過閥活塞的位置可以向調(diào)節(jié)腔和向鎖定機(jī)構(gòu)導(dǎo)引壓力油。在此,鎖定裝置不僅可以在凸輪軸調(diào)節(jié)器的端部位置中、即在滯后位置或提前位置內(nèi)的止擋處被激活,而且也可以在中間位置中被激活。由此使得中 間位置鎖定成為可能,該中間位置鎖定根據(jù)馬達(dá)應(yīng)用的不同可以是有意義的。DE 19850947示出用于控制內(nèi)燃機(jī)的控制時(shí)間的設(shè)備,其具有至少一個(gè)驅(qū)動器具、至少一個(gè)帶有凸輪的凸輪軸、至少一個(gè)可液壓操縱的調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)在驅(qū)動器具和凸輪軸之間的相對扭轉(zhuǎn)角度、至少一個(gè)用于調(diào)節(jié)裝置的加載的液壓供應(yīng)裝置以及至少一個(gè)強(qiáng)制控制裝置,通過該強(qiáng)制控制裝置可以依賴于凸輪軸和/或凸輪的絕對扭轉(zhuǎn)角度地至少短時(shí)地和/或至少部分地影響調(diào)節(jié)裝置的液壓加載。在此情況下,當(dāng)出現(xiàn)通過轉(zhuǎn)矩引起的壓力波動(這些壓力波動會在凸輪接近或者退離的情況下由凸輪軸返回作用到調(diào)節(jié)腔上)時(shí),有針對性地然后中斷向調(diào)節(jié)腔的流體連接。US 6,186,104B1公開了一種用于內(nèi)燃機(jī)的、以葉片式結(jié)構(gòu)的閥時(shí)間控制設(shè)備,其中,在壓力室和操控該壓力室的控制閥之間接入有壓力分配設(shè)備,通過該壓力分配設(shè)備減弱干擾的凸輪軸力矩。為此,當(dāng)出現(xiàn)提前轉(zhuǎn)矩時(shí),例如在滯后調(diào)節(jié)的情況下然后中斷向壓力室的油輸入。反之,當(dāng)出現(xiàn)滯后轉(zhuǎn)矩時(shí),在提前調(diào)節(jié)的情況下然后中斷向壓力室的油輸入??膳cDE 19850947相比較的是,基于反向的凸輪軸力矩的調(diào)節(jié)因此中斷了調(diào)節(jié)裝置的回?cái)[。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于提供具有較高相位調(diào)節(jié)速度的用于可變地調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)換氣閥的控制時(shí)間的設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明,該任務(wù)通過用于凸輪軸的凸輪軸調(diào)節(jié)器來解決,通過該凸輪軸操縱內(nèi)燃機(jī)的氣門,其中,通過凸輪軸,在凸輪接近的情況下在滯后的氣門打開時(shí)間的方向上的滯后轉(zhuǎn)矩以及在凸輪退離的情況下在提前的氣門打開時(shí)間方向上的反向的提前轉(zhuǎn)矩返回作用到凸輪軸調(diào)節(jié)器上,該凸輪軸調(diào)節(jié)器具有壓力腔和布置在該壓力腔中的調(diào)節(jié)器具,其中,該調(diào)節(jié)器具將壓力腔分為第一部分腔和第二部分腔,其中,壓力介質(zhì)能夠輸入第一和第二部分腔或者壓力介質(zhì)能夠從第一和第二部分腔排出,從而能夠通過在第一部分腔和第二部分腔之間的壓力差將調(diào)節(jié)器具運(yùn)動,由此獲得凸輪軸的扭轉(zhuǎn),其中,在所述第一部分腔中的壓力較高的情況下獲得凸輪軸朝向提前的氣門打開時(shí)間方向的扭轉(zhuǎn),并且在第二部分腔中的壓力較高的情況下獲得凸輪軸朝向滯后的氣門打開時(shí)間方向的扭轉(zhuǎn),并且其中,通過控制裝置能夠控制壓力介質(zhì)的輸入和排出,其中,借助于該控制裝置能夠選擇性地調(diào)整出力矩模式或者泵模式,其中,在力矩模式中主要利用凸輪軸力矩用于在第一部分腔或者第二部分腔中的壓力構(gòu)建,而在泵模式下,在第一部分腔或者第二部分腔中的壓力構(gòu)建主要借助于由壓力 介質(zhì)泵提供的壓力介質(zhì)進(jìn)行。在現(xiàn)有技術(shù)中,至今針對液壓凸輪軸調(diào)節(jié)遵循兩種策略一方面通過壓力介質(zhì)泵(通常是馬達(dá)油潤滑回路的油泵)提供壓力介質(zhì),或者充分利用凸輪軸力矩用于生成所需的調(diào)節(jié)壓力。第一策略也被稱為“油壓致動”(0PA),并且第二策略被稱為“凸輪扭矩致動”(CTA)0現(xiàn)在本發(fā)明基于這樣的認(rèn)識,即,OPA方法和CTA方法的各自的優(yōu)點(diǎn)可以依賴于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)按照有利方式彼此結(jié)合。在其中提供了壓力介質(zhì)泵的高的泵壓力的運(yùn)行狀態(tài)下按照有利方式選擇泵模式(也就是OPA方法),而在低的泵壓力但高的凸輪軸力矩的情況下使用力矩模式(也就是CTA方法)。在此,在CTA方法中除了充分利用凸輪軸力矩之外當(dāng)然可以完全地由壓力介質(zhì)泵對調(diào)節(jié)提供支持,反之亦然。在此,本發(fā)明并不局限于凸輪軸調(diào)節(jié)器的確定結(jié)構(gòu)型式,因此例如可以應(yīng)用葉片式調(diào)節(jié)器,在該葉片式調(diào)節(jié)器中形成了多對部分腔,其中,調(diào)節(jié)器具是分隔這些部分腔的葉片,葉片例如由轉(zhuǎn)子一體式地形成或者插入該轉(zhuǎn)子中??刂蒲b置優(yōu)選包含控制閥以及布置在凸輪軸上的轉(zhuǎn)動傳遞器,其中,壓力介質(zhì)能夠通過控制閥和轉(zhuǎn)動傳遞器經(jīng)由在凸輪軸中的第一開口引入或排出第一部分腔并且經(jīng)由在凸輪軸中的第二開口引入或排出第二部分腔,其中,在轉(zhuǎn)動傳遞器中的開口蓋部如此地布置,即,依賴于凸輪軸的轉(zhuǎn)動角度釋放或者截止第一開口和第二開口。在該實(shí)施方式中,因此壓力介質(zhì)向部分腔的輸入以及從部分腔的排出借助于控制閥、后置的轉(zhuǎn)動傳遞器以及凸輪軸中的開口或者油道實(shí)現(xiàn)。在此,依賴于凸輪軸的轉(zhuǎn)動角度地進(jìn)行壓力介質(zhì)的輸入或者排出。該凸輪軸的轉(zhuǎn)動角度又相應(yīng)于凸輪軸力矩,從而壓力介質(zhì)的輸入和排出能夠依賴于所期望的調(diào)節(jié)方向與各自的凸輪軸力矩相應(yīng)地同步化。在此,根據(jù)出現(xiàn)的凸輪軸力矩和所期望的調(diào)節(jié)方向的不同,在轉(zhuǎn)動傳遞器中的開口蓋部釋放各與待操控的部分腔相應(yīng)的第一或第二開口。在此,第一和第二開口不一定非要位于與其余的凸輪軸一體構(gòu)造的區(qū)域中,在這個(gè)意義下,隨著凸輪軸轉(zhuǎn)動的附接構(gòu)件、適配器或類似物也被看做是凸輪軸。該開口蓋部可以是包含凸輪軸的柱體(Zylinder)的內(nèi)側(cè),其中,例如由槽形成凹座。在此,優(yōu)選設(shè)置與第一和第二開口相應(yīng)的各一個(gè)槽,并且設(shè)置一個(gè)其它的槽用于輸入壓力介質(zhì)。這些槽在周邊方向上沿著部分圓延伸,優(yōu)選例如在四缸馬達(dá)中沿著四分之一圓延伸。開口蓋部優(yōu)選由軸瓦的內(nèi)側(cè)形成,凸輪軸支承在該軸瓦中,其中,開口蓋部通過凹座如此地中斷,即,在凹座的區(qū)域中釋放第一開口和第二開口,而在開口蓋部的區(qū)域中截止
第一開口和第二開口。
進(jìn)一步優(yōu)選的是,第一開口和第二開口彼此在周邊上以一角度間距相等地間隔并且關(guān)于開口蓋部相位正確地如此布置,即,閥活塞相對于閥殼體相對轉(zhuǎn)動上述角度間距導(dǎo)致幾何形狀相同的布置。優(yōu)選地,泵模式或者力矩模式能夠通過在控制閥的閥殼體中布置的閥活塞的軸向移動來調(diào)節(jié)。進(jìn)一步優(yōu)選地,該閥殼體具有泵開口,通過該泵開口能夠調(diào)節(jié)壓力介質(zhì)要么向第一部分腔要么向第二部分腔的輸入,從而要么第一部分腔要么第二部分腔處于壓力下,其中,壓力介質(zhì)從第一部分腔或者從第二部分腔經(jīng)由閥殼體中的部分腔開口的排出是能夠調(diào)整的。 因此該方案通過控制壓力介質(zhì)的排出而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。將壓力介質(zhì)經(jīng)由閥殼體中的泵開口向部分腔輸入,其中,根據(jù)第一開口或第二開口的位置的不同,泵開口與第一部分腔或者第二部分腔相應(yīng)。通過釋放部分腔(該部分腔在所期望的調(diào)節(jié)方向的情況下變小),使得壓力介質(zhì)從該部分腔中的排出成為可能,從而通過在另外的部分腔中的壓力將壓力介質(zhì)排出并且實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。優(yōu)選地,針對閥活塞的相對軸向位置能夠調(diào)整出五個(gè)切換位置,其中,在第一位置中,調(diào)整出泵模式用于按照滯后的氣門打開時(shí)間調(diào)節(jié)凸輪軸,在沿軸向緊隨的第二切換位置中,調(diào)整出力矩模式用于按照滯后的氣門打開時(shí)間調(diào)節(jié)凸輪軸,在沿軸向緊隨的第三切換位置中,阻止凸輪軸調(diào)節(jié),在沿軸向緊隨的第四切換位置中,調(diào)整出力矩模式用于按照提前的氣門打開時(shí)間調(diào)節(jié)凸輪軸,以及在沿軸向緊隨的第五切換位置中,調(diào)整出泵模式用于按照提前的氣門打開時(shí)間調(diào)節(jié)凸輪軸。由此,借助于這五個(gè)切換位置通常已經(jīng)可以適配于各自的馬達(dá)運(yùn)行狀況實(shí)現(xiàn)充分的調(diào)節(jié)。例如當(dāng)在壓力介質(zhì)泵的足夠大的壓力的情況下在第一切換位置中進(jìn)行凸輪軸的滯后調(diào)節(jié)和在第五切換位置中進(jìn)行提前調(diào)節(jié)時(shí),可以在小的壓力的情況下通過充分利用凸輪軸力矩在第二切換位置中進(jìn)行滯后調(diào)節(jié)并且在第四切換位置中進(jìn)行提前調(diào)節(jié)。中間位置(第三切換位置)可以用于阻止調(diào)節(jié)。優(yōu)選設(shè)置有鎖定機(jī)構(gòu),通過該鎖定機(jī)構(gòu)將凸輪軸調(diào)節(jié)器機(jī)械地對抗調(diào)節(jié)而阻止在鎖定位置中,其中,鎖定機(jī)構(gòu)能夠借助于壓力介質(zhì)液壓地解鎖,并且其中,壓力介質(zhì)向鎖定機(jī)構(gòu)的輸入如此地切換,即,首先在閥活塞的與按照提前的氣門打開時(shí)間的調(diào)節(jié)相應(yīng)的軸向切換位置中解鎖鎖定裝置。尤其在馬達(dá)停機(jī)時(shí)需要鎖定凸輪軸調(diào)節(jié)器,從而在重新起動情況下當(dāng)調(diào)節(jié)器中還沒有足夠的油壓時(shí),不會出現(xiàn)能自由運(yùn)動的調(diào)節(jié)器元件的震顫(klapperndes)的撞擊(Anschlagen)0由此,在馬達(dá)停機(jī)時(shí)通常進(jìn)行按照滯后的調(diào)節(jié)并且進(jìn)行借助于鎖定銷的鎖入。在常見的設(shè)計(jì)方案中,鎖定銷與其中一個(gè)部分腔相應(yīng),從而在馬達(dá)起動之后的足夠的壓力構(gòu)建之后,來自部分腔的壓力介質(zhì)克服彈簧向回?cái)D壓可液壓解鎖的鎖定銷,進(jìn)而解鎖調(diào)節(jié)器。在上述方案中現(xiàn)在設(shè)置,壓力介質(zhì)向鎖定裝置的單獨(dú)的輸入如此地被切換,即,在相應(yīng)于按照滯后的調(diào)節(jié)的狀態(tài)期間沒有壓力介質(zhì)經(jīng)由控制閥到達(dá)鎖定銷。由此確保了馬達(dá)起動之后鎖定機(jī)構(gòu)不會已經(jīng)通過壓力脈沖(例如通過由擠入的壓力介質(zhì)被推入的空氣)解鎖。因?yàn)樵跍蟮那闆r下調(diào)整出基本位置,所以當(dāng)應(yīng)當(dāng)改變凸輪軸的轉(zhuǎn)動位置(也就是按照提前調(diào)節(jié))時(shí),才解鎖調(diào)節(jié)器。為此,將閥活塞沿軸向由基本位置運(yùn)動。通過如下方式,即,所述輸入優(yōu)選與在凸輪軸中的鎖定開口相應(yīng)(這些鎖定開口在軸向方向上在如第二開口那樣的相同高度上布置但是在周邊方向上與第二開口間隔地布置),現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn),首先在按照提前的切換定位中釋放所述輸入,進(jìn)而壓力介質(zhì)到達(dá)鎖定銷。進(jìn)一步優(yōu)選的是,為此在周邊方向上,在各兩個(gè)第二開口之間布置有兩個(gè)鎖定開口。
由以下說明以及由簡單示出本發(fā)明實(shí)施例的附圖得到本發(fā)明的其他特征。圖中圖I僅非常示意性地示出內(nèi)燃機(jī);圖2示出控制閥的示意圖;圖3示出閥活塞和閥殼體; 圖4示出依賴于凸輪軸轉(zhuǎn)動角度的凸輪軸力矩的視圖;圖5至圖14示出在OPA方法中各種不同切換位置的示意圖;圖15示出在OPA方法中依賴于切換位置的在各種不同控制棱邊上的流量變化的視圖;圖16示出在OPA方法中依賴于切換位置的控制棱邊打開的視圖;圖17至圖20示出在CTA方法中各種不同切換位置的示意圖;圖21示出在CTA方法中依賴于切換位置的在各種不同控制棱邊上的流量變化的視圖;圖22示出在CTA方法中依賴于切換位置的控制棱邊打開的視圖;圖23示出控制裝置的第一變形方案,其具有轉(zhuǎn)動傳遞器、控制閥和凸輪軸;圖24至圖28示出在第一變形方案中借助于轉(zhuǎn)動傳遞器、凸輪軸和控制閥依賴于凸輪軸力矩地控制壓力介質(zhì)的示意圖;圖29至圖29c示出控制裝置的第二變形方案,其具有轉(zhuǎn)動傳遞器、控制閥和包含鎖定機(jī)構(gòu)的凸輪軸;圖30至圖35示出在第二變形方案中借助于轉(zhuǎn)動傳遞器、凸輪軸和控制閥依賴于凸輪軸力矩地控制壓力介質(zhì)的示意圖;圖36示出針對五個(gè)切換位置的示意性液壓切換圖。
具體實(shí)施例方式圖I中示意出內(nèi)燃機(jī)1,其中,表示出在氣缸4中坐落到曲軸2上的活塞3。在所示的實(shí)施方式中,曲軸2通過各一個(gè)牽引工具傳動裝置5與進(jìn)氣凸輪軸6或者排氣凸輪軸7連接,其中,第一和第二凸輪軸調(diào)節(jié)器11可以為了可變地調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)I的換氣閥9、10的控制時(shí)間而引起曲軸2與凸輪軸6、7之間的相對轉(zhuǎn)動。凸輪軸6、7的凸輪8操縱一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣換氣閥9或者一個(gè)或多個(gè)排氣換氣閥10。進(jìn)氣換氣閥9和排氣換氣閥10以下簡稱氣門12。同樣可以設(shè)置,僅其中一個(gè)凸輪軸6、7配備有設(shè)備11,或者僅設(shè)置有一個(gè)設(shè)有凸輪軸調(diào)節(jié)器11的凸輪軸6、7。以下結(jié)合術(shù)語凸輪軸35總結(jié)進(jìn)氣凸輪軸6和排氣凸輪軸7。圖2中以示意圖示出控制裝置20??刂蒲b置20包含閥殼體29和布置在其中的閥活塞27。在所示舉例中,控制閥20用一個(gè)端部布置在凸輪軸35中。在那里,復(fù)位彈簧31作用到閥活塞27上。復(fù)位彈簧31通過實(shí)施為滾動軸承的軸向支承裝置33支承。閥活塞27在其背離凸輪軸35的端部與磁活塞23連接,該磁活塞23可以通過電磁體21沿軸向運(yùn)動??古まD(zhuǎn)裝置25如此地將磁活塞23與閥活塞27連接,S卩,其不可扭轉(zhuǎn)。當(dāng)然也可以設(shè)想,隨著相應(yīng)變化的環(huán)境配置,進(jìn)行通過閥殼體29的軸向運(yùn)動以及進(jìn)行通過閥活塞27的轉(zhuǎn)動運(yùn)動。圖3以立體圖示出閥活塞27和閥殼體29。閥殼體29具有繞其周邊分布的多個(gè)第一開口 41。與第一開口 41沿軸向錯(cuò)開地大約在閥殼體29的中間布置有繞周邊分布的多個(gè)第三開口 45。也沿軸向錯(cuò)開跟隨的然后是多個(gè)第二開口 43,這些第二開口沿周邊方向布置在如第一開口 41那樣的相同的定位中。將閥活塞27轉(zhuǎn)動正確地插入空心的閥殼體29中。閥活塞27在其表面53上具有開口蓋部51,該開口蓋部51由表面53的沿徑向升高的部分形成。開口蓋部在閥活塞27的一個(gè)軸向端部上具有第一部分蓋部51A,并且在對置的端部上具有第二部分蓋部51B。這兩個(gè)部分蓋部51A、51B呈冠狀構(gòu)造,也就是說它們形成 具有各自的外邊緣BT、AT的繞表面53的環(huán)。第一部分蓋部51A的外邊緣BT同時(shí)形成閥活塞27的一個(gè)軸向端部,而第二部分蓋部51B的外邊緣AT同時(shí)形成閥活塞27的另一軸向端部。部分蓋部51A、51B的各沿軸向指向到表面53的中間的內(nèi)邊緣PB、PA以呈矩形的方式呈鋸齒狀。在此,部分蓋部51A、51B的各一個(gè)冠形齒52在周邊方向上如此地定向,S卩,它們位于另一部分蓋部51B、51A的兩個(gè)冠形齒52之間,但是其中,在內(nèi)邊緣PB、PA之間存在軸向間距。閥活塞27現(xiàn)在轉(zhuǎn)動正確地布置在閥殼體29內(nèi),從而使得開口蓋部51在各個(gè)正確的相位位置釋放或者截止第一開口 41和第二開口 43。因此,控制向壓力腔的部分腔的壓力介質(zhì)輸入,進(jìn)而也控制凸輪軸的相位位置的調(diào)節(jié)。之后會對此進(jìn)行詳細(xì)闡釋。圖4以四缸馬達(dá)為例,相對于在X方向上表示的凸輪軸轉(zhuǎn)動位置在y方向上示出凸輪軸力矩分布。在此,不考慮在相同轉(zhuǎn)速情況下的由凸輪軸的摩擦得到的恒定的轉(zhuǎn)矩。大于零的凸輪軸力矩相應(yīng)于在提前調(diào)節(jié)的方向上的力矩,也就是說在該方向上會出現(xiàn)氣門12的較提前打開。小于零的凸輪軸力矩相應(yīng)于在滯后調(diào)節(jié)的方向上的力矩,也就是說在該方向上會出現(xiàn)氣門12的較滯后打開??梢钥闯?,凸輪軸力矩依賴于凸輪軸的轉(zhuǎn)動位置具有大約正弦型分布。在各固定的角度位置中會出現(xiàn)提前轉(zhuǎn)矩,與滯后轉(zhuǎn)矩交替?,F(xiàn)在有針對性地在調(diào)節(jié)凸輪軸時(shí)將對此加以充分利用。圖5中如此地示意性表示用于調(diào)節(jié)凸輪軸的切換位置,即,在一個(gè)平面內(nèi)展開示出閥活塞27的開口蓋部51。由此針對第一部分蓋部51A得到具有內(nèi)棱邊PB和直的外棱邊BT的矩形輪廓。對置地于是示出具有內(nèi)棱邊PA和外棱邊AT的第二部分蓋部51B。在外棱邊AT上,閥活塞27與復(fù)位彈簧31連接,該復(fù)位彈簧將閥活塞27壓向未示出的磁體21。此外還示意性示出第一開口 41和第二開口 43,它們怎樣相應(yīng)于閥殼體29相對于閥活塞27的軸向位置和轉(zhuǎn)動位置相對開口蓋部51布置。第一開口 41與第二部分腔B相應(yīng),并且第二開口 43與第一部分腔A相應(yīng)。部分腔A、B由形成調(diào)節(jié)器具67的葉片67分隔,該葉片將壓力腔69分為部分腔A、B。葉片67與凸輪軸調(diào)節(jié)器11的轉(zhuǎn)子65連接。壓力腔69在凸輪軸調(diào)節(jié)器11的定子63中形成。第一油道71通向第一部分腔A,第二油道73通向第二部分腔B。在此,僅示出凸輪軸調(diào)節(jié)器11的截段。凸輪軸調(diào)節(jié)器11實(shí)施成葉片式調(diào)節(jié)器并且具有多個(gè)壓力腔、部分腔、葉片和輸入通道,它們在此為了概覽性起見并未示出。根據(jù)圖5的示例發(fā)生在氣門12的滯后打開時(shí)間方向上的凸輪軸調(diào)節(jié)壓力油被輸入給第二部分腔B并從第一部分腔A排出。為此,在此處所示的切換位置中,第一部分蓋部51A通過內(nèi)棱邊PB在很大程度上釋放第一開口 41,從而使得壓力油從泵P經(jīng)由在閥殼體29中的第三開口 45到達(dá)第二部分腔B。同時(shí),通過第二部分蓋部51B的外棱邊AT略微打開第二開口 43,從而使得油可以從第一部分腔A被輸出到油箱T中。在部分腔A、B之間如此產(chǎn)生的壓力差導(dǎo)致沿轉(zhuǎn)動方向向左到葉片67上進(jìn)而到轉(zhuǎn)子65上的力。轉(zhuǎn)子65與凸輪軸35連接。由此,出現(xiàn)凸輪軸35在方向“滯后”上的扭轉(zhuǎn)。通過第一開口 41的較寬釋放實(shí)現(xiàn)強(qiáng)烈的去節(jié)流,由此顯著降低吸入空氣的危險(xiǎn)。利用較小釋放向油箱的第二開口 43來調(diào)節(jié)排出控制。圖5在閥活塞27和閥殼體的第一和第二開口 41、43的示意圖的右邊示出凸輪軸力矩的依賴于凸輪軸35的轉(zhuǎn)動角度的、由圖4已知的分布。現(xiàn)在閥殼體29進(jìn)而第一和第二開口 41、43以經(jīng)限定的方式相對于該凸輪軸分布轉(zhuǎn)動,如通過相對位置(Gegeniiberstellung)示出的那樣。由此,第一和第二開口在圖5中恰好與滯后凸輪軸力矩是同步的。這導(dǎo)致,第二開口 43獲得了在滯后調(diào)節(jié)的方向上的壓力峰值,由此,處于第一部分腔A中的油可以被快速推出。附加地,泵P的油壓通過寬的打開的、作為強(qiáng)烈地去節(jié)流的第一開口 41作用到第二部分腔B中。作為結(jié)果獲得了凸輪軸35的非??焖俚恼{(diào)節(jié)。以相應(yīng)方式也實(shí)現(xiàn)在提前方向上的快速調(diào)節(jié)。圖6示出對應(yīng)于圖5的視圖,然而現(xiàn)在第一和第二開口 41、43相對于開口蓋部51扭轉(zhuǎn)。時(shí)間上,這相應(yīng)于提前凸輪軸轉(zhuǎn)矩的出現(xiàn)。第一開口 41通過第一部分蓋部51A僅略微釋放,而第二開口 43為了來自泵P的壓力供應(yīng)而較寬打開。泵P作用到兩個(gè)部分腔A、B上。在部分腔B中該泵相對提前轉(zhuǎn)矩起作用,由此,基本上出現(xiàn)補(bǔ)償并且不進(jìn)行調(diào)節(jié)。部分腔A由壓力介質(zhì)貫穿流過并且排空到油箱T中。圖5和圖6示出用于按照“滯后”的調(diào)節(jié)的切換位置,在該調(diào)節(jié)中,調(diào)節(jié)方法根據(jù)“油壓致動”(縮寫0PA)原理實(shí)現(xiàn)而且到滯后調(diào)節(jié)方向上。該切換位置因此主要地充分利用了泵的調(diào)節(jié)力并且在那里凸輪軸力矩僅僅是支持性的,通過閥活塞27的所示的軸向位置來實(shí)現(xiàn)該切換位置。借助于磁體21調(diào)節(jié)軸向切換位置。在所示的示例中,這是基本位置,電磁體21未通電。如已闡釋的那樣,在該軸向切換位置中實(shí)現(xiàn)了閥活塞27相對閥殼體29的不同轉(zhuǎn)動位置,并且由此附加地充分利用了相應(yīng)的凸輪軸力矩。圖7和圖8示出用于按照“提前”的調(diào)節(jié)的相應(yīng)視圖。在此,交換針對部分腔A、B的作用,另外相對圖5和圖6的闡釋依據(jù)意義地適用。圖9示出中間位置,在該中間位置中,在出現(xiàn)滯后轉(zhuǎn)矩時(shí)第二開口 43完全截止。由此阻止調(diào)節(jié)。相應(yīng)地,圖10中示出在出現(xiàn)提前轉(zhuǎn)矩時(shí)的第一開口 41的完全截止。由此,圖9和圖10描述了閥活塞27的一種軸向切換位置,在該軸向切換位置中阻止了凸輪軸35的調(diào)節(jié),該凸輪軸因此在相對于曲軸的給定的相對角度位置的情況下應(yīng)當(dāng)被保持。圖5至圖10說明了多個(gè)切換位置,在這些切換位置中提供了泵P的較高的壓力,即,通常內(nèi)燃機(jī)在高轉(zhuǎn)速下的運(yùn)行狀態(tài)。然而如果現(xiàn)在所提供的泵P壓力應(yīng)當(dāng)是不高的,尤其是要明顯低于通過凸輪軸力矩所施加的壓力,那么可以通過選擇其他切換位置來調(diào)節(jié)適配的OPA方法。這將結(jié)合圖11至圖14說明。、
圖11相應(yīng)于圖5。也就是應(yīng)當(dāng)在“滯后”方向上調(diào)節(jié)。在此,滯后轉(zhuǎn)矩有利于調(diào)節(jié)。在圖12中,在出現(xiàn)提前轉(zhuǎn)矩時(shí)清楚示出,基于閥活塞27的相對圖6發(fā)生變化的軸向定位,出現(xiàn)第一開口 41的完全覆蓋。也就是說在圖6中在略微打開第一開口 41的情況下還提供了高的泵壓力用于補(bǔ)償提前轉(zhuǎn)矩,而在低的泵壓力的情況下,該提前轉(zhuǎn)矩通過完全截止第一開口 41被減弱。圖13和圖14再次示出在按照“提前”的調(diào)節(jié)的情況下的相應(yīng)視圖。到現(xiàn)在所示的切換位置可以總結(jié)如下提供了兩種OPA調(diào)節(jié)方法,一種方法用在低的泵壓力情況下,并且一種方法用在高的泵壓力情況下。這些軸向切換位置可以被縮寫如下切換位置I :高的泵壓力,按照滯后調(diào)節(jié),圖5、圖6切換位置II :低的泵壓力,按照滯后調(diào)節(jié),圖 11、圖12切換位置III :已阻止的調(diào)節(jié),圖9、圖10切換位置IV :低的泵壓力,按照提前調(diào)節(jié),圖13、圖14切換位置V :高的泵壓力,按照提前調(diào)節(jié),圖7、圖8該可調(diào)節(jié)性的優(yōu)點(diǎn)尤其在于,通過這種可調(diào)節(jié)性,在泵壓力高并且力矩與所期望的調(diào)節(jié)方向相反作用的情況下不完全封閉到各自的部分腔A、B的輸入開口 41或者43,由此,盡管存在相反作用的凸輪軸力矩,但還是可以利用與較弱的凸輪軸力矩相比較高的泵功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。也就是說,也可以充分利用在其中出現(xiàn)相反作用的凸輪軸力矩的時(shí)間用于調(diào)節(jié),由此獲得快速的調(diào)節(jié)。但是如果泵功率低于凸輪軸力矩,那么相反作用的力矩借助于完全封閉的開口 41或者43減弱,從而不會出現(xiàn)反調(diào)節(jié)。圖15中示出壓力介質(zhì)在各自的內(nèi)棱邊和外棱邊PA、PB、BT、AT上的流量怎樣依賴于切換位置改變。在此,虛線示出具有按照提前的凸輪軸力矩的時(shí)間分布并且實(shí)線示出在按照滯后的凸輪軸力矩的情況下的分布。作為示例闡釋針對第一部分蓋部51A的內(nèi)棱邊PB的線在按照滯后的凸輪軸力矩的情況下,在內(nèi)棱邊PB上的流量相對所有的軸向位置處于高位,而該流量在按照提前的力矩的情況下從切換位置I直至切換位置II和隨后的切換位置快速降至零。圖16針對切換位置I至V,示意性示出從各個(gè)內(nèi)棱邊PB、PA和外棱邊BT、AT觀察的開口 41、43依賴于切換位置I至V和調(diào)節(jié)方向的打開程度。完全畫有陰影的區(qū)域相應(yīng)于完全截止的開口 41、43,完全白色的區(qū)域相應(yīng)于完全打開的開口 41、43,并且部分畫有陰影的區(qū)域相應(yīng)于部分截止的開口 41、43。目前的實(shí)施方式涉及一種調(diào)節(jié)方法,其中,主要借助于由泵P提供的壓力來調(diào)節(jié),并且其中,通過凸輪軸力矩生成的壓力在適當(dāng)?shù)那袚Q位置中支持地起作用。以下除了這種泵模式之外現(xiàn)在要說明力矩模式,在該力矩模式中,主要利用通過凸輪軸力矩生成的壓力峰值來調(diào)節(jié),而由泵P提供的壓力必要時(shí)支持該調(diào)節(jié)。在圖17中選擇相應(yīng)于圖5至圖14的視圖,以便闡釋借助充分利用滯后轉(zhuǎn)矩進(jìn)行的按照滯后的調(diào)節(jié)。在這里,開口蓋部51如此地借助閥活塞27的軸向定位來調(diào)節(jié),即,在出現(xiàn)滯后轉(zhuǎn)矩時(shí),獲得兩個(gè)部分腔A和B通過第一和第二開口 41、43的連接。在此,第一開口 41寬地打開,從而再次獲得強(qiáng)烈的去節(jié)流,進(jìn)而吸入空氣的風(fēng)險(xiǎn)小。第二開口 43很小地打開,以便調(diào)節(jié)由第一部分腔A出來的排出控制?,F(xiàn)在通過按照滯后轉(zhuǎn)動的凸輪軸力矩構(gòu)建出壓力峰值,該壓力峰值通過第一和第二開口 41、43的各種不同的打開比例在第一部分腔A中產(chǎn)生比之在第二部分腔B中更高的壓力,并且由此在油從第一部分腔A擠壓到第二部分腔B中的情況下造成了葉片67的移動,進(jìn)而造成了凸輪軸35的按照滯后的調(diào)節(jié)。從泵P經(jīng)由第三開口 45進(jìn)入的油支持了該調(diào)節(jié)并且補(bǔ)償了泄漏損失。圖18示出與圖17相同的軸向切換位置,在此,僅在閥活塞27和閥殼體29之間的相對轉(zhuǎn)動位置改變,這是因?yàn)楝F(xiàn)在凸輪軸35處于其中出現(xiàn)提前轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)動定位中。因?yàn)檫€要繼續(xù)進(jìn)行按照滯后的調(diào)節(jié)(閥活塞27的未改變的軸向位置),所以必須使得該提前力矩在其調(diào)節(jié)作用方面減弱。為此,第一部分蓋部51A完全截止第一開口 41。由此,油不能從第二部分腔B漏出,并且不進(jìn)行調(diào)節(jié)。該完全截止阻止了回?cái)[。通過完全打開的第二開口 43進(jìn)而強(qiáng)烈地去節(jié)流,泵P將不介入調(diào)節(jié)(verstellneutral)的油泵入第一部分腔A中。由此阻止吸入空氣。圖19和圖20示出相應(yīng)于圖18和圖19的調(diào)節(jié),僅針對反向的按照提前的調(diào)節(jié)方 向?,F(xiàn)在可以通過如下方式構(gòu)建切換位置的特別有利的順序,S卩,如下地選擇沿軸向彼此跟隨的切換位置切換位置I :泵模式(0PA),按照滯后調(diào)節(jié),圖5、圖6切換位置II :力矩模式(CTA),按照提前調(diào)節(jié),圖19、圖20切換位置III :已阻止的調(diào)節(jié),圖9、圖10切換位置IV :力矩模式(CTA),按照滯后調(diào)節(jié),圖17、圖18切換位置V :泵模式(0PA),按照提前調(diào)節(jié),圖7、圖8由此可能的是,根據(jù)存在要么泵P的起主導(dǎo)作用的壓力要么起主導(dǎo)作用的凸輪軸力矩,針對凸輪軸調(diào)節(jié)要么調(diào)整出泵模式要么調(diào)整出力矩模式。圖21中針對切換位置的該順序再次示出,壓力介質(zhì)在各自的控制棱邊(即內(nèi)棱邊和外棱邊PA、PB、AT、BT)上的流量怎樣依賴于閥活塞27和閥殼體29的軸向定位(即切換位置I至V)改變。圖22針對切換位置I至V,示意性示出從各個(gè)內(nèi)棱邊PB、PA和外棱邊BT、AT觀察的開口 41、43依賴于切換位置I至V和調(diào)節(jié)方向的打開程度。完全畫有陰影的區(qū)域相應(yīng)于完全截止的開口 41、43,完全白色的區(qū)域相應(yīng)于完全打開的開口 41、43,并且部分畫有陰影的區(qū)域相應(yīng)于部分截止的開口 41、43。目前的多個(gè)視圖和示例涉及一種變型方案,其尤其適用于所謂的中央閥實(shí)施方式,也就是說,用于控制壓力介質(zhì)相對部分腔的輸入和輸出的控制閥居中地布置在凸輪軸中。以下示出一種變型方案,其中,控制閥布置在凸輪軸外面并且與轉(zhuǎn)動傳遞器共同作用,該轉(zhuǎn)動傳遞器與控制閥和凸輪軸一起控制用于控制壓力介質(zhì)相對部分腔的輸入和輸出的控制裝置20。在此情況下,轉(zhuǎn)動傳遞器承擔(dān)適配各自的凸輪軸力矩的功能,而通過控制閥調(diào)節(jié)針對提前調(diào)節(jié)、滯后調(diào)節(jié)或者保持的調(diào)節(jié)。這例如可以通過以下實(shí)施方式來實(shí)現(xiàn)圖23示出處于已拆分狀態(tài)中的凸輪軸35并且以立體圖示出實(shí)施為用于凸輪軸35的軸瓦的轉(zhuǎn)動傳遞器。此外還以縱剖圖示出控制閥101。凸輪軸35具有同心的內(nèi)通道,該內(nèi)通道如所示那樣時(shí)而與第一部分腔A相應(yīng),時(shí)而與第二部分腔A相應(yīng)。與第一部分腔A相應(yīng)的第一開口 41和與第二部分腔B相應(yīng)的第二開口 43從外部通過凸輪軸壁向該內(nèi)通道引導(dǎo)。在已裝入狀態(tài)下,轉(zhuǎn)動傳遞器103在虛線范圍內(nèi)圍繞凸輪軸35。在轉(zhuǎn)動傳遞器103的內(nèi)側(cè)上布置有開口蓋部51,其形成中斷的、沿徑向內(nèi)置的支承面。該支承面由凹座105中斷。開口蓋部51例如可以是銑切出的,或者通過例如焊接的襯層(Einlage)形成?,F(xiàn)在依賴于可轉(zhuǎn)動的凸輪軸35和不轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動傳遞器103的轉(zhuǎn)動角度,通過開口蓋部51覆蓋或者釋放第一開口 41和第二開口 43。因?yàn)橥馆嗇S35的轉(zhuǎn)動位置與凸輪軸力矩是同步的,所以可以由此通過第一開口 41和第二開口 43調(diào)節(jié)壓力介質(zhì)的輸入和排出,進(jìn)而可以依賴于起作用的凸輪軸力矩調(diào)節(jié)壓力介質(zhì)到部分腔A、B中的輸入和排出??刂崎y101的以縱剖圖形式的視圖示出在閥殼體29中的向泵開口 109P和部分腔開口 109AU09B的配屬。這些開口通過布置在閥殼體29中、可沿軸向移動的閥活塞27釋放和封閉,也就是通過在部分腔開口 109AU09B情況下的控制棱邊KAT、KPA、KBT、KPB和在泵開口 109P的情況下通過控制棱邊P1、P2、P3、P4。這些控制棱邊通過凸出部或者凸起在閥活塞27的柱體形表面上形成,其中,一個(gè)凸出部或者凸起各具有一對控制棱邊。相對現(xiàn)有技術(shù)中通過其進(jìn)行凸輪軸調(diào)節(jié)的傳統(tǒng)液壓控制的閥實(shí)施方式,在本實(shí)施方式中尤其具有 附加的控制棱邊P1、P2、P3、P4的特殊性?,F(xiàn)在在與凸輪軸35中的第一和第二開口 41、43以及與轉(zhuǎn)動傳遞器103中的開口蓋部51共同作用中可以依賴于馬達(dá)運(yùn)行狀態(tài)、尤其是依賴于馬達(dá)油壓和凸輪軸力矩強(qiáng)度來調(diào)整各種不同的切換位置。這在以下附圖中被詳細(xì)闡釋。圖24至圖28針對轉(zhuǎn)動傳遞器103在圖23中所示的變型方案,示出依賴于凸輪軸力矩地借助轉(zhuǎn)動傳遞器、凸輪軸和控制閥的控制壓力介質(zhì)的示意圖。在上方區(qū)域中又示出控制閥101的縱剖圖??刂崎y101的閥活塞27在其軸向位置中通過磁體21被確定。在此,百分比示出電磁體21的通電程度,進(jìn)而示出閥活塞27的軸向移動程度。以下示出在100%、75%、50%、25%和0%通電情況下的5個(gè)切換位置。當(dāng)然此處針對通電的另外的值也是可行的。在控制閥101下方左側(cè)地示意示出如已經(jīng)在較早的附圖中那樣的、具有部分腔A、B的凸輪軸調(diào)節(jié)器11的定子和轉(zhuǎn)子。在右側(cè)旁邊示出穿過凸輪軸35和繞其布置的轉(zhuǎn)動傳遞器103的一部分的縱剖圖,該剖面穿過第一和第二開口 41、43。在其下方以在周邊方向上展開的形狀示意性示出該區(qū)域,從而可以看到開口蓋部51與第一和第二開口 41、43的相疊。為此,在同步視圖中,在其右側(cè)示出凸輪軸力矩分布和該凸輪軸力矩按照提前或滯后的取向?,F(xiàn)在,圖24示出在電磁體21是100%通電的情況下進(jìn)而在閥活塞27的第一軸向定位的情況下的第一切換位置。該切換位置相應(yīng)于在滯后方向上的調(diào)節(jié),其中,與轉(zhuǎn)動傳遞器103和凸輪軸35的相對轉(zhuǎn)動位置相應(yīng)地調(diào)整針對按照滯后的凸輪軸力矩的角度位置。虛線和點(diǎn)線示意性示出壓力介質(zhì)的流動方向。壓力介質(zhì)經(jīng)由在閥殼體29中的泵開口 109P通過第二開口 43進(jìn)入第二部分腔B中。同時(shí),將由第一部分腔A的壓力介質(zhì)經(jīng)由第一開口41和部分腔開口 109A導(dǎo)出至油箱。經(jīng)由控制邊緣P1、P2和KAT釋放的開口的橫截面在此很大,也就是說獲得強(qiáng)烈的去節(jié)流。這一方面阻止了有害的空氣吸取,并且另一方面使得快速調(diào)節(jié)成為可能。圖25中示出如圖24中那樣的相應(yīng)的視圖,僅凸輪軸35的轉(zhuǎn)動位置現(xiàn)在如此地已改變,即,出現(xiàn)提前轉(zhuǎn)矩。與滯后轉(zhuǎn)矩(其在圖24中支持按照滯后的調(diào)節(jié)方向)不同,提前轉(zhuǎn)矩導(dǎo)致反向于所期望的調(diào)節(jié)指向的力,并且由此導(dǎo)致延遲。這將通過如下方式被阻止,即,現(xiàn)在第二部分腔B的排出通過控制邊緣P4封閉,并且由此不能進(jìn)行調(diào)節(jié),這是因?yàn)闆]有壓力介質(zhì)能夠從部分腔B排擠出來。圖24和圖25的切換位置因此相應(yīng)于滯后調(diào)節(jié),具體而言是在泵模式下,這是因?yàn)橹饕糜杀肞提供的壓力介質(zhì)的壓力來調(diào)節(jié)。然而如果現(xiàn)在存在一種運(yùn)行狀態(tài),其中,壓力很低并且不足以進(jìn)行快速調(diào)節(jié),那么可以將閥活塞27運(yùn)動到其下一個(gè)軸向位置中,在該軸向位置中調(diào)整出針對按照滯后的調(diào)節(jié)的力矩模式。這將結(jié)合圖26和圖27闡釋。圖26和圖27示出相應(yīng)于圖24和圖25的視圖,其中,電磁體現(xiàn)在僅還通電75%,并且由此閥活塞27在朝向磁體21的方向上占據(jù)新的軸向切換位置。該切換位置同樣造成滯后調(diào)節(jié)。然而在出現(xiàn)滯后轉(zhuǎn)矩的情況下獲得部分腔A、B的連接,從而通過該滯后轉(zhuǎn)矩在第一部分腔A中構(gòu)建壓力,由此將壓力介質(zhì)從第一部分腔A推入第二部分腔B中。這導(dǎo)致所期望的調(diào)節(jié)。然而在出現(xiàn)提前轉(zhuǎn)矩時(shí),由第二部分腔B的排出再次截止,從而不能進(jìn)行調(diào)節(jié)。圖28為此示出相應(yīng)于圖27的視圖,然而現(xiàn)在出現(xiàn)提前轉(zhuǎn)矩。圖28中示出在電磁體21通電50%時(shí)的切換位置。在該切 換位置中保持凸輪軸35的角度位置,也就是說不進(jìn)行調(diào)節(jié)。如圖28中所示,這通過如下方式實(shí)現(xiàn),即,在出現(xiàn)滯后轉(zhuǎn)矩時(shí)截止由第一部分腔A的排出。在出現(xiàn)提前轉(zhuǎn)矩時(shí),未示出地,第一和第二開口 41、43又存在這樣的關(guān)系,即,截止由第二部分腔B的排出,從而在該情況下也不能調(diào)節(jié)。相應(yīng)于圖24至圖27,隨著相應(yīng)交換打開或者截止開口,在25%通電的切換位置中可以調(diào)整針對提前調(diào)節(jié)的力矩模式,并且在0%的切換位置中可以調(diào)整針對提前調(diào)節(jié)的泵模式。由此,通過簡單選擇閥活塞27的軸向位置首次可以依賴于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)調(diào)整泵模式或者力矩模式,也就是針對調(diào)節(jié)選擇OPA方法或者CTA方法。由此,通過這種可適配性整體地實(shí)現(xiàn)特別快速的調(diào)節(jié)。此外出現(xiàn)各強(qiáng)烈的去節(jié)流,其同樣保證了快速調(diào)節(jié),而且附加地阻止了吸入空氣。圖29中示出第二變型方案,其相應(yīng)于圖23的視圖,但是其中,開口蓋部51現(xiàn)在由三個(gè)呈槽形的凹座105界限。此外,在凸輪軸調(diào)節(jié)器11的轉(zhuǎn)子65中設(shè)置有鎖定機(jī)構(gòu)121,該鎖定機(jī)構(gòu)能夠構(gòu)造成鎖定銷地,以未進(jìn)一步示出的方式通過彈簧的壓力鎖入到定子63的鎖定滑桿(Verriegelungskulisse)中。由此阻止調(diào)節(jié)。通過液壓壓力克服彈簧造成解鎖,其中,向鎖定機(jī)構(gòu)121輸入壓力介質(zhì)。現(xiàn)在通過單獨(dú)的鎖定供給管路125輸入該壓力介質(zhì),該鎖定供給管路與凸輪軸35中的鎖定開口 123相應(yīng)。鎖定開口 123在軸向上布置在與第二開口 43相同的高度上但是在周邊方向上與第二開口 43間隔地布置。此外,在周邊方向上,在各兩個(gè)第二開口 43之間布置有兩個(gè)鎖定開口 123。在該變型方案中,第一開口 41和第二開口 43構(gòu)造成沿軸向延伸的長孔。在以下附圖中闡釋功能。圖30至圖35示出閥活塞27的各種不同的切換位置和第一和第二開口 41、43以及鎖定開口 123與開口蓋部51的相對取向。該視圖相應(yīng)于圖24至圖28的視圖,但是其中,示出第一和第二開口 41、43和開口蓋部51以及附加的鎖定機(jī)構(gòu)121的所述第二變型方案。在該實(shí)施方式中,第二開口 43位于左側(cè),并且第一開口 41位于右側(cè)。圖30示出磁體21具有0%通電的切換狀態(tài),從而調(diào)整出在在其軸向基本位置中的閥活塞27。這例如是在停機(jī)的內(nèi)燃機(jī)情況下而且部分腔A、B不處于壓力下。在該附圖中,轉(zhuǎn)子65的葉片67在左側(cè)止擋在定子上,也就是在最大程度地按照滯后調(diào)節(jié)中。然而出于簡單起見并且為了部分腔A、B的可顯示性,在每個(gè)附圖中不依賴于調(diào)節(jié)狀態(tài)地總是示出葉片67的相同定位。該切換位置相應(yīng)于滯后調(diào)節(jié),其中,在附圖30中示出出現(xiàn)滯后轉(zhuǎn)矩的情況。在該轉(zhuǎn)動位置中,第二開口 43中的一個(gè)與凹座105中的一個(gè)相應(yīng),從泵P經(jīng)由閥殼體29的泵開口 109P向所述凹座中的一個(gè)供應(yīng)壓力介質(zhì)。因此,也向第二部分腔B供應(yīng)壓力介質(zhì)。壓力介質(zhì)從第一部分腔A的排出經(jīng)由第一開口 41中的一個(gè)是可能的,該第一開口與凹座105 (該凹座與閥殼體的部分腔開口 A連接)相應(yīng)。之后,將壓力介質(zhì)經(jīng)由通過閥活塞27在該軸向位置中釋放的部分腔開口 A向油箱引導(dǎo)。盡管該調(diào)整,但在該情況下不進(jìn)行調(diào)節(jié),因?yàn)槿~片67已經(jīng)在滯后止擋上了。鎖定機(jī)構(gòu)121鎖入在該基本位置中,從而在馬達(dá)起動時(shí)不會由于隨即出現(xiàn)的凸輪軸力矩和在部分腔A、B中缺少的壓力而出現(xiàn)干擾的震顫,因?yàn)槿~片67交替地在左側(cè)和右側(cè)止擋在定子63上。鎖定開口 123中的一個(gè)與凹座105中的一個(gè)相應(yīng),該凹座與閥殼體29的部分腔開口 109B相應(yīng)。然而基于閥活塞27的位置不向該部分腔開口 109B供應(yīng)壓力或者該部分腔開口 109B截止。由此馬達(dá)起動之后例如通過由油推動的空氣柱出現(xiàn)的壓力上升不能到達(dá)鎖定機(jī)構(gòu)121。不期望的解鎖因此是不可能的。 圖31示出與圖30相應(yīng)的圖,僅凸輪軸35的轉(zhuǎn)動位置發(fā)生變化,現(xiàn)在出現(xiàn)提前轉(zhuǎn)矩。在充滿的部分腔A、B情況下的連續(xù)的運(yùn)行中,該提前轉(zhuǎn)矩將不會造成在提前方向上的調(diào)節(jié),因?yàn)橛刹糠智籅的排出被阻止。也就是不會出現(xiàn)回?cái)[。在無壓的、經(jīng)鎖入的基本位置中,該調(diào)節(jié)定位同樣基于鎖定而保持獲得。該鎖定也不會解除,這是因?yàn)殒i定機(jī)構(gòu)121繼續(xù)無壓地保持。圖32示出一個(gè)切換位置,其中,閥活塞27沿軸向相應(yīng)于具有最大通電的25%的磁體21的通電已進(jìn)一步運(yùn)動。示出出現(xiàn)滯后轉(zhuǎn)矩的情況。該切換定位相應(yīng)于力矩模式,而相對圖30和圖31所討論的切換位置相應(yīng)于泵模式。閥活塞27釋放部分腔開口 109A與泵開口 109P的連接。泵開口 109P與第二部分腔B相應(yīng),而部分腔開口 109A與第一部分腔A相應(yīng)。由此以在一定程度上短路的方式建立了部分腔A、B的連接。在充滿的部分腔A、B情況下的連續(xù)運(yùn)行中,適用如下情況在出現(xiàn)滯后轉(zhuǎn)矩時(shí),也就是到所期望的調(diào)節(jié)方向上的力矩時(shí),葉片67施加壓力到第一部分腔A上,并且通過壓力介質(zhì)從第一部分腔A移動到第二部分腔B中而在滯后方向上被移動。圖33中示出在出現(xiàn)提前轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)動位置。第二部分腔B通過閥活塞27的位置截止,從而不能推出壓力介質(zhì)。由此,提前轉(zhuǎn)矩的作用到第二部分腔B上的壓力不會導(dǎo)致調(diào)節(jié)。在馬達(dá)起動后不久,在未充滿的部分腔A、B的情況下,鎖定機(jī)構(gòu)12還是鎖入的并且也通過如在0%切換位置中那樣的阻止仍然保持無壓,也就是說,該鎖定機(jī)構(gòu)保持鎖入并且調(diào)節(jié)保持阻止。圖34示出相應(yīng)于圖30至圖33的圖,其中,調(diào)整出在75%時(shí)的閥活塞27的軸向切換位置。這又是力矩模式的調(diào)整,然而現(xiàn)在針對在提前方向上的調(diào)節(jié)。利用相應(yīng)的交換,適用與圖32和33所述的用于在充分利用凸輪軸力矩情況下的調(diào)節(jié)相同的機(jī)構(gòu),除了如下事實(shí)之外,即,現(xiàn)在鎖定機(jī)構(gòu)121得到壓力,這是因?yàn)殚y殼體29的部分腔開口 109B現(xiàn)在由閥活塞27釋放,并且由此壓力介質(zhì)到達(dá)鎖定機(jī)構(gòu)121。由此,鎖定機(jī)構(gòu)121克服其彈簧被退回并且解鎖?,F(xiàn)在當(dāng)出現(xiàn)提前轉(zhuǎn)矩時(shí),調(diào)節(jié)是可行的,這在圖35中示出。然而馬達(dá)起動之后,僅當(dāng)壓力足夠大時(shí)才發(fā)生鎖定機(jī)構(gòu)121的釋放,從而不會出現(xiàn)不期望的解鎖。未詳細(xì)示出在100%通電時(shí)的軸向切換位置,該軸向切換位置如利用圖30和圖31所描述的那樣相應(yīng)于用于提前調(diào)節(jié)的泵模式并且類似地如泵模式的滯后調(diào)節(jié)那樣起作用。在圖36中所示的液壓切換圖中可以概括五個(gè)軸向切換位置和依賴于凸輪軸力矩的轉(zhuǎn)動位置。示意性示出控制閥101,其中,以五個(gè)彼此并排排列的正方形示出閥活塞27的五個(gè)切換位置,這五個(gè)切換位置相應(yīng)于磁體21的0%、25%、50%、75%和100%通電。部分腔開口 109A、109B、泵開口 109P以及向閥殼體29的油箱T的排出是固定的,并且可以通過作為箭頭示出的各種不同連接或者作為“T”示出的封閉件占據(jù),其中,所期望的切換位置的相應(yīng)正方形向接口運(yùn)動。凸輪軸35和轉(zhuǎn)動傳遞器103的相對轉(zhuǎn)動位置同樣示意性地通過軸向定位移動來示出,其中,通過引導(dǎo)銷127在呈矩形波形的引導(dǎo)槽129中的引導(dǎo)示出與凸輪軸力矩的聯(lián)接,并且根據(jù)出現(xiàn)提前轉(zhuǎn)矩或者滯后轉(zhuǎn)矩的不同,引導(dǎo)銷127激活第一或者第二轉(zhuǎn)動位置D1、D2。為了圖示說明,引導(dǎo)銷127和引導(dǎo)槽129因此只是虛構(gòu)的。兩個(gè)轉(zhuǎn)動位置D1、D2在兩個(gè)彼此并排的矩形中示出,并且如所述地轉(zhuǎn)變?yōu)檩S向移動,以便可以更好地示出切換邏輯。也在此,箭頭于是示出各彼此連接的接口。該圖因此恰好示出提前轉(zhuǎn)矩的出現(xiàn)(引導(dǎo)銷127在引導(dǎo)槽129的右側(cè)連續(xù)的槽部分中)和在泵模式中的滯后調(diào)節(jié)。第二部分腔B針對排出截止,即,不調(diào)節(jié)。隨著滯后轉(zhuǎn)矩的出現(xiàn)將激活轉(zhuǎn)動位置D2,由此將壓力給到第二部分腔B上,并且同時(shí)向油箱打開第一部分腔A。之后,進(jìn)行按照滯后的調(diào)節(jié)。
附圖標(biāo)記列表I內(nèi)燃機(jī)2曲軸3活塞4氣缸5牽引工具傳動裝置6進(jìn)氣凸輪軸7排氣凸輪軸8凸輪9進(jìn)氣換氣閥10排氣換氣閥11凸輪軸調(diào)節(jié)器12氣門20控制裝置21磁體23磁活塞25抗扭轉(zhuǎn)裝置27閥活塞29閥殼體31復(fù)位彈簧33軸向支承裝置35凸輪軸41第一開口43第二開口45第三開口51開口蓋部51A第一部分蓋部51B第二部分蓋部
52冠形齒53閥活塞表面63定子65轉(zhuǎn)子67葉片69壓力腔71第一油道73第二油道 101控制閥103轉(zhuǎn)動傳遞器105凹座109P泵開口109A向部分腔A的部分腔開口109B向部分腔B的部分腔開口121鎖定機(jī)構(gòu)124鎖定開口125鎖定供給管路127引導(dǎo)銷129引導(dǎo)槽A第一部分腔B第二部分腔P壓力介質(zhì)泵T油箱PA第二部分蓋部51B的內(nèi)邊緣PB第一部分蓋部51A的內(nèi)邊緣AT第二部分蓋部51B的外邊緣BT第一部分蓋部51A的外邊緣P1、P2、P3、P4泵控制棱邊KAT、KPA、KBT、KBA部分腔控制棱邊D1、D2轉(zhuǎn)動位置
權(quán)利要求
1.用于凸輪軸(35)的凸輪軸調(diào)節(jié)器(11),通過所述凸輪軸操縱內(nèi)燃機(jī)的氣門(12),其中,通過所述凸輪軸(35),在凸輪接近的情況下在滯后的氣門打開時(shí)間方向上的滯后轉(zhuǎn)矩以及在凸輪退離的情況下在提前的氣門打開時(shí)間方向上的反向的提前轉(zhuǎn)矩返回作用到所述凸輪軸調(diào)節(jié)器(11)上,所述凸輪軸調(diào)節(jié)器 具有壓カ腔(69)和布置在所述壓カ腔(69)中的調(diào)節(jié)器具(67), 其中,所述調(diào)節(jié)器具(67)將所述壓カ腔(69)分為第一部分腔(A)和第二部分腔(B), 其中,壓カ介質(zhì)能夠輸入所述第一部分腔(A)和所述第二部分腔(B),或者壓カ介質(zhì)能夠從所述第一部分腔(A)和所述第二部分腔(B)排出, 從而,所述調(diào)節(jié)器具(67)能夠由于在所述第一部分腔(A)和所述第二部分腔(B)之間的壓カ差而運(yùn)動,由此獲得所述凸輪軸(35)的扭轉(zhuǎn), 其中,在所述第一部分腔(A)中的壓カ較高的情況下,獲得所述凸輪軸(35)朝向提前的氣門打開時(shí)間方向的扭轉(zhuǎn),并且在所述第二部分腔(B)中的壓カ較高的情況下,獲得所述凸輪軸(35)朝向滯后的氣門打開時(shí)間方向的扭轉(zhuǎn), 并且其中,通過控制裝置(20)能夠控制壓カ介質(zhì)的輸入和排出, 其特征在干, 借助于所述控制裝置(20)能夠選擇性地調(diào)整出力矩模式或者泵模式, 其中,在所述カ矩模式下主要利用凸輪軸力矩用于在所述第一部分腔(A)或者所述第二部分腔(B)中的壓カ構(gòu)建, 而在所述泵模式下,在所述第一部分腔(A)或者在所述第二部分腔(B)中的所述壓カ構(gòu)建主要借助于由壓力介質(zhì)泵(P)提供的壓カ介質(zhì)進(jìn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的凸輪軸調(diào)節(jié)器(11),其中,所述控制裝置(20)包含控制閥(101)以及布置在所述凸輪軸(35)上的轉(zhuǎn)動傳遞器(103);其中,壓カ介質(zhì)能夠通過所述控制閥(101)和所述轉(zhuǎn)動傳遞器經(jīng)由在所述凸輪軸(35)中的多個(gè)第一開ロ(41)引入或排出所述第一部分腔(A)并且經(jīng)由在所述凸輪軸(35)中的多個(gè)第二開ロ(43)引入或者排出所述第二部分腔(B);其中,開ロ蓋部(51)布置在所述轉(zhuǎn)動傳遞器(103)中,使得依賴于所述凸輪軸(35)的轉(zhuǎn)動角度釋放或者截止所述第一開ロ(41)和所述第二開ロ(43)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的凸輪軸調(diào)節(jié)器(11),其中,所述開ロ蓋部(51)由軸瓦的內(nèi)側(cè)形成,所述凸輪軸(35)支承在所述軸瓦中;其中,所述開ロ蓋部(51)被凹座(105)中斷,使得在所述凹座(105)的區(qū)域中釋放所述第一開ロ(41)和所述第二開ロ(43),而在所述開ロ蓋部(51)的區(qū)域中截止所述第一開ロ(41)和所述第二開ロ(43)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的凸輪軸調(diào)節(jié)器(11),其中,所述泵模式或者所述カ矩模式能夠通過布置在所述控制閥(101)的閥殼體(29)中的閥活塞(27)的軸向移動而調(diào)整。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的凸輪軸調(diào)節(jié)器(11),其中,所述閥殼體(29)具有泵開ロ(109P),通過所述泵開ロ能夠調(diào)整壓カ介質(zhì)要么向所述第一部分腔(A)要么向所述第二部分腔(B)的輸入,從而使得要么所述第一部分腔(A)要么所述第二部分腔(B)處于壓力下;其中,能夠調(diào)整壓カ介質(zhì)從所述第一部分腔(A)或者所述第二部分腔(B)經(jīng)由在所述閥殼體中的部分腔開ロ(109AU09B)的排出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的凸輪軸調(diào)節(jié)器(11),其中,所述閥活塞(27)沿軸向彼此間隔地具有兩對部分腔控制棱邊(ΚΑΤ、ΚΡΑ、KBT、KPB),使得通過這些部分腔控制棱邊(KAT、KPA, KBT, KPB),所述部分腔開口(109A、109B)能夠通過所述閥活塞(27)的所述軸向位置而釋放或者封閉;其中,附加地沿軸向在所述部分腔控制棱邊之間構(gòu)造有兩對泵控制棱邊(PI、P2、P3、P4),通過所述泵控制棱邊能夠控制壓力介質(zhì)從壓力介質(zhì)泵(P)經(jīng)由所述泵開口(109P)的流入。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的凸輪軸調(diào)節(jié)器(11),其中,針對所述閥活塞(27)的相對軸向位置能夠調(diào)整出五個(gè)切換位置,其中, 在第一位置中,調(diào)整出所述泵模式用于按照滯后的氣門打開時(shí)間調(diào)節(jié)所述凸輪軸(35),在沿軸向緊隨的第二切換位置中,調(diào)整出所述力矩模式用于按照滯后的氣門打開時(shí)間調(diào)節(jié)所述凸輪軸(35), 在沿軸向緊隨的第三切換位置中,阻止了凸輪軸調(diào)節(jié), 在沿軸向緊隨的第四切換位置中,調(diào)整出所述力矩模式用于按照提前的氣門打開時(shí)間調(diào)節(jié)所述凸輪軸(35),以及 在沿軸向緊隨的第五切換位置中,調(diào)整出所述泵模式用于按照提前的氣門打開時(shí)間調(diào)節(jié)所述凸輪軸(35)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的凸輪軸調(diào)節(jié)器(11),其中,設(shè)置有鎖定機(jī)構(gòu)(121),通過所述鎖定機(jī)構(gòu)將所述凸輪軸調(diào)節(jié)器(11)機(jī)械地對抗調(diào)節(jié)地阻止在鎖定位置中;其中,所述鎖定機(jī)構(gòu)(121)能夠借助于壓力介質(zhì)液壓地解鎖;并且其中,壓力介質(zhì)向所述鎖定機(jī)構(gòu)(121)的輸入如此地切換,即,首先在所述閥活塞(27)的與按照提前的氣門打開時(shí)間的調(diào)節(jié)相應(yīng)的軸向切換位置中解鎖所述鎖定機(jī)構(gòu)(121)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的凸輪軸調(diào)節(jié)器(11),其中,所述輸入與在所述凸輪軸(35)中的鎖定開口( 123)相對應(yīng),所述鎖定開口在軸向方向上布置在與所述第二開口(43)相同的高度上但是在周邊方向上與所述第二開口(43)間隔地布置。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的凸輪軸調(diào)節(jié)器(11),其中,在周邊方向上,在各兩個(gè)所述第二開口(43)之間布置有兩個(gè)鎖定開口(123)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于凸輪軸(35)的凸輪軸調(diào)節(jié)器(11),通過該凸輪軸操縱內(nèi)燃機(jī)的氣門(12),其中,通過該凸輪軸(35),在凸輪接近的情況下在滯后的氣門打開時(shí)間方向上的滯后轉(zhuǎn)矩以及在凸輪退離的情況下在提前的氣門打開時(shí)間方向上的反向的提前轉(zhuǎn)矩返回作用到凸輪軸調(diào)節(jié)器(11)上,其中,通過控制裝置(20)能夠控制壓力介質(zhì)的輸入和排出,其中,借助于該控制裝置(20)能夠選擇性地調(diào)整出力矩模式或者泵模式,其中,在力矩模式下主要利用凸輪軸力矩用于在第一部分腔(A)或者第二部分腔(B)中構(gòu)建壓力,而在泵模式下,在第一部分腔(A)或者第二部分腔(B)中的壓力構(gòu)建主要借助于由壓力介質(zhì)泵(P)提供的壓力介質(zhì)進(jìn)行。在此,控制裝置包含控制閥(101)和轉(zhuǎn)動傳遞器(103),其中,通過控制閥(101)能夠調(diào)整出所期望的調(diào)節(jié)方向以及泵模式或力矩模式,并且通過轉(zhuǎn)動傳遞器(103)能夠調(diào)整與所出現(xiàn)的凸輪軸力矩的適配。
文檔編號F01L1/344GK102648339SQ201080053426
公開日2012年8月22日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者格哈德·沙伊迪希 申請人:謝夫勒科技股份兩合公司