Nockenwellenversteller werden in Verbrennungsmotoren zur Variation der Steuerzeiten der Brennraumventile eingesetzt, um die Phasenrelation zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle in einem definierten Winkelbereich, zwischen einer maximalen Früh- und einer maximalen Spätposition, variabel gestalten zu können. Die Anpassung der Steuerzeiten an die aktuelle Last und Drehzahl senkt den Verbrauch und die Emissionen. Zu diesem Zweck sind Nockenwellenversteller in einen Antriebsstrang integriert, über welche ein Drehmoment von der Kurbelwelle auf die Nockenwelle übertragen wird. Dieser Antriebsstrang kann beispielsweise als Riemen-, Kettenoder Zahnradtrieb ausgebildet sein.

Bei einem hydraulischen Nockenwellenversteller bilden das Abtriebselement und das Antriebselement ein oder mehrere Paare gegeneinander wirkende Druckkammern aus, welche mit Hydraulikmittel beaufschlagbar sind. Das Antriebselement und das Abtriebselement sind koaxial angeordnet. Durch die Befüllung und Entleerung einzelner Druckkammern wird eine Relativbewegung zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement erzeugt. Die auf zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement rotativ wirkende Feder drängt das Antriebselement gegenüber dem Abtriebselement in eine Vorteilsrichtung. Diese Vorteilsrichtung kann gleichläufig oder gegenläufig zu der Verdrehrichtung sein.

Eine Bauart der hydraulischen Nockenwellenversteller ist der Flügelzellenversteller. Der Flügelzellenversteller weist einen Stator, einen Rotor und ein Antriebsrad mit einer Außenverzahnung auf. Der Rotor ist als Abtriebselement meist mit der Nockenwelle drehfest verbindbar ausgebildet. Das Antriebselement beinhaltet den Stator und das Antriebsrad. Der Stator und das Antriebsrad werden drehfest miteinander verbunden oder sind alternativ dazu einteilig miteinander ausgebildet. Der Rotor ist koaxial zum Stator und innerhalb des Stators angeordnet. Der Rotor und der Stator prägen mit deren, sich radial erstreckenden Flügeln, gegensätzlich wirkende Ölkammern aus, welche durch Öldruck beaufschlagbar sind und eine Relativdrehung zwischen dem Stator und dem Rotor ermöglichen. Die Flügel sind entweder einteilig mit dem Rotor bzw. dem Stator ausgebildet oder als gesteckte Flügel in dafür vorgesehene Nuten des Rotors bzw. des Stators angeordnet. Weiterhin weisen die Flügelzellenversteller diverse Abdichtdeckel auf. Der Stator und die Abdichtdeckel werden über mehrere Schraubenverbindungen miteinander gesichert.

Eine andere Bauart der hydraulischen Nockenwellenversteller ist der Axialkolbenver- steller. Hierbei wird über Öldruck ein Verschiebeelement axial verschoben, welches über Schrägverzahnungen eine Relativdrehung zwischen einem Antriebselement und einem Abtriebselement erzeugt.

Eine weitere Bauform eines Nockenwellenverstellers ist der elektromechanische Nockenwellenversteller, der ein Dreiwellengetriebe (beispielsweise ein Planetengetriebe oder ein Wellgetriebe) aufweist. Dabei bildet eine der Wellen das Antriebselement und eine zweite Welle das Abtriebselement. Über die dritte Welle kann dem System mittels einer Stelleinrichtung, beispielsweise ein Elektromotor oder eine Bremse, Rotationsenergie zugeführt oder aus dem System abgeführt werden, um eine Verstellung einzuleiten. Eine Feder kann zusätzlich angeordnet werden, welche die Relativdrehung zwischen Antriebselement und Abtriebselement unterstützt oder zurückführt.

Die DE 10 2009 042 202 A1 zeigt eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine mit einer hydraulischen Phasenstelleinrichtung und zumindest einem Volumenspeicher, wobei die Phasenstelleinrichtung in Antriebsverbindung mit einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle bringbar ist und zumindest eine Frühverstellkammer und zumindest eine Spätverstellkam- mer aufweist, denen über Druckmittelleitungen Druckmittel zugeführt bzw. aus diesen abgeführt werden kann, wobei durch Druckmittelzufuhr zu der Frühverstellkammer bei gleichzeitigem Druckmittelabfluss von der Spätverstellkammer eine Phasenlage der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle in Richtung früher Steuerzeiten verstellt werden kann, wobei durch Druckmittelzufuhr zu der Spätverstellkammer bei gleichzeitigem Druckmittelabfluss von der Frühverstellkammer eine Phasenlage der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle in Richtung später Steuerzeiten verstellt werden kann, wobei dem oder den Volumenspeichern während des Betriebs der Brennkraftmaschine Druckmittel zugeführt werden kann. Die DE 10 2010 019 530 A1 zeigt einen Nockenwellenversteller in Flügelzellenbauweise mit einem Stator und einem relativ zu dem Stator verdrehbaren Rotor sowie mindesten zwei zwischen dem Stator und dem Rotor gebildeten Druckkammern, die durch einen radial orientierten Flügel des Rotors voneinander getrennt sind, wobei ein Druckmittel den Druckkammern abwechselnd zuführbar ist, wobei der Flügel eine radiale Fläche und zwei zu den Druckkammern gerichtete Seitenflächen aufweist und wobei die radiale Fläche durch ein U-förmiges Dichtelement mit einem Grundschenkel und zwei an den Seitenflächen anliegenden Seitenschenkeln abgedichtet ist. An den Seitenschenkeln sind Rückschlagventile ausgebildet und an den Seitenflächen des Flügels sind Auslässe für das Druckmittel ausgebildet, denen die Rückschlagventile zugeordnet sind. Hierbei ist insbesondere im Rotor ein Volumenspeicher für das Druckmittel ausgebildet, so dass durch diese Anordnung des Volumenspeichers der Druckaufbau beim Verstellen des Nockenwellenverstellers aufrechterhalten bleibt. Das Öl wird von dort aus über die Druckmittelkanäle ins Innere des Flügels eingeleitet und anschließend über einen Auslass an der entsprechenden Seitenfläche des Flügels in eine der Kammern eingespeist, wenn in der Kammer Unterdrück in Bezug auf den Volumenspeicher vorliegt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen hydraulischen Nockenwellenversteller anzugeben, der eine verbesserte Ölversorgung aufweist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Hierdurch wird erreicht, dass aus weiteren Quellen Hydraulikmittel gesammelt werden kann, wodurch sich der Volumenspeicher schneller füllt. Damit wird das Einbringen von Luft im Nachsaugvorgang einer Arbeitskammer weiter reduziert. Die Aufteilung in zwei über eine separate Leitung befüllbare Teilvolumenspeicher bringt zudem Vorteile in der Befüllung des gesamten Volumenspeichers. Wird der Volumenspeicher aus mehreren Quellen befüllt, so kann jeder Teilvolumenspeicher auf die entsprechende Befüllungsart geometrisch angepasst werden. Mit anderen Worten, die Befüllungsart gibt über das Einströmungsverhalten des Hydraulikmittels in den Teilvolumenspeicher dessen Form vor. Zudem kann in verschiedenen Betriebszuständen des Nockenwellenverstellers beziehungsweise der Nockenwellenverstellvorrichtung eine Befüllung stattfinden, die sonst nur an eine einzige Quelle gebunden wäre mit den damit ver- knüpften Vor- und Nachteilen. Es ist nunmehr möglich mittels des Kompromisses eine bessere Befüllbarkeit zu erzielen und den Nockenwellenversteller über ein breites Leistungsprofil hinweg zuverlässiger zu betreiben.

Das Hydraulikmittel in dem Volumenspeicher wird von einer Arbeitskammer während eines Verstellvorgangs eingesaugt, da während eines Verstellvorgangs bedingt durch Nockenwellenwechselmomente eine Unterdruckspitze in der zu vergrößernden Arbeitskammer auftreten kann. In diesem kurzen Zeitintervall, wird durch diese Unterdruckspitze ein Rückschlagventil geöffnet, welches zwischen der Arbeitskammer und dem Volumenspeicher angeordnet ist, wonach das im Volumenspeicher bevorratete Hydraulikmittel in die Arbeitskammer einströmen kann und den durch die Unterdruckspitze auftretenden Versorgungsmangel ausgleichen kann. In der Folge kann in die Arbeitskammer weniger Luft eintreten, da das Hydraulikmittel aus dem Volumenspeicher eingesaugt wird. Dazu ist es vorteilhaft, dass die Mündungen der Hydraulikmittelleitungen zum Volumenspeicher mit einem Füllstand von Hydraulikmittel bedeckt sind.

Die sich axial durch den Nockenwellenversteller hindurch erstreckende Hydraulikmittelleitung kann über den Umfang gemustert und vervielfacht ausgeführt sein.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der eine Teilvolumenspeicher mit einem Tank-Anschluss des Hydraulikventils verbunden und kann von diesem befüllt werden und der andere Teilvolumenspeicher kann mit aus dem Nockenwellenversteller austretenden Leckageöl als Hydraulikmittel befüllt werden. Vorteilhafterweise wird das austretende Leckageöl für den Verstellvorgang recycelt, anstatt dem Tank zurückgeführt zu werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung befüllt der eine Teilvolumenspeicher den anderen Teilvolumenspeicher nach Art einer Kaskade. Dies bietet Vorteile, dass zunächst ein Teilvolumenspeicher befüllt werden kann und nach erreichtem Füllstand, der andere Teilvolumenspeicher befüllt wird. Dazu weist der eine Teilvolumenspeicher einen Überlauf auf, welcher nach einem bestimmten Füllstand in dem einen Teilvolumenspeicher genutzt wird, um den anderen Teilvolumenspeicher zu befüllen. Dies ist mit der Musterung und Anordnung der sich axial durch den Nockenwellenversteller hin- durch erstreckenden Hydraulikmittelleitung, die beide Teilvolumenspeicher miteinander verbindet, weiter optimierbar.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist eine Nockenwellenverstellvorrichtung mit einem hydraulischen Nockenwellenversteller und einer Nockenwelle eine einem Teilvolumenspeicher benachbarte und als Wälzlager ausgebildete Radiallagerung der Nockenwellenverstellvorrichtung auf. Diese Radiallagerung ist wiederum benachbart zur Übergabestelle der P-Leitung, welches das unter Druck stehende Hydraulikmittel zum Steuerventil des Nockenwellenverstellers leitet, zur Nockenwelle beziehungsweise Nockenwellenversteller.

In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Nockenwellenverstellvorrichtung ist ein Teilvolumenspeicher mit aus der Radiallagerung austretenden Hydraulikmittel be- füllbar. Bevorzugterweise kann somit ein aus dem Radiallager austretendes Hydraulikmittel dem Teilvolumenspeicher zugeführt werden und muss nicht zum Tank geleitet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur dargestellt.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Nockenwellenverstellvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Nockenwellenversteller.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 zeigt eine Nockenwellenverstellvorrichtung 1 mit einem erfindungsgemäßen Nockenwellenversteller 2.

Der Nockenwellenversteller 2 weist ein Antriebselement mit einer Verzahnung und eine Abtriebselement 5 aus, welche zueinander verdrehbar sind. Die Verdrehbarkeit wird aus dem Stand der Technik bekannt - über zwischen diesen beiden Elementen ausgebildeten und gegensätzlich wirkenden Arbeitskammern realisiert, welche von einem Steuerventil 9 angesteuert werden. Das Abtriebselement 5 wird von zwei Dichtdeckeln 3 in axialer Richtung flankiert und eingeschlossen. Auf diesen Dichtdeckeln 3 sitzt auf jeder Seite ein Teilvolumenspeicher 4a, 4b in Form eines Deckels. Damit die beiden Teilvolumenspeicher 4a und 4b miteinander hydraulisch kommunizieren können, ist von den Dichtdeckeln 3 und dem Antriebselement eine Hydraulikmittelleitung ausgebildet. Die Hydraulikmittelleitung besitzt Bohrungen 9 im Antriebselement und dazu koaxial angeordnete Bohrungen 8 im jeweiligen Dichtdeckel 3, damit ein Austausch oder Umfüllen aus dem einen Teilvolumenspeicher 4a in den anderen Teilvolumenspeicher 4b stattfinden kann.

Das Abtriebselement 5 weist einen sich in axialer Richtung zentrisch erstreckenden Fortsatz auf, in den ein Ende der Nockenwelle 7 drehfest eingreift. Auf der Außenumfangsfläche des Fortsatzes sitzt das Radiallager 6 in Form eines Wälzlagers und das Triggerrad 12 auf. Der Fortsatz besitzt radiale Bohrungen, welche axial zwischen dem Radiallager 6 und dem Triggerrad 12 platziert sind, die Hydraulikmittel aus der P- Leitung 13 zum als Zentralventil ausgebildeten Steuerventil 9 führen können. Diese P- Leitung steht in fluidischer Kommunikation mit der Radiallagerung 6, wodurch das Radiallager 6 auch mit einem Teilvolumenstrom aus der P-Leitung 13 im Betrieb geschmiert werden kann. Durchdringt ein solcher Teilvolumenstrom das Radiallager 6 in axialer Richtung, so trifft dieser Teilvolumenstrom auf den Dichtdeckel 3 des Nocken- wellenverstellers 2 und kann von dem Teilvolumenspeicher 4b aufgesammelt werden. Im Teilvolumenspeicher 4b gesammeltes Hydraulikmittel steht dann der Arbeitskammer im Fall einer Unterdruckspitze zur Verfügung.

Bezuqszeichenliste

Nockenwellenverstellvorrichtung hydraulischer Nockenwellenversteller Dichtdeckel

Volumenspeicher a Teilvolumenspeicher b Teilvolumenspeicher

Rotor

Radiallagerung / Radiallager

Nockenwelle

Hydraulikmittelleitung

Hydraulikmittelleitung 0 Zentralmagnet 1 Fortsatz 2 Triggerrad 3 Ölversorgung (P-Leitung) 4 Zylinderkopf