Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
HYDRAULICALLY ACTUATED CAMSHAFT ADJUSTING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/147741
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a camshaft adjusting device (1) comprising at least two hydraulic chamber (A, B) disposed between a stator (3) and a rotor (4) and separated by a vane (5) and supplied with pressure oil from a pressure oil source (P) by means of a hydraulic oil controller (6). In order to achieve improved filling and emptying of the hydraulic chambers, the hydraulic oil controller according to the invention provides: first and second supply lines (7, 9) disposed between the pressure oil source (P) and one of the hydraulic chambers (A), wherein check valves (8, 10) are disposed in the supply lines (7), wherein the supply lines (7) are free of further switchable valve elements, and wherein the supply lines (7) are the sole inlet line for hydraulic oil from the pressure oil source (P) into the hydraulic chambers (A, B), and a 4/3-way valve element (11) that is effectively disposed between the hydraulic chambers (A, B) and a tank (T) and that comprises three valve positions (I, II, III).

Inventors:
RAECKLEBE STEFFEN (DE)
AUCHTER JOCHEN (DE)
BROZ JOCHEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2011/058190
Publication Date:
December 01, 2011
Filing Date:
May 19, 2011
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH (DE)
RAECKLEBE STEFFEN (DE)
AUCHTER JOCHEN (DE)
BROZ JOCHEN (DE)
International Classes:
F01L1/344; F01L9/10
Domestic Patent References:
WO1993023656A11993-11-25
Foreign References:
EP0924391A21999-06-23
EP0924393A21999-06-23
DE4210580A11993-10-07
GB2217812A1989-11-01
DE102006012733A12007-09-20
DE102008004591A12009-07-23
Other References:
See also references of EP 2577004A1
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

Hydraulisch betätigte Nockenwellenverstellvorrichtung (1) zur Veränderung der relativen Winkellage einer Nockenwelle (2) gegenüber einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, wobei die Nockenwellenverstell- vorrichtung (1) mindestens zwei zwischen einem Stator (3) und einem Rotor (4) angeordnete und durch einen Flügel (5) getrennte Hydraulikkammern (A, B) aufweist, die mittels einer Hydrauliköl-Steueranordnung (6) von einer Druckölquelle (P) aus mit Drucköl versorgt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydrauliköl-Steueranordnung (6) aufweist:

eine erste Versorgungsleitung (7), die zwischen der Druckölquelle (P) und einer ersten Hydraulikkammer (A) angeordnet ist, wobei in der ersten Versorgungsleitung (7) ein Rückschlagventil (8) angeordnet ist, das den Fluss von Hydrauliköl von der Druckölquelle (P) in die Hydraulikkammer (A) zulässt und in die Gegenrichtung verhindert, wobei die erste Versorgungsleitung (7) frei von weiteren schaltbaren Ventilelementen ist und wobei die erste Versorgungsleitung (7) die einzige Zuführungsleitung für Hydrauliköl von der Druckölquelle (P) in die Hydraulikkammer (A) ist, eine zweite Versorgungsleitung (9), die zwischen der Druckölquelle (P) und einer zweiten Hydraulikkammer (B) angeordnet ist, wobei in der zweiten Versorgungsleitung (9) ein Rückschlagventil (10) angeordnet ist, das den Fluss von Hydrauliköl von der Druckölquelle (P) in die Hydraulikkammer (B) zulässt und in die Gegenrichtung verhindert, wobei die zweite Versorgungsleitung (9) frei von weiteren schaltbaren Ventilelementen ist und wobei die zweite Versorgungsleitung (9) die einzige Zuführungsleitung für Hydrauliköl von der Druckölquelle (P) in die Hydraulikkammer (B) ist, ein Ventilelement (11), das zwischen den Hydraulikkammern (A, B) und einem Tank (T) wirksam angeordnet ist und das drei Ventilstellungen (I, II, III) aufweist, nämlich a) eine erste Ventilstellung (I), in der der Abfluss von Hydrauliköl von den beiden Hydraulikkammern (A, B) in den Tank (T) unterbrochen ist, b) eine zweite Ventilstellung (II), in der der Abfluss von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikkammer (A) zum Tank (T) freigegeben und der Abfluss von Hydrauliköl von der zweiten Hydraulikkammer (B) zum Tank (T) unterbrochen ist, und c) eine dritte Ventilstellung (III), in der der Abfluss von Hydrauliköl von der zweiten Hydraulikkammer (B) zum Tank (T) freigegeben und der Abfluss von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikkammer (A) zum Tank (T) unterbrochen ist.

2. Nockenwellenverstellvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekenn- zeichnet, dass das Ventilelement (1 1) einen Hydraulikkolben (12) zur

Einstellung der Ventilstellungen (I, II, III) umfasst, der von einem Betätigungselement in eine translatorische Verschieberichtung (y) verschoben werden kann. 3. Nockenwellenverstellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement als Elektromagnet ausgebildet ist.

4. Nockenwellenverstellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Rückschlagventile (8, 10) in der ersten und in der zweiten Versorgungsleitung (7, 9) in den Hydraulikkolben (12) integriert sind. Nockenwellenverstellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlagventile (8, 10) in der ersten und in der zweiten Versorgungsleitung (7, 9) außerhalb des Hydraulikkolbens (12) angeordnet sind.

Nockenwellenverstellvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlagventile (8, 10) in der ersten und in der zweiten Versorgungsleitung (7, 9) als federvorgespannte Kugelrückschlagventile ausgebildet sind.

Nockenwellenverstellvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlagventile (8, 10) in der ersten und in der zweiten Versorgungsleitung (7, 9) als Bandrückschlagventile ausgebildet sind.

Nockenwellenverstellvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlagventile (8, 10) in der ersten und in der zweiten Versorgungsleitung (7, 9) als Klappenventile ausgebildet sind.

Nockenwellenverstellvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (11) als Zentralschraube ausgebildet ist.

Nockenwellenverstellvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (11) mit einem Gewindeabschnitt in einer Gewindebohrung in der Nockenwelle (2) der Brennkraftmaschine angeordnet ist.

Description:
Bezeichnung der Erfindung Hydraulisch betätigte Nockenwellenverstellvorrichtung Beschreibung

Gebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft eine hydraulisch betätigte Nockenwellenverstellvorrichtung zur Veränderung der relativen Winkellage einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, wobei die Nockenwellenverstellvorrich- tung mindestens zwei zwischen einem Stator und einem Rotor angeordnete und durch einen Flügel getrennte Hydraulikkammern aufweist, die mittels einer Hydrauliköl-Steueranordnung von einer Druckölquelle aus mit Drucköl versorgt werden.

Hintergrund der Erfindung Nockenwellenverstellvorrichtungen, insbesondere solche, die hydraulisch arbeiten, sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Im hydraulischen Nocken- wellenversteller ist ein Flügelrad vorhanden, in dem Flügel eingeformt oder angeordnet sind. Die Flügel befinden sich in Hydraulikkammern, die in einem Außenrotor (zumeist als Stator bezeichnet) eingearbeitet sind. Durch entspre- chende Beaufschlagung der jeweiligen Seite der Hydraulikkammern mit Hyd- raulikfluid kann eine Verstellung des Innenrotors (mit der Nockenwelle verbunden) relativ zum Stator zwischen einem„Frühanschlag" und einem„Spätanschlag" erfolgen. Eine gattungsgemäße hydraulisch betätigte Nockenwellenverstellvorrichtung ist in der DE 10 2006 012 733 A1 beschrieben. Mittels einer Hydrauliköl-Steueranordnung wird hier von einer Druckölquelle aus die Verstellvorrichtung mit Drucköl versorgt. Die Steuerung des Flusses an Hydrauliköl erfolgt durch ein Ventilelement, das insbesondere als 4/3-Wege-Proportionalventil ausgebildet ist. Je nach der Stellung des Proportionalventils wird eine Steuerkante im Zulauf geöffnet und der jeweilige Verdrängerraum (Hydraulikkammer) mit Drucköl versorgt. Aufgrund der Konstruktion des Ventils öffnet eine zweite Steuerkante, welche somit den Ölstrom vom anderen Verdrängerraum (Hydraulikkammer) zum Tank freigibt.

In Folge der üblicherweise zum Einsatz kommenden Konzeption der Ventile ist eine feste mechanische Verbindung der genannten Steuerkanten über den Steuerschieber (Hydraulikkolben) vorhanden. Daher kann es insbesondere bei hohen Nockenwellenmomenten (momentgetriebener Bereich) dazu kommen, dass keine ausreichende Befüllung der Hydraulikkammern mit den erforderlichen Volumenströmen erfolgt. Bei großen Nockenwellenmomenten kann auf- grund des hohen Druckniveaus mehr Öl aus dem Versteller in den Tank gefördert werden, als über die Zulaufwiderstände in den Versteller. Diese Volumenstrombegrenzung im Zulauf ergibt sich aus der Druckölversorgung, dem Widerstand im Motorblock, im Zylinderkopf und dem dominanten Widerstand der Zulaufsteuerkante des Proportionalventils.

Demgemäß ist also in nachteiliger Weise keine unabhängige Befüllung und Entleerung der Hydraulikkammers gewährleistet. Bei Systemen mit geringem Ölversorgungsdruck und hohem Wechselmoment des Ventiltriebs und der Nockenwelle führt dies zum Teil zu einer gravierenden Unterversorgung der Zu- lauf-Hydraulikkammer. Im Öl gelöstes Gas wird frei und bei Richtungsumkehr des Wechselmoments erfolgt die Kompression der gelösten Luft, die gesamte Trägheit des Verstellsystems wird in dieser Phase nahezu widerstandsfrei beschleunigt. Geht die Luft in Lösung, wird bei Kontakt zwischen den Flügeln des Nockenwellenverstellers und dem Öl die kinetische Energie des Verstellsys- tems in Druckenergie umgewandelt und es entstehen Druckspitzen. Diese können unerwünschte Geräusche und große Amplituden des Schwingwinkels verursachen, das eine Verringerung der Systemsteif ig keit bedeutet bzw. eine me- chanische Überbeanspruchung des Nockenwellenverstellers zur Folge haben kann.

Es besteht ein Trend im Rahmen der stets angestrebten Verbrauchs- und E- missionsreduzierung an Otto- und Dieselmotoren, den Versorgungsdruck und damit die Ölpumpenleistung des Motors zu verringern. Dies führte bereits zu einer veränderten Steuerkantenauslegung der Proportionalventile, die im Zulauf entdrosselt wurden. Allerdings besteht die mechanische Kopplung zwischen Zu- und Ablaufwiderstand nach wie vor.

Aufgabe der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt die A u fg a b e zugrunde, einen Nockenwel- lenversteller so fortzubilden, dass erhöhte Verstellgeschwindigkeiten des No- ckenwellenverstellers bei gleicher Druckölversorgung bzw. bei gleicher Verstellgeschwindigkeit mit einer reduzierten Druckölversorgung möglich werden. Weiterhin wird eine erhöhte Systemsteifigkeit angestrebt, so dass kleinere Amplituden des Verstellwinkels möglich werden. Insbesondere soll die Bildung unterdruckbedingter Gasblasen im Hydrauliköl verhindert werden. Hierdurch und durch die höhere Systemsteifigkeit sollen im Falle auftretender Schwingungen die Schwingungsamplituden verringert werden sollen. Somit soll die mechanische Beanspruchung der Bauteile des Nockenwellenverstellers reduziert und das Systemverhalten so verbessert werden. Zusammenfassung der Erfindung

Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hydrauliköl-Steueranordnung des Nockenwellenverstellers aufweist: - eine erste Versorgungsleitung, die zwischen der Druckölquelle und einer ersten Hydraulikkammer angeordnet ist, wobei in der ersten Versorgungsleitung ein Rückschlagventil angeordnet ist, das den Fluss von Hydrauliköl von der Druckölquelle in die Hyd- raulikkammer zulässt und in die Gegenrichtung verhindert, wobei die erste Versorgungsleitung frei von weiteren schaltbaren Ventilelementen ist und wobei die erste Versorgungsleitung die einzige Zuführungsleitung für Hydrauliköl von der Druckölquelle in die Hydraulikkammer ist, eine zweite Versorgungsleitung, die zwischen der Druckölquelle und einer zweiten Hydraulikkammer angeordnet ist, wobei in der zweiten Versorgungsleitung ein Rückschlagventil angeordnet ist, das den Fluss von Hydrauliköl von der Druckölquelle in die Hydraulikkammer zulässt und in die Gegenrichtung verhindert, wobei die zweite Versorgungsleitung frei von weiteren schaltbaren Ventilelementen ist und wobei die zweite Versorgungsleitung die einzige Zuführungsleitung für Hydrauliköl von der Druckölquelle in die Hydraulikkammer ist, ein Ventilelement, das zwischen den Hydraulikkammern und einem Tank wirksam angeordnet ist und das drei Ventilstellungen aufweist, nämlich eine erste Ventilstellung, in der der Abfluss von Hydrauliköl von den beiden Hydraulikkammern in den Tank unterbrochen ist, eine zweite Ventilstellung, in der der Abfluss von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikkammer zum Tank freigegeben und der Abfluss von Hydrauliköl von der zweiten Hydraulikkammer zum Tank unterbrochen ist, und eine dritte Ventilstellung, in der der Abfluss von Hydrauliköl von der zweiten Hydraulikkammer zum Tank freigegeben und der Abfluss von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikkammer zum Tank unterbrochen ist. Das Ventilelement umfasst zumeist einen Hydraulikkolben zur Einstellung der Ventilstellungen, der von einem Betätigungselement in eine translatorische Verschieberichtung verschoben werden kann. Bei dem Betätigungselement handelt es sich bevorzugt um einen Elektromagneten.

Die Rückschlagventile in der ersten und in der zweiten Versorgungsleitung können direkt in den Hydraulikkolben integriert sein. Eine Alternative sieht vor, dass die Rückschlagventile außerhalb des Hydraulikkolbens angeordnet sind. Die Rückschlagventile in der ersten und in der zweiten Versorgungsleitung können als federvorgespannte Kugelrückschlagventile, als Bandrückschlagventile oder als Klappenventile ausgebildet sein.

Das Ventilelement ist bevorzugt als Zentralschraube ausgebildet. In diesem Falle ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Ventilelement mit einem Gewindeabschnitt in einer Gewindebohrung in der Nockenwelle der Brennkraftmaschine angeordnet ist.

Demgemäß ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein modifiziertes 4/3-Wege- Proportionalventil zum Einsatz kommt, wobei die bislang gegebene feste mechanische Verbindung der Steuerkanten über den Steuerschieber nicht gegeben ist. Die im Vergleich mit vorbekannten Lösungen vorgesehene Modifikation der hydraulischen Schaltung läuft also auf eine Auflösung der mechanisch starren Verbindung der (Zulauf)Steuerkanten hinaus.

Die zulaufseitigen Steuerkanten (von der Druckölquelle P in die Hydraulikkammer A und von der Druckölquelle P in die Hydraulikkammer B) werden nicht über den Steuerschieber (Hydraulikkolben) realisiert, sondern unabhängig durch zwei Rückschlagventile (die eine Logikelement-Schaltung darstellen). Nur die Verbindungen von der Hydraulikkammer A zum Tank T sowie von der Hydraulikkammer B zum Tank T werden durch die Position des Steuerschiebers verändert. Die vorgeschlagene Ausgestaltung eines Nockenwellenverstellers erlaubt den Betrieb desselben mit erhöhten Verstellgeschwindigkeiten bei gleicher Druckölversorgung bzw. gleicher Verstellgeschwindigkeit mit reduzierter Druckölversorgung. Somit können kleinere Amplituden des Verstellwinkels durch eine erhöh- te Systemsteifigkeit erreicht werden.

Vorteilhaft ist daher, dass eine erhöhte Verstellgeschwindigkeit und ein reduziertes Schwingungsverhalten erreichbar sind. Damit kann der Versteller besonders gut in Anwendungen eingesetzt werden, bei denen eine hohe Ge- schwindigkeiten über ein Ventil gesteuert werden, bei denen hohe Kräfte oder Momente bei geringem Versorgungsdruck auftreten.

Im Vergleich mit vorbekannten Lösungen können geringere Fertigungskosten realisiert werden, da die aufwändige Fertigung zweier Steuerkanten des Hyd- raulikkolbens nicht erforderlich ist. Es sind auch sonst nur geringe Änderungen an der vorhandenen Konstruktion des Nockenwellenverstellers erforderlich, um die Erfindung umzusetzen. Bei gleichem Bauraum ist eine Integration in bestehende Ausführungen möglich. Die vorgeschlagene Modifikation eines 4/3-Wege-Proportionalventils erlaubt es, dass eine unterdruckbedinge Gasblase aufgrund der Trennung der mechanischen Verbindung der Zulauf- und Ablaufsteuerkante des Hydraulikkolbens verhindert werden kann. Das Vermeiden von Gasblasen erhöht die Steifigkeit des Systems.

Kurze Beschreibung der Figuren

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch den Aufbau eines Nockenwellenverstellers zur Veränderung der relativen Winkellage einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, Fig. 2 schematisch ein Ventilelement für den Nockenwellenversteller gemäß Fig. 1 nach dem Stand der Technik, Fig. 3 schematisch ein Ventilelement für den Nockenwellenversteller gemäß der Erfindung,

Fig. 4a bis

Fig. 4c schematisch das Ventilelement mit einigen konstruktiven Details gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5a bis

Fig. 5c schematisch das Ventilelement mit einigen konstruktiven Details gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6a bis

Fig. 6c schematisch das Ventilelement mit einigen konstruktiven Details gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 7a bis

Fig. 7c schematisch das Ventilelement mit einigen konstruktiven Details gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung.

Ausführliche Beschreibung der Figuren

In Fig. 1 ist schematisch eine Nockenwellenverstellvorrichtung 1 skizziert, mit der eine nur angedeutete Nockenwelle 2 relativ zu einer (nicht dargestellten) Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine in an sich bekannter Weise bezüglich der relativen Drehstellung eingestellt werden kann. Hinsichtlich Details wird ausdrücklich auf die DE 10 2008 004 591 A1 der Anmelderin Bezug genommen; in diesem Dokument ist die Arbeitsweise eines hydraulischen Nockenwel- lenverstellers eingehend beschrieben, so dass an dieser Stelle hierauf nicht näher eingegangen werden muss. Die Nockenwellenverstellvorrichtung 1 umfasst einen Stator 3 (drehfest verbunden mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine) sowie einen Rotor 4 (drehfest verbunden mit der Nockenwelle 2), wobei zwischen Stator 3 und Ro- tor 4 eine Drehverstellung erfolgen kann, wozu ein hydraulischer Antrieb eingesetzt wird. Dieser hydraulische Antrieb umfasst zwei Hydraulikkammern A und B, die von einem Flügel 5 unterteilt werden, der am Rotor 4 angeformt ist. Demgemäß kommt es zu einer relativen Drehverstellung zwischen Stator 3 und Rotor 4, wenn über entsprechende Zulaufleitungen 13 bzw. 14 Drucköl zu- bzw. abgeführt wird. Die gesteuerte Zu- bzw. Abfuhr von Drucköl in die Hydraulikkammern A bzw. B wird durch eine Hydrauliköl-Steueranordnung 6 veranlasst. Dabei wird Öl von einer Druckölquelle P in die Hydraulikkammern A, B geleitet bzw. aus den Kammern A, B wieder in einen Tank T abgeführt. Eine Pumpe 15 stellt über ein Filter 16 das Drucköl bereit.

Kernelement der Hydrauliköl-Steueranordnung 6 ist ein Ventilelement 1 1 , das als Zentralventil ausgebildet sein kann; in diesem Falle sitzt das Ventilelement 1 1 mit einem Gewindeabschnitt 17 in einer zentral angeordneten Gewindebohrung in der Nockenwelle 2. Details zum Aufbau und zur Wirkungsweise eines Nockenwellenverstellers 1 und insbesondere des Ventilelements 11 sind in der genannten DE 10 2008 004 591 A1 der Anmelderin beschrieben, auf die insoweit ausdrücklich Bezug genommen wird.

Eine vorbekannte Ausgestaltung des Ventilelements 11 zeigt Fig. 2. Das Druck- öl gelangt von der Druckölquelle P mit einem Druck p 0 in das als 4/3-Wege- Proportionalventil ausgebildete Ventilelement 11. Ein Hydraulikkolben 12 wird von einem elektromagnetischen Aktuator in Richtung einer translatorischen Verschieberichtung y bewegt und so die Ölsteuerung in bekannter Weise vorgenommen. Hiermit gelangt in einer ersten Ventilstellung kein Öl in die Hydrau- likkammern A und B bzw. aus diesen wieder heraus. In einer zweiten Stellung wird Öl mit einem Volumenstrom Q A und einem Druck p A in die Kammer A gefördert, wobei gleichzeitig Öl aus der Kammer B in den Tank T abfließen kann, wo der geringe Umgebungsdruck ργ herrscht. In einer dritten Stellung wird Öl mit einem Volumenstrom Q B und einem Druck p B in die Kammer B gefördert, wobei gleichzeitig Öl aus der Kammer A in den Tank T abfließen kann. Die Steuerkanten des Hydraulikkolbens 12 sind dabei alle mechanisch gekoppelt bzw. verbunden. D. h. der Zu- und Ablauf sind mechanisch über die Bewegung des Hydraulikkolbens 12 (in Richtung y) verbunden. Die geöffneten Ventile sind exemplarisch mit durchgezogenen Pfeilen markiert, die geschlossenen Ventile mit gestrichelten Pfeilen.

Gegenüber dieser vorbekannten Lösung sieht die Erfindung gemäß Fig. 3 vor, dass die Hydrauliköl-Steueranordnung 6 wie folgt aufgebaut ist:

Vorgesehen ist zunächst eine erste Versorgungsleitung 7, die zwischen der Druckölquelle P und der Hydraulikkammer A angeordnet ist. In dieser ersten Versorgungsleitung 7 ist ein Rückschlagventil 8 angeordnet. Dieses erlaubt den Fluss von Hydrauliköl von der Druckölquelle P in die Hydraulikkammer A, in die Gegenrichtung kann indes kein Öl fließen. Die erste Versorgungsleitung 7 ist dabei frei von weiteren schaltbaren Ventilelementen. Auch ist die erste Versorgungsleitung 7 die einzige Zuführungsleitung, mit der Öl von der Druckölquelle P in die Hydraulikkammer A gelangen kann. Öl fließt, wenn der Druck der Druckölquelle P höher ist als der Druck in der Kammer A.

Dann ist in analoger Weise eine zweite Versorgungsleitung 9 vorgesehen, die zwischen der Druckölquelle P und einer Hydraulikkammer B angeordnet ist. In der zweiten Versorgungsleitung 9 ist ein Rückschlagventil 10. Wiederum kann daher Hydrauliköl zwar von der Druckölquelle P in die Hydraulikkammer B fließen, in die Gegenrichtung allerdings nicht. Die zweite Versorgungsleitung 9 ist frei von weiteren schaltbaren Ventilelementen; die Leitung 9 ist auch die einzige Zuführungsleitung für Öl von der Druckölquelle P in die Hydraulikkammer. Öl fließt, wenn der Druck der Druckölquelle P höher ist als der Druck in der Kam- mer B.

Das geöffnete Ventil ist exemplarisch mit einem durchgezogenen Pfeil in Fig. 3 markiert, das geschlossene Ventil mit einem gestrichelten Pfeil. Die Zulaufsteuerung erfolgt also über eine hydraulische Logikschaltung, die die beiden Rückschlagventile 8 und 10 bilden. Der Zu- und Ablauf sind jetzt voneinander entkoppelt; der Zulauf in die Kammern A, B hängt insbesondere nicht mehr von der Stellung des Hydraulikkolbens 12 (in Richtung y) ab.

Das Ventilelement 1 1 , das zwischen den Hydraulikkammern A, B und dem Tank wirksam angeordnet ist, kann drei Ventilstellungen aufweisen:

In einer ersten Ventilstellung (I, s. Figuren 4 bis 7) ist der Abfluss von Hydrauliköl von den beiden Hydraulikkammern A, B in den Tank T unterbrochen. In einer zweite Ventilstellung (II, s. Figuren 4 bis 7) kann Hydrauliköl von der ersten Hydraulikkammer A zum Tank T abfließen; der Abfluss von Hydrauliköl von der zweiten Hydraulikkammer B zum Tank T ist allerdings unterbrochen.

In einer dritten Ventilstellung (III, s. Figuren 4 bis 7) ist der Abfluss von Hydrau- liköl von der zweiten Hydraulikkammer B zum Tank T freigegeben; der Abfluss von Hydrauliköl von der ersten Hydraulikkammer A zum Tank T ist aber unterbrochen.

Konstruktive Schemata dieser prinzipiellen Ausgestaltung zeigen die Figuren 4 bis 7 jeweils für die drei genannten Ventilstellungen I, II und III.

In Fig. 4a, Fig. 4b und Fig. 4c ist zu sehen, dass die Rückschlagventile 8 und 0 als Bandrückschlagventile ausgebildet sind (ein außenliegendes Spiralband in Form einer Blech- oder Kunststofffeder umschließt die Bohrung im Hydrau- likkolben), wobei sie in den Hydraulikkolben 12 integriert sind. Der Hydraulikkolben 12 befindet sich als translatorisch in Richtung y verschiebliches Element in einem Ventilgehäuse und wird gegen einen elektromagnetischen Aktuator durch eine Feder 18 axial vorgespannt. Während die fluidische Verbindung zwischen der Druckölquelle P über die Rückschlagventile 8 und 10 zu den Hydraulikkammern A, B stets besteht, veranlassen die Steuerkanten des Hydraulikkolbens 12, dass in der Ventilstellung I gemäß Fig. 4a kein Öl von den Kammern A, B in den Tank T abfließen kann.

Wird der Hydraulikkolben 12 relativ zum Gehäuse des Ventilelements etwas weiter nach rechts in die Ventilstellung III bewegt (s. Vergleich der Figuren 4a und 4b), wird eine Abflussmöglichkeit für Öl aus der Kammer B in den Tank T geschaffen; da die fluidische Verbindung zwischen der Druckölquelle P und der Kammer A über das Rückschlagventil 8 ständig besteht, kann somit Öl in die Kammer A einfließen, während gleichzeitig Öl aus der Kammer B in den Tank T abfließen kann (s. gestrichelte Linie in Fig. 4b). Ein Rückfließen von Öl von der Kammer B zur Druckölquelle P wird durch das geschlossene Rückschlagventil 10 verhindert.

Wird indes der Hydraulikkolben 12 - verglichen mit der Stellung gemäß Fig. 4a - relativ zum Ventilgehäuse etwas nach links, d. h. in die Ventilstellung II bewegt, wie es in Fig. 4c zu sehen ist, ergibt sich das umgekehrte Bild: Jetzt kann Öl von der Kammer A in den Tank T abfließen; über die ständige Verbindung zwischen der Druckölquelle P und der Kammer B, in der das Rückschlagventil 10 angeordnet ist, fließt Öl in die Kammer B nach und entsprechend von der Kammer A in den Tank T (s. gestrichelte Linie in Fig. 4c). Ein Rückfließen von Öl von der Kammer A zur Druckölquelle P wird durch das geschlossene Rück- schlagventil 8 verhindert.

In den Figuren 5a, 5b und 5c ist eine analoge Ausgestaltung des Ventilelements 1 1 schematisch skizziert, wobei hier allerdings statt der Bandrückschlagventile federvorgespannte Kugelrückschlagventile zum Einsatz kommen. Die Wirkungsweise ist allerdings genau so, wie im Zusammenhang mit der Fig. 4 beschrieben. Für beide Lösungen - d. h. gemäß Fig. 4 und gemäß Fig. 5 - gilt, dass die Rückschlagventile 8 und 10 in den Hydraulikkolben 12 integriert sind.

Dies muss aber nicht zwingend so sein. Die Figuren 6 und 7 zeigen weitere alternative Ausgestaltungen des vorgeschlagenen Ventilelements 1 1 , wobei hier die Rückschlagventile 8 und 10 außerhalb des Hydraulikkolbens 12 angeordnet sind. Fig. 6 sieht wiederum federvorgespannte Kugelrückschlagventile 8, 10 vor, während Fig. 7 Klappen-Rückschlagventile 8, 10 einsetzt. Die Geschwindigkeit des Systems wird mittels der Widerstände im Ablauf des Öls aus den Hydraulikkammeren A, B eingestellt.

Demgemäß kann mit der vorgeschlagenen Lösung eine Entkopplung des Zulaufs von Öl von der Druckölquelle P in die Kammern A und B von der Ab- laufsteuerkante von den Kammern A bzw. B in den Tank T erreicht werden. Der Vorteil dieser Konzeption ist vor allem eine ausreichende Befüllung der Kammern A, B, wodurch das Ausgasen der im Öl gelösten Luft weitgehend vermieden wird. Damit werden sowohl das Schwingungs- als auch das Geräuschverhalten des Nockenwellenverstellers positiv beeinflusst.

Eingesetzt werden kann die vorgeschlagene Lösung sowohl im druckgetriebenen als auch in momentgetriebenen Bereich (d. h. bei hohen Nockenwellenmomenten). Die Befüllung der Hydraulikkammern A, B erfolgt also unabhängig von der Stellung des Hydraulikkolbens 12 im Ventilgehäuse alleine durch die Druckverhältnisse zwischen der Druckölquelle und den Kammern A, B. Bezugszeichenliste

1 Nockenwellenverstellvorrichtung

2 Nockenwelle

3 Stator

4 Rotor

5 Flügel

6 Hydrauliköl-Steueranordnung

7 erste Versorgungsleitung

8 Rückschlagventil

9 zweite Versorgungsleitung

10 Rückschlagventil

1 1 Ventilelement

12 Hydraulikkolben

13 Zulaufleitung

14 Zulaufleitung

15 Pumpe

16 Filter

17 Gewindeabschnitt

18 Feder

Hydraulikkammer

Hydraulikkammer

Druckölquelle

Tank

Ventilstellung

Ventilstellung

Ventilstellung

Verschieberichtung