Die Erfindung betrifft ein Nockenwellenverstellsystem für einen Kraftfahrzeug- Antriebsstrang. Das Nockenwellenverstellsystem weist einen ersten Nockenwellen versteller zum Verstellen der Phasenlage einer Einlassnockenwelle (oder einer Aus lassnockenwelle) gegenüber einer Kurbelwelle auf. Der erste Nockenwellenversteller besitzt einen Stator, einen relativ zu dem Stator verdrehbaren Rotor, zwischen dem Stator und dem Rotor ausgebildete, jeweils in zwei Teilkammern unterteilte, Arbeits kammern, die zur Verstellung des Rotors relativ zu dem Stator mit Hydraulikmittel be aufschlagbar sind, sowie ein mit den Arbeitskammern verbundenes Reservoir zur Be vorratung von Hydraulikmittel, um bei Vorhandensein eines Unterdrucks in einer der Arbeitskammern dieser Arbeitskammer Hydraulikmittel aus dem Reservoir zuzufüh ren. Das Nockenwellenverstellsystem weist einen zweiten Nockenwellenversteller zum Verstellen der Phasenlage einer Auslassnockenwelle (oder der Einlassnocken welle) gegenüber der Kurbelwelle auf. Der zweite Nockenwellenversteller besitzt einen Stator, einen relativ zu dem Stator verdrehbaren Rotor, zwischen dem Stator und dem Rotor ausgebildete, jeweils in zwei Teilkammern unterteilte, Arbeitskammern, die zur Verstellung des Rotors relativ zu dem Stator mit Hydraulikmittel beaufschlagbar sind. Mit anderen Worten betrifft die Erfindung demnach ein Nockenwellenverstellsystem mit einem als Smartphaser ausgebildeten ersten Nockenwellenversteller, der ein druckloses Hydraulikmittel-Reservoir, über das Hydraulikmittel mit Umgebungsdruck in unterdruckbeaufschlagte Arbeitskammern zuführbar ist, besitzt, und einem als Standard-Nockenwellenversteller ausgebildeten zweiten Nockenwellenversteller, bei dem das druckbeaufschlagte Hydraulikmittel direkt über das Steuerventil den Teil kammern zuführbar ist. Zudem betrifft die Erfindung eine Verbrennungskraftmaschine mit einem solchen Nockenwellenverstellsystem.

Aus dem Stand der Technik sind bereits solche Nockenwellenversteller des Flügelzel lentyps bekannt. Zur Verstellung des Drehwinkels/der Phasenlage der Nockenwelle können die auf die Nockenwelle wirkenden Wechselmomente genutzt werden, was auch als nockenwellenmomentbetätigte Verstellung (camshaft torque actuated (CTA)) bezeichnet wird. Dabei wird das Hydraulikmittel aus einer Teilkammer durch die auf die Nockenwelle wirkenden Wechselmomente über einen Bypass in die jeweils ande re Teilkammer geleitet. Alternativ oder zusätzlich kann zur Verstellung des Drehwin kels/der Phasenlage der Nockenwelle eine externe Hydraulikmittelzufuhr, wie eine Pumpe, genutzt werden, was auch als öldruckbetätigte Verstellung (oil pressure actu ated (OPA)) bezeichnet wird. Dabei wird die eine Teilkammer durch die Hydraulikmit telzufuhr druckbeaufschlagt und die andere Teilkammer mit einem drucklosen Tank/Reservoir zur Hydraulikmittelabfuhr verbunden.

Auch sind bereits als sogenannte Smartphaser ausgebildete Nockenwellenversteller bekannt, die zusätzlich ein mit den Teilkammern über Rückschlagventile verbundenes (Hydraulikmittel-) Reservoir / Speicher aufweisen. In dem Reservoir wird Hydraulikmit tel von einem Zentralventil, das zur Steuerung der Verstellung eingesetzt wird, wäh rend des Verstellvorgangs aufgefangen und gesammelt. Zusätzlich gelangt Hydrau likmittel durch die Leckage im Zentralventil und im Nockenwellenversteller selbst in das Reservoir. Ein großer Vorteil von Smartphaser-Systemen liegt darin, dass das OPA-Verstellungsprinzip, bei dem die Verstellung des Rotors relativ zu dem Stator durch Druckbeaufschlagen bzw. Druckentlasten der Teilkammern realisiert ist, und das CTA-Verstellungsprinzip, bei dem die Verstellung des Rotors relativ zu dem Stator durch die Nockenwellenmomente gesteuert ist, kombiniert werden können. Dadurch können im Gegensatz zu einem herkömmlichen Nockenwellenversteller ohne zusätz liches Hydraulikreservoir größere Verstellgeschwindigkeiten und kleinere Rück schwingwinkel während des Verstellvorgangs mit kleineren Mengen an Hydraulikmittel realisiert werden.

Zum Beispiel offenbart die DE 10 2017 109 139 A1 einen hydraulischen Nockenwel lenversteller zur Verstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen eines Verbren nungsmotors, mit einem Stator, welcher synchron mit einer Kurbelwelle des Verbren nungsmotors drehbar ist, und einem verdrehbar zum Stator angeordneten Rotor, wel cher synchron mit einer Nockenwelle drehbar ist, wobei an dem Stator mehrere Stege vorgesehen sind, welche einen Ringraum zwischen dem Stator und dem Rotor in eine Mehrzahl von Druckräumen unterteilen, wobei der Rotor eine Rotornabe und eine Mehrzahl von sich aus der Rotornabe radial nach außen erstreckender Flügel auf weist, welche die Druckräume in zwei Gruppen von jeweils mit einem in einem Druckmittelkreislauf zu- oder abströmenden Druckmittel beaufschlagbaren Arbeits kammern mit einer unterschiedlichen Wirkrichtung unterteilen, sowie mit einem Druckmittelspeicher zur Bevorratung des hydraulischen Druckmittels.

Der Stand der Technik hat jedoch immer den Nachteil, dass durch die oszillierende Bewegung des Rotors im geregelten Zustand des Nockenwellenverstellers ein wech selnder Unterdrück in den Teilkammern, d.h. in der A-Kammer und der B-Kammer, er zeugt wird, so dass das Hydraulikmittel aus dem Reservoir herausgesaugt wird. Die eine Versorgung des Reservoirs mit Hydraulikmittel im geregelten Zustand über das Zentralventil nur eingeschränkt stattfindet, kann es somit zu einer Verringerung des Füllstands und sogar zum Ansaugen von Luft in die Teilkammern kommen. Dies wie derum verstärkt die Oszillationen des Nockenwellenverstellers im geregelten Zustand, da durch die Kompressibilität der Luft ein der Verstellung entgegenwirkendes Moment verringert wird und dadurch ein Rückschwingen in den Teilkammern vergrößert wird.

Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern. Insbesondere soll die Versorgung des Reser voirs mit Hydraulikmittel verbessert werden, so dass ein Mindestölniveau realisiert ist und insbesondere vermieden werden, dass Luft in die Teilkammern des Nockenwel lenverstellers gelangen kann.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die zweiten Teilkammern des zweiten Nockenwellenverstellers so über einen Hydraulikkanal/eine Hydraulikleitung/Leitung mit dem Reservoir ver bunden sind, dass aus dem zweiten Nockenwellenversteller verdrängtes Hydraulikmit tel/Öl den ersten Teilkammern des ersten Nockenwellenverstellers zuführbar ist.

Dies hat den Vorteil, dass das verbrauchte/verwendete Hydraulikmittel zum Reservoir des ersten Nockenwellenverstellers transportiert und dort von dem ersten Nockenwel- lenversteller weitergenutzt werden kann. Die Restenergie des Hydraulikmittels kann dabei in potentielle Energie umgewandelt werden. So wird das Hydraulikmittel, das sonst ungenutzt in die Motorölwanne abfließen würde, noch genutzt. Somit kann si chergestellt werden, dass das Hydraulikmittelniveau in dem Reservoir immer ausrei chend hoch ist, da im geregelten Betrieb des Nockenwellenverstellsystems Hydrau likmittel aus dem zweiten Nockenwellenversteller zugeführt wird.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und wer den nachfolgend näher erläutert.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der zweite Nockenwellenversteller ein Steuerventil, das die zweiten Teilkammern je nach Schaltstellung des Steuerventil mit einem Pumpenanschluss oder mit einem Tankanschluss verbindet, besitzen, wo bei der Tankanschluss des Steuerventils des zweiten Nockenwellenverstellers über den Hydraulikkanal mit dem Reservoir des ersten Nockenwellenverstellers verbunden ist. Somit wird das Hydraulikmittel an einer geeigneten Stelle des zweiten Nockenwel lenverstellers abgegriffen und von dort dem zweiten Nockenwellenversteller zugeführt.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Steuerventil des zweiten Nocken wellenverstellers als ein Cartridge-Ventil oder als ein Zentralventil ausgebildet sein. In beiden Fällen kann der Tankanschluss jeweils in vorteilhafter Weise mit dem Reser voir verbunden werden.

Gemäß der vorteilhaften Weiterbildung kann zwischen einem das Zentralventil betäti genden Zentralmagneten und dem Zentralventil ein Auffangbehälter zum Auffangen von Leckage-Hydraulikmittel angeordnet sein. Somit wird zum einen das Leckage- Hydraulikmittel daran gehindert in die Umgebung zu gelangen und zum anderen kann das Leckage-Hydraulikmittel aus dem Auffangbehälter sinnvoll weitertransportiert werden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn ein Leckagespaltausgang zwischen dem Zentralventil und dem Zentralmagneten mittels eines Auffangbehälters gekapselt und das dort gesammelte Hydraulikmittel über den Hydraulikkanal zum Reservoir des ersten Nockenwellenverstellers geleitet wird. Vorzugsweise kann der Spalt zwischen dem Zentralmagneten und dem Auffangbehälter über eine Dichtung zur Umgebung abgedichtet sein.

Besonders bevorzugt ist es demnach, wenn der Auffangbehälter indirekt oder vor zugsweise direkt mit dem Reservoir verbunden ist. Somit kann die potentielle Energie des Leckage-Hydraulikmittels noch genutzt werden, um das Hydraulikmittel in das Reservoir zu führen.

Auch ist es von Vorteil, wenn der Auffangbehälter über den Hydraulikkanal oder einen separaten zweiten Hydraulikkanal mit dem Reservoir verbunden ist. Das heißt also, dass sowohl das Leckage-Hydraulikmittel als auch das aus den Teilkammern des zweiten Nockenwellenversteller verdrängte Hydraulikmittel zur Versorgung des Re servoirs weiternutzbar ist. Wenn ein gemeinsamer Hydraulikkanal genutzt wird, ergibt sich eine besonders kompakte Bauweise.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Hydraulikkanal in einem vorderen statorfesten Deckel des ersten Nockenwellenverstellers oder des zweiten Nockenwel- lenverstellers angeordnet sein. Die Leitung kann also in dem sogenannten Frontcover bauraumneutral untergebracht werden.

Alternativ oder zusätzlich ist es von Vorteil, wenn das Nockenwellenverstellsystem ei nen Primärtriebkasten besitzt, in dem der erste Nockenwellenversteller und/oder der zweite Nockenwellenversteller angeordnet sind/ist, wobei der Hydraulikkanal in dem Primärtriebkasten angeordnet ist. Das heißt also, dass der Hydraulikkanal als eine se parate Leitung innerhalb des Primärtriebkastens ausgebildet werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch eine Verbrennungskraftmaschine mit ei nem erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellsystem gelöst, wobei der Hydraulikka nal in der Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist. Das heißt also, dass der Hyd raulikkanal durch einen Ölkanal im Motor gebildet sein kann. Zudem ist es zweckmäßig, wenn die Verbrennungskraftmaschine ein Motorgehäuse besitzt, wobei der Hydraulikkanal außerhalb des Motorgehäuses angeordnet ist. Die Ausbildung des Hydraulikkanals kann demnach in vorteilhafter Weise an jeden vor handenen Bauraum angepasst werden.

Alternativ oder zusätzlich kann der Hydraulikkanal durch eine Kombination einer Lei tung, die im Frontcover integriert ist, eines Ölkanals im Motor und/oder einer separa ten Leitung innerhalb des Primärtriebkastens oder außerhalb des Motorgehäuses ausgebildet sein.

Mit anderen Worten betrifft die Erfindung ein Nockenwellenverstellsystem, bei der das Hydraulikmittel eines Nockenwellenverstellers weiterbenutzt wird. Insbesondere be trifft die Erfindung ein DOHC-System (double overhead camshaft System) mit zwei Nockenwellenverstellern. Dabei ist vorzugsweise der eine Nockenwellenversteller als ein Smartphaser, d.h. als ein Nockenwellenversteller mit einem drucklosen Zusatz speicher/Reservoir, ausgebildet und der andere Nockenwellenversteller als ein Stan- dard-Versteller, d.h. als ein Nockenwellenversteller ohne einen drucklosen Zusatz speicher/Reservoir, ausgebildet. Ein Smartphaser benötigt das Hydraulikmittel in sei nem Reservoir unter Umgebungsdruck, so dass das Hydraulikmittel in die Arbeits kammern eingesaugt werden kann. Erfindungsgemäß kann das von dem Standard- Versteller verwendete Hydraulikmittel zum Reservoir des Smartphasers transportiert und von dem Smartphaser verwendet werden. Somit kann die Restenergie des Hyd raulikmittels des Standard-Verstellers in potentielle Energie umgewandelt werden. Das Hydraulikmittel fließt demnach nicht in eine Motorölwanne ab, so dass die noch vorhandene Energie dissipiert, sondern wird in Richtung des Reservoirs des Smart phasers gefördert und dem Reservoir zur Verfügung gestellt. Dies hat zur Folge, dass dem Reservoir eine größere Menge an Hydraulikmittel bereitsteht, so dass die Gefahr, dass Luft in die Arbeitskammern eingesaugt wird, verringert wird und der als Smart phaser ausgebildete Nockenwellenversteller länger im geregelten Zustand bleiben kann. Beispielsweise kann ein erfindungsgemäßer Volumenstrom dadurch realisiert sein, dass aus einem Ventil, wie einem Cartridge Ventil oder einem Zentralventil, eines (Standard-)Nockenwellenverstellers über eine Hydraulikmittel-/Ölleitung bzw. ein Hyd- raulikmittel-/Ölkanal das Hydraulikmittel/Öl zum Reservoir eines als Smartphaser aus gebildeten Nockenwellenverstellers gefördert wird. Das verbrauchte Öl des Standard- Verstellers, das bisher direkt in einen Tank zurückgeleitet wurde, wird demnach nun zum Reservoir des Smartphasers gefördert. Wenn der Standard- Nockenwellenversteller (sowie auch der Smartphaser) ein Zentralventil zur Steuerung der Druckbeaufschlagung besitzen, wird das verbrauchte Öl nach der Verwendung gesammelt und zum Smartphaser gefördert. Dabei wird ein Leckagespaltausgang zwischen dem Zentralventil und einem das Zentralventil aktuierenden Zentralmagne ten mittels eines Auffangbehälters gekapselt und das dort gesammelte Öl über die Öl leitung/den Ölkanal zum Reservoir des Smartphasers geleitet. Vorzugsweise kann der Spalt zwischen dem Magnet und der Kapselung über eine Dichtung zur Umgebung abgedichtet sein.

Bevorzugt ist es, wenn die Ölleitung in einem vorderen Deckel des Standard- Nockenwellenverstellers integriert ist und/oder wenn der Ölkanal im Motor angeordnet ist und/oder wenn die Ölleitung als eine separate Leitung, die innerhalb eines Primär triebkastens oder außerhalb eines Motorgehäuses angeordnet ist, ausgebildet ist. Mit anderen Worten kann die Erfindung auch in allen Verstellsystemen in Zugmitteltrie ben, die für die Funktion das Hydraulikmittel unter Umgebungsbedingungen brauchen, eingesetzt werden, wie zum Beispiel in Smart-Verstellsystemen.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Zeichnungen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellsystems mit einem als Smartphaser ausgebildeten Nockenwellenversteller und einem als Stan- dard-Versteller ausgebildeten Nockenwellenversteller,

Fig. 2 eine Längsschnittdarstellung des als Smartphaser ausgebildeten Nockenwel lenverstellers, und Fig. 3 eine Längsschnittdarstellung des als Standard-Versteller ausgebildeten No- ckenwellenverstellers.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Ver ständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt das Prinzip des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Nockenwellenverstell systems 1. Das Nockenwellenverstellsystem 1 wird in einem Kraftfahrzeug- Antriebsstrang eingesetzt. Insbesondere ist das Nockenwellenverstellsystem 1 als ein double overhead camshaft System (DOHC-System) ausgebildet

Das Nockenwellenverstellsystem 1 weist einen ersten hydraulischen Nockenwellen- versteller 2 auf. Beispielsweise kann der erste Nockenwellenversteller 2 zum Verstel len der Phasenlage einer Einlassnockenwelle (oder einer Auslassnockenwelle) ge genüber einer Kurbelwelle eingesetzt werden. Der erste Nockenwellenversteller 2 ist in Fig. 2 näher dargestellt. Der erste Nockenwellenversteller 2 ist als ein Nockenwel lenversteller des Flügelzellentyps ausgebildet. Der erste Nockenwellenversteller 2 be sitzt einen ersten Stator 3 und einen relativ zu dem ersten Stator 3 in einem begrenz ten Winkelbereich verdrehbaren ersten Rotor 4. Zwischen dem ersten Stator 3 und dem ersten Rotor 4 sind erste Arbeitskammern ausgebildet. Die ersten Arbeitskam mern sind zur Verstellung des ersten Rotors 4 relativ zu dem ersten Stator 3 mit Hyd raulikmittel beaufschlagbar. Die ersten Arbeitskammern sind durch radial nach außen abstehende Flügel des ersten Rotors 4 jeweils in zwei Teilkammern, eine A-Kammer und eine B-Kammer, unterteilt. Je nach Wirkungsrichtung bei der Verstellung wird die A-Kammer oder die B-Kammer mit Hydraulikmittel beaufschlagt und die jeweils ande re der A-Kammer und der B-Kammer druckentlastet. Der erste Nockenwellenversteller 2 besitzt ein mit den ersten Arbeitskammern verbundenes Reservoir 5 zur Bevorra tung von Hydraulikmittel. Dadurch wird bei Vorhandensein eines Unterdrucks in einer der Arbeitskammern dieser Arbeitskammer bzw. dieser Teilkammer Hydraulikmittel aus dem Reservoir 5 zur Verfügung gestellt. Das Reservoir 5 ist über jeweils ein Rückschlagventil mit der A-Kammer und mit der B-Kammer verbunden. Der erste No- ckenwellenversteller 2 ist also als ein sogenannter Smartphaser ausgebildet.

Das Nockenwellenverstellsystem 1 weist einen zweiten hydraulischen Nockenwellen- versteller 6 auf. Beispielsweise kann der zweite Nockenwellenversteller 5 zum Verstel len der Phasenlage einer Auslassnockenwelle (oder einer Einlassnockenwelle) ge genüber der Kurbelwelle eingesetzt werden. Der zweite Nockenwellenversteller 6 ist in Fig. 3 näher dargestellt. Der zweite Nockenwellenversteller 6 ist als ein Nockenwel lenversteller des Flügelzellentyps ausgebildet. Der zweite Nockenwellenversteller 6 besitzt einen zweiten Stator 7 und einen relativ zu dem zweiten Stator 7 in einem be grenzten Winkelbereich verdrehbaren zweiten Rotor 8. Zwischen dem zweiten Stator 7 und dem zweiten Rotor 8 sind zweite Arbeitskammern ausgebildet. Die zweiten Ar beitskammern sind zur Verstellung des zweiten Rotors 8 relativ zu dem zweiten Stator 7 mit Hydraulikmittel beaufschlagbar. Die zweiten Arbeitskammern sind durch radial nach außen abstehende Flügel des zweiten Rotors 8 jeweils in zwei zweite Teilkam mern, eine A-Kammer und eine B-Kammer, unterteilt. Je nach Wirkungsrichtung bei der Verstellung wird die A-Kammer oder die B-Kammer mit Hydraulikmittel beauf schlagt und die jeweils andere der A-Kammer und der B-Kammer druckentlastet.

Erfindungsgemäß sind die A-Kammer und die B-Kammer des zweiten Nockenwellen- verstellers 6 so über einen Flydraulikkanal 9 mit dem Reservoir 5 des ersten Nocken- wellenverstellers 2 verbunden, dass aus dem zweiten Nockenwellenversteller 6 ver drängtes Hydraulikmittel der A-Kammer und der B-Kammer des ersten Nockenwellen- verstellers 2 zuführbar ist. Das heißt also, dass das verwendete/verdrängte Hydrau- likmittel des zweiten Nockenwellenverstellers 6 weitergenutzt wird und dem Reservoir 5 des ersten Nockenwellenverstellers 2 zugeführt wird. Der Flydraulikkanal 9 kann in einem vorderen Deckel des ersten Nockenwellenverstellers integriert sein und/oder im Motor angeordnet sein und/oder als eine separate Leitung, die innerhalb eines Primär triebkastens oder außerhalb eines Motorgehäuses angeordnet ist, ausgebildet sein, auch wenn der Hydraulikkanal 9 in der Fig. 1 nur schematisch angedeutet ist. Der zweite Nockenwellenversteller 6 besitzt ein Steuerventil 10, das die zweiten Ar beitskammern des zweiten Nockenwellenverstellers 6 je nach Schaltstellung des Steuerventils 10 mit einem Pumpenanschluss 11 oder mit einem Tankanschluss 12 verbindet. Erfindungsgemäß ist der Tankanschluss 12 des Steuerventils 10 des zwei- ten Nockenwellenverstellers 6 demnach über den Hydraulikkanal 9 mit dem Reservoir 5 des ersten Nockenwellenverstellers 2 verbunden.

Das Steuerventil 10 ist in der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform als ein Cartridge-Ventil 13 ausgebildet. Alternativ kann das Steuerventil 10 auch als ein Zent- ralventil ausgebildet sein, auch wenn dies nicht dargestellt ist. Das Cartridge-Ventil 13 weist einen A-Anschluss 14, der mit der A-Kammer des zweiten Nockenwellenverstel lers 6 verbunden ist, und einen B-Anschluss 15, der mit der B-Kammer des zweiten Nockenwellenverstellers 6 verbunden ist, auf. Je nach Schaltstellung des Steuerven tils 10 werden somit der A-Anschluss 14 bzw. der B-Anschluss 15 mit dem Pumpen- anschluss 11 bzw. mit dem Tankanschluss 12 verbunden.

Das Nockenwellenverstellsystem 1 weist den ersten Nockenwellenversteller 2 und den zweiten Nockenwellenversteller 6 auf, die über ein Zugmittel 16 von der Kurbel welle oder einer mit der Kurbelwelle drehgekoppelten Welle 17 angetrieben werden. Das Zugmittel 16 ist zur Drehmomenteinleitung mit dem ersten Stator 3 bzw. mit dem zweiten Stator 7 verbunden.

Der erste Nockenwellenversteller 2 besitzt ein als Zentralventil 18 ausgebildetes Steuerventil, das die ersten Teilkammern je nach Schaltstellung des Zentralventils 18 mit Hydraulikmittel beaufschlagt oder druckentlastet. Der erste Rotor 4 ist mit einer Nockenwelle 19 verbunden. Bezuqszeichenliste Nockenwellenverstellsystem erster Nockenwellenversteller Stator Rotor Reservoir zweiter Nockenwellenversteller zweiter Stator zweiter Rotor Hydraulikkanal Steuerventil Pumpenanschluss Tankanschluss Cartridge-Ventil A-Anschluss B-Anschluss Zugmittel Welle Zentralventil Nockenwelle