專利名稱：凸輪軸調(diào)節(jié)器內(nèi)的容積存儲器的裝填的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于控制液壓油從壓力聯(lián)接部經(jīng)由凸輪軸調(diào)節(jié)器的工作室到油箱聯(lián)接部的流動的換向閥、凸輪軸調(diào)節(jié)器、具有該凸輪軸調(diào)節(jié)器的內(nèi)燃機、用于裝填凸輪軸調(diào)節(jié)器內(nèi)的容積存儲器的方法以及用于執(zhí)行該方法的控制設備。
背景技術：
凸輪軸調(diào)節(jié)器是用于調(diào)節(jié)內(nèi)燃機內(nèi)的曲軸和凸輪軸之間的相位的技術組件。從WO 2011 032 805 Al公知了在凸輪軸調(diào)節(jié)器內(nèi)布置容積存儲器，由該容積存儲器能夠在負壓的情況下從壓力室中抽吸液壓液體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務是改善公知的凸輪軸調(diào)節(jié)器。該任務通過獨立權利要求的特征來解決。優(yōu)選的改進方案是從屬權利要求的主題。本發(fā)明提出用液壓液體直接經(jīng)由凸輪軸調(diào)節(jié)器的壓力聯(lián)接部裝填凸輪軸調(diào)節(jié)器的容積存儲器。該提議基于如下考慮，S卩，在容積存儲器內(nèi)的足夠的液面高度由于離心力而在凸輪軸調(diào)節(jié)器的工作中通過容積存儲器的徑向限制來保證。如果容積存儲器例如布置在轉子的葉片中，則當在那里布置有到油箱的流出部時，這些徑向限制是空心葉片的外直徑和其內(nèi)直徑。然而由于離心力而使裝填依賴于轉速。此外，該提議基于如下考慮，S卩，在包括凸輪軸調(diào)節(jié)器的內(nèi)燃機停止之后通過減小轉速和與此相關聯(lián)地減小離心力而使凸輪軸調(diào)節(jié)器的容積存儲器內(nèi)的液面高度降低并且在內(nèi)燃機的靜止狀態(tài)時相應地使容積存儲器的角位置最小。對此該提議基于如下認識，S卩，在內(nèi)燃機的重新啟動時容積存儲器的液面高度由于泄漏容積流量而僅緩慢地升高，從而只有在確定的時間之后利用凸輪軸調(diào)節(jié)器進行整體調(diào)節(jié)才是有可能的，在該確定的時間內(nèi)實現(xiàn)容積存儲器的充分裝填。根據(jù)這種認識，該提議基于如下想法，S卩，首先不是用從凸輪軸調(diào)節(jié)器的壓力室流出的液壓液體裝填容積存儲器，而是用直接由壓力聯(lián)接部提供的液壓液體裝填容積存儲器。以這種方式能夠在容積存儲器內(nèi)在內(nèi)燃機啟動時立即提供充分的裝填。本發(fā)明因此提出一種用于控制液壓油從壓力聯(lián)接部經(jīng)由凸輪軸調(diào)節(jié)器的工作室到油箱聯(lián)接部的流動的換向閥。所提出的換向閥包括用于將從工作室流出的液壓油的至少一部分在流出到油箱聯(lián)接部之前引導到容積存儲器內(nèi)的存儲器聯(lián)接部。根據(jù)本發(fā)明，存儲器聯(lián)接部經(jīng)由通道與壓力聯(lián)接部連接。換向閥能夠通過通道在內(nèi)燃機的啟動時特別快速地裝填凸輪軸調(diào)節(jié)器內(nèi)的容積存儲器，從而能夠提早進行凸輪軸調(diào)節(jié)器的解鎖以及在內(nèi)燃機的凸輪軸和曲軸之間的調(diào)節(jié)。這尤其在特別是頻繁 地停止和又重新啟動內(nèi)燃機的情況下是有利的，例如具有啟動/停止系統(tǒng)的車輛中的內(nèi)燃機。另外，本發(fā)明減少了在凸輪軸調(diào)節(jié)器中的當容積存儲器內(nèi)沒有足夠的液壓液體且因此空氣被抽吸到凸輪軸調(diào)節(jié)器的壓力室內(nèi)時所發(fā)生的高動態(tài)負載和不期望的噪聲。所抽吸的空氣導致液壓減壓的損失并且會導致整個凸輪軸調(diào)節(jié)器的不穩(wěn)定狀態(tài)。在本發(fā)明的改進方案中，在壓力聯(lián)接部和存儲器聯(lián)接部之間的通道構造為軸向槽。軸向槽能夠以簡單的工藝例如通過銑削弓I入所提出的換向閥的表面。在本發(fā)明的附加改進方案中，所提出的中央閥包括套筒，該套筒至少部分地覆蓋軸向槽。以這種方式軸向槽以及因此通道能夠更好地與換向閥的其余聯(lián)接部在液壓上分開。在本發(fā)明的特殊改進方案中，通道從工作室旁經(jīng)過。在本發(fā)明的另一改進方案中，所提出的換向閥包括控制活塞。該控制活塞使工作室與壓力聯(lián)接部或者與油箱聯(lián)接部連接，其中，通道至少部分地導引通過控制活塞。在本發(fā)明的另一改進方案中，所提出的控制活塞包括用于封閉通道的開關。通過開關能夠使容積存儲器在其用液壓液體裝填之后與壓力聯(lián)接部分開，從而存儲在容積存儲器內(nèi)的液壓液體在比構建于壓力室內(nèi)的壓力更低的壓力下存儲，從而凸輪軸調(diào)節(jié)器的壓力室以及因此轉子能夠動態(tài)地調(diào)節(jié)。在本發(fā)明的特殊改進方案中，開關構造為能在控制活塞內(nèi)運動的滑栓(Ventilschieber)0以這種方·式不需要在凸輪軸調(diào)節(jié)器內(nèi)的附加結構空間，以便集成開關。本發(fā)明還提出一種凸輪軸調(diào)節(jié)器，其包括:用于從內(nèi)燃機的曲軸接收旋轉能量的定子；能轉動地支承在定子內(nèi)的用于將旋轉能量輸出到凸輪軸以便操控內(nèi)燃機的轉子；以及能軸向旋入凸輪軸的所提出的用于控制轉子相對于定子的位置的換向閥。本發(fā)明還提出一種內(nèi)燃機，其包括燃燒室、由燃燒室驅(qū)動的曲軸、控制燃燒室的凸輪軸以及所提出的用于將旋轉能量從曲軸傳遞到凸輪軸的凸輪軸調(diào)節(jié)器。本發(fā)明還提出一種用于用液壓液體裝填凸輪軸調(diào)節(jié)器內(nèi)的容積存儲器的方法。所提出的方法包括以下步驟:將容積存儲器與凸輪軸調(diào)節(jié)器的壓力聯(lián)接部連接；以及當容積存儲器裝滿時中斷連接。該方法的改進方案可以是按意義地實現(xiàn)根據(jù)從屬權利要求的所提出的換向閥的特征的方法步驟。本發(fā)明還提出一種用于凸輪軸調(diào)節(jié)器的控制設備，其適合于實施所提出的方法。在改進方案中，控制設備具有存儲器和處理器。在此，該方法以計算機程序的形式儲存在存儲器內(nèi)并且當計算機程序從存儲器裝載到處理器中時，設置有用于實施該方法的處理器。


下面根據(jù)附圖詳細地闡述本發(fā)明的實施例，其中:圖1示出具有凸輪軸調(diào)節(jié)器的內(nèi)燃機的示意圖；圖2示出圖1的凸輪軸調(diào)節(jié)器的剖視圖；圖3示出圖2的凸輪軸調(diào)節(jié)器的剖視圖；圖4示出圖1的替代的凸輪軸調(diào)節(jié)器的剖視圖5示出圖4的凸輪軸調(diào)節(jié)器的剖視圖。 在附圖中相同元件設有相同標號并且僅說明一次。
具體實施例方式參照圖1，其示出具有凸輪軸調(diào)節(jié)器4的內(nèi)燃機2的示意圖。內(nèi)燃機2以自身公知的方式包括燃燒室6，該燃燒室能夠由閥門8打開和關閉。閥門由相應的凸輪軸12上的凸輪10來操控。此外，在燃燒室6內(nèi)還容納有往復活塞14，該往復活塞驅(qū)動曲軸16。曲軸16的旋轉能量在其軸向端部經(jīng)由傳動機構18傳遞到凸輪軸調(diào)節(jié)器4。在本例中，傳動機構可以是鏈條或皮帶。凸輪軸調(diào)節(jié)器4各軸向地安置到其中一個凸輪軸12上，從傳動機構18接收旋轉能量并且將該旋轉能量輸出到凸輪軸12。在此，凸輪軸調(diào)節(jié)器4能夠在時間上延遲或者加快凸輪軸12相對于曲軸14的轉動，以便改變凸輪軸12相對于曲軸16的相位。參照圖2和圖3，它們示出圖1的其中一個凸輪軸調(diào)節(jié)器4的剖視圖。凸輪軸調(diào)節(jié)器4具有定子20和容納在定子20內(nèi)的轉子22。轉子22同中心地容納在定子20內(nèi)并且具有從轉子的輪轂24伸出的葉片26。轉子22同中心地保持在中央閥30的旋入其中一個凸輪軸12內(nèi)的中央螺桿28上，在該中央螺桿內(nèi)能軸向運動地容納有控制活塞32，該控制活塞能夠通過中央磁體的未示出的挺桿軸向運動到中央螺桿28內(nèi)并且能夠通過未進一步示出的彈簧軸向地從中央螺桿28中壓出。依賴于控制活塞32在中央螺桿28內(nèi)的位置，凸輪軸調(diào)節(jié)器4的未進一步示出的壓力室以自身公知方式與壓力聯(lián)接部34或者與容積存儲器聯(lián)接部36連接，經(jīng)由所述壓力聯(lián)接部或者容積存儲器聯(lián)接部能夠相應 地將液壓液體泵送到壓力室內(nèi)，也能夠?qū)⒁簤阂后w從所述壓力室釋放。定子20具有環(huán)狀外部38，未進一步示出的分段從該環(huán)狀外部徑向向內(nèi)地伸出。環(huán)狀外部38用前蓋40和后蓋42軸向地封閉,其中，蓋40、42經(jīng)由螺桿44保持在環(huán)狀外部38上。在環(huán)狀外部38的徑向圓周上構造有齒46，傳動機構18能夠嵌接到所述齒中。中央螺桿36具有作為容積存儲器聯(lián)接部36的徑向鉆孔48，通過轉子22的軸向通道50安放在徑向鉆孔48上。通道50徑向地安置在轉子22的指向中央螺桿28的徑向內(nèi)側上的周向槽52上，從而中央閥30不必以預先確定的角位置旋入凸輪軸12內(nèi)。通道50引入容積存儲器54內(nèi)，該容積存儲器由轉子22和前蓋40界定。容積存儲器54經(jīng)由止回閥56朝著凸輪軸調(diào)節(jié)器4的壓力室打開，其中，液壓液體能夠僅從容積存儲器54流向壓力室，從而壓力室能夠在負壓的情況下從容積存儲器54抽吸所存儲的液壓液體。如果容積存儲器54由于液壓液體太多而溢出，則多余的液壓液體經(jīng)由油箱聯(lián)接部58例如輸出到未示出的油池。油箱聯(lián)接部58比止回閥56更靠近旋轉軸線，從而在凸輪軸調(diào)節(jié)器的工作期間液壓液體在經(jīng)由油箱聯(lián)接部58溢出之前由于離心力而首先到達止回閥56。此外，壓力聯(lián)接部34經(jīng)由中央螺桿28內(nèi)的軸向槽60與存儲器聯(lián)接部36直接連接。因此，中央螺桿28內(nèi)的軸向槽60是旁路，壓力聯(lián)接部34的液壓液體的流動利用該旁路繞行凸輪軸調(diào)節(jié)器的壓力室。液壓液體從壓力聯(lián)接部34直接到存儲器聯(lián)接部36的流動能夠在本實施方案中通過示意性示出的2/2換向閥62來控制。如果內(nèi)燃機2進行工作，則2/2換向閥62相對于軸向槽60打開壓力聯(lián)接部34，從而液壓液體通過壓力聯(lián)接部34直接壓入容積存儲器54。如果容積存儲器54用液壓液體完全地裝滿，2/2換向閥62則針對軸向槽60關閉壓力聯(lián)接部。凸輪軸調(diào)節(jié)器4的進一步工作以自身公知方式進行。在本實施方案中，壓力聯(lián)接部34具有兩個入口，這兩個入口由同一個示意性表示的壓力源供給液壓液體，其中，兩個入口中的一個由2/2換向閥62來控制。替代地，壓力聯(lián)接部34也可以包括3/2換向閥，當例如壓力源能關斷時，該3/2換向閥將液壓液體經(jīng)由軸向槽60引導到存儲器聯(lián)接部36或者以公知方式引導到凸輪軸調(diào)節(jié)器4的未進一步提到的工作聯(lián)接部。如果壓力源不能關斷，則壓力聯(lián)接部34也可以包括3/3換向閥，該3/3換向閥以先前的方式工作并且也額外地完全抑制液壓液體的供給。軸向地在凸輪軸12上并且徑向地在中央螺桿28內(nèi)的軸向槽60上安置有套筒64，套筒64阻止液壓液體從軸向槽60徑向排出。在圖3中通過虛線的箭頭66表示液壓液體從壓力聯(lián)接部34流向存儲器聯(lián)接部36。參照圖4和圖5，它們示出根據(jù)另一例子的圖1的凸輪軸調(diào)節(jié)器4的剖視圖。在圖4中，在控制活塞32內(nèi)容納有相對軸向移動的滑栓68。此外，軸向槽60通過導引通過中央螺桿28和控制活塞32的徑向鉆孔70向內(nèi)打開。滑栓68具有軸向超過控制活塞彈出的附件72。如果未示出的致動器例如中央磁體以自身公知的且在圖5中由箭頭74表示的方式作用在用于操縱換向閥30的控制活塞32上，則該控制活塞32首先經(jīng)由附件72移動滑栓68并且以此封閉徑向鉆孔70。只有在此之后，控制活塞32才以自身公知的方式繼續(xù)運動。在致動器的以及具有滑栓68的控制活塞32的初始位置打開徑向鉆孔70并且允許液壓液體直接從壓力源經(jīng)·由軸向槽60流入控制活塞的內(nèi)部。該液壓液體隨后經(jīng)由存儲器聯(lián)接部36流入容積存儲器54并且將其裝滿。如果容積存儲器被裝滿，則致動器如已經(jīng)提到的那樣以公知方式操縱控制活塞32，由此自動中斷液壓液體直接從壓力源經(jīng)由軸向槽60到控制活塞32內(nèi)部的供給。附圖標記列表2 內(nèi)燃機4 凸輪軸調(diào)節(jié)器6 燃燒室8 閥門10 凸輪12凸輪軸14往復活塞16 曲軸18傳動機構20 定子22 轉子24 輪轂26 葉片
28中央螺桿30中央閥32控制活塞34壓力聯(lián)接部36存儲器聯(lián)接部38環(huán)狀外部40前蓋42后蓋44螺桿46齒48徑向鉆孔50通道52周向槽54容積存儲器

56止回閥58油箱聯(lián)接部60軸向槽62換向閥64套筒66箭頭68滑栓70徑向鉆孔72附件
權利要求
1.用于控制液壓油從壓力聯(lián)接部(34)經(jīng)由凸輪軸調(diào)節(jié)器(4)的工作室到油箱聯(lián)接部(58)的流動的換向閥(30)，其包括用于將從工作室流出的液壓油的至少一部分在流出到所述油箱聯(lián)接部(58 )之前引導到容積存儲器(54 )內(nèi)的存儲器聯(lián)接部(36 )，其中，所述存儲器聯(lián)接部(36 )經(jīng)由通道(60 )與所述壓力聯(lián)接部(34 )連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的換向閥(30)，其中，在所述壓力聯(lián)接部(34)和所述存儲器聯(lián)接部(36)之間的所述通道(60)構造為軸向槽，其中，所述軸向槽優(yōu)選至少部分地用套筒(64)來覆蓋。
3.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的換向閥(30)，其中，所述通道(60)從所述工作室旁經(jīng)過。
4.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的換向閥(30)，其包括用于使所述工作室與所述壓力聯(lián)接部(34)或者與所述油箱聯(lián)接部(58)連接的控制活塞(32)，其中，所述通道(60)至少部分地導弓I通過所述控制活塞(32 )。
5.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的換向閥(30)，其包括用于封閉所述通道(60)的開關(62、72)。
6.根據(jù)權利要求5所述的換向閥(30)，其中，所述開關(62、72)構造為能在所述控制活塞(32)內(nèi)運動的滑栓(68)。
7.凸輪軸調(diào)節(jié)器(4)，其包括:用于從內(nèi)燃機(2)的曲軸(16)接收旋轉能量的定子(20);能轉動地支承在所述定子(20)內(nèi)的用于將所述旋轉能量輸出到凸輪軸(12)以便操控所述內(nèi)燃機(2)的轉子(22);以及 能軸向旋入所述凸輪軸(12)的根據(jù)上述權利要求中任一項所述的用于控制所述轉子(22)相對于所述定子(20)的位置的換向閥(30)。
8.內(nèi)燃機(2)，其包括燃燒室(6 )、由所述燃燒室(6 )驅(qū)動的曲軸(16 )、控制所述燃燒室(6)的凸輪軸(12)以及根據(jù)權利要求7所述的用于將旋轉能量從所述曲軸(16)傳遞到所述凸輪軸(12)的凸輪軸調(diào)節(jié)器(4)。
9.用于用液壓液體裝填凸輪軸調(diào)節(jié)器(4)內(nèi)的容積存儲器(54)的方法，其包括如下步驟:將所述容積存儲器(54)與所述凸輪軸調(diào)節(jié)器(4)的壓力聯(lián)接部(34)連接；以及當所述容積存儲器(54 )裝滿時中斷所述連接(60 )。
10.用于凸輪軸調(diào)節(jié)器(4)的控制設備，其適合于實施根據(jù)權利要求9所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及凸輪軸調(diào)節(jié)器內(nèi)的容積存儲器的裝填，其中涉及一種用于控制液壓油從壓力聯(lián)接部(34)經(jīng)由凸輪軸調(diào)節(jié)器(4)的工作室到油箱聯(lián)接部(58)的流動的換向閥(30)。換向閥(30)包括用于將從工作室流出的液壓油的至少一部分在流出到油箱聯(lián)接部(58)之前引導到容積存儲器(54)內(nèi)的存儲器聯(lián)接部(36)，其中，存儲器聯(lián)接部(36)經(jīng)由通道(60)與壓力聯(lián)接部(34)連接。
文檔編號F01L1/344GK103244225SQ201310043619
公開日2013年8月14日 申請日期2013年2月4日 優(yōu)先權日2012年2月2日
發(fā)明者延斯·舍費爾, 馬丁·施泰格瓦爾德, 米夏埃爾·布塞, 于爾根·普拉特, 斯特芬·拉克勒貝, 安德烈亞斯·韋德爾, 奧拉夫·伯澤, 羅伯特·海內(nèi)曼 申請人:謝夫勒科技股份兩合公司