专利名称：内燃机气门驱动装置的调节装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求I前序部分所述的内燃机气门传动装置的调节装置，特别是凸轮轴调节装置。
背景技术：
DE 10 2005 037 158 Al已经公开了一种内燃机气门传动装置的调节装置，特别是凸轮轴调节装置，包括相位调节单元和设定单元，该相位调节单元为在正常运行模式下调节相位而具有连接单元，该连接单元用于向调节传动元件施加制动力，该设定单元用于至少在故障安全(Fail-Safe)运行模式下设定确定的紧急运行相位
发明内容
本发明的目的在于，提供一种成本低廉和简单的调节装置。该调节装置依据本发明通过权利要求I的特征得以实现。其他构成来自从属权利要求。本发明涉及一种内燃机气门驱动装置的调节装置，特别是凸轮轴调节装置，包括相位调节单元和设定单元，该相位调节单元为在正常运行模式下调节相位而具有连接单元，该连接单元用于向调节传动元件施加制动力，该设定单元用于至少在故障安全运行模式下设定确定的紧急运行相位。本发明提出，设定单元至少在故障安全运行模式下设置成改变相位调节单元的连接单元的制动力。由此可以取消用于设定紧急运行相位的单独的连接单元，从而节省部件。由此可以将调节装置的复杂性以及重量保持在低程度上，从而提供一种成本低廉和简单的调节装置。“设定单元”特别是指一种设置成独立于电子控制系统来设定确定的、作为紧急运行相位构成的相位的单元。“调节传动元件”特别是指调节传动装置的传动件，通过该传动件可以确定相位和/或相位的调节。在上下文中，“调节传动装置”特别是指三轴加减传动装置，借助其可以调节相位。“设置成(vorgesehen)”特别是指专门装备和/或设计。进一步提出，连接单元设置成在故障安全运行模式下设定紧急运行相位并且在正常运行模式下设定一调节角。由此可以将一个连接单元有利地用于故障安全运行模式和正常运行模式，从而可以取消用于控制两个连接单元的复杂的执行器。此外提出，相位调节单元具有磁性执行器，该磁性执行器为设定调节角而磁性调节连接单元的制动力。由此可以实现一种简单和有效的相位调节单元。在上下文中，“可磁性调节的相位调节单元”特别是指一种为设定相位而至少部分被施加磁力的相位调节单元，其中，相位的设定优选借助磁力的调节进行。“磁力”特别是指可以借助磁场的磁通量产生的力。“磁性执行器”在此方面特别是指用于提供可调磁场和/或磁通量的单元，例如带有至少一个用于构成电磁体的线圈的单元。此外提出，磁性执行器设置成在正常运行模式下设定调节角，设定单元根据该调节角来调节相位。由此可以通过特别是从作为基本相位的紧急运行相位出发对确定的调节角进行调节而借助磁性执行器简单地设定相位，其中，根据预先规定的调节角的调节有利地可以通过紧急运行单元的调节机构进行。设定单元优选具有调节机构，该调节机构设置成将相位机械地调节到紧急运行相位和/或调节角上。由此在正常运行模式失效时也可以将相位在机械上调节到预先规定的角度上，由此可以有利地提高相位调节装置的运行可靠性。“调节机构”在此方面特别是指一种将相位的变化仅借助机械部件转换成磁性元件的调节的单元。特别是指独立于电动、气动和/或液压的执行器的单元。此外提出，设定单元具有至少一个永久磁体，该永久磁体产生设置成操作连接单元的磁场。由此可以实现有利的故障安全运行模式，因为设定单元自主并独立于外部控制地设定紧急运行相位。
在本发明的一种有利的进一步构成中提出，设定单元具有至少两个可以相对移位的磁性元件，该磁性元件设置成机械地改变用于调节制动力的磁力。由此设定单元可以简单调节相位，方法是它借助可以相对移位的磁性元件有利地改变磁通量。由此特别是为故障安全运行模式提供一种可靠和简单的机械调节。“磁性元件”在此方面特别是指可磁化的和/或被磁化的元件。特别是指永磁元件，其中，磁性元件原则上可以磁性上软或磁性上硬构成。“机械上改变磁力”特别是指磁性元件相对于彼此的机械移位使磁力改变。此外有利的是，连接单元具有位置固定的定子和至少一个可以轴向移动地连接在定子上的第一连接元件。由此可以简单实现连接单元的定子与连接单元的转子之间的公差补偿。特别是轴向公差由此可以得到简单补偿，由此可以达到有利的磨损补偿。原则上通过依据本发明的构成也可以实现径向的公差补偿。此外提出，连接单元具有至少一个连接在定子上的另外的连接元件，该另外的连接元件空间上与第一连接元件相距设置。由此可以简单实现连接单元的定子与连接单元的转子之间的公差补偿。特别是轴向公差由此可以得到简单补偿，由此可以达到有利的磨损补偿。原则上通过依据本发明的构成也可以实现径向的公差补偿。特别优选至少一个连接元件可以轴向移动地与定子连接。由此可以提供一种封闭的磁通量导向单元，由此可以特别有利地引导和影响用于操作连接单元的磁通量。此外有利的是，至少一个连接元件由可磁化的材料制成。由此连接元件可以有利地作为用于引导操作连接单元的磁通量的磁通量导向元件构成。“磁通量导向元件”特别是指磁性上软的磁性元件，该磁性元件可以仅具有通过外部磁场感应的磁场。特别是“磁通量导向元件”不是指永磁元件。此外提出，连接单元具有轴向固定设置的转子，该转子在至少一段上由可磁化的材料制成。由此可以特别简单地制成连接在转子上的对应的第二连接元件。有利的是，连接元件借助转子相互整体构成。此外，磁通量可以由此具有优点地由转子经过。“轴向固定设置的转子”特别是指在操作连接单元时其轴向位置被保持的转子。有利的是，转子在此方面具有两个与转子固定连接的第二连接元件。
其他优点来自后面的
。附图示出本发明的一个实施例。附图、说明书和权利要求书包括组合的大量特征。本领域技术人员也可以依据目的单个考虑这些特征并且合并成其他合理的组合。附图中
图I示出具有依据本发明的调节装置的内燃机气门驱动装置的截面图；图2示出平均设定的相位时调节装置的一部分；以及图3示出滞后调节相位时图2的部分。
具体实施例方式图1-3示出具有依据本发明的调节装置的内燃机气门驱动装置的一个实施例。内燃机气门驱动装置包括借助未详细示出的曲轴驱动的凸轮轴10。凸轮轴10借助链条传动装置与曲轴连接。凸轮轴10的转速在此方面是曲轴转速的一半。调节装置作为电磁的凸轮轴调节装置构成。该装置在机动车的内燃机上使用。为调节相位，调节装置包括调节传动装置11。调节传动装置11作为三轴加减传动装置(3-WelIen-Minus-Summiergetriebe)构成。该调节传动装置包括三个调节传动元件12、13、14，借助它们可以调节凸轮轴10的相位。调节传动装置11例如作为行星齿轮传·动装置构成。调节装置具有主旋转轴15，三个调节传动元件12、13、14环绕其可转动设置。但原则上也可以实现其他的三轴加减传动装置。为导入转矩,调节装置具有传动单元16,该传动单元包括第一调节传动元件12。调节传动元件12作为行星齿轮架构成，在一个圆形轨迹上引导调节传动装置11的行星齿轮19。传动单元16此外具有与调节传动元件12抗扭(在旋转方面相对固定)连接的链轮。传动单元16借助链轮与曲轴连接。为输出转矩，调节装置包括动力输出单元17，该动力输出单元包括第二调节传动元件13。调节传动元件13作为内齿圈构成，其与由行星齿轮架引导的行星齿轮19啮合。调节传动元件13与凸轮轴10抗扭连接。为调节相位，调节装置包括相位调节单元18,该相位调节单元包括第三调节传动元件14。调节传动元件14作为太阳轮构成，其同样与由行星齿轮架引导的行星齿轮19啮合。为设定相位,相位调节单元18包括连接单元20。连接单元20作为制动单元构成。连接单元20具有平行于主旋转轴15定向的操作方向。连接单元20包括位置固定设置的定子21和可转动设置的转子22。转子22抗扭和轴向固定地连接在第三调节传动元件14上。它因此轴向固定设置。可以由连接单元20提供的制动力矩作用于第三调节传动元件
14。借助连接单元20可以确定的方式设定调节传动元件14的转速。连接单元20包括两个与定子21抗扭连接的第一连接元件23、24和两个与转子22抗扭连接的第二连接元件25、26。连接元件23、24、25、26具有各自的摩擦面。摩擦面可以摩擦锁合相互连接的两个连接元件23、25径向外置设置。摩擦面可以摩擦锁合相互连接的两个连接元件24、26径向内置设置。与定子21抗扭连接的连接元件23、24和与转子22抗扭连接的连接元件25、26各自空间上彼此相距设置。径向外置的第一连接元件23环形构成。第一连接元件23具有大于定子21外径的内径。径向外置的连接元件23环绕定子21。定子21套嵌设置在连接元件23内。径向内置的第一连接元件24同样环形构成。连接元件24具有小于定子21内径的外径。定子21环绕径向内置的连接元件24。连接元件24套嵌设置在定子21内。定子21环形构成。定子21在外侧面上具有外啮合齿。定子21在内侧面上具有内啮合齿。外啮合齿和内啮合齿作为直齿构成。原则上无论是外啮合齿还是内啮合齿，均可以具有其他的啮合齿形状。
两个连接元件23、24彼此分开构成。外置的连接元件23具有与定子21的外啮合齿对应的内啮合齿。外置的连接元件23利用其内啮合齿连接在定子21的外啮合齿上。沿其轴向定向的操作方向，连接元件23与定子21运动耦合。内置的连接元件24具有与定子21的内啮合齿对应的外啮合齿。内置的连接元件24利用其外啮合齿连接在定子21的内啮合齿上。沿其轴向定向的操作方向，连接元件24与定子21运动连接。两个连接元件23、24通过轴向啮合齿抗扭并可以轴向移动地与定子21连接。关于沿操作方向的运动，两个连接元件23、24可彼此独立地移动。转子22沿主旋转轴15轴向设置在定子21与调节传动元件12之间。转子22的两个部分构成连接元件25、26。转子22的构成连接元件25、26的两个部分由可磁化的材料制成。转子22的构成连接元件25的部分作为转子22的轴向外置区域构成。转子22的构成连接元件26的部分作为转子22的轴向内置区域构成。转子22的两个部分通过连接件相互固定连接。因而整个转子22由一种材料整体制成。转子22在这些部分内具有大于连接件轴向厚度的轴向厚度。两个连接元件25、26借助转子整体构成。相位调节单元18可以磁性调节。相位调节单元18包括磁性执行器27，借助其为 设定相位可以提供可调节的磁场。磁性执行器27包括未详细示出的电磁线圈28，借助其可以产生穿过连接单元20的连接元件23、24、25、26的磁场。为安置电磁线圈28，磁性执行器27包括固定连接在内燃机的未详细示出的发动机缸体上的磁轭元件29。磁轭元件29构成连接单元20的定子21。磁轭元件29在半剖面图中U形构成。电磁线圈28设置在由磁轭元件29所跨的内部空间内。磁轭元件29的开口指向转子22的方向。由磁轭元件29展开的内部空间环绕主旋转轴15环形分布。电磁线圈28具有设置在由磁轭元件29展开的内部空间内的线圈绕组。线圈绕组相对于主旋转轴15设置在周向上。电磁线圈28的线圈轴与主旋转轴15同轴定向。当电磁线圈28被通电时可以产生磁场,该磁场在电磁线圈28的区域内基本上分布在磁轭元件29内。连接元件23、24、25、26由可磁化的材料制成。连接单元20的连接元件23、24、25、26相互磁耦合。可用以设定相位的磁力在连接元件23、24、25、26之间产生吸引力。连接单元20的制动力因此直接取决于磁力。磁力又与穿过连接单元20的连接元件23、24、25、26的磁通量成正比。连接元件23、24、25、26在此方面作为磁通量导向件构成，也就是说，它们由磁性上软的材料制成。连接元件23、24、25、26因此仅用于引导磁通量。它们不产生本身的磁场。为设定确定的紧急运行相位，调节装置包括设定单元30。设定单元30独立于磁性执行器27。设定单元30可以独立于磁性执行器27来调节传动单元16与动力输出单元17之间的相位。设定单元30在此方面作为可以独立于外部供电来调节凸轮轴10的自主单元构成。设定单元30包括两个可以相对移动的磁性元件31、32，借助其可以机械上改变作用于连接元件23、24、25、26的磁力。设定单元30此外包括独立于磁性执行器27产生磁场的永久磁体33，其磁通量穿过连接元件23、24、25、26和磁性元件31、32。永久磁体33与磁轭元件29集成化。由永久磁体33产生的磁场设置成在故障安全运行模式和正常运行模式下调节由连接单元20提供的制动力。在故障安全运行模式下仅由永久磁体33产生的磁通量在正常运行模式下借助磁性执行器27改变。为引导可以由永久磁体33和磁性执行器27产生的磁场，调节装置具有磁通量导向单元34，该单元由调节传动装置11、相位调节单元18和设定单元30构成。整个磁通量导向单元34由可磁化的材料构成。通过磁场产生的磁通量可以通过从永久磁体33和磁性执行器27出发的磁场线41描述。磁场线41始终作为闭合的场线构成。磁通量导向单元34产生与空气相比较小的对抗磁通量的磁阻。受磁通量导向单元34影响的磁场线41分布在可磁化的材料内部。磁通量导向单元34因此可以完全磁闭合，也就是说，受磁通量导向单元34影响的磁场线41几乎完全分布在可磁化材料的内部。在磁场仅由永久磁体33产生的运行状态下，磁场线41从永久磁体33发出。在磁场由永久磁体33和磁性执行器27共同产生的运行状态下,一部分磁场线41同样由永久磁体33发出。后面所介绍的磁通量因此理解为可以由磁性执行器27和永久磁体33产生的全部磁通量的一部分。原则上也可以存在分布在磁通量导向单元34外面分区内的其他磁场线。
由永久磁体33产生的磁场线41穿过相位调节单元18、调节传动装置11和设定单元30。从永久磁体33出发,磁通量首先穿过磁轭元件29。连接元件23与磁轭元件29直接相邻，由此磁通量被磁轭元件29继续导入连接元件23内。从连接元件23出发，磁通量通过连接元件25导入调节传动元件13内。随后磁通量穿过设定单元30的两个磁性元件31、32。磁性元件32与连接单元20的转子22直接相邻，通过其径向内部的部分，磁通量被导入连接元件26内。从连接元件26出发,磁通量通过与磁轭元件29直接相邻的连接元件24引导。磁轭元件29再将磁通量导回到永久磁体33，由此完全闭合磁通量环路。由于定子21的磁轭元件29构成一部分磁通量导向单元34，因此定子的一部分属于磁通量导向单元34。此外，调节传动装置11的调节传动元件12属于磁通量导向单元34。此外，设定单元30的两个磁性元件31、32构成磁通量导向单元34的一部分。此外，连接单元20的转子22部分地属于磁通量导向单元34。此外，四个连接元件23、24、25、26属于磁通量导向单元34。与连接单元20的运行状态无关，连接元件23、25始终具有接触。转子22的构成连接元件25的部分相对于第一调节传动元件12滑动支承。转子22和第一调节传动元件12在连接元件25的区域内磁相关。调节传动元件12构成设定单元30的第一磁性元件31。磁性元件31和磁性元件32还可通过相互接触面而磁相关。磁性元件32滑动支承在转子22上并因此与转子22的构成连接元件26的部分磁连接。连接元件24、26也与连接单元20的运行状态无关地始终接触。因此在两个磁性元件31、32具有大于零的接触面的运行状态下,磁通量导向单元34磁闭合。磁通量导向单元34的磁阻通过磁性元件31、32的相互接触面可以借助设定单元30调节。磁性元件31、32在此方面彼此可以完全分开，也就是说，借助磁性元件31、32也可以调节磁通量通过磁性元件31、32的断开。相对于磁场线41，连接单元20和磁性元件31、32磁串联设置。两个磁性元件31、32相对于磁场线41磁串联设置。磁场线依次穿过连接元件23、25、两个磁性元件31、32和连接元件24、26。磁性元件31、32作为磁通量导向元件构成。它们由磁性上软的材料制成。由永久磁体33产生的磁场具有借助磁性元件31、32确定的、通过设定单元30引导的磁通量。调节传动元件12通过定子21的连接元件23、24和转子22的连接元件25、26与磁性元件31、32磁串联设置。沿磁场线41，定子21的连接元件23、24借助调节传动元件12和磁性元件31、32彼此磁相关。为调节磁力，设定单元30包括调节机构35，其在故障安全运行模式下相对移动两个磁性元件31、32。调节机构35与两个调节传动元件12、13连接。在通过调节传动元件
12、13确定的相位改变的情况下，调节机构彼此相对移动两个磁性元件31、32。两个磁性元件31、32接触面的尺寸可以借助设定单元30的调节机构35改变。设定单元30根据相位设定接触面的大小。两个磁性元件31、32部分楔形构成。第一磁性元件31包括接触面区36，其相对于磁性元件31、32的移动方向以约25°的角度倾斜。磁性元件31此外包括接触面区37，其沿所述移动方向定向。第二磁性元件32同样包括相对于移动方向倾斜的接触面区38和沿移动方向定向的接触面区39。接触面区36、38和接触面区37、39可以各自相互接触。两个磁性元件的接触面作为磁性元件31、32接触的区域构成，也就是说，由接触面区36、37与接 触面区38、39部分或完全接触的区域构成。为设定紧急运行相位，设定单元30改变接触面的尺寸。接触面的尺寸可以借助设定单元30的调节机构35调节。为改变接触面，调节机构35彼此相对移动两个磁性元件31、32。磁性元件31、32的移动方向在此期间平行于调节装置的主旋转轴15定向。为移动两个磁性元件31、32，设定单元30的调节机构35具有操作元件40。操作元件40沿其操作方向45与磁性元件32连接。操作元件40在此方面作为相对于第二调节传动元件13支承的可轴向移动压力销构成。操作元件40穿过第一调节传动元件12,操作元件40相对于该元件可轴向移动地支承。操作元件40穿过行星齿轮19引导。该操作元件滑动支承在第一调节传动元件12的内部。操作元件40可以沿其移动的操作方向45平行于调节装置的主旋转轴15定向。设定单元30的调节机构35此外包括热敏件42，借助该热敏件取决于温度来设定紧急运行相位。热敏件42具有用于调节相位的几何形状，这种几何形状取决于运行温度而改变。紧急运行相位借助热敏件42的几何形状的温度依赖性而设定。热敏件42构成一个斜面43，借助该斜面将相位的变化转换成操作元件40的轴向移动。热敏件42与第二调节传动元件13固定连接。斜面43设置在第二调节传动元件13上。斜面43构成调节斜坡44，其高度沿相位的调节在滞后方向上下降。可轴向移动地支承的操作元件40沿其操作方向45与热敏件42连接。在相位调节时，调节传动元件12、13彼此相对旋转，由此操作元件40在借助热敏件42构成的斜面43上移动。热敏件42将相位的变化转换成操作元件40的线性运动。通过操作元件40在斜面43上沿周向的移动，热敏件42在轴向上推动操作元件40。在相位从提前向滞后方向上调节时，斜面43使操作元件40沿轴向朝第二调节传动元件13的方向运动。在相位从滞后向提前方向上调节时，斜面43使操作元件40沿轴向朝第一调节传动元件12的方向运动。热敏件42作为双金属元件构成。双金属元件作为双金属板成型，其主延伸方向在周向上定向。热敏件42在不同的运行温度下具有不同的形状。热敏件42在取决于运行温度的情况下改变斜面43周向上定向的坡度。为构成斜面43，作为双金属板成型的热敏件42利用一端固定在第二调节传动元件13上。热敏件42与第二调节传动元件13连接的端部在相位调节的方向上向提前方向定向。在冷的运行状态下，热敏件42向第一调节传动元件12的方向上变形。斜面43在冷的运行状态下具有大的坡度。热敏件42的远离其固定端的端部与第二调节传动元件13之间的距离在冷的运行状态下最大。该距离随着运行温度升高而变小。在热的运行状态下，热敏件42构成较平的斜坡。热敏件42改变操作元件40的移动区域，在取决于运行温度的情况下，操作元件40在最大调节相位时以该移动区域移动。在运行温度升高的情况下，移动区域变小。在冷的运行状态下，热敏件42取决于相位部分或完全彼此分离设定单元30的磁性元件31、32的接触面区36、37、38、39。在非常热的运行状态下，磁性元件31、32始终完全相互连接。在冷的运行状态下，热敏件42取决于角度沿轴向在朝第一调节传动元件12的方向上移动操作元件40。在热的运行状态下，热敏件42不沿轴向在朝第一调节传动元件12的方向上移动操作元件40。热敏件42由此为内燃机可以运行的不同运行温度预先规定各自确定的紧急运行相位角。
操作元件40轴向位置的改变使磁性元件31、32彼此相对移动。设定单元30的斜面43因此将相位的改变转换成磁性元件31、32的移动。通过磁性元件31、32的移动，两个磁性元件31、32之间接触面的尺寸发生变化。借助斜面43因此可以调节对抗磁通量导向单元的磁通量的磁阻。通过借助热敏件42可以彼此相对移动的磁性元件31、32，可以机械地直接改变穿过连接单元20的连接元件23、24、25、26的磁通量并因此改变连接元件23、24、25,26之间的磁力。通过热敏件42，磁通量导向单元34的机械上调节的磁阻取决于温度。如果相位在滞后方向上变动，则两个磁性元件31、32之间的接触面大。与由永久磁体33提供的磁通量相对抗的磁阻因此小。因此穿过连接单元20的连接元件23、24、25、26的磁通量大，从而由连接单元20提供的制动力也大。设定单元30因此产生制动力，相位通过该制动力在提前方向上变换(参见图I)。如果相位在提前方向上变动，则两个磁性元件31、32之间的接触面小。与由永久磁体33提供的磁通量相对抗的磁阻因此大。因此穿过连接单元20的连接元件23、24、25、26的磁通量小，从而由连接单元20提供的制动力也小。设定单元30因此产生制动力，相位通过该制动力在滞后方向上变换(参见图3)。因为连接单元20的两个连接元件23、25和两个连接元件24、26只能共同操作，所以四个连接元件23、24、25、26构成一个连接单元20。设定单元30可以借助磁性元件31、32改变连接单元20的摩擦力。设定单元30设定紧急运行相位，方法是它改变相位调节单元18的连接单元20的制动力。连接单元20用于相位调节单元18和设定单元30。调节装置仅具有一个连接单元20。在为第三调节传动元件14设定与第一调节传动元件12相同大小的转速的运行状态下，曲轴与凸轮轴10之间实际设定的相位保持恒定。在第三调节传动元件14的转速大于第一调节传动元件12的转速的运行状态下，凸轮轴10的相位向滞后方向上变换。在第三调节传动元件14的转速小于第一调节传动元件12的转速的运行状态下，凸轮轴10的相位向提前方向上变换。为在滞后方向上变换相位，打开连接单元20。凸轮轴10在运行期间具有例如通过凸轮轴10的轴承部位产生的牵引力矩，借助其在滞后方向上移动凸轮轴10。如果打开连接单元20，则第三调节传动元件14的转速通过凸轮轴10的牵引力矩变得大于第一调节传动元件12的转速。凸轮轴10因此向滞后方向上变位。为保持当前的相位，相位调节单元18借助磁性执行器27调节磁场强度，其磁力准确产生连接单元20内所需的制动力。制动力在此方面被调节到一个数值，其中第三调节传动元件14的转速与第一调节传动元件12的转速相同大小(参见图2)。为在提前方向上变换相位，闭合连接单元20。第三调节传动元件14的转速变得小于第一调节传动元件12的转速。因此第二调节传动元件13的转速变得大于第一调节传动元件12的转速，由此凸轮轴10向提前方向上变位 。在故障安全运行模式下，设定单元30将凸轮轴10的相位机械上调节到紧急运行相位上。为设定紧急运行相位，设定单元30改变相位调节单元18的连接单元20的制动力。通过热敏件42，紧急运行相位始终相当于与运行温度相配合的基本相位。设定单元30在故障安全运行模式下自主将相位机械地调节到紧急运行相位上。在故障安全运行模式下，相位调节单元18的磁性执行器27不通电。基本相位通过设定单元30设定，该设定单元借助磁性元件31、32产生用于设定相应制动力所需的磁通量。设定单元30借助磁性元件31、32调节相位。如果相位从基本相位出发向提前方向上变动，则磁性元件31、32减少通过连接元件23、24、25、26的磁通量，由此连接单元20的制动力下降。设定单元30机械上向滞后方向上变换相位。如果相位从基本相位出发向滞后方向上变动，则磁性元件31、32提高通过连接元件23、24、25、26的磁通量，由此连接单元20的制动力变大。设定单元30机械上向提前方向上变换相位。设定单元30在此方面自主地，也就是说，独立于外部的控制或调节，不断将相位调节到紧急运行相位上。在平均温度时的正常运行模式下，设定单元30将凸轮轴10的相位首先机械上调节到基本相位上。基本相位相当于紧急运行相位，该相位在为磁性执行器27设定零磁场的情况下产生。相位调节单元18借助磁性执行器27从借助设定单元30设定的基本相位出发变换相位。为从基本相位出发向提前的方向上或滞后的方向上变换相位，为相位调节单元18的磁性执行器27设定不等于零的磁场。为从紧急运行相位出发向提前的方向上变换相位，借助磁性执行器27产生增强永久磁体33磁场的磁场。为从紧急运行相位出发向滞后的方向上变换相位，借助磁性执行器27产生削弱永久磁体33磁场的磁场。在正常运行模式下，用于在故障安全运行模式下设定紧急运行相位的连接单元20用于设定一调节角。为设定调节角，相位调节单元18的磁性执行器27改变连接单元20的制动力，方法是它改变穿过连接元件23、24、25、26的磁通量。在故障安全运行模式下彼此相对移动两个磁性元件31、32的调节机构35试图在正常运行模态下通过彼此相对移动两个磁性元件31、32将相位调节到恒定值上。当前的相位在正常运行状态下独立于调节机构的控制或调节由磁性执行器27设定。在紧急运行相位被设定和磁性执行器27增强磁场的运行状态下，首先穿过连接单元20的连接元件23、24、25、26的磁通量增加。增加的磁通量使连接单元20的制动力增强，由此相位向提前的方向上变换。相位向提前方向上的变换使调节机构35缩小两个磁性元件31、32之间的接触面。通过缩小接触面，提高了与磁通量相对抗的磁阻并再次减小了由连接单元20提供的制动力。只要制动力通过相位变换重新降到使相位保持恒定的数值上，相位就相对于紧急运行相位向提前的方向上变换。相位向滞后方向上的变换类似进行。在紧急运行相位被设定和磁性执行器27减少磁场的运行状态下，首先穿过连接单元20的连接元件23、24、25、26的磁通量减少。减少的磁通量使连接单元20的制动力减少，由此相位向滞后的方向上变换。相位向滞后方向上的变换使调节机构35扩大两个磁性元件31、32之间的接触面。通过扩大接触面，减小了与磁通量相对抗的磁阻并再次增加了由连接单元20提供的制动力。只要制动力通过相位变换重新提高到使相位保持恒定的数值上，相位就相对于紧急运行相位向滞后的方向上变换。与相位的变换方向无关，相位借助磁性执行器27从由设定单元30设定的基本相位偏转的调节角直接取决于由磁性执行器27产生的磁场。由磁性执行器27产生的磁场在此方面仅确定调节角，也就是从基本相位的偏转。设定单元30的调节机构35因此以取决于温度的方式机械上将基本相位调节到可以借助相位调节单元18设定的调节角上。取决于温度调节紧急运行相位和基本相位的调节机构35热敏件42在冷的运行状态下向提前的方向上移动基本相位。在热的运行状态下，基本相位向滞后的方向上移动。
调节装置包括两个未详细示出的止挡，借助它们限制相位变换可以经过的整个角度范围。相位可以在从0°到140°的范围内调节。0°在此方面相当于相位向滞后方向上的最大变换。140°相当于相位向提如方向上的最大变换。在热的运行状态下，调节机构35为磁性元件31、32的接触面设定平均大于冷运行状态下的数值。借助磁性执行器27产生的磁场变化因此使调节角在热的运行状态下比在冷的运行状态下产生更大的变化。
权利要求
1.一种内燃机气门驱动装置的调节装置，特别是凸轮轴调节装置，包括相位调节单元(18)和设定单元(30)，所述相位调节单元为在正常运行模式下调节相位而具有连接单元(20)，该连接单元设置成向调节传动元件(14)施加制动力，所述设定单元设置成至少在故障安全运行模式下设定确定的紧急运行相位，其特征在于，所述设定单元(30)至少在故障安全运行模式下设置成改变所述相位调节单元(18)的连接单元(20)的制动力。
2.根据权利要求I所述的调节装置，其特征在于，所述连接单元(20)设置成在故障安全运行模式下设定所述紧急运行相位并且在正常运行模式下设定一调节角。
3.根据权利要求2所述的调节装置，其特征在于，所述相位调节单元(18)具有磁性执行器(27)，该磁性执行器为设定所述调节角而磁性调节所述连接单元(20)的制动力。
4.至少根据权利要求2所述的调节装置，其特征在于，所述设定单元(30)具有调节机构(35)，该调节机构设置成将相位机械地调节到所述紧急运行相位和/或所述调节角。
5.根据前述权利要求之一所述的调节装置，其特征在于，所述设定单元(30)具有至少一个永久磁体(33 ),该永久磁体产生用于操作所述连接单兀(20 )的磁场。
6.根据前述权利要求之一所述的调节装置，其特征在于，所述设定单元(30)具有至少两个可以相对移动的磁性元件(31、32)，该磁性元件设置成机械地改变用于调节制动力的磁力。
7.根据前述权利要求之一所述的调节装置，其特征在于，所述连接单元(20)具有位置固定的定子(21)和至少一个以可轴向移动的方式连接在定子(21)上的第一连接元件(23、24)。
8.根据权利要求7所述的调节装置，其特征在于，所述连接单元(20)具有至少一个连接在定子(21)上的另外的连接元件(24)，该另外的连接元件与第一连接元件(23)空间上相间隔地设置。
9.根据权利要求7或8所述的调节装置，其特征在于，所述至少一个连接元件(23、24)以可轴向移动的方式与定子(21)连接。
10.至少根据权利要求7所述的调节装置，其特征在于，所述至少一个连接元件(23、24)由可磁化的材料制成。
11.根据前述权利要求之一所述的调节装置，其特征在于，所述连接单元(20)具有轴向固定设置的转子(22)，该转子在至少一段上由可磁化的材料制成。
全文摘要
本发明涉及一种内燃机气门驱动装置的调节装置，特别是凸轮轴调节装置，包括相位调节单元(18)和设定单元(30)，该相位调节单元为在正常运行模式下调节相位而具有连接单元(20)，该连接单元用于向调节传动元件(14)施加制动力，该设定单元用于至少在故障安全运行模式下设定确定的紧急运行相位。设定单元(30)至少在故障安全运行模式下设置成改变相位调节单元(18)的连接单元(20)的制动力。
文档编号F01L1/352GK102918235SQ201180026155
公开日2013年2月6日 申请日期2011年4月16日 优先权日2010年5月27日
发明者M·朗菲尔德, T·斯托尔克, A·冯盖斯伯格-海芬伯格 申请人:戴姆勒股份公司