DE102013213125A1 - Sliding cam system with locking and position detection - Google Patents
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Abstract
Schiebenockensystem mit Schiebenocken (1), die auf einer an einer Hubkolbenbrennkraftmaschine befestigten Grundwelle drehfest, aber axial verschiebbar angeordnet sind, mit zumindest einer an der Brennkraftmaschine befestigten Aktorvorrichtung (6) zur Verstellung der Schiebenocken (1) in unterschiedliche axiale Positionen mittels Schiebenuten (2) an deren Umfang, in die aus der Aktorvorrichtung (6) ausfahrbare Aktorstifte (15, 16) eingreifen, und mit einer Vorrichtung zur Arretierung der Schiebenocken (1) in den unterschiedlichen axialen Positionen, wobei die Arretiervorrichtung ein Übertragungselement (4) zwischen den Schiebenocken (1) und den Aktorvorrichtungen (6) aufweist, wobei das Übertragungselement (4) einerseits axial fest, aber drehbar mit je einem Schiebenocken (1) in Verbindung steht und andererseits mit seinem anderen freien Ende in einer Führung der Aktorvorrichtung (6) angeordnet ist und mit einem Arretierelement in Verbindung steht und wobei zur Positionserkennung der Schiebenocken (1) dem Übertragungselement (4) oder Arretierelement (13) zumindest eine Sensoreinheit zugeordnet ist.Sliding cam system with sliding cam (1), which are rotatably but axially displaceably mounted on a fixed to a reciprocating internal combustion engine fundamental shaft, with at least one attached to the internal combustion engine actuator device (6) for adjusting the sliding cam (1) in different axial positions by means of sliding grooves (2) on the circumference into which actuator pins (15, 16) extendable out of the actuator device (6) and with a device for locking the push cams (1) in the different axial positions, wherein the locking device comprises a transmission element (4) between the push cams ( 1) and the actuator devices (6), wherein the transmission element (4) on the one hand axially fixed, but rotatably connected to a sliding cam (1) and on the other hand with its other free end in a guide of the actuator device (6) is arranged and is in communication with a locking element and wherein for position detection of Sliding cam (1) the transmission element (4) or locking element (13) is associated with at least one sensor unit.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Schiebenockensystem mit Schiebenocken, die auf einer an einer Hubkolbenbrennkraftmaschine befestigten Grundwelle drehfest, aber axial verschiebbar angeordnet sind, mit einer an der Brennkraftmaschine befestigten Aktorvorrichtung zur Verstellung der Schiebenocken in unterschiedliche axiale Positionen mittels Schiebenuten an deren Umfang, in die aus der Aktorvorrichtung ausfahrbare Aktorstifte eingreifen, und mit einer Vorrichtung zur Arretierung der Schiebenocken in den unterschiedlichen axialen Positionen. Sliding cam system with sliding cam, which are rotatably mounted on a fixed to a reciprocating internal combustion engine shaft, but axially displaceable, with an attached to the internal combustion engine actuator device for adjusting the sliding cam in different axial positions by means of sliding grooves on the periphery, engage in the extendable from the actuator device Aktorstifte and a device for locking the sliding cams in the different axial positions.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Ein derartiges Schiebenockensystem ist aus der
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die beschriebenen Nachteile zu vermeiden und eine eindeutige kostengünstige Erkennung der axialen Position des/der Schiebenocken (S) zur Verfügung zu stellen. The object of the invention is therefore to avoid the disadvantages described and to provide a clear cost-effective detection of the axial position of the / the sliding cam (S).
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass die Arretiervorrichtung ein Übertragungselement zwischen den Schiebenocken und den Aktorvorrichtungen aufweist, dass das Übertragungselement einerseits axial fest, aber drehbar mit je einem Schiebenocken in Verbindung steht, dass das Übertragungselement mit seinem anderen freien Ende in einer Führung der Aktorvorrichtung angeordnet ist und mit einem Arretierelement in Verbindung steht und dass zur Positionserkennung der Schiebenocken dem Übertragungselement oder Arretierelement zumindest eine Sensoreinheit zugeordnet ist. Durch diese Ausgestaltung wird sichergestellt, dass zunächst eine exakte der jeweiligen Position des Schiebenockens entsprechende Arretierung oder Verriegelung erfolgt, die weitgehend unabhängig von Toleranzen ist und eine sichere Funktion gewährleistet. Weiterhin wird durch die zumindest eine Sensoreinheit eine sichere Positionserkennung gewährleistet.The object of the invention is achieved in that the locking device has a transmission element between the sliding cam and the Aktorvorrichtungen that the transmission element is axially fixed, but rotatably connected to a sliding cam in combination, that the transmission element with its other free end in a guide of Actuator device is arranged and is in communication with a locking element and that at least one sensor unit is associated with the transmission element or locking element for detecting the position of the sliding cam. By this configuration it is ensured that an exact first of the respective position of the sliding cam corresponding locking or locking takes place, which is largely independent of tolerances and ensures safe operation. Furthermore, a secure position detection is ensured by the at least one sensor unit.
Die zumindest eine Sensoreinheit kann als Hall-Sensor oder Reed-Kontakt ausgebildet sein und mit dem freien Ende des Übertragungselements in Wirkverbindung stehen. Wird ein Hall-Sensor von einem Strom durchflossen und in ein senkrecht dazu verlaufendes Magnetfeld gebracht, liefert er eine Ausgangsspannung. Erreicht das Übertragungselement den Bereich des Hall-Sensors, so wird dessen Position durch den Hall-Sensor detektiert. Das Reed-Relais arbeitet mit einem Reed-Schalter, auch Reed-Kontakt genannt. Reed-Kontakte weisen Schaltzungen auf, die zugleich die Kontaktfeder und den Magnetanker bilden. Die Kontaktbetätigung erfolgt durch ein von außen einwirkendes Magnetfeld, das bei Sensoren oder Schaltkontakten von einem in die Nähe gebrachten Dauermagneten oder bei Reed-Relais in einer zugehörigen magnetischen Beeinflussung elektrisch erzeugt werden. Dadurch, dass zwei Hall-Sensoren oder Reed-Kontakte so nebeneinander angeordnet sind, dass das Übertragungselement in der einen extremen Axialposition des Schiebenockens mit beiden Sensoren oder Kontakten in Wirkverbindung steht und in der anderen extremen axialen Position mit keinem der Sensoren oder Kontakten, ist eine eindeutige Positionserkennung dreier axialer Positionen der Schiebenocken feststellbar. Sind mehr als drei axiale Positionen des Schiebenockens vorgesehen, so werden drei oder mehr Sensoren oder Kontakte benutzt.The at least one sensor unit may be designed as a Hall sensor or reed contact and be in operative connection with the free end of the transmission element. If a Hall sensor flows through a current and is brought into a perpendicular magnetic field, it provides an output voltage. When the transmission element reaches the area of the Hall sensor, its position is detected by the Hall sensor. The reed relay works with a reed switch, also called a reed contact. Reed contacts have switching tongues which at the same time form the contact spring and the magnet armature. The contact operation is carried out by an externally applied magnetic field, which are generated in sensors or switch contacts of a brought close to permanent magnet or reed relay in an associated magnetic interference. The fact that two Hall sensors or reed contacts are arranged side by side so that the transmission element in one extreme axial position of the sliding cam is in operative connection with both sensors or contacts and in the other extreme axial position with none of the sensors or contacts, is a clear position detection of three axial positions of the sliding cam detectable. If more than three axial positions of the sliding cam are provided, three or more sensors or contacts are used.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass dem Arretierelement Öffnungen in dem Übertragungselement zugeordnet sind und dass das Arretierelement formschlüssig wirkend ausgebildet und von einer Arretierspule beherrscht ist. Zweckmäßiger Weise weisen die Öffnungen unterschiedliche Größen und das Arretierelement einen kegelförmigen Endbereich auf. Dadurch kann sowohl eine formschlüssige Arretierung des Übertragungselements durch Eingreifen des kegelförmigen Endbereichs in die Öffnungen oder Bohrungen erfolgen und zum anderen der kegelförmige Endbereich aufgrund des unterschiedlichen Durchmessers der Bohrungen unterschiedlich tief in die Öffnungen eingreifen, so dass sich je nach Entfernung des Arretierelements von der Arretierspule verschiedene Varianten der Spuleninduktivität ergeben, so dass eine eindeutige Zuordnung zur Position des Schiebenockens gegeben ist. Zum Beispiel kann die Frequenz gemessen werden, in welcher sich bei einer angelegten Spannung der Strom in der Spule auf- bzw. abbaut. Dadurch kann die Position des Schiebenockens festgestellt werden. Die Arretierspule ist in diesem Fall in Verbindung mit dem Arretierelement als Sensoreinheit ausgebildet.In a further embodiment of the invention it is proposed that the locking element openings are assigned in the transmission element and that the locking element formed positively acting and is dominated by a locking coil. Expediently, the openings have different sizes and the locking element has a conical end area. This can both a positive locking of the transmission element by engaging the conical end portion in the openings or holes done and on the other hand engage the conical end due to the different diameter of the holes at different depths in the openings, so that depending on the distance of the locking element of the locking coil different variants of the coil inductance result, so that a clear assignment to the position of the shift cam is given. For example, the frequency at which the current in the coil builds up or degrades at an applied voltage can be measured. Thereby, the position of the shift cam can be detected. The locking coil is formed in this case in connection with the locking element as a sensor unit.
Zur Positionierung des Übertragungselements an dem Schiebenocken weist dieser je eine Nut auf, in die das Übertragungselement eingreift. Die Führung des Übertragungselements in der Aktorvorrichtung ist vorteilhafter Weise als Führungskanal ausgebildet, in dem das Übertragungselement verschiebbar geführt und exakt positionierbar ist. Die Arretiervorrichtung ist dabei im Bereich des Führungskanals angeordnet und einerseits als federbelastetes mit einer Kugel versehenes Arretierelement und andererseits als formschlüssiges Arretierelement ausgebildet. For positioning the transmission element on the sliding cam, the latter each has a groove, into which the transmission element engages. The guide of the transmission element in the actuator device is advantageously designed as a guide channel, in which the transmission element is displaceably guided and exactly positioned. The locking device is arranged in the region of the guide channel and formed on the one hand as a spring-loaded locking element provided with a ball and on the other hand as a positive locking element.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen: For further explanation of the invention reference is made to the drawings, in which an embodiment of the invention is shown in simplified form. Show it:
Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
In den
In den
Durch die unterschiedlichen Querschnitte der Öffnungen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Schiebenockenpushers
- 22
- Schiebenut sliding groove
- 33
- Nut groove
- 44
- Übertragungselement transmission element
- 55
- Führungskanal guide channel
- 66
- Aktorvorrichtung actuator device
- 7, 8, 97, 8, 9
- Öffnungen openings
- 7a, 8a, 9a7a, 8a, 9a
- Öffnungen openings
- 1010
- Arretierkugel detent
- 1111
- Feder feather
- 12, 12a12, 12a
- Hall-Sensoren Hall sensors
- 1313
- Arretierelement locking
- 1414
- Arretierspule Arretierspule
- 15, 1615, 16
- Aktorstifte Aktorstifte
- 17, 1817, 18
- Druckfedern compression springs
- 19, 2019, 20
- Elektromagnete electromagnets
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 0798451 A1 [0002] EP 0798451 A1 [0002]
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DE102013213125.9A DE102013213125A1 (en) | 2013-07-04 | 2013-07-04 | Sliding cam system with locking and position detection |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE102013213125.9A DE102013213125A1 (en) | 2013-07-04 | 2013-07-04 | Sliding cam system with locking and position detection |
Publications (1)
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DE102013213125A1 true DE102013213125A1 (en) | 2015-01-08 |
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ID=52106265
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DE102013213125.9A Ceased DE102013213125A1 (en) | 2013-07-04 | 2013-07-04 | Sliding cam system with locking and position detection |
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-
2013
- 2013-07-04 DE DE102013213125.9A patent/DE102013213125A1/en not_active Ceased
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