CN110857630B - 用于可变气门机构的调节设备上的传感器组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及活塞式发动机的可变气门机构的调节设备上的传感器组件，可变气门机构具有每气缸一个功能相同的换气门，换气门的气门行程由凸轮轴的凸轮预给定并且借助能切换的气门压杆通过在气门压杆的横向孔中被导向及以外区段从横向孔中突出的切换销栓的轴向移动能选择性被关断或者被切换到另一行程变化，其中，气门压杆的切换销栓经具有弹簧弹性的调节板与纵长切换器件处于调节连接中，切换器件与凸轮轴平行布置并且能借助促动器从静止位态纵向移动到切换位态中。为了监视调节设备和气门压杆的功能能力而设置，纵长切换器件和/或调节板配属有调节位移传感器，借助调节位移传感器能在纵长切换器件纵向移动时确定切换器件和/或调节板的地点改变。

Description

用于可变气门机构的调节设备上的传感器组件

技术领域

本发明涉及一种用于活塞式发动机的可变气门机构的调节设备上的传感器组件，该可变气门机构具有每气缸至少一个功能相同的换气门，该换气门的气门行程分别由凸轮轴的至少一个凸轮预先给定并且借助可切换的气门压杆通过在该气门压杆的横向孔中被导向以及以外区段从该横向孔中突出的切换销栓的轴向移动而能够选择性地关断或者切换到另一种行程变化，其中，气门压杆的切换销栓经由具有弹簧弹性的调节板与纵长延伸的切换器件处于调节连接中，该切换器件与凸轮轴平行地布置并且可以借助促动器从静止位态纵向移动到切换位态中。

优选，纵长延伸的切换器件理解为一种例如通过冲压或激光切割从金属板中分离出的或例如以注塑法制成的杆状切换轨，该切换轨可纵向运动地在缸盖的导向开口中被导向。纵长延伸的切换器件优选具有扁平杆状的几何形状，但是例如也可以构造为圆杆。

如果要通过可切换的气门压杆成组地选择性地关断或切换活塞式发动机的换气门的气门行程，那么在对气门压杆内部的耦合元件进行液压调节时需要分别具有配属的切换阀的分开的切换压力管路，而在对气门压杆内部的耦合元件进行电磁调节时需要分开的电切换线路，这些切换压力管路或切换线路的管路分支或线路分支分别被引导至气门压杆中。

背景技术

因为单独的液压切换压力管路或电切换线路在活塞式发动机的缸盖中的布置由于狭窄的空间条件而比较困难，所以申请人例如在未预先公开的专利申请DE 10 2017 101792 A1、DE 10 2017 129 422 A1和DE 10 2018 103 961 A1中已经提出了新式可变气门机构的多个实施方式。在这些气门机构中，可借助唯一的促动器纯机械式地关断或切换多个功能相同的换气门的可变换(übertragbar)的气门行程。在此，气门压杆分别可以通过在气门压杆的横向孔中被导向的并且以轴向外区段从该横向孔中突出的切换销栓的轴向移动来进行切换。气门压杆的切换销栓通过构造为具有弹簧弹性的调节板的连接元件与纵长延伸的切换器件处于调节连接中，该切换器件与凸轮轴平行地布置并且借助优选构造为电磁体的促动器能够抵抗弹簧元件的复位力地从静止位态纵向移动到切换位态中。为了更好地理解这种可变气门机构，至此采用DE 10 2017 101 792 A1、DE 10 2017 129 422 A1和DE10 2018 103 961 A1的公开内容。

在根据DE 10 2017 101 792 A1的可变气门机构中，调节板在其下端部上按照保险盘的类型分别通过套装所构造的环形槽可铰接地固定在气门压杆的切换销栓上，所述套装借助将在端侧敞开的孔嵌接到对应的切换销栓的外端部中或外端部上来实现。调节板以其上端部以带有间隙的方式分别嵌接到纵长延伸的切换器件的横向缝口状开口中。

在根据DE 10 2017 129 422 A1的可变气门机构中，具有弹簧弹性的调节板在其远离气门压杆的上端部上通过两次成直角的弯折部分别构造为在一侧敞开的弓形钩，从上部分别通过两个轴向相邻的横向缝口状贯通开口被插入切换器件中并且在这些横向缝口状贯通开口上与切换器件卡接。在其靠近气门压杆的下端部上，调节板可滑动运动地或者在未被操纵的状态下也以稍微带有间隙的方式贴靠在配属的气门压杆的切换销栓的外端壁上。

在根据DE 10 2018 103 961 A1的可变气门机构中，调节板在其远离气门压杆的上端部上一次性成直角弯折地构造，从上部分别通过矩形贯通开口插入切换器件中以及借助铆接部(Clinchverbindung)固定在切换器件上。调节板在其靠近气门压杆的下端部上可滑动运动地或者在未被操纵的状态下也以稍微带有间隙的方式贴靠在对应的切换销栓的外端壁上。

在这些已知的气门机构中，纵长延伸的切换器件的复位可能由于复位弹簧元件断裂而停止。此外，由于至少一个具有弹簧弹性的调节板发生疲劳或断裂和/或由于至少一个可切换的气门压杆中的切换机构卡住而可能在关断或切换相关换气门的气门行程时出现干扰。此外，切换器件的切换位态和调节板的切换位态以及由促动器经由切换器件以及调节板传输到可切换的气门压杆的切换销栓上的切换力在促动器实施为电磁式或电动机式的情况下仅较粗略地并且大体上通过促动器的电流消耗被求取。因此，需要对调节板和/或纵长延伸的切换器件的负载状态以及对可切换的气门压杆和/或切换器件的切换状态进行更准确的诊断。

发明内容

因此，本发明所基于的任务在于，为开头所提及的结构类型的可变气门机构的调节设备提供一种传感器组件，借助该传感器组件可准确地求取各个具有弹簧弹性的调节板的机械功能能力、调节位置和负载状态以及可切换的气门压杆和/或纵长延伸的切换器件的切换状态。

本发明所基于的认知在于，为了解决上述任务，必须实现一种传感器组件，所述传感器组件尽可能准确地测量在操纵所述切换器件时所述纵长延伸的切换器件和/或所述调节板所走过的调节位移。

因此，本发明涉及一种用于活塞式发动机的可变气门机构的调节设备上的传感器组件，该可变气门机构具有每气缸至少一个功能相同的换气门，该换气门的气门行程分别通过凸轮轴的至少一个凸轮被预先给定并且借助可切换的气门压杆通过在该气门压杆的横向孔中被导向以及以外区段从该横向孔中突出的切换销栓的轴向移动而能选择性地被关断或者被切换到另一行程变化，其中，气门压杆的切换销栓通过具有弹簧弹性的调节板与纵长延伸的切换器件处于调节连接中，该切换器件与凸轮轴平行地布置并且可借助促动器从静止位态纵向移动到切换位态中。

为了解决所提出的任务，在该传感器组件的情况下设置，为所述纵长延伸的切换器件和/或至少一个调节板分别配属有调节位移传感器(Stellwegsensor)，借助该调节位移传感器可以在纵长延伸的切换器件纵向移动时确定该切换器件的地点改变和/或对应的调节板的地点改变。

因为调节位移传感器在各种实施方式中是能够低成本地实现的传感器并且它们表现为在设计上很大程度上无问题地安装在活塞式发动机的缸盖中，所以借助调节位移传感器的所述组件能够持续地求取具有弹簧弹性的调节板和/或纵长延伸的切换器件的机械完整性、负载状态和切换位态。此外，在知道促动器和从而纵长延伸的切换器件的切换状态的情况下可以由调节位移传感器的传感器测量值推导出：可切换的气门压杆的切换状态应如何和/或可切换的气门压杆的耦合机构是否正确工作。

与在利用仅对在接近传感器的测量范围内是否存在物体进行确定的接近传感器的情况下不同，调节位移传感器还能够在预先给定的测量范围内毫米级准确地求取要感知的物体的准确地点。由此，可以由所求取的测量值对要求取的事实做出非常详尽的陈述。

在该传感器组件的另一构型中优选设置，调节位移传感器固定在缸盖罩上并且以其测量侧端部这样靠近分别配属的调节板或这样靠近纵长延伸的切换器件来布置，使得该调节板或者纵长延伸的切换器件的地点改变可被作为所走过的路程感知到。

为了便于布置调节位移传感器以及为了简化要设置在具有弹簧弹性的调节板上的测量，在调节设备的要感知的构件方面优选设置，具有弹簧弹性的调节板分别具有靠近气门压杆的区段、远离气门压杆的区段和构造在上述区段之间的中间区段，使得调节板以其远离气门压杆的上区段固定在纵长延伸的切换器件上并且调节板以其靠近气门压杆的下区段可滑动运动地或在无负载的状态下以稍微带有间隙的方式贴靠在配属的切换销栓的外端壁上。

为此优选进一步设置，从调节板处分别分支出信号发出装置区段，该信号发出装置区段延伸到配属的调节位移传感器的测量范围内。在此，调节板的信号发出装置区段这样布置在纵长延伸的切换器件上，使得该信号发出装置区段在切换销栓闭锁的情况下在纵长延伸的切换器件从其未操纵位态中偏转到其切换位态中时朝着配属的调节位移传感器的测量侧端部摆出(ausschwenken)或者离开该端部地摆出。

可以借助配属的调节位移传感器较容易地测量具有弹簧弹性的调节板的信号发出装置区段的所述摆出，因为调节板的信号发出装置区段远离对应气门压杆的切换销栓，也就是说位于纵长延伸的切换器件的远离气门压杆的上侧上方。在那里通常提供比在靠近气门压杆的情况下大的安装空间。

为了能够实现对应调节板的信号发出装置区段的所述摆动运动，优选设置，纵长延伸的切换器件针对每个配属的调节板具有一个贯通开口，调节板的信号发出装置区段的至少一部分以带有对于自由的可摆动性而言足够大的间隙的方式被引导穿过该贯通开口。

优选可以进一步设置，调节位移传感器构造为利用感应式测量原理的传感器。这些感应式传感器分别具有电线圈，该电线圈同轴地包围永磁性区段，该永磁性区段固定或构造在纵长延伸的切换器件上。该永磁性区段优选布置或构造在纵长延伸的切换器件的、靠近促动器的端部上或远离促动器的端部上。

为了传输由调节位移传感器产生的传感器信号，这些调节位移传感器通过电传感器线路或通过合适的无线信号传输器件与电子诊断设备连接。在该电子诊断设备中，传感器信号单独地或者优选与其他传感器的测量值结合地被如下分析评估：所述调节设备是否能够借助其所有组成部分在机械上完全能够工作，具有弹簧弹性的单个调节板的负载状态如何，并且纵长延伸的切换器件的切换状态以及可切换的气门压杆的耦合装置的切换状态如何。这些了解优选被用于求取和记录活塞式发动机的气门机构的正确功能并且必要时在出现功能故障时采取对策。

附图说明

为了进一步阐明本发明，为说明书添加附图，所述附图示出一些实施例。在附图中：

图1示出三气缸活塞式发动机的具有缸盖罩的缸盖的立体视图，其中，缸盖罩的侧壁被在那里固定的三个调节位移传感器穿过，图2在考虑两个凸轮轴和可由轴向促动器操纵的纵长延伸的切换器件情况下示出根据图1的缸盖，然而其没有缸盖罩，

图3与可切换的气门压杆和配属于所述气门压杆的调节位移传感器一起在纵长延伸的切换器件的未操纵的切换位态中示出根据图2的活塞式发动机的进气凸轮轴和排气凸轮轴的俯视图，

图3a以简化和放大的示图示出根据图3的操纵和测量状况，

图4示出如在图3中那样的示图，然而其具有已轴向移动的纵长延伸的切换器件，但是具有在气门压杆上还未轴向移动的切换销栓，

图4a以简化和放大的示图示出根据图4的操纵和测量状况，

图5示出如根据图4那样的示图，然而其具有在气门压杆上已轴向移动的切换销栓，

图5a以简化和放大的示图示出根据图5的操纵和测量状况，

图6在考虑调节板的情况下示出气门机构的根据图3,4和5的径向截面A-A’，该调节板固定在纵长延伸的切换器件上以及用于操纵配属的可切换的调节杆中的耦合机构，和

图7以侧视图示出感应式调节位移传感器的示意图，其中，纵长延伸的切换器件在端侧具有永磁性区段。

具体实施方式

因此，图1和2示出三气缸活塞式发动机的缸盖2。缸盖2以下平面5被安置到活塞式发动机的发动机缸体的上侧上。在缸盖2的上平面3上安置和固定有缸盖罩4，该缸盖罩覆盖缸盖2的内室。在图1和2中所示的实施例中，缸盖罩4在一侧面上具有三个贯通开口12,14,16，在这些贯通开口中分别布置有调节位移传感器6,8,10。该传感器组件1用于求取调节设备70的所配属的具有弹簧弹性的调节板54,56,58的调节位移和调节位置，该调节设备用于活塞式发动机的可变气门机构并且具有纵长延伸的调节器件34。在此测量，这种调节板54,56,58或者它们的对应信号发出装置区段55,57,59或者纵长延伸的调节器件34位于所设置的轴向调节位移的哪个地点处。

这三个调节位移传感器6,8,10以它们的接头侧端部从分别配属的贯通开口12,14,16中伸出。这三个调节位移传感器6,8,10的接头侧端部分别通过一个传感器线路72与诊断设备73连接(图6)。这三个调节位移传感器6,8,10以它们的对置端部伸进被缸盖罩4包围的空间中。在此，调节位移传感器6,8,10以它们的对应的测量侧端部11紧贴配属的调节板54,56,58被引导，使得能够沿着调节位移传感器的可能调节位移准确地测量它们的位置。

如所提及那样，活塞式发动机具有三个并排布置的气缸，它们的燃烧室可以分别通过受弹簧加载地闭合的、用于使空气-燃料混合物流入的进气门或者通过受弹簧加载地闭合的、用于使废气流出的排气门被打开。对进气门和排气门的操纵借助尤其在图2至5中能很好看出的可变气门机构来进行，在DE 10 2017 101 792 A1中已详细描述了该可变气门机构的结构和工作方式。

在此仅简短地提及，该可变气门机构具有进气凸轮轴18和排气凸轮轴20，它们在缸盖2中能转动地受支承地布置在配属的轴承座26,27,28,29,30,31,32,33中。进气凸轮轴18和排气凸轮轴20在轴向上在端侧分别携带一个齿轮22,24，所述齿轮彼此啮合，其中一个齿轮被不能看出的驱动齿轮驱动。排气凸轮轴20具有每气缸各三个可被用在气门机构中的凸轮51,51a,51b；52,52a,52b；53,53a,53b，这些凸轮分别成组地作用到配属的可切换的气门压杆46,48,50上，以便借助这些气门压杆来操纵活塞式发动机的排气门。

可切换的气门压杆46,48,50具有由专利申请DE 10 2017 101 792 A1已知的结构。如图3至6那样根据借助排气凸轮轴20对排气门的操纵所阐明的那样，气门压杆46,48,50具有框架形的外杆，在该外杆上可摆动地受支承地布置有内杆。各个气门压杆46,48,50的内杆借助至少一个构造为螺旋扭力弹簧的压力弹簧60被压到所述外杆上。此外，所述内杆携带可转动地受支承的滚子，该滚子与排气凸轮轴20的在组中心的配属的凸轮51,52,53处于接触中。各个气门压杆46,48,50的外杆与排气凸轮轴20的另外两个凸轮51a,51b；52a,52b；53a,53b处于接触中，所述另外两个凸轮在排气凸轮轴20上布置在最先提及的在组中心的凸轮51,52,53右侧旁或左侧旁。此外，气门压杆46,48,50的外杆以一侧向端部通过液压支撑元件68支撑在缸盖2上并且以其另一侧向端部作用到活塞式发动机的配属的排气门的气门杆69上(图6)。

此外，可切换的气门压杆46,48,50的外杆和内杆可以借助耦合装置彼此耦合，具体而言这样进行耦合，使得禁止或者确保内杆在外杆上的可摆动性。通常这样设计耦合装置，使得该耦合装置在未被操纵的状态下使气门压杆的内杆与外杆以不能摆动的方式耦合并且只有在被操纵的状态下才能够使内杆在外杆上弹动地摆出。下面还将详细研究用于操纵耦合装置的必要器件。

在耦合装置未被操纵并因此在气门压杆46,48,50的内杆相对于外杆的可摆动性被禁止的情况下，排气凸轮轴20的转动经由其在组中心的凸轮51,52,53和配属于所述凸轮的内杆引起外杆在其在液压支撑元件68上的支承点处的摆动，因此，由配属的凸轮51,52,53触发的气门操纵经由内杆和外杆被传递到配属的排气门的气门杆69上。

在耦合装置被操纵的情况下，内杆能够在对应气门压杆46,48,50的外杆上自由摆动，使得排气凸轮轴20的转动经由其配属的在组中心的凸轮51,52,53引起气门压杆的内杆相对于外杆的摆动。结果，由此由排气凸轮轴20经由其配属的在组中心的凸轮51,52,53所触发的气门操纵不会经由内杆被传递到气门压杆的外杆上并且不会从那里被传递到排气门的气门杆69上。由此，该排气门保持闭合。当排气凸轮轴20继续转动时，不在组中心的、具有其他凸轮轮廓的凸轮51a,51b；52a,52b；53a,53b在可切换的气门压杆46,48,50的配属的外杆上起调节作用。因此，外杆绕着其在液压支撑元件68上的支座点摆动，因此排气门的配属的气门杆69沿着打开方向移动。

图3a,4a,5a和6示出，可切换的气门压杆46,48,50的耦合装置分别具有在该气门压杆的横向孔64中被导向的切换销栓66，该切换销栓经由对应气门压杆的外杆中的切换滑槽与耦合栓共同作用，该耦合栓与气门压杆的纵向延伸部平行地布置在外杆上并且可轴向移动。在耦合栓的耦合位态中，该耦合栓从下面抓住内杆的贴靠面，该贴靠面相对于内杆的摆动轴线侧向地构造在该内杆上。然后，当切换销栓66已被还将描述的调节设备70从该切换销栓的未操纵位态移动到其操纵位态中时，可通过外杆中的所提及的切换滑槽操纵的耦合栓也已从其耦合位态移动到其释放位态中。因此，内杆的贴靠面被释放，并且内杆可以在外杆上向下、即朝着排气门的方向摆出。借助排气凸轮轴20的凸轮几何形状的有利构造以及借助由调节设备70对切换销栓66的预先确定的在时间上的操纵，可以调节对应排气门的打开和闭合的时间点和持续时间。这能够以相同的方式也适用于为了借助进气凸轮轴18操纵进气门而布置的可切换的气门压杆。

如图3至6所阐明那样，为了操纵气门压杆46,48,50的切换销栓66并从而为了解锁耦合装置(该耦合装置在未被操纵的状态下通过作用到切换销栓66上的压力弹簧45受弹簧加载地被闭合)，存在有电磁式工作的线性促动器36，其固定在缸盖罩4上并且在调节机构侧处以轴向的法兰区段密封地穿过该缸盖罩。

在图3中示出未操纵的位态中的调节设备70。在此，对应的可切换的气门压杆46,48,50的内杆以不能摆动的方式耦合到所述气门压杆的外杆上。在图4中所示的状况下，纵长延伸的切换器件34通过线性促动器36的操纵轴向地朝着排气凸轮轴20上的第二齿轮24移动。为此，线性促动器36的电枢(Anker)使轴向地沿着复位方向受弹簧加载的挺杆38朝着在图4中所示的调节方向74移动，由此挺杆的远离促动器的端部作用到纵长延伸的切换器件34的弯折的端部40上。这种纵长延伸的切换器件34侧向地被接收在缝口状的导向部41中(图2，图6)，所述导向部在用于排气凸轮轴20的轴承座30,31,32,33的区域中构造在缸盖2上。在此，纵长延伸的切换器件34构造为具有足够用于此目的的刚度的扁平杆。

因为排气凸轮轴20上的配属的在组中心的凸轮51,52,53还未以它们的基圆贴靠在可切换的气门压杆46,48,50的配属的内杆的接触面上，所以固定在纵长延伸的切换器件34上的调节板54,56,58抵着还不能轴向移动的切换销栓66预紧，使得调节板的弹簧力作用到所述切换销栓66上。只有当排气凸轮轴20的分别配属的在组中心的凸轮51,52,53由于排气凸轮轴20继续转动而以这些凸轮的基圆贴靠在配属的可切换的气门压杆46,48,50的内杆的接触面上时，对应的切换销栓66才轴向地移动到气门压杆的外杆中，从而调节板54,56,58的弹簧力才降低，因此可切换的气门压杆46,48,50的耦合机构被置于其未操纵位态中。由此，对应的内杆最后与气门压杆46,48,50的配属的外杆解耦，使得内杆分别可以在配属的外杆上摆出。这种状况在图5中被示出。

应尽可能准确地确定用于各个气门压杆46,48,50的内杆与外杆解耦的切换过程，具体而言既在纵长延伸的切换器件34的对应切换位态方面又在各个调节板54,56,58的切换位态方面准确地确定该切换过程。借助这样求取的信息，配属的诊断设备和/或控制设备可以在结合电磁式线性促动器36的所测量的电流消耗情况下例如求取：纵长延伸的切换器件34是否在无干扰的情况下已被轴向移动，各个调节板54,56,58在机械上是否完好无损，并且是进行了各个气门压杆46,48,50的耦合装置的对应切换销栓66的有意轴向移动还是应认为在那里出现缺陷，例如卡住。这些信息可以存储在诊断系统中并且被提供用于读取，和/或可以触发故障提示或警告提示。此外，所求取的调节位移信息和由此推导出的结果可以被用于进一步控制活塞式发动机。

图3a,4a和5a以放大的示意图示出根据图3,4和5的三种运行状况，并且示例性地根据中间的可切换的第二气门压杆48和配属于该第二气门压杆的操纵器件被示出。对另外两个气门压杆46,50上的耦合装置的操纵也被构建并且以相同的方式工作。

根据图3a,4a和5a的调节板56如另外的调节板54,58那样在纵长延伸的切换器件34上也具有靠近气门压杆的区段62、远离气门压杆的区段61和构造在它们之间的中间区段63。调节板56以其远离气门压杆的上区段61固定在纵长延伸的切换器件34上。调节板56的弯曲90度的端部42用于此，该端部平放在纵长延伸的切换器件34的上侧上并且借助铆接部44固定在那里。在图4a中所示的在此方面替代的实施例中，调节板56借助铆接部44固定在纵长延伸的切换器件34的靠近气门压杆的底侧上。

调节板56的靠近气门压杆的下区段62可滑动运动地或者在无负载的状态下以稍微带有间隙的方式贴靠在配属的气门压杆48的配属的切换销栓66的外端壁上。切换销栓66能够在气门压杆48中的横向孔64中轴向移动并且如所提及那样经由未示出的切换滑槽作用到气门压杆48的耦合装置的耦合栓上。

从对应的调节板56的远离气门压杆的区段61处分支出信号发出装置区段57，该信号发出装置区段根据在图3a,4a,5a中所示的实施例至少部分穿过纵长延伸的切换器件34中的开口76并且以其自由的端部延伸到配属的调节位移传感器8的测量范围中。在此，信号发出装置区段57这样布置在纵长延伸的切换器件34上，使得该信号发出装置区段在切换销栓66闭锁的情况下在纵长延伸的切换器件34从其未操纵位态偏转到其切换位态中时朝着配属的调节位移传感器8的测量侧端部11摆出。在图4a中能够特别好地看出信号发出装置区段57向着调节位移传感器8的所提及的摆动。

为了能够执行所述摆动，纵长延伸的切换器件34中的开口76具有对于信号发出装置区段57的自由可摆动性而言足够大的间隙。当切换销栓66根据调节方向箭头74在气门压杆48的外杆的横向孔64中在轴向上足够深地移动时，调节板56的所述偏转进行复位(参见图5a)。

根据在图3至5中可很好看出的另一实施变型设置，调节板54,56,58的对应信号发出装置区段55,57,59不被引导穿过纵长延伸的切换器件34中的分别配属的开口76，而是在靠近气门压杆的区段62或远离气门压杆的区段61的区域中从对应的调节板54,56,58的侧面伸出。由此，调节位移传感器6,8,10如所示那样可以在侧面布置在纵长延伸的切换器件34旁。

图3a,4a和5a的比较示出，根据图3a，当纵长延伸的切换器件34位于其在轴向上未移动的初始位态中时，调节板56的信号发出装置区段57的自由端部位于调节位移位置的地点A上。在该状况下，切换销栓66被复位弹簧45轴向加载地以其自由端部从气门压杆48的外杆中的横向孔64中伸出较远，由此，未示出的耦合栓使气门压杆48的内杆固定在外杆上。在此，调节板56的下区段62仅松动地并且可滑动运动地贴靠在切换销栓66的外端部上。在该状况下，调节位移传感器8测量到在其测量侧端部11与处于地点A处的调节板56的信号发出装置区段57之间的最大间距。

在图4a中所示的状况下，纵长延伸的切换器件34通过线性促动器36的操纵沿着由箭头74表明的调节方向移动。因为排气凸轮轴20的配属于气门压杆48的在组中心的凸轮52还未以其基圆触碰气门压杆48的内杆的接触区域，所以经由内杆通过凸轮52将压紧力作用到耦合装置的耦合栓上，使得耦合装置不能被解锁。因此，切换销栓66在该状况下也不能轴向移动，使得该切换销栓如在图3a所示那样从横向孔64中伸出较远。由此可看出，调节板56的靠近气门压杆的区段62离开气门压杆48地摆动。因此，调节板56的信号发出装置区段57朝着相反方向摆动，即朝着调节位移传感器8摆动直至地点位置C，使得该信号发出装置区段57现在相对于调节位移传感器8的测量侧端部11具有可测量的最小间距。

在图5a中所示的状况下，纵长延伸的切换器件34也由线性促动器36向着调节方向74轴向移动。因为配属于该气门压杆48的内杆的、在组中心的凸轮52在该状况下以其基圆与内杆已处于接触中，所以可以将切换销栓66轴向推入横向孔64中。由此，气门压杆48的耦合装置能够释放其内杆用以在配属的外杆上摆动。由于切换销栓66的轴向移动，靠近气门压杆的区段62和调节板56的信号发出装置区段57运动回到它们的初始几何形态中，由此，信号发出装置区段57位于要测量的调节位移的地点B上。可看出，该地点B相对于调节位移传感器8的测量侧端部11位于较中间的距离中，使得即使在该运行状况下也能够由调节位移传感器8明确测量出信号发出装置区段57的地点。

图6在考虑也在图3a,4a,5a中示出的第二调节板56的情况下示出气门机构的根据图3,4和5的径向截面A-A’，该第二调节板固定在纵长延伸的切换器件34上并且用于操纵配属的可切换的气门压杆48中的耦合装置的切换销栓66。也示出了在进气凸轮轴18或排气凸轮轴20上的两个彼此啮合的齿轮22,24，第二气门压杆48，排气凸轮轴20的作用到气门压杆48的外杆上的在组中心的凸轮52，液压支撑元件68和未进一步示出的排气门的气门杆69。此外，导向缝口41在轴承座31中可见，在该导向缝口中，纵长延伸的切换器件34轴向地被导向。

图6示例性地也示出，调节板56的信号发出装置区段57和调节位移传感器8如何布置。可看出，信号发出装置区段57从调节板56的远离气门压杆的区段61出发。该信号发出装置区段从那里延伸穿过纵长延伸的切换器件34中的配属的开口76。调节板56的信号发出装置区段57以其自由端部覆盖调节位移传感器8的测量侧端部11的至少一部分，使得该调节位移传感器能够测量它与信号发出装置区段57之间的间距。

最后，还提及图7，其示出利用感应式测量原理的调节位移传感器80。为此，该调节位移传感器80基本上由具有空心柱形地缠绕的电线的线圈84组成，该电线同轴地环绕永磁性区段82。该永磁性区段82优选固定在纵长延伸的切换器件34的轴向端部上或者以合适的方式构造在该端部上。在说明调节方向的双箭头74的方向上的轴向运动使得在绕组电线中产生电流，该电流被配属的传感器组件转换为电压或者直接传导给诊断设备73。由此，诊断设备73以已知的方式求取由纵长延伸的切换器件34走过的调节位移并由此求取所达到的调节位移最终位置。

如已经提及那样，所有调节位移传感器6,8,10,80的测量信号优选经由传感器线路72被传输给诊断设备73。然后，该诊断设备73可以根据由调节位移传感器6,8,10,80提供的传感器信号以及例如关于线性促动器36的电流消耗的其他信息推断出：调节设备70以及可切换的气门压杆46,48,50是否符合预期地工作，或者它们是否以带有故障的方式工作或者甚至具有机械损坏。然后，这些信息可以被用于控制和调节活塞式发动机的工作方式并且用于在需要时产生相应的故障信号、可读取地存储它们和/或通过合适的器件显示它们。

附图标记列表

1 传感器组件

2 缸盖

3 缸盖的上平面

4 缸盖罩

5 缸盖的下平面

6 第一调节位移传感器

8 第二调节位移传感器

10 第三调节位移传感器

11 第二调节位移传感器的测量侧端部

12 缸盖罩中的第一贯通开口

14 缸盖罩中的第二贯通开口

16 缸盖罩中的第三贯通开口

18 进气凸轮轴

20 排气凸轮轴

22 第一齿轮

24 第二齿轮

26 用于进气凸轮轴的第一轴承座

27 用于进气凸轮轴的第二轴承座

28 用于进气凸轮轴的第三轴承座

29 用于进气凸轮轴的第四轴承座

30 用于排气凸轮轴的第一轴承座

31 用于排气凸轮轴的第二轴承座

32 用于排气凸轮轴的第三轴承座

33 用于排气凸轮轴的第四轴承座

34 纵长延伸的切换器件

36 促动器、线性促动器

38 挺杆

40 切换器件34的弯折的促动器侧端部

41 用于切换器件34的缝口状导向部

42 调节板的远离气门压杆的弯曲端部

44 铆接部

45 切换销栓上的复位弹簧

46 可切换的第一气门压杆

48 可切换的第二气门压杆

50 可切换的第三气门压杆

51 排气凸轮轴上的用于气门压杆46的中间凸轮

51a 排气凸轮轴上的用于气门压杆46的左边凸轮

51b 排气凸轮轴上的用于气门压杆46的右边凸轮

52 排气凸轮轴上的用于气门压杆48的中间凸轮

52a 排气凸轮轴上的用于气门压杆48的左边凸轮

52b 排气凸轮轴上的用于气门压杆48的右边凸轮

53 排气凸轮轴上的用于气门压杆50的中间凸轮

53a 排气凸轮轴上的用于气门压杆50的左边凸轮

53b 排气凸轮轴上的用于气门压杆50的右边凸轮

54 第一调节板

55 第一调节板上的信号发出装置区段

56 第二调节板

57 第二调节板上的信号发出装置区段

58 第三调节板

59 第三调节板上的信号发出装置区段

60 第二气门压杆48上的压力弹簧

61 第二调节板的远离气门压杆的区段

62 第二调节板的靠近气门压杆的区段

63 第二调节板的中间区段

64 第二气门压杆中的横向孔

66 切换销栓

68 液压支撑元件

69 换气门，换气门的杆

70 调节设备

72 传感器线路

73 诊断设备

74 调节方向

76 贯通开口

80 感应式调节位移传感器

82 绕组，线圈

84 切换器件34上的永磁性区段

A-A’ 截面

Claims (9)

1.一种用于活塞式发动机的可变气门机构的调节设备（70）上的传感器组件（1），该可变气门机构具有每气缸至少一个功能相同的换气门（69），该换气门的气门行程分别由凸轮轴（18,20）的至少一个凸轮（51,52,53）预先给定并且借助能切换的气门压杆（46,48,50）通过在该气门压杆的横向孔（64）中被导向以及以外区段从该横向孔中突出的切换销栓（66）的轴向移动而能够选择性地被关断或者被切换到另一种行程变化，其中，所述气门压杆（46,48,50）的所述切换销栓（66）经由具有弹簧弹性的调节板（54,56,58）与纵长延伸的切换器件（34）处于调节连接中，该切换器件与所述凸轮轴（18,20）平行地布置并且能够借助促动器（36）从静止位态纵向移动到切换位态中，其特征在于，为所述纵长延伸的切换器件（34）和/或至少一个调节板（54,56,58）分别配属有调节位移传感器（6,8,10,80），借助该调节位移传感器能够在所述纵长延伸的切换器件（34）纵向移动时确定该切换器件的地点改变和/或对应的所述调节板（54,56,58）的地点改变，所述调节位移传感器（6,8,10）固定在缸盖罩（4）上并且以该调节位移传感器的测量侧端部（11）这样靠近分别配属的所述调节板（54,56,58）或这样靠近所述纵长延伸的切换器件（34）来布置，使得所述调节板（54,56,58）的地点改变或者所述纵长延伸的切换器件（34）的地点改变能够被作为所走过的路程感测到。

2.根据权利要求1所述的传感器组件，其特征在于，所述调节板（54,56,58）分别具有靠近气门压杆的区段（62）、远离气门压杆的区段（61）和构造在上述区段之间的中间区段（63），使得所述调节板（54,56,58）以其上面的所述远离气门压杆的区段（61）固定在所述纵长延伸的切换器件（34）上，并且所述调节板（54,56,58）以其下面的所述靠近气门压杆的区段（62）能滑动运动地或在无负载的状态下以稍微带有间隙的方式贴靠在配属的所述切换销栓（66）的外端壁上。

3.根据权利要求2所述的传感器组件，其特征在于，从所述调节板（54,56,58）处分别分支出信号发出装置区段（57），该信号发出装置区段延伸到配属的调节位移传感器（6,8,10）的测量范围内。

4.根据权利要求3所述的传感器组件，其特征在于，所述信号发出装置区段（57）这样布置在所述纵长延伸的切换器件（34）上，使得该信号发出装置区段在切换销栓（66）闭锁的情况下在所述纵长延伸的切换器件（34）从其未操纵位态中偏转到其切换位态中时朝着配属的所述调节位移传感器（6,8,10）的所述测量侧端部（11）摆动或者离开该端部地摆动。

5.根据权利要求4所述的传感器组件，其特征在于，所述纵长延伸的切换器件（34）针对每个配属的调节板（54,56,58）具有贯通开口（76），所述调节板（54,56,58）的所述信号发出装置区段（57）的至少一部分以带有对于自由的能摆动性而言足够大的间隙的方式被引导穿过该贯通开口。

6.根据权利要求4所述的传感器组件，其特征在于，所述调节板（54,56,58）的所述信号发出装置区段（55,57,59）在所述靠近气门压杆的区段（62）或所述远离气门压杆的区段（61）的区域中从对应的所述调节板（54,56,58）的侧面上伸出。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的传感器组件，其特征在于，所述调节位移传感器构造为感应式传感器（80），其具有电线圈（84），该电线圈同轴地包围永磁性区段（82），该永磁性区段固定或构造在所述纵长延伸的切换器件（34）上。

8.根据权利要求7所述的传感器组件，其特征在于，所述永磁性区段（82）布置或构造在所述纵长延伸的切换器件（34）的、靠近促动器的端部上或远离促动器的端部上。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的传感器组件，其特征在于，所述调节位移传感器（6,8,10,80）通过电传感器线路（72）或通过无线电与电子诊断设备（73）连接。

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