DE10060890A1 - Vorrichtung zum Umschalten des Betriebs eines Ladungswechselventils einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zum Umschalten des Betriebs eines Ladungswechselventils einer Brennkraftmaschine, enthält eine Nockenwelle (68) mit wenigstens einem Ventilnocken (70), einen sich an einem machinenfesten Bauteil abstützenden Schwenkhebel (10), der eine Abtasteinrichtung (30, 48) zum Halten eines Abtastgliedes (48) in Anlage an dem Ventilnocken aufweist und das Ventil betätigt, ein an dem Schwenkhebel beweglich angebrachtes Kopplungsglied (18), das in einer ersten Stellung eine Bewegung des Abtastgliedes (48) durch den Verntilnocken auf den Schwenkhebel überträgt und in einer zweiten Stellung die Bewegungsübertragung unterbricht, und eine Schalteinrichtung (22, 52) zum Verstellen des Kopplungsgliedes zwischen der ersten und der zweiten Stellung, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung einen am Schwenkhebel (10) im Abstand von dessen Abstützung an dem maschinenfesten Bauteil schwenkbar gelagerten Abtasthebel (30) aufweist, der das Abtastglied (48) trägt und von einer Feder (44) in Richtung auf eine Anlage des Abtastgliedes am Ventilnocken (66) vorgespannt ist, und daß das Kopplungsglied (18) in seiner ersten Stellung ein Verschwenken des Abtasthebels relativ zum Schwenkhebel sperrt und in der zweiten Stellung freigibt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umschalten des Betriebs eines La­ dungswechselventils einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Der Verringerung des Kraftstoffverbrauches kommt in jüngerer Zeit steigende Bedeutung zu. Eine Möglichkeit dafür bietet bei mehrzylindrigen Motoren die zeitweilige Außerbetriebsetzung einzelner Zylinder, damit die verbleibenden Zy­ linder mit höheren Mitteldruck und dadurch geringerem spezifischem Verbrauch arbeiten. Für die Außerbetriebsetzung der Zylinder ist nicht nur eine Unterbre­ chung der Kraftstoffzufuhr erforderlich; zweckmäßigerweise wird auch die La­ dungsströmung durch den entsprechenden Zylinder unterbrochen, indem das oder die Ladungswechselventile, insbesondere die Einlaßventile, des jeweiligen Zylinders außer Betrieb gesetzt werden.

Ein weiteres, wichtiges Entwicklungsziel liegt in der Senkung des Schadstoffge­ haltes in den Abgasen. Ansatzpunkte für diesbezügliche Verbesserungen sind an jeweilige Betriebsbereiche angepaßte Ventiöffnungsfunktionen, mit denen sich optimale Verbrennungsbedingungen erzielen lassen.

Aus den vorgenannten Gründen besteht an verstellbaren bzw. umschaltbaren Ventilbetätigungsvorrichtungen ein hoher bedarf.

Eine gattungsgemäße, allerdings nur zwischen einer Aktivierung und einer voll­ ständigen Deaktivierung eines Ladungswechselventils geeignete Vorrichtung ist aus der DE 198 28 945 A1 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung dahingehend weiterzubilden, daß sie in ihrem Aufbau vereinfacht und insbe­ sondere an einem Zylinderkopf einer herkömmlichen Brennkraftmaschine, sofern deren grundsätzliche Bauform geeignet ist, in einfacher Weise gegebe­ nenfalls auch nachträglich montierbar ist, ohne zusätzlichen Bauraum zu bean­ spruchen.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden durch die Verwendung der bei­ den Hebel sowohl bezüglich der Kinematik als auch bezüglich der Gestaltung des Kopplungsgliedes und von dessen Betätigung Freiräume geschaffen, die sich im Hinblick auf die jeweiligen Einbauverhältnisse optimal nutzen lassen.

Der Anspruch 2 kennzeichnet eine Ausführungsform der Vorrichtung, die sich für eine Ventilstillsetzung bzw. Deaktivierung eignet.

Der Anspruch 3 ist auf eine Ausführungsform gerichtet, mit der ein Ladungs­ wechselventil mit zwei unterschiedlichen Öffnungsfunktionen betätigt werden kann.

Der Anspruch 4 kennzeichnet eine vorteilhafte konstruktive Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der der Schwenkhebel und der Ab­ tasthebel zur Lagerung weiterer Bauteile verwendet werden, wobei durch die jeweils zweiarmige Ausbildung der Hebel und der mit den Ventilnocken zu­ sammenwirkenden Abtastrolle und dem das Ventil betätigenden Lagerbolzen symmetrische Kraftverteilungen mit minimaler Beanspruchung der jeweiligen Lager erreicht wird.

Der Anspruch 5 kennzeichnet eine vorteilhafte Ausführungsform des Kupp­ lungsgliedes.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 6 wird erreicht, daß die gesamte Ventildeak­ tivierungsvorrichtung als kompakte Einheit von dem Schwenkhebel getragen ist, und lediglich gegebenenfalls Anschlüsse zum Ansteuern der Schalteinrichtung vorgesehen werden müssen.

Die Schalteinrichtung kann elektrisch oder gemäß dem Anspruch 7 hydraulisch betätigt sein.

Der Anspruch 8 kennzeichnet eine Ausführungsform der Vorrichtung, bei der die jeweilige zum Verstellen des Kupplungsgliedes notwendige Energie von der Nockenwelle abgegriffen wird.

Gemäß den Ansprüchen 9 und 10 kann auch diese Ausführungsform der Vor­ richtung elektrisch oder hydraulisch in der einen oder anderen Stellung des Kupplungsgliedes gehalten werden.

Der Anspruch 11 ist auf eine besonders sichere Ausführungsform einer Halte­ einrichtung gerichtet.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 12 wird erreicht, daß sich die Bauteile der Deaktivierungsvorrichtung weitgehend in Ruhe befinden und die Bewegung des Schwenkhebels nicht mitmachen.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 13 wird eine automatische Nachstellung et­ waigen toleranz- oder verschleißbedingten Spiels erzielt. Weiterhin läßt sich der Hydraulikdruck des Nachstellelements zur Steuerung der Schalteinrichtung ver­ wenden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen bei­ spielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.

Es stellen dar:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in aus­ einandergezogener perspektivischer Ansicht,

Fig. 2 und 3 zwei perspektivische Ansichten der zusammengebauten Vorrichtung der Fig. 1,

Fig. 4 die Anordnung der Fig. 1 in einer anderen Ansicht der auseinandergezogenen perspektivischen Darstellung,

Fig. 5 und 6 zwei perspektivische Ansichten der Ausführungsform gem. Fig. 1 aus unterschiedlichen Blickrichtungen,

Fig. 7 und 8 den Fig. 2 und 3 ähnliche perspektivische Ansichten einer abgeänderten Ausführungsform der Vorrichtung,

Fig. 9 und 10 perspektivische Ansichten ähnlich denen der Fig. 2 und 3 einer abgeänderten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 11 die Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Fig. 9 und 10 in auseinandergezogener perspektivischer Darstellung,

Fig. 12 und 13 einige Funktionsbauteile der Vorrichtung gemäß den Fig. 9 bis 11 in zwei unterschiedlichen Stellungen des Kopplungsgliedes,

Fig. 14 eine Detailansicht des Eingriffs zwischen einem Sperrbolzen und einem Kopplungshebel und

Fig. 15 in auseinandergezogener Darstellung eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In allen nachfolgenden Figuren werden für funktionsähnliche Bauteile die glei­ chen Bezugszeichen verwendet.

Gemäß den Fig. 1 bis 6 weist ein insgesamt mit 10 bezeichneter Schwenkhebel zwei parallel zueinander angeordnete Schwenkarme 12 auf, die in ihrem unte­ ren hinteren Teil über einen Steg 14 (Fig. 4 und 5) starr miteinander verbunden sind bzw. einteilig mit diesem Steg ausgebildet sind. In ihrem hinteren Bereich in der Nähe des Stegs 14 sind die Schwenkhebelarme 12 mit Löchern 16 aus­ gebildet, in die ein Kopplungsbolzen 18 drehbar einsetzbar ist, der eine Aus­ nehmung 20 aufweist. An dem Kopplungsbolzen 18 ist drehfest ein Kopplungs­ hebel 22 befestigt, der im in den Schwenkhebel 10 eingebauten Zustand des Kopplungsbolzen 18 von einer zwischen ihm und dem Schwenkhebel 10 wirk­ samen Drehfeder 24 in Gegenuhrzeigerrichtung vorgespannt wird.

Ein insgesamt mit 30 bezeichneter Abtasthebel ist ähnlich dem Schwenkhebel 10 mit zwei Abtasthebelarmen 32 ausgebildet, die über einen Steg 33 (Fig. 4) starr miteinander verbunden bzw. einteilig miteinander ausgebildet sind.

Der Abtasthebel 30 ist derart dimensioniert, daß er zwischen den Armen des Schwenkhebels 10 aufnehmbar ist. Mittels eines Bolzens 34, der durch an den vorderen Enden der Arme 12 und 32 ausgebildete Lageröffnungen 36 hindurch­ führbar und gegebenenfalls mittels Buchsen 38 darin lagerbar ist, ist der Abtast­ hebel 30 schwenkbar am Schwenkhebel 10 lagerbar. Zwischen einem an dem Schwenkhebel 10 ausgebildeten Ansatz 40 und einer an dem Abtasthebel 30 ausgebildeten Konsole 42 ist im zusammengebauten Zustand des Schwenk­ hebels 10 mit dem Abtasthebel 30 eine Druckfeder 44 angeordnet, die den Ab­ tasthebel 30 für eine Schwenkbewegung im Gegenuhrzeigersystem relativ zum Schwenkhebel 10 vorspannt.

Die Abtasthebelarme 32 sind im Abstand von den Lageröffnungen 36 mit je ei­ ner weiteren Lageröffnung 46 versehen, in der zwischen den Armen 32 eine Abtastrolle 48 mittels eines Lagerbolzens 49 (Fig. 4) drehbar lagerbar ist.

An dem gemäß Fig. 1 rechten Schwenkhebelarm 12 ist eine Verlängerung 50 ausgebildet, an der ein zwischen den beiden Armen 12 angeordneter Elektro­ magnet 52 mittels einer Schraube 53 befestigbar ist, der einen elektromagne­ tisch betätigbaren Sperrbolzen 54 aufweist, welcher durch ein in der Verlänge­ rung 50 ausgebildetes Loch 55 hindurch ausgefahren werden kann und mit ei­ nem Ansatz 56 (Fig. 14) des Kopplungshebels 22 zusammenwirkt. Der Kopp­ lungshebel 22 weist eine Abtastfläche 58 auf, deren Funktion im folgenden er­ läutert werden wird.

Der Zusammenbau der beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt:
Der Kopplungsbolzen 18 wird mit dem Kopplungshebel 22 zusammengebaut und unter Zwischenanordnung der Drehfeder 24 durch die Löcher 16 hindurch­ geschoben und axial unverrückbar am Schwenkhebel 10 befestigt. Die Abtast­ rolle 48 wird an dem Abtasthebel 30 gelagert und der Abtasthebel 30 wird mit Hilfe des Bolzens 34 am Schwenkhebel 10 gelagert. An der Verlängerung 50 wird der Elektromagnet 52 befestigt und über nicht dargestellte Leitungen mit einem Steuergerät verbunden.

Die gesamte Baugruppe wird mit dem ggfs. mit einer entsprechenden Ausneh­ mung 60 ausgebildeten Steg 14 des Schwenkhebels 10 auf ein im Zylinderkopf einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine angeordnetes hydraulisches Spielausgleichselement 62 aufgesetzt, wobei der Bolzen 34 in Anlage an den Schaft eines Ventils 64 kommt, das von einer Rückstellfeder 66 in Schließrich­ tung gedrängt wird.

Anschließend wird eine Nockenwelle 68 eingebaut, die einen Ventilnocken 70 zur Anlage an der Abtastrolle 48 und einen Kopplungsnocken 72 aufweist, der mit der Abtastfläche 58 des Kopplungshebels 22 zusammenwirkt. Wie ersicht­ lich, ist der Kopplungsnocken 72 relativ zum Ventilnocken 70 derart angeordnet, daß sich seine Nockenerhebung im Bereich des Grundkreises des Ventilnoc­ kens 70 befindet. Beidseitig des Ventilnockens ist die Nockenwelle 68 mit kreis­ zylindrischen Anlageflächen 74 versehen, die mit Oberflächenbereichen 76 der Schwenkhebelarme 12 zusammenwirken.

Die Zuordnung zwischen der Ausnehmung 20 in dem Kopplungsbolzen 18, der Drehstellung des Kopplungshebels 22 bzw. des Kopplungsbolzens 18 und den Armen 32 des Abtasthebels 30 ist derart, daß die Arme des Abtasthebels 30 in die Ausnehmung 20 des Kopplungsbolzens 18 eintauchen können, wenn sich der Kopplungshebel 22 in seiner durch die Nockenerhebung des Kopplungs­ nockens 72 gemäß Fig. 1 im Uhrzeigersinn verdrehten Stellung befindet. Wenn der Kopplungshebel 22 sich dagegen in der dem Grundkreis des Kopplungsnockens 72 entsprechenden Drehstellung befindet, ist die Ausnehmung 20 der­ art verdreht, daß die Arme 32 des Abtasthebels 30 sich nicht durch die Aus­ nehmung 20 hindurchbewegen können, sondern infolge des Eingriffs zwischen dem Kopplungsbolzen 18 und an ihnen ausgebildeten Ausnehmungen 78 in formschlüssigen Eingriff mit dem Kopplungsbolzen 18 sind, so daß der Abtast­ hebel 30 nicht in den Schwenkhebel 10 hineinschwenken kann.

Die Zuordnung zwischen den Oberflächenbereichen 76 der Schwenkhebelarme 12 und den Anlageflächen 74 der Nockenwelle 68 ist derart, daß der Bolzen 34 ständig zumindest annähernd in Anlage an dem Ventilschaft bleibt, auch wenn die Kontur des Ventilnockens 70 über den Abtasthebel 30 nicht auf den Schwenkhebel 10 übertragen wird.

Die Funktion der beschriebenen Vorrichtung ist folgende:
Sei zunächst angenommen, daß der Elektromagnet 52 nicht betätigt ist, so daß der Sperrbolzen 54 nicht durch das in der Verlängerung 50 ausgebildete Loch 55 hindurchragt. Wenn der Ventilnocken 70 die Abtastrolle 48 gemäß Fig. 1 nach unten drückt, wird die Abwärtsbewegung der Abtastrolle 48 wegen des Eingriffs zwischen dem Abtasthebel 30 und dem Kopplungsbolzen 18 auf den Schwenkhebel 10 übertragen, so daß der Bolzen 34 das Ventil 64 betätigt.

Die gesamte Anordnung ist derart, daß am Grundkreis des Ventilnockens 70 infolge der Vorspannkraft des Ausgleichselements 62 sich die Abtastrolle 48 in Anlage an dem Ventilnocken bzw. die Oberflächenbereiche 76 der Schwenkhe­ belarme 12 in Anlage an den Anlageflächen 74 der Nockenwelle 68 befinden. Wenn, während der Grundkreis des Ventilnockens 70 wirksam ist, der Kopp­ lungsnocken 72 die Abtastfläche 58 überstreicht, wird der Kopplungsbolzen 18 derart verdreht, daß die Ausnehmung 20 sich zu den Armen des Abtasthebels 30 hin verdreht, ohne daß die Arme zunächst durch die Ausnehmungen hin­ durchtauchen. Wenn der Kopplungshebel 22 durch Aktivierung des Elektroma­ gneten 52 in der der Nockenerhebung des Kopplungsnockens 72 entsprechenden Drehstellung gehalten wird (der Sperrbolzen 54 des Elektromagneten 52 hintergreift dann den Ansatz 56 des Kopplungshebels 22), kann der Abtasthe­ bel 30 bei einer nachfolgenden Betätigung durch den Ventilnocken 70 sich durch die Ausnehmung 20 hindurchbewegen und damit in den Schwenkhebel 10 eintauchen, so daß das Ventil 64 nicht betätigt wird.

Es versteht sich, daß der Elektromagnet 52 von einem nicht dargestellten Steu­ ergerät zumindest zum Fangen bzw. Halten des Kopplungshebels 22 jeweils dann betätigt wird, wenn die Abtastrolle 48 den Grundkreis des Ventilnockens 70 abtastet bzw. der Kopplungsnocken 72 den Kopplungshebel 22 gemäß Fig. 1 in Uhrzeigerrichtung verdreht.

Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, kann die gesamte geschilderte Bau­ gruppe in einfacher Weise an dem Zylinderkopf vor Einbau der Nockenwelle anstelle eines herkömmlichen Ventilbetätigungshebels angebracht werden, wo­ bei die in dem Steg 14 ausgebildete Ausnehmung 60 für einen sicheren Sitz der Baugruppe auf dem Ausgleichselement 62 sorgt und eine in dem Bolzen 34 zum Ventilschaft hin ausgebildete Ausnehmung 80 eine flächige Anlage am Ventilschaft bildet.

Die beschriebene Anordnung kann in vielfältiger Weise abgeändert werden; beispielsweise kann der Kopplungsbolzen 18 mit zwei Ausnehmungen 20 aus­ gebildet werden, von denen je eine einem seiner Arme entspricht. Weiter kön­ nen der Kopplungsbolzen 18 und der Abtasthebel 30 derart ausgebildet sein, daß der Abtasthebel in der einen Drehstellung des Kopplungsbolzens von eben her an diesem anliegt und in der anderen Drehstellung sich am Kopplungsbol­ zen vorbei bewegen kann.

In Fig. 1 sind gestrichelt eingezeichnet an Stelle der zylindrischen Anlageflä­ chen 74 vorgesehene Hilfsnocken 82. Bei einer Ausbildung der Nockenwelle 68 mit solchen Hilfsnocken 82 wird bei "gefangenem" Kopplungshebel (Unterbre­ chung der Bewegungsübertragung zwischen Abtastrolle 48 und Schwenkhebel 10) der Schwenkhebel 10 unmittelbar von den Hilfsnocken, die an den Oberflä­ chenbereichen 76 anliegen, betätigt. Auf diese Weise kann das Ventil 64 mit zwei unterschiedlichen Öffnungsfunktionen entsprechend dem Ventilnocken 70 und den Hilfsnocken 82 betätigt werden.

Fig. 7 und 8 zeigen eine gegenüber der bisher geschilderten Ausführungsform geringfügig abgewandelten Ausführungsform. Der Unterschied besteht darin, daß der Elektromagnet 52 der bisherigen Ausführungsform durch einen Hy­ draulikzylinder 84 ersetzt ist, sodaß der Sperrbolzen 54 zum Fangen bzw. Fest­ legen des Kopplungshebels 22 hydraulisch betätigt wird. Der Hydraulikdruck kann unmittelbar von dem Ausgleichselement 62 abgenommen werden, wobei der Hydraulikzylinder 84 derart ausgebildet sein kann, daß er den Kopplungs­ hebel 22 bei hohem oder bei niedrigem Hydraulikdruck fängt und festhält bzw. freigibt. Es versteht sich weiter, daß ebenso wie bei der vorstehend geschilder­ ten Ausführungsform der Kopplungshebel 22 zu dem Sperrbolzen 54 hin mit ei­ ner Rampe ausgebildet ausgebildet sein kann, an der der ausgefahrene Sperr­ bolzen 54 anliegt und den Kopplungshebel 22 fängt, wenn dieser von dem Kopplungsnocken 72 in seine in Uhrzeigerrichtung verschwenkte Stellung be­ wegt wird, in der die Bewegungsübertragung von der Abtastrolle 48 zu dem Ventilbetätigungsbolzen 34 unterbrochen ist.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in den Fig. 9 bis 13 dargestellt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von den bis­ herigen Ausführungsformen dadurch, daß der Kopplungsbolzen 18 nicht wie bei den bisherigen Ausführungsformen verdrehbar, sondern verschiebbar in den Schwenkhebelarmen 12 aufgenommen ist und die als Elektromagnet oder Hy­ draulikzylinder ausgebildete Betätigung- bzw. Schalteinheit 86, die am Schwenkhebel 10 befestigt ist, den Kopplungshebel 18 in Richtung des Dop­ pelpfeils gemäß Fig. 12 verschiebt. Wie insbesondere aus den Fig. 12 und 13 ersichtlich, befindet sich der mit zwei Ausnehmungen 20 ausgebildete Kopp­ lungsbolzen 18 in seiner ersten Stellung gemäß Fig. 12 axial in einer Position, in der die Ausnehmungen 20 seitlich gegenüber den Abtasthebelarmen 32 des Abtasthebels 30 verschoben sind, so daß der Abtasthebel 30 in formschlüssi­ gem Eingriff mit dem Kopplungsbolzen 18 ist und ein Verschwenken des Ab­ tasthebels 30 auf den Schwenkhebel 10 übertragen wird.

Gemäß Fig. 13 kann der Kopplungsbolzen 18 aus der Stellung gemäß Fig. 12 nach links verschoben werden, so daß sich die Ausnehmungen 20 im Bereich der Abtasthebelarme 32 befinden und der Abtasthebel 30 in den Kopplungsbol­ zen 18 eintauchen kann, so daß bei einer Verschwenkung des Abtasthebels 30 durch den Ventilnocken 70 der Schwenkhebel 10, in dem der Kopplungsbolzen 18 geführt ist, nicht mitgenommen wird und das Ventil entsprechend nicht betä­ tigt wird.

Es versteht sich, daß die Betätigung der Schalteinheit 86 gemäß den Fig. 9 bis 13 vorteilhafterweise derart synchron mit der Nockenwellendrehung erfolgt, daß die Schalteinheit 86, wenn das Ventil außer Betrieb gesetzt werden soll, betätigt wird, während sich die Abtastrolle 48 am Grundkreis des Ventilnockens 70 be­ findet. Ähnlich wird das Ventil in dieser Phasenlage wieder zugeschaltet. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 bis 13 trägt die Nockenwelle 68 keinen Kopplungsnocken, so daß diese Ausführungsform in herkömmliche Zylinder­ köpfe ohne jedwelche Modifikation eingebaut werden kann.

Die Erfindung kann in vielfältiger Weise abgeändert werden. Dabei können ein­ zelne der vorgenannten Merkmale miteinander kombiniert werden und/oder zu­ sätzlich abgewandelt werden. Beispielsweise kann auch bei der Ausführungs­ form gemäß Fig. 9 bis 13 der Kopplungsbolzen 18 verdrehbar sein. Des weite­ ren muß der Bolzen 34 nicht zwangsläufig unmittelbar das Ventil betätigen; vielmehr kann der Schwenkhebel mit einem weiteren Steg ausgebildet sein, der das Ventil betätigt. Zusätzlich kann die Ausbildung des Schwenkhebels derart sein, daß er zwei Ventile, beispielsweise zwei Einlaßventile, gleichzeitig betä­ tigt. Die Halte- bzw. Fangeinrichtung für den Kopplungshebel 22 kann durch ei­ nen Elektromagnet gebildet sein, der den als Anker ausgebildeten Kopplungs­ hebel 22 unmittelbar fängt usw. Das Kopplungsglied kann einteilig mit dem Kopplungshebel ausgebildet sein. Die Ausnehmungen 20 können durch jedwel­ che anderen Ausführungsformen ersetzt werden, mit denen ein Formschluß er­ reichbar und lösbar ist.

Fig. 14 zeigt ein vorteilhaftes Detail des Sperrbolzens und des Ansatzes am Kopplungshebel 22, wie es beispielsweise bei der anhand der Fig. 1 bis 8 ge­ schilderten Ausführungsformen der Erfindung eingesetzt werden kann: Der An­ satz 56 des Kopplungshebels ist mit einer Rippe 88 versehen, die in eine an dem Sperrbolzen ausgebildete Ringnut 90 eingreifen kann. Wenn der Kopp­ lungshebel 22 von dem Kopplungsnocken gem. Fig. 14 nach hinten weitest­ möglich verschwenkt ist, wird der Sperrbolzen 54 nach rechts bewegt und hält den Kopplungshebel bei seiner anschließenden Vorwärtsbewegung fest, wobei der Sperrbolzen durch den Eingriff zwischen der Rippe 88 und der Ringnut 90 für eine Bewegung gem. Fig. 14 nach links gesperrt ist. Entsprechend muß der Elektromagnet zum Betätigen des Sperrbolzens nicht aktiviert werden, solange dieser Eingriff besteht. Der Eingriff löst sich jeweils, wenn der Kopplungshebel 22 mit dem Scheitel des Kopplungsnockens in Berührung kommt. Ein Vorteil, der mit in der Ausführungsform gemäß Fig. 14 erzielt wird, liegt darin, das das Signal an den Aktuator Elektromagneten 52 zum Ver- bzw. Entriegeln in weiten Grenzen und weitgehend unabhängig von der Winkelstellung der Nockenwelle gegeben werden kann. Die Ver- und Entriegelung erfolgt immer in einem durch den Kopplungsnocken bestimmten Winkelbereich.

Fig. 15 zeigt eine abgeänderte Konstruktion des Schwenkhebels, des Kopp­ lungshebels und der Nockenwelle. Bei dieser Ausführungsform ist der Schwenkhebel innerhalb des Abtasthebels 30 angeordnet. Der Lagerbolzen 49 für die beidseitig des Abtasthebels 30 angeordneten Abtastrollen 48 erstreckt sich durch eine große Öffnung des Schwenkhebels 10 hindurch. Der mit einer zylindrischen Anlagefläche 74 der Nockenwelle 68 zusammen wirkende Ober­ flächenbereich 76 des Schwenkhebels 10 ist zentral an diesem ausgebildet. Die Nockenwelle 68 ist entsprechend mit einer zylindrischen Anlagefläche 74 und zwei Ventilnocken 70 ausgebildet. Auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 15 kann ein Kopplungsnocken und ein entsprechender Kopplungshebel vorge­ sehen sein kann, die nicht dargestellt sind. Die Anordnung gemäß Fig. 15 kann z. B. dann vorteilhaft sein, wenn ein Freigang zum Teller der Ventilfeder im abgeschaltetem Zustand sehr gering ist.

Bezugszeichenliste

10

Schwenkhebel

12

Schwenkhebelarm

14

Steg

16

Loch

18

Kopplungsbolzen

20

Ausnehmungen

22

Kopplungshebel

24

Drehfeder

30

Abtasthebel

32

Abtasthebelarm

33

Steg

34

Bolzen

36

Lageröffnungen

38

Buchse

40

Ansatz

42

Konsole

44

Druckfeder

46

Lageröffnung

48

Abtastrolle

49

Lagerbolzen

50

Verlängerung

52

Elektromagnet

53

Schraube

54

Sperrbolzen

55

Loch

56

Ansatz

58

Abtastfläche

60

Ausnehmung

62

Spielausgleichselement

64

Ventil

66

Rückstellfeder

68

Nockenwelle

70

Ventilnocken

72

Kopplungsnocken

74

Anlagefläche

76

Oberflächenbereich

78

Ausnehmung

80

Ausnehmung

82

Hilfsnocken

84

Hydraulikzylinder

86

Schalteinheit

88

Rippe

90

Ringnut

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Umschalten des Betriebs eines Ladungswechselventils (64) einer Brennkraftmaschine, enthaltend
eine Nockenwelle (68) mit wenigstens einem Ventilnocken (70),
einen sich an einem maschinenfesten Bauteil (62) abstützenden Schwenkhebel (10), der eine Abtasteinrichtung (30, 48) zum Halten eines Abtastgliedes (48) in Anlage an dem Ventilnocken aufweist und das Ventil betätigt, ein an dem Schwenkhebel beweglich angebrachtes Kopplungsglied (18), das in einer ersten Stellung eine Bewegung des Abtastgliedes (48) durch den Ventil­ nocken auf den Schwenkhebel überträgt und in einer zweiten Stellung die Be­ wegungsübertragung unterbricht, und
eine Schalteinrichtung (22, 52; 84; 86) zum Verstellen des Kopplungsgliedes zwischen der ersten und der zweiten Stellung,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Abtasteinrichtung einen am Schwenkhebel (10) im Abstand von dessen Ab­ stützung an dem maschinenfesten Bauteil (62) schwenkbar gelagerten Abtast­ hebel (30) aufweist, der das Abtastglied (48) trägt und von einer Feder (44) in Richtung auf eine Anlage des Abtastgliedes am Ventilnocken (66) vorgespannt ist, und
daß das Kopplungsglied (18) in seiner ersten Stellung ein Verschwenken des Abtasthebels relativ zum Schwenkhebel sperrt und in der zweiten Stellung frei­ gibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle (68) eine kreiszylindrische Anla­ gefläche (74) aufweist, an der der Schwenkhebel (10) bei in seiner zweiten Stellung befindlichem Kopplungsglied (18) anliegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle (68) einen Hilfsnocken (82) auf­ weist, der den Schwenkhebel (10) bei in seiner zweiten Stellung befindlichem Kopplungsglied (18) unterschiedlich zu einer Bestätigung durch den Ventilnoc­ ken (70) bei in seiner ersten Stellung befindlichem Kopplungsglied betätigt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (10) zwei über einen Steg (14) verbundene Schwenkhebelarme (12) aufweist, die zwischen sich den durch zwei über einen Steg (33) verbundene Abtasthebelarme (32) gebildeten Abtast­ hebel (30) aufnehmen, wobei die Abtasthebelarme an den Schwenkhebelarmen mittels eines Bolzens (34) gelagert sind, der das Ventil (64) betätigt, und an den Schwenkhebelarmen eine Abtastrolle (48) zum Abtasten des Ventilnockens (70) gelagert ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungsglied durch einen in den Schwenk­ hebelarmen (12) gelagerten Kopplungsbolzen (18) gebildet ist, der mit wenig­ stens einer Ausnehmung (20) derart ausgebildet ist, daß er in seiner zweiten Stellung ein Eintauchen der Abtasthebelarme (32) in die Ausnehmung ermög­ licht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, das die Schalteinrichtung (22, 52; 84; 86), mit der das Kopplungsglied (18) in seiner ersten oder seiner zweiten Stellung haltbar ist, am Schwenkarm (10) angebracht ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, das die Schalteinrichtung (22, 52; 84; 86) durch Hy­ draulikdruck betätigt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopplungsbolzen (18) in dem Schwenkhebel (10) drehbar gelagert ist und mit einem Kopplungshebel (22) drehfest verbun­ den ist, der mittels einer sich zwischen ihm und dem Schwenkhebel abstützenden Feder (24) in Richtung auf eine Anlage an einem an der Nockenwelle (68) ausgebildeten Kopplungsnocken (72) vorgespannt ist, welcher Kopplungsnoc­ ken derart angeordnet ist, daß er den Kopplungshebel jeweils während einer Phase, während der sich das Abtastglied (48) am Grundkreis des Ventilnockens (70) befindet, aus einer der ersten Stellung des Kopplungsbolzens entspre­ chenden Stellung in eine der zweiten Stellung des Kopplungsbolzens entspre­ chende Stellung verschwenkt, und daß eine Halteeinrichtung (52, 54) vorgesehen ist, mit der der Kopplungshebel (22) in seiner der zweiten Stellung des Kopplungsbolzens (18) entsprechenden Stellung haltbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung einen Elektromagneten (52) enthält.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (52, 54) durch Hydraulik­ druck betätigt ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung einen verschiebbaren Sperr­ bolzen (54) aufweist, der in die Bewegungsbahn eines Ansatzes (56) des Kopp­ lungshebels (22) ausfahrbar ist, wobei in gegenseitige Anlage bringbare Berei­ che des Sperrbolzens und des Ansatzes derart ausgebildet sind, daß der aus­ gefahrene Sperrbolzen durch die Anlage des Ansatzes des Kopplungshebels an ihm für eine Bewegung aus der Bewegungsbahn des Ansatzes heraus ge­ sperrt ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, das sich das Kopplungsglied (18) und Bauteile (22, 52, 54; 84; 86) zu seiner Verstellung in dem Bereich des Schwenkhebels (10) befinden, der sich an dem maschinenfesten Bauteil (62) abstützt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, das der Schwenkhebel (10) sich an einem hydrauli­ schen Ausgleichselement (62) abstützt.