DE102008039007A1

DE102008039007A1 - Verfahren zur Verstellung einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, Nockenwellenverstellsystem und Verbrennungsmotor mit verstellbarer Kurbelwelle

Info

Publication number: DE102008039007A1
Application number: DE102008039007A
Authority: DE
Inventors: Mike Kohrs; Jens Schäfer
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-08-21
Filing date: 2008-08-21
Publication date: 2010-02-25
Also published as: EP2326805B1; US20110146603A1; WO2010020509A1; US8813703B2; EP2326805A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verstellung einer Kurbelwelle (03) eines Verbrennungsmotors mit einem Nockenwellenversteller mit einem Dreiwellengetriebe, umfassend eine Stellwelle, ein Nockenwellenkettenrad (01) und eine Nockenwelle, wobei das Nockenwellenkettenrad (01) antriebswirksam mit der Kurbelwelle (03) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass während des Motorstillstandes oder in einer Übergangsphase, in welcher mindestens eine der drei Wellen des Dreiwellengetriebes stillsteht, ein Antrieb der Stellwelle erfolgt. Daneben betrifft die Erfindung ein Nockenwellenverstellsystem mit einem Dreiwellengetriebe, das eine Steuereinrichtung umfasst, welche die Kurbelwelle während des Motorstillstandes oder in einer Übergangsphase verstellt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verstellung einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors mittels eines Nockenwellenverstellers mit einem Dreiwellengetriebe. Gattungsgemäße Verfahren kommen insbesondere bei so genannten Start-Stopp-Konzepten für Verbrennungsmotoren zum Einsatz. Daneben betrifft die Erfindung einen Nockenwellenversteller und einen Verbrennungsmotor mit einer bei Motorstillstand verstellbaren Kurbelwelle.
Zur Verstellung einer Nockenwelle sind aus dem Stand der Technik u. a. elektromechanische Nockenwellenverstellsysteme bekannt. Bei elektromechanischen Nockenwellenverstellsystemen werden üblicherweise Dreiwellengetriebe verwendet, bei denen eine erste Welle des Getriebes, gewöhnlich die Antriebswelle, mit dem Nockenwellenkettenrad eines Verbrennungsmotors verbunden ist, eine zweite Welle (Abtriebswelle) mit der Nockenwelle antriebswirksam über das Nockenwellenkettenrad wirksam verbunden ist und eine dritte Welle, die Verstellwelle, mit der Rotorweile eines elektrischen Verstellmotors (Elektromotor) verbunden ist. Die Verstellwelle dient der Verstellung der relativen Winkellage zwischen Nockenwelle und Kurbelwelle bei Betrieb des Verbrennungsmotors. Beispiele für derartige Dreiwellengetriebe sind Taumelscheibengetriebe und Innenexzentergetriebe, welche in der WO 2006/018080 beschrieben sind. Hierzu gehören auch die aus der WO 2005/080757 bekannten Wellengetriebe und die in der US 2007/0051332 A1 und US 2003/0226534 A1 enthaltenen Getriebe.
Als Aktuatoren in solchen Dreiwellensystemen kommen häufig Elektromotoren zur Verstellung der Verstellwelle zum Einsatz. Es ist aber ebenso möglich, elektrische, mechanische oder hydraulische Bremsen oder rotatorisch oder linear wirkende Elektromagnete zu verwenden, um die Phasenverstellung zu ermöglichen.
Alle bekannten Nockenwellenverstellersysteme sind aufgrund ihres Wirkprinzips und/oder ihrer Dimensionierung für die Phasenverstellung der Nockenwelle während des Motorbetriebes ausgelegt. Eine Mitbenutzung von Steller und Stellglied zur Vorpositionierung der Kurbelwelle bei Motorstillstand ist mit solchen Systemen nicht möglich.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, Strategien bereitzustellen, die es ermöglichen, mittels eines elektromechanischen Nockenwellenverstellers die Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors aus dem Stand heraus zu verdrehen, um damit für den folgenden Startvorgang des Verbrennungsmotors die Kolbenposition und ggf. die Nockenwellenphasenlage vorzupositionieren.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, durch ein Nockenwellenverstellsystem gemäß Anspruch 10 und einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 16 gelöst.
In einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Verstellung einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, welcher einen elektromechanischen Nockenwellenvers teller mit einem Dreiwellengetriebe aufweist, wird während des Motorstillstandes oder in einer Übergangsphase, in welcher mindestens eine der drei Wellen des Dreiwellengetriebes stillsteht, eine Stellwelle angetrieben, um einen Steuertrieb komplett oder teilweise, die Kurbelwelle und gegebenenfalls eine oder mehrere Nockenwellen in ihrer Winkellage zu verstellen.
Das Dreiwellengetriebe dient der Leistungsverzweigung. Es unterliegt folgenden physikalischen Zusammenhängen:
Drehzahlen:

nA – i0_AC × nC – (1 – i0_AC) × nB = 0,wobei n_A, n_B und n_C sind die Drehzahlen der drei Wellen des Dreiwellengetriebes. Im vorliegenden Fall ist also n_A die Drehzahl der Nockenwelle, n_B die Drehzahl der Stellwelle und n_C die Drehzahl des Nockenwellenkettenrades; i_{0_AC} ist die Standübersetzung zwischen Welle A und C bei stillstehender Welle B, also hier zwischen Antriebs- und Abtriebswelle des Dreiwellengetriebes (Die Standübersetzung ermittelt sich aus den Zähnezahlverhältnissen der Getriebestufen im Dreiwellengetriebe, die Übersetzung zwischen NW und KW mit i = 0,5 ergibt sich aus dem Zähnezahlverhältnis im Steuertrieb.

Die Summe der äußeren Drehmomente ist Null: T_A + T_B + T_C = 0.
Die Leistung berechnet sich für jede Welle aus P = 2π × n × T.
Zur Verstellung bzw. Vorpositionierung der Welle A (= Nockenwelle) oder C (= Nockenwellenkettenrad, kurbelwellenfest) über den Steller (Elektromotor, Stellwelle) muss die Antriebsleistung des Stellers zu der zu positionierenden Welle abfließen. Soll nur eine der beiden Wellen über die Stellwelle verstellt werden, muss die Leistung für die nicht zu verstellende Welle Null sein. Im einfachsten Fall ist die Welle also festzuhalten (d. h. n = 0).
Für die Vorpositionierung von Nockenwellenkettenrad und Kurbelwelle muss entsprechend das Moment der Nockenwelle (T_NW) größer sein, als das am Nockenwellenkettenrad wirkende Moment der Kurbelwelle, (T_NW-KRAD = T_KW·0,5), d. h. T_NW > T_NW-KRAD. bzw. T_A > T_C, damit nicht ein Teil der Leistung des Stellers in die Nockenwelle abfließt. Ein solches Drehmomentverhältnis ist eher bei Motoren mit wenigen Zylindern und hoher Nockenwellenreibung (z. B. bei der Verwendung von Tassenstößeln) vorstellbar. Deshalb muss bei größeren Motoren ggf. eine Vorrichtung zum Blockieren der Nockenwelle vorgesehen werden.
Das Momentverhältnis an den Wellen kann auch verändert werden, indem man den Steuer- und Kurbeltrieb entlastet, z. B. durch Dekompression oder Entspannen der Ketten des Steuertriebes.
Ein erfindungsgemäßes erweitertes Nockenwellenverstellsystem mit einem Dreiwellengetriebe umfasst eine Steuereinrichtung, die eine Verstellung der Stellwelle erlaubt, wenn mindestens eine der beiden anderen Wellen des Dreiwellengetriebes stillsteht.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Nockenwellenverstellsystem ein zusätzliches Vorübersetzungsgetriebe, welches die Antriebsverbindung zwischen Steller (z. B. E-Motor) und Stellwelle des Stellgliedes (Dreiwellengetriebe) zusätzlich (vor-) untersetzt. Das Vorübersetzungsgetriebe kann zwischen der Stellwelle und dem Stellergehäuse oder zwischen Stellwelle und Stellgliedgehäuse (Nockenwellenkettenrad) angeordnet sein. Ferner umfasst das Nockenwellenverstellsystem in dieser Ausführungsform eine Steuervorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Verstellbarkeit des Kurbelwellenwinkels im Motorstillstand mittels des erfindungsgemäßen Nockenwellenverstellsystems erlaubt das Vorpositionieren der Welle und damit der Gaskolben für die Realisierung des Direktstarts des Verbrennungsmotors, ohne dass weitere Aggregate wie Anlasser oder Positioniermotoren erforderlich sind. Zur Steuerung von Kompression, Luftmenge, Zündfähigkeit, Katalysatorerwärmung u. a. kann die Vorpositionierung der Kurbelwelle mit oder ohne überlagerter Veränderung des Nockenwellenphasenwinkels erfolgen.
Vorzugsweise wird eine Aktivierung des Nockenwellenverstellsystems durch einen Schalter oder eine Botschaft, zum Beispiel über einen CAN-Bus, oder durch das Öffnen der Fahrertür des Fahrzeuges oder durch die Sitzbelegung oder dergleichen ausgelöst, um den gewünschten Kurbelwellenwinkel und/oder Nockenwellenwinkel einzustellen und zu halten.
Das erfindungsgemäße Verfahren soll auch in den Übergangsbereichen zwischen Motorstillstand und Anlassvorgang, sowie zwischen Motorstillstand und Abstellvorgang wirksam sein. Ein solcher Übergangsbereich liegt beispielsweise vor, wenn eine der drei Wellen des Nockenwellenverstellers schon bzw. noch stillsteht bzw. bei Motoren mit mehreren Verstellsystemen einzelne Wellen stillstehen und die anderen Wellen noch drehen.
Eine Vorpositionierung des Steuertriebes, der Kurbelwelle und/oder der Nockenwelle kann geregelt oder ungeregelt erfolgen. Bei ungeregelter Vorpositionierung wird „blind” in eine Richtung verstellt. Bei geregeltem Verstellen erfolgt ein kontinuierlicher Soll-Ist-Vergleich. Der geregelte Betrieb wird im Allgemeinen bevorzugt.
Erfindungsgemäß sind drei Verstellstrategien anwendbar:

1. Die Nockenwelle steht während der Positionierung der Kurbelwelle still.
2. Die Nockenwelle dreht während der Positionierung der Kurbelwelle mit.
3. Die Nockenwelle steht zunächst still und wird nachfolgend mitgeschleppt.

Unabhängig von der Wahl einer der drei möglichen Verstellstrategien beim Motorstillstand sind die nachfolgend angeführten Bedingungen für die Vorpositionierung der Kurbelwellen zu berücksichtigen:

– Bei Verbrennungsmotoren mit mehreren Nockenwellenverstellsystemen (beispielsweise für Einlass- und Auslassnockenwelle) sollen alle Steller durch eine entsprechende Schaltung synchron genutzt werden können, um die Kurbelwelle zu verstellen.
– Das Schleppen der Kurbelwelle soll vorzugsweise entgegen der normalen Antriebsrichtung des Steuertriebes erfolgen. Dabei ist unter der normalen Antriebsrichtung die gewöhnliche Drehrichtung des Motors (vorwärts) zu verstehen. Die entgegengerichtete Drehung der Kurbelwelle hat den Vorteil, dass der Zugtrum für den späteren Start gestrafft wird. In einer anderen Ausführungsform kann die Vorpositionierung allerdings ohne Rücksicht auf die Kettenspannung des Stelltriebes in die Richtung mit dem geringsten Drehwiderstand erfolgen, um Positionierzeit und Energie zu sparen. Bei Bedarf wird anschließend der Steuertrieb durch Drehen in die Gegenrichtung wieder gestrafft.
– Im Aggregatetrieb und in den Verbindungen zu Zusatzaggregaten der Nockenwelle oder Kurbelwelle sind vorzugsweise Freiläufe in den jeweiligen Naben vorzusehen, damit diese Komponenten beim Vorpositionieren in die entgegengesetzte Drehrichtung nicht mitzuschleppen sind. Solche Freiläufe sind teilweise bereits vorhanden.
– Die Kurbelwelle ist während des Vorpositioniervorganges vom Fahrzeuggetriebe zu entkuppeln. Dies kann durch eine automatisierte Kupplung oder auch durch einen Freilauf geschehen. Hier muss eine Sicherung, die ein unbeabsichtigtes Wegrollen des Fahrzeuges bei entkuppeltem Getriebe verhindert, genutzt werden.
– Vorzugsweise ist eine Vorrichtung zum Dekomprimieren der Zylinder vorzusehen, um das Schleppmoment der Kurbelwelle zu reduzieren.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden Kurbelwellen- und Nockenwellenstellung von einem Sensorsystem erfasst, und die Verstellrichtung derart gewählt, dass der kürzere Verstellweg genutzt wird, um für das Direktstartkonzept den optimalen Kolben von 1 bis 4 bei einem Vierzylindermotor mit geringstem zeitlichen und energetischem Aufwand zu positionieren.
Um das erfindungsgemäße Verfahren in einem Verbrennungsmotor ausführen zu können, müssen sowohl am Nockenwellenversteller als auch am Verbrennungsmotor bestimmte Voraussetzungen erfüllt werden:

– Das Nockenwellenverstellsystem benötigt gegenüber einem herkömmlichen Nockenwellenversteller einen verstärkten Elektromotor mit einer Motorkonstante ke > 13 mVs/rad, der bei passiven Nockenwellenverstellern zusätzlich vorzusehen ist.
– Zwischen der Stellwelle und der Abtriebswelle, in diesem Fall das Nockenwellenkettenrad, ist eine Gesamtuntersetzung von mehr als 1:50 bzw. 1:–50 einzuhalten.
– Entsprechend den erhöhten Anforderungen müssen die Mechanik und die Elektronik des Nockenwellenverstellers ausgelegt sein.
– Der Verbrennungsmotor muss über einen Generator (Lichtmaschine) die benötigte elektrische Energie von > 100 W zur Verfügung stellen.
– Das Nockenwellenlosbrechmoment, das Nockenwellenschleppmoment, das Kurbelwellenlosbrechmoment und das Kurbelwellenschleppmoment müssen jeweils < 30 Nm sein.
– Vorzugsweise wird ein aktiver Nockenwellen- und Kurbelwellensensor für die exakte Bestimmung von Kurbelwellen- und Nockenwellenposition verwendet.

Die genannten Voraussetzungen müssen nicht alle parallel erfüllt sein. Durch eine entsprechende Auslegung kann das Fehlen einer oder mehrer spezifischer Anforderungen kompensiert werden. Erfindungsgemäße Verstellstrategien werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
1: eine Teilansicht eines Nockenwellenverstellsystems;
2: schematische Ansichten von drei Konfigurationsvarianten eines Steuertriebes.
Anhand der 1 und 2 werden nachfolgend der Aufbau eines Nockenwellenverstellers und die verschiedenen erfindungsgemäßen Verstellstrategien erläutert. Ein Nockenwellenkettenrad 01 steht als Stellglied eines Nockenwellenverstellers über eine Kette 02 in Wirkverbindung mit einer Kurbelwelle 03. Diese Komponenten bilden den Steuertrieb. Im Normalbetrieb eines Verbrennungs motors treibt die Kurbelwelle 03 das bzw. die Nockenwellenkettenräder 01 mit halber Kurbelwellendrehzahl in einer Drehrichtung 04 an.
Im Steuertrieb können auch weitere Stellglieder bzw. Nockenwellen und Nockenwellenversteller (z. B. für separate Nockenwellen für Einlass- und Auslassventile) angeordnet sein. Weitere Stellglieder und Nockenwellen können in einem separaten Sekundärtrieb 05 angeordnet sein (2, b und c). Der Sekundärtrieb 05 kann in bekannter Weise als Kettentrieb (b) oder als Stirnrädertrieb (Abb. c) ausgeführt sein. Auch der Primärtrieb kann als Stirnrädertrieb ausgeführt sein.
Eine Anschlagscheibe 06 ist drehfest mit einer Nockenwelle verbunden (nicht dargestellt). Die Anschlagscheibe 06 weist einen Ausschnitt 07 auf, welcher eine Begrenzung des Verstellbereichs definiert. Der Ausschnitt 07 besitzt radial voneinander beabstandet einen Früh-Anschlag 08 und einen Spät-Anschlag 09 auf. Eine Anschlagnase 11 am Nockenwellenkettenrad 01 ist derart vorgesehen, dass Nockenwellenkettenrad 01 und Anschlagscheibe 06 zwischen den Anschlägen 08, 09 relativ zueinander verdreht werden können.
Im Normalbetrieb des Nockenwellenverstellers bestimmen diese Anschläge 08, 09 den Bereich der Phasenverstellung der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle 03. Dadurch werden in bekannter Weise die Ventilöffnungszeiten den veränderlichen Lastverhältnissen am Verbrennungsmotor angepasst, um eine Effizienzsteigerung zu erzielen. Beim Abstellen des Verbrennungsmotors ist die relative Position zwischen Nockenwellenkettenrad 01 und Anschlagscheibe 06 ohne die Verwendung von sogenannten Start-Stopp-Strategien nicht bestimmt, d. h. die Anschlagnase im Kettenrad ist innerhalb des Ausschnitts 07 positioniert.
Verstellstrategie 1:
Gemäß einer ersten Verstellstrategie werden nun Steuertrieb und Kurbelwelle 03 innerhalb eines Verstellbereiches 12 über das Nockenwellenkettenrad 01 zum Zweck der Vorpositionierung der Kurbelwelle 03 verdreht. Der Verstellbe reich 12 wird bestimmt durch den Abstand bzw. den Winkel zwischen der Anschlagnase 11 und einem der Anschläge 08, 09. Dazu wird die Stellwelle vom Elektromotor als Steller angetrieben. Während dieser Zeit steht die Nockenwelle still.
Der Vorteil bei dieser Strategie ist darin zu sehen, dass das Nockenwellenkettenrad 01 bei stehender Nockenwelle eine ähnliche hohe Untersetzung zur Stellwelle aufweist, wie das im Normalbetrieb des Verbrennungsmotors, also bei drehendem Nockenwellenkettenrad 01 als Bezugssystem zum nockenwellenseitigen Abtriebsrad der Fall ist. Je nach Anwendungsfall kann auf ein separates Untersetzungsgetriebe zur weiteren Erhöhung der Übersetzung (= Vorübersetzung) verzichtet werden.
Der Winkelbereich zwischen den Anschlägen 08, 09 ist bei gängigen Nockenwellenverstellen allerdings aufgrund von Fail-Safe-Konzepten auf weniger als 180° Kurbelwelle begrenzt. Weiterhin muss die Kurbelwellenpositionierung weitgehend ohne Rücksicht auf den Nockenwellen-Phasenwinkel erfolgen, was eventuell das Start- und Abgasverhalten ungünstig beeinflussen könnte. Je nach den gegebenen Reibungsverhältnissen muss eventuell die Nockenwelle durch eine Zusatzvorrichtung (z. B. Verriegelung oder Bremsvorrichtung) während des Positionierens der Kurbelwelle festgehalten werden.
Eine Positionsbestimmung der Kurbelwelle 03 kann unter Referenzierung der Anschlagnase 11 auf einen der beiden Endanschläge 08, 09 der Anschlagscheibe 06 und unter Kenntnis des Nockenwellen-Winkels und des Verstellwellenwinkels erfolgen. Vorzugsweise wird die Kurbelwellenposition direkt bestimmt. Unabhängig davon sind sogenannte aktive Kurbelwellen- und/oder Nockenwellensensoren erforderlich, da Teile des Verbrennungsmotors zum Verstellzeitpunkt stillstehen. Unter aktiven Sensoren versteht man mit Spannung gespeiste Sensoren, die auch bei niedrigen Drehzahlen bis zum Motorstillstand sensierfähig sind.
Verstellstrategie 2:
Eine zweite Verstellstrategie wird verwendet, wenn der Nockenwellensversteller an einem der beiden Anschläge 08, 09 abgestellt wurde. Bei der Verwendung einer Stopp-Strategie kann der entsprechende Anschlag bereits beim Abstellen des Verbrennungsmotors aktiv eingestellt werden. Dabei ist es von der Schlepprichtung und der Art des Verstellgetriebes abhängig, welcher Anschlag bei der verwendeten Stopp-Strategie anzufahren ist.
Eine Verstellung in Richtung Spät-Anschlag muss bei einer negativen Übersetzung des Dreiwellengetriebes, Schlepprichtung Steuertrieb rechts und Drehrichtung Stellermotor rechts, bzw. bei positiver Übersetzung des Dreiwellengetriebes, Schlepprichtung Steuertrieb links und Drehrichtung Stellermotor links verwendet werden. Eine Verstellung in Richtung Früh-Anschlag muss bei einer positiven Übersetzung des Dreiwellengetriebes, Schlepprichtung Steuertrieb rechts und Drehrichtung Stellermotor rechts, bzw. bei negativer Übersetzung des Dreiwellengetriebes, Schlepprichtung Steuertrieb links und Drehrichtung Stellermotor links verwendet werden.
Die Nockenwelle ist zunächst stillstehend (bzw. muss eventuell zusätzlich festgehalten werden). Mit Erreichen des jeweils anderen Endanschlages wird die Nockenwelle in Antriebsrichtung des Nockenwellenverstellers und damit der Kurbelwelle mitgeschleppt. Bei inversem Schleppbetrieb ist entsprechend der entgegengesetzte Endanschlag zu verwenden.
Besonders vorteilhaft an dieser Verstellstrategie ist, dass beliebige Kurbelwellenwinkel einstellbar sind.
Allerdings muss der Elektromotor Steuertrieb, Kurbelwelle und Nockenwelle im Verhältnis 1:1 schleppen, weshalb ein separates Vorübersetzungsgetriebe zur Erhöhung der wirksamen Übersetzung erforderlich ist oder der Elektromotor ähnlich groß einer Anlassermaschine dimensioniert werden muss.
Optional ist nach erfolgreicher Einnahme der Kurbelwellen-Startposition eine nachträgliche Vorjustierung der Nockenwellen-Phasenlage möglich, bevor die Einspritzung erfolgt und der Verbrennungsmotor gezündet wird.
Verstellstrategie 3
Bei einer dritten Verstellstrategie soll zunächst unter Zuhilfenahme der hohen Übersetzung des Dreiwellengetriebes bei einer Verstellung des Nockenwellenkettenrades innerhalb des Verstellbereiches 12 (gemäß erster Verstellstrategie) der Steuertrieb und die Kurbelwelle aus der Haftreibung heraus angeschleppt werden. Mit Erreichen des Anschlages 08 bzw. 09 (je nach Schlepprichtung) kann mit einer Vorübersetzung vor der Stellwelle die Kurbelwelle 03 über den Verstellbereich 12 hinaus verstellt werden. Hier ist eine geringere Vorübersetzung im Vergleich zur zweiten Verstellstrategie erforderlich, da das Losbrechmoment der Kurbelwelle 03 bereits überwunden ist.
Diese Strategie erfordert, dass beim Abstellen des Verbrennungsmotors der Nockenwellenversteller eine Nockenwellen-Phasenlage außerhalb eines Schlepp-Anschlages einnimmt, damit immer mit der hohen Übersetzung angeschleppt werden kann. Der Schlepp-Anschlag ist der Anschlag, ab dem dann die Nockenwelle mit angeschleppt wird.

01: Nockenwellenkettenrad
02: Kette
03: Kurbelwelle
04: Drehrichtung NORMAL
05: Sekundärtrieb
06: Anschlagscheibe
07: Ausschnitt
08: Anschlag FRÜH
09: Anschlag SPÄT
10
11: Anschlagnase
12: Verstellbereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- WO 2006/018080 [0002]
- WO 2005/080757 [0002]
- US 2007/0051332 A1 [0002]
- US 2003/0226534 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur Verstellung einer Kurbelwelle (03) eines Verbrennungsmotors mit einem Nockenwellenversteller mit einem Dreiwellengetriebe, umfassend eine Stellwelle, ein Nockenwellenkettenrad (01) und eine Nockenwelle, wobei das Nockenwellenkettenrad (01) antriebswirksam mit der Kurbelwelle (03) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass während des Motorstillstandes oder in einer Übergangsphase, in welcher mindestens eine der drei Wellen des Dreiwellengetriebes stillsteht, ein Antrieb der Stellwelle erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb Kurbelwelle mittels der Stellwelle entgegengesetzt zur gewöhnlichen Antriebsrichtung der Kurbelwelle (03) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der Stellwelle in der Richtung mit dem geringsten Drehwiderstand erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung des geringsten Drehwiderstandes in Abhängigkeit der Kurbelwellenstellung ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwelle (03) von einem Fahrzeuggetriebe entkuppelt wird, bevor die Stellwelle angetrieben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder des Verbrennungsmotors dekomprimiert werden, bevor die Stellwelle angetrieben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle während des Verstellens der Kurbelwelle (03) stillsteht und die Verstellung der Stellwelle innerhalb eines Verstellbereiches (12) zwischen zwei mechanischen Endanschlägen (08, 09) des Nockenwellenverstellers erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle während des Verstellens der Kurbelwelle (03) mitdreht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle während des Verstellens der Kurbelwelle (03) zunächst stillsteht und im weiteren Verlauf der Kurbelwellenverstellung nach Erreichen eines Endanschlags (08, 09) am Nockenwellenversteller mitdreht.
Nockenwellenverstellsystem für einen Verbrennungsmotor mit einem Dreiwellengetriebe, umfassend eine Stellwelle, ein Nockenwellenkettenrad (01) und eine Nockenwelle, wobei das Nockenwellenkettenrad (01) antriebswirksam mit der Kurbelwelle (03) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Steuereinrichtung umfasst, welche die Verstellung der Stellwelle steuert, indem die Steuereinrichtung ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausführt, um über die Stellwelle eine Verstellung der Kurbelwelle zu bewirken, während mindestens eine der Wellen des Dreiwellengetriebes stillsteht.
Nockenwellenverstellsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Stellwelle und einem Stellergehäuse oder zwischen der Stellwelle und dem Nockenwellenkettenrad (01) ein Vorübersetzungsgetriebe geschaltet ist.
Nockenwellenverstellsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Dreiwellengetriebe und das Vorübersetzungsgetriebe eine Gesamtuntersetzung von mehr als 1:50 oder 1:–50 bereitstellen.
Nockenwellenverstellsystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin ein Sensorsystem zur Erfassung einer Kurbelwellenlage und/oder einer Nockenwellenlage umfasst.
Nockenwellenverstellsystem nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Elektromotor zum Antrieb der Stellwelle umfasst.
Nockenwellenverstellsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor eine Motorkonstante ke von größer als 15 mVs/rad hat.
Verbrennungsmotor mit einem Nockenwellenverstellsystem nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass er für den Betrieb des Nockenwellwellenverstellers ein Leistung von mehr als 100 W bereitstellt.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Nockenwellen-Losbrechmoment, ein Nockenwellen- Schleppmoment, ein Kurbelwellen-Losbrechmoment und ein Kurbelwellen-Losbrechmoment von jeweils kleiner als 30 Nm aufweist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass er einen aktiven Nockenwellensensor zur Bestimmung der Position der Nockenwelle umfasst.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass er einen aktiven Kurbelwellensensor zur Bestimmung der Position der Kurbelwelle (03) umfasst.
Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Sperre für die Kurbelwelle (03) und/oder eine Sperre für die Nockenwelle umfasst.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperre eine mechanische Bremse oder ein elektromagnetischer oder hydraulischer Riegel-Pin ist.