DE102008049103A1 - Valve train device, particularly for internal combustion engine, has two cam elements which are axially adjusted by shifting gate, and sensor unit - Google Patents

Valve train device, particularly for internal combustion engine, has two cam elements which are axially adjusted by shifting gate, and sensor unit Download PDF

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Abstract

The valve train device has two cam elements (10,11) which are axially adjusted by a shifting gate (12), and a sensor unit. The sensor unit has a sensor element (14), which is coupled with the former cam element, and another sensor element (15) corresponding to the former sensor element, which is coupled with the latter cam element.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventiltriebvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a valve drive device according to the preamble of claim 1.

Es sind bereits Ventiltriebvorrichtungen, insbesondere einer Brennkraftmaschine, mit zumindest einem ersten Nockenelement und einem zweiten Nockenelement, die mittels einer Schaltkulisse axial verschiebbar sind und die dazu vorgesehen sind, einen schaltbaren Ventiltrieb bereitzustellen, und mit einer Sensoreinheit, die dazu vorgesehen ist, eine Drehlage und/oder eine Phasenlage zumindest eines Nockenelements zu bestimmen, bekannt.It are already valvetrain devices, in particular an internal combustion engine, with at least a first cam element and a second cam element, which are axially displaceable by means of a shift gate and the intended to provide a switchable valve train, and with a sensor unit which is provided, a rotational position and / or to determine a phase angle of at least one cam element, known.

Der Erfindung hegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv einfache Ausgestaltung bereitzustellen, die es erlaubt, eine Schaltstellung und eine Phasenlage beider Nockenelemente zu bestimmen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Of the Invention has the particular task of a constructive to provide a simple design that allows a switch position and to determine a phase angle of both cam elements. she will according to the invention solved by the features of claim 1. Further embodiments emerge from the dependent claims.

Die Erfindung geht aus von einer Ventiltriebvorrichtung, insbesondere einer Brennkraftmaschine, mit zumindest einem ersten Nockenelement und einem zweiten Nockenelement, die mittels einer Schaltkulisse axial verschiebbar sind und die dazu vorgesehen sind, einen schaltbaren Ventiltrieb bereitzustellen, und mit einer Sensoreinheit, die dazu vorgesehen ist, eine Drehlage und/oder eine Phasenlage zumindest eines Nockenelements zu bestimmen.The The invention is based on a valve drive device, in particular an internal combustion engine, with at least a first cam element and a second cam element, which by means of a shift gate are axially displaceable and which are intended to be a switchable Valve train provide, and with a sensor unit, the is provided, a rotational position and / or a phase position at least to determine a cam element.

Es wird eine Sensoreinheit mit einem ersten Sensorelement, das mit dem ersten Nockenelement gekoppelt ist, und mit einem zu dem ersten Sensorelement korrespondierenden zweiten Sensorelement, das mit dem zweiten Nockenelement gekoppelt ist, vorgeschlagen. Dadurch kann eine konstruktiv einfache Ausgestaltung gefunden werden, die es er laubt, eine Schaltstellung und eine Phasenlage beider Nockenelemente zu bestimmen. Unter „korrespondierend” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass die beiden Sensorelemente funktionell und/oder konstruktiv aufeinander abgestimmt und/oder sich ergänzend ausgeführt sind. Vorzugsweise sollen die korrespondierenden Sensorelemente dazu vorgesehen sein, miteinander kombiniert zu werden. Unter „gekoppelt” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass das Nockenelement und das Sensorelement für einen Schaltvorgang des Nockenelements wirkungsmäßig miteinander verbunden sind. Insbesondere soll darunter verstanden werden, dass das Sensorelement an ein axiales Verschieben des Nockenelements gekoppelt ist. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgestattet, ausgelegt und/oder programmiert verstanden werden.It is a sensor unit with a first sensor element, with coupled to the first cam element, and with one to the first Sensor element corresponding second sensor element, with coupled to the second cam element proposed. Thereby can be found a structurally simple embodiment, the he allows it, a switching position and a phase angle of both cam elements to determine. Under "corresponding" should thereby In particular, it should be understood that the two sensor elements are functional and / or structurally coordinated and / or are complementary. The corresponding sensor elements should preferably be provided for this purpose to be combined with each other. Under "coupled" should in this context in particular, be understood that the cam member and the sensor element for one Switching operation of the cam element are operatively connected together. In particular, it should be understood that the sensor element is coupled to an axial displacement of the cam member. In particular, "provided" is intended specially equipped, designed and / or programmed to be understood.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinheit zumindest ein drittes Sensorelement aufweist, das mit zumindest einem der Nockenelemente gekoppelt ist. Dadurch kann einfach eine weitere Kombination von Sensorelementen gebildet werden, die vorzugsweise eindeutig einer Schaltstellung zugeordnet ist. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinheit vier Sensorelemente aufweist. Vorzugsweise sind jeweils zwei Sensorelemente mit einem Nockenelement gekoppelt.Further It is proposed that the sensor unit at least a third Sensor element which is coupled to at least one of the cam elements is. This can easily be another combination of sensor elements are formed, which is preferably a unique switching position assigned. In particular, it is proposed that the sensor unit has four sensor elements. Preferably, two sensor elements each coupled with a cam element.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das dritte Sensorelement korrespondierend zu dem ersten und/oder dem zweiten Nockenelement ausgeführt ist. Dadurch kann die weitere Kombination besonders einfach gebildet werden. Grundsätzlich wird insbesondere vorgeschlagen, dass die Sensorelemente des einen Nockenelements korrespondierend zu den Sensorelementen des zweiten Nockenelements ausgebildet sind. Vorteilhafterweise weist die Sensoreinheit vier Sensorelemente auf, die dazu vorgesehen sind, vier verschiedene Kombinationen zu bilden.Further It is proposed that the third sensor element correspond is designed to the first and / or the second cam member. This makes the further combination particularly easy become. in principle In particular, it is proposed that the sensor elements of the one Cam element corresponding to the sensor elements of the second Cam element are formed. Advantageously, the sensor unit four sensor elements, which are intended to four different To form combinations.

Vorzugsweise ist zumindest eines der Sensorelemente axial verschiebbar. Dadurch können die Kombinationen einfach gebildet werden. Insbesondere sollen das Nockenelement und das mit dem Nockenelement gekoppelte Sensorelement für eine axiale Verschiebung miteinander gekoppelt sein. Vorteilhafterweise ist das Sensorelement axial fest mit dem Nockenelement verbunden und wird mittels des Nockenelements in axialer Richtung verschoben. Dabei ist es vorteilhaft, das Sensorelement fest auf dem Nockenelement anzuordnen. Grundsätzlich kann das Sensorelement aber auch beabstandet zu dem Nockenelement angeordnet sein und mittels eines Koppelelements, wie beispielsweise eine in ei ner Grundnockenwelle verlaufenden Koppelstange, mit dem Nockenelement axial fest gekoppelt sein. Weiter ist es vorteilhaft, wenn das Nockenelement und das Sensorelement drehfest miteinander verbunden sind.Preferably At least one of the sensor elements is axially displaceable. Thereby can the combinations are made easy. In particular, that should Cam element and coupled to the cam element sensor element for one axial displacement be coupled together. advantageously, the sensor element is axially fixedly connected to the cam element and is displaced by means of the cam member in the axial direction. It is advantageous, the sensor element fixed to the cam member to arrange. in principle However, the sensor element can also be spaced from the cam element be arranged and by means of a coupling element, such as a running in egg ner basic camshaft coupling rod, with the cam element be axially fixed coupled. Further, it is advantageous if the cam element and the sensor element rotatably connected to each other.

Weiter wird vorgeschlagen, dass zumindest eines der Sensorelemente eine Detektionsschaltstellung und eine Neutralschaltstellung aufweist. Unter einer „Dektektionsschaltstellung” soll insbesondere eine Schaltstellung verstanden werden, in der das entsprechende Sensorelement in einem Detektionsbereich eines Sensormittels angeordnet ist. Unter einer „Neutralschaltstellung” soll insbesondere eine Schaltstellung verstanden werden, in der das Sensorelement außerhalb des Detektionsbereich des Sensormittels angeordnet ist. Durch eine entsprechende Ausgestaltung kann einfach eine Kombination mittels des Sensorelements geschalten werden. Vorzugsweise weisen sämtliche Sensorelemente eine Detektionssschaltstellung und eine Neutralschaltstellung auf, wodurch einfach verschiedene Kombinationen geschaltet werden können.Further It is proposed that at least one of the sensor elements a Detection switching position and a neutral switching position has. Under a "Dektektionsschaltstellung" should in particular a Switching be understood, in which the corresponding sensor element is arranged in a detection area of a sensor means. Under a "neutral switching position" should in particular a switching position are understood, in which the sensor element outside the detection area of the sensor means is arranged. By a appropriate design can simply be a combination of the Sensor element are switched. Preferably, all have Sensor elements on a detection switching position and a neutral switching position, whereby simply different combinations can be switched.

Vorzugsweise sind zumindest zwei der Sensorelemente dazu vorgesehen, zeitgleich in einer Detektionsschaltstellung angeordnet zu werden. Dadurch können die Kombinationen besonders einfach geschaltet werden.Preferably At least two of the sensor elements are provided for this purpose at the same time to be arranged in a detection switching position. Thereby can the combinations are particularly easy to be switched.

Ferner wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Betriebsmodus zumindest zwei der Sensorelemente dazu vorgesehen sind, in einer gemeinsamen radialen Querschnittsebene angeordnet zu werden. Dadurch können die Sensorelemente einfach zeitgleich in der Detekionsschaltstellung angeordnet werden. Unter einer „radialen Querschnittsebene” soll dabei insbesondere eine Querschnittsebene senkrecht zu einer Rotationsachse verstanden werden.Further It is proposed that in at least one operating mode at least two of the sensor elements are provided in a common radial cross-sectional plane to be arranged. This allows the Sensor elements simply at the same time in the Detekionsschaltstellung to be ordered. Under a "radial cross-sectional plane" is intended in particular a cross-sectional plane perpendicular to a rotation axis be understood.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass zumindest eines der Sensorelemente zumindest teilweise ringsegmentförmig ausgebildet ist. Dadurch können besonders einfach korrespondierende Sensorelemente realisiert werden. Insbesondere können einfach mehrere ringsegmentförmige Sensorelemente gleichzeitig in einer radialen Querschnittsebene angeordnet werden.In a particularly advantageous embodiment is proposed that at least one of the sensor elements is at least partially ring-segment-shaped is. Thereby can particularly simple corresponding sensor elements can be realized. In particular, you can simply several ring segment-shaped Sensor elements simultaneously in a radial cross-sectional plane to be ordered.

Vorteilhafterweise sind die Sensorelemente dazu vorgesehen, zumindest zwei voneinander unterscheidbare Sensorräder zu bilden. Mittels eines Sensorrads kann einfach eine Drehbewegung detektiert werden. Mittels unterschiedlicher Sensorräder kann einfach ei ne Schalstellung detektiert werden. Unter „unterschiedlich” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass Signale der Sensorräder voneinander unterscheidbar sind. Unter einem „Sensorrad” soll dabei insbesondere eine in einer Querschnittsebene angeordnete Vorrichtung verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, bei einer Drehbewegung der Nockenelemente einen mittels eines Sensormittels auswertbaren Parameter bereitzustellen. Unter „gekoppelt” soll insbesondere verstanden werden, dass eine Bewegung des Nockenelements wirkungsmäßig mit dem Sensorrad gekoppelt ist. Insbesondere soll darunter verstanden werden, dass eine axiale Bewegung des Nockenelements wirkungsmäßig mit dem Sensorrad gekoppelt ist.advantageously, the sensor elements are provided to at least two from each other distinguishable sensor wheels to build. By means of a sensor wheel can easily rotate be detected. By means of different sensor wheels can simply a switching position can be detected. Under "different" should thereby in particular, be understood that signals from the sensor wheels from each other are distinguishable. Under a "sensor wheel" is intended in particular a understood in a cross-sectional plane device, which is intended, upon a rotational movement of the cam elements to provide a parameter that can be evaluated by means of a sensor. Under "coupled" in particular be understood that a movement of the cam member with effect coupled to the sensor wheel. In particular, it should be understood be that an axial movement of the cam member with effect coupled to the sensor wheel.

Weiter wird vorgeschlagen, dass zumindest zwei der Sensorelemente eine unterscheidbare Topographie aufweisen. Dadurch können unterschiedliche Sensorräder besonders einfach bereitgestellt werden. Vorzugsweise wird die unterschiedliche Topographie mittels unterschiedlicher Sensorelemente erzeugt. Es ist grundsätzlich aber auch möglich, in Abhängigkeit von einer Schalstellung der Nockenelemente eine Topographie der Sensorelemente zu verändern, wie beispielsweise ein radial beweglicher Sensorradzahn, der an eine axiale Bewegung des Nockenelements gekoppelt ist und der mittels der axialen Bewegung des Nockenelements ein- bzw. ausgefahren wird.Further It is proposed that at least two of the sensor elements a have distinguishable topography. This allows different sensor wheels especially simply be provided. Preferably, the different Topography generated by means of different sensor elements. It is basically but also possible dependent on from a switching position of the cam elements a topography of To change sensor elements, such as a radially movable sensor gear tooth an axial movement of the cam member is coupled and the means the axial movement of the cam member is retracted or extended.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinheit ein Sensormittel aufweist, das für eine Auswertung der Sensorelemente vorgesehen ist. Durch die Verwendung eines Sensormittels kann eine einfache und kostengünstige Sensoreinheit bereitgestellt werden. Insbesondere soll die Sensoreinheit lediglich ein einziges Sensormittel zur Auswertung aller Sensorelemente aufweisen.In an advantageous embodiment of the invention is proposed in that the sensor unit has a sensor means which is suitable for an evaluation of the Sensor elements is provided. By using a sensor means can be a simple and inexpensive Sensor unit can be provided. In particular, the sensor unit only a single sensor means for evaluating all sensor elements exhibit.

Vorteilhafterweise ist das Sensormittel für eine berührungslose Auswertung vorgesehen. Dadurch kann eine einfache und verschleißarme Sensoreinheit realisiert werden.advantageously, is the sensor means for a contactless Evaluation provided. This allows a simple and low-wear sensor unit will be realized.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further Advantages are shown in the following description of the drawing. In the drawings is an embodiment represented the invention. The drawings, the description and the requirements contain numerous features in combination. The specialist will the features expediently also consider individually and to meaningful further combinations sum up.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 eine Aufsicht auf eine Ventiltriebvorrichtung, 1 a plan view of a valve drive device,

2 eine Aufsicht auf eine Sensoreinheit der Ventiltriebvorrichtung, 2 a plan view of a sensor unit of the valve drive device,

3 ein erstes Sensorrad der Sensoreinheit, 3 a first sensor wheel of the sensor unit,

4 ein zweites Sensorrad der Sensoreinheit, 4 a second sensor wheel of the sensor unit,

5 eine perspektivische Darstellung der Ventiltriebvorrichtung, 5 a perspective view of the valve drive device,

6 eine perspektivische Darstellung der Sensoreinheit und 6 a perspective view of the sensor unit and

7 eine perspektivische Darstellung eines Nockenelements der Ventiltriebvorrichtung 7 a perspective view of a cam member of the valve drive device

1 zeigt eine Ventiltriebvorrichtung einer Brennkraftmaschine. Die Ventiltriebvorrichtung weist zwei Nockenelemente 10, 11 auf, die drehfest und axial verschiebbar auf einer Grundnockenwelle 21 angeordnet sind. Die Nockenelemente 10, 11 sind mittels einer Schaltkulisse 12 axial verschiebbar. Mittels der Ventiltriebvorrichtung ist ein schaltbarer Ventiltrieb für Gaswechselventile 22, 23 der Brennkraftmaschine realisiert (vgl. 5). 1 shows a valve drive device of an internal combustion engine. The valve drive device has two cam elements 10 . 11 on, the rotationally fixed and axially displaceable on a basic camshaft 21 are arranged. The cam elements 10 . 11 are by means of a shift gate 12 axially displaceable. By means of the valve drive device is a switchable valve train for gas exchange valves 22 . 23 realized the internal combustion engine (see. 5 ).

Zum Verschieben der Nockenelemente 10, 11 weist die Schaltkulisse 13 zwei Kulissenbahnen 24, 25 auf. Die Kulissenbahnen 24, 25 sind als nutförmige Vertiefungen ausgeführt und direkt in die Nockenelemente 10, 11 eingebracht.To move the cam elements 10 . 11 has the shift gate 13 two slide tracks 24 . 25 on. The slide tracks 24 . 25 are designed as groove-shaped recesses and directly into the cam elements 10 . 11 brought in.

Die Kulissenbahnen sind S-förmig ausgeführt. Um die Nockenelemente 10, 11 zu verschieben, wird einer von zwei Schaltpins 30, 31 ausgefahren, der in die entsprechende Kulissenbahn 24, 25 eingreift. Durch die S-förmige Ausgestaltung der Kulissenbahnen 10, 11 wirkt bei einer Drehbewegung der Nockenelemente 10, 11 auf die Nockenelemente 10, 11 eine axiale Kraft, mittels der die Nockenelemente 10, 11 verschoben werden.The slide tracks are S-shaped. To the cam elements 10 . 11 to move, will be one of two switching pins 30 . 31 extended, in the appropriate slide track 24 . 25 intervenes. Due to the S-shaped design of the slide tracks 10 . 11 acts on a rotational movement of the cam elements 10 . 11 on the cam elements 10 . 11 an axial force, by means of which the cam elements 10 . 11 be moved.

Die Nockenelemente 10, 11 werden mittels der Schaltkulisse 12 sequentiell nacheinander verschoben. Die Nockenelemente 10, 11 werden dabei in Abhängigkeit von einem Drehwinkel der Grundnockenwelle 21 verschoben. In einer ersten Schaltrichtung wird zunächst das erste Nockenelement 10 verschoben, und anschließend, wenn das erste Nockenelement 10 vollständig verschoben ist, wird das zweite Nockenelement 11 verschoben. In einer zweiten Schaltrichtung wird zunächst das zweite Nockenelement 11 und anschließend das erste Nockenelement 10 verschoben.The cam elements 10 . 11 be by means of the shift gate 12 sequentially shifted sequentially. The cam elements 10 . 11 are dependent on a rotation angle of the basic camshaft 21 postponed. In a first switching direction, first the first cam element 10 moved, and then when the first cam element 10 is completely shifted, the second cam element 11 postponed. In a second switching direction, first the second cam element 11 and then the first cam element 10 postponed.

Die Nockenelemente 10, 11 weisen jeweils zwei Schaltstellungen auf. In der ersten Schaltstellung ist das entsprechende Nockenelement 10 in die erste Schaltrichtung verschoben, wodurch die mit dem Nockenelement 10 verbundenen Gaswechselventile 22, 23 von ersten Teilnocken 26, 27 betätigt werden. In der zweiten Schaltstellung ist das entsprechende Nockenelement 10 in die zweite Schaltrichtung verschoben, wodurch die mit dem Nockenelement 10 verbundenen Gaswechselventile 22, 23 von zweiten Teilnocken 28, 29 betätigt werden. Die Teilnocken 26, 27, 28, 29 weisen dabei unterschiedliche Nockenkonturen auf, mittels denen insbesondere unterschiedliche Ventilhübe realisierbar sind.The cam elements 10 . 11 each have two switch positions. In the first switching position is the corresponding cam element 10 shifted in the first switching direction, causing the with the cam element 10 connected gas exchange valves 22 . 23 from first part cam 26 . 27 be operated. In the second switching position, the corresponding cam element 10 shifted in the second switching direction, causing the with the cam element 10 connected gas exchange valves 22 . 23 from second part cam 28 . 29 be operated. The partial cams 26 . 27 . 28 . 29 have different cam contours, by means of which in particular different valve strokes can be realized.

In einem Bereich, in dem die Nockenelemente 10, 11 aneinander grenzen, sind die Nockenelemente 10, 11 L-förmig und axial sich überschneidend ausgeführt. In Umfangsrichtung nimmt in diesem Bereich jedes Nockenelement 10, 11 einen Drehwinkel von 180° Grad ein.In an area where the cam elements 10 . 11 adjoin one another, are the cam elements 10 . 11 L-shaped and axially overlapping. In the circumferential direction, each cam element decreases in this area 10 . 11 a rotation angle of 180 ° degrees.

In dem Bereich, in dem die Nockenelemente 10, 11 aneinander grenzen, ist eine Sensoreinheit 13 angeordnet, mittels der eine Drehbewegung und eine Schaltstellung der Nockenelemente 10, 11 bestimmt werden können (vgl. 6 und 7).In the area where the cam elements 10 . 11 adjoin one another is a sensor unit 13 arranged, by means of a rotational movement and a switching position of the cam elements 10 . 11 can be determined (cf. 6 and 7 ).

Die Sensoreinheit 13 weist vier Sensorelemente 14, 15, 16, 17 auf (vgl. 2). Das erste Sensorelement 14 und das dritte Sensorelement 16 sind mit dem ersten Nockenelement 10 gekoppelt. Das zweite Sensorelement 15 und das vierte Sensorelement 17 sind mit dem zweiten Nockenelement 11 gekoppelt. Die Sensorelemente 14, 16 auf dem ersten Nockenelement 10 und die Sensorelement 15, 17 auf dem zweiten Nockenelement 11 sind korrespondierend zueinander ausgeführt. Die Sensorelemente 14, 15, 16, 17 sind mittels der Nockenelemente axial verschiebbar.The sensor unit 13 has four sensor elements 14 . 15 . 16 . 17 on (cf. 2 ). The first sensor element 14 and the third sensor element 16 are with the first cam element 10 coupled. The second sensor element 15 and the fourth sensor element 17 are with the second cam element 11 coupled. The sensor elements 14 . 16 on the first cam element 10 and the sensor element 15 . 17 on the second cam element 11 are executed corresponding to each other. The sensor elements 14 . 15 . 16 . 17 are axially displaceable by means of the cam elements.

Die Sensorelemente 14, 15, 16, 17 sind ringsegmentförmig ausbildet. Mittels zwei korrespondierenden Sensorelementen 14, 15, 16, 17 ist ein Ring bildbar. Die Sensorelemente 14, 15, 16, 17 sind fest mit dem entsprechenden Nockenelement 10, 11, mit dem sie gekoppelt sind, verbunden. Grundsätzlich ist es auch denkbar, die Sensorelemente 14, 15, 16, 17 einstückig mit dem entsprechenden Nockenelement 10, 11 auszuführen.The sensor elements 14 . 15 . 16 . 17 are ring-shaped forms. By means of two corresponding sensor elements 14 . 15 . 16 . 17 is a ring bildbar. The sensor elements 14 . 15 . 16 . 17 are fixed to the corresponding cam element 10 . 11 to which they are linked. In principle, it is also conceivable, the sensor elements 14 . 15 . 16 . 17 integral with the corresponding cam element 10 . 11 perform.

Die Sensorelemente 14, 15, 16, 17 weisen jeweils eine Detektionsschaltstellung und eine Neutralschaltstellung auf. In der Detektionsschaltstellung ist das entsprechende Sensor element 14, 15, 16, 17 in einem Detektionsbereich eines Sensormittels 20 angeordnet. In der Neutralschaltstellung ist das entsprechende Sensorelement 14, 15, 16, 17 außerhalb des Detektionsbereich des Sensormittels 20 angeordnet.The sensor elements 14 . 15 . 16 . 17 each have a detection switching position and a neutral switching position. In the detection switching position, the corresponding sensor element 14 . 15 . 16 . 17 in a detection area of a sensor means 20 arranged. In the neutral position is the corresponding sensor element 14 . 15 . 16 . 17 outside the detection range of the sensor means 20 arranged.

Die Sensorelemente 14, 15, 16, 17 bilden eine radiale Topographie der Nockenelemente 10, 11. Das Sensormittel 20 ist dazu vorgesehen, die Sensorelemente 14, 15, 16, 17 berührungslos zu detektieren. Dabei wird mittels der Sensorelemente 14, 15, 16, 17 in das Sensormittel 20 ein Signal induziert, wobei ein Signalverlauf von einer Struktur der Topografie der Sensorelemente 14, 15, 16, 17 abhängt.The sensor elements 14 . 15 . 16 . 17 form a radial topography of the cam elements 10 . 11 , The sensor means 20 is intended to the sensor elements 14 . 15 . 16 . 17 detect without contact. In this case, by means of the sensor elements 14 . 15 . 16 . 17 in the sensor means 20 induces a signal, wherein a waveform of a structure of the topography of the sensor elements 14 . 15 . 16 . 17 depends.

Das Sensormittel 20 ist in einer radialen Querschnittsebene angeordnet, die die beiden sich axial überschneidenden Nockenelemente 10, 11 aufweist. In der Detektionsschaltstellung sind die Sensorelemente 14, 15, 16, 17 in axialer Richtung ebenfalls in der radialen Querschnittsebene angeordnet. In der Neutralschaltstellung sind die Sensorelemente 14, 15, 16, 17 außerhalb der radialen Querschnittsebene angeordnet.The sensor means 20 is arranged in a radial cross-sectional plane that the two axially overlapping cam elements 10 . 11 having. In the detection switching position are the sensor elements 14 . 15 . 16 . 17 also arranged in the axial direction in the radial cross-sectional plane. In the neutral position, the sensor elements 14 . 15 . 16 . 17 arranged outside the radial cross-sectional plane.

Die Topographie des ersten Sensorelements 14, die Topographie des dritten Sensorelements 16 und die Topographie des vierten Sensorelements 17 sind voneinander unterscheidbar. Die Topografie des zweiten Sensorelements 15 ist gleich wie die Topographie des ersten Sensorelements 14.The topography of the first sensor element 14 , the topography of the third sensor element 16 and the topography of the fourth sensor element 17 are distinguishable from each other. The topography of the second sensor element 15 is the same as the topography of the first sensor element 14 ,

Die Sensorelemente 14, 15, 16, 17 sind als Segmente von Sensorrädern 18, 19 ausgeführt. Das erste Sensorelement 14 und das zweite Sensorelement 15 weisen eine regelmäßige Zahnstruktur auf. Das dritte Sensorelement 16 und das vierte Sensorelement 17 weisen zumindest in einem Teilbereich eine unregelmäßige Zahnstruktur auf. Im Vergleich zu dem ersten Sensorelement 14 ist bei dem dritten Sensorelement 16 ein Zahn weggelassen, wodurch sich eine Zahnlücke ergibt, die im Vergleich zu den restlichen Zahnlücken des Sensorelements 16 verbreitert ist. Bei dem vierten Sensorelement 17 ist im Vergleich zu dem ersten Sensorelement 14 eine Zahnlücke aufgefüllt, wodurch sich ein Zahn ergibt, der im Vergleich zu restlichen Zähnen des Sensorelements 17 verbreitert ist.The sensor elements 14 . 15 . 16 . 17 are as segments of sensor wheels 18 . 19 executed. The first sensor element 14 and the second sensor element 15 have a regular tooth structure. The third sensor element 16 and the fourth sensor element 17 have an irregular tooth structure at least in a partial area. Compared to the first sensor element 14 is at the third sensor element 16 omitted a tooth, which results in a tooth gap, compared to the remaining tooth gaps of the sensor element 16 is widened. In the fourth sensor element 17 is compared to the first sensor element 14 a tooth gap filled, resulting in a tooth, compared to the remaining teeth of the sensor element 17 is widened.

Die Sensorelemente 14, 15, 16, 17 sind in dem Bereich der Nockenelemente 10, 11 angeordnet, in dem die Nockenelemente 10, 11 L-förmig aneinander grenzen. Die Sensorelemente 14, 15, 16, 17 erstrecken sich über einen Winkelbereich von 180 Grad. Sie erstrecken sich über eine gesamte radiale Oberfläche, die die Nockenelemente 14, 15, 16, 17 in diesem Bereich aufweisen. Die Sensorelemente 14, 15, 16, 17 eines Nockenelements 10, 11 sind dabei axial benachbart zueinander angeordnet.The sensor elements 14 . 15 . 16 . 17 are in the area of the cam elements 10 . 11 arranged in which the cam elements 10 . 11 Border L-shaped. The sensor elements 14 . 15 . 16 . 17 extend over an angular range of 180 degrees. They extend over an entire radial surface, the cam elements 14 . 15 . 16 . 17 in this area. The sensor elements 14 . 15 . 16 . 17 a cam element 10 . 11 are arranged axially adjacent to each other.

Ist das erste Nockenelement 10 in die erste Schaltstellung geschaltet, befindet sich das erste Sensorelement 14 in der Detektionsschaltstellung und das dritte Sensorelement 16 in der Neutralschaltstellung. Ist das erste Nockenelement 10 in die zweite Schaltstellung geschaltet, befindet sich das dritte Sensorelement 16 in der Detektionsschaltstellung und das erste Sensorelement 14 in der Neutralschaltstellung.Is the first cam element 10 switched to the first switching position, there is the first sensor element 14 in the detection switch position and the third sensor element 16 in the neutral position. Is the first cam element 10 switched to the second switching position, there is the third sensor element 16 in the detection switch position and the first sensor element 14 in the neutral position.

Ist das zweite Nockenelement 11 in die erste Schaltstellung geschaltet, befindet sich das zweite Sensorelement 15 in der Detektionsschaltstellung und das vierte Sensorelement 17 in der Neutralschaltstellung. Ist das zweite Nockenelement 11 in die zweite Schaltstellung geschaltet, befindet sich das vierte Sensorelement 17 in der Detektionsschaltstellung und das zweite Sensorelement 15 in der Neutralschaltstellung.Is the second cam element 11 switched to the first switching position, there is the second sensor element 15 in the detection switch position and the fourth sensor element 17 in the neutral position. Is the second cam element 11 switched to the second switching position, there is the fourth sensor element 17 in the detection switch position and the second sensor element 15 in the neutral position.

Durch obige Zuordnung sind stets zwei der Sensorelemente 14, 15, 16, 17 zeitgleich in den Detektionsschaltstellungen und zwei der Sensorelemente 14, 15, 16, 17 in den Neutralschaltstellungen angeordnet. Eine Kombination der Sensorelemente 14, 15, 16, 17, die zeitgleich in den Detektionsschaltstellungen angeordnet sind, ist abhängig von den Schaltstellungen der Sensorelemente 10, 11.Through the above assignment are always two of the sensor elements 14 . 15 . 16 . 17 at the same time in the detection switching positions and two of the sensor elements 14 . 15 . 16 . 17 arranged in the neutral switch positions. A combination of the sensor elements 14 . 15 . 16 . 17 which are arranged at the same time in the detection switching positions, is dependent on the switching positions of the sensor elements 10 . 11 ,

Die Sensorelemente 14, 15, 16, 17, die zeitgleich in den Detektionsschaltstellungen angeordnet werden können, sind korrespondierend ausgeführt. Dabei ergänzen sich jeweils die zwei der Sensorelemente 14, 15, 16, 17, die in der Detektionsschaltstellung angeordnet sind, und bilden ein Sensorrad 18, 19, dessen Drehbewegung mittels des Sensormittels 20 detektiert werden kann (vgl. 3 und 4).The sensor elements 14 . 15 . 16 . 17 , which can be arranged at the same time in the detection switching positions, are executed correspondingly. In each case, the two of the sensor elements complement each other 14 . 15 . 16 . 17 which are arranged in the detection switching position, and form a sensor wheel 18 . 19 , whose rotational movement by means of the sensor means 20 can be detected (cf. 3 and 4 ).

Aufgrund der möglichen Kombinationen der Schaltstellung der Nockenelemente 10, 11 und damit der Kombinationen der Detektionsschaltstellungen der Sensorelemente 14, 15, 16, 17 sind mittels der Sensorelemente 14, 15, 16, 17 vier Sensorräder bildbar. Zwei Sensorräder sind in 2 erkennbar, die weiteren erhält man, indem man die Nockenelemente 10, 11 relativ zueinander verschiebt. Jedes Sensorrad 18, 19 weist dabei eine Topographie auf, die von einer Topographie der anderen Sensorräder 18, 19 unterscheidbar ist.Due to the possible combinations of the switching position of the cam elements 10 . 11 and thus the combinations of the detection switching positions of the sensor elements 14 . 15 . 16 . 17 are by means of the sensor elements 14 . 15 . 16 . 17 four sensor wheels can be formed. Two sensor wheels are in 2 Recognizable, the others are obtained by the cam elements 10 . 11 relative to each other. Each sensor wheel 18 . 19 shows a topography that is from a topography of the other sensor wheels 18 . 19 is distinguishable.

Mittels der Sensorräder 18, 19 kann eine Drehbewegung der Nockenelemente 10, 11 detektiert werden, wodurch auch eine Drehlage bzw. eine Phasenlage der Nockenelemente 10, 11 bestimmt werden kann. Um eine Fehleranfälligkeit zu senken, können weitere Parameter zur Bestimmung der Drehbewegung genutzt werden, wie beispielsweise eine Kurbelwellendrehbewegung, bzw. eine Kurbelwellendrehlage. Mittels der Topographie der Sensorräder 18, 19 kann die Schaltstellung der Nockenelemente 10, 11 bestimmt werden.By means of the sensor wheels 18 . 19 can be a rotational movement of the cam elements 10 . 11 be detected, whereby a rotational position or a phase position of the cam elements 10 . 11 can be determined. In order to reduce the susceptibility to errors, further parameters can be used to determine the rotational movement, such as, for example, a crankshaft rotational movement or a crankshaft rotational position. By means of the topography of sensor wheels 18 . 19 can the switching position of the cam elements 10 . 11 be determined.

Claims (12)

Ventiltriebvorrichtung, insbesondere einer Brennkraftmaschine, mit zumindest einem ersten Nockenelement (10) und einem zweiten Nockenelement (11), die mittels einer Schaltkulisse (12) axial verschiebbar sind und die dazu vorgesehen sind, einen schaltbaren Ventiltrieb bereitzustellen, und mit einer Sensoreinheit (13) mit einem ersten Sensorelement (14), das mit dem ersten Nockenelement (10) gekoppelt ist, und mit einem zu dem ersten Sensorelement (14) korrespondierenden zweiten Sensorelement (15), das mit dem zweiten Nockenelement (11) gekoppelt ist.Valve train device, in particular an internal combustion engine, with at least one first cam element ( 10 ) and a second cam element ( 11 ), which by means of a switching gate ( 12 ) are axially displaceable and which are intended to provide a switchable valve train, and with a sensor unit ( 13 ) with a first sensor element ( 14 ) connected to the first cam element ( 10 ) and to the first sensor element ( 14 ) corresponding second sensor element ( 15 ) connected to the second cam element ( 11 ) is coupled. Ventiltriebvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (13) zumindest ein drittes Sensorelement (16, 17) aufweist, das mit zumindest einem der Nockenelemente (10, 11) gekoppelt ist.Valve train device according to claim 1, characterized in that the sensor unit ( 13 ) at least a third sensor element ( 16 . 17 ), which is connected to at least one of the cam elements ( 10 . 11 ) is coupled. Ventiltriebvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Sensorelement (16, 17) korrespondierend zu dem ersten und/oder dem zweiten Nockenelement (10, 11) ausgeführt ist.Valve drive device according to claim 2, characterized in that the third sensor element ( 16 . 17 ) corresponding to the first and / or the second cam element ( 10 . 11 ) is executed. Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Sensorelemente (14, 15, 16, 17) axial verschiebbar ist.Valve drive device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the sensor elements ( 14 . 15 . 16 . 17 ) is axially displaceable. Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Sensorelemente (14, 15, 16, 17) eine Detektionsschaltstellung und eine Neutralschaltstellung aufweist.Valve drive device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the sensor elements ( 14 . 15 . 16 . 17 ) a detection switch position and a new one has tralschaltstellung. Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei der Sensorelemente (14, 15, 16, 17) dazu vorgesehen sind, zeitgleich in einer Detektionsschaltstellung angeordnet zu werden.Valve drive device according to one of the preceding claims, characterized in that at least two of the sensor elements ( 14 . 15 . 16 . 17 ) are arranged to be arranged at the same time in a detection switching position. Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Betriebsmodus zumindest zwei der Sensorelemente (14, 15, 16, 17) dazu vorgesehen sind, in einer gemeinsamen radialen Querschnittsebene angeordnet zu werden.Valve drive device according to one of the preceding claims, characterized in that in at least one operating mode at least two of the sensor elements ( 14 . 15 . 16 . 17 ) are arranged to be arranged in a common radial cross-sectional plane. Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Sensorelemente (14, 15, 16, 17) zumindest teilweise ringsegmentförmig ausgebildet ist.Valve drive device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the sensor elements ( 14 . 15 . 16 . 17 ) Is at least partially formed ring segment. Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelemente (14, 15, 16, 17) dazu vorgesehen sind, zumindest zwei voneinander unterscheidbare Sensorräder (18, 19) zu bilden.Valve drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor elements ( 14 . 15 . 16 . 17 ) are provided to at least two distinguishable sensor wheels ( 18 . 19 ) to build. Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei der Sensorelemente (14, 15, 16, 17) eine unterscheidbare Topographie aufweisen.Valve drive device according to one of the preceding claims, characterized in that at least two of the sensor elements ( 14 . 15 . 16 . 17 ) have a distinguishable topography. Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (13) ein Sensormittel (20) aufweist, das für eine Auswertung der Sensorelemente (14, 15, 16, 17) vorgesehen ist.Valve drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit ( 13 ) a sensor means ( 20 ), which is used for an evaluation of the sensor elements ( 14 . 15 . 16 . 17 ) is provided. Ventiltriebvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormittel (20) für eine berührungslose Auswertung vorgesehen ist.Valve train device according to claim 11, characterized in that the sensor means ( 20 ) is provided for a contactless evaluation.
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