DE102009002843A1

DE102009002843A1 - Device for variable stroke control of valve, particularly gas exchange valve of internal combustion engine, has rotatably supported, drivable shaft, which carries work cam for valve actuation

Info

Publication number: DE102009002843A1
Application number: DE200910002843
Authority: DE
Inventors: Michael Baeuerle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-05-06
Filing date: 2009-05-06
Publication date: 2010-11-11

Abstract

The device has a rotatably supported, drivable shaft, which carries a work cam (13) for the valve actuation. The work cam sits freely rotatable on the shaft and transferable in oscillation by an eccentric arrangement. Two eccentrics are arranged on the shaft on both sides of the work cam rotatably incorporated in bearing housings. A coupling pin (20) is pivotably fixed on the bearing housings and coupled with the work cam over a pin-slot connection.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur variablen Hubsteuerung eines Ventils, insbesondere eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention is based on a device for variable stroke control a valve, in particular a gas exchange valve of an internal combustion engine, according to the preamble of claim 1.

Bei einer bekannten variablen Ventilsteuerung für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine ( DE 35 19 319 A1 ) ist die erste Welle eine sog. Nockenwelle mit einem darauf translatorisch und rotatorisch unverschiebbar befestigten Arbeitsnocken, dessen Arbeitskurve an dem einen Hebelarm eines zweiarmigen Kipphebels anliegt, wobei der andere Hebelarm des Kipphebels auf einen Tassenstößel des Ventils wirkt. Der Kipphebel ist auf einem an einer Kurbel befestigten Kurbelzapfen gelagert, auf dem auch eine Rolle sitzt. Mit der Rolle wirkt ein auf einer zweiten Welle, der sog. Steuernockenwelle, befestigter Steuernocken in der Weise zusammen, dass durch Veränderung der Drehlage der Steuernockenwellen über Steuernocken und Rolle der Lagerzapfen der Kurbel, und damit die Lagerstelle des Kipphebels, so verschoben wird, dass der von dem Kipphebel erzeugte Hub des Ventils sich verändert. Hubnockenwelle und Steuernockenwelle werden von der Kurbelwelle synchron angetrieben, wozu beispielsweise Zahnriementriebe verwendet werden. Die Änderung der relativen Drehlage der Steuernockenwelle zur Hubnockenwelle wird mittels einer Verstellvorrichtung vorgenommen, die auf einem Dreiecksträger gelagerte Spannrollen aufweist, von denen eine Spannrolle am Lasttrumm und die andere Spannrolle am Lostrumm des zwischen Kurbelwelle und Steuernockenwelle gespannten Zahnriemens anliegt. Der Dreiecksträger ist um die Achse der Kurbelwelle verschwenkbar. Wird er verschwenkt, so wird der Lasttrumm vergrößert und der Leertrumm verkleinert, wodurch die Phasenlage der Steuernockenwelle zur Kurbelwelle und also auch zu der von der Kurbelwelle angetriebenen Hubnockenwelle geändert wird.In a known variable valve control for a reciprocating internal combustion engine ( DE 35 19 319 A1 ) is the first wave a so-called. Camshaft with a translationally and rotatably immovably fixed thereto working cam whose working curve is applied to the one lever arm of a two-armed rocker arm, wherein the other lever arm of the rocker arm acts on a tappet of the valve. The rocker arm is mounted on a crank pin attached to a crank, on which also sits a roller. With the role acting on a second shaft, the so-called. Control cam shaft, control cam cooperates in such a way that by changing the rotational position of the camshaft control cam and roller of the bearing pin of the crank, and thus the bearing point of the rocker arm is moved so that the lift generated by the rocker arm of the valve changes. Hub camshaft and camshaft control are synchronously driven by the crankshaft, including, for example, used toothed belt drives. The change in the relative rotational position of the camshaft to the camshaft cam is carried out by means of an adjustment, which has mounted on a triangular support idlers, of which a tension roller on Lasttrumm and the other tensioner on Lostrumm the tensioned between the crankshaft and camshaft timing belt. The triangle carrier is pivotable about the axis of the crankshaft. If it is pivoted, the load drumming is increased and the empty strand reduced, whereby the phase angle of the camshaft to the crankshaft and thus also to the driven by the crankshaft lift camshaft is changed.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil einer technisch einfachen und fertigungstechnisch kostengünstigen Realisierung der variablen Hubsteuerung eines Ventils mit geringem Bauraumbedarf. Da nur eine einzige Wellenebene vorhanden ist, ergibt sich eine verringerte Anzahl von einzuhaltenden Toleranzen. In der Vorrichtung sind nur relativ einfache Baukomponente eingesetzt, die nur anspruchslose Montageprozesse benötigen. Die Vorrichtung eignet sich auch zur Nachrüstung bei konventionellen Konstruktionen der Zylinderköpfe in Brennkraftmaschinen. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lässt sich der Ventilhub kontinuierlich bis zum Nullhub einstellen und somit auch eine Zylinderabschaltung herbeiführen. Hierbei ist es ausreichend, zur Änderung der relativen Drehlage der beiden Wellen eine Verdrehung nur an einer der beiden Wellen vorzunehmen. Werden Stellmittel zum Verdrehen beider Wellen eingesetzt, so kann zusätzlich die Phasenlage jeder Welle gegenüber der sie antreibenden Kurbelwelle beeinflusst werden.The inventive device with the features of claim 1 has the advantage of a technically simple and manufacturing technology cost-effective realization of the variable stroke control of a Valve with low space requirement. Because only a single wave plane is present results in a reduced number of to be complied with Tolerances. In the device are relatively simple construction component used, which require only undemanding assembly processes. The device is also suitable for retrofitting in conventional Constructions of the cylinder heads in internal combustion engines. With the device according to the invention leaves the valve lift is continuously set to zero stroke and thus bring about a cylinder shutdown. in this connection it is sufficient to change the relative rotational position the two waves twisting only one of the two waves make. If adjusting means are used to twist both shafts, In addition, the phase position of each wave can be compared the driving crankshaft are influenced.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Vorrichtung möglich.By the measures listed in the further claims are advantageous developments and improvements in the claim 1 specified device possible.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sitzt auf den beiden Endabschnitten des Koppelstifts jeweils verschiebbar eine Kugel, die in einem am Lagergehäuse befestigten Käfig gefangen ist, wobei der Käfig diametral zum Stützlager am Lagergehäuse angeordnet ist. Durch diese konstruktive Maßnahme wird eine fertigungstechnisch einfache, bewegliche Anbindung des Koppelstiftes an die beiden Lagergehäuse erzielt.According to one advantageous embodiment of the invention sits on the both end portions of the coupling pin slidably one Ball in a cage attached to the bearing housing is trapped, with the cage diametrically to the support bearing is arranged on the bearing housing. Through this constructive Measure becomes a production-technically simple, mobile Connection of the coupling pin to the two bearing housings achieved.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zur Herstellung der Stift-Schlitz-Verbindung zwischen Arbeitsnocken und Koppelstift in dem Arbeitsnocken eine Radialnut angeordnet und auf dem Koppelstift eine Gleitkugel befestigt, vorzugsweise aufgepresst, die in der Radialnut geführt ist. Bevorzugt weisen die beiden Exzenter einen gleichen Axialabstand vom Arbeitsnocken auf, so dass die Gleitkugel mittig auf dem Koppelstift angeordnet ist.According to one advantageous embodiment of the invention is for the production the pin-slot connection between working cam and coupling pin arranged in the working cam a radial groove and on the coupling pin attached a sliding ball, preferably pressed, in the Radialnut is guided. Preferably, the two eccentrics an equal axial distance from the working cam, so that the sliding ball is arranged centrally on the coupling pin.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weisen die Exzenter ein gleiches Profil auf und sind so auf den beiden Wellen festgelegt, dass sie in einer als 0°-Grundstellung definierten, relativen Drehlage der beiden Wellen kongruent zueinander ausgerichtet sind. Bei rotierenden Wellen bewegt sich die Gleitkugel auf einem Kreis, dessen Radius durch die Exzentrizität der Exzenter festgelegt ist und bewirkt am Arbeitsnocken einen maximalen Hub. Werden aus dieser 0°-Grundstellung der beiden Wellen die Wellen um 180° gegeneinander verdreht, so führt der Koppelstift eine reine Taumelbewegung mit zentralem Drehpunkt in der Gleitkugel aus. Die Gleitkugel bewegt sich nicht und übt keinerlei Kraft auf den Arbeitsnocken aus, so dass dieser keinen Hub ausführt. Bei einem Drehwinkel- oder Phasenversatz der beiden Wellen zueinander der größer als 0° und kleiner als 180° ist, ergibt sich eine Kombination der beschriebenen Bewegungsformen mit partieller Auslenkung des Arbeitsnockens, wobei die Auslenkung des Arbeitsnockens mit zunehmendem Phasenversatz kleiner wird.According to one advantageous embodiment of the invention, the Eccentric on the same profile and are so on the two waves specified that they are defined in a 0 ° basic relative rotational position of the two waves aligned congruent to each other are. With rotating shafts, the sliding ball moves on one Circle whose radius is determined by the eccentricity of the eccentric is fixed and causes the working cam a maximum stroke. Become from this 0 ° basic position of the two waves the Waves rotated by 180 ° to each other, so leads the coupling pin a pure tumbling motion with central pivot point in the sliding ball. The sliding ball does not move and exercises no force on the working cam, so that this no lift performs. At a rotation angle or phase offset of two waves to each other greater than 0 ° and is less than 180 °, results in a combination of described movement forms with partial deflection of the working cam, wherein the deflection of the working cam with increasing phase shift gets smaller.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der erste Exzenter mit der ersten Welle kraftschlüssig und der frei drehbar auf der ersten Welle sitzende zweite Exzenter mit der zweiten Welle durch einen Querstift verbunden. Der Querstift ist durch eine in Umfangsrichtung sich erstreckende Aussparung in der ersten Welle hindurchgeführt. Um einen Phasenversatz der beiden Wellen um maximal 180° zu ermöglichen, erstreckt sich die Aussparung über einen Umfangswinkel von maximal 180°, wobei in der 0°-Grundstellung der beiden Wellen. also bei zueinander kongruenter Ausrichtung der ein gleiches Profil aufweisenden Exzenter, der Quersteg an der einen der in Axialrichtung sich erstreckenden Begrenzungskanten der in Umfangsrichtung verlaufenden Aussparung anliegt.According to an advantageous embodiment of the invention, the first eccentric with the first Non-positively connected shaft and the freely rotatably mounted on the first shaft second eccentric with the second shaft connected by a transverse pin. The transverse pin is passed through a circumferentially extending recess in the first shaft. In order to allow a phase offset of the two shafts by a maximum of 180 °, the recess extends over a circumferential angle of a maximum of 180 °, wherein in the 0 ° basic position of the two shafts. Thus, with mutually congruent orientation of the same profile having eccentric, the crosspiece rests against the one of the axially extending boundary edges of the circumferentially extending recess.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen in schematisierter Darstellung:The The invention is based on an embodiment shown in the drawings explained in more detail in the following description. In a schematic representation:

1 einen Schnitt längs der Linie I-I in 2 einer Vorrichtung zur variablen Hubsteuerung eines Ventils mit zwei konzentrisch angeordneten Wellen, 1 a section along the line II in 2 a device for the variable stroke control of a valve with two concentrically arranged shafts,

2 einen Schnitt längs der Linie II-II in 1 bei entfernten Wellen, 2 a section along the line II-II in 1 at distant waves,

3 einen Schnitt längs der Linie III-III in 1 bei entfernten Wellen, 3 a section along the line III-III in 1 at distant waves,

4 eine gleiche Darstellung wie in 1 mit um 180° gegeneinander verdrehten Wellen. 4 a same representation as in 1 with 180 ° rotated against each other waves.

Die in 1 im Schnitt dargestellte Vorrichtung zur variablen Hubsteuerung eines Ventils findet bevorzugt Einsatz in Brennkraftmaschinen zur variablen Hubsteuerung eines der Gaswechselventile im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, vornehmlich der Einlassventile. Die variable Hubsteuerung eines Auslassventils ist mit dieser Vorrichtung ebenfalls möglich.In the 1 In section shown device for variable stroke control of a valve is preferably used in internal combustion engines for variable stroke control of the gas exchange valves in the cylinder head of an internal combustion engine, especially the intake valves. The variable stroke control of an exhaust valve is also possible with this device.

Die Vorrichtung weist eine drehbar gelagerte erste Welle 11 und eine dazu koaxiale zweite Welle 12 auf, die in der ersten Welle 11 gleitgelagert ist. Anstelle der Gleitlagerung können auch Drehlager, z. B. Walzen- oder Nadellager, eingesetzt werden. Beide Wellen 11, 12 sind synchron, d. h. mit gleicher Drehzahl, antreibbar. Auf der ersten Welle 11 sitzt frei drehbar ein Arbeitsnocken 13 zur Ventilbetätigung, der auf einen schematisiert angedeuteten Tassenstößel 14, vorzugsweise mit hydraulischem Ventilspielausgleich, wirkt. Der Arbeitsnocken 13 ist bei drehenden Wellen 11, 12 mittels einer Exzenteranordnung 15 in Oszillation versetzbar, die in eine Hubbewegung des Tassenstößels 14 umgesetzt wird. Hierzu weist die Exzenteranordnung 15 zwei beiderseits des Arbeitsnockens 13 auf der ersten Welle 11 angeordnete Exzenter 16, 17, die jeweils in einem Lagergehäuse 18 bzw. 19 drehbar aufgenommen sind, und einen an den Lagergehäusen 18, 19 schwenkbeweglich festgelegten Koppelstift 20 auf, der mit dem Arbeitsnocken 13 über eine Stift-Schlitz-Verbindung gekoppelt ist. Die beiden Exzenter 16, 17 sind vorzugsweise in einem gleichen Abstand von dem Arbeitsnocken 13 angeordnet, wobei der erste Exzenter 16 kraftschlüssig auf der ersten Welle 11 befestigt ist und der zweite Exzenter 17 lose, also frei drehbar, auf der ersten Welle 11 sitzt und fest mit der zweiten Welle 12 verbunden ist. Im Ausführungsbeispiel ist die feste Verbindung zwischen dem zweiten Exzenter 17 und der zweiten Welle 12 durch einen Quersteg 21 hergestellt, der durch eine in Umfangsrichtung sich erstreckende Aussparung 22 in der ersten Welle 11 hindurchgeführt ist. Jedes der beiden Lagergehäuse 18, 19 ist an einem Stützlager 23 bzw. 24 verschiebbar gehalten. Zur schwenkbeweglichen Festlegung des Koppelstifts 20 an den Lagergehäusen 18, 19 sitzt auf den Endabschnitten des Koppelstiftes 20 jeweils eine Kugel 25, 26, die auf dem Koppelstift 20 verschiebbar und in einem am Lagergehäuse 18 bzw. 19 befestigten Käfig 27 bzw. 28 gefangen ist. Der Käfig 27 bzw. 28 ist dabei diametral zum jeweiligen Stützlager 23 bzw. 24 am Lagergehäuse 18 bzw. 19 angeordnet. Die Stift-Schlitz-Verbindung zwischen Koppelstift 20 und Arbeitsnocken 13 ist dadurch realisiert, dass in den Arbeitsnocken 13 eine Radialnut 29 (2) eingebracht und auf dem Koppelstift 20 eine Gleitkugel 30 befestigt, z. B. aufgepresst, ist, die an den Nutwänden der Radialnut 29 gleitend geführt ist. Da die beiden Exzenter 16, 17, die vorzugsweise ein gleiches Profil aufweisen, im gleichen Abstand von dem Arbeitsnocken 13 auf der ersten Welle 11 angeordnet sind, sitzt die Gleitkugel 30 mittig auf dem Koppelstift 20.The device has a rotatably mounted first shaft 11 and a coaxial second wave 12 on that in the first wave 11 is slidably mounted. Instead of sliding bearing and pivot bearing, z. B. roller or needle roller bearings are used. Both waves 11 . 12 are synchronous, ie with the same speed, drivable. On the first wave 11 sits freely rotatable a working cam 13 for valve actuation, which refers to a schematically indicated tappet 14 , preferably with hydraulic valve clearance compensation acts. The working cam 13 is with rotating waves 11 . 12 by means of an eccentric arrangement 15 displaceable in oscillation, which is in a lifting movement of the bucket tappet 14 is implemented. For this purpose, the eccentric arrangement 15 two on either side of the working cam 13 on the first wave 11 arranged eccentric 16 . 17 , each in a bearing housing 18 respectively. 19 are rotatably received, and one on the bearing housings 18 . 19 pivotally fixed coupling pin 20 on that with the working cam 13 coupled via a pin-and-slot connection. The two eccentrics 16 . 17 are preferably at an equal distance from the working cam 13 arranged, with the first eccentric 16 non-positively on the first shaft 11 is attached and the second eccentric 17 loose, so freely rotatable, on the first shaft 11 sits tight with the second wave 12 connected is. In the embodiment, the fixed connection between the second eccentric 17 and the second wave 12 through a crossbar 21 made by a circumferentially extending recess 22 in the first wave 11 passed through. Each of the two bearing housings 18 . 19 is at a support camp 23 respectively. 24 held displaceable. For pivotally fixing the coupling pin 20 on the bearing housings 18 . 19 sits on the end sections of the coupling pin 20 one ball each 25 . 26 on the coupling pin 20 slidable and in one on the bearing housing 18 respectively. 19 attached cage 27 respectively. 28 is caught. The cage 27 respectively. 28 is diametrically opposed to the respective support bearing 23 respectively. 24 on the bearing housing 18 respectively. 19 arranged. The pin-slot connection between coupling pin 20 and working cams 13 is realized by that in the working cam 13 a radial groove 29 ( 2 ) and on the coupling pin 20 a sliding ball 30 attached, z. B. is pressed, which is on the groove walls of the radial groove 29 is guided in a sliding manner. Because the two eccentrics 16 . 17 , which preferably have a same profile, at the same distance from the working cam 13 on the first wave 11 are arranged, the sliding ball sits 30 in the middle of the coupling pin 20 ,

Zum synchronen Antreiben der beiden Wellen 11, 12 ist der ersten Welle 11 ein Antriebsrad 31 und der zweiten Welle 12 ein gleiches Antriebsrad 32 zugeordnet. Beide Antriebsräder 31, 32 besitzen eine Antriebsverbindung zu einer Kurbelwelle 33 der Brennkraftmaschine, die in 1 nur angedeutet dargestellt ist. Die Antriebsverbindung erfolgt beispielsweise durch einen Zahnriemen 34 bzw. 35, der über das Antriebsrad 31 bzw. 32 und ein entsprechendes Abtriebsrad 36 bzw. 37 auf der Kurbelwelle 33 geführt ist. Anstelle eines Zahnriemens kann auch eine Kette eingesetzt sein. Zwischen jedem Antriebsrad 31 bzw. 32 und der zugeordneten ersten Welle 11 bzw. zweiten Welle 12 sind Stellmittel vorhanden, die eine Änderung der Drehlage der ersten Welle 11 gegenüber dem Antriebsrad 31 bzw. der zweiten Welle 12 gegenüber dem Antriebsrad 32 ermöglichen. Zur Realisierung solcher Stellmittel kann beispielsweise ein Nockenwellenversteller eingesetzt werden, wie er in der DE 10 2005 053 119 A1 beschrieben ist. Ein solcher Nockenwellenversteller umfasst ein zwischen Antriebsrad und Welle angeordnetes Stellgetriebe und einen Elektromotor, der drehbar auf der Welle abgestützt ist. Für bestimmte Anwendungsfälle ist es ausreichend nur an einer der beiden Wellen 11, 12 solche Stellmittel vorzusehen.For synchronous driving of the two shafts 11 . 12 is the first wave 11 a drive wheel 31 and the second wave 12 a same drive wheel 32 assigned. Both drive wheels 31 . 32 have a drive connection to a crankshaft 33 the internal combustion engine, which in 1 only indicated is shown. The drive connection is made for example by a toothed belt 34 respectively. 35 that's about the drive wheel 31 respectively. 32 and a corresponding output gear 36 respectively. 37 on the crankshaft 33 is guided. Instead of a toothed belt, a chain can also be used. Between each drive wheel 31 respectively. 32 and the associated first shaft 11 or second wave 12 are adjusting means present, which is a change in the rotational position of the first shaft 11 opposite the drive wheel 31 or the second wave 12 opposite the drive wheel 32 enable. To implement such adjusting means, for example, a camshaft adjuster can be used, as in the DE 10 2005 053 119 A1 is described. Such a camshaft adjuster comprises a zwi rule drive gear and shaft arranged actuating gear and an electric motor which is rotatably supported on the shaft. For certain applications, it is sufficient only on one of the two shafts 11 . 12 to provide such adjusting means.

In der Exzenteranordnung 15 ist eine 0°-Grundstellung der Wellen 11, 12 definiert, in der die beiden mit den Wellen 11, 12 verbundenen Exzenter 16, 17 kongruent zueinander ausgerichtet sind, wie dies in 1 dargestellt ist. In dieser 0°-Gundstellung der beiden Wellen 11, 12 liegt vorzugsweise der den zweiten Exzenter 17 mit der zweiten Welle 12 verbindende Querstift 21 an der einen axialen Begrenzungskante der Aussparung 22 in der ersten Welle 11 an. In dieser Stellung der Exzenteranordnung 15 führt der Koppelstift 20 bei synchroner Rotation der beiden Wellen 11, 12 eine walzenförmige Bewegung aus, wie sie in 1, links unten, zur Verdeutlichung skizziert ist. In dieser Skizze sind vier Positionen der beiden auf dem Koppelstift 20 sitzenden Kugeln 25, 26 dargestellt und mit 1, 2, 3 und 4 bezeichnet. Durch die walzenförmige Bewegung des Koppelstifts 20 bewegt sich die Gleitkugel 30 auf einem Kreis, dessen Radius durch die Exzentrizität e (3) der beiden Exzenter 16, 17 bestimmt ist. Die Kreisbewegung der Gleitkugel 30 führt zu einer oszillierenden Bewegung des lose auf der ersten Welle 11 sitzenden Arbeitsnockens 13, die einen maximalen Hub, dem sog. Vollhub, des Tassenstößels 14 bewirkt, wie dies bei Volllast der Brennkraftmaschine gewünscht ist.In the eccentric arrangement 15 is a 0 ° base of the waves 11 . 12 defines the two with the waves 11 . 12 connected eccentric 16 . 17 are aligned congruent to each other, as in 1 is shown. In this 0 ° creation of the two waves 11 . 12 is preferably the second eccentric 17 with the second wave 12 connecting cross pin 21 at the one axial boundary edge of the recess 22 in the first wave 11 at. In this position of the eccentric arrangement 15 leads the coupling pin 20 with synchronous rotation of the two shafts 11 . 12 a roller-shaped movement, as in 1 , bottom left, outlined for clarity. In this sketch are four positions of the two on the coupling pin 20 sitting balls 25 . 26 represented and designated 1, 2, 3 and 4. Due to the cylindrical movement of the coupling pin 20 the sliding ball moves 30 on a circle whose radius is defined by the eccentricity e ( 3 ) of the two eccentrics 16 . 17 is determined. The circular movement of the sliding ball 30 leads to an oscillating movement of the loose on the first shaft 11 sitting working cam 13 , the maximum stroke, the so-called full stroke of the bucket tappet 14 causes, as is desired at full load of the internal combustion engine.

Durch Verdrehen der relativen Drehlage der beiden Wellen 11, 12 kann dieser so über den Arbeitsnocken 13 herbeigeführte Hub des Tassenstößels 14 bis auf Null reduziert werden. In 4 ist die Exzenteranordnung 15 skizziert, bei welcher die relative Dreh- oder Phaselage der beiden Wellen 11, 12 180° beträgt. Diese Verdrehung der beiden Wellen 11, 12 kann bei den hier eingesetzten bekannten Nockenwellenverstellern für jede Welle 11 bzw. 12 durch Einschalten der Elektromotoren in den Nockenwellenverstellern herbeigeführt werden, wodurch die Wellen 11, 12 um einen bestimmten Umfangswinkel gedreht werden. Die Drehlage der beiden Wellen 11, 12 wird beibehalten, wenn der Elektromotor wieder stromlos geschaltet wird. In 4 links unten ist wiederum das Bewegungsverhalten des Koppelstifts 20 bei dem beschriebenen Phasenversatz der beiden Wellen 11, 12 zueinander um 180° skizziert. Die beiden Kugeln 25, 26 führen wiederum eine Kreisbewegung aus, wobei jeweils wiederum die vier Positionen 1, 2, 3, 4 der Kugel 25 und die vier um 180° versetzten Positionen 1, 2, 3, 4 der Kugel 26 dargestellt sind. Der mit den beiden Kugeln 25, 26 verbundene Koppelstift 20 erfährt dadurch eine Taumelbewegung mit zentralem Drehpunkt in der Gleitkugel 30, so dass letztere ihre Position nicht verändert. Somit wird der Arbeitsnocken 13 nicht angetrieben und kein Hub am Tassenstößel 14 erzeugt.By turning the relative rotational position of the two shafts 11 . 12 This can be so over the working cam 13 induced stroke of the bucket tappet 14 be reduced to zero. In 4 is the eccentric arrangement 15 outlines the relative rotational or phase position of the two waves 11 . 12 180 °. This twist of the two waves 11 . 12 can with the known camshaft adjusters used here for each shaft 11 respectively. 12 be brought about by switching on the electric motors in the camshaft adjusters, whereby the waves 11 . 12 be rotated by a certain circumferential angle. The rotational position of the two waves 11 . 12 is maintained when the electric motor is de-energized again. In 4 bottom left is in turn the movement behavior of the coupling pin 20 at the described phase offset of the two waves 11 . 12 outlined by 180 ° to each other. The two balls 25 . 26 in turn perform a circular motion, in turn, each of the four positions 1, 2, 3, 4 of the ball 25 and the four offset by 180 ° positions 1, 2, 3, 4 of the ball 26 are shown. The one with the two balls 25 . 26 connected coupling pin 20 learns by a tumbling motion with a central pivot point in the sliding ball 30 so that the latter does not change her position. Thus, the working cam 13 not driven and no stroke on the bucket tappet 14 generated.

Dieser Nullhub des Ventils führt zu einer Zylinderabschaltung der Brennkraftmaschine.This Zero stroke of the valve leads to a cylinder deactivation the internal combustion engine.

Ist der Phasenversatz der beiden Wellen 11, 12 größer 0° und kleiner 180° so führt der Koppelstift 20 eine entsprechende Kombination der beiden beschriebenen Bewegungsformen aus. Dadurch erfolgt eine partielle Auslenkung des Arbeitsnockens 15, was zu einem reduzierten Hub, dem sog. Teilhub, des Ventilstößels 14 führt, der bei Leerlauf und Teillast gewünscht wird. Je größer der Phasenversatz der beiden Wellen 11, 12 wird, desto kleiner wird die partielle Auslenkung des Arbeitsnockens 15 und der Teilhub des Tassenstößels 14.Is the phase offset of the two waves 11 . 12 greater than 0 ° and less than 180 ° so leads the coupling pin 20 a corresponding combination of the two described forms of movement. This results in a partial deflection of the working cam 15 , resulting in a reduced stroke, the so-called partial stroke of the valve lifter 14 leads, which is desired at idle and part load. The greater the phase offset of the two waves 11 . 12 the smaller the partial deflection of the working cam becomes 15 and the partial stroke of the bucket tappet 14 ,

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 3519319 A1 [0002]
- DE 102005053119 A1 [0016]

Claims

Device for variable stroke control of a valve, in particular of a gas exchange valve of an internal combustion engine, with a rotatably mounted, drivable first shaft ( 11 ), which has a working cam ( 13 ) for valve actuation, characterized in that the working cam ( 13 ) freely rotatable on the first shaft ( 11 ) and by means of an eccentric arrangement ( 15 ) is displaceable in oscillation, the two on both sides of the working cam ( 13 ) on the first wave ( 11 ), in each case a bearing housing ( 18 . 19 ) rotatably received eccentric ( 16 . 17 ) and one on the bearing housings ( 18 . 19 ) and with the working cam ( 13 ) coupled via a pin-slot connection coupling pin ( 20 ), that of the two eccentrics ( 16 . 17 ) the first eccentric ( 16 ) and the second eccentric ( 17 ) loose on the first shaft ( 11 ) and the second eccentric ( 17 ) with one in the first wave ( 11 ) coaxially arranged and with this synchronously rotating second shaft ( 12 ), that each bearing housing ( 18 . 19 ) in a support bearing ( 23 . 24 ) is held displaceably and that at least one of the two shafts ( 11 . 12 ) Adjusting means for changing the relative rotational position of the two shafts ( 11 . 12 ) are assigned to each other.

Apparatus according to claim 1, characterized in that on the end portions of the coupling pin ( 20 ) one ball each ( 25 . 26 ) slidably seated in a bearing housing ( 18 . 19 ) trained cage ( 27 . 28 ) is caught.

Device according to claim 2, characterized in that the cage ( 27 . 28 ) diametrically to the support bearing ( 23 . 24 ) on the bearing housing ( 18 . 19 ) is arranged.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pin-slot connection a in the working cam ( 13 ) angeordne te radial groove ( 29 ) and one in the radial groove ( 29 ) guided sliding ball ( 30 ), which on the coupling pin ( 20 ), preferably pressed, is.

Device according to claim 4, characterized in that the two eccentrics ( 16 . 17 ) an equal axial distance from the working cam ( 13 ) and that the sliding ball ( 30 ) in the middle of the coupling pin ( 20 ) is arranged.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first eccentric ( 16 ) with the first wave ( 11 ) non-positively and the second eccentric ( 17 ) with the second wave ( 12 ) via a transverse pin ( 21 ) connected by a circumferentially extending recess ( 22 ) in the first wave ( 11 ) is passed.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the two eccentrics ( 16 . 17 ) have the same profile.

Apparatus according to claim 7, characterized in that a relative rotational position of the two shafts ( 11 . 12 ) to each other, in which the two eccentrics ( 16 . 17 ) are congruent with each other, as 0 ° basic position with maximum stroke of the working cam ( 13 ) is defined.

Apparatus according to claim 8, characterized in that the recess ( 22 ) so in the first wave ( 11 ) is arranged that in the 0 ° basic position of the two shafts ( 11 . 12 ) the cross pin ( 21 ) at the one boundary edge of the recess ( 22 ) is present.

Device according to claim 9, characterized in that the recess ( 22 ) extends over a circumferential angle of a maximum of 180 °.

Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that each of the two shafts ( 11 . 12 ) with a drive wheel ( 31 . 32 ) is coupled, that the drive wheels ( 31 . 32 ) of a crankshaft ( 33 ) of the internal combustion engine are driven and that the adjusting means for varying the relative rotational position of the two shafts ( 11 . 12 ) between at least one drive wheel ( 31 . 32 ) and the shaft associated therewith ( 11 . 12 ) are arranged.

Apparatus according to claim 11, characterized in that the adjusting means comprise at least one known camshaft adjuster between one of the drive wheels ( 31 . 32 ) and the shaft associated therewith ( 11 . 12 ) is arranged.

Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the second shaft ( 12 ) in the first wave ( 11 ) is slidably mounted or rotatably mounted.

Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the eccentric ( 16 . 17 ) in the bearing housings ( 18 . 19 ) are slidably or rotatably mounted.