DE102010012470A1

DE102010012470A1 - Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102010012470A1
Application number: DE102010012470A
Authority: DE
Inventors: Andreas Nendel
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-03-24
Filing date: 2010-03-24
Publication date: 2011-09-29

Abstract

Vorgeschlagen ist ein hubvariabler Ventiltrieb (1) einer Brennkraftmaschine, umfassend ein zwischen Axialpositionen verschiebbar angeordnetes Nockenstück (4) mit einer Axialkulisse (9) und eine Stellvorrichtung (11) mit einem in die Axialkulisse einkoppelbaren Betätigungselement (10) zum Verschieben des Nockenstücks sowie eine Detektionsvorrichtung (13) zum Detektieren der Axialposition des Nockenstücks. Die Detektionsvorrichtung soll in einem elektrischen Stromkreis (15) angeordnet sein, der über das Nockenstück und das Betätigungselement verläuft, wobei der Umfang des Nockenstücks im Bereich der Axialkulisse mit Mitteln zur Erzeugung eines sich mit der Drehposition des Nockenstücks verändernden Stromsignals im Stromkreis versehen ist, die sich mit der Drehung des Nockenstücks ausbildenden Stromsignalverläufe in jeder der Axialpositionen des Nockenstücks voneinander verschieden sind und die Detektionsvorrichtung dazu eingerichtet ist, die Stromsignale auszuwerten und jedem der Stromsignalverläufe die zugehörige momentane Axialposition des Nockenstücks zuzuordnen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, umfassend eine Nockenwelle mit einer Trägerwelle und einem darauf drehfest und zwischen Axialpositionen verschiebbar angeordneten Nockenstück, das eine Nockengruppe unmittelbar benachbarter Nocken mit unterschiedlichen Erhebungen zur hubvariablen Betätigung eines Gaswechselventils und eine Axialkulisse aufweist, und eine Stellvorrichtung mit einem in die Axialkulisse radial einkoppelbaren Betätigungselement zum axialen Verschieben des Nockenstücks sowie eine Detektionsvorrichtung zum Detektieren der Axialposition des Nockenstücks mittels einer elektrischen Kenngröße.
Hintergrund der Erfindung
Im Gegensatz zu Ventiltrieben mit schaltbaren Nockenfolgern, die in Abhängigkeit ihres Schaltzustands die Übertragung von Nockenhüben auf Gaswechselventile variieren, basiert die Ventiltriebsvariabilität bei dem vorliegenden Ventiltrieb auf axial verlagerbaren Nockenstücken, deren unterschiedliche Nockenerhebungen – je nach Axialposition des Nockenstücks – selektiv mit einem starren Nockenfolger in Eingriff sind. Das diesbezügliche Funktionsprinzip geht detailliert aus der EP 0 798 451 B1 hervor.
Um den Verschiebevorgang des Nockenstücks von einer ersten in eine zweite Axialposition zu überwachen, ist es im Stand der Technik bereits vorgeschlagen, die Stellvorrichtung nicht nur als Aktuator in Form des in die Axialkulisse einkoppelnden Betätigungselements sondern auch als Detektor für den Bewegungszustand des Betätigungselements auszubilden. In den als gattungsgemäß betrachteten Druckschriften DE 10 2006 035 225 A1 und DE 10 2008 024 086 A1 ist jeweils eine Stellvorrichtung offenbart, deren Wirkprinzip auf dem Zusammenspiel einer stationären Magnetspule und einem am Betätigungselement befestigten Permanentmagnet basiert. Die spiralnutförmige Axialkulisse weist einen radial ansteigenden Endbereich auf, der das Betätigungselement bei nahezu oder vollständig verschobenem Nockenstück aus der Axialkulisse auskoppelt, so dass der Permanentmagnet in dessen an der Magnetspule haftende Ausgangsstellung zurück getrieben wird. Die dabei in der Magnetspule induzierte Stromspannung und der in einer Steuereinheit ausgewertete Verlauf der induzierten Stromspannung liefern eine Aussage über den Erfolg des Verschiebevorgangs des Nockenstücks.
Aufgabe der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ventiltrieb der eingangs genannten Art dahingehend fortzubilden, dass die Axialposition des Nockenstücks bereits vor einem Verschiebevorgang des Nockenstücks detektierbar ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1, während vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind. Demnach soll die Detektionsvorrichtung in einem elektrischen Stromkreis angeordnet sein, der über das Nockenstück und das Betätigungselement verläuft, wobei der Umfang des Nockenstücks im Bereich der Axialkulisse mit Mitteln zur Erzeugung eines sich mit der Drehposition des Nockenstücks verändernden Stromsignals im Stromkreis versehen ist, die sich mit der Drehung des Nockenstücks ausbildenden Stromsignalverläufe in jeder der Axialpositionen des Nockenstücks voneinander verschieden sind und die Detektionsvorrichtung dazu eingerichtet ist, die Stromsignale auszuwerten und jedem der Stromsignalverläufe die zugehörige momentane Axialposition des Nockenstücks zuzuordnen.
Der Begriff Stromsignal bezieht sich nicht nur auf die Stromstärke, sondern umfasst auch damit zusammenhängende Größen wie Stromspannung oder Ohmscher Widerstand im Stromkreis. Die Detektionsvorrichtung kann außerhalb der Stellvorrichtung angeordnet und beispielsweise Teil des Motorsteuergeräts der Brennkraftmaschine sein. Sie kann aber auch integraler Bestandteil der Stellvorrichtung sein, so dass beispielsweise dem Motorsteuergerät die bereits ausgewerteten Informationen über die momentane Nockenstellung übermittelt werden.
Anders als im zitierten Stand der Technik ist es erfindungsgemäß nicht erforderlich, einen Verschiebevorgang des Nockenstücks durchzuführen, um lediglich dessen Axialposition zu ermitteln. Vielmehr kann diese Ermittlung und Übermittlung an das Motorsteuergerät bereits während des Starts der Brennkraftmaschine mit der ersten Umdrehung der Nockenwelle und ohne ein gegebenenfalls erforderliches Zurückverschieben des Nockenstücks in dessen ursprüngliche Axialposition erfolgen, die für den Ladungswechsel der Brennkraftmaschine in deren aktuellem Betriebspunkt vorgesehen ist. Zudem könnte ein Verschieben des Nockenstücks, das gemäß dem bekannten Stand der Technik lediglich der Ermittlung von dessen (ursprünglicher) Axialposition dient, zu einer Zerstörung des Ventiltriebs infolge miteinander kollidierender Gaswechselventile führen, wenn in der verschobenen Axialposition kein Freigang zwischen den häufig V-förmig zueinander angeordneten Einlass- und Auslassventilen besteht.
In Weiterbildung der Erfindung soll zwischen dem aus der Axialkulisse ausgekoppelten Betätigungselement und dem Umfang des Nockenstücks ein den Stromkreis unterbrechender Luftspalt vorgesehen sein. Dabei handelt es sich bei den Mitteln zur Erzeugung des Stromsignals um lokal auf dem Umfang des Nockenstücks angeordnete Erhebungen, die das Betätigungselement zum Schließen des Stromkreises temporär kontaktieren und deren Anzahl und/oder Schließwinkel und/oder Position auf dem Umfang des Nockenstücks in jeder der Axialpositionen des Nockenstücks voneinander verschieden sind. Mit anderen Worten werden die für jede Axialposition des Nockenstücks charakteristischen Stromsignalverläufe durch Öffnen und Schließen des Stromkreises nach einem individuellen Muster in Bezug auf eine Umdrehung des Nockenstücks erzeugt.
Als Alternative oder zusätzlich zu den Erhebungen kann der Umfang des Nockenstücks auch mit Vertiefungen versehen sein, in denen der Stromkreis temporär, d. h. in Bezug auf die Dauer einer Umdrehung des Nockenstücks kurzzeitig unterbrochen wird.
Eine weitere Alternative besteht darin, dass sich das Betätigungselement und das Nockenstück permanent kontaktieren, wobei die charakteristischen Stromsignalverläufe durch einen sich mit der Drehposition des Nockenstücks verändernden ohmschen Widerstand der Nockenstückkontaktfläche erzeugt werden.
Im Falle der vorstehend genannten Erhebungen ist es zweckmäßig, dass das Betätigungselement im ausgekoppelten Zustand entgegen der Kraft einer Feder gegenüber den Erhebungen nachgiebig in der Stellvorrichtung gelagert ist. Auf diese Weise kann das Betätigungselement den Erhebungen folgen, ohne unzulässig hohe Kraftspitzen in die Stellvorrichtung einzuleiten.
Der Ventiltrieb kann so ausgestaltet sein, dass eine Mehrzahl an Betätigungselementen (in einer gemeinsamen oder separaten Stellvorrichtung) vorgesehen ist, wobei die Detektionsvorrichtung in zumindest zwei über das Nockenstück und zumindest zwei der Betätigungselemente verlaufenden Stromkreisen mit parallelen Stromsignalen angeordnet ist. Bei dieser nachfolgend als parallele Signalauswertung bezeichneten Anordnung werden die Stromsignale mehrerer Stromkreise gleichzeitig ausgewertet und die entsprechende Axialposition des Nockenstücks zugeordnet.
Der Ventiltrieb kann aber auch so ausgestaltet sein, dass eine Mehrzahl an Betatigungselementen (in einer gemeinsamen oder separaten Stellvorrichtung) vorgesehen ist und die Detektionsvorrichtung in lediglich einem über das Nockenstück und lediglich eines der Betätigungselemente verlaufenden Stromkreis mit seriellen Stromsignalen angeordnet ist. Bei dieser nachfolgend als serielle Signalauswertung bezeichneten Anordnung werden die aufeinander folgenden Stromsignale des einzigen Stromkreises am Nockenstück ausgewertet und die entsprechende Axialposition des Nockenstücks zugeordnet.
Die vorstehend erwähnten individuellen Muster der charakteristischen Signalverläufe können auf vielfältigste Weise durch die Anzahl der Erhebungen (oder Vertiefungen), deren Schließwinkel (d. h. dem Winkelbereich des Nockenstücks, in dem der Stromkreis durch Kontakt der Erhebung mit dem Betätigungselement geschlossen ist), deren Winkelposition auf dem Nockenstück oder eine Kombination dieser Parameter gebildet werden. Insbesondere kann es vorgesehen sein, die Erhebungen in die Verschiebebahnen der Axialkulisse zu integrieren, und zwar im Bereich von deren radial ansteigenden Endabschnitten, die das Betätigungselement gegen Ende des Verschiebevorgangs des Nockenstücks aktiv in die ausgekoppelte Ruhestellung zurückführen.
Im Falle der parallelen Signalauswertung mit zwei Stromkreisen und drei Nockenerhebungen ist beispielhaft eine binäre Auswertung nach folgendem Schema möglich:

Signal Stromkreis 1 Signal Stromkreis 2 Nockenerhebung Nr.

kein Signal kein Signal Systemfehler- oder defekt

kein Signal Signal A 1

Signal A Signal B 2

Signal B kein Signal 3
Der Fall, dass die Auswerteeinheit kein Stromsignal beispielsweise infolge einer Unterbrechung im Stromkreis erhält, wird als Fehler interpretiert.
Im Falle der seriellen Signalauswertung mit nur einem Stromkreis sind beispielhaft Auswertungen nach folgenden Schemata möglich:

a.) unterschiedliche Abfolgen von kurzen und langen Stromsignalen, die wie Morsezeichen ausgewertet werden können, oder
b.) die Anzahl der Stromsignale pro Nockenstückumdrehung wird summiert

Anzahl Signale	Nockenerhebung Nr.
0	Systemfehler- oder defekt
1	1
2	2
3	3

c) Stromsignale gleicher Länge an verschiedenen Winkelpositionen des Nockenstücks

Anzahl Signale	Nockenwinkel			Nockenerhebung Nr.
	100°	110°	120°
0	0	0	0	Systemfehler- oder defekt
1	0	0	1	1
1	0	1	0	2
2	0	1	1	3
1	1	0	0	4
2	1	0	1	5
usw.				...

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt sind. Dabei bezieht sich die erste Ziffer der jeweiligen Bezugszahl auf die entsprechende Figur, oder es sind gleiche oder funktionsgleiche Merkmale oder Bauteile mit gleichen Bezugszahlen versehen. Es zeigen:
1 einen zweistufig hubvariablen Ventiltrieb in Verbindung mit dem Schaltplan einer Detektionsvorrichtung mit serieller Signalauswertung;
1a den Schnitt I-I aus 1;
1b den Schnitt II-II aus 1;
2 einen dreistufig hubvariablen Ventiltrieb in Verbindung mit dem Schaltplan einer Detektionsvorrichtung mit paralleler Signalauswertung. Dargestellt ist die erste Axialposition des Nockenstücks;
2a den Ventiltrieb gemäß 2 für die zweite Axialposition des Nockenstücks;
2b den Ventiltrieb gemäß 2 für die dritte Axialposition des Nockenstücks;
3 einen bekannten Ventiltrieb mit einer Doppel-Stellvorrichtung und einer Axialkulisse mit zwei sich kreuzenden Verschiebebahnen und
4 einen bekannten Ventiltrieb mit zwei Einfach-Stellvorrichtungen und zwei Axialkulissen mit jeweils einer Verschiebebahn.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung sei ausgehend von 4 erläutert, in der das mechanische Funktionsprinzip eines bekannten hubvariablen Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine mit verschiebbaren Nockenstücken dargestellt ist. Der Ventiltrieb 401 umfasst eine Nockenwelle 402 mit einer außenlängsverzahnten Trägerwelle 3 und mittels einer entsprechenden Innenlängsverzahnung darauf drehfest und jeweils zwischen zwei Axialpositionen längsverschiebbar angeordneten Nockenstücken 404, von denen nur eines dargestellt ist. Das in einer Nockenwellenlagerstelle 5 der Brennkraftmaschine mittig gelagerte Nockenstück 404 weist zwei Nockengruppen unmittelbar benachbarter Nocken 6a und 6b mit unterschiedlichen Erhebungen auf, die zur betriebspunktabhängigen Betätigung von Gaswechselventilen 7 mittels Schlepphebeln 8 dienen. Die zur selektiven Aktivierung des jeweiligen Nockens 6a oder 6b erforderliche Verschiebung des Nockenstücks 404 auf der Trägerwelle 3 erfolgt über zwei an den Enden des Nockenstücks 404 verlaufende Axialkulissen 409 in Form spiralnutförmiger Verschiebebahnen 409a und 409b, die sich entsprechend der Verschieberichtung in ihrer Orientierung unterscheiden und in die, je nach momentaner Axialposition des Nockenstücks 404, jeweils ein stiftförmiges Betätigungselement 410 einer ortsfest in der Brennkraftmaschine aufgenommenen elektromagnetischen Stellvorrichtung 411 radial einkoppelbar ist, um das Nockenstück 404 zu verschieben.
Die Verschiebebahnen 409a, 409b erstrecken sich nicht nur in axialer sondern auch in radialer Richtung derart, dass die Betätigungselemente 410 gegen Ende des Verschiebevorgangs durch radial ansteigende Auswurframpen aus den Verschiebebahnen 409a, 409b ausgekoppelt und in deren eingriffslose Ruheposition in den Stellvorrichtungen 411 gebracht werden.
Bei dem ebenfalls bekannten Ventiltrieb 301 gemäß 3 weist das Nockenstück 304 zwei Nockengruppen mit jeweils drei unmittelbar benachbarten Nocken 6a, 6b und 6c auf. Zur Verschiebung des Nockenstücks 304 zwischen dessen drei Axialpositionen ist lediglich eine Axialkulisse 309 mit zwei sich kreuzenden Verschiebebahnen 309a und 309b und lediglich eine Stellvorrichtung 311 mit zwei Betätigungselementen 310 vorgesehen, die je nach Verschieberichtung abwechselnd oder jeweils aufeinanderfolgend in die Axialkulisse 309 einkoppeln. Die Schlepphebel 8 gemäß 4 sind hier durch deren Rollen 12 angedeutet.
Ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ventiltriebs 101 ist in 1 schematisch offenbart. Der Ventiltrieb 101 umfasst eine Detektionsvorrichtung 113, die es gestattet, bereits vor einem Verschiebevorgang des Nockenstücks 104, beispielsweise unmittelbar nach dem Start der Brennkraftmaschine, dessen momentane Axialposition zu ermitteln. Die Detektionsvorrichtung 113 ist durch die Stellvorrichtung 111 mit Betätigungselement 110 und eine Auswerteeinheit 114 als Teil des Motorsteuergeräts gebildet und ist in einem elektrischen Stromkreis 115 angeordnet, der ausgehend von einer Spannungsquelle 16 (Masse eines Akkumulators der Brennkraftmaschine) über die Nockenwellenlagerstelle 5, die Trägerwelle 3, das Nockenstück 104, das Betätigungselement 110, eine das Betätigungselement 110 in Richtung der Axialkulisse 109 kraftbeaufschlagende Feder 17 und die Auswerteeinheit 114 zurück zur Spannungsquelle 16 (Phase des Akkumulators) verläuft. Zwischen den Verschiebevorgängen des Nockenstücks 104 wird das Betätigungselement 110 durch eine elektromagnetisch betätigte Arretierung 18 entgegen der Kraft der Feder 17 im ausgekoppelten Zustand gehalten.
Zum Verschieben des Nockenstücks 104 wird die Arretierspule 19 bestromt, so dass der Arretierstift 20 aus dem Eingriffsbereich des Betätigungselements 110 gezogen wird und dieses in die Axialkulisse 109 einkoppeln kann. Die Axialkulisse 109 entspricht der in 3 dargestellten Axialkulisse 309 mit zwei sich kreuzenden Verschiebebahnen. Der Strompfad zur Arretierspule 19 zweigt am Widerstand R2 vom Stromkreis 115 ab und wird durch Schließen der Schalter S1 und S2 geschlossen, wobei der Schalter S1 zur Umgehung des Messwiderstands R1 dient. Der Widerstand R2 im Stromkreis 115 ist deutlich hochohmiger als der Widerstand R3 der Arretierspule 19, so dass bei bestromter Arretierspule 19 der Stromfluss durch den Stromkreis 115 vernachlässigbar klein ist. Der Widerstand Rx symbolisiert unvermeidbare Kriechströme in der Stellvorrichtung 111. Diese können beispielsweise durch Ölbenetzung von Bauteilen der Stellvorrichtung 111 auftreten, die in Bezug auf die Stromleiter ansonsten in geeigneter Weise elektrisch isoliert ist.
Während der Ermittlung der momentanen Axialposition des zweistufigen Nockenstücks 104 mit den beiden Nocken 6a und 6b sind beide Schalter S1 und S2 geöffnet, wobei der sich mit der Drehposition des Nockenstücks 104 verändernde Spannungsverlauf V im Stromkreis 115 am Messwiderstand R1 abgegriffen und ausgewertet wird. Wie es aus den Schnittdarstellungen durch die Axialkulisse 109 in den 1a und 1b deutlich wird, ist der Umfang des Nockenstücks 104 im Bereich der Axialkulisse 109 mit lokalen und deutlich übertrieben dargestellten Erhebungen 21, 22 und 23 versehen, die das sich mit der Drehposition des Nockenstücks 104 verändernde Spannungssignal am Messwiderstand R1 erzeugen. Die Arretierung 18 mit Arretierstift 20 ist zum einen so ausgestaltet, dass nur die Erhebungen 21, 22, 23 das Betätigungselement 110 kontaktieren und so den Stromkreis 115 temporär schließen, während das Betätigungselement 110 auf dem Umfangsbereich außerhalb der Erhebungen 21, 22, 23 um einen den Stromkreis 115 unterbrechenden Luftspalt 24 vom Nockenstück 104 beabstandet verläuft. Zum anderen erlaubt das Zusammenspiel der Arretierung 18 mit der Feder 17, dass das nachgiebig in der Stellvorrichtung 111 gelagerte Betätigungselement 110 den Erhebungen 21, 22, 23 folgen und insbesondere kraftarm ausweichen kann.
In der momentanen Axialposition des Nockenstücks 104 betätigt der in der Figur rechte Nocken 6b die Rolle 12 des Schlepphebels, und das Betätigungselement 110 verläuft entsprechend über dem rechten Abschnitt der Axialkulisse 109 mit den beiden Erhebungen 22 und 23 (s. Schnittdarstellung in 1b). Das bedeutet, dass der sich im Stromkreis 115 während einer Umdrehung des Nockenstücks 104 ausbildende Spannungssignalverlauf zwei Spannungssignale aufweist. Demgegenüber weist der sich in der anderen Axialposition des Nockenstücks 104 ausbildende Spannungssignalverlauf lediglich ein Spannungssignal auf, da der Umfang des entsprechend linken Abschnitts der Axialkulisse 109 mit lediglich einer den Stromkreis 115 schließenden Erhebung 21 versehen ist. Die somit in jeder Axialposition des Nockenstücks 104 voneinander verschiedenen Spannungssignalverläufe werden von der Detektionsvorrichtung 113 zwecks Zuordnung der jeweiligen Axialposition des Nockenstücks 104 ausgewertet. Diese Auswertung entspricht dem eingangs genannten Beispielschema b.) der seriellen Signalauswertung.
In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ventiltriebs 201 offenbart. Dargestellt sind die drei Axialpositionen eines dreistufigen Nockenstücks 204 mit den Nocken 6a, 6b und 6c, wobei die Axialkulisse 209 ebenfalls der in 3 dargestellten Kulissenbahn 309 mit zwei sich kreuzenden Verschiebebahnen entspricht. Der Ventiltrieb 201 ist mit einer parallelen Signalauswertung versehen, wobei die Stellvorrichtung 211 zwei in die Axialkulisse 209 einkoppelbare Betätigungselemente 210a und 210b aufweist und die Detektionsvorrichtung 213 in zwei über das Nockenstück 204 und die Betätigungselemente 210a, 210b verlaufenden Stromkreise 215a und 215b zur Erzeugung der Stromsignale angeordnet ist, die sich mit der Drehposition des Nockenstücks 204 verändern und deren Verlauf für jede der Axialpositionen unterschiedlich ist.

Die parallele Signalauswertung und Zuordnung der Axialposition des Nockenstücks 204 erfolgt mittels der symbolhaft dargestellten Logikverknüpfungen in der Auswerteeinheit 214 nach folgendem Schema (analog zum eingangs genannten Beispielschema für die parallele Signalauswertung):

Signal Stromkreis 215a	Signal Stromkreis 215b	Nockenerhebung Nr.
kein Signal	kein Signal	Systemfehler- oder defekt
kein Signal	Signal A	6a
Signal A	Signal B	6b
Signal B	kein Signal	6c

In 2 befindet sich das Nockenstück 204 in der mittleren Axialposition. Der Stromsignalverlauf im Stromkreis 215a entspricht den vom Betätigungselement 210a abgegriffenen Stromsignalen A auf dem in der Figur linken Abschnitt der Axialkulisse 209, und der Stromsignalverlauf im Stromkreis 215b entspricht den vom Betätigungselement 210b abgegriffenen Stromsignalen B auf dem in der Figur rechten Abschnitt der Axialkulisse 209. Die Auswerteeinheit 214 ordnet dieser Konfiguration der Stromsignalverläufe, d. h. dem Stromsignalgesamtverlauf die mittlere Axialposition des Nockenstücks 204 zu, in welcher der Nocken 6b die Rolle 12 des Schlepphebels betätigt.
In 2a befindet sich das Nockenstück 204 in der rechten Axialposition. Der Stromkreis 215a erhält kein Stromsignal, da das Betätigungselement 210a permanent außer Eingriff mit der Axialkulisse 209 ist. Der Stromsignalverlauf im Stromkreis 215b entspricht den vom Betätigungselement 210b abgegriffenen Stromsignalen A auf dem linken Abschnitt der Axialkulisse 209. Die Auswerteeinheit 214 ordnet dieser Konfiguration der Stromsignalverläufe, d. h. dem Stromsignalgesamtverlauf die rechte Axialposition des Nockenstücks 204 zu, in welcher der Nocken 6a die Rolle 12 des Schlepphebels betätigt.
In 2b befindet sich das Nockenstück 204 in der linken Axialposition. Der Stromsignalverlauf im Stromkreis 215a entspricht den vom Betätigungselement 210a abgegriffenen Stromsignalen B auf dem rechten Abschnitt der Axialkulisse 209. Der Stromkreis 215b erhält kein Stromsignal, da das Betätigungselement 210b permanent außer Eingriff mit der Axialkulisse 209 ist. Die Auswerteeinheit 214 ordnet dieser Konfiguration der Stromsignalverläufe, d. h. dem Stromsignalgesamtverlauf die linke Axialposition des Nockenstücks 204 zu, in welcher der Nocken 6c die Rolle 12 des Schlepphebels betätigt.
Bezugszeichenliste

1: Ventiltrieb
2: Nockenwelle
3: Trägerwelle
4: Nockenstück
5: Nockenwellenlagerstelle
6: Nocken
7: Gaswechselventil
8: Schlepphebel
9: Axialkulisse/Verschiebebahn
10: Betätigungselement
11: Stellvorrichtung
12: Rolle
13: Detektionsvorrichtung
14: Auswerteeinheit
15: Stromkreis
16: Spannungsquelle
17: Feder
18: Arretierung
19: Arretierspule
20: Arretierstift
21: Erhebung
22: Erhebung
23: Erhebung
24: Luftspalt
S1: Schalter
S2: Schalter
R1: Widerstand
R2: Widerstand
R3: Widerstand
Rx: Widerstand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0798451 B1 [0002]
DE 102006035225 A1 [0003]
DE 102008024086 A1 [0003]

Claims

Ventiltrieb (1) einer Brennkraftmaschine, umfassend eine Nockenwelle (2) mit einer Trägerwelle (3) und einem darauf drehfest und zwischen Axialpositionen verschiebbar angeordneten Nockenstück (4), das eine Nockengruppe unmittelbar benachbarter Nocken (6) mit unterschiedlichen Erhebungen zur hubvariablen Betätigung eines Gaswechselventils (7) und eine Axialkulisse (9) aufweist, und eine Stellvorrichtung (11) mit einem in die Axialkulisse (9) radial einkoppelbaren Betätigungselement (10) zum axialen Verschieben des Nockenstücks (4) sowie eine Detektionsvorrichtung (13) zum Detektieren der Axialposition des Nockenstücks (4) mittels einer elektrischen Kenngröße, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsvorrichtung (13) in einem elektrischen Stromkreis (15) angeordnet ist, der über das Nockenstück (4) und das Betätigungselement (10) verläuft, wobei der Umfang des Nockenstücks (4) im Bereich der Axialkulisse (9) mit Mitteln zur Erzeugung eines sich mit der Drehposition des Nockenstücks (4) verändernden Stromsignals im Stromkreis (15) versehen ist, die sich mit der Drehung des Nockenstücks (4) ausbildenden Stromsignalverläufe in jeder der Axialpositionen des Nockenstücks (4) voneinander verschieden sind und die Detektionsvorrichtung (13) dazu eingerichtet ist, die Stromsignale auszuwerten und jedem der Stromsignalverläufe die zugehörige momentane Axialposition des Nockenstücks (4) zuzuordnen.
Ventiltrieb (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem aus der Axialkulisse (9) ausgekoppelten Betätigungselement (10) und dem Umfang des Nockenstücks (4) ein den Stromkreis (15) unterbrechender Luftspalt (24) vorgesehen ist, wobei es sich bei den Mitteln zur Erzeugung des Stromsignals um lokal auf dem Umfang des Nockenstücks (4) angeordnete Erhebungen (21, 22, 23) handelt, die das Betätigungselement (10) zum Schließen des Stromkreises (15) temporär kontaktieren und deren Anzahl und/oder Schließwinkel und/oder Position auf dem Umfang des Nockenstücks (4) in jeder der Axialpositionen des Nockenstücks (4) voneinander verschieden sind.
Ventiltrieb (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (10) im ausgekoppelten Zustand entgegen der Kraft einer Feder (17) gegenüber den Erhebungen (21, 22, 23) nachgiebig in der Stellvorrichtung (11) gelagert ist.
Ventiltrieb (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl an Betätigungselementen (10) vorgesehen ist, wobei die Detektionsvorrichtung (13) in zumindest zwei über das Nockenstück (4) und zumindest zwei der Betätigungselemente (10) verlaufenden Stromkreisen (15) mit parallelen Stromsignalen angeordnet ist.
Ventiltrieb (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl an Betätigungselementen (10) vorgesehen ist und die Detektionsvorrichtung (13) in lediglich einem über das Nockenstück (4) und lediglich eines der Betätigungselemente (10) verlaufenden Stromkreis (15) mit seriellen Stromsignalen angeordnet ist.