DE102010035186A1 - Valve train for use in internal combustion engine, has actuator associated to sensors and arranged on axial region for detecting instantaneous axial positions, where actuator is exactly assigned to cam pieces - Google Patents

Valve train for use in internal combustion engine, has actuator associated to sensors and arranged on axial region for detecting instantaneous axial positions, where actuator is exactly assigned to cam pieces Download PDF

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Abstract

The train has a camshaft comprising a carrier shaft and torque-proof cam pieces slidably arranged between axial positions. A cam group comprises cams of different elevations connected along axial links and associated with the cam pieces. Actuating pins (11, 12) are injected in the cams for displacing the cam piece in axial positions. An actuator (13) is associated to sensors and arranged on an axial region for detecting instantaneous axial positions and to generate a respective characteristic signal, where actuator is exactly assigned to each cam piece.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit variabler Gaswechselventilbetätigung, mit einer Nockenwelle, die eine Trägerwelle und ein oder mehrere darauf drehfest und zwischen Axialpositionen verschiebbar angeordnete Nockenstücke umfasst, die jeweils eine Nockengruppe unmittelbar benachbarter Nocken unterschiedlicher Erhebungen und eine Axialkulisse aufweisen, und mit einem oder mehreren Aktuatoren, denen die Nockenstücke zugeordnet sind und die jeweils einen in die zugeordnete Axialkulisse einkoppelbaren Betätigungsstift zum Verschieben des Nockenstücks in eine der Axialpositionen umfassen, wobei zum Detektieren der momentanen Axialposition zumindest einer der Aktuatoren einen im axialen Bereich der zugeordneten Axialkulisse angeordneten Sensor umfasst und das diesem Aktuator zugeordnete Nockenstück ein für dessen Axialpositionen jeweils charakteristisches Signal am Sensor erzeugt.The invention relates to a valve train of an internal combustion engine with variable gas exchange valve actuation, with a camshaft comprising a support shaft and one or more non-rotatably mounted thereon and axially displaceable between axial cam pieces, each having a cam group immediately adjacent cams of different elevations and an axial slide, and with one or a plurality of actuators, which are assigned to the cam pieces and each include an engageable in the associated Axialkulisse actuating pin for moving the cam piece in one of the axial positions, wherein for detecting the current axial position of at least one of the actuators comprises a arranged in the axial region of the associated Axialkulisse sensor and the associated with this actuator cam piece generates a characteristic of the axial position of each signal on the sensor.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Variable Ventiltriebe mit axial verschiebbaren Nockenstücken sind grundsätzlich und beispielsweise aus der EP 0 798 451 B1 bekannt.Variable valve trains with axially displaceable cam pieces are basically and for example from EP 0 798 451 B1 known.

Um den Verschiebevorgang des Nockenstücks von einer ersten in eine zweite Axialposition zu überwachen, ist es im Stand der Technik bereits vorgeschlagen, die Funktion des Aktuators nicht auf das Verschieben des Nockenstücks mittels des in die Axialkulisse einkoppelnden Betätigungsstifts zu beschränken, sondern um das Detektieren der momentanen Axialposition des Nockenstücks zu erweitern. So ist in der DE 10 2006 035 225 A1 und DE 10 2008 024 086 A1 jeweils ein Aktuator offenbart, dessen Wirkprinzip auf dem Zusammenspiel einer stationären Magnetspule mit einem am Betätigungsstift befestigten Permanentmagnet basiert. Die spiralnutförmige Axialkulisse weist in ihrem Endbereich eine radial ansteigende Profilierung auf, die den Betätigungsstift 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. Das bedeutet aber, dass die momentane Axialposition des Nockenstücks erst zu einem Zeitpunkt nach dessen Verschiebevorgang bekannt ist, oder anders ausgedrückt, dass die Kenntnis der momentanen Axialposition des Nockenstücks dessen thermodynamisch nicht notwendigerweise sinnvollen Verschiebevorgang voraussetzt.In order to monitor the displacement of the cam piece from a first to a second axial position, it has already been proposed in the prior art not to limit the function of the actuator to the displacement of the cam piece by means of the actuating pin coupling into the axial slide but to detect the instantaneous one To expand the axial position of the cam piece. So is in the DE 10 2006 035 225 A1 and DE 10 2008 024 086 A1 each discloses an actuator whose operating principle based on the interaction of a stationary magnetic coil with a permanent magnet attached to the actuating pin. The spiral groove-shaped Axialkulisse has in its end region on a radially increasing profiling, which decouples the actuating pin with almost or completely displaced cam piece from the Axialkulisse, so that the permanent magnet is driven back in its adhering to the magnetic coil initial position. The induced in the solenoid coil voltage and the evaluated in a control unit course of the induced voltage provide information about the success of the displacement of the cam piece. This means, however, that the instantaneous axial position of the cam piece is known only at a time after its displacement operation, or in other words, that the knowledge of the instantaneous axial position of the cam piece presupposes its thermodynamically not necessarily meaningful displacement process.

In der als gattungsbildend betrachteten DE 10 2008 049 103 A1 ist ein Ventiltrieb der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dessen Aktuator in der Lage ist, die momentane Axialposition des Nockenstücks bereits vor dessen Verschiebevorgang zu detektieren. Konstruktive Voraussetzung hierfür ist das Zusammenspiel zweier benachbarter Nockenstücke, die sich im Bereich der Axialkulisse axial überlappen und sich je nach relativer Axialposition zueinander zu unterschiedlich geformten Sensorrädern zusammenfügen. Die vom Aktuator detektierte Form des jeweiligen Sensorrads ist dann ein Maß für die momentane Axialposition der beiden Nockenstücke.In the regarded as generic DE 10 2008 049 103 A1 a valve train of the type mentioned is proposed, the actuator is able to detect the instantaneous axial position of the cam piece already before its displacement operation. A design prerequisite for this is the interaction of two adjacent cam pieces which overlap axially in the region of the axial slide and, depending on the relative axial position, join together to form differently shaped sensor wheels. The detected by the actuator shape of the respective sensor wheel is then a measure of the instantaneous axial position of the two cam pieces.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Ventiltrieb der eingangs genannten Art anzugeben, der konstruktiv möglichst einfach gestaltet ist.The present invention is based on the object to provide a valve train of the type mentioned, which is structurally designed as simple as possible.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

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 jedem der Aktuatoren genau ein Nockenstück zugeordnet sein. Mit anderen Worten soll jeder der Aktuatoren, der mit einem Sensor ausgestattet ist, d. h. jeder Sensor-Aktuator die Axialposition von lediglich einem, nämlich diesem Aktuator zugeordneten Nockenstück und – in konstruktiv vereinfachender Weise – unabhängig von der Axialposition des benachbarten Nockenstücks detektieren. Es können wahlweise lediglich ein, mehrere oder alle Aktuatoren des Ventiltriebs mit einem Sensor ausgestattet sein.The solution of this problem arises from the characterizing features of claim 1, while advantageous developments and refinements of the invention are the dependent claims. Accordingly, each of the actuators should be assigned exactly one cam piece. In other words, each of the actuators, which is equipped with a sensor, d. H. each sensor actuator the axial position of only one, namely this actuator associated cam piece and - in a structurally simplistic manner - independent of the axial position of the adjacent cam piece detect. Optionally, only one, several or all actuators of the valve train can be equipped with a sensor.

Bei dem Sensor handelt es sich zweckmäßigerweise um einen Hall-Sensor und besonders bevorzugt um einen Differenzial-Hall-Sensor mit zwei Hall-Sensoren, die in Differenzialschaltung weitgehend unempfindlich auf Störgrößen wie Temperaturänderungen oder externe Magnetfelder reagieren und sich folglich durch hohe Genauigkeit auszeichnen.The sensor is expediently a Hall sensor and particularly preferably a differential Hall sensor with two Hall sensors, which react in differential circuit largely insensitive to disturbance variables such as temperature changes or external magnetic fields and are therefore characterized by high accuracy.

In einer konstruktiven Ausgestaltung sollen der oder die Sensor-Aktuatoren jeweils einen im Bereich des Hall-Sensors angeordneten Permanentmagneten umfassen, wobei die für die Axialpositionen der jeweils zugeordneten Nockenstücke charakteristischen Sensorsignale durch Aussparungen erzeugt werden, die mit und/oder bei unterschiedlichen Winkeln am Umfang der Nockenstücke positioniert sind. „Mit unterschiedlichen Umfangswinkeln” bedeutet, dass die Bogenlängen der Aussparungen in den einzelnen Axialpositionen voneinander verschieden sind. „Bei unterschiedlichen Umfangswinkeln” bedeutet, dass die auf einen Referenzwinkel bezogenen Winkelpositionen der Aussparungen in den einzelnen Axialpositionen voneinander verschieden sind.In a constructional embodiment, the sensor actuator (s) should each comprise a permanent magnet arranged in the region of the Hall sensor, wherein the sensor signals characteristic of the axial positions of the respectively assigned cam pieces are produced by recesses which coincide with and / or at different angles on the circumference Cam pieces are positioned. "With different circumferential angles" means that the arc lengths of the recesses differ from each other in the individual axial positions are. "At different circumferential angles" means that the angular positions of the recesses in the individual axial positions relative to a reference angle are different from one another.

In einer dazu alternativen konstruktiven Ausgestaltung soll der im Bereich des Hall-Sensors angeordnete Permanentmagnet durch permanentmagnetische Abschnitte ersetzt werden, die mit und/oder bei unterschiedlichen Winkeln am Umfang des Nockenstücks (und nicht wie vorstehend im Aktuatorgehäuse) positioniert sind. Bei den permanentmagnetischen Abschnitten kann es sich einerseits um Permanentmagnete, die in das Nockenstück an dessen Umfang eingesetzt sind, und andererseits um lokale Aufmagnetisierungen des Nockenstückumfangs handeln.In an alternative structural design of the arranged in the Hall sensor permanent magnet is to be replaced by permanent magnetic sections that are positioned with and / or at different angles on the circumference of the cam piece (and not as above in the actuator housing). The permanent-magnetic sections may be, on the one hand, permanent magnets inserted into the cam piece on its circumference and, on the other hand, local magnetizations of the cam piece circumference.

Als weitere Bauarten berührungsloser Sensoren seien Reedkontakte, Induktivgeber oder magnetoresistive Sensoren genannt. Je nach Ausgestaltung des Aktuator-Sensors und der am Sensor erzeugten Signale können diese auch einen Drehwinkelgeber der Nockenwelle ersetzen.Other types of non-contact sensors are reed contacts, inductive sensors or magnetoresistive sensors. Depending on the configuration of the actuator sensor and the signals generated on the sensor, these can also replace a rotary encoder of the camshaft.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Sofern nicht anders erwähnt, sind dabei gleiche oder funktionsgleiche Merkmale oder Bauteile mit gleichen Bezugszahlen versehen. Es zeigen:Further features of the invention will become apparent from the following description and from the drawings, in which an embodiment of the invention is shown. Unless otherwise stated, the same or functionally identical features or components are provided with the same reference numbers. Show it:

1 einen Sensor-Aktuator in Draufsicht; 1 a sensor actuator in plan view;

2 den Schnitt A-A gemäß 1; 2 the section AA according to 1 ;

3 einen Ausschnitt eines bekannten Ventiltriebs mit dreistufiger Hubvariabilität; 3 a section of a known valve train with three-stage stroke variability;

4 die Axialkulisse gemäß 4 in Verbindung mit dem Sensor-Aktuator gemäß 1 in perspektivischer Ansicht und 4 the axial slide according to 4 in conjunction with the sensor actuator according to 1 in perspective view and

5 eine erfindungsgemäß ausgestaltete Axialkulisse für einen Ventiltrieb gemäß 3 in isolierter perspektivischer Ansicht. 5 an inventively designed Axialkulisse for a valve train according to 3 in isolated perspective view.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Die Erfindung sei zum besseren Verständnis ausgehend von 3 erläutert, in der ein Ausschnitt eines bekannten variablen Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine dargestellt ist. Der Ventiltrieb weist eine Nockenwelle auf, die eine Trägerwelle 1 und über jedem Zylinder der Brennkraftmaschine ein auf der Trägerwelle 1 drehfest und axial verschiebbar angeordnetes Nockenstück 2 umfasst. Zu diesem Zweck sind die Trägerwelle 1 mit einer Außenlängsverzahnung und jedes Nockenstück 2 mit einer entsprechenden Innenlängsverzahnung versehen. Die Verzahnungen sind an sich bekannt und hier nur auf der Trägerwelle 1 erkennbar. Jedes Nockenstück 2 weist zwei Nockengruppen unmittelbar benachbarter Nocken 3a bis 3c und 4a bis 4c mit jeweils identischen Grundkreisradien und unterschiedlichen Erhebungen auf. Die Übertragung der in Abhängigkeit der Axialposition des Nockenstücks 2 momentan wirksamen Erhebung auf nicht dargestellte Gaswechselventile erfolgt mittels hier nur angedeuteter Nockenfolger 5, die bekanntermaßen als in der Brennkraftmaschine schwenkbar gelagerte Hebel oder auch als längs geführte Stößel jeweils mit einem Nockenrollen- oder einem Nockengleitabgriff ausgebildet sein können. Unter den unterschiedlichen Erhebungen der Nocken 3a bis 3c und 4a bis 4c sind entweder unterschiedliche Beträge des jeweiligen Nockenhubs und/oder unterschiedliche Ventilsteuerzeiten der Nocken zu verstehen. Ein zwischen den beiden Nockengruppen verlaufender zylindrischer Abschnitt 6 dient zur Abstützung des Nockenstücks 2 in einer ortsfest in der Brennkraftmaschine angeordneten Nockenwellenlagerstelle 7.The invention is for better understanding starting from 3 explained, in which a section of a known variable valve train of an internal combustion engine is shown. The valve train has a camshaft which is a carrier shaft 1 and above each cylinder of the internal combustion engine, one on the carrier shaft 1 rotatably and axially displaceably arranged cam piece 2 includes. For this purpose, the carrier wave 1 with external splines and each cam piece 2 provided with a corresponding inner longitudinal toothing. The gears are known per se and here only on the carrier shaft 1 recognizable. Each cam piece 2 has two groups of cams immediately adjacent cams 3a to 3c and 4a to 4c each with identical base circle radii and different elevations. The transmission of the function of the axial position of the cam piece 2 currently effective survey on gas exchange valves, not shown, by means of only indicated cam follower 5 known to be designed as a lever pivotally mounted in the internal combustion engine or as longitudinally guided rams each with a Nockenrollen- or a Nockengleitabgriff. Among the different elevations of the cams 3a to 3c and 4a to 4c are either different amounts of the respective cam lift and / or different valve timing of the cam to understand. A cylindrical section extending between the two cam groups 6 serves to support the cam piece 2 in a stationary in the internal combustion engine arranged camshaft bearing 7 ,

Zur Verschiebung des Nockenstücks 2 zwecks Umschaltung der in 3 momentan wirksamen Nocken 3b und 4b auf jeweils einen der dazu benachbarten Nocken 3a oder 3c bzw. 4a oder 4c weist das Nockenstück 2 eine nutförmige Axialkulisse 8 mit zwei sich kreuzenden Kulissenbahnen 9 und 10 auf. Diese sind durch gepunktet dargestellte Mittelpunktsbahnen von Betätigungsstiften 11 und 12 eines Aktuators 13 symbolisiert, welche bei den wechselweise in die Axialkulisse 8 eingekoppelten Betätigungsstiften 11, 12 relativ zur Axialkulisse 8 durchfahren werden und zueinander spiegelsymmetrisch sind.For shifting the cam piece 2 for switching the in 3 currently effective cam 3b and 4b on each one of the adjacent cams 3a or 3c respectively. 4a or 4c has the cam piece 2 a groove-shaped axial backdrop 8th with two intersecting slide tracks 9 and 10 on. These are indicated by dotted midpoint paths of actuating pins 11 and 12 an actuator 13 symbolizes which alternates in the axial slide 8th coupled actuating pins 11 . 12 relative to the axial backdrop 8th are passed through and mirror-symmetrical to each other.

Der Mittenabstand der Betätigungsstifte 11, 12 und folglich deren Mittelpunktsbahnen 9, 10 am Anfang und am Ende des Verschiebevorgangs des Nockenstücks 2 sind mit dem jeweiligen Mittenabstand der Nocken 3a bis 3c und 4a bis 4c im wesentlichen identisch.The center distance of the actuating pins 11 . 12 and hence their midpoint tracks 9 . 10 at the beginning and at the end of the displacement of the cam piece 2 are with the respective center distance of the cams 3a to 3c and 4a to 4c essentially identical.

Nachfolgend ist das Zusammenspiel der beiden Betätigungsstifte 11, 12 mit der Axialkulisse 8 beim Verschieben des Nockenstücks 2 während der gemeinsamen Grundkreisphase der Nocken 3a bis 3c und 4a bis 4c erläutert. Ausgangsposition sei der dargestellte Zustand, bei dem sich die Betätigungsstifte 11, 12 in eingefahrenem Zustand außer Eingriff von der Axialkulisse 8 befinden. Ein Verschieben des Nockenstücks 2 nach links, d. h. ein Umschalten der momentan wirksamen Nocken 3b und 4b auf die Nocken 3c und 4c, erfolgt durch Einkoppeln des Betätigungsstifts 11 in die eine Kulissenbahn 9. Ein anschließendes Zurückverschieben des Nockenstücks 2 nach rechts, d. h. zurück in dessen dargestellte Axialposition, erfolgt durch Einkoppeln desselben Betätigungsstifts 11 in die andere Kulissenbahn 10.Below is the interaction of the two actuating pins 11 . 12 with the axial backdrop 8th when moving the cam piece 2 during the common base circle phase of the cams 3a to 3c and 4a to 4c explained. Starting position is the illustrated state in which the actuating pins 11 . 12 in the retracted state disengaged from the Axialkulisse 8th are located. Moving the cam piece 2 to the left, ie a switching of the currently active cam 3b and 4b on the cams 3c and 4c , is done by coupling the actuating pin 11 in the one slide track 9 , A subsequent shift back of the cam piece 2 to the right, ie back in its illustrated Axial position, carried out by coupling the same actuating pin 11 in the other slide track 10 ,

Ein Verschieben des Nockenstücks 2 aus dessen dargestellter Axialposition nach rechts, d. h. ein Umschalten der momentan wirksamen Nocken 3b und 4b auf die Nocken 3a und 4a, erfolgt auf analoge Weise, wobei in diesem Fall der Betätigungsstift 12 in die Kulissenbahn 10 eingekoppelt wird. Ein Zurückverschieben des Nockenstücks 2 in dessen dargestellte Axialposition erfolgt durch Einkoppeln desselben Betätigungsstifts 12 in die Kulissenbahn 9.Moving the cam piece 2 from the illustrated axial position to the right, ie a switching of the currently active cam 3b and 4b on the cams 3a and 4a , is carried out in an analogous manner, in which case the actuating pin 12 in the slide track 10 is coupled. A shift back of the cam piece 2 in its axial position shown by coupling the same actuating pin 12 in the slide track 9 ,

Das nach Abschluss eines Verschiebevorgangs des Nockenstücks 2 erforderliche Rückstellen der Betätigungsstifte 11, 12 in deren dargestellte ausgekoppelte Position wird durch eine bekannte und hier nicht näher dargestellte Radialprofilierung der Axialkulisse 8 bewirkt. Die Verschiebung der nicht dargestellten anderen Nockenstücke in deren betriebspunktabhängige Axialpositionen erfolgt mit den entsprechenden anderen Aktuatoren auf die gleiche zuvor beschriebene Weise und zeitlich nach der Zündfolge der Brennkraftmaschine. Das bedeutet, dass jedem Aktuator 13 genau ein Nockenstück 2 zugeordnet ist und dass die Verschiebung der einzelnen Nockenstücke 2 zwischen deren Axialpositionen gleichsinnig, jedoch unabhängig von benachbarten Nockenstücken erfolgt.This after completing a shifting operation of the cam piece 2 required return of the actuating pins 11 . 12 in the illustrated decoupled position is by a known and not shown here radial profiling of the Axialkulisse 8th causes. The displacement of the other cam pieces not shown in their operating point-dependent axial positions is carried out with the corresponding other actuators in the same manner described above and in time after the firing order of the internal combustion engine. That means every actuator 13 exactly one cam piece 2 is assigned and that the displacement of the individual cam pieces 2 between the axial positions in the same direction, but independent of adjacent cam pieces.

Die 1 und 2 zeigen in konstruktiv konkretisierter Form den in 3 schematisch dargestellten Aktuator 13. Dessen konstruktiver Aufbau ist bezüglich der Ansteuerung der Betätigungsstifte 11, 12 grundsätzlich bekannt und daher an dieser Stelle nur zusammenfassend erläutert. Die Betätigungsstifte 11, 12 – aufgrund der Schnittführung A-A gemäß 1 ist in 2 lediglich der Betätigungsstift 11 dargestellt – werden jeweils durch eine Kugelrastierung mit drei umfangsverteilten Kugeln 14 und einem kegelförmigen Sperrstift 15 mittels Klemmwirkung in ihrem eingefahrenen, d. h. aus der Axialkulisse 8 ausgekoppelten Zustand gehalten. Das Ausfahren der in Ausfahrrichtung federkraftbeaufschlagten Betätigungsstifte 11, 12 wird jeweils durch Bestromung eines Elektromagneten 16 eingeleitet, der den Sperrstift 15 entgegen der Ausfahrrichtung des Betätigungsstifts 11, 12 anzieht und somit die Klemmwirkung der Kugeln 14 aufhebt, woraufhin der Betätigungsstift 11, 12 aus dem Aktuatorgehäuse 17 ausfährt und in die Axialkulisse 8 einkoppelt. Das im Anschluss an das Verschieben des zugeordneten Nockenstücks 2 erforderliche Einfahren des Betätigungsstifts 11, 12 in dessen ausgekoppelte Position wird durch die zuvor erwähnte Profilierung der Axialkulisse 8 mit den im Endbereich radial ansteigenden Kulissenbahnen 9, 10 erzwungen, wobei der Betätigungsstift 11, 12 bei stromlos geschaltetem Elektromagneten 16 mit der Kugelrastierung in der dargestellten Position verrastet.The 1 and 2 show in a constructively concrete form the in 3 schematically illustrated actuator 13 , Its constructive structure is with respect to the control of the actuating pins 11 . 12 basically known and therefore explained only in summary at this point. The actuating pins 11 . 12 - Due to the cutting guide AA according to 1 is in 2 only the actuating pin 11 are each - by a ball grid with three circumferentially distributed balls 14 and a conical locking pin 15 by clamping action in their retracted, ie from the Axialkulisse 8th kept decoupled state. The extension of the spring-loaded in the extension direction actuating pins 11 . 12 is in each case by energizing an electromagnet 16 initiated, the lock pin 15 against the extension direction of the actuating pin 11 . 12 attracts and thus the clamping action of the balls 14 picks up, whereupon the actuating pin 11 . 12 from the actuator housing 17 extends and into the Axialkulisse 8th couples. This is following the movement of the associated cam piece 2 required retraction of the actuating pin 11 . 12 in its decoupled position is by the aforementioned profiling of the Axialkulisse 8th with the gateways radially rising in the end region 9 . 10 enforced, with the actuating pin 11 . 12 with de-energized electromagnet 16 locked with the ball detent in the position shown.

Wie aus 1 und dem in 2 rechten Halbschnitt A-A erkennbar, ist der Aktuator 13 stirnseitig am Austritt der Betätigungsstifte 11, 12 in einer zwischen diesen verlaufenden Symmetrieebene mit einem Sensor, hier in Form eines Differenzial-Hall-Sensors 18 und einem darauf angeordneten Permanentmagneten 19 zur Erzeugung des den Hall-Sensor 18 durchflutenden Magnetfelds ausgestattet. Die für die Axialpositionen des diesem Sensor-Aktuator 13 zugeordneten Nockenstücks 2 charakteristischen Sensorsignale werden wie bei bekannten Sensorrädern durch Aussparungen 20, 21 im axialen Bereich der Axialkulisse 8 erzeugt, welche der Sensor 18 je nach momentaner Axialposition des Nockenstücks 2 detektiert. Dies zeigt 4. Die mit unterschiedlichen Winkeln 22, 23 am Umfang des Nockenstücks 2 positionierten Aussparungen 20, 21 zeigt 5, in der die Axialkulisse 8 in gegenüber 3 konstruktiv konkretisierter Form und isoliert dargestellt ist.How out 1 and in 2 right half-section AA recognizable, is the actuator 13 frontally at the outlet of the actuating pins 11 . 12 in a plane of symmetry extending therebetween with a sensor, here in the form of a differential Hall sensor 18 and a permanent magnet disposed thereon 19 to generate the Hall sensor 18 equipped with a flowing magnetic field. The for the axial positions of this sensor actuator 13 associated cam piece 2 characteristic sensor signals are like recesses in known sensor wheels 20 . 21 in the axial region of the axial slide 8th which generates the sensor 18 depending on the instantaneous axial position of the cam piece 2 detected. this shows 4 , The ones with different angles 22 . 23 on the circumference of the cam piece 2 positioned recesses 20 . 21 shows 5 in which the axial backdrop 8th in opposite 3 structurally concretized form and isolated.

Für den Fall, dass sich das Nockenstück 2 in der Axialposition befindet, in welcher die Nocken 3a und 4a aktiv sind (rechte Position in 3), detektiert der Hall-Sensor 18 die mit einem Luftspalt von ca. 2 mm mittig darunter rotierende Aussparung 21 mit dem Umfangswinkel 23 als charakteristisches Signal für diese (rechte) Axialposition.In the event that the cam piece 2 in the axial position, in which the cams 3a and 4a are active (right position in 3 ), the Hall sensor detects 18 the recess with an air gap of approx. 2 mm in the middle underneath 21 with the circumferential angle 23 as a characteristic signal for this (right) axial position.

Für den Fall, dass sich das Nockenstück 2 in der Axialposition befindet, in welcher die Nocken 3c und 4c aktiv sind (dargestellte Position in 4, linke Position in 3), detektiert der Hall-Sensor 18 die ebenfalls mit einem Luftspalt von ca. 2 mm mittig darunter rotierende Aussparung 20 mit dem gegenüber 23 deutlich größeren Umfangswinkel 22 als charakteristisches Signal für diese (linke) Axialposition.In the event that the cam piece 2 in the axial position, in which the cams 3c and 4c are active (shown position in 4 , left position in 3 ), the Hall sensor detects 18 also with an air gap of about 2 mm centered below rotating recess 20 with the opposite 23 significantly larger circumferential angle 22 as a characteristic signal for this (left) axial position.

Für den Fall, dass sich das Nockenstück 2 in der Axialposition befindet, in welcher die Nocken 3b und 4b aktiv sind (dargestellte mittlere Position in 3), detektiert der Hall-Sensor 18 die mittig darunter rotierenden Kulissenbahnen 9 und 10 als charakteristisches Signal für diese (mittlere) Axialposition.In the event that the cam piece 2 in the axial position, in which the cams 3b and 4b are active (shown middle position in 3 ), the Hall sensor detects 18 the middle under it rotating gateways 9 and 10 as a characteristic signal for this (middle) axial position.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Trägerwellecarrier wave
22
Nockenstückcam piece
33
Nockencam
44
Nockencam
55
Nockenfolgercam follower
66
zylindrischer Abschnittcylindrical section
77
NockenwellenlagerstelleCamshaft bearing
88th
Axialkulisseaxial slotted
99
eine Kulissenbahna slide track
1010
andere Kulissenbahnother slide track
1111
Betätigungsstiftactuating pin
1212
Betätigungsstiftactuating pin
1313
Aktuatoractuator
1414
KugelBullet
15 15
Sperrstiftlocking pin
1616
Elektromagnetelectromagnet
1717
Aktuatorgehäuseactuator housing
1818
Hall-SensorHall sensor
1919
Permanentmagnetpermanent magnet
2020
Aussparungrecess
2121
Aussparungrecess
2222
Winkel der AussparungAngle of the recess
2323
Winkel der AussparungAngle of the recess

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (7)

Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit variabler Gaswechselventilbetätigung, mit einer Nockenwelle, die eine Trägerwelle (1) und ein oder mehrere darauf drehfest und zwischen Axialpositionen verschiebbar angeordnete Nockenstücke (2) umfasst, die jeweils eine Nockengruppe unmittelbar benachbarter Nocken (3a bis 3c, 4a bis 4c) unterschiedlicher Erhebungen und eine Axialkulisse (8) aufweisen, und mit einem oder mehreren Aktuatoren (13), denen die Nockenstücke (2) zugeordnet sind und die jeweils einen in die zugeordnete Axialkulisse (8) einkoppelbaren Betätigungsstift (12, 13) zum Verschieben des Nockenstücks (2) in eine der Axialpositionen umfassen, wobei zum Detektieren der momentanen Axialposition zumindest einer der Aktuatoren (13) einen im axialen Bereich der zugeordneten Axialkulisse (8) angeordneten Sensor (18) umfasst und das diesem Aktuator (13) zugeordnete Nockenstück (2) ein für dessen Axialpositionen jeweils charakteristisches Signal am Sensor (18) erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass jedem der Aktuatoren (13) genau ein Nockenstück (2) zugeordnet ist.Valve train of an internal combustion engine with variable gas exchange valve actuation, with a camshaft which has a carrier shaft ( 1 ) and one or more non-rotatably mounted thereon and slidably disposed between axial positions cam pieces ( 2 ), each having a cam group of immediately adjacent cams ( 3a to 3c . 4a to 4c ) different elevations and an axial backdrop ( 8th ) and with one or more actuators ( 13 ) to which the cam pieces ( 2 ) are assigned and the one in the associated axial backdrop ( 8th ) engageable actuating pin ( 12 . 13 ) for moving the cam piece ( 2 ) in one of the axial positions, wherein for detecting the instantaneous axial position of at least one of the actuators ( 13 ) one in the axial region of the associated Axialkulisse ( 8th ) arranged sensor ( 18 ) and this actuator ( 13 ) associated cam piece ( 2 ) a signal which is characteristic of the axial position of each sensor ( 18 ), characterized in that each of the actuators ( 13 ) exactly one cam piece ( 2 ) assigned. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Sensor (18) um einen Hall-Sensor handelt.Valve gear according to claim 1, characterized in that it is in the sensor ( 18 ) is a Hall sensor. Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hall-Sensor (18) als Differenzial-Hall-Sensor ausgebildet ist.Valve gear according to claim 2, characterized in that the Hall sensor ( 18 ) is designed as a differential Hall sensor. Ventiltrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Aktuator (13) einen im Bereich des Hall-Sensors (18) angeordneten Permanentmagneten (19) umfasst, wobei die für die Axialpositionen des diesem Aktuator (13) zugeordneten Nockenstücks (2) charakteristischen Sensorsignale durch Aussparungen (20, 21) erzeugt werden, die mit und/oder bei unterschiedlichen Winkeln (22, 23) am Umfang des Nockenstücks (2) positioniert sind.Valve gear according to claim 2 or 3, characterized in that the at least one actuator ( 13 ) one in the area of the Hall sensor ( 18 ) arranged permanent magnets ( 19 ), wherein for the axial positions of this actuator ( 13 ) associated cam piece ( 2 ) characteristic sensor signals by recesses ( 20 . 21 ) with and / or at different angles ( 22 . 23 ) on the circumference of the cam piece ( 2 ) are positioned. Ventiltrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Axialpositionen des dem zumindest einen Aktuator (13) zugeordneten Nockenstücks (2) charakteristischen Sensorsignale durch permanentmagnetische Abschnitte erzeugt werden, die mit und/oder bei unterschiedlichen Winkeln am Umfang des Nockenstücks positioniert sind.Valve gear according to claim 2 or 3, characterized in that for the axial positions of the at least one actuator ( 13 ) associated cam piece ( 2 ) are generated by permanent magnetic sections positioned at and / or at different angles on the circumference of the cam piece. Ventiltrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den permanentmagnetischen Abschnitten um in das Nockenstück eingesetzte Permanentmagnete handelt.Valve gear according to claim 5, characterized in that it is in the permanent magnet sections used in the cam piece permanent magnets. Ventiltrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den permanentmagnetischen Abschnitten um lokale Aufmagnetisierungen des Nockenstücks handelt.Valve gear according to claim 5, characterized in that it is at the permanent magnetic sections to local magnetizations of the cam piece.
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