DE102012004911B4

DE102012004911B4 - Valve gear of an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102012004911B4
Application number: DE102012004911.0A
Authority: DE
Inventors: Rüdiger Zeidler
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2012-03-09
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2018-10-04
Anticipated expiration: 2032-03-10
Also published as: DE102012004911A1

Abstract

Ventiltrieb (1) einer Brennkraftmaschine, mit mindestens einer Grundnockenwelle (2), auf der drehfest und zwischen wenigstens zwei Axialpositionen axial verschiebbar mindestens ein Nockenträger (3) vorgesehen ist, wobei dem Nockenträger (3) zum axialen Verschieben mittels eines Aktuators (6) eine Schaltkulisse (5) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkulisse (5) mittels eines an den Schaltkulisse (5) und/oder dem Nockenträger (3) befestigten elastischen Elements (12) in Richtung einer Drehachse (4) der Grundnockenwelle (2) federnd an dem Nockenträger (3) gelagert ist.Valve train (1) of an internal combustion engine, with at least one base camshaft (2) on the rotationally fixed and axially displaceable between at least two axial positions at least one cam carrier (3) is provided, wherein the cam carrier (3) for axial displacement by means of an actuator (6) a Associated with shift gate (5), characterized in that the shift gate (5) by means of a on the shift gate (5) and / or the cam carrier (3) fixed elastic element (12) in the direction of an axis of rotation (4) of the base camshaft (2) resiliently mounted on the cam carrier (3).

Description

Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit mindestens einer Grundnockenwelle, auf der drehfest und zwischen wenigstens zwei Axialpositionen axial verschiebbar mindestens ein Nockenträger vorgesehen ist, wobei dem Nockenträger zum axialen Verschieben mittels eines Aktuators eine Schaltkulisse zugeordnet ist.The invention relates to a valve train of an internal combustion engine, with at least one base camshaft, on the rotationally fixed and axially displaceable between at least two axial positions at least one cam carrier is provided, wherein the cam carrier for axial displacement by means of an actuator associated with a shift gate.

Ventiltriebe der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie werden für Brennkraftmaschinen eingesetzt, bei welchen das Arbeitsspiel von Gaswechselventilen einzelner Zylinder der Brennkraftmaschine zur Verbesserung der thermodynamischen Eigenschaften beeinflusst werden kann. Der mindestens eine Nockenträger, welcher auch als Nockenstück bezeichnet werden kann, ist drehfest und axial verschiebbar auf der Grundnockenwelle angeordnet. Dem Nockenträger sind üblicherweise mehrere, also zumindest zwei, Ventilbetätigungsnocken zugeordnet. Jeder dieser Ventilbetätigungsnocken weist eine Exzentrizität auf, welche der Betätigung eines der Gaswechselventile der Brennkraftmaschine bei einem bestimmten Drehwinkel der Grundnockenwelle dient. Die Ventilbetätigungsnocken laufen demnach gemeinsam mit der Grundnockenwelle um, sodass das jeweilige Gaswechselventil der Brennkraftmaschine zumindest einmal pro Umdrehung der Grundnockenwelle von dem zugeordneten Ventilbetätigungsnocken beziehungsweise dessen Exzentrizität betätigt wird. Der Ventilbetätigungsnocken wirkt dazu vorzugsweise mit einem Rollenschlepphebel des Gaswechselventils zusammen, indem er mit diesem in Anlagekontakt tritt.Valve trains of the type mentioned are known from the prior art. They are used for internal combustion engines, in which the cycle of gas exchange valves of individual cylinders of the internal combustion engine can be influenced to improve the thermodynamic properties. The at least one cam carrier, which may also be referred to as a cam piece, is arranged rotationally fixed and axially displaceable on the base camshaft. The cam carrier is usually associated with a plurality, that is to say at least two, valve actuation cams. Each of these valve actuation cams has an eccentricity, which serves to actuate one of the gas exchange valves of the internal combustion engine at a specific angle of rotation of the basic camshaft. Accordingly, the valve actuating cam run together with the base camshaft so that the respective gas exchange valve of the internal combustion engine is actuated by the associated valve actuating cam or its eccentricity at least once per revolution of the basic camshaft. The valve actuating cam cooperates preferably with a roller rocker arm of the gas exchange valve by coming into abutting contact with this.

Vorzugsweise sind mehrere Ventilbetätigungsnocken vorgesehen, welche unterschiedlichen Nockengruppen zugeordnet sein können. Die Ventilbetätigungsnocken einer Nockengruppe unterscheiden sich nun beispielsweise hinsichtlich der Winkellage ihrer Exzentrizität oder der Erstreckung derselben in radialer Richtung (Höhe) und/oder in Umfangsrichtung (Länge). Durch das axiale Verschieben des Nockenträgers kann dieser in wenigstens zwei Axialpositionen, beispielsweise in eine erste und eine zweite Axialposition, gebracht werden. In der ersten Axialposition wird das Gaswechselventil von einem ersten der Ventilbetätigungsnocken und in der zweiten Axialposition von einem zweiten der Ventilbetätigungsnocken betätigt, welche derselben Nockengruppe zugeordnet sind. Durch die Verlagerung des Nockenträgers können somit insbesondere der Öffnungszeitpunkt, die Öffnungsdauer und/oder der Hub des Gaswechselventils, insbesondere in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine, ausgewählt werden.Preferably, a plurality of valve actuation cams are provided, which may be assigned to different cam groups. The valve actuation cams of a cam group now differ, for example, with regard to the angular position of their eccentricity or the extent of the same in the radial direction (height) and / or in the circumferential direction (length). By the axial displacement of the cam carrier it can be brought into at least two axial positions, for example in a first and a second axial position. In the first axial position, the gas exchange valve is actuated by a first one of the valve actuation cams and in the second axial position by a second one of the valve actuation cams associated with the same cam group. As a result of the displacement of the cam carrier, in particular the opening time, the opening duration and / or the lift of the gas exchange valve, in particular as a function of an operating state of the internal combustion engine, can be selected.

Das Verschieben beziehungsweise Verlagern des Nockenträgers in axialer Richtung erfolgt mithilfe einer Stelleinrichtung, die eine Schaltkulisse auf dem Nockenträger und einen ortsfest angeordneten Aktuator, üblicherweise in einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine, umfasst. Der Aktuator verfügt beispielsweise über einen ausfahrbaren Mitnehmer, der sich mit einer insbesondere schrauben- oder spiralförmigen Kulissenbahn der Schaltkulisse in Eingriff bringen lässt. Die Kulissenbahn ist an der Schaltkulisse vorgesehen, welche dem Nockenträger zugeordnet ist. Zum Beispiel liegt die Schaltkulisse an dem Nockenträger vor oder ist mit diesem zum axialen Verschieben wirkverbunden. Die Kulissenbahn liegt vorzugsweise als Radialnut vor, welche den Umfang der Schaltkulisse durchgreift, also randoffen in dieser ausgebildet ist. Die Schaltkulisse weist insoweit wenigstens eine Kulissenbahn auf, in welche der Mitnehmer des Aktuators zum Verschieben des Nockenträgers einbringbar ist.The displacement or displacement of the cam carrier in the axial direction takes place by means of an adjusting device, which comprises a shift gate on the cam carrier and a stationarily arranged actuator, usually in a cylinder head of the internal combustion engine. The actuator has, for example, an extendable driver, which can be brought into engagement with a particular helical or spiral slide track of the shift gate. The slide track is provided on the shift gate, which is assigned to the cam carrier. For example, the shift gate is on the cam carrier or is operatively connected to this for axial displacement. The slide track is preferably in the form of a radial groove, which passes through the circumference of the shift gate, so it is formed open-edge in this. The shift gate has so far at least one slide track, in which the driver of the actuator for moving the cam carrier can be introduced.

Beispielsweise zeigt die DE 10 2004 022 849 A1 einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine. Bei einem derartigen Ventiltrieb wirkt zu Beginn und am Ende des axialen Verschiebens stets die gesamte Nockenträgermasse auf den Aktuator. Dies bedeutet eine stoßartige Belastung, welche insbesondere bei dem Abbremsen in der neuen Axialposition zu Schwingungen führen kann. Diese verzögern unter Umständen ein Einrasten des Nockenträgers in der neuen Axialposition. Zudem ist eine Voransteuerung, also ein vorzeitiges Ausfahren des Mitnehmers, ohne dass tatsächlich ein axiales Verschieben des Nockenträgers bewirkt wird, nur in begrenztem Umfang möglich.For example, the shows DE 10 2004 022 849 A1 a valve train of an internal combustion engine. In such a valvetrain always acts at the beginning and at the end of the axial displacement of the entire cam carrier mass on the actuator. This means a shock-like load, which can lead to vibrations in particular in the braking in the new axial position. These may delay a locking of the cam carrier in the new axial position. In addition, a pre-control, so a premature extension of the driver, without actually causing an axial displacement of the cam carrier, only to a limited extent possible.

Weiterhin ist aus der Druckschrift DE 195 20 117 A1 ein Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine bekannt, der eine in Lagern gehaltene Nockenwelle und ein axial bewegliches Verstellorgan aufweist, von dem mindestens ein drehfest aber axial verschiebbar auf der Nockenwelle gelagerter Nocken mit mindestens zwei unterschiedlichen Nockenbahnen verstellbar ist, der unter Zwischenschaltung eines Übertragungsmittels mindestens ein Gaswechselventil betätigt. Dabei ist vorgesehen, dass das Verstellorgan im Inneren der Nockenwelle geführt ist, und dass das Verstellorgan über mindestens ein in der Nockenwelle geführtes Federelement auf den Nocken einwirkt, wobei der Nocken als Nockenpaket mit drei unterschiedlichen Nockenbahnen ausgebildet ist und dass die einander zugewandten Seitenflächen der äußeren Nockenbahnen im Verlauf ihrer Erhebungsbahn als Anschlagfläche für einen angrenzenden Abschnitt des Übertragungsmittels dienen.Furthermore, from the document DE 195 20 117 A1 a valve train of an internal combustion engine is known which has a camshaft held in bearings and an axially movable adjusting member of which at least one rotatably but axially displaceably mounted on the camshaft cam with at least two different cam tracks is adjustable, which actuates at least one gas exchange valve with the interposition of a transmission means. It is provided that the adjusting member is guided in the interior of the camshaft, and that the adjusting member acts on at least one guided in the camshaft spring element on the cam, wherein the cam is designed as a cam package with three different cam tracks and that the mutually facing side surfaces of the outer Cam tracks in the course of their collection path serve as a stop surface for an adjacent portion of the transmission means.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine vorzuschlagen, bei welchem ein schnelles und exaktes Umschalten zwischen den Axialpositionen realisierbar ist. Zudem soll eine frühere Voransteuerung des Ventiltriebs möglich sein.It is an object of the invention to provide a valve train of an internal combustion engine, in which a fast and accurate switching between the axial positions can be realized. In addition, an earlier pilot control of the valve train should be possible.

Dies wird erfindungsgemäß mit einem Ventiltrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass die Schaltkulisse mittels eines an der Schaltkulisse und/oder dem Nockenträger befestigten elastischen Elements in Richtung einer Drehachse der Grundnockenwelle federnd an dem Nockenträger gelagert ist. Die Schaltkulisse ist demnach zumindest in geringem Umfang bezüglich des Nockenträgers verlagerbar. Zu diesem Zweck ist sie an dem Nockenträger entsprechend gelagert, wobei eine federnde Lagerung vorgesehen ist. Bedingt durch die federnde Lagerung wird bei einem Verschieben der Schaltkulisse mittels des Aktuators der Nockenträger selbst zunächst nicht oder lediglich in geringem Umfang in axialer Richtung verlagert. Zunächst wird eine federnde Vorspannung zwischen der Schaltkulisse und dem Nockenträger aufgebaut. Erst wenn diese Vorspannung ausreichend groß ist, erfolgt anschließend auch eine Verlagerung des Nockenträgers. Nachdem die Schaltkulisse mithilfe des Aktuators vollständig verlagert wurde, kann die Vorspannung eine weitere Verlagerung des Nockenträgers, allerdings üblicherweise lediglich in geringem Umfang, bewirken. Bedingt durch die federnde Lagerung der Schaltkulisse an dem Nockenträger werden die stoßartigen Belastungen während des axialen Verschiebens zumindest teilweise vermieden. Auch ist an der Schaltkulisse nunmehr eine Kulissenbahn realisierbar, welche eine frühere Voransteuerung ermöglicht. Zusätzlich werden beim Abbremsen in der neuen Axialposition Schwingungen vermieden, sodass ein zuverlässiges und schnelles Erreichen der neuen Axialposition erzielt ist. This is achieved according to the invention with a valve train having the features of claim 1. It is provided that the shift gate is mounted by means of a fixed to the shift gate and / or the cam carrier elastic element in the direction of an axis of rotation of the base camshaft resiliently on the cam carrier. The shift gate is therefore displaced at least to a small extent with respect to the cam carrier. For this purpose, it is mounted according to the cam carrier, wherein a resilient mounting is provided. Due to the resilient mounting, the cam carrier itself is not displaced initially or only to a small extent in the axial direction when the shift gate is displaced by means of the actuator. First, a resilient bias between the shift gate and the cam carrier is built. Only when this preload is sufficiently large, followed by a displacement of the cam carrier. After the shift gate has been completely displaced by means of the actuator, the bias can cause a further displacement of the cam carrier, but usually only to a small extent. Due to the resilient mounting of the shift gate on the cam carrier, the impact loads during the axial displacement are at least partially avoided. Also, on the shift gate now a slide track can be realized, which allows earlier pre-control. In addition, when braking in the new axial position vibrations are avoided, so that a reliable and fast achievement of the new axial position is achieved.

Die Erfindung sieht vor, dass die Schaltkulisse in Richtung einer Drehachse der Grundnockenwelle federnd an dem Nockenträger gelagert ist. Bei einer solchen Ausführungsform ist die Schaltkulisse demnach bevorzugt drehfest an dem Nockenträger und damit auch an der Grundnockenwelle gelagert. Dies wird beispielsweise jeweils mittels einer Verzahnung realisiert. Bei einem Betätigen des Aktuators greift der Mitnehmer somit zunächst in die Schaltkulisse ein und verlagert diese in axialer Richtung, ohne dass gleichzeitig eine Verlagerung des Nockenträgers erfolgt. Erst bei Erreichen einer ausreichend großen federnden Vorspannung wird anschließend auch der Nockenträger selbst in axialer Richtung verschoben.The invention provides that the shift gate is mounted resiliently on the cam carrier in the direction of an axis of rotation of the base camshaft. In such an embodiment, the shift gate is therefore preferably rotatably mounted on the cam carrier and thus also on the base camshaft. This is realized in each case by means of a toothing. Upon actuation of the actuator, the driver thus initially engages in the shifting gate and displaces it in the axial direction, without a displacement of the cam carrier taking place at the same time. Only when a sufficiently large resilient bias voltage is reached, the cam carrier is then moved even in the axial direction.

Zudem ist vorgesehen, dass zur federnden Lagerung der Schaltkulisse wenigstens ein elastisches Element, insbesondere ein Federelement, an der Schaltkulisse und/oder dem Nockenträger befestigt ist. Das elastische Element ist derart angeordnet, dass eine von dem Aktuator auf die Schaltkulisse ausgeübte axiale Kraft über das elastische Element auf den Nockenträger übertragen wird. Das elastische Element ist dabei derart ausgelegt, dass die bei dem axialen Verschieben üblicherweise auftretenden Kräfte lediglich eine elastische, nicht jedoch eine plastische Verformung des Elements bewirken. Besonders bevorzugt ist das elastische Element daher als Federelement ausgebildet, welches vorzugsweise aus Metall, insbesondere Federstahl, besteht. Alternativ kann jedoch auch ein elastischer Kunststoff, also ein Elastomer, als elastisches Element verwendet werden.In addition, it is provided that for resilient mounting of the shift gate at least one elastic element, in particular a spring element, is attached to the shift gate and / or the cam carrier. The elastic element is arranged such that an axial force exerted by the actuator on the shift gate is transmitted via the elastic element to the cam carrier. The elastic element is designed such that the forces normally occurring in the axial displacement only cause elastic, but not plastic deformation of the element. Particularly preferably, the elastic element is therefore designed as a spring element, which preferably consists of metal, in particular spring steel. Alternatively, however, an elastic plastic, so an elastomer, can be used as an elastic element.

Eine Weiterbildung der Erfindung, sieht vor, dass das elastische Element zwischen der Schaltkulisse und einem Kulissenanschlag des Nockenträgers angeordnet ist. Der Kulissenanschlag dient in zumindest einer axialen Richtung als Endanschlag für die Schaltkulisse. Bevorzugt ist auf jeder Seite der Schaltkulisse ein derartiger Kulissenanschlag vorgesehen. Die Kulissenanschläge sind in diesem Fall in axialer Richtung derart beabstandet, dass die Schaltkulisse zwischen ihnen verlagerbar ist. Sie weisen also einen Abstand zueinander auf, der größer ist als die axiale Erstreckung der Schaltkulisse. Der Kulissenanschlag ist Teil des Nockenträgers und wird beispielsweise von einem der Ventilbetätigungsnocken des Nockenträgers ausgebildet. Alternativ kann selbstverständlich auch ein von dem Ventilbetätigungsnocken separates Element an dem Nockenträger zur Ausbildung des Kulissenanschlags vorgesehen sein. Das elastische Element soll nun in axialer Richtung zwischen der Schaltkulisse und dem Kulissenanschlag vorliegen. Sind mehrere Kulissenanschläge vorgesehen, so ist vorzugsweise zwischen jedem Kulissenanschlag und der Schaltkulisse ein derartiges elastisches Element angeordnet.A development of the invention provides that the elastic element is arranged between the shift gate and a gate stop of the cam carrier. The gate stop serves in at least one axial direction as an end stop for the shift gate. Preferably, such a gate stop is provided on each side of the shift gate. The slide stops are spaced in this case in the axial direction such that the shift gate between them is displaced. So they have a distance from each other, which is greater than the axial extent of the shift gate. The gate stop is part of the cam carrier and is formed for example by one of the valve actuating cam of the cam carrier. Alternatively, of course, a separate from the valve actuating cam element may be provided on the cam carrier to form the gate stop. The elastic element should now be present in the axial direction between the shift gate and the gate stop. If a plurality of sliding stops are provided, then such an elastic element is preferably arranged between each sliding stop and the shifting gate.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das elastische Element eine Federscheibe oder eine Schraubenfeder ist. Prinzipiell kann ein beliebiges Federelement herangezogen werden. Bevorzugt wird jedoch die Federscheibe beziehungsweise eine Tellerfeder oder die Schraubenfeder verwendet, wobei letztere als Torsionsfeder vorliegt.A development of the invention provides that the elastic element is a spring washer or a coil spring. In principle, any spring element can be used. Preferably, however, the spring washer or a plate spring or the coil spring is used, the latter being present as a torsion spring.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das elastische Element in der Schaltkulisse integriert ist. Das elastische Element liegt also nicht getrennt von der Schaltkulisse, beispielsweise zwischen dieser und dem Kulissenanschlag vor. Vielmehr ist es in die Schaltkulisse integriert oder an dieser befestigt. Bei einer integrierten Anordnung des elastischen Elements kann beispielsweise die Schaltkulisse mehrteilig ausgebildet sein, wobei ein erstes Schaltkulissenteil zum Zusammenwirken mit dem Aktuator beziehungsweise dessen Mitnehmer vorgesehen ist und der zweite Schaltkulissenteil über das elastische Element mit dem ersten Schaltkulissenteil verbunden ist. Der zweite Schaltkulissenteil kann nun beispielsweise in axialer Richtung bezüglich des Nockenträgers festgesetzt, beispielsweise zwischen zwei Ventilbetätigungsnocken gehalten sein.A development of the invention provides that the elastic element is integrated in the shift gate. The elastic element is thus not separated from the shift gate, for example, between this and the gate stop. Rather, it is integrated into the shift gate or attached to this. In an integrated arrangement of the elastic element, for example, the shift gate can be designed in several parts, wherein a first shift gate part for cooperation with the actuator or its driver is provided and the second shift gate part is connected via the elastic element with the first shift gate part. The second shift gate part can now be fixed, for example, in the axial direction with respect to the cam carrier, for example, held between two valve actuation cams.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:

1 einen Bereich eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, wobei ein Nockenträger in einer ersten Axialposition vorliegt,
2 den Ventiltrieb bei einem ersten Verlagerungsschritt des Nockenträgers in Richtung einer zweiten Axialposition,
3 den Ventiltrieb bei einem zweiten Verlagerungsschritt des Nockenträgers,
4 den Ventiltrieb bei einem dritten Verlagerungsschritt des Nockenträgers,
5 den Ventiltrieb bei einem vierten Verlagerungsschritt des Nockenträgers,
6 den Nockenträger in einer zweiten Axialposition, und
7 eine Explosionsdarstellung einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine.

The invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the drawings, without any limitation of the invention. Showing:

1 an area of a valve train of an internal combustion engine, wherein a cam carrier is in a first axial position,
2 the valve drive in a first displacement step of the cam carrier in the direction of a second axial position,
3 the valvetrain in a second displacement step of the cam carrier,
4 the valve train in a third displacement step of the cam carrier,
5 the valvetrain in a fourth displacement step of the cam carrier,
6 the cam carrier in a second axial position, and
7 an exploded view of a camshaft of an internal combustion engine.

Die 1 zeigt einen Bereich eines Ventiltriebs 1 einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine. Der Ventiltrieb 1 besteht aus einer Grundnockenwelle 2 und einem axial auf dieser verschiebbaren Nockenträger 3, der hier nur schematisch dargestellt ist. Unter der axialen Richtung ist eine Richtung zu verstehen, welche parallel zu einer Längsachse 4 beziehungsweise Drehachse der Grundnockenwelle 2 liegt. Der Nockenträger 3 weist eine zentrale Ausnehmung auf, welche von der Grundnockenwelle 2 durchgriffen ist. Im Bereich der Ausnehmung verfügt der Nockenträger 3 über eine Innenverzahnung, welche mit einer Außenverzahnung der Grundnockenwelle 2 zusammenwirkt, um den Nockenträger 3 drehfest, jedoch axial verschiebbar, auf der Grundnockenwelle 2 zu halten. Der Nockenträger 3 weist mehrere Ventilbetätigungsnocken (hier nicht dargestellt) auf, welche wenigstens einer Nockengruppe zugeordnet sind. Weiterhin verfügt der Nockenträger 3 über eine Schaltkulisse 5, welche Bestandteil einer Stelleinrichtung ist. Mithilfe der Stelleinrichtung ist der Nockenträger 3 auf der Grundnockenwelle 2 in axialer Richtung verlagerbar.The 1 shows a portion of a valvetrain 1 a non-illustrated internal combustion engine. The valve train 1 consists of a basic camshaft 2 and an axially displaceable on this cam carrier 3 , which is shown here only schematically. By the axial direction is meant a direction which is parallel to a longitudinal axis 4 or axis of rotation of the basic camshaft 2 lies. The cam carrier 3 has a central recess, which from the base camshaft 2 is penetrated. In the area of the recess has the cam carrier 3 via an internal toothing, which with an external toothing of the basic camshaft 2 interacts with the cam carrier 3 non-rotatable, but axially displaceable, on the basic camshaft 2 to keep. The cam carrier 3 has a plurality of valve actuating cam (not shown), which are associated with at least one cam group. Furthermore, the cam carrier has 3 via a shift gate 5 which is part of a setting device. By means of the actuator is the cam carrier 3 on the base camshaft 2 displaceable in the axial direction.

Die Ventilbetätigungsnocken dienen der Betätigung von nicht dargestellten Gaswechselventilen der Brennkraftmaschine. Die Ventilbetätigungsnocken sind exzentrisch, wobei die Exzentrizitäten in unterschiedlichen Winkelpositionen beziehungsweise Umfangspositionen bezüglich des Nockenträgers 3 vorliegen und/oder unterschiedliche Erstreckungen in radialer Richtung und/oder Umfangsrichtung aufweisen. Zur Betätigung der Gaswechselventile wirken die Ventilbetätigungsnocken beispielsweise mit Rollenschlepphebeln des jeweiligen Gaswechselventils durch Anlagekontakt zusammen. Jedem der Rollenschlepphebel sind dabei die jeweiligen Ventilbetätigungsnocken der entsprechenden Nockengruppe zugeordnet. Ein erster der Rollenschlepphebel wird also von einem der Ventilbetätigungsnocken einer Nockengruppe und ein weiterer der Rollenschlepphebel von einem der Ventilbetätigungsnocken einer weiteren Nockengruppe betätigt.The valve actuation cams serve to actuate gas exchange valves, not shown, of the internal combustion engine. The valve actuation cams are eccentric, with the eccentricities in different angular positions or circumferential positions relative to the cam carrier 3 present and / or have different extensions in the radial direction and / or circumferential direction. To actuate the gas exchange valves, the valve actuation cams interact, for example, with roller cam followers of the respective gas exchange valve by contact contact. Each of the roller rocker arms are assigned the respective valve actuation cam of the corresponding cam group. A first of the roller rocker arm is thus actuated by one of the valve actuation cams of a cam group and another of the roller rocker arms by one of the valve actuation cams of a further cam group.

Bedingt durch die unterschiedliche Ausgestaltung der Ventilbetätigungsnocken untereinander stellt sich somit ein entsprechender Hub, Öffnungszeitpunkt und/oder eine Öffnungsdauer des Gaswechselventils ein. Durch axiales Verschieben des Nockenträgers 3 können die Rollenschlepphebel von dem Ventilbetätigungsnocken der jeweiligen Nockengruppe betätigbar sein. Der Nockenträger 3 wird beispielsweise in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine verlagert, sodass stets derjenige Ventilbetätigungsnocken mit dem entsprechenden Rollenschlepphebel zu dessen Betätigung zusammenwirkt, mit welchem beispielsweise ein optimaler Wirkungsgrad beziehungsweise eine optimale Leistung der Brennkraftmaschine erzielbar ist.Due to the different configuration of the valve actuation cam with each other thus a corresponding stroke, opening time and / or an opening period of the gas exchange valve thus arises. By axial displacement of the cam carrier 3 For example, the roller rocker arms may be actuatable by the valve actuation cam of the respective cam group. The cam carrier 3 For example, it is displaced as a function of an operating state of the internal combustion engine, so that always that valve actuating cam cooperates with the corresponding roller cam lever for its actuation, with which, for example, an optimal efficiency or optimal performance of the internal combustion engine can be achieved.

Die Verlagerung des Nockenträgers 3 wird mithilfe eines Aktuators 6 bewirkt, welcher ebenfalls Bestandteil der Stelleinrichtung ist und einen in radialer Richtung verlagerbaren Mitnehmer 7 aufweist. Zur Verlagerung des Nockenträgers 3 wird der Mitnehmer 7 in Richtung des Pfeils 8 in radialer Richtung derart verlagert, dass er in eine Kulissenbahn 9 der Schaltkulisse 5 eingreift. Die Kulissenbahn 9 ist derart ausgestaltet, dass die Schaltkulisse 5 bei einem Einbringen des Mitnehmers 7, während sich der Nockenträger 3 in der in 1 gezeigten ersten Axialposition befindet, in Richtung einer zweiten Axialposition gedrängt wird und umgekehrt. Die Drehrichtung der Grundnockenwelle 2 und damit des Nockenträgers 3 ist beispielhaft durch den Pfeil 10 angedeutet.The displacement of the cam carrier 3 is using an actuator 6 causes, which is also part of the actuator and a displaceable in the radial direction driver 7 having. To relocate the cam carrier 3 becomes the driver 7 in the direction of the arrow 8th shifted in the radial direction so that he is in a slide track 9 the shift gate 5 intervenes. The slide track 9 is designed such that the shift gate 5 at an introduction of the driver 7 while the cam carrier 3 in the in 1 is shown in the first axial position shown, is urged towards a second axial position and vice versa. The direction of rotation of the basic camshaft 2 and thus the cam carrier 3 is an example of the arrow 10 indicated.

Bei bekannten Ventiltrieben 1 tritt zu Beginn und am Ende der Verlagerung des Nockenträgers 3 eine stoßartige Belastung auf. Aus diesem Grund ist es nun vorgesehen, dass die Schaltkulisse 5 federnd an dem Nockenträger 3 gelagert ist, wobei dies in Richtung der Längsachse 4 vorgesehen ist. Zu diesem Zweck ist die Schaltkulisse 5 zwischen zwei Kulissenanschlägen 11 angeordnet, welche einen Abstand voneinander aufweisen, welcher größer ist als die Breite der Schaltkulisse 5. Die Schaltkulisse 5 ist also zwischen den Kulissenanschlägen 11 in axialer Richtung verlagerbar. Die Kulissenanschläge 11 werden beispielsweise von den Ventilbetätigungsnocken gebildet. Zwischen der Schaltkulisse 5 und jedem der Kulissenanschläge 11 ist nun ein elastisches Element 12 vorgesehen. Jedes dieser elastischen Elemente 12 drängt die Schaltkulisse 5 von dem entsprechenden Kulissenanschlag 11 fort, sodass die Schaltkulisse 5 mittig zwischen den Kulissenanschlägen 11 angeordnet ist, sofern keine Verlagerung der Schaltkulisse 5 durchgeführt wird.In known valve trains 1 occurs at the beginning and at the end of the displacement of the cam carrier 3 a jerky load on. For this reason, it is now envisaged that the shift gate 5 resilient on the cam carrier 3 is stored, this being in the direction of the longitudinal axis 4 is provided. For this purpose, the shift gate 5 between two scenes 11 arranged, which have a distance from each other which is greater than the width of the shift gate 5 , The shift gate 5 So it's between the scenery stops 11 displaceable in the axial direction. The scenery stops 11 are formed, for example, by the valve actuation cams. Between the shift gate 5 and each of the gate stops 11 is now an elastic element 12 intended. Each of these elastic elements 12 urges the shift gate 5 from the corresponding gate stop 11 so that the shift gate 5 in the middle between the scenery stops 11 is arranged, provided that no shift of the shift gate 5 is carried out.

Wird nun, wie in 2 gezeigt, der Aktuator 6 in die Kulissenbahn 9 eingebracht, so wird zunächst, wie dies in 3 dargestellt ist, die Schaltkulisse 5 in Richtung eines der Kulissenanschläge 11 verlagert, wobei das zwischen der Schaltkulisse 5 und diesem Kulissenanschlag 11 vorliegende elastische Element 12 komprimiert wird. Entsprechend wird das jeweils andere elastische Element 12 entspannt. Während des Spannens des elastischen Elements 12 wird eine Vorspannung in Form einer Federkraft aufgebaut, welche auf den Nockenträger 3 wirkt. Die mittels des Aktuators 6 bewirkte Kraft in axialer Richtung auf die Schaltkulisse 5 wird somit mittelbar über das elastische Element 12 auf den Nockenträger 3 übertragen. Ist die Vorspannung ausreichend groß, so erfolgt die Verlagerung des Nockenträgers 3 gemäß der 4 in Richtung der Pfeile 13. Gegen Ende des Verlagerungsvorgangs bewirkt der Aktuator 6 ein Abbremsen des Nockenträgers 3. Dabei wird nun entweder lediglich das vorher komprimierte elastische Element 12 entspannt oder, darüber hinausgehend, das andere der elastischen Elemente 12 komprimiert, sodass insgesamt ein sanftes Abbremsen des Nockenträgers 3 erzielt wird. Nach dem Ausbringen des Mitnehmers 7 aus der Kulissenbahn 9, was in 6 durch den Pfeil 14 verdeutlicht ist, bewirken die zu diesem Zweck vorzugsweise zumindest hinsichtlich ihrer Federkonstante identisch ausgeführten elastischen Elemente 12 ein Rückstellen der Schaltkulisse 5 in die mittig zwischen den Kulissenanschlägen 11 gelegene Ausgangsposition.Will now, as in 2 shown the actuator 6 in the slide track 9 is introduced, so first, as in 3 is shown, the shift gate 5 in the direction of one of the gate stops 11 shifting, while that between the shift gate 5 and this scenery stop 11 present elastic element 12 is compressed. Accordingly, the respective other elastic element 12 relaxed. While tensioning the elastic element 12 a bias is built up in the form of a spring force, which on the cam carrier 3 acts. The by means of the actuator 6 caused force in the axial direction on the shift gate 5 is thus indirectly via the elastic element 12 on the cam carrier 3 transfer. If the preload is sufficiently large, the displacement of the cam carrier takes place 3 according to the 4 in the direction of the arrows 13 , Towards the end of the displacement process, the actuator causes 6 a deceleration of the cam carrier 3 , It is now either only the previously compressed elastic element 12 relaxed or, moreover, the other of the elastic elements 12 compressed, so that overall a gentle braking of the cam carrier 3 is achieved. After spreading the driver 7 from the slide track 9 , what in 6 through the arrow 14 is clarified, cause for this purpose preferably at least in terms of their spring constant identically designed elastic elements 12 a reset of the shift gate 5 in the middle between the scenery stops 11 located starting position.

Die 7 zeigt eine Explosionsdarstellung des Nockenträgers 3. Es wird deutlich, dass dieser aus einem Basiselement 15 besteht, auf welches die Schaltkulisse 5, die elastischen Elemente 12 und Ventilbetätigungsnocken 16 und 17 einer ersten Nockengruppe 18 sowie Ventilbetätigungsnocken 19 und 20 einer zweiten Nockengruppe 21 aufgesteckt sind. Um diese Elemente drehfest an dem Basiselement 15 zu befestigen, ist ein Drehfixierelement 22 vorgesehen, welches zum einen in eine Aussparung 23 des Basiselements 15 und zum anderen in Drehfixierausnehmungen 24 der entsprechenden weiteren Elemente eingreift. Zusätzlich zu den bereits beschriebenen Elementen können auch Abstandsringe 25 auf dem Basiselement 15 vorliegen. Alternativ können die Abstandsringe auch als weitere Ventilbetätigungsnocken ausgeführt sein, die der jeweils nächstgelegenen Nockengruppe 18 beziehungsweise 21 zugeordnet sind.The 7 shows an exploded view of the cam carrier 3 , It becomes clear that this one of a base element 15 exists on which the shift gate 5 , the elastic elements 12 and valve actuation cams 16 and 17 a first cam group 18 as well as valve actuation cams 19 and 20 a second cam group 21 are plugged. To rotate these elements against the base element 15 attach is a Drehfixierelement 22 provided, which on the one hand in a recess 23 of the base element 15 and on the other in Drehfixierausnehmungen 24 the corresponding further elements engages. In addition to the elements already described can also spacer rings 25 on the base element 15 available. Alternatively, the spacer rings can also be designed as further valve actuation cams, which correspond to the respective nearest cam group 18 respectively 21 assigned.

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Ventiltriebvalve train
22: Grundnockenwellebase camshaft
33: Nockenträgercam support
44: Längsachselongitudinal axis
55: Schaltkulisseshift gate
66: Aktuatoractuator
77: Mitnehmertakeaway
88th: Pfeilarrow
99: Kulissenbahnlink path
1010: Pfeilarrow
1111: Kulissenanschlagsetting stop
1212: elastisches Elementelastic element
1313: Pfeilarrow
1414: Pfeilarrow
1515: Basiselementbase element
1616: VentilbetätigungsnockenValve actuating cam
1717: VentilbetätigungsnockenValve actuating cam
1818: erste Nockengruppefirst cam group
1919: VentilbetätigungsnockenValve actuating cam
2020: VentilbetätigungsnockenValve actuating cam
2121: zweite Nockengruppesecond cam group
2222: DrehfixierelementDrehfixierelement
2323: Aussparungrecess
2424: DrehfixierausnehmungDrehfixierausnehmung
2525: Abstandsringspacer ring

Claims

Valve train (1) of an internal combustion engine, with at least one base camshaft (2) on the rotationally fixed and axially displaceable between at least two axial positions at least one cam carrier (3) is provided, wherein the cam carrier (3) for axial displacement by means of an actuator (6) a Shift gate (5) is assigned, characterized in that the shift gate (5) by means of a on the shift gate (5) and / or the cam carrier (3) attached to the elastic element (12) in the direction of an axis of rotation (4) of the base camshaft (2) resiliently mounted on the cam carrier (3).

Valve gear after Claim 1 , characterized in that the elastic element (12) between the shift gate (5) and a sliding stop (11) of the cam carrier (3) is arranged.

Valve gear according to one of the preceding claims, characterized in that the elastic element (12) is a spring washer or a helical spring.

Valve gear according to one of the preceding claims, characterized in that the elastic element (12) in the shift gate (5) is integrated.