DE102012022555A1

DE102012022555A1 - Valve drive device for generation of driving power of motor car, has cam shaft and adjustable unit with actuator that is utilized for switching cam tracks based on different load operations of motor car combustion engine

Info

Publication number: DE102012022555A1
Application number: DE201210022555
Authority: DE
Inventors: Thomas Stolk; Alexander von Gaisberg-Helfenberg
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-11-17
Filing date: 2012-11-17
Publication date: 2014-05-22
Anticipated expiration: 2032-11-18
Also published as: DE102012022555B4

Abstract

The device has a camshaft (10a) for operating inlet and outlet valves and provided with multiple cam tracks (12a-14a). An adjustable unit (15a) with actuator switches the cam tracks based on different load operations of a motor car combustion engine. The first cam track is used for full load operation, and the second and third cam tracks are used for partial load operations of the engine. Two link paths (16a, 17a) comprise separate positioned segments (18a, 19a) and separate switching segments (20a, 21a), which are opened into a common outer segment (22a).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugventiltriebvorrichtung nach Anspruch 1.The invention relates to a motor vehicle valve drive device according to claim 1.

Es sind bereits Kraftfahrzeugventiltriebvorrichtungen, mit zumindest einer Nockenwelle, die zumindest ein Nockenelement umfasst, das zur Betätigung eines Ventils zumindest eine erste, einem Volllastbetrieb einer Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine zugeordneten Nockenbahn, und zumindest eine zweite Nockenbahn und eine dritte Nockenbahn aufweist, die unterschiedlichen Lastbetrieben zugeordnet sind, und mit einer Verstelleinheit, bekannt.There are already motor vehicle valve drive devices comprising at least one camshaft comprising at least one cam member having at least a first, a full load operation of an automotive internal combustion engine associated cam for actuating a valve, and at least a second cam track and a third cam track associated with different load operations, and with an adjustment, known.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Kraftfahrzeugventiltriebvorrichtung bereitzustellen, die eine besonders schnelle und einfache Umschaltung einer Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine von einem Teillastbetrieb in einen Volllastbetrieb ermöglicht. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeugventiltriebvorrichtung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The invention is in particular the object of providing a motor vehicle valve drive device, which allows a particularly quick and easy switching of a motor vehicle internal combustion engine from a partial load operation in a full load operation. It is achieved by a motor vehicle valve drive device according to the invention according to claim 1. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird eine Kraftfahrzeugventiltriebvorrichtung, mit zumindest einer Nockenwelle, die zumindest ein Nockenelement umfasst, das zur Betätigung eines Ventils zumindest eine erste, einem Volllastbetrieb einer Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine zugeordneten Nockenbahn, und zumindest eine zweite Nockenbahn und eine dritte Nockenbahn aufweist, die unterschiedlichen Lastbetrieben zugeordnet sind, und mit einer Verstelleinheit, die in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, von der zweiten Nockenbahn und/oder dritten Nockenbahn direkt auf die dem Volllastbetrieb zugeordnete Nockenbahn umzuschalten, vorgeschlagen. Dadurch kann besonders schnell und vorteilhaft von einer der weiteren Nockenbahnen auf die dem Volllastbetrieb zugeordnete Nockenbahn umgeschaltet und dadurch eine besonders schnelle und einfache Umschaltung einer Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine von einem Teillastbetrieb in einen Volllastbetrieb erreicht werden. Unter einer „Nockenwelle” soll dabei insbesondere eine Welle verstanden werden, die zur Betätigung von Ventilen einer Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine vorgesehen ist und zur Betätigung mindestens eines Ventils jeweils zumindest eine Nockenspur aufweist. Dabei ist es sowohl denkbar, dass die Nockenwelle als Einlassnockenwelle ausgebildet und dazu vorgesehen ist, Einlassventile zu betätigen, als auch, dass die Nockenwelle als Auslassnockenwelle ausgebildet und dazu vorgesehen ist, Auslassventile zu betätigen. Unter einem „Nockenelement” soll insbesondere ein Element verstanden werden, das drehfest auf einer Nockenwelle angeordnet und zur Betätigung eines Ventils dazu vorgesehen ist, das entsprechende Ventil direkt oder indirekt mit zumindest einem Hub zu beaufschlagen. Unter einer „Nockenbahn” soll insbesondere ein auf dem Umfang des Nockenelements verlaufender Bereich des Nockenelements verstanden werden, der eine Ventilbetätigungskurve zur Ventilbetätigung ausbildet und/oder der die Ventilbetätigung definiert. Unter einem „Volllastbetrieb einer Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine” soll dabei insbesondere ein Betriebszustand der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine verstanden werden, in dem die Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine, vorzugsweise aufgrund einer Fahranforderung eines Fahrers, auf Bereitstellung einer maximalen Leistungsabgabe eingestellt wird. Unter einer „Verstelleinheit” soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, das zumindest eine Nockenelement axial auf der Nockenwelle zu verschieben und dadurch die unterschiedlichen Nockenbahnen in Eingriff mit dem zu betätigenden Ventil zu bringen. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden.According to the invention, a motor vehicle valve drive device, comprising at least one camshaft comprising at least one cam member having at least a first, a full load operation of an automotive internal combustion engine associated cam track, and at least one second cam track and a third cam track, which are assigned to different load operations for actuating a valve, and with an adjusting unit which is provided in at least one operating state to switch from the second cam track and / or third cam track directly to the full load operation associated cam track proposed. As a result, switching from one of the further cam tracks to the cam track associated with full-load operation is particularly rapid and advantageous, thereby achieving particularly fast and easy switching of a motor vehicle internal combustion engine from a partial load operation to full-load operation. A "camshaft" is to be understood in particular as meaning a shaft which is provided for actuating valves of a motor vehicle internal combustion engine and has at least one cam track for actuating at least one valve. It is also conceivable that the camshaft is formed as an intake camshaft and is provided to actuate intake valves, as well as that the camshaft is formed as an exhaust camshaft and is provided to actuate exhaust valves. A "cam element" is to be understood in particular an element which is non-rotatably arranged on a camshaft and is provided for actuating a valve to act on the corresponding valve directly or indirectly with at least one hub. A "cam track" is to be understood in particular as meaning an area of the cam element running on the circumference of the cam element which forms a valve actuation curve for valve actuation and / or which defines the valve actuation. A "full load operation of a motor vehicle internal combustion engine" should be understood to mean, in particular, an operating state of the motor vehicle internal combustion engine in which the motor vehicle internal combustion engine is set to provide a maximum power output, preferably on the basis of a driving requirement of a driver. An "adjusting unit" is to be understood in particular as a unit which is provided to displace the at least one cam element axially on the camshaft and thereby bring the different cam tracks into engagement with the valve to be actuated. By "provided" is intended to be understood in particular specially programmed, designed and / or equipped.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Verstelleinheit in zumindest einem Betriebszustand zur direkten Schaltung von der dritten Nockenbahn auf die dem Volllastbetrieb zugeordneten Nockenbahn dazu vorgesehen ist, die dazwischen angeordnete zweite Nockenbahn zu überspringen. Dadurch kann vorteilhaft besonders schnell auf die dem Vollastbetrieb zugeordnete Nockenbahn geschaltet werden. Unter „eine Nockenbahn überspringen” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass bei einem Schaltvorgang von einer Nockenbahn auf eine andere Nockenbahn, insbesondere auf die dem Volllastbetrieb zugeordnete Nockenbahn, eine räumlich zwischen den zwei Nockenbahnen liegende Nockenbahn überfahren wird, sodass das zu betätigende Ventil während der Schaltung von der übersprungenden Nockenbahn unbetätigt bleibt.It is further proposed that the adjustment unit is provided in at least one operating state for direct switching from the third cam track to the full-load operation associated cam track to skip the interposed second cam track. As a result, it is advantageously possible to switch particularly quickly to the cam track associated with full load operation. By "skip a cam track" is to be understood in particular that during a switching operation from one cam track to another cam track, in particular to the full load operation associated cam track, a spatially located between the two cam tracks cam track is run over, so that the valve to be operated during the Circuit of the skipping cam remains unactuated.

Zudem wird vorgeschlagen, dass die Verstelleinheit eine erste Kulissenbahn, die zur Schaltung von der zweiten Nockenbahn auf die dem Volllastbetrieb zugeordnete erste Nockenbahn vorgesehen ist, und eine zweite Kulissenbahn, die zur Schaltung von der dritten Nockenbahn auf die dem Volllastbetrieb zugeordnete erste Nockenbahn vorgesehen ist, aufweist. Dadurch kann eine Verstellung des Nockenelements besonders einfach ausgeführt werden. Unter einer „Kulissenbahn” soll insbesondere eine Bahn zur ein- oder beidseitigen Zwangsführung eines Schaltpins verstanden werden. Die Kulissenbahn ist vorzugsweise in Form eines Stegs, in Form eines Schlitzes und/oder in Form einer Nut ausgebildet. Der Schaltpin ist vorzugsweise in Form eines den Steg umgreifenden Schaltschuhs, in Form eines in den Schlitz eingreifenden Pins und/oder in Form eines in der Nut geführten Pins ausgebildet.In addition, it is proposed that the adjustment unit is provided with a first slide track, which is provided for switching from the second cam track to the first cam track assigned to full load operation, and a second slide track, which is provided for switching from the third cam track to the first cam track assigned to full load operation, having. As a result, an adjustment of the cam element can be carried out particularly easily. A "slide track" is to be understood in particular a track for single or double positive guidance of a shift pin. The slide track is preferably in the form of a web, in the form of a slot and / or in the form of a groove. The switching pin is preferably designed in the form of a bridge shoe encompassing the web, in the form of a pin engaging in the slot and / or in the form of a pin guided in the slot.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die zwei Kulissenbahnen zumindest teilweise einstückig miteinander ausgebildet sind. Dadurch können die zwei Kulissenbahnen zur Umschaltung des Nockenelements besonders einfach und platzsparend ausgebildet werden. Unter „zumindest teilweise einstückig” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass zumindest ein Teil der zwei Kulissenbahnen einstückig miteinander ausgebildet sind. Furthermore, it is proposed that the two slide tracks are at least partially formed integrally with each other. As a result, the two slide tracks for switching the cam element can be designed to be particularly simple and space-saving. By "at least partially in one piece" is to be understood in particular that at least part of the two slide tracks are formed integrally with each other.

Es wird weiter vorgeschlagen, dass die zwei Kulissenbahnen jeweils ein separates Einspursegment und ein separates Schaltsegment aufweisen, die in ein gemeinsames Ausspursegment münden. Dadurch können die zwei Kulissenbahnen besonders vorteilhaft und teilweise einstückig miteinander ausgebildet werden. Unter einem „Spursegment” soll dabei ein Segment der Kulissenbahn verstanden werden, das zumindest eine radiale Schrägstellung aufweist. Unter einer „radialen Schrägstellung” soll insbesondere verstanden werden, dass die Kulissenbahn in diesem Segment eine Schrägstellung aufweist, durch die ein Verlauf der Kulissenbahn von einer Kreislinie um eine Hauptrotationsachse des zumindest einen Nockenelements radial abweicht, wodurch eine Drehbewegung einer Nockenwelle in eine radial wirkende Kraft umgesetzt werden kann. Vorzugsweise ist das Spursegment als ein Einspursegment der Kulissenbahn oder als ein Ausspursegment der Kulissenbahn ausgebildet. Unter einem „Einspursegment” soll insbesondere ein Segment verstanden werden, bei dem die radiale Schrägstellung eine in Drehrichtung zunehmende Wirkhöhe bewirkt. Unter einem „Ausspursegment” soll insbesondere ein Segment verstanden werden, bei dem die radiale Schrägstellung eine in Drehrichtung abnehmende Wirkhöhe bewirkt. Unter einer „Drehrichtung” soll insbesondere eine Drehrichtung verstanden werden, entlang der das Nockenelement bei einer Ventilbetätigung mit einer Drehbewegung beaufschlagt wird. Unter einem Schaltsegment” soll insbesondere ein Segment der Kulissenbahn verstanden werden, das zumindest eine axiale Schrägstellung aufweist. Unter einer „axialen Schrägstellung” soll insbesondere verstanden werden, dass die Kulissenbahn in diesem Segment eine Schrägstellung aufweist, durch die ein Verlauf der Kulissenbahn von einer Kreislinie um die Hauptrotationsachse der zumindest drei Nockenelemente axial abweicht, wodurch eine Drehbewegung der Nockenwelle in eine axial wirkende Kraft umgesetzt werden kann. Unter einem „Segment” soll insbesondere ein Teil der Kulissenbahn verstanden werden, dem eine definierte Funktion, beispielsweise Schalten des zumindest einen Nockenelements, Einspuren eines Schaltpins oder Ausspuren eines Schaltpins, zugeordnet ist.It is further proposed that the two link paths each have a separate engagement segment and a separate switching segment, which open into a common Ausspursegment. As a result, the two slide tracks can be particularly advantageous and partially formed integrally with each other. A "track segment" is to be understood as meaning a segment of the link track which has at least one radial inclined position. A "radial inclination" is to be understood in particular that the slide track in this segment has an inclined position, by a course of the slide track of a circular line about a main axis of rotation of the at least one cam member radially deviates, whereby a rotational movement of a camshaft in a radially acting force can be implemented. Preferably, the track segment is formed as a single track segment of the slide track or as a Ausspursegment the slide track. A "single track segment" is to be understood in particular as a segment in which the radial oblique position causes an effective height increasing in the direction of rotation. A "Ausspursegment" should be understood in particular a segment in which the radial skew causes a decreasing in the direction of rotation effective height. A "direction of rotation" should in particular be understood as meaning a direction of rotation along which the cam element is subjected to a rotational movement during a valve actuation. Under a switching segment "should be understood in particular a segment of the slide track, which has at least one axial inclination. By an "axial inclination" is to be understood in particular that the slide track in this segment has an inclined position through which a course of the slide track of a circular line around the main axis of rotation of the at least three cam elements axially deviates, whereby a rotational movement of the camshaft in an axially acting force can be implemented. A "segment" is to be understood, in particular, as a part of the slide track, to which a defined function, for example switching of the at least one cam element, engagement of a shift pin or out of alignment of a shift pin, is assigned.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die beiden Einspursegmente axial gegeneinander versetzt angeordnet sind. Dadurch können die beiden Kulissenbahnen besonders vorteilhaft angeordnet werden. Unter „axial gegeneinander versetzt angeordnet” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass die Einspursegmente der beiden Kulissenbahnen bei einem gleichen Kurbelwellenwinkel beginnen, jedoch axial einen Abstand zueinander aufweisen.It is also proposed that the two Einspursegmente are arranged axially offset from each other. As a result, the two slide tracks can be arranged particularly advantageous. By "axially offset from one another" is to be understood in particular that the Einspursegmente of the two slide tracks begin at the same crankshaft angle, but axially spaced from each other.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Schaltsegmente der Kulissenbahnen eine gleiche Schaltrichtung aufweisen. Dadurch können die Schaltkulissen besonders vorteilhaft ausgebildet werden. Unter einer „Schaltrichtung” soll dabei insbesondere eine Richtung verstanden werden, in die das entsprechende Nockenelement bei einer Schaltung über die entsprechende Kulissenbahn verschoben wird.It is further proposed that the switching segments of the slide tracks have a same switching direction. As a result, the shift gates can be formed particularly advantageous. A "switching direction" is to be understood in particular as meaning a direction in which the corresponding cam element is displaced in a circuit via the corresponding slide track.

Zudem wird vorgeschlagen, dass die Verstelleinheit einen Aktuator umfasst, der das Nockenelement in zumindest einem Betriebszustand von der zweiten Nockenbahn oder der dritten Nockenbahn direkt auf die dem Volllastbetrieb zugeordnete Nockenbahn schaltet. Dadurch kann das zumindest eine Nockenelement besonders einfach umgeschaltet werden. Unter einem „Aktuator” soll dabei insbesondere ein Aktuator zur Verstellung des Nockenelements verstanden werden, der insbesondere für die Schaltung auf die dem Volllastbetrieb zugeordnete Nockenbahn vorgesehen ist.In addition, it is proposed that the adjustment unit comprises an actuator which switches the cam element in at least one operating state from the second cam track or the third cam track directly to the cam track assigned to full load operation. As a result, the at least one cam element can be switched over particularly easily. An "actuator" is to be understood in particular an actuator for adjusting the cam member, which is provided in particular for the circuit to the full load operation associated cam.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Aktuator einen ersten Schaltpin und einen zweiten Schaltpin aufweist, die dazu vorgesehen sind in das Einstpursegment der ersten Kulissenbahn oder der zweiten Kulissenbahn einzugreifen. Dadurch kann der Aktuator besonders einfach ausgebildet werden.Furthermore, it is proposed that the actuator has a first switching pin and a second switching pin, which are intended to intervene in the Einstpursegment the first slide track or the second slide track. As a result, the actuator can be made particularly simple.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die dem Volllastbetrieb zugeordnete erste Nockenbahn zwischen der zweiten Nockenbahn und der dritten Nockenbahn angeordnet ist. Dadurch kann eine Verstelleinheit zur Verstellung des Nockenelements besonders einfach ausgebildet werden. Unter „zwischen” soll dabei insbesondere räumlich und in Axialrichtung des Nockenelements zwischen den beiden Nockenbahnen angeordnet verstanden werden, sodass die dem Volllastbetrieb zugeordnete Nockenbahn auf einer Seite an die zweite Nockenbahn und an einer anderen Seite an die dritte Nockenbahn angrenzt.In a further exemplary embodiment, it is proposed that the first cam track associated with full-load operation is arranged between the second cam track and the third cam track. As a result, an adjusting unit for adjusting the cam element can be made particularly simple. By "between" should be understood in particular spatially and in the axial direction of the cam member arranged between the two cam tracks, so that the full-load operation associated cam on one side adjacent to the second cam track and on another side to the third cam track.

Dabei wird weiter vorgeschlagen, die zweite Nockenbahn einem Teillastbetrieb und die dritte Nockenbahn einem niedrigen Teillastbetrieb zugeordnete ist, die einen Nullhub ausbildet. Dadurch können die Nockenbahnen für verschiedene Teil- und Volllastbetriebe der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine besonders vorteilhaft ausgebildet werden. Unter einem „Nullhub” soll insbesondere verstanden werden, dass ein Ventil, das mit dem Nullhub betätigt wird, während einer gesamten Umdrehung des Nockenelements einen gleichbleibenden Ventilhub aufweist, vorzugsweise dabei in seinem Ventilsitz bleibt und einen Strömungsquerschnitt des Ventils so während der gesamten Zeit, in der der Nullhub in Eingriff ist, versperrt bleibt. Dabei bleibt die Nockenspur, die den Nullhub aufweist, während einer gesamten Umdrehung des entsprechenden Nockenelements vorzugsweise berührungsfrei mit dem entsprechenden Ventil und berührt dieses nicht. Während ein Nockenelement mit einem Nullhub in Eingriff ist bleibt das entsprechende Ventil unbetätigt.It is further proposed that the second cam is a part-load operation and the third cam is associated with a low part-load operation, which forms a zero stroke. Thereby, the cam tracks for different partial and full load operations of the motor vehicle internal combustion engine can be formed particularly advantageous. A "zero stroke" should be understood in particular that a valve that operates with the zero stroke is, during one entire revolution of the cam member having a constant valve lift, preferably thereby remains in its valve seat and a flow cross-section of the valve during the entire time in which the zero stroke is engaged, remains locked. The cam track, which has the zero stroke, preferably remains without contact with the corresponding valve during an entire revolution of the corresponding cam element and does not touch it. While a cam member is engaged with a zero stroke, the corresponding valve remains unactuated.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages will become apparent from the following description of the figures. In the figures, two embodiments of the invention are shown. The figures, the description of the figures and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine schematische Darstellung eines Teils einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugventiltriebvorrichtung in einem ersten Ausführungsbeispiel, 1 a schematic representation of a portion of a motor vehicle valve drive device according to the invention in a first embodiment,

2 ein Diagramm der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugventiltriebvorrichtung, das in verschiedene Betriebsbereiche unterteilt ist und 2 a diagram of the motor vehicle valve drive device according to the invention, which is divided into different operating areas and

3 eine schematische Darstellung eines Teils einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugventiltriebvorrichtung in einem zweiten Ausführungsbeispiel. 3 a schematic representation of a portion of a motor vehicle valve drive device according to the invention in a second embodiment.

Die 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugventiltriebvorrichtung. Die Kraftfahrzeugventiltriebvorrichtung ist Teil einer nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine, die zur Erzeugung einer Antriebsleistung eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Die Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine umfasst vier Zylinder, in denen ein Kraftstoff-Luftgemisch zum Antrieb der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine gezündet wird. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl an Zylindern aufweist. Die Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine weist je Zylinder zwei als Einlassventile ausgebildete Ventile und zwei als Auslassventile ausgebildete Ventile auf. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine je Zylinder eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl an Ventilen aufweist. Die Kraftfahrzeugventiltriebvorrichtung ist zur Betätigung der Ventile der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine vorgesehen. Die Kraftfahrzeugventiltriebvorrichtung umfasst zur Betätigung der als Einlassventile ausgebildeten Ventile eine als Einlassnockenwelle ausgebildete Nockenwelle 10a und zur Betätigung der als Auslassventile ausgebildeten Ventile eine als Auslassnockenwelle ausgebildete Nockenwelle. Je Zylinder weist jede Nockenwelle 10a jeweils ein Nockenelement 11a auf. Die Nockenelemente 11a sind dabei axial verschiebbar auf der Nockenwelle 10a gelagert. Dabei sind die Nockenelemente 11a drehfest auf der entsprechenden Nockenwelle 10a angeordnet. Im Folgenden soll lediglich die als Einlassnockenwelle ausgebildete Nockenwelle 10a und die darauf angeordneten Nockenelemente 11a beschrieben werden. Die Beschreibung der als Einlassnockenwelle ausgebildeten Nockenwelle 10a und der auf ihr angeordneten Nockenelemente 11a kann auch zur Erläuterung der als Auslassnockenwelle ausgebildeten Nockenwelle und der darauf angeordneten Nockenelemente herangezogen werden.The 1 shows a first embodiment of a motor vehicle valve drive device according to the invention. The motor vehicle valve drive device is part of a motor vehicle internal combustion engine, not shown, which is provided for generating a drive power of a motor vehicle. The automotive internal combustion engine comprises four cylinders in which a fuel-air mixture is ignited to drive the motor vehicle internal combustion engine. In principle, it is also conceivable that the motor vehicle internal combustion engine has a different number of cylinders that appears appropriate to the person skilled in the art. The motor vehicle internal combustion engine has two cylinders designed as inlet valves per cylinder and two valves designed as exhaust valves. In principle, it is also conceivable that the motor vehicle internal combustion engine per cylinder has a different number of valves that appears appropriate to a person skilled in the art. The motor vehicle valve drive device is provided for actuating the valves of the motor vehicle internal combustion engine. The motor vehicle valve drive device comprises a camshaft designed as an intake camshaft for actuating the valves designed as intake valves 10a and for actuating the exhaust valves formed as a camshaft designed as an exhaust camshaft. Each cylinder has each camshaft 10a one cam element each 11a on. The cam elements 11a are axially displaceable on the camshaft 10a stored. Here are the cam elements 11a rotationally fixed on the corresponding camshaft 10a arranged. In the following, only designed as the intake camshaft camshaft 10a and the cam elements arranged thereon 11a to be discribed. The description of the formed as an intake camshaft camshaft 10a and the cam elements arranged on it 11a can also be used to explain the camshaft formed as an exhaust camshaft and the cam elements arranged thereon.

Das dem ersten Zylinder zugeordnete, nicht näher dargestellte Nockenelement der Nockenwelle 10a umfasst je Ventil zwei Nockenbahnen. Die erste Nockenbahn ist einem Volllastbetrieb der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine zugeordnet und die zweite Nockenbahn einem Teillastbetrieb. Die erste Nockenbahn weist dabei eine größere Erhebung auf als die zweite Nockenbahn und löst dadurch bei dem entsprechenden Ventil eine größere Ventilerhebung aus. Das dem vierten Zylinder zugeordnete, nicht näher dargestellte Nockenelement ist gleich ausgebildet wie das dem ersten Zylinder zugeordnete Nockenelement.The first cylinder associated, not shown cam element of the camshaft 10a includes two cam tracks per valve. The first cam track is assigned to a full load operation of the motor vehicle internal combustion engine and the second cam track is assigned to a partial load operation. The first cam track has a larger elevation than the second cam track and thereby triggers a larger valve lift at the corresponding valve. The fourth cylinder associated, not shown in detail cam element is the same design as the first cylinder associated cam member.

Das dem zweiten Zylinder zugeordnete Nockenelement 11a und das dem dritten Zylinder zugeordnete, nicht näher dargestellte Nockenelement sind gleich ausgebildet, weswegen im Folgenden lediglich das dem zweiten Zylinder zugeordnete Nockenelement 11a näher beschrieben und dargestellt wird. Eine Beschreibung des dem zweiten Zylinder zugeordneten Nockenelements 11a kann dabei zur Erläuterung des dem dritten Zylinder zugeordneten, nicht näher dargestellten Nockenelements herangezogen werden. Das Nockenelement 11a umfasst je Ventil drei Nockenbahnen 12a, 13a, 14a, 24a, 25a, 26a. Dabei sind die drei Nockenbahnen 12a, 13a, 14a zur Betätigung des einen Ventils auf einer ersten Seite des Nockenelements 11a und die drei Nockenbahnen 24a, 25a, 26a zur Betätigung des anderen Ventils des Zylinders auf einer zweiten Seite des Nockenelements 11a angeordnet. Die drei Nockenbahnen 12a, 13a, 14a des Nockenelements 11a zur Betätigung des einen Ventils des Zylinders sind gleich ausgebildet wie die anderen drei Nockenbahnen 24a, 25a, 26a des gleichen Nockenelements 11a zur Betätigung des anderen Ventils des Zylinders, weswegen im Folgenden nur die drei Nockenbahnen 12a, 13a, 14a zur Betätigung des einen Ventils näher beschrieben werden, wobei die folgende Beschreibung auch für die anderen drei Nockenbahnen 24a, 25a, 26a des Nockenelements 11a herangezogen werden kann. Die erste Nockenbahn 12a ist einem Volllastbetrieb der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine zugeordnet. Die zweite Nockenbahn 13a und die dritte Nockenbahn 14a sind jeweils unterschiedlichen Lastbetrieben der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine zugeordnet. Die zweite Nockenbahn 13a ist einem ersten Teillastbetrieb der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine zugeordnet. Die dritte Nockenbahn 14a ist einem zweiten Teillastbetrieb der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine zugeordnet. Die dritte Nockenbahn 14a weist einen Nullhub auf, der in einem geschalteten Zustand das entsprechende Ventil unbetätigt lässt und nicht aus seinem Ventilsitz hebt. Der erste Teillastbetrieb ist als ein mittlerer Teillastbetrieb ausgebildet, der für mittlere Leistungen der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine vorgesehen ist. Der zweite Teillastbetrieb ist als ein niedriger Teillastbetrieb ausgebildet, der für geringe Leistungen der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine vorgesehen ist.The cam member associated with the second cylinder 11a and the third cylinder associated, not shown in detail cam element are formed the same, which is why in the following only the second cylinder associated cam member 11a is described and illustrated in more detail. A description of the second cylinder associated cam member 11a can be used to explain the third cylinder associated, not shown cam element. The cam element 11a includes three cam tracks per valve 12a . 13a . 14a . 24a . 25a . 26a , Here are the three cam tracks 12a . 13a . 14a for actuating the one valve on a first side of the cam member 11a and the three cam tracks 24a . 25a . 26a for actuating the other valve of the cylinder on a second side of the cam member 11a arranged. The three cam tracks 12a . 13a . 14a of the cam element 11a for actuating the one valve of the cylinder are the same design as the other three cam tracks 24a . 25a . 26a of the same cam element 11a for actuation of the other valve of the cylinder, which is why in the following only the three cam tracks 12a . 13a . 14a for the operation of the one valve, the following description also for the other three cam tracks 24a . 25a . 26a of the cam element 11a can be used. The first cam track 12a is assigned to a full load operation of the motor vehicle internal combustion engine. The second cam track 13a and the third cam track 14a are each assigned to different load operations of the motor vehicle internal combustion engine. The second cam track 13a is assigned to a first partial load operation of the motor vehicle internal combustion engine. The third cam track 14a is associated with a second partial load operation of the motor vehicle internal combustion engine. The third cam track 14a has a zero lift, which leaves the corresponding valve in a switched state unactuated and does not lift out of its valve seat. The first part-load operation is designed as a middle part-load operation, which is provided for medium outputs of the motor vehicle internal combustion engine. The second part-load operation is designed as a low part-load operation, which is intended for low performances of the motor vehicle internal combustion engine.

Die Kraftfahrzeugventiltriebvorrichtung umfasst eine Verstelleinheit 15a. Die Verstelleinheit 15a ist dazu vorgesehen, die Nockenelemente 11a axial auf der Nockenwelle 10a zu verschieben und in verschiedenen Schaltstellungen zu fixieren, um die Nockenbahnen 12a, 13a, 14a in Eingriff mit den zu betätigenden Ventilen zu bringen. Die Verstelleinheit 15a ist dazu vorgesehen, in einem Betriebszustand von der zweiten Nockenbahn 13a direkt auf die dem Volllastbetrieb zugeordnete Nockenbahn 12a und in einem weiteren Betriebszustand direkt von der dritten Nockenbahn 14a auf die dem Volllastbetrieb zugeordnete erste Nockenbahn 12a zu schalten. Dabei ist die Verstelleinheit 15a zur direkten Schaltung von der dritten Nockenbahn 14a auf die dem Volllastbetrieb zugeordneten ersten Nockenbahn 12a dazu vorgesehen, die dazwischen angeordnete zweite Nockenbahn 13a zu überspringen. Dabei verstellt die Verstelleinheit 15a das Nockenelement 11a in der Art, dass nachdem die dritte Nockenbahn 14a das entsprechende Ventil betätigt hat, direkt die erste Nockenbahn 12a das Ventil betätigt, ohne dass dazwischen das Ventil von der zweiten Nockenbahn 13a betätigt wird.The motor vehicle valve drive device comprises an adjustment unit 15a , The adjustment unit 15a is intended, the cam elements 11a axially on the camshaft 10a to move and fix in different switching positions to the cam tracks 12a . 13a . 14a to bring in engagement with the valves to be operated. The adjustment unit 15a is intended, in an operating state of the second cam track 13a directly to the full load operation associated cam 12a and in another operating state directly from the third cam track 14a on the full load operation associated first cam 12a to switch. Here is the adjustment 15a for direct connection of the third cam track 14a on the full load operation associated first cam 12a provided for the interposed second cam track 13a to skip. The adjusting unit adjusts 15a the cam element 11a in the way that after the third cam 14a has actuated the corresponding valve, directly the first cam track 12a the valve is operated without the valve from the second cam track in between 13a is pressed.

Zur Verstellung des Nockenelements 11a weist die Verstelleinheit 15a eine erste Kulissenbahn 16a, die zur Schaltung von der zweiten Nockenbahn 13a auf die dem Volllastbetrieb zugeordneten ersten Nockenbahn 12a vorgesehen ist, und eine zweite Kulissenbahn 17a, die zur Schaltung von der dritten Nockenbahn 14a auf die dem Volllastbetrieb zugeordneten ersten Nockenbahn 12a vorgesehen ist, auf. Die Kulissenbahnen 16a, 17a sind als Nuten in den Umfang des Nockenelements 11a eingebracht. Die Kulissenbahnen 16a, 17a sind dabei zwischen den Nockenbahnen 12a, 13a, 14a zur Betätigung des einen Ventils des Zylinders und den Nockenbahnen 24a, 25a, 26a zur Betätigung des anderen Ventils des Zylinders angeordnet.For adjustment of the cam element 11a has the adjustment unit 15a a first slide track 16a for switching from the second cam track 13a on the full load operation associated first cam 12a is provided, and a second slide track 17a leading to the circuit of the third cam 14a on the full load operation associated first cam 12a is provided on. The slide tracks 16a . 17a are as grooves in the circumference of the cam member 11a brought in. The slide tracks 16a . 17a are between the cam tracks 12a . 13a . 14a for actuating the one valve of the cylinder and the cam tracks 24a . 25a . 26a arranged to actuate the other valve of the cylinder.

Die zwei Kulissenbahnen 16a, 17a sind dabei teilweise einstückig miteinander ausgebildet. Die zwei Kulissenbahnen 16a, 17a weisen jeweils ein Einspursegment 18a, 19a auf. Die Einspursegmente 18a, 19a der Kulissenbahnen 16a, 17a verlaufen in Umfangsrichtung und stehen orthogonal zu einer Haupterstreckungsrichtung des Nockenelements 11a. In einem Bereich der Einspursegmente 18a, 19a weisen die Kulissenbahnen 16a, 17a eine in Drehrichtung des Nockenelements 11a kontinuierlich zunehmende Tiefe auf. Dabei sind die Einspursegmente 18a, 19a axial gegeneinander versetzt angeordnet. Die Zwei Kulissenbahnen 16a, 17a weisen jeweils ein Schaltsegment 20a, 21a auf. Die Schaltsegmente 20a, 21a verlaufen schräg zu der Umfangsrichtung des Nockenelements 11a und den Einspursegmenten 18a, 19a. Dabei verlaufen die Schaltsegmente 20a, 21a in Drehrichtung des Nockenelements 11a in eine Richtung, die von der ersten Seite des Nockenelements 11a weg zu der zweiten Seite des Nockenelements 11a hin gerichtet ist. Die beiden Schaltsegmente 20a, 21a weisen eine gleiche Schaltrichtung auf. Dabei sind axiale Komponenten der Schaltsegmente 20a, 21a, die parallel zu einer Rotationsachse des Nockenelements 11a verlaufen, unterschiedlich groß. Die axiale Komponente des Schaltsegments 21 der zweiten Kulissenbahn 17a ist dabei doppelt so groß wie die axiale Komponente des Schaltsegments 20a der ersten Kulissenbahn 16a. Die axiale Komponente des Schaltsegments 21a der zweiten Kulissenbahn 17a beträgt dabei zwei Nockenbahnbreiten. Die axiale Komponente des Schaltsegments 20a der ersten Kulissenbahn 16a beträgt eine Nockenbahnbreite. Dadurch wird das Nockenelement 11a beim Schalten mittels der zweiten Kulissenbahn 17a um zwei Nockenbahnbreiten axial verschoben. Dadurch wird bei diesem Schaltvorgang direkt von der dritten Nockenbahn 14a auf die erste Nockenbahn 12a geschaltet und die zweite Nockenbahn 13a übersprungen. Beim Schalten mittels der ersten Kulissenbahn 16a wird das Nockenelement 11a um eine Nockenbahnbreite axial verschoben, wodurch bei diesem Schaltvorgang von der dritten Nockenbahn 14a oder der zweiten Nockenbahn 13a auf die in Schaltrichtung benachbart liegende Nockenbahn 13a, 12a geschaltet wird. An, dem jeweiligen Einspursegment 18a, 19a abgewandten, Seiten verlaufen die zwei Schaltsegmente 20a, 21a deckungsgleich. Die Kulissenbahnen 16a, 17a weisen ein gemeinsames Ausspursegment 22a auf, das über die deckungsgleiche Seite der Schaltsegmente 20a, 21a an die beiden Schaltsegmente 20a, 21a angebunden ist. Die Schaltsegmente 20a, 21a beider Kulissenbahnen 16a, 17a münden in das selbe Ausspursegment 22a. Das Ausspursegment 22a weist eine in Drehrichtung abnehmende Tiefe auf.The two slide tracks 16a . 17a are partially integrally formed with each other. The two slide tracks 16a . 17a each have a single track segment 18a . 19a on. The single track segments 18a . 19a the slide tracks 16a . 17a extend in the circumferential direction and are orthogonal to a main extension direction of the cam member 11a , In a range of single track segments 18a . 19a have the slide tracks 16a . 17a one in the direction of rotation of the cam member 11a continuously increasing depth. Here are the Einspursegmente 18a . 19a axially offset from each other. The two slide tracks 16a . 17a each have a switching segment 20a . 21a on. The switching segments 20a . 21a extend obliquely to the circumferential direction of the cam member 11a and the single track segments 18a . 19a , The switching segments run 20a . 21a in the direction of rotation of the cam element 11a in a direction from the first side of the cam element 11a away to the second side of the cam member 11a directed. The two switching segments 20a . 21a have the same switching direction. In this case, axial components of the switching segments 20a . 21a parallel to a rotation axis of the cam member 11a run, different sizes. The axial component of the switching segment 21 the second slide track 17a is twice as large as the axial component of the switching segment 20a the first slide track 16a , The axial component of the switching segment 21a the second slide track 17a is two cam track widths. The axial component of the switching segment 20a the first slide track 16a is a cam track width. This will cause the cam element 11a when switching by means of the second slide track 17a axially displaced by two cam track widths. As a result, in this switching process directly from the third cam 14a on the first cam track 12a switched and the second cam 13a skipped. When switching by means of the first slide track 16a becomes the cam element 11a axially displaced by a cam track width, whereby in this switching operation of the third cam track 14a or the second cam track 13a on the cam direction adjacent in the switching direction 13a . 12a is switched. On, the respective single track segment 18a . 19a facing away, sides run the two switching segments 20a . 21a congruent. The slide tracks 16a . 17a have a common segment 22a on, on the congruent side of the switching segments 20a . 21a to the two switching segments 20a . 21a is connected. The switching segments 20a . 21a both slide tracks 16a . 17a lead into the same Ausspursegment 22a , The Ausspursegment 22a has a decreasing in the direction of rotation depth.

Die Verstelleinheit 15a umfasst einen Aktuator 23a, der zur Schaltung des Nockenelements 11a vorgesehen ist. Der Aktuator 23a ist gehäusefest angeordnet. Mittels des Aktuators 32a kann das Nockenelement 11a von der zweiten Nockenbahn 13a direkt auf die dem Volllastbetrieb zugeordnete erste Nockenbahn 12a und von der dritten Nockenbahn 14a direkt auf die dem Volllastbetrieb zugeordnete erste Nockenbahn 12a geschaltet werden. Der Aktuator 23a umfasst zwei ausfahrbare Schaltpins 27a, 28a, die zum Schalten des Nockenelements 11a vorgesehen sind. Der erste Schaltpin 27a und der zweite Schaltpin 28a sind dazu vorgesehen, in das Einspursegment 18a, 19a der ersten Kulissenbahn 16a oder der zweiten Kulissenbahn 17a einzugreifen. Die Schaltpins 27a, 28a sind als verschiebbare Stäbe ausgebildet. Die Schaltpins 27a, 28a sind unabhängig voneinander in einer Schaltrichtung, die senkrecht auf einer Rotationsachse der Nockenwelle 10a steht, verschiebbar. Dabei werden die Schaltpins 27a, 28a über eine nicht näher dargestellte Aktuatorik bewegt. Die Schaltpins 27a, 28a können dabei beispielsweise durch eine Hydraulik oder einen elektromagnetischen Aktuator bewegt werden. In einem eingefahrenen Zustand sind die Schaltpins 27a, 28a in ein Gehäuse des Aktuators 32a eingefahren. In dem eingefahrenen Zustand sind die Schaltpins 27a, 28a in keinem Kontakt zu dem Nockenelement 11a. In einem ausgefahrenen Zustand stehen die Schaltpins 27a, 28a mit dem Nockenelement 11a in Kontakt und greifen zur Verstellung des Nockenelements 11a in eine der Kulissenbahnen 16a, 17a ein. Dabei greifen die Schaltpins 27a, 28a zunächst in das jeweilige Eispursegment 18a, 19a der entsprechenden Kulissenbahn 16a, 17a ein, wo sie durch die zunehmende Tiefe in die Kulissenbahn 16a, 17a gleiten. Über das Schaltsegment 20a, 21a, das eine konstante Tiefe aufweist, üben die Schaltpins 27a, 28a bei Rotation des Nockenelements 11a eine seitliche Kraft auf das Nockenelement 11a aus, wodurch sich dieses axial verschiebt. In dem gemeinsamen Ausspursegment 22a der Kulissenbahnen 16a, 17a werden die Schaltpins 27a, 28a durch die abnehmende Tiefe wieder in ihren eingefahrenen Zustand gedrückt, wohin sie ab einer definierten Tiefe des Ausspursegments 22a automatisch einschnappen. The adjustment unit 15a includes an actuator 23a which is for switching the cam element 11a is provided. The actuator 23a is arranged on the housing. By means of the actuator 32a can the cam element 11a from the second cam track 13a directly to the full load operation associated first cam 12a and from the third cam track 14a directly to the full load operation associated first cam 12a be switched. The actuator 23a includes two extendable switching pins 27a . 28a for switching the cam element 11a are provided. The first switching pin 27a and the second switching pin 28a are intended to enter the single track segment 18a . 19a the first slide track 16a or the second slide track 17a intervene. The switching pins 27a . 28a are designed as sliding rods. The switching pins 27a . 28a are independent of each other in a switching direction perpendicular to an axis of rotation of the camshaft 10a is, displaceable. This will be the switching pins 27a . 28a moved via an actuator not shown. The switching pins 27a . 28a can be moved for example by a hydraulic or an electromagnetic actuator. In a retracted state are the switching pins 27a . 28a in a housing of the actuator 32a retracted. In the retracted state are the switching pins 27a . 28a in no contact with the cam element 11a , In an extended state are the switching pins 27a . 28a with the cam element 11a in contact and engage the adjustment of the cam member 11a in one of the slide tracks 16a . 17a one. The switching pins grip 27a . 28a first in the respective Eispursegment 18a . 19a the corresponding slide track 16a . 17a one where they through the increasing depth in the slide track 16a . 17a slide. About the switching segment 20a . 21a , which has a constant depth, practice the switching pins 27a . 28a upon rotation of the cam element 11a a lateral force on the cam element 11a out, whereby this moves axially. In the common Ausspursegment 22a the slide tracks 16a . 17a become the switching pins 27a . 28a pushed back to its retracted state by the decreasing depth, where it goes from a defined depth of the escape segment 22a automatically snap.

Zur Steuerung des Aktuators 32a weist die Kraftfahrzeugventiltriebvorrichtung eine nicht näher dargestellte Steuer- und Regeleinheit auf, die den Aktuator 23a ansteuert. Die Steuer- und Regeleinheit ist dabei auch zur Steuerung anderer Aktuatoren, die zur Schaltung der anderen Nockenelemente der Kraftfahrzeugventiltriebvorrichtung vorgesehen sind, vorgesehen. Zur Schaltung der entsprechenden Nockenelemente 11a sendet die Steuer- und Regeleinheit ein Steuersignal an den entsprechenden Aktuator 23a.For controlling the actuator 32a For example, the motor vehicle valve drive device has a control and regulating unit, not shown, which controls the actuator 23a controls. The control unit is also provided to control other actuators, which are provided for switching the other cam elements of the motor vehicle valve drive device provided. To switch the corresponding cam elements 11a the control unit sends a control signal to the corresponding actuator 23a ,

In der in 1 dargestellten Stellung sind die dritten Nockenbahnen 14a, 26a des Nockenelements 11a mit dem entsprechenden Ventil in Eingriff. Da die dritten Nockenbahnen 14a, 26a einen Nullhub aufweisen werden die entsprechenden Ventile in dem dargestellten Betriebszustand nicht betätigt. Die Brennkraftmaschine befindet sich in einem in 2 dargestellten ersten, kleinsten Lastbetrieb. Zur Schaltung von der dritten Nockenbahn 14a, 26a direkt auf die erste, dem Volllastbetrieb zugeordneten Nockenbahn 12a, 24a wird der erste Schaltpin 27a in seinen ausgefahrenen Zustand geschaltet und greift dabei, durch eine genau getimte Schaltung, in das Einspursegment 19a der zweiten Kulissenbahn 17a ein. Durch die Rotation des Nockenelements 11a dreht sich die zweite Kulissenbahn 17a unter dem Schaltpin 27a weg und durch das Schaltsegment 21a der Kulissenbahn 17a wird das Nockenelement 11a axial auf der Nockenwelle 10a verschoben. Der Schaltpin 27a führt das Nockenelement 11a entlang der zweiten Kulissenbahn 17a und verschiebt das Nockenelement 11a um die Breite von zwei Nockenbahnen. Dadurch wird die zweite Nockenbahn 13a, 25a bei dieser Schaltung übersprungen und von der dritten Nockenbahn 14a, 26a direkt auf die erste Nockenbahn 12a, 24a geschaltet, wodurch die Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine von dem kleinsten Lastbetrieb direkt auf den Volllastbetrieb umgeschaltet wird.In the in 1 shown position are the third cam tracks 14a . 26a of the cam element 11a with the corresponding valve in engagement. Because the third cam tracks 14a . 26a have a zero stroke, the corresponding valves are not operated in the illustrated operating state. The internal combustion engine is located in a 2 illustrated first, smallest load operation. To switch from the third cam 14a . 26a directly to the first, the full load operation associated cam 12a . 24a becomes the first switching pin 27a switched to its extended state and engages, by an accurately timed circuit, in the Einspursegment 19a the second slide track 17a one. By the rotation of the cam element 11a turns the second slide track 17a under the switching pin 27a away and through the switching segment 21a the slide track 17a becomes the cam element 11a axially on the camshaft 10a postponed. The switching pin 27a leads the cam element 11a along the second slide track 17a and displaces the cam member 11a around the width of two cam tracks. This will be the second cam 13a . 25a skipped at this circuit and from the third cam 14a . 26a directly on the first cam track 12a . 24a switched, whereby the motor vehicle internal combustion engine is switched from the smallest load operation directly to the full load operation.

Zur Schaltung von der dritten Nockenbahn 14a, 26a auf die zweite Nockenbahn 13a, 25a wird aus der in 2 dargestellten Stellung der zweite Schaltpin 28a in seinen ausgefahrenen Zustand geschaltet. Dadurch greift der zweite Schaltpin 28a in das Einspursegment 18a der ersten Kulissenbahn 16a ein. Durch den formschlüssigen Eingriff des zweiten Schaltpins 28a in die erste Kulissenbahn 16a wird das Nockenelement 11a durch das schräg verlaufende Schaltsegment um eine Nockenbahnbreite verschoben, wodurch die zweiten Nockenbahnen 13a, 25a die entsprechenden Ventile betätigen.To switch from the third cam 14a . 26a on the second cam track 13a . 25a will be out of the 2 shown position of the second switching pin 28a switched to its extended state. As a result, the second switching pin engages 28a in the single track segment 18a the first slide track 16a one. By the positive engagement of the second switching pin 28a in the first slide track 16a becomes the cam element 11a shifted by the oblique switching segment to a cam track width, whereby the second cam tracks 13a . 25a actuate the corresponding valves.

Sind die zweiten Nockenbahnen 13a, 25a in Eingriff mit dem entsprechenden Ventil steht der erste Schaltpin 27a über dem Einspursegment 18a der ersten Kulissenbahn 16a. Dadurch kann aus dieser Stellung heraus durch Schalten des ersten Schaltpins 27a in den ausgefahrenen Zustand das Nockenelement 11a geschaltet werden. Wird der erste Schaltpinn 28a, während das Einspursegment 18a der ersten Kulissenbahn 16a unter ihm ist, in den ausgefahrenen Zustand geschaltet greift der erste Schaltpin 28a in die erste Kulissenbahn 16a ein und verschiebt das Nockenelement 11a, während sich das Nockenelement 11a weiter dreht, um eine Nockenbahnbreite, wodurch die ersten, dem Volllastbetrieb zugeordneten Nockenbahnen 12a, 24a mit den entsprechenden Ventilen in Eingriff kommen.Are the second cam tracks 13a . 25a in engagement with the corresponding valve is the first switching pin 27a above the entry segment 18a the first slide track 16a , This allows out of this position by switching the first switching pin 27a in the extended state, the cam element 11a be switched. Will be the first switching spin 28a while the single track segment 18a the first slide track 16a is under him, switched to the extended state engages the first switching pin 28a in the first slide track 16a and moves the cam member 11a while the cam element 11a continues to rotate to a cam track width, whereby the first, the full-load operation associated cam tracks 12a . 24a engage with the corresponding valves.

Zur einer Rückschaltung von den ersten Nockenbahnen 12a, 24a auf die zweiten Nockenbahnen 13a, 25a oder zur Rückschaltung von den zweiten Nockenbahnen 13a, 25a auf die dritten Nockenbahnen 14a, 26a weist die Verstelleinheit 15a weitere, nicht näher dargestellte Kulissenbahnen auf. Die nicht näher dargestellten Kulissenbahnen könne beispielsweise um 180 Grad versetzt zu den zwei dargestellten Kulissenbahnen 16a, 17a angeordnet sein. Zur Schaltung von den ersten Nockenbahnen 12a, 24a auf die zweiten oder dritten Nockenbahnen 13a, 14a, 25a, 26a, oder von den zweiten Nockenbahnen 13a, 25a auf die dritten Nockenbahnen 14a, 26a greift einer der Schaltpins 27a, 28a in eine entsprechende, nicht näher dargestellte Kulissenbahn und verstellt das Nockenelement 11a entsprechend. Eine Schaltrichtung der nicht näher dargestellten Kulissenbahnen ist dabei der Schaltrichtung der Schaltsegmente 20a, 21a der zwei dargestellten Kulissenbahnen 16a, 17a entgegengerichtet. For a downshift of the first cam tracks 12a . 24a on the second cam tracks 13a . 25a or for switching back from the second cam tracks 13a . 25a on the third cam tracks 14a . 26a has the adjustment unit 15a more, not shown slide tracks on. The slide tracks not shown, for example, offset by 180 degrees to the two slide tracks shown 16a . 17a be arranged. To switch from the first cam tracks 12a . 24a on the second or third cam tracks 13a . 14a . 25a . 26a , or from the second cam tracks 13a . 25a on the third cam tracks 14a . 26a picks up one of the switching pins 27a . 28a in a corresponding, not shown slide track and adjusts the cam member 11a corresponding. A switching direction of the slide tracks not shown is the switching direction of the switching segments 20a . 21a of the two illustrated slide tracks 16a . 17a opposite direction.

Auf dem in 2 dargestellten Diagramm ist auf der Abszisse 29a eine Drehzahl der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine und auf der Ordinate 30a eine Last der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine aufgetragen. Die Kraftfahrzeugventiltriebvorrichtung weist, wie in 2 dargestellt, drei verschiedene Betriebsbereiche 31a, 32a, 33a auf. Grundsätzlich ist es natürlich auch denkbar, dass die Kraftfahrzeugventiltriebverstellvorrichtung eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl an Betriebsbereichen 31a, 32a, 33a aufweist. Die verschiedenen Betriebsbereiche 31a, 32a, 33a sind einem Last-Drehzahlbereich der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine zugeordnet. Unterhalb einer definierten ersten Drehzahl 34a und unterhalb einer definierten ersten Last 35a befindet sich die Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine in dem ersten Betriebsbereich 31a. Der erste Betriebsbereich 31a ist dem niedrigen Teillastbetrieb der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine zugeordnet. Oberhalb der definierten ersten Drehzahl 34a und unterhalb einer zweiten definierten Drehzahl 36a, bzw. oberhalb der ersten definierten Last 35a und unterhalb einer zweiten definierten Last 37a befindet sich die Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine in dem zweiten Betriebsbereich 32a. Der zweite Betriebsbereich 32a ist dem mittleren Teillastbetrieb der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine zugeordnet. Und oberhalb der zweiten definierten Last 37a bzw. oberhalb einer zweiten definierten Drehzahl 36a befindet sich die Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine in dem dritten Betriebsbereich 33a. Der dritte Betriebsbereich 33a ist dem Volllastbetrieb der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine zugeordnet. In dem entsprechenden Betriebsbereich 31a, 32a, 33a ist jeweils die dem dazugehörigen Teillast- oder Volllastbetrieb zugeordnete Nockenbahn 12a, 13a, 14a, 24a, 25a, 26a mit dem entsprechenden Ventil im Eingriff. Durch Schaltlinien 38a soll dargestellt werden, von welchen Betriebsbereichen 31a, 32a, 33a direkt in welchen Betriebsbereich 31a, 32a, 33a geschaltet werden kann.On the in 2 Diagram shown is on the abscissa 29a a speed of the motor vehicle internal combustion engine and on the ordinate 30a applied a load of the motor vehicle engine. The vehicle valve drive device has, as in 2 shown, three different operating ranges 31a . 32a . 33a on. In principle, it is of course also conceivable that the Kraftfahrzeugventiltriebverstellvorrichtung another, the expert appears to be reasonable number of operating areas 31a . 32a . 33a having. The different operating areas 31a . 32a . 33a are assigned to a load speed range of the motor vehicle internal combustion engine. Below a defined first speed 34a and below a defined first load 35a the motor vehicle internal combustion engine is in the first operating range 31a , The first operating area 31a is assigned to the low partial load operation of the motor vehicle internal combustion engine. Above the defined first speed 34a and below a second defined speed 36a , or above the first defined load 35a and below a second defined load 37a the motor vehicle internal combustion engine is in the second operating range 32a , The second operating area 32a is assigned to the middle part load operation of the motor vehicle internal combustion engine. And above the second defined load 37a or above a second defined speed 36a the motor vehicle internal combustion engine is in the third operating range 33a , The third operating area 33a is assigned to the full-load operation of the motor vehicle internal combustion engine. In the appropriate operating area 31a . 32a . 33a is in each case the associated part-load or full-load operation associated cam 12a . 13a . 14a . 24a . 25a . 26a engaged with the corresponding valve. By switching lines 38a should be presented, from which operating areas 31a . 32a . 33a directly in which operating area 31a . 32a . 33a can be switched.

In der 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der 1 und 2 verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 und 2 durch den Buchstaben b in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der 3 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der 1 und 2 verwiesen werden.In the 3 a further embodiment of the invention is shown. The following descriptions are essentially limited to the differences between the embodiments, with respect to the same components, features and functions on the description of the embodiment of 1 and 2 can be referenced. To distinguish the embodiments, the letter a in the reference numerals of the embodiment in the 1 and 2 by the letter b in the reference numerals of the embodiment of 3 replaced. With respect to identically designated components, in particular with regard to components with the same reference numerals, can in principle also to the drawings and / or the description of the embodiment of 1 and 2 to get expelled.

3 zeigt eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeugventiltriebvorrichtung in einem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Kraftfahrzeugventiltriebvorrichtung ist Teil einer nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine, die zur Erzeugung einer Antriebsleistung eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Die Kraftfahrzeugventiltriebvorrichtung ist zur Betätigung der Ventile der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine vorgesehen. Je Zylinder weist jede Nockenwelle 10b jeweils ein Nockenelement 11b auf. Das dem zweiten Zylinder zugeordnete Nockenelement 11b und das dem dritten Zylinder zugeordnete, nicht näher dargestellte Nockenelement sind gleich ausgebildet, weswegen im Folgenden lediglich das dem zweiten Zylinder zugeordnete Nockenelement 11b näher beschrieben und dargestellt wird. Eine Beschreibung des dem zweiten Zylinder zugeordneten Nockenelements 11b kann dabei zur Erläuterung des dem dritten Zylinder zugeordneten, nicht näher dargestellten Nockenelements herangezogen werden. Das Nockenelement 11b umfasst je Ventil drei Nockenbahnen 12b, 13b, 14b 24b, 25b, 26b. Dabei sind die drei Nockenbahnen 12b, 13b, 14b zur Betätigung des einen Ventils auf einer ersten Seite des Nockenelements 11b und die drei Nockenbahnen 24b, 25b, 26b zur Betätigung des anderen Ventils des Zylinders auf einer zweiten Seite des Nockenelements 11b angeordnet. Die drei Nockenbahnen 12b, 13b, 14b des Nockenelements 11b zur Betätigung des einen Ventils des Zylinders sind gleich ausgebildet wie die anderen drei Nockenbahnen 24b, 25b, 26b des gleichen Nockenelements 11b zur Betätigung des anderen Ventils des Zylinders, weswegen im Folgenden nur die drei Nockenbahnen 12b, 13b, 14b zur Betätigung des einen Ventils näher beschrieben werden, wobei die folgende Beschreibung auch für die anderen drei Nockenbahnen 24b, 25b, 26b des Nockenelements 11b herangezogen werden kann. Die erste Nockenbahn 12b ist einem Volllastbetrieb der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine zugeordnet. Die zweite Nockenbahn 13b und die dritte Nockenbahn 14b sind jeweils unterschiedlichen Lastbetrieben der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine zugeordnet. Die zweite Nockenbahn 13b ist einem ersten Teillastbetreib der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine zugeordnet. Die dritte Nockenbahn 14b ist einem niedrigen Teillastbetrieb zugeordnete und bildet einen Nullhub aus. 3 shows a motor vehicle valve drive device according to the invention in a second embodiment. The motor vehicle valve drive device is part of a motor vehicle internal combustion engine, not shown, which is provided for generating a drive power of a motor vehicle. The motor vehicle valve drive device is provided for actuating the valves of the motor vehicle internal combustion engine. Each cylinder has each camshaft 10b one cam element each 11b on. The cam member associated with the second cylinder 11b and the third cylinder associated, not shown in detail cam element are formed the same, which is why in the following only the second cylinder associated cam member 11b is described and illustrated in more detail. A description of the second cylinder associated cam member 11b can be used to explain the third cylinder associated, not shown cam element. The cam element 11b includes three cam tracks per valve 12b . 13b . 14b 24b . 25b . 26b , Here are the three cam tracks 12b . 13b . 14b for actuating the one valve on a first side of the cam member 11b and the three cam tracks 24b . 25b . 26b for actuating the other valve of the cylinder on a second side of the cam member 11b arranged. The three cam tracks 12b . 13b . 14b of the cam element 11b for actuating the one valve of the cylinder are the same design as the other three cam tracks 24b . 25b . 26b of the same cam element 11b for actuation of the other valve of the cylinder, which is why in the following only the three cam tracks 12b . 13b . 14b for the operation of the one valve, the following description also for the other three cam tracks 24b . 25b . 26b of the cam element 11b can be used. The first cam track 12b is assigned to a full load operation of the motor vehicle internal combustion engine. The second cam track 13b and the third cam track 14b are each assigned to different load operations of the motor vehicle internal combustion engine. The second cam track 13b is associated with a first part-load operation of the motor vehicle internal combustion engine. The third cam track 14b is assigned to a low partial load operation and forms a zero lift.

Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel aus den 1 und 2 ist die dem Volllastbetrieb zugeordnete erste Nockenbahn 12b zwischen den zwei weiteren Nockenbahnen 13b, 14b angeordnet. Auf einer ersten Seite der dem Volllastbetrieb zugeordneten ersten Nockenbahn 12b ist axial benachbart die dritte Nockenbahn 14b angeordnet. Auf einer, der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der dem Volllastbetrieb zugeordneten ersten Nockenbahn 12b ist axial benachbart die zweite Nockenbahn 13b angeordnet.In contrast to the first embodiment of the 1 and 2 is the first cam track assigned to full load operation 12b between the two other cam tracks 13b . 14b arranged. On a first side of the first cam associated with full load operation 12b is axially adjacent the third cam track 14b arranged. On one, the first side opposite the second side of the full load operation associated first cam 12b is axially adjacent the second cam track 13b arranged.

Die Kraftfahrzeugventiltriebvorrichtung umfasst eine Verstelleinheit 15b. Die Verstelleinheit 15b ist dazu vorgesehen die Nockenelemente 11b axial auf der Nockenwelle 10b zu verschieben und in verschiedenen Schaltstellungen zu fixieren, um die Nockenbahnen 12b, 13b, 14b, 24b, 25b, 26b in Eingriff mit den zu betätigenden Ventilen zu bringen. Die Verstelleinheit 15b ist dazu vorgesehen, in einem Betriebszustand von der zweiten Nockenbahn 13b, 25b direkt auf die dem Volllastbetrieb zugeordneten Nockenbahn 12b, 24b und in einem weiteren Betriebszustand direkt von der dritten Nockenbahn 14b, 26b auf die dem Volllastbetrieb zugeordnete erste Nockenbahn 12b, 24b zu schalten. Die Verstelleinheit 15b umfasst einen Aktuator 23b, der wie in dem ersten Ausführungsbeispiel zwei Schaltpins umfasst. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass der Aktuator 23b eine andere Anzahl an ausfahrbaren Schaltpins umfasst. Die Verstelleinheit 15b weist in 3 lediglich angedeutete Kulissenbahnen auf, in die die Schaltpins zur Verstellung des Nockenelements 11b eingreifen. Dabei weisen die Kulissenbahnen Schaltsegmente auf, deren axiale Komponenten jeweils lediglich eine Nockenbahnbreite aufweisen. Dadurch wird bei jedem Schaltvorgang lediglich auf eine benachbarte Nockenbahn 12b, 13b, 14b 24b, 25b, 26b geschaltet. Durch die Anordnung der Nockenbahnen 12b, 13b, 14b 24b, 25b, 26b auf dem Nockenelement 11b kann von der zweiten Nockenbahn 13b, 25b und der dritten Nockenbahn 14b, 26b direkt auf die dem Volllastbetrieb zugeordnete erste Nockenbahn 12b, 24b geschaltet werden. Dabei wird das Nockenelement 11b jeweils lediglich um eine Nockenbahnbreite axial verschoben.The motor vehicle valve drive device comprises an adjustment unit 15b , The adjustment unit 15b is intended to the cam elements 11b axially on the camshaft 10b to move and fix in different switching positions to the cam tracks 12b . 13b . 14b . 24b . 25b . 26b to bring in engagement with the valves to be operated. The adjustment unit 15b is intended, in an operating state of the second cam track 13b . 25b directly to the full load operation associated cam 12b . 24b and in another operating state directly from the third cam track 14b . 26b on the full load operation associated first cam 12b . 24b to switch. The adjustment unit 15b includes an actuator 23b which comprises two switching pins as in the first embodiment. In principle, it is also conceivable that the actuator 23b a different number of extendable switching pins comprises. The adjustment unit 15b points in 3 merely indicated slide tracks, in which the switching pins for adjusting the cam member 11b intervention. In this case, the slide tracks on switching segments, the axial components each have only one cam track width. As a result, with each switching operation, only an adjacent cam track is used 12b . 13b . 14b 24b . 25b . 26b connected. By the arrangement of the cam tracks 12b . 13b . 14b 24b . 25b . 26b on the cam element 11b can from the second cam 13b . 25b and the third cam track 14b . 26b directly to the full load operation associated first cam 12b . 24b be switched. In this case, the cam element 11b each only axially displaced by one cam path width.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Nockenwellecamshaft
1111: Nockenelementcam member
1212: Nockenbahncam track
1313: Nockenbahncam track
1414: Nockenbahncam track
1515: Verstelleinheitadjustment
1616: Kulissenbahnlink path
1717: Kulissenbahnlink path
1818: EinspursegmentEinspursegment
1919: EinspursegmentEinspursegment
2020: Schaltsegmentswitching segment
2121: Schaltsegmentswitching segment
2222: Ausspursegmentdisengagement
2323: Aktuatoractuator
2424: Nockenbahncam track
2525: Nockenbahncam track
2626: Nockenbahncam track
2727: Schaltpinswitch pin
2828: Schaltpinswitch pin
2929: Abszisseabscissa
3030: Ordinateordinate
3131: Betriebsbereichoperating range
3232: Betriebsbereichoperating range
3333: Betriebsbereichoperating range
3434: Leistungpower
3535: Drehzahlrotation speed
3636: Leistungpower
3737: Drehzahlrotation speed
3838: Schaltlinienshift lines

Claims

Motor vehicle valve drive device with at least one camshaft ( 10a ; 10b ), which at least one cam element ( 11a ; 11b ), which for actuating a valve at least one first, a full-load operation of an automotive internal combustion engine associated cam track ( 12a ; 12b ), and at least one second cam track ( 13a ; 13b ) and a third cam track ( 14a ; 14b ), which are assigned to different load operations, and with an adjustment unit ( 15a ; 15b ), which is provided in at least one operating state, from the second cam track ( 13a ; 13b ) and / or the third cam track ( 14a ; 14b ) directly to the full load operation associated cam track ( 12a ; 12b ) switch.

Motor vehicle valve drive device according to claim 1, characterized in that the adjusting unit ( 15a ) in at least one operating state for direct switching from the third cam track ( 14a ) to the full load operation associated cam track ( 12a ) is provided, the interposed second cam track ( 13a ) to skip.

Motor vehicle valve drive device according to claim 1 or 2, characterized in that the adjusting unit ( 15a ) a first slide track ( 16a ) connected to the circuit of the second cam track ( 13a ) to the full load operation associated first cam track ( 12a ) is provided, and a second slide track ( 17a ) connected to the circuit of the third cam track ( 14a ) to the full load operation associated first cam track ( 12a ) is provided has.

Motor vehicle valve drive device according to claim 3, characterized in that the two slide tracks ( 16a . 17a ) are at least partially formed integrally with each other.

Motor vehicle valve drive device according to claim 3 or 4, characterized in that the two slide tracks ( 16a . 17a ) a separate single track segment ( 18a . 19a ) and a separate switching segment ( 20a . 21a ), which are in a common Ausspursegment ( 22a ).

Motor vehicle valve drive device according to claim 5, characterized in that the two Einspursegmente ( 18a . 19a ) are arranged axially offset from one another.

Motor vehicle valve drive device at least according to claim 5, characterized in that the switching segments ( 20a . 21a ) of the slide tracks ( 16a . 17a ) have the same switching direction.

Motor vehicle valve drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting unit ( 15a ) an actuator ( 23a ) comprising the cam element ( 11a ) in at least one operating state of the second cam track ( 13a ) or the third cam track ( 14a ) directly to the full load operation associated cam track ( 12a ) switches.

Motor vehicle valve drive device according to claim 8, characterized in that the actuator ( 23a ) a first switching pin ( 27a ) and a second switching pin ( 28a ), which are intended to be in the Einspursegment ( 18a . 19a ) of the first slide track ( 17a ) or the second slide track ( 18a ) intervene.

Motor vehicle valve drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the full-load operation associated with the first cam track ( 12b ) between the second cam track ( 13b ) and the third cam track ( 14b ) is arranged.

Motor vehicle valve drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the second cam track ( 13a ; 13b ) is assigned to a partial load operation and the third cam track ( 14a ; 14b ) is assigned to a low part load operation, which forms a zero lift.