DE102013007270A1

DE102013007270A1 - Valve train device for an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102013007270A1
Application number: DE201310007270
Authority: DE
Inventors: Thomas Stolk; Alexander von Gaisberg-Helfenberg
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2013-04-26
Filing date: 2013-04-26
Publication date: 2014-10-30
Also published as: WO2014173480A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ventiltriebvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einer ersten Nockenwelle (12), die zur gemeinsamen Betätigung von zumindest einem Einlassventil (18, 18', 18'', 18''') und zumindest einem Auslassventil (20, 20', 20'', 20''') für einen Arbeitszylinder (26, 26', 26'', 26''') der Brennkraftmaschine (11) vorgesehen ist, einem ersten Nockenwellenversteller (16) zur Verstellung einer Phasenlage der ersten Nockenwelle (12), einer zweiten Nockenwelle (14), die zur gemeinsamen Betätigung von zumindest einem weiteren Einlassventil (19, 19', 19'', 19''') und zumindest einem weiteren Auslassventil (21, 21', 21'', 21''') des Arbeitszylinders (26, 26', 26'', 26''') der Brennkraftmaschine (11) vorgesehen ist, und einem zweiten Nockenwellenversteller (17) zur Verstellung einer Phasenlage der zweiten Nockenwelle (14).The invention relates to a valve drive device for an internal combustion engine of a motor vehicle, having a first camshaft (12) which is used for the joint actuation of at least one inlet valve (18, 18 ', 18 ", 18"') and at least one outlet valve (20, 20 ', 20' ', 20' '') for a working cylinder (26, 26 ', 26' ', 26' '') of the internal combustion engine (11) is provided, a first camshaft adjuster (16) for adjusting a phase position of the first camshaft (12), a second camshaft (14) which is used for joint actuation of at least one further inlet valve (19, 19 ', 19' ', 19' '') and at least one further outlet valve (21, 21 ', 21' ', 21 '' ') of the working cylinder (26, 26', 26 '', 26 '' ') of the internal combustion engine (11) is provided, and a second camshaft adjuster (17) for adjusting a phase position of the second camshaft (14).

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventiltriebvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a valve drive device for an internal combustion engine of a motor vehicle.

Aus der DE 102006042912A1 ist bereits eine Ventiltriebvorrichtung bekannt, wobei wenigstens zwei Nockenwellen vorgesehen sind, von denen wenigstens eine Nockenwelle sowohl wenigstens ein Einlassventil als auch wenigstens ein Auslassventil betätigt. Hierbei ist an wenigstens einer Nockenwelle, die sowohl wenigstens ein Einlassventil als auch wenigstens ein Auslassventil betätigt, ein Versteller angeordnet, welcher Ventilsteuerzeiten der dieser Nockenwelle zugeordneten Ein- und Auslassventile gegenüber den Ventilsteuerzeiten der wenigstens einen anderen Nockenwelle wahlweise nach früh oder spät verstellt.From the DE 102006042912A1 already a valve train device is known, wherein at least two camshafts are provided, of which at least one camshaft actuates both at least one inlet valve and at least one outlet valve. Here, an adjuster is arranged on at least one camshaft which actuates both at least one inlet valve and at least one outlet valve, which valve timing of the intake and exhaust valves associated with this camshaft is selectively adjusted to early or late with respect to the valve timing of the at least one other camshaft.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, die Fahrleistung eines Kraftfahrzeugs zu verbessern. Sie wird durch eine Ventiltriebvorrichtung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The invention is in particular the object of improving the driving performance of a motor vehicle. It is achieved by a valve drive device according to claim 1. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Es wird eine Ventiltriebvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einer ersten Nockenwelle, die zur gemeinsamen Betätigung von zumindest einem Einlassventil und zumindest einem Auslassventil für einen Arbeitszylinder der Brennkraftmaschine vorgesehen ist, einem ersten Nockenwellenversteller zur Verstellung einer Phasenlage der ersten Nockenwelle, einer zweiten Nockenwelle, die zur gemeinsamen Betätigung von zumindest einem weiteren Einlassventil und zumindest einem weiteren Auslassventil des Arbeitszylinders der Brennkraftmaschine vorgesehen ist, und einem zweiten Nockenwellenversteller zur Verstellung einer Phasenlage der zweiten Nockenwelle vorgeschlagen. Durch eine Kombination von zwei Nockenwellenverstellern für Nockenwellen mit gemischten Nocken kann eine besonders zuverlässige und kostengünstige Ventiltriebvorrichtung mit großer Variabilität bereitgestellt werden. Dadurch kann eine Leistung der Brennkraftmaschine erhöht und eine Fahrleistung des Kraftfahrzeugs verbessert werden. Unter einer „Nockenwelle” soll insbesondere eine Welle verstanden werden, die mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine mechanisch gekoppelt ist und auf der zumindest ein Einlassnocken oder ein Auslassnocken angeordnet ist, der dazu vorgesehen ist, durch eine Drehung der Nockenwelle ein Einlassventil oder ein Auslassventil zu betätigen. Unter einer „Phasenlage” soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Winkel, beispielsweise der Nockenwelle, bezogen auf eine Nullstellung der Nockenwelle, vorzugsweise ein Winkel einer Verdrehung der Nockenwelle relativ zu der Kurbelwelle verstanden werden. Unter einer Verstellung „nach früh” soll eine Verstellung der Phasenlage in einer Drehrichtung der Nockenwelle verstanden werden. Unter einer Verstellung „nach spät soll eine Verstellung der Phasenlage entgegen der Drehrichtung der Nockenwelle verstanden werden. Unter einer „Grundstellung” eines Nockenwellenverstellers soll insbesondere eine Phasenlage verstanden werden, in welcher der Nockenwellenversteller verrastet ist und/oder die der Nockenwellenversteller bei einer Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine aufweist. Die Phasenlage einer zu verstellenden Nockenwelle soll in der Grundstellung des Nockenwellenverstellers einem Wert von null Grad Nockenwellenwinkel entsprechen. Unter einem „Grad Nockenwellenwinkel” soll insbesondere der 360te Teil des Umfangs oder einer Umdrehung der Nockwelle verstanden werden, wobei hier und im Folgenden sämtliche Winkel, sofern nicht anders angegeben, in Grad Nockenwellenwinkel angeben sind. Ein Nockenwellenwinkel soll entgegen der Drehrichtung der Nockenwelle gemessen werden. Unter einer „gemeinsamen Betätigung von zumindest einem Einlassventil und zumindest einem Auslassventil” soll insbesondere verstanden werden, dass eine Verstellung einer Nockenwelle eine Phasenlage der Betätigung des zumindest einen Einlassventils und eine Phasenlage der Betätigung des zumindest einen Auslassventils in gleicher Richtung und um den gleichen Betrag verändert. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgelegt, ausgestattet und/oder angeordnet verstanden werden.The invention relates to a valve drive device for an internal combustion engine of a motor vehicle, having a first camshaft, which is provided for jointly actuating at least one inlet valve and at least one outlet valve for a working cylinder of the internal combustion engine, a first camshaft adjuster for adjusting a phase position of the first camshaft, a second camshaft, which is provided for the common actuation of at least one further inlet valve and at least one further outlet valve of the working cylinder of the internal combustion engine, and proposed a second camshaft adjuster for adjusting a phase position of the second camshaft. A combination of two cam phillips camshaft phasers for camshafts can provide a highly reliable and cost-effective valve drive device of great variability. As a result, an output of the internal combustion engine can be increased and a driving performance of the motor vehicle can be improved. A "camshaft" is to be understood in particular as a shaft which is mechanically coupled to a crankshaft of the internal combustion engine and on which at least one intake cam or an exhaust cam is arranged, which is intended to actuate an intake valve or an exhaust valve by rotating the camshaft , In this context, a "phase angle" is to be understood as meaning in particular an angle, for example the camshaft, relative to a zero position of the camshaft, preferably an angle of a rotation of the camshaft relative to the crankshaft. An adjustment "to early" should be understood to mean an adjustment of the phase position in a direction of rotation of the camshaft. Under an adjustment "to late, an adjustment of the phase position opposite to the direction of rotation of the camshaft should be understood. Under a "basic position" of a camshaft adjuster is to be understood in particular a phase position in which the camshaft adjuster is locked and / or having the camshaft adjuster during commissioning of the internal combustion engine. The phase position of a camshaft to be adjusted should correspond to a value of zero degrees camshaft angle in the basic position of the camshaft adjuster. A "degree of camshaft angle" should be understood in particular to be the 360 ° part of the circumference or one revolution of the camshaft, here and in the following, all angles, unless stated otherwise, being given in degrees of camshaft angle. A camshaft angle should be measured against the direction of rotation of the camshaft. A "common actuation of at least one inlet valve and at least one outlet valve" should be understood in particular that an adjustment of a camshaft changes a phase position of the actuation of the at least one inlet valve and a phase position of the actuation of the at least one outlet valve in the same direction and by the same amount , By "provided" is to be understood in particular specially designed, equipped and / or arranged.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Nockenwellenversteller jeweils eine Grundstellung aufweisen, in der jeweils die Einlassventile und die Auslassventile des Arbeitszylinders der Brennkraftmaschine bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine gleichzeitig öffnen und/oder schließen. Dadurch kann auf besonders einfache Weise eine Leerzeit und eine Füllzeit des Arbeitszylinders minimiert werden. Für einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine mit geringen Drehzahlen kann so ein besonders großes Drehmoment der Brennkraftmaschine bereitgestellt werden. Darunter, dass „jeweils die Einlassventile und Auslassventile des Arbeitszylinders der Brennkraftmaschine bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine gleichzeitig öffnen und/oder schließen” soll insbesondere verstanden werden, dass das von der ersten Nockenwelle der Ventiltriebvorrichtung betätigte Einlassventil gleichzeitig mit dem von der zweiten Nockenwelle der Ventiltriebvorrichtung betätigten Einlassventil des Arbeitszylinders öffnet und/oder schließt, sowie dass das von der ersten Nockenwelle der Ventiltriebvorrichtung betätigte Auslassventil des Arbeitszylinders gleichzeitig mit dem von der zweiten Nockenwelle der Ventiltriebvorrichtung betätigten Auslassventil öffnet und/oder schließt. Unter „gleichzeitigen” Ereignissen sollen in diesem Zusammenhang insbesondere periodische Ereignisse mit gleicher Phasenlage verstanden werden. It is also proposed that the camshaft adjusters each have a basic position in which the intake valves and the exhaust valves of the working cylinder of the internal combustion engine simultaneously open and / or close during operation of the internal combustion engine. As a result, an idle time and a filling time of the working cylinder can be minimized in a particularly simple manner. For an operating state of the internal combustion engine with low rotational speeds, a particularly large torque of the internal combustion engine can be provided. By "each of the intake valves and exhaust valves of the working cylinder of the internal combustion engine at the same time open and / or close" is to be understood that the actuated by the first camshaft of the valve drive device inlet valve simultaneously with that operated by the second camshaft of the valve drive device The intake valve of the working cylinder opens and / or closes and that the exhaust valve of the working cylinder operated by the first camshaft of the valve drive device opens and / or closes simultaneously with the exhaust valve actuated by the second camshaft of the valve train device. In this context, "simultaneous" events are to be understood as meaning, in particular, periodic events with the same phase angle.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Nockenwellenversteller entgegengesetzt gerichtete Verstellbereiche aufweisen. Dadurch kann eine große Variabilität der Ventilsteuerung erreicht werden und auf besonders einfache Weise sowohl eine Leerzeit als auch eine Füllzeit des Arbeitszylinders für einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine mit vergrößert werden. Unter einem „Verstellbereich eines Nockenwellenverstellers” soll insbesondere ein Winkelbereich verstanden werden, der die möglichen Phasenlagen einer verstellten Nockenwelle umfasst. Darunter, dass die Nockenwellenversteller „entgegengesetzt gerichtete Verstellbereiche aufweisen” soll insbesondere verstanden werden, dass die erste Nockenwelle nach früh und die zweite Nockenwelle nach spät verstellt werden kann, oder umgekehrt, die zweite Nockenwelle nach früh und die erste Nockenwelle nach spät verstellt werden kann. Die Nockenwellenversteller sind vorzugsweise unabhängig voneinander verstellbar. Entsprechend einem Steuerverfahren und/oder einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine kann ein Betrag der Phasenlage der ersten Nockenwelle gleich einem Betrag der Phasenlage der zweiten Nockenwelle sein. Ebenso können die Beträge voneinander abweichen.It is also proposed that the camshaft adjusters have oppositely directed adjustment ranges. As a result, a large variability of the valve control can be achieved and in a particularly simple manner both an idle time and a filling time of the working cylinder for an operating state of the internal combustion engine can be increased. An "adjustment range of a camshaft adjuster" should be understood to mean, in particular, an angular range which includes the possible phase positions of an adjusted camshaft. Including that the camshaft adjuster "have oppositely directed adjustment" should be understood in particular that the first camshaft to early and the second camshaft can be retarded, or vice versa, the second camshaft to early and the first camshaft can be retarded. The camshaft adjusters are preferably independently adjustable. According to a control method and / or an operating state of the internal combustion engine, an amount of the phase angle of the first camshaft may be equal to an amount of the phase angle of the second camshaft. Likewise, the amounts may differ.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Verstellbereiche der Nockenwellenversteller gleich groß sind. Dadurch kann die Ventiltriebvorrichtung besonders zuverlässig und kostengünstig bereitgestellt werden. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass der erste Nockenwellenversteller und der zweite Nockenwellenversteller unterschiedlich große Verstellbereiche aufweisen.It is also proposed that the adjustment of the camshaft adjuster are the same size. As a result, the valve drive device can be provided in a particularly reliable and cost-effective manner. In principle, it is also conceivable that the first camshaft adjuster and the second camshaft adjuster have different adjustment ranges.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Verstellbereiche der Nockenwellenversteller mindestens 15 Grad Nockenwellenwinkel umfassen. Dadurch kann eine Leerzeit und eine Füllzeit des Arbeitszylinders in einem großen Bereich verändert werden und ein Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine kann erhöht werden. Vorzugsweise umfassen die Verstellbereiche der Nockenwellenversteller mindestens 20 Grad Nockenwellenwinkel und besonders bevorzugt 25 Grad Nockenwellenwinkel.It is also proposed that the adjustment of the camshaft adjuster comprise at least 15 degrees camshaft angle. Thereby, an idle time and a filling time of the working cylinder can be changed in a wide range and an efficiency of the internal combustion engine can be increased. Preferably, the adjustment of the camshaft adjuster comprise at least 20 degrees camshaft angle and more preferably 25 degrees camshaft angle.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Nockenwellen jeweils einen Auslassnocken zur Betätigung des Auslassventils und einen Einlassnocken zur Betätigung des Einlassventils aufweisen, die zueinander eine feste Phasenlage aufweisen. Dadurch können die Nockenwellen besonders kostengünstig bereitgestellt werden. Unter einer „festen Phasenlage” zwischen einem Einlassnocken und einem Auslassnocken soll insbesondere verstanden werden, dass bei einer konstanten Umdrehungsgeschwindigkeit der Nockenwelle das von dem Einlassnocken betätigte Einlassventil in einem gleichbleibenden zeitlichen Abstand zu dem von dem Auslassnocken betätigten Auslassventil betätigt wird, insbesondere dass sich die Phasenlage durch ein Verstellen der Nockenwelle nicht verändert. Vorzugsweise sind der Auslassnocken und der Einlassnocken drehfest miteinander verbunden. Besonders bevorzugt sind der Auslassnocken und der Einlassnocken jeweils auch drehfest mit der Nockenwelle verbunden. Unter „drehfest miteinander verbunden” soll in diesem Zusammenhang insbesondere in Bezug auf eine Drehrichtung der Nockenwelle kraft- oder formschlüssig verbunden, insbesondere einstückig ausgebildet verstanden werden. Unter „einstückig” soll insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden, beispielsweise durch einen Schweißprozess, und/oder vorteilhaft in einem Stück geformt verstanden werden, wie beispielsweise durch eine Herstellung aus einem Guss, in einem Sinterprozess oder aus einem einzelnen Rohling.It is also proposed that the camshafts each have an exhaust cam for actuating the exhaust valve and an intake cam for actuating the intake valve, which have a fixed phase relation to one another. As a result, the camshafts can be provided in a particularly cost-effective manner. A "fixed phase position" between an intake cam and an exhaust cam should in particular be understood to mean that, at a constant rotational speed of the camshaft, the intake valve actuated by the intake cam is actuated at a constant time interval with respect to the exhaust valve actuated by the exhaust cam, in particular that the phase position not changed by adjusting the camshaft. Preferably, the exhaust cam and the intake cam are non-rotatably connected. Particularly preferably, the exhaust cam and the intake cam are each also non-rotatably connected to the camshaft. By "rotatably connected to each other" in this context, in particular with respect to a direction of rotation of the camshaft positively or positively connected, in particular integrally formed understood. By "in one piece" is meant, in particular, at least materially bonded, for example, by a welding process, and / or advantageously molded in one piece, such as by casting, in a sintering process or from a single blank.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Phasenlage des Einlassnockens zumindest einer der Nockenwellen gegenüber dem vorauseilenden Auslassnocken derselben Nockenwelle einen Wert von mindestens 100 Grad Nockenwellenwinkel aufweist. Durch versetzte Nocken werden Spitzenkräfte durch das Betätigen der Einlassventile und der Auslassventile minimiert, wodurch eine Reibung beim Antrieb der Nockenwelle und ein damit verbundener Kraftstoffverbrach der Brennkraftmaschine minimiert werden können, Darunter dass ein Auslassnocken einem Einlassnocken „vorauseilt”, soll insbesondere verstanden werden, dass das von dem Auslassnocken betätigte Auslassventil und das von dem Einlassnocken betätigte Einlassventil einem selben Arbeitszylinder zugeordnet sind. Vorzugsweise weist die Phasenlage einen Wert von 110 Grad Nockenwellenwinkel, besonders bevorzugt einen Wert von 120 Grad Nockenwellenwinkel auf.It is also proposed that the phase angle of the inlet cam of at least one of the camshafts with respect to the leading exhaust cam of the same camshaft has a value of at least 100 degrees camshaft angle. By staggered cams, peak forces are minimized by operating the intake valves and the exhaust valves, whereby friction in driving the camshaft and associated fuel consumption of the internal combustion engine can be minimized. In that an exhaust cam "leads" an intake cam, it should be understood that the exhaust valve operated by the exhaust cam and the inlet valve operated by the intake cam are associated with a same cylinder. The phase position preferably has a value of 110 degrees camshaft angle, particularly preferably a value of 120 degrees camshaft angle.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Auslassnocken und die Einlassnocken zumindest einer Nockenwelle jeweils einen Ventilöffnungswinkel von weniger als 140 Grad Nockenwellenwinkel aufweisen. Dadurch kann erreicht werden, dass Öffnungszeiten von Einlassventilen und Auslassventilen überschneidungsfrei eingestellt werden können, wodurch eine Variabilität der Ventilsteuerung vergrößert wird. Unter einem „Ventilöffnungswinkel eines Nockens” zur Betätigung eines Ventils soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Winkelbereich verstanden werden, innerhalb dessen das von dem Nocken betätigte Ventil einen Ventilhub von mindestens 0,5 mm aufweist. Die Auslassnocken und die Einlassnocken der Nockenwellen weisen jeweils vorzugsweise einen Ventilöffnungswinkel von höchstens 130 Grad Nockenwellenwinkel, besonders bevorzugt einen Ventilöffnungswinkel von höchstens 120 Grad Nockenwellenwinkel auf. Unter einem „Gesamtöffnungswinkel” zweier oder mehrerer Auslassnocken soll insbesondere ein Winkelbereich verstanden werden, innerhalb dessen mindestens eines der von den Auslassnocken betätigten Auslassventile einen Ventilhub von mindestens 0,5 mm aufweist. Analog soll unter einem „Gesamtöffnungswinkel” zweier oder mehrerer Einlassnocken insbesondere ein Winkelbereich verstanden werden, innerhalb dessen mindestens eines der von den Einlassnocken betätigten Einlassventile einen Ventilhub von mindestens 0,5 mm aufweist.It is also proposed that the exhaust cams and the intake cams of at least one camshaft each have a valve opening angle of less than 140 degrees camshaft angle. This can be achieved that opening times of intake valves and exhaust valves can be adjusted without any overlap, whereby a variability of the valve control is increased. In this context, a "valve opening angle of a cam" for actuating a valve should be understood as meaning, in particular, an angular range within which the valve actuated by the cam has a valve lift of at least 0.5 mm. The exhaust cams and the intake cams of the camshafts preferably each have a valve opening angle of at most 130 degrees camshaft angle, more preferably a valve opening angle of at most 120 degrees camshaft angle. An "overall opening angle" of two or more exhaust cams is to be understood in particular to mean an angular range within which at least one of the exhaust valves actuated by the exhaust cams is a valve lift of at least 0.5 mm. Similarly, an "overall opening angle" of two or more intake cams should be understood to mean, in particular, an angular range within which at least one of the intake valves actuated by the intake cams has a valve lift of at least 0.5 mm.

Ferner wird eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem Arbeitszylinder und mit zumindest zwei Einlassventilen und zumindest zwei Auslassventilen, die dem Arbeitszylinder zugeordnet sind, sowie mit einer Ventiltriebvorrichtung vorgeschlagen, deren Nockenwellen dazu vorgesehen sind, die Einlassventile und die Auslassventile des Arbeitszylinders zu betätigen.Further, an internal combustion engine with at least one working cylinder and with at least two intake valves and at least two exhaust valves, which are associated with the working cylinder, and with a valve drive device proposed, the camshafts are provided to actuate the intake valves and the exhaust valves of the working cylinder.

Ferner wird eine Steuer- und/oder Regeleinheit vorgeschlagen, die dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand mittels der Nockenwellenversteller die Phasenlagen der Nockenwellen unabhängig voneinander einzustellen. Durch eine Einstellung der Nockenwellenversteller mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit kann eine Leistung der Brennkraftmaschine maximiert werden, wodurch ein mit der Brennkraftmaschine gekoppeltes Getriebe für minimalen Kraftstoffverbrauch ausgelegt werden kann. Des Weiteren kann durch ein Verstellen der zweiten Nockenwelle ein Schließen des zweiten Einlassventils festgelegt und damit eine Füllung der Arbeitszylinder stufenlos eingestellt werden. Dadurch kann die Leistung der Brennkraftmaschine bei einer konstant geöffneten Drosselklappe eingestellt werden, wodurch Drosselverluste vermieden werden können und ein Verbrauch gesenkt werden kann. Unter einer „Steuer- und/oder Regeleinheit” soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einem Steuergerät verstanden werden. Unter einem „Steuergerät” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden, die steuerungstechnisch mit zumindest einem der Nockenwellenversteller verbunden ist. Grundsätzlich kann die Steuer- und/oder Regeleinheit mehrere untereinander verbundene Steuergeräte aufweisen, die vorzugsweise dazu vorgesehen sind, über ein Bus-System, wie insbesondere ein CAN-Bus-System, miteinander zu kommunizieren.Furthermore, a control and / or regulating unit is proposed, which is provided to adjust the phase angles of the camshafts independently of one another in at least one operating state by means of the camshaft adjuster. By adjusting the camshaft adjuster by means of the control and / or regulating unit, an output of the internal combustion engine can be maximized, whereby a transmission coupled to the internal combustion engine can be designed for minimum fuel consumption. Furthermore, by adjusting the second camshaft, a closing of the second intake valve can be defined and thus a filling of the working cylinder can be adjusted continuously. As a result, the power of the internal combustion engine can be adjusted at a throttle valve which is constantly open, as a result of which throttling losses can be avoided and consumption can be reduced. A "control and / or regulating unit" is to be understood in particular as a unit having at least one control unit. In this context, a "control unit" is to be understood as meaning, in particular, a unit having a processor unit and a memory unit as well as an operating program stored in the memory unit, which control unit is connected to at least one of the camshaft adjusters. In principle, the control and / or regulating unit can have a plurality of interconnected control units, which are preferably provided to communicate with one another via a bus system, in particular a CAN bus system.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel 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, an embodiment of the invention is 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 Ansicht einer Ventiltriebvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, 1 a schematic view of a valve drive device for an internal combustion engine of a motor vehicle,

2 ein Ventilhubdiagramm für eine Grundstellung von Nockenwellenverstellern und 2 a valve lift diagram for a basic position of camshaft adjusters and

3 ein Ventilhubdiagramm für verstellte Nockenwellenversteller. 3 a valve lift diagram for phased camshaft adjuster.

Die 1 zeigt die schematische Ansicht einer Ventiltriebvorrichtung 10 für eine Brennkraftmaschine 11. Die Brennkraftmaschine 11 weist einen ersten Arbeitszylinder 26, einen zweiten Arbeitszylinder 26', einen dritten Arbeitszylinder 26'' und einen vierten Arbeitszylinder 26''' auf. Die Arbeitszylinder 26, 26', 26'', 26''' sind entlang einer Haupterstreckungsrichtung der Brennkraftmaschine 11 in einer Reihe angeordnet. Die Brennkraftmaschine 11 weist ferner eine Ventiltriebvorrichtung 10 auf. Die Ventiltriebvorrichtung 10 umfasst eine erste Nockenwelle 12, einen ersten Nockenwellenversteller 16 zur Verstellung einer Phasenlage der ersten Nockenwelle 12, eine zweite Nockenwelle 14 und einen zweiten Nockenwellenversteller 17 zur Verstellung einer Phasenlage der zweiten Nockenwelle 14. Die Nockenwellen 12, 14 weisen jeweils eine Achse 13, 15 auf. Die Achsen 13, 15 der Nockenwellen 12, 14 sind im Wesentlichen parallel zur Haupterstreckungsrichtung der Brennkraftmaschine 11 und parallel zueinander angeordnet. Die Arbeitszylinder 26, 26', 26'', 26''' weisen jeweils an einer der ersten Nockenwelle 12 zugewandten Seite ein erstes Einlassventil 18, 18', 18'', 18''' und ein erstes Auslassventil 20, 20', 20'', 20''' und an einer der zweiten Nockenwelle 14 zugewandten Seite ein zweites Einlassventil 19, 19', 19'', 19''' und ein zweites Auslassventil 21, 21', 21'', 21''' auf. Die erste Nockenwelle 12 ist zur Betätigung von jeweils dem ersten Einlassventil 18, 18, 18'', 18''' und von jeweils dem ersten Auslassventil 20, 20, 20'', 20''' eines jeden der vier Arbeitszylinder 26, 26', 26'', 26''' vorgesehen. Die zweite Nockenwelle 14 ist zur Bestätigung von jeweils dem zweiten Einlassventil 19, 19', 19'', 19''' und von jeweils dem zweiten Auslassventil 21, 21', 21'', 21''' eines jeden der vier Arbeitszylinder 26, 26', 26'', 26''' vorgesehen. Der erste Nockenwellenversteller 16 ist an der ersten Nockenwelle 12 und der zweite Nockenwellenversteller 17 ist an der zweiten Nockenwelle 14 angeordnet.The 1 shows the schematic view of a valve drive device 10 for an internal combustion engine 11 , The internal combustion engine 11 has a first working cylinder 26 , a second working cylinder 26 ' , a third working cylinder 26 '' and a fourth working cylinder 26 ''' on. The working cylinders 26 . 26 ' . 26 '' . 26 ''' are along a main extension direction of the internal combustion engine 11 arranged in a row. The internal combustion engine 11 also has a valve drive device 10 on. The valve drive device 10 includes a first camshaft 12 , a first camshaft adjuster 16 for adjusting a phase angle of the first camshaft 12 , a second camshaft 14 and a second phaser 17 for adjusting a phase angle of the second camshaft 14 , The camshafts 12 . 14 each have an axis 13 . 15 on. The axes 13 . 15 the camshafts 12 . 14 are substantially parallel to the main direction of extension of the internal combustion engine 11 and arranged parallel to each other. The working cylinders 26 . 26 ' . 26 '' . 26 ''' each have on one of the first camshaft 12 facing side, a first inlet valve 18 . 18 ' . 18 '' . 18 ' and a first exhaust valve 20 . 20 ' . 20 '' . 20 ''' and on one of the second camshafts 14 facing side, a second inlet valve 19 . 19 ' . 19 '' . 19 ''' and a second exhaust valve 21 . 21 ' . 21 '' . 21 ''' on. The first camshaft 12 is for actuating each of the first inlet valve 18 . 18 . 18 '' . 18 ' and each of the first exhaust valve 20 . 20 . 20 '' . 20 ''' one of each of the four working cylinders 26 . 26 ' . 26 '' . 26 ''' intended. The second camshaft 14 is for confirmation of each of the second inlet valve 19 . 19 ' . 19 '' . 19 ''' and each of the second exhaust valve 21 . 21 ' . 21 '' . 21 ''' one of each of the four working cylinders 26 . 26 ' . 26 '' . 26 ''' intended. The first camshaft adjuster 16 is at the first camshaft 12 and the second phaser 17 is on the second camshaft 14 arranged.

Die erste Nockenwelle 12 weist für jedes von ihr betätigte Einlassventil 18, 18', 18'', 18''' einen Einlassnocken 22, 22', 22'', 22''' und für jedes von ihr betätigte Auslassventil 20, 20', 20'', 20''' einen Auslassnocken 24, 24, 24'', 24''' auf. Analog weist die zweite Nockenwelle 14 für jedes von ihr betätigte Einlassventil 19, 19', 19'', 19''' einen Einlassnocken 23, 23', 23'', 23''' und für jedes von ihr betätigte Auslassventil 21, 21', 21'', 21''' einen Auslassnocken 25, 25', 25'', 25''' auf. Die Einlassnocken 22, 22', 22'', 22''' und die Auslassnocken 24, 24, 24'', 24''' der ersten Nockenwelle 12 weisen eine feste Phasenlage 27 untereinander auf. Die Einlassnocken 22, 22', 22'', 22''' und die Auslassnocken 24, 24', 24'', 24''' der ersten Nockenwelle 12 sind drehfest mit der ersten Nockenwelle 12 verbunden. Analog zur ersten Nockenwelle 12 weisen die Einlassnocken 23, 23', 23'', 23''' und die Auslassnocken 25, 25', 25'', 25''' der zweiten Nockenwelle 14 eine feste Phasenlage zueinander auf. Die Einlassnocken 23, 23', 23'', 23''' und die Auslassnocken 25, 25', 25'', 25''' der zweiten Nockenwelle 14 sind drehfest mit der zweiten Nockenwelle 14 verbunden.The first camshaft 12 indicates for each of them actuated inlet valve 18 . 18 ' . 18 '' . 18 ' an intake cam 22 . 22 ' . 22 '' . 22 ''' and for each exhaust valve operated by it 20 . 20 ' . 20 '' . 20 ''' an exhaust cam 24 . 24 . 24 '' . 24 ' on. Analog has the second camshaft 14 for each inlet valve operated by it 19 . 19 ' . 19 '' . 19 ''' an intake cam 23 . 23 ' . 23 '' . 23 ''' and for each exhaust valve operated by it 21 . 21 ' . 21 '' . 21 ''' an exhaust cam 25 . 25 ' . 25 '' . 25 ''' on. The intake cams 22 . 22 ' . 22 '' . 22 ''' and the exhaust cams 24 . 24 . 24 '' . 24 ' the first camshaft 12 have a fixed phase position 27 on each other. The intake cams 22 . 22 ' . 22 '' . 22 ''' and the exhaust cams 24 . 24 ' . 24 '' . 24 ' the first camshaft 12 are non-rotatable with the first camshaft 12 connected. Analogous to the first camshaft 12 have the intake cams 23 . 23 ' . 23 '' . 23 ''' and the exhaust cams 25 . 25 ' . 25 '' . 25 ''' the second camshaft 14 a fixed phase relation to each other. The intake cams 23 . 23 ' . 23 '' . 23 ''' and the exhaust cams 25 . 25 ' . 25 '' . 25 ''' the second camshaft 14 are non-rotatable with the second camshaft 14 connected.

Die Einlassnocken 22, 22', 22'', 22''', 23, 23', 23'', 23''' und die Auslassnocken 24, 24', 24'', 24''', 25, 25', 25'', 25''' der Nockenwellen 12, 14 weisen je für sich einen Ventilhubverlauf 34, 35, 36, 37 auf. 2 zeigt ein Ventilhubdiagramm für die Einlassnocken 22, 23 und die Auslassnocken 24, 25 der ersten Nockenwelle 12 und der zweiten Nockenwelle 14 für den ersten Arbeitszylinder 26. Das Ventilhubdiagramm umfasst eine Ordinate 32, die einem Ventilhub zugeordnet ist und eine Abszisse 33, die einem Nockenwellenwinkel zugeordnet ist. Die Abszisse 33 des Ventilhubdiagramms umfasst einen Wertebereich von 0 Grad Nockenwellenwinkel bis 360 Grad Nockenwellenwinkel. Das Ventilhubdiagramm enthält ferner jeweils den Ventilhubverlauf 34, 35 der Einlassnocken 22, 23 und den Ventilhubverlauf 36, 37 der Auslassnocken 24, 25. Die nicht näher dargestellten Ventilhubverläufe der Einlassnocken 22', 22'', 22''', 23', 23'', 23''' und der Auslassnocken 24', 24'', 24''', 25', 25'', 25''' für die anderen Arbeitszylinder 26', 26'', 26''' sind analog ausgebildet, weswegen im Folgenden nur die Ventilhubverläufe 34, 35, 36, 37 der Auslassnocken 24, 25 und der Einlassnocken 22, 23 für den ersten Arbeitszylinder 26 beschrieben werden.The intake cams 22 . 22 ' . 22 '' . 22 ''' . 23 . 23 ' . 23 '' . 23 ''' and the exhaust cams 24 . 24 ' . 24 '' . 24 ' . 25 . 25 ' . 25 '' . 25 ''' the camshafts 12 . 14 each have a Ventilhubverlauf for themselves 34 . 35 . 36 . 37 on. 2 shows a valve lift diagram for the intake cam 22 . 23 and the exhaust cams 24 . 25 the first camshaft 12 and the second camshaft 14 for the first working cylinder 26 , The valve lift diagram includes an ordinate 32 that is associated with a valve lift and an abscissa 33 , which is assigned to a camshaft angle. The abscissa 33 of the valve lift diagram includes a range of values from 0 degrees camshaft angle to 360 degrees camshaft angle. The valve lift diagram further includes each of the valve lift 34 . 35 the intake cam 22 . 23 and the valve lift course 36 . 37 the exhaust cam 24 . 25 , The valve lift curves, not shown, of the inlet cams 22 ' . 22 '' . 22 ''' . 23 ' . 23 '' . 23 ''' and the exhaust cam 24 ' . 24 '' . 24 ' . 25 ' . 25 '' . 25 ''' for the other working cylinders 26 ' . 26 '' . 26 ''' are designed analogously, which is why in the following only the valve lift curves 34 . 35 . 36 . 37 the exhaust cam 24 . 25 and the intake cam 22 . 23 for the first working cylinder 26 to be discribed.

Die Nockenwellenversteller 16, 17 der Ventiltriebvorrichtung 10 weisen jeweils eine Grundstellung auf. Die Nockenwellenversteller 16, 17 sind in ihren Grundstellungen verrastet. Die Ventilhubverläufe 34, 35, 36, 37 in 2 entsprechen den Grundstellungen der Nockenwellenversteller 16, 17. Der Ventilhubverlauf 36 des Auslassnockens 24 der ersten Nockenwelle 12 und der Ventilhubverlauf 37 des Auslassnockens 25 der zweiten Nockenwelle 14 sind für die Grundstellungen der Nockenwellenversteller 16, 17 gleich. Das erste Auslassventil 20 und das zweite Auslassventil 21 öffnen und schließen gleichzeitig. Die Auslassnocken 24, 25 weisen jeweils einen Ventilöffnungswinkel 30, 31 auf. Die Ventilöffnungswinkel 30, 31 erstrecken sich von ca. 59 Grad Nockenwellenwinkel zu ca. 173 Grad Nockenwellenwinkel. Die beiden Auslassnocken 24, 25 für den ersten Arbeitszylinder 26 weisen je für sich einen Ventilöffnungswinkel 30, 31 von ca. 114 Grad Nockenwellenwinkel auf. Der Ventilöffnungswinkel 30 des Auslassnockens 24 der ersten Nockenwelle 12 und der Ventilöffnungswinkel 31 des Auslassnockens 25 der zweiten Nockenwelle 14 bilden einen Gesamtventilöffnungswinkel 39 der Auslassnocken 24, 25. Der Gesamtventilöffnungswinkel 39 der Auslassnocken 24, 25 ist minimal, wenn sich die Nockenwellenversteller 16, 17 jeweils in ihrer Grundstellung befinden. Die Auslassnocken 24, 25 weisen für die Grundstellungen der Nockenwellenversteller 16, 17 einen Gesamtventilöffnungswinkel 39 von ca. 114 Grad Nockenwellenwinkel auf.The camshaft adjuster 16 . 17 the valve drive device 10 each have a basic position. The camshaft adjuster 16 . 17 are locked in their basic positions. The valve lift curves 34 . 35 . 36 . 37 in 2 correspond to the basic positions of the camshaft adjuster 16 . 17 , The valve lift course 36 the exhaust cam 24 the first camshaft 12 and the valve lift course 37 the exhaust cam 25 the second camshaft 14 are for the basic positions of the camshaft adjuster 16 . 17 equal. The first exhaust valve 20 and the second exhaust valve 21 open and close at the same time. The exhaust cams 24 . 25 each have a valve opening angle 30 . 31 on. The valve opening angle 30 . 31 extend from about 59 degrees camshaft angle to about 173 degrees camshaft angle. The two exhaust cams 24 . 25 for the first working cylinder 26 each have a valve opening angle 30 . 31 of about 114 degrees camshaft angle. The valve opening angle 30 the exhaust cam 24 the first camshaft 12 and the valve opening angle 31 the exhaust cam 25 the second camshaft 14 form a total valve opening angle 39 the exhaust cam 24 . 25 , The total valve opening angle 39 the exhaust cam 24 . 25 is minimal when the phaser 16 . 17 each in their basic position. The exhaust cams 24 . 25 show the basic positions of the camshaft adjuster 16 . 17 a total valve opening angle 39 of about 114 degrees camshaft angle.

Der Ventilhubverlauf 34 des Einlassnockens 22 der ersten Nockenwelle 12 und der Ventilhubverlauf 35 des Einlassnockens 23 der zweiten Nockenwelle 14 sind für die Grundstellungen der Nockenwellenversteller 16, 17 gleich. Das erste Einlassventil 18 und das zweite Einlassventil 19 öffnen und schließen gleichzeitig. Die Einlassnocken 22, 23 weisen jeweils einen Ventilöffnungswinkel 28, 29 auf. Die Ventilöffnungswinkel 28, 29 erstrecken sich von ca. 187 Grad Nockenwellenwinkel zu ca. 301 Grad Nockenwellenwinkel. Die beiden Einlassnocken 22, 23 für den ersten Arbeitszylinder 26 weisen je für sich einen Ventilöffnungswinkel 28, 29 von ca. 114 Grad Nockenwellenwinkel auf. Der Ventilöffnungswinkel 28 des Einlassnockens 22 der ersten Nockenwelle 12 und der Ventilöffnungswinkel 29 des Einlassnockens 23 der zweiten Nockenwelle 14 bilden einen Gesamtventilöffnungswinkel 38 der Einlassnocken 22, 23. Der Gesamtventilöffnungswinkel 38 der Einlassnocken 22, 23 ist minimal, wenn sich die Nockenwellenversteller 16, 17 jeweils in der Grundstellung befinden. Die beiden Einlassnocken 22, 23 für den ersten Arbeitszylinder 26 weisen für die Grundstellungen der Nockenwellenversteller 16, 17 einen Gesamtventilöffnungswinkel 38 von ca. 114 Grad Nockenwellenwinkel auf.The valve lift course 34 of the intake cam 22 the first camshaft 12 and the valve lift course 35 of the intake cam 23 the second camshaft 14 are for the basic positions of the camshaft adjuster 16 . 17 equal. The first inlet valve 18 and the second intake valve 19 open and close at the same time. The intake cams 22 . 23 each have a valve opening angle 28 . 29 on. The valve opening angle 28 . 29 extend from about 187 degrees camshaft angle to about 301 degrees camshaft angle. The two intake cams 22 . 23 for the first working cylinder 26 each have a valve opening angle 28 . 29 of about 114 degrees camshaft angle. The valve opening angle 28 of the intake cam 22 the first camshaft 12 and the valve opening angle 29 of the intake cam 23 the second camshaft 14 form a total valve opening angle 38 the intake cam 22 . 23 , The total valve opening angle 38 the intake cam 22 . 23 is minimal when the phaser 16 . 17 each in the basic position. The two intake cams 22 . 23 for the first working cylinder 26 show the basic positions of the camshaft adjuster 16 . 17 a total valve opening angle 38 of about 114 degrees camshaft angle.

Die Einlassventile 18, 19 öffnen und schließen jeweils ca. 128 Grad Nockenwellenwinkel nach den Auslassventilen 20, 21. Der Einlassnocken 22 der ersten Nockenwelle 12 für den ersten Arbeitszylinder 26 weist eine gegenüber dem Auslassnocken 24 der ersten Nockenwelle 12 für den ersten Arbeitszylinder 26 eine um ca. 128 Grad nachfolgende Phasenlage 27 auf. Analog weist der Einlassnocken 23 der zweiten Nockenwelle 14 für den ersten Arbeitszylinder 26 eine gegenüber dem Auslassnocken 25 der zweiten Nockenwelle 14 für den ersten Arbeitszylinder 26 eine um ca. 128 Grad nachfolgende Phasenlage 27 auf.The intake valves 18 . 19 open and close respectively about 128 degrees camshaft angle to the exhaust valves 20 . 21 , The intake cam 22 the first camshaft 12 for the first working cylinder 26 has one opposite the exhaust cam 24 the first camshaft 12 for the first working cylinder 26 a phase angle of about 128 degrees 27 on. Analog has the intake cam 23 the second camshaft 14 for the first working cylinder 26 one opposite the exhaust cam 25 the second camshaft 14 for the first working cylinder 26 a phase angle of about 128 degrees 27 on.

Die Nockenwellenversteller 16, 17 weisen jeweils einen Verstellbereich von ca. 25 Grad Nockenwellenwinkel auf. Die Verstellbereiche der Nockenwellenversteller 16, 17 sind gleich groß. Der Verstellbereich des ersten Nockenwellenverstellers 16 erstreckt sich von der Grundstellung des Nockenwellenverstellers 16 aus in Richtung zu früheren Ventilöffnungszeiten oder zu negativen Phasenlagen der ersten Nockenwelle 12. Der Verstellbereich des zweiten Nockenwellenverstellers 17 erstreckt sich von der Grundstellung des Nockenwellenverstellers 17 aus in Richtung zu späteren Ventilöffnungszeiten oder zu positiven Phasenlagen der zweiten Nockenwelle 14. Die Nockenwellenversteller 16, 17 weisen entgegengesetzt gerichtete Verstellbereiche auf.The camshaft adjuster 16 . 17 each have an adjustment range of about 25 degrees camshaft angle. The adjustment ranges of the camshaft adjuster 16 . 17 are the same size. The adjustment range of the first camshaft adjuster 16 extends from the basic position of the camshaft adjuster 16 off in the direction of earlier valve opening times or to negative phase positions of first camshaft 12 , The adjustment range of the second camshaft adjuster 17 extends from the basic position of the camshaft adjuster 17 from in the direction of later valve opening times or positive phase positions of the second camshaft 14 , The camshaft adjuster 16 . 17 have oppositely directed adjustment ranges.

3 zeigt wie 2 ein Ventilhubdiagramm für den Einlassnocken 22 und den Auslassnocken 24 der ersten Nockenwelle 12, sowie für den Einlassnocken 23 und den Auslassnocken 25 der zweiten Nockenwelle 14, jeweils für den ersten Arbeitszylinder 26. Das Ventilhubdiagramm umfasst eine Ordinate 32, die einem Ventilhub zugeordnet ist und eine Abszisse 33, die einem Nockenwellenwinkel zugeordnet ist. Die Abszisse 33 des Ventilhubdiagramms umfasst einen Wertebereich von 0 Grad Nockenwellenwinkel bis 360 Grad Nockenwellenwinkel. Das Ventilhubdiagramm enthält ferner jeweils einen Ventilhubverlauf 34, 35, 36, 37 für die Einlassnocken 22, 23 und die Auslassnocken 24, 25. 3 entspricht einem Betriebszustand der Ventiltriebvorrichtung 10, in dem der erste Nockenwellenversteller 16 um ca. 19 Grad Nockenwellenwinkel nach früh und der zweite Nockenwellenversteller 17 um ca. 19 Grad Nockenwellenwinkel nach spät verstellt ist. Der Ventilöffnungswinkel 30 des Auslassnockens 24 der ersten Nockenwelle 12 erstreckt sich von ca. 40 Grad Nockenwellenwinkel zu ca. 154 Grad Nockenwellenwinkel. Der Ventilöffnungswinkel 31 des Auslassnockens 25 der zweiten Nockenwelle 14 erstreckt sich von ca. 78 Grad Nockenwellenwinkel zu ca. 192 Grad Nockenwellenwinkel. 3 shows how 2 a valve lift diagram for the intake cam 22 and the exhaust cam 24 the first camshaft 12 , as well as for the intake cam 23 and the exhaust cam 25 the second camshaft 14 , in each case for the first working cylinder 26 , The valve lift diagram includes an ordinate 32 that is associated with a valve lift and an abscissa 33 , which is assigned to a camshaft angle. The abscissa 33 of the valve lift diagram includes a range of values from 0 degrees camshaft angle to 360 degrees camshaft angle. The valve lift diagram further includes a Ventilhubverlauf each 34 . 35 . 36 . 37 for the intake cams 22 . 23 and the exhaust cams 24 . 25 , 3 corresponds to an operating state of the valve drive device 10 in which the first camshaft adjuster 16 is retarded by approximately 19 degrees camshaft angle and the second camshaft adjuster 17 is retarded by approximately 19 degrees camshaft angle. The valve opening angle 30 the exhaust cam 24 the first camshaft 12 extends from about 40 degrees camshaft angle to about 154 degrees camshaft angle. The valve opening angle 31 the exhaust cam 25 the second camshaft 14 extends from about 78 degrees camshaft angle to about 192 degrees camshaft angle.

Die Auslassnocken 24, 25 weisen einen Gesamtventilöffnungswinkel 39 von ca. 152 Grad Nockenwellenwinkel auf. Damit weisen die Auslassnocken 24, 25 im Vergleich zu den Grundstellungen der Nockenwellenversteller 16, 17 einen um etwa ein Drittel größeren Gesamtventilöffnungswinkel 39 auf.The exhaust cams 24 . 25 have a total valve opening angle 39 of about 152 degrees camshaft angle. This shows the exhaust cams 24 . 25 in comparison to the basic positions of the camshaft adjuster 16 . 17 an approximately one-third larger total valve opening angle 39 on.

Der Ventilöffnungswinkel 28 des Einlassnockens 22 der ersten Nockenwelle 12 erstreckt sich von ca. 168 Grad Nockenwellenwinkel zu ca. 282 Grad Nockenwellenwinkel. Der Ventilöffnungswinkel 29 des Einlassnockens 23 der zweiten Nockenwelle 14 erstreckt sich von ca. 206 Grad Nockenwellenwinkel zu ca. 320 Grad Nockenwellenwinkel. Die Einlassnocken 22, 23 weisen einen Gesamtventilöffnungswinkel 38 von ca. 152 Grad Nockenwellenwinkel auf. Damit weisen die Einlassnocken 22, 23 im Vergleich zu den Grundstellungen der Nockenwellenversteller 16, 17 einen um etwa ein Drittel größeren Gesamtventilöffnungswinkel 38 auf.The valve opening angle 28 of the intake cam 22 the first camshaft 12 extends from about 168 degrees camshaft angle to about 282 degrees camshaft angle. The valve opening angle 29 of the intake cam 23 the second camshaft 14 extends from about 206 degrees camshaft angle to about 320 degrees camshaft angle. The intake cams 22 . 23 have a total valve opening angle 38 of about 152 degrees camshaft angle. This shows the intake cam 22 . 23 in comparison to the basic positions of the camshaft adjuster 16 . 17 an approximately one-third larger total valve opening angle 38 on.

Die Ventiltriebvorrichtung 10 umfasst eine nicht näher dargestellte Steuer- und Regeleinheit, die dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand mittels der Nockenwellenversteller 16, 17 die Phasenlagen der Nockenwellen 12, 14 unabhängig voneinander einzustellen. Die Nockenwellenversteller 16, 17 der Ventiltriebvorrichtung 10 sind steuerungstechnisch mit der Steuer- und Regeleinheit verbunden. Die Steuer- und Regeleinheit ist dazu vorgesehen, ein Verfahren zur Ansteuerung der Nockenwellenversteller 16, 17 umzusetzen. In dem Verfahren werden bei einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine 11 mit einer hohen Last und geringen Drehzahlen die Nockenwellenversteller 16, 17 jeweils in den Grundzustand gestellt, wodurch jeweils die von der ersten Nockenwelle 12 betätigten Auslassventile 20, 20', 20'', 20''' gleichzeitig mit den von der zweiten Nockenwelle 14 betätigten Auslassventilen 21, 21', 21'', 21''' öffnen und schließen und die von der ersten Nockenwelle 12 betätigten Einlassventile 18, 18', 18'', 18''' gleichzeitig mit den von der zweiten Nockenwelle 14 betätigten Einlassventilen 19, 19', 19'', 19''' öffnen und schließen. Das Verfahren wird analog für alle vier Arbeitszylinder 26, 26', 26'', 26''' angewendet, weswegen hier lediglich das Verfahren für den ersten Arbeitszylinder 26 näher beschrieben wird. Die Auslassventile 20, 21 öffnen spät, wodurch ein in dem ersten Arbeitszylinder 26 enthaltenes Gas maximal expandiert wird. Dadurch wird ein Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine 11 erhöht. Die Auslassventile 20, 21 schließen früh und die Einlassventile 18, 19 öffnen spät. Eine Überschneidung der Ventilöffnungswinkel 30, 31 der Auslassnocken 24, 25 mit den Ventilöffnungswinkeln 28, 29 der Einlassnocken 22, 23 ist minimal oder die Ventilöffnungswinkel 30, 31 der Auslassnocken 24, 25 sind überschneidungsfrei zu den Ventilöffnungswinkeln 28, 29 der Einlassnocken 22, 23 angeordnet. Ein Volumen des ersten Arbeitszylinders 26 kann vollständig von einem bei einer Verbrennung entstandenen Abgas entleert werden, wodurch in einem nächsten Zyklus ein für zuströmendes Gas zur Verfügung stehendes Volumen maximiert wird. Die Einlassventile 18, 19 schließen früh, wodurch das zugeströmte Gas vollständig in dem ersten Arbeitszylinder 26 verbleibt.The valve drive device 10 includes a non-illustrated control unit, which is provided, in at least one operating state by means of the camshaft adjuster 16 . 17 the phase angles of the camshafts 12 . 14 independently of each other. The camshaft adjuster 16 . 17 the valve drive device 10 are technically connected to the control unit. The control unit is intended to provide a method for controlling the camshaft adjuster 16 . 17 implement. In the method, in an operating state of the internal combustion engine 11 with a high load and low speeds the camshaft adjuster 16 . 17 each set to the ground state, whereby each of the first camshaft 12 actuated exhaust valves 20 . 20 ' . 20 '' . 20 ''' simultaneously with those of the second camshaft 14 actuated exhaust valves 21 . 21 ' . 21 '' . 21 ''' open and close and that of the first camshaft 12 operated intake valves 18 . 18 ' . 18 '' . 18 ' simultaneously with those of the second camshaft 14 actuated intake valves 19 . 19 ' . 19 '' . 19 ''' open and close. The procedure becomes analogous for all four working cylinders 26 . 26 ' . 26 '' . 26 ''' applied, so here only the procedure for the first cylinder 26 will be described in more detail. The exhaust valves 20 . 21 open late, making one in the first working cylinder 26 contained gas is maximally expanded. As a result, an efficiency of the internal combustion engine 11 elevated. The exhaust valves 20 . 21 close early and intake valves 18 . 19 open late. An overlap of the valve opening angle 30 . 31 the exhaust cam 24 . 25 with the valve opening angles 28 . 29 the intake cam 22 . 23 is minimal or the valve opening angle 30 . 31 the exhaust cam 24 . 25 are non-overlapping to the valve opening angles 28 . 29 the intake cam 22 . 23 arranged. A volume of the first working cylinder 26 can be completely exhausted from an exhaust gas produced during combustion, maximizing a volume available for incoming gas in a next cycle. The intake valves 18 . 19 close early, whereby the gas flowed in completely in the first working cylinder 26 remains.

Des Weiteren wird in dem Verfahren bei einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine 11 mit einer hohen Last und hohen Drehzahlen die erste Nockenwelle 12 um ca. 20 Grad Nockenwellenwinkel nach früh und die zweite Nockenwelle 14 um ca. 20 Grad Nockenwellenwinkel nach spät verstellt. Der Gesamtventilöffnungswinkel 39 der Auslassventile 20, 21, als auch der Gesamtventilöffnungswinkel 38 der Einlassventile 18, 19 werden vergrößert. Das erste Auslassventil 20 öffnet früh, wodurch ein Ausströmen früh beginnt, und ein Abgas trotz der hohen Drehzahlen vollständig ausströmt. Das zweite Auslassventil 21 schließt spät und das erste Einlassventil 18 öffnet früh, wodurch sich eine große Überschneidung der Ventilöffnungswinkel 31, 28 von 24 Grad Nockenwellenwinkel ergibt. Durch eine Gasdynamik kann ein ausströmendes Abgas Frischgas in den ersten Arbeitszylinder 26 saugen, wodurch eine hohe Füllung erreicht wird. Das zweite Einlassventil 19 schließt spät, wodurch ein mit großer Geschwindigkeit einströmendes Frischgas den Arbeitszylinder 26 noch weiter füllt.Furthermore, in the method, in an operating state of the internal combustion engine 11 with a high load and high speeds the first camshaft 12 about 20 degrees camshaft angle to early and the second camshaft 14 about 20 degrees camshaft angle retarded. The total valve opening angle 39 the exhaust valves 20 . 21 , as well as the total valve opening angle 38 the intake valves 18 . 19 are enlarged. The first exhaust valve 20 opens early, whereby an outflow starts early, and an exhaust gas completely flows out despite the high speeds. The second exhaust valve 21 closes late and the first intake valve 18 opens early, causing a large overlap of the valve opening angle 31 . 28 of 24 degrees camshaft angle yields. By a gas dynamics, an outflowing exhaust gas fresh gas in the first working cylinder 26 suck, causing a high filling is achieved. The second inlet valve 19 closes late, causing a fresh gas inflowing at great speed the working cylinder 26 fills even further.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: VentiltriebvorrichtungValve drive device
1111: BrennkraftmaschineInternal combustion engine
1212: Nockenwellecamshaft
1313: Achseaxis
1414: Nockenwellecamshaft
1515: Achseaxis
1616: NockenwellenverstellerPhaser
1717: NockenwellenverstellerPhaser
1818: Einlassventilintake valve
18'18 ': Einlassventilintake valve
18''18 '': Einlassventilintake valve
18'''18 ': Einlassventilintake valve
1919: Einlassventilintake valve
19'19 ': Einlassventilintake valve
19''19 '': Einlassventilintake valve
19'''19 '' ': Einlassventilintake valve
2020: Auslassventiloutlet valve
20'20 ': Auslassventiloutlet valve
20''20 '': Auslassventiloutlet valve
20'''20 '' ': Auslassventiloutlet valve
2121: Auslassventiloutlet valve
21'21 ': Auslassventiloutlet valve
21''21 '': Auslassventiloutlet valve
21'''21 '' ': Auslassventiloutlet valve
2222: Einlassnockenintake cams
22'22 ': Einlassnockenintake cams
22''22 '': Einlassnockenintake cams
22'''22 '' ': Einlassnockenintake cams
2323: Einlassnockenintake cams
23'23 ': Einlassnockenintake cams
23''23 '': Einlassnockenintake cams
23'''23 '' ': Einlassnockenintake cams
2424: Auslassnockenexhaust
24'24 ': Auslassnockenexhaust
24''24 '': Auslassnockenexhaust
24'''24 ': Auslassnockenexhaust
2525: Auslassnockenexhaust
25'25 ': Auslassnockenexhaust
25''25 '': Auslassnockenexhaust
25'''25 '' ': Auslassnockenexhaust
2626: Arbeitszylinderworking cylinder
26'26 ': Arbeitszylinderworking cylinder
26''26 '': Arbeitszylinderworking cylinder
26'''26 '' ': Arbeitszylinderworking cylinder
2727: Phasenlagephasing
2828: VentilöffnungswinkelValve opening angle
2929: VentilöffnungswinkelValve opening angle
3030: VentilöffnungswinkelValve opening angle
3131: VentilöffnungswinkelValve opening angle
3232: Ordinateordinate
3333: Abszisseabscissa
3434: Ventilhubverlaufvalve stroke
3535: Ventilhubverlaufvalve stroke
3636: Ventilhubverlaufvalve stroke
3737: Ventilhubverlaufvalve stroke
3838: GesamtventilöffnungswinkelTotal valve opening angle
3939: GesamtventilöffnungswinkelTotal valve opening angle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006042912 A1 [0002]

Claims

Valve train device for an internal combustion engine of a motor vehicle, with a first camshaft ( 12 ) for the joint actuation of at least one inlet valve ( 18 . 18 ' . 18 '' . 18 ' ) and at least one outlet valve ( 20 . 20 ' . 20 '' . 20 ''' ) for a working cylinder ( 26 . 26 ' . 26 '' . 26 ''' ) of the internal combustion engine ( 11 ), a first camshaft adjuster ( 16 ) for adjusting a phase angle of the first camshaft ( 12 ), a second camshaft ( 14 ) for the joint actuation of at least one further inlet valve ( 19 . 19 '' . 19 ''' ) and at least one further outlet valve ( 21 . 21 ' . 21 '' . 21 ''' ) of the working cylinder ( 26 . 26 ' . 26 '' . 26 ''' ) of the internal combustion engine ( 11 ) is provided, and a second camshaft adjuster ( 17 ) for adjusting a phase angle of the second camshaft ( 14 ).

Valve train device according to claim 1, characterized in that the camshaft adjuster ( 16 . 17 ) each have a basic position, in each of the inlet valves ( 18 . 18 ' . 18 '' . 18 ' . 19 . 19 ' . 19 '' . 19 ''' ) and exhaust valves ( 20 . 20 ' . 20 '' . 20 ''' . 21 . 21 ' . 21 '' . 21 ''' ) of the working cylinder ( 26 . 26 ' . 26 '' . 26 ''' ) of the internal combustion engine ( 11 ) during operation of the internal combustion engine ( 11 ) simultaneously open and / or close.

Valve train device according to claim 1 or 2, characterized in that the camshaft adjuster ( 16 . 17 ) have oppositely directed adjustment ranges.

Valve train device according to claim 3, characterized in that the adjustment of the camshaft adjuster ( 16 . 17 ) are the same size.

Valve train device at least according to claim 3, characterized in that the adjustment ranges of the camshaft adjuster ( 16 . 17 ) comprise at least 15 degrees camshaft angle.

Valve train device according to one of the preceding claims, characterized in that the camshafts ( 12 . 14 ) each an exhaust cam ( 24 . 24 ' . 24 '' . 24 ' . 25 . 25 ' . 25 '' . 25 ''' ) for actuating the exhaust valve ( 20 . 20 ' . 20 '' . 20 ''' . 21 . 21 ' . 21 '' . 21 ''' ) and an intake cam ( 22 . 22 ' . 22 '' . 22 ''' . 23 . 23 ' . 23 '' . 23 ''' ) for actuating the inlet valve ( 18 . 18 ' . 18 '' . 18 ' . 19 . 19 ' . 19 '' . 19 ''' ), which have a fixed phase relationship ( 27 ) exhibit.

Valve train device according to claim 6, characterized in that the phase position ( 27 ) of the intake cam ( 22 . 22 ' . 22 '' . 22 ''' . 23 . 23 ' . 23 '' . 23 ''' ) at least one of the camshafts ( 12 . 14 ) opposite the leading exhaust cam ( 24 . 24 ' . 24 '' . 24 ' . 25 . 25 ' . 25 '' . 25 ''' ) of the same camshaft ( 12 . 14 ) has a value of at least 100 degrees camshaft angle.

Valve train device according to claim 6 or 7, characterized in that the exhaust cam ( 24 . 24 ' . 24 '' . 24 ' . 25 . 25 ' . 25 '' . 25 ''' ) and the inlet cams ( 22 . 22 ' . 22 '' . 22 ''' . 23 . 23 ' . 23 '' . 23 ''' ) at least one camshaft ( 12 . 14 ) each have a valve opening angle ( 28 . 29 . 30 . 31 ) of less than 140 degrees camshaft angle.

Valve drive device according to one of the preceding claims, characterized by a control and / or regulating unit, which is provided, in at least one operating state by means of the camshaft adjuster ( 16 . 17 ) the phase angles of the camshafts ( 12 . 14 ) independently of each other.

Internal combustion engine with at least one working cylinder ( 26 . 26 ' . 26 '' . 26 ''' ) and with at least two inlet valves ( 18 . 18 ' . 18 '' . 18 ' . 19 . 19 ' . 19 '' . 19 ''' ) and at least two exhaust valves ( 20 - 21 ''' ), the working cylinder ( 26 . 26 ' . 26 '' . 26 ''' ), as well as with a valve drive device ( 10 ) according to one of the preceding claims, whose camshafts ( 12 . 14 ) are provided, the inlet valves ( 18 . 18 ' . 18 '' . 18 ' . 19 . 19 ' . 19 '' . 19 ''' ) and the exhaust valves ( 20 . 20 ' . 20 '' . 20 ''' . 21 . 21 ' . 21 '' . 21 ''' ) of the working cylinder ( 26 . 26 ' . 26 '' . 26 ''' ).