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Querverweis auf verwandte Anmeldung
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 14. März 2013 eingereichten
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2013-0027467 , deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme für alle Zwecke hierin einbezogen ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-Vorrichtung (z.B. eine Mehrstufig-Variabler-Ventilhub-Vorrichtung), ein Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-System und einen Motor (z.B. einen Verbrennungsmotor), welcher dieselbe aufweist, und insbesondere eine Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-Vorrichtung, welche in der Lage ist, eine Mehrzahl von Ventilhub-Modi zu realisieren, und einen Verbrennungsmotor, welcher dieselbe aufweist.
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Beschreibung der bezogenen Technik
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Ein Verbrennungsmotor erzeugt eine Kraft (z.B. ein Drehmoment) durch Ansaugen von Kraftstoff und Luft in eine Brennkammer und durch Verbrennen des Kraftstoffs und der Luft. Einlassventile werden mittels einer Nockenwelle betätigt, um die Luft anzusaugen, und die Luft wird in die Brennkammer gesaugt, wenn die Einlassventile offen sind. Außerdem werden Auslassventile mittels der Nockenwelle betätigt, und ein Abgas wird aus der Brennkammer ausgestoßen, wenn die Auslassventile offen sind.
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Eine optimale Betätigung der Einlassventile und der Auslassventile hängt jedoch von der Drehzahl des Verbrennungsmotors ab. Das bedeutet, dass ein geeigneter Hub oder eine geeignete Ventil-Offen/Geschlossen-Zeit von der Drehzahl des Verbrennungsmotors abhängt. Um die geeignete Ventilbetätigung, welche von der Drehzahl des Verbrennungsmotors abhängt, zu realisieren, wurde eine Variabler-Ventilhub-(VVL)-Vorrichtung erforscht, bei welcher Nocken, welche die Ventile betätigen, ausgestaltet sind, so dass sie eine Mehrzahl an Formen haben oder die Ventile mit unterschiedlichen Hüben gemäß der Anzahl an Umdrehungen des Verbrennungsmotors arbeiten bzw. betätigt werden.
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Die Informationen, welche in dem Abschnitt „Hintergrund der Erfindung“ offenbart sind, dienen lediglich dem Verbessern des Verständnisses des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung und sollten nicht als Zugeständnis oder als irgendeine Andeutung angesehen werden, dass diese Informationen zum Stand der Technik, wie er dem Fachmann (schon) bekannt ist, gehören.
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Kurze Erläuterung
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Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung schaffen eine Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-Vorrichtung, ein Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-System und einen Verbrennungsmotor, welcher dieselben aufweist, welche eine Mehrzahl an Ventilhub-Modi realisieren können.
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Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung schaffen eine Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-Vorrichtung, welche aufweist: eine Nockenwelle, eine Mehrzahl an Nocken, welche verschiebbar an (z.B. auf) der Nockenwelle bereitgestellt sind und von denen ein jeder eine Nockenbasis mit einer Führungsnase (bzw. einem Führungsvorsprung) und eine Nockennase (bzw. eine Nockenspitze, einen Nockenbuckel) aufweist, eine Magneteinheit (z.B. eine Magnetbetätigungseinheit, eine Hubmagneteinheit, eine Magnetspuleneinheit / Solenoideinheit), welche einen Betätigungsstab mit einem Führungsschlitz aufweist, in welchen die Führungsnase wahlweise / selektiv eingeführt ist (z.B. einführbar ist), und einen Ventil-Öffnungs-/Schließabschnitt, welcher in selektiven Kontakt mit irgendeinem (Nocken) von der Mehrzahl an Nocken kommt.
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Die Mehrzahl an Nocken, die Magneteinheit und der Ventil-Öffnungs-/Schließabschnitt können z.B. eine einzelne Variables-Ventil-Einheit (z.B. eine variable Ventileinheit) bilden, und zwei Variables-Ventil-Einheiten können z.B. für jeden Zylinder bereitgestellt sein.
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Jede von den Variables-Ventil-Einheiten, welche an (z.B. in) den Zylindern bereitgestellt sind, kann z.B. eine unterschiedliche Anzahl an Nocken aufweisen (bzw. die Variables-Ventil-Einheiten können z.B. voneinander verschiedene Anzahlen an Nocken aufweisen).
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Die Nockennasen der Variables-Ventil-Einheit können z.B. unterschiedliche Hübe aufweisen und können z.B. der Größe nach eingerichtet (z.B. angeordnet) sein.
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Wenigstens eine von den Nockennasen der Nocken für die Variables-Ventil-Einheit, welche für jeden Zylinder bereitgestellt ist, und irgendeine der Nockennasen einer anderen Variables-Ventil-Einheit können z.B. (voneinander) verschiedene Hübe aufweisen.
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Irgendeine der Nockennasen der Variables-Ventil-Einheit kann z.B. einen Hub von „0“ aufweisen.
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Eine von den (beiden) Variables-Ventil-Einheiten, welche an (z.B. in) jedem Zylinder bereitgestellt sind, kann z.B. unabhängig von der anderen Variables-Ventil-Einheit arbeiten (z.B. betrieben / betätigt werden).
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Die (z.B. jede) Führungsnase kann z.B. geneigt / schräg sein, um die Nockenbasen der benachbarten Nocken zu verbinden, und jede Führungsnase kann z.B. eine Betätigungsführungsnase, welche dazu eingerichtet ist, die Nocken in eine Richtung zu bewegen, und eine Gegenführungsnase (bzw. Rückführungsnase / entgegengesetzte Führungsnase) aufweisen, welche in der entgegengesetzten Richtung (bzw. in der Gegenrichtung) der Betätigungsführungsnase ausgebildet ist.
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Eine Kreuzungsnase (bzw. eine Übergangsnase) in einer Rauten-Form kann z.B. an dem Punkt ausgebildet sein, an welchem die Betätigungsführungsnase und die Gegenführungsnase einander kreuzen.
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Wenigstens ein Nocken, welcher an einem Ende der Variables-Ventil-Einheit angeordnet ist, die Startposition der Betätigungsführungsnase und die Endposition der Gegenführungsnase können z.B. auf der gleichen Umfangslinie (bzw. dem gleichen Umfang) liegen, und wenigstens ein Nocken, welcher an dem anderen Ende der Variables-Ventil-Einheit angeordnet ist, die Endposition der Betätigungsführungsnase und die Startposition der Gegenführungsnase können z.B. auf der gleichen Umfangslinie (bzw. dem gleichen Umfang) liegen.
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Die Startposition der Betätigungsführungsnase der Führungsnase, welche an dem an der inneren Seite der Variables-Ventil-Einheit bereitgestellten Nocken (z.B. einem zwischen zwei Nocken angeordneten / mittleren Nocken) ausgebildet ist, und die Endpositionen der anderen Führungsnasen (z.B. der anderen Betätigungsführungsnasen) können z.B. auf der gleichen Umfangslinie (bzw. dem gleichen Umfang) liegen, und die Startposition der Gegenführungsnase derselben (bzw. der Führungsnase, welche an dem an der inneren Seite der Variables-Ventil-Einheit bereitgestellten Nocken (z.B. einem zwischen zwei Nocken angeordneten / mittleren Nocken) ausgebildet ist) und die Endpositionen der anderen Gegenführungsnasen können z.B. auf der gleichen Umfangslinie (bzw. dem gleichen Umfang) liegen, wobei die zwei Umfangslinien (bzw. Umfänge) verschieden sein können.
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Der Ventil-Öffnungs-/Schließabschnitt kann eine Rolle aufweisen, welche in Kontakt mit den Nocken kommt.
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Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung schaffen ein Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-System, welches aufweist: eine Nockenwelle, eine Mehrzahl an Nocken, welche verschiebbar an (z.B. auf) der Nockenwelle bereitgestellt sind und von denen ein jeder eine Nockenbasis mit einer Führungsnase (bzw. einem Führungsvorsprung) und eine Nockennase (bzw. eine Nockenspitze, einen Nockenbuckel) aufweist, eine Magneteinheit (z.B. eine Magnetbetätigungseinheit, eine Hubmagneteinheit, eine Magnetspuleneinheit / Solenoideinheit), welche einen Betätigungsstab mit einem Führungsschlitz aufweist, in welchen die Führungsnase wahlweise / selektiv eingeführt ist (z.B. einführbar ist), und einen Ventil-Öffnungs-/Schließabschnitt, welcher in selektiven Kontakt mit irgendeinem (Nocken) von der Mehrzahl an Nocken kommt, wobei die Mehrzahl an Nocken, die Magneteinheit und der Ventil-Öffnungs-/Schließabschnitt z.B. eine einzelne Variables-Ventil-Einheit bilden können, und z.B. zwei Variables-Ventil-Einheiten für jeden Zylinder bereitgestellt sein können.
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Jede von den Variables-Ventil-Einheiten, welche an (z.B. in) den Zylindern bereitgestellt sind, kann z.B. eine unterschiedliche Anzahl an Nocken aufweisen (bzw. die Variables-Ventil-Einheiten können z.B. voneinander verschiedene Anzahlen an Nocken aufweisen).
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Eine von den (beiden) Variables-Ventil-Einheiten, welche an (z.B. in) jedem Zylinder bereitgestellt sind, kann z.B. unabhängig von der anderen Variables-Ventil-Einheit arbeiten (z.B. betrieben / betätigt werden).
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Die Führungsnase kann z.B. geneigt / schräg sein, um die Nockenbasen der benachbarten Nocken zu verbinden, und jede Führungsnase kann z.B. eine Betätigungsführungsnase, welche dazu eingerichtet ist, die Nocken in eine Richtung zu bewegen, und eine Gegenführungsnase (bzw. Rückführungsnase / entgegengesetzte Führungsnase) aufweisen, welche in der entgegengesetzten Richtung (bzw. in der Gegenrichtung) der Betätigungsführungsnase ausgebildet ist.
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Eine Kreuzungsnase (bzw. eine Übergangsnase) in einer Rauten-Form kann z.B. an dem Punkt ausgebildet sein, an welchem die Betätigungsführungsnase und die Gegenführungsnase einander kreuzen.
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Wenigstens ein Nocken, welcher an einem Ende der Variables-Ventil-Einheit angeordnet ist, die Startposition der Betätigungsführungsnase und die Endposition der Gegenführungsnase können z.B. auf der gleichen Umfangslinie (bzw. dem gleichen Umfang) liegen, und wenigstens ein Nocken, welcher an dem anderen Ende der Variables-Ventil-Einheit angeordnet ist, die Endposition der Betätigungsführungsnase und die Startposition der Gegenführungsnase können z.B. auf der gleichen Umfangslinie (bzw. dem gleichen Umfang) liegen.
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Die Startposition der Betätigungsführungsnase der Führungsnase, welche an dem an der inneren Seite der Variables-Ventil-Einheit bereitgestellten Nocken (z.B. einem zwischen zwei Nocken angeordneten / mittleren Nocken) ausgebildet ist, und die Endpositionen der anderen Führungsnasen (z.B. der anderen Betätigungsführungsnasen) können z.B. auf der gleichen Umfangslinie (bzw. dem gleichen Umfang) liegen, und die Startposition der Gegenführungsnase derselben (bzw. der Führungsnase, welche an dem an der inneren Seite der Variables-Ventil-Einheit bereitgestellten Nocken (z.B. einem zwischen zwei Nocken angeordneten / mittleren Nocken) ausgebildet ist) und die Endpositionen der anderen Gegenführungsnasen können z.B. auf der gleichen Umfangslinie (bzw. dem gleichen Umfang) liegen, wobei die zwei Umfangslinien (bzw. Umfänge) verschieden sein können.
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Ein Verbrennungsmotor gemäß zahlreichen Aspekten der vorliegenden Erfindung kann mit der Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-Vorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform (bzw. den beispielhaften Ausführungsformen) der vorliegenden Erfindung oder mit dem Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-System gemäß der beispielhaften Ausführungsform (bzw. den beispielhaften Ausführungsformen) der vorliegenden Erfindung ausgestattet sein.
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Eine Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-Vorrichtung, ein Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-System und ein Verbrennungsmotor gemäß zahlreichen Aspekten der vorliegenden Erfindung können eine Mehrzahl an Ventilhub-Modi mittels einer einfachen Konfiguration erzielen.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Eigenschaften und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder darin detaillierter ausgeführt werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Ansicht, welche eine beispielhafte Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist eine Ansicht, welche einen Nocken und eine Magneteinheit in einer beispielhaften Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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3 ist eine Ansicht, welche Nocken und eine Magneteinheit in einer beispielhaften Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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4 ist eine perspektivische Ansicht, welche Nocken einer beispielhaften Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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5(a), 5(b), 5(c), 5(d) und 5(e) sind Ansichten, welche einen Betrieb einer Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.
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6 ist eine Ansicht, welche einen Betriebsmodus einer Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Detaillierte Beschreibung
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Es wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, ist es klar, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Die Erfindung ist im Gegenteil dazu gedacht, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch diverse Alternativen, Änderungen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Sinn und Umfang der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüchen definiert, enthalten sein können.
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Durchgehend durch die Beschreibung bezeichnen die gleichen Bezugszeichen die gleichen Bauteile.
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In den Zeichnungen sind die Dicken von Schichten, Filmen, Paneelen, Bereichen, etc. zur Verdeutlichung übertrieben.
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Es ist zu verstehen, dass, wenn von einem Element, wie z.B. einer Ebene, Folie, Paneel, Bereich, oder einem Substrat, als „an“ einem anderen Element vorliegend gesprochen wird, es direkt an dem anderen Element sein kann oder auch ein oder mehr zwischenliegende Elemente vorhanden sein können.
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Wenn im Gegensatz dazu von einem Element als „direkt an“ einem anderen Element vorliegend gesprochen wird, dann liegen keine zwischenliegenden Elemente vor.
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Durchgehend durch die Beschreibung, falls nicht explizit das Gegenteil beschrieben ist, sind das Wort „aufweisen“ und Abwandlungen davon wie „aufweist“ oder „aufweisend“ so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung von angegebenen Elementen, aber nicht die Ausschließung von irgendeinem anderen Element bedeuten.
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Zahlreiche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 ist eine Ansicht, welche eine Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-Vorrichtung gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist eine Ansicht, welche einen Nocken und eine Magneteinheit in einer Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-Vorrichtung gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
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3 ist eine Ansicht, welche Nocken und eine Magneteinheit in einer Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-Vorrichtung gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt. 4 ist eine perspektivische Ansicht, welche Nocken einer Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-Vorrichtung gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Bezugnehmend auf 1 bis 4 kann eine Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-Vorrichtung gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung aufweisen: eine Nockenwelle 10, eine Mehrzahl an Nocken 20, 30, 40, 50, 60, 70 und 80, welche verschiebbar an (z.B. auf) der Nockenwelle 10 bereitgestellt sind und von denen ein jeder eine Nockenbasis 22 mit einer Führungsnase (bzw. einem Führungsvorsprung) 90 und eine Nockennase (bzw. eine Nockenspitze, einen Nockenbuckel) 24 aufweist, eine Magneteinheit (z.B. eine Magnetbetätigungseinheit, eine Hubmagneteinheit, eine Magnetspuleneinheit / Solenoideinheit) 100, welche einen Betätigungsstab 102 mit einem Führungsschlitz aufweist, in welchen die Führungsnase 90 wahlweise / selektiv eingeführt ist (z.B. einführbar ist), und einen Ventil-Öffnungs-/Schließabschnitt 110 (siehe z.B. 5(a)–(e)), welcher in selektiven Kontakt mit irgendeinem (Nocken) von der Mehrzahl an Nocken 20, 30, 40, 50, 60, 70 und 80 kommt.
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Zum besseren Verständnis und zur Vereinfachung der Beschreibung werden die Nocken als der erste, der zweite, der dritte, der vierte, der fünfte, der sechste und der siebte Nocken 20, 30, 40, 50, 60, 70 und 80 bezeichnet.
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Führt man einen Nocken 20 von 2 als ein Beispiel an, so ist die Führungsnase 90 an der Nockenbasis 22 ausgebildet, und, wenn die Magneteinheit 100 betätigt ist, um zu bewirken, das der Betätigungsstab 102 mit der Führungsnase 90 des rotierenden Nockens in Eingriff kommt, bewegt / verschiebt sich der Nocken 20 entlang der Längsrichtung der Nockenwelle 10 (bzw. wird der Nocken 20 entlang der Längsrichtung der Nockenwelle 10 verschoben). Der Betätigungsstab 102 kehrt an einem Ende der rotierenden Führungsnase 90 an die ursprüngliche Position zurück.
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Die Führungsnase 90 bildet einen Basis-Kreis der Nockenbasis 20, ein Innenkreis 90a ist mit einem Durchmesser ausgebildet, welcher kleiner ist als der der Nockenbasis 20, und beide Enden des Innenkreises 90a sind mit der Führungsnase 90 verbunden. Wenn der Betätigungsstab 102 an einem Ende der Führungsnase 90 positioniert ist, dann bewirkt folglich das Ende des Innenkreises 90a, dass der Betätigungsstab 102 in die Magneteinheit 100 eingeführt wird.
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Die Mehrzahl an Nocken 20, 30, 40, 50, 60, 70 und 80, die Magneteinheit 100 und der Ventil-Öffnungs-/Schließabschnitt 110 bilden eine einzelne Variables-Ventil-Einheit (z.B. eine variable Ventileinheit) 12 und 14, und zwei Variables-Ventil-Einheiten 12 und 14 können für jeden Zylinder bereitgestellt sein. Das bedeutet, dass, wie in 1 gezeigt, eine erste Variables-Ventil-Einheit 12 und eine zweite Variables-Ventil-Einheit 14 an (z.B. in) einem Zylinder 200 bereitgestellt sind. (Zum Beispiel bilden die Nocken 20, 30, 40 und 50, eine Magneteinheit 100 und ein Ventil-Öffnungs-/Schließabschnitt 110 die erste Variables-Ventil-Einheit 12 an (z.B. in) einem Zylinder 200 und bilden die Nocken 60, 70 und 80, eine Magneteinheit 100 und ein Ventil-Öffnungs-/Schließabschnitt 110 die zweite Variables-Ventil-Einheit 14 an (z.B. in) einem Zylinder 200.)
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Eine von den (beiden) Variables-Ventil-Einheiten kann unabhängig von der anderen Variables-Ventil-Einheit arbeiten (z.B. betrieben / betätigt werden). Das bedeutet, dass die erste Variables-Ventil-Einheit 12 und die zweite Variables-Ventil-Einheit 14 abhängig von dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors nicht auf die gleiche Weise arbeiten (z.B. betrieben / betätigt werden), sondern stattdessen z.B. nur eine Variables-Ventil-Einheit arbeiten (z.B. betrieben / betätign wird) kann oder beide von der ersten und der zweiten Variables-Ventil-Einheit 12 und 14 simultan arbeiten (z.B. betrieben / betätign werden) können.
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3 zeigt die zweite Variables-Ventil-Einheit 14.
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Führt man die zweite Variables-Ventil-Einheit 14 von 3 als ein Beispiel an, so ist die Führungsnase 90 geneigt / schräg, um die Nockenbasen des fünften, sechsten und siebten Nockens 60, 70 und 80, welche (zueinander) benachbart sind, zu verbinden, und jede Führungsnase 90 weist eine Betätigungsführungsnase 91, welche dazu eingerichtet ist, den fünften, den sechsten und den siebten Nocken 60, 70 und 80 in eine Richtung zu bewegen, und eine Gegenführungsnase (bzw. eine Rückführungsnase / entgegengesetzte Führungsnase) 92 auf, welche in der entgegengesetzten Richtung der Betätigungsführungsnase 91 ausgebildet ist.
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Eine Kreuzungsnase 94 in einer Rauten-Form ist an dem Punkt ausgebildet, an welchem die Betätigungsführungsnase 91 und die Gegenführungsnase 92 einander kreuzen, so dass der Betätigungsstab 102 beim Bewegen im Eingriff mit der Betätigungsführungsnase 91 oder der Gegenführungsnase 92 bleibt.
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Eine erste Betätigungsführungsnase 91a ist ausgebildet, um den fünften und den sechsten Nocken 60 und 70 zu verbinden, und eine zweite Betätigungsführungsnase 91b ist ausgebildet, um den sechsten und den siebten Nocken 70 und 80 zu verbinden.
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Außerdem ist eine erste Gegenführungsnase 92a ausgebildet, um den fünften und den sechsten Nocken 60 und 70 zu verbinden und ist eine zweite Gegenführungsnase 92b ausgebildet, um den sechsten und den siebten Nocken 70 und 80 zu verbinden.
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Wenigstens ein Nocken, welcher an einem Ende der Variables-Ventil-Einheit angeordnet ist, die Startposition der Betätigungsführungsnase und die Endposition der Gegenführungsnase können z.B. auf der gleichen Umfangslinie (bzw. dem gleichen Umfang) liegen, und wenigstens ein Nocken, welcher an dem anderen Ende der Variables-Ventil-Einheit angeordnet ist, die Endposition der Betätigungsführungsnase und die Startposition der Gegenführungsnase können z.B. auf der gleichen Umfangslinie (bzw. dem gleichen Umfang) liegen.
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Führt man die Nocken von 3 als ein Beispiel an, so bedeutet das, dass die Nocken an beiden Seiten der fünfte und der siebte Nocken 60 und 80 sind (z.B. ist der Nocken, welcher an einem Ende der Variables-Ventil-Einheit angeordnet ist, der fünfte Nocken 60 und ist der Nocken, welcher an dem anderen Ende der Variables-Ventil-Einheit angeordnet ist, der siebte Nocken 80), dass die Startposition A der ersten Betätigungsführungsnase 91a und die Endposition B der ersten Gegenführungsnase 92a auf der gleichen Umfangslinie (bzw. dem gleichen Umfang) I liegen können, und dass die Endposition H der zweiten Betätigungsführungsnase 91b und die Startposition G der zweiten Gegenführungsnase 92b auf der gleichen Umfangslinie (bzw. dem gleichen Umfang) L liegen können.
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Die Startposition der Betätigungsführungsnase der Führungsnase, welche an dem an der inneren Seite der Variables-Ventil-Einheit bereitgestellten Nocken ausgebildet ist, und die Endpositionen der anderen Führungsnasen (z.B. der anderen Betätigungsführungsnasen) liegen auf der gleichen Umfangslinie (bzw. dem gleichen Umfang), und die Startposition der Gegenführungsnase derselben (bzw. der Führungsnase, welche an dem an der inneren Seite der Variables-Ventil-Einheit bereitgestellten Nocken (z.B. in 3 der sechste Nocken 60) ausgebildet ist) und die Endpositionen der anderen Gegenführungsnasen liegen auf der gleichen Umfangslinie (bzw. dem gleichen Umfang). Die zwei Umfangslinien (bzw. Umfänge) sind verschieden.
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Führt man die Nocken von 3 als ein Beispiel an, so bedeutet das, dass der Nocken an der inneren Seite (z.B. ist das in 3 der sechste Nocken 70), dass die Startposition C der zweiten Betätigungsführungsnase 91b und die Endposition D der ersten Betätigungsführungsnase 91a auf der gleichen Umfangslinie (bzw. dem gleichen Umfang) J liegen können und dass die Startposition E der ersten Gegenführungsnase 92a und die Endposition F der zweiten Gegenführungsnase 92b auf der gleichen Umfangslinie (bzw. dem gleichen Umfang) K liegen können, und dass die Umfangslinien (bzw. Umfänge) J und K verschieden sind.
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Die Variables-Ventil-Einheiten 12 und 14, welche an (z.B. in) dem Zylinder 200 bereitgestellt sind, können jeweilig eine unterschiedliche Anzahl an Nocken aufweisen. Das bedeutet, wie in 1 gezeigt, dass die erste Variables-Ventil-Einheit 12 den ersten, den zweiten, den dritten und den vierten Nocken 20, 30, 40 und 50 aufweisen kann, von denen ein jeder eine unterschiedliche Nockennase aufweist, und dass die zweite Variables-Ventil-Einheit 14 den fünften, den sechsten und den siebten Nocken 60, 70 und 80 aufweisen kann, von denen ein jeder eine unterschiedliche Nockennase aufweist. Es seid jedoch angemerkt, dass die Anzahl an Nocken nicht darauf beschränkt ist und dass unterschiedliche Anzahlen an Nocken abhängig von der Größe des Zylinders, der Größe der Variables-Ventil-Einheiten, etc. bereitgestellt sein können.
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Die Nockennasen der Variables-Ventil-Einheiten 12 und 14 können unterschiedliche Hübe aufweisen und können der Größe nach eingerichtet (z.B. angeordnet) sein. Das bedeutet, wie in 1 gezeigt, dass die Spitze eines jeden Nockens einen jeweiligen Hub aufweisen kann, um einen variablen Hub zu realisieren, und abhängig von der Größe der Spitzen nacheinander angeordnet sein kann (z.B. dass die Nocken abhängig von der Größe der Spitzen nacheinander angeordnet sein können).
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Wenigstens eine von den Nockennasen der Nocken für die Variables-Ventil-Einheit 12 oder 14, welche für jeden Zylinder bereitgestellt ist, und irgendeine der Nockennasen der anderen Variables-Ventil-Einheit können (voneinander) verschiedene Hübe aufweisen. Beispielsweise weisen eine Nockennase der ersten Variables-Ventil-Einheit 12 und irgendeine der Nockennasen der zweiten Variables-Ventil-Einheit 14 (voneinander) verschiedene Hübe auf.
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Irgendeine von den Nockennasen der Variables-Ventil-Einheit kann einen Hub von „0“ aufweisen, und dies ermöglicht eine Zylinderabschaltfunktion (CDA-Funktion).
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Wie in 5(a)–(e) gezeigt, kann der Ventil-Öffnungs-/Schließabschnitt 110 eine Rolle aufweisen, welche in Kontakt mit den Nocken kommt. Da die Nocken mittels Betätigens der Magneteinheit 100 bewegt werden, kommt die Rolle 103 (z.B. nacheinander) in Kontakt mit irgendeiner der Nocken.
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Nachstehend wird der Betrieb der Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-Vorrichtung gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 5 beschrieben.
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Eine Motorsteuereinheit (ECU) wählt einen Betriebsmodus der Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-Vorrichtung abhängig vom Betriebszustand des Verbrennungsmotors aus und steuert den Betrieb der Magneteinheit 100 in dem ausgewählten Modus.
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Die Konfiguration und der Betrieb der ECU, einschließlich des Betriebsmodus der Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-Vorrichtung abhängig von dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors, sind dem Fachmann auf dem Gebiet wohlbekannt, so dass eine detaillierte Beschreibung davon weggelassen wird.
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Bezugnehmend auf 3 und 5(a)–(e) wird der Ventil-Öffnungs-/Schließabschnitt 110 geöffnet oder geschlossen (zum Öffnen und Schließen des Ventils beätitgt), da die Rolle 103 in Kontakt mit dem fünften Nocken 60 kommt, welcher gedreht wird (z.B. so dass hervorgerufen wir, dass sich der fünfte Nocken 60 dreht).
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Wenn die Magneteinheit 100 betätigt wird, dann wird, wie in 5(a) gezeigt, der Betätigungsstab 102 mit der Startposition A der ersten Betätigungsführungsnase 91a in Eingriff gebracht und (dann) von der Endposition D der ersten Betätigungsführungsnase 91a entfernt (z.B. wird der Betätigungsstab 102 mit der Startposition A der ersten Betätigungsführungsnase 91a in Eingriff gebracht, bewegt sich dann entlang der ersten Betätigungsführungsnase 91a hin zur Endposition D und wird dann von der Endposition D der ersten Betätigungsführungsnase 91a entfernt).
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Dann bewegen sich der fünfte, der sechste und der siebte Nocken 60, 70 und 80 an der Nockenwelle 10 in die Richtung des in der Zeichnung dargestellten Pfeils.
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Wenn zu diesem Zeitpunkt die Magneteinheit 100 betätigt wird, dann wird, wie in 5(b) gezeigt, der Betätigungsstab 102 mit der Startposition C der zweiten Betätigungsführungsnase 91b in Eingriff gebracht und (dann) von der Endposition H der zweiten Betätigungsführungsnase 91b entfernt (z.B. wird der Betätigungsstab 102 mit der Startposition C der zweiten Betätigungsführungsnase 91b in Eingriff gebracht, bewegt sich dann entlang der zweiten Betätigungsführungsnase 91b hin zur Endposition H und wird dann von der Endposition H der zweiten Betätigungsführungsnase 91b entfernt).
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Dann bewegen sich der fünfte, der sechste und der siebte Nocken 60, 70 und 80 an der Nockenwelle 10 in die Richtung des in der Zeichnung dargestellten Pfeils.
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Wenn zu diesem Zeitpunkt die Magneteinheit 100 betätigt wird, dann wird, wie in 5(c) gezeigt, der Betätigungsstab 102 mit der Startposition G der zweiten Gegenführungsnase 92b in Eingriff gebracht und (dann) von der Endposition F der zweiten Gegenführungsnase 92b entfernt (z.B. wird der Betätigungsstab 102 mit der Startposition G der zweiten Gegenführungsnase 92b in Eingriff gebracht, bewegt sich dann entlang der zweiten Gegenführungsnase 92b hin zur Endposition F und wird dann von der Endposition F der zweiten Gegenführungsnase 92b entfernt).
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Dann bewegen sich der fünfte, der sechste und der siebte Nocken 60, 70 und 80 an der Nockenwelle 10 in die Richtung des in der Zeichnung dargestellten Pfeils.
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Wenn zu diesem Zeitpunkt die Magneteinheit 100 betätigt wird, dann wird, wie in 5(d) gezeigt, der Betätigungsstab 102 mit der Startposition E der ersten Gegenführungsnase 92a in Eingriff gebracht und (dann) von der Endposition B der ersten Gegenführungsnase 92a entfernt (z.B. wird der Betätigungsstab 102 mit der Startposition E der ersten Gegenführungsnase 92a in Eingriff gebracht, bewegt sich dann entlang der ersten Gegenführungsnase 92a hin zur Endposition B und wird dann von der Endposition B der ersten Gegenführungsnase 92a entfernt).
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Dann bewegen sich der fünfte, der sechste und der siebte Nocken 60, 70 und 80 an der Nockenwelle 10 in die Richtung des in der Zeichnung dargestellten Pfeils, und nehmen die Position, wie in 5(e) gezeigt, ein.
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Danach wird die Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-Vorrichtung den oben beschriebenen Betrieb abhängig vom Betriebszustand des Verbrennungsmotors wiederholen.
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6 ist eine Ansicht, welche einen Betriebsmodus einer Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-Vorrichtung gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Falls die Variable-Ventil-Einheiten 12 und 14 jeweilig den ersten, den zweiten, den dritten und den vierten Nocken 20, 30, 40 und 50 bzw. den fünften, den sechsten und den siebten Nocken 60, 70 und 80 aufweisen und z.B. der erste, der zweite, der dritte und der vierte Nocken 20, 30, 40 und 50 Hübe von 0, 5, 8 und 10 mm aufweisen und der fünfte, der sechste und der siebte Nocken 60, 70 und 80 Hübe von 0, 2 und 10 mm aufweisen, dann können die Variable-Ventil-Einheiten 12 und 14 10 (verschiedene) Ventilhub-Modi realisieren.
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Das bedeutet, dass eine Vielfalt an Betriebsmodi, einschließlich eines Zylinderabschaltungsmodus (CDA-Modus), eines Leerlaufmodus, eines Verwirbelung-Modus und eines Starke-Verwirbelung-Modus, abhängig davon realisiert werden kann, wie die Betätigungen der Variable-Ventil-Einheiten 12 und 14 kombiniert werden.
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Da die Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-Vorrichtung gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Führungsnase aufweist, welche an der Nockenbasis ausgebildet ist, um die Ventilhübe zu variieren, kann die Mehrstufiger-Variabler-Ventilhub-Vorrichtung kompakt gefertigt werden. Folglich können zahlreiche Betriebsmodi im Vergleich zur Zylindergröße realisiert werden, wodurch die Kraftstoffeffizienz des Verbrennungsmotors verbessert wird und ein Motorleistungsvermögen verbessert wird.
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Die vorhergehende Beschreibung von bestimmten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung diente dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Formen zu beschränken, und offensichtlich sind viele Änderungen und Abwandlungen vor dem Hintergrund der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendbarkeit zu beschreiben, um es dadurch dem Fachmann zu erlauben, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, sowie verschiedene Alternativen und Abwandlungen davon, herzustellen und anzuwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2013-0027467 [0001]
