-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer axialen Position eines Nockenstücks auf einer Grundnockenwelle eines Ventiltriebes, auf welcher das Nockenstück drehfest und axial verschiebbar geführt und dabei über einen Aktuatorstift eines Stellaktuators zwischen unterschiedlichen Axialpositionen relativ zur Grundnockenwelle bewegbar ist, wobei eine Bewegung des Nockenstücks zwischen den unterschiedlichen Axialpositionen über einen Kulissenstein vollzogen wird, indem der permanent in einer seitens des Nockenstücks mit Doppel-S-förmigen Nuten gestalteten Schaltkulisse laufende Kulissenstein durch Einfahren des Aktuatorstifts in jeweils zugeordnete Ausnehmungen des Kulissensteins in unterschiedlichen Schaltstellungen ortsfest festgesetzt wird.
-
-
Aus der
DE 10 2011 004 912 A1 geht eine Möglichkeit zur Feststellung einer axialen Position eines Nockenstückes hervor. Gezeigt ist ein Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine umfassend ein Nockenstück, das drehfest und axial verschiebbar auf einer Grundnockenwelle geführt ist. Das Nockenstück ist über einen Aktuatorstift eines Stellaktuators zwischen unterschiedlichen Axialpositionen relativ zur Nockenwelle bewegbar. Der Aktuatorstift greift in eine Verstellnut des Nockenstücks ein und bewirkt dessen Verschiebung. Nach vollzogener Verschiebung erfolgt ein Auswerfen des Aktuatorstifts durch eine Auswurframpe. Eine Steuervorrichtung löst in Abhängigkeit von der Drehstellung der Schiebenocken einen Steuerimpuls aus und registriert ein durch die Rückwärtsbewegung beim Einfahren des Aktuatorstiftes in der Verstellvorrichtung verursachtes Signal als Rückwurfsignal, wobei der Steuerimpuls und das Rückwurfsignal zur Bestimmung der Position des Nockenstücks in axialer Richtung zur Grundnockenwelle dient.
-
Eine weitere Möglichkeit zur Feststellung einer axialen Position eines Nockenstückes kann der
DE 10 2012 012 064 A1 entnommen werden. Offenbart ist ein Verfahren, mittels dessen die axiale Position auf der Grundlage einer Zuordnung eines Aktuatorpins zu einer Führungsnut bestimmt werden kann. Zu diesem Zweck kann ein die Führungsnuten unterscheidender radialer Verfahrverlauf Verwendung finden. Die radiale Ausrichtung eins Aktuatorstiftes kann mit Hilfe der Auswertung eines Parameters eines elektromagnetischen Feldes bestimmt werden, wobei der Wert mittels eines Sensors erfasst wird. Aus dem Verlauf wird auf die axiale Position des Nockenstückes geschlossen.
-
Eine weitere Möglichkeit zur Feststellung der axialen Position geht aus der
DE 10 2011 056 833 A1 hervor. Gezeigt ist ein Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, bei welchem mehrere Nockenstücke drehfest und axial verschiebbar auf einer Grundnockenwelle geführt sind, wobei jedes der Nockenstücke über Aktuatorstifte zugeordneter Stellaktuatoren zwischen unterschiedlichen Axialpositionen auf der Grundnockenwelle bewegt werden kann. Eine aktuelle axiale Position des einzelnen Nockenstücks ist über eine Sensorik erfassbar, welche sich aus einem Sensor, sowie seitens der Grundnockenwelle und seitens des jeweiligen Nockenstücks vorgesehenen Geberrädern zusammensetzt. Die Geberräder sind dabei jeweils mit Zähnen ausgestattet und werden im Zuge der axialen Verschiebung des jeweiligen Nockenstücks zur Grundnockenwelle ineinander geschoben, wobei der über dem Geberrad der Grundnockenwelle sitzende Sensor entsprechend der sich jeweils einstellenden Lücken einerseits auf einen Drehwinkel der Grundnockenwelle und andererseits auf die axiale Position des Nockenstücks schließen kann. Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Ermittlung einer axialen Position eines Nockenstücks auf einer Grundnockenwelle eines Ventiltriebes zu schaffen, welches sich durch einen niedrigen Aufwand auszeichnet.
-
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine, bei welchem eine axiale Position eines Nockenstücks entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren bestimmbar ist, geht des Weiteren aus dem nebengeordneten Anspruch 6 hervor. Hinsichtlich eines Computerprogrammprodukts wird auf den Anspruch 7 verwiesen.
-
Gemäß der Erfindung wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens eine axiale Position eines Nockenstücks auf einer Grundnockenwelle eines Ventiltriebes ermittelt, wobei das Nockenstück auf der Grundnockenwelle drehfest und axial verschiebbar geführt ist und dabei über einen Aktuatorstift eines Stellaktuators zwischen unterschiedlichen Axialpositionen relativ zur Grundnockenwelle bewegt werden kann. Insofern ist der Ventiltrieb als im Allgemeinen auch bekannter Schiebenockenventiltrieb gestaltet, bei welchem auf einer Grundnockenwelle ein, bevorzugt aber mehrere Nockenstücke drehfest und axial verschiebbar angeordnet sind. Das einzelne Nockenstück verfügt dabei über mehrere nebeneinanderliegende Einzelnocken mit unterschiedlichen Nockenerhebungen, welche im Einzelnen entsprechend der axialen Position zur Grundnockenwelle in Kontakt mit einem Übertragungselement eines oder mehrerer Gaswechselventile der Brennkraftmaschine gebracht werden können. Eine Bewegung des Nockenstücks zwischen den unterschiedlichen Axialpositionen wird über einen Kulissenstein vollzogen, indem der permanent in einer seitens des Nockenstücks mit Doppel-S-förmigen Nuten gestalteten Schaltkulisse laufende Kulissenstein durch Einfahren des Aktuatorstifts in jeweils zugeordnete Ausnehmungen des Kulissensteins in unterschiedlichen Schaltstellungen ortsfest festgesetzt wird.
-
Für einen fehlerfreien Betrieb der Brennkraftmaschine ist es dabei erforderlich, dass entsprechend eines aktuellen Betriebspunkts der Brennkraftmaschine der richtige Einzelnocken zu dem jeweiligen Nockenfolger positioniert ist und eine seiner Nockenerhebung entsprechende Öffnungs- und Schließcharakteristik der zugeordneten Gaswechselventile erzeugt. Dementsprechend ist die Kenntnis über eine axiale Position des jeweiligen Nockenstücks zur Grundnockenwelle für den Betrieb des Ventiltriebes essentiell.
-
Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass
- • in einem ersten Schritt das Nockenstück für die Ermittlung zunächst in eine außenliegende Soll-Axialposition grundgestellt wird, indem durch entsprechende Ansteuerung eine Betätigungsabfolge des Aktuatorstifts durchlaufen wird, wobei die Betätigungsabfolge einer Betätigungsabfolge entspricht, die für die vollständige Überführung des Nockenstücks aus einer zur Soll-Axialposition entgegengesetzt außenliegenden Axialposition in die Soll-Axialposition dargestellt wird, und dass
- • in einem zweiten Schritt die Soll-Axialposition als aktuelle axiale Position ohne Zuhilfenahme einer zusätzlichen Sensorik erfasst wird.
-
Mit anderen Worten kommt das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung einer axialen Position eines Nockenstücks also bei einem Ventiltrieb zur Anwendung, bei welchem bei Ansteuerung des Stellaktuators eine axiale Verschiebung des Nockenstücks zur Grundnockenwelle mittelbar über einen zwischenliegenden Kulissenstein dargestellt wird. Dieser Kulissenstein läuft dabei in einer schraubenartig gestalteten Schaltkulisse und bewegt sich entsprechend dem Verlauf dieser Schaltkulisse bei fehlendem Eingriff durch den Aktuatorstift axial mit. Zudem ist der Kulissenstein auf einer dem Aktuatorstift zugewandten Seite mit mehreren Ausnehmungen ausgestattet, in welche der Aktuatorstift jeweils bei entsprechender Überdeckung einfahren kann und im Folgenden den Kulissenstein ortsfest festsetzt. Dies hat dann zur Folge, dass der Kulissenstein nicht mehr axial mit der Schaltkulisse mitlaufen kann, sondern stattdessen eine axiale Bewegung des Nockenstücks zur Grundnockenwelle erzwungen wird. Im Endeffekt können somit durch Zusammenspiel des Kulissensteins mit der Schaltkulisse und entsprechend der Anzahl an Ausnehmungen am Kulissenstein unterschiedliche Axialpositionen des Nockenstücks angefahren werden.
-
Die Ermittlung einer axialen Position des Nockenstücks erfolgt erfindungsgemäß nun dadurch, dass entsprechend einer Ansteuerung des Stellaktuators zwingend eine Überführung in eine außenliegende Soll-Axialposition erzwungen wird, indem der Aktuatorstift des Stellaktuators so angesteuert wird, als würde das Nockenstück zu Beginn in der hierzu entgegengesetzt außenliegenden Axialposition stehen. Insofern kann im Anschluss daran auf jeden Fall von einer Einnahme der außenliegenden Soll-Axialposition ausgegangen werden, wodurch die aktuelle axiale Position des Nockenstücks für eine weitere Regelung des Ventiltriebes ab diesem Zeitpunkt bekannt ist.
-
Ein derartiges Verfahren hat dabei den Vorteil, dass die axiale Position des Nockenstücks ohne Zuhilfenahme einer zusätzlichen Sensorik ermittelt werden kann, was in einem geringeren Herstellungsaufwand und auch einem geringeren Platzbedarf des Ventiltriebes resultiert. Denn entsprechend der Ansteuerung des Stellaktuators kann im Anschluss daran davon ausgegangen werden, dass das Nockenstück in die jeweilige, außenliegende Soll-Axialposition überführt wurde und dementsprechend die aktuelle Position des Nockenstücks auf der Grundnockenwelle bekannt ist. Basierend hierauf kann im Folgenden dann eine weitere Regelung vorgenommen werden.
-
Im Falle der
DE 10 2011 056 833 A1 muss hingegen zur Erfassung einer axialen Position eines Nockenstücks eine entsprechende Sensorik vorgesehen werden, was einen entsprechenden Herstellungsaufwand und auch Platzbedarf zur Folge hat. So ist die Grundnockenwelle und auch das hierauf axial verschiebbar geführte Nockenstück mit je einem Geberrad auszustatten, sowie der Sensor in dem entsprechenden Bereich zu platzieren.
-
Wesentlich für die Erfindung ist es, dass quasi von dem worst case ausgegangen wird, das jeweilige Nockenstück befände sich genau in der zur Soll-Axialposition entgegengesetzten außenliegenden Axialposition. Wird der Aktuatorstift des Stellaktuators dann derartig angesteuert, dass ausgehend von dieser Axialposition eine Überführung in die Soll-Axialposition stattfindet, so wird diese Soll-Axialposition auch dann erreicht, wenn das Nockenstück zu Beginn des Verfahrens tatsächlich eigentlich zwischen den beiden Positionen stand.
-
Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung wird der Aktuatorstift in Abhängigkeit eines Drehwinkels der Grundnockenwelle angesteuert, wodurch ein Ausfahren des Aktuatorstifts über den Drehwinkel der Nockenwelle nur dann erfolgt, wenn sich eine der Ausnehmungen des Kulissensteins überhaupt in Überdeckung mit diesem befinden kann.
-
In Weiterbildung der Erfindung ist das Nockenstück zwischen insgesamt drei Axialpositionen bewegbar, von welchen durch eine erste Axialposition ein kleiner Ventilhub, durch eine zweite Axialposition ein mittlerer Ventilhub und durch eine dritte Axialposition ein großer Ventilhub dargestellt wird. Der Kulissenstein ist in diesem Fall dann mit zwei Ausnehmungen ausgestattet, in welche der Aktuatorstift bei Überdeckung einfassen kann. Weiter bevorzugt wird in der Soll-Axialposition ein großer Ventilhub dargestellt.
-
Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung wird die Überführung in die Soll-Axialposition, sowie die anschließende Erfassung derselbigen als aktuelle axiale Position zu Beginn eines Startens einer den Ventiltrieb aufweisenden Brennkraftmaschine durchgeführt. Insofern wird die axiale Position des Nockenstücks zu Beginn des Startens der Brennkraftmaschine ermittelt, so dass im Folgenden basierend auf dieser bekannten Position eine entsprechende Regelung des Ventiltriebes erfolgen kann.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren kommt bei einem Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine zur Anwendung, um eine axiale Position eines Nockenstücks auf der Grundnockenwelle zu bestimmen. Dabei wird das Verfahren insbesondere durch ein Motorsteuergerät der jeweiligen Brennkraftmaschine durchgeführt, um die Positionsbestimmung vorzunehmen. Besonders bevorzugt ist die erfindungsgemäße Lösung dabei als Computerprogrammprodukt verkörpert, welches, wenn es auf einem Prozessor des Motorsteuergeräts läuft, den Prozessor softwaremäßig anleitet, die zugeordneten erfindungsgegenständlichen Verfahrensschritte durchzuführen.
-
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der nebengeordneten Ansprüche oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
-
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, die nachfolgend erläutert wird, ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
-
1 bis 3 schematische Darstellungen von Einzelschritten eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erfassung einer axialen Position eines Nockenstücks, gezeigt für einen ersten denkbaren Zustand zu Beginn des Verfahrens;
-
4 bis 6 schematische Darstellungen von Einzelschritten bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, gezeigt für einen zweiten denkbaren Zustand zu Beginn des Verfahrens; und
-
7 bis 9 schematische Einzelansichten von Einzelschritten des erfindungsgemäßen Verfahrens, gezeigt bei einem dritten denkbaren Zustand zu Beginn des Verfahrens.
-
Aus den 1 bis 9 gehen jeweils schematische Einzelansichten eines Teils eines Ventiltriebes einer Brennkraftmaschine hervor, anhand von welchen ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Ermittlung einer axialen Position eines Nockenstücks dieses Ventiltriebes zu unterschiedlichen Startzuständen im Folgenden jeweils beschrieben werden soll. Der Ventiltrieb ist dabei nach Art eines sogenannten Schiebenockenventiltriebes ausgestaltet, bei welchem auf dem Fachmann prinzipiell bekannte Art und Weise ein, bevorzugt aber mehrere Nockenstücke drehfest und axial verschiebbar auf einer Grundnockenwelle geführt sind. Die Grundnockenwelle, sowie das bzw. die Nockenstücke sind in den 1 bis 9 nicht weiter dargestellt.
-
Das bzw. die Nockenstücke sind mit mehreren axial nebeneinanderliegend ausgestalteten Einzelnocken ausgestattet, welche im Einzelnen im Zuge der axialen Verschiebung des jeweiligen Nockenstücks zur Grundnockenwelle in Kontakt mit einem Nockenfolger eines oder auch mehrerer zugeordneter Gaswechselventile gebracht werden können, so dass im Folgenden im Zuge der Rotation der Grundnockenwelle eine Hubcharakteristik des jeweiligen Einzelnockens auf die zugeordneten Gaswechselventile übertragen wird.
-
Konkret wird eine Verschiebung des einzelnen Nockenstücks zur jeweiligen Grundnockenwelle dabei durch Zusammenwirken eines Stellaktuators 1 mit einer am Nockenstück ausgestalteten – vorliegend ebenfalls nicht zu sehenden – Schaltkulisse mittels eines zwischenliegenden Kulissensteins 2 vollzogen, wobei der Kulissenstein 2 dabei mit einem vorstehenden Pin 3 permanent in einer Doppel-S-förmigen Nut der Schaltkulisse des Nockenstücks läuft. Insofern führt der Kulissenstein 2 bei Rotation des jeweiligen Nockenstücks mit der Grundnockenwelle im unbetätigten Zustand des Stellaktuators 1 entsprechend dem Verlauf der Schaltkulisse axiale Relativbewegungen zum Stellaktuator 1 aus.
-
Der Stellaktuator 1 ist mit einem Aktuatorstift 4 ausgestattet, welcher bei Betätigung des Stellaktuators 1 entgegen einem Federelement 5 in eine Ausfahrstellung überführt wird und dabei bei entsprechender axialer Stellung des Kulissensteins 2 zum Stellaktuator 1 in je eine von zwei Ausnehmungen 6 und 7 des Kulissensteins 2 einfassen kann. Dabei wird der Kulissenstein 2 beim Einfassen des Aktuatorstifts 4 in eine der Ausnehmungen 6 oder 7 entsprechend formschlüssig an einer weiteren Axialbewegung gehindert, so dass ein Laufen des Pins 3 in der Nut der Schaltkulisse des Nockenstücks nicht mehr in einer Axialverschiebung des Kulissensteins 2 resultiert, sondern in eine entsprechende Axialbewegung des Nockenstücks zur Grundnockenwelle umgesetzt wird. Je nachdem, in welche der Ausnehmungen 6 und 7 also der Aktuatorstift 4 einfasst, kann eine entsprechende Verschiebung des jeweiligen Nockenstücks zur Grundnockenwelle hervorgerufen werden.
-
Eine Ansteuerung des Aktuatorstifts 4 erfolgt hierbei stets in Abhängigkeit eines Drehwinkels der Grundnockenwelle, so dass dieser nur dann in eine Ausfahrstellung überführt wird, bei welchen entsprechend dem Verlauf der Schaltkulisse des Nockenstücks überhaupt eine Überdeckung des Aktuatorstifts 4 mit den Ausnehmungen 6 und 7 möglich ist.
-
In den Ansichten der 1 bis 9 sind nun verschiedene Zustände des Ventiltriebes im Bereich eines Nockenstücks dargestellt, wobei die axialen Positionen dieses Nockenstücks dabei über einen, dieses axial umgreifenden Haltebügel 8 repräsentiert werden, in welchem der Kulissenstein 2 axial verschiebbar geführt ist. In den einzelnen 1 bis 9 sind dabei je zwei Zustände bei einer kompletten Umdrehung der Grundnockenwelle mit je zwei Schnittansichten dargestellt.
-
Das in den 1 bis 9 dargestellte System ist dabei für ein Nockenstück mit drei nebeneinanderliegenden Einzelnocken ausgestaltet, d. h. das jeweilige Nockenstück kann in drei unterschiedliche Axialpositionen zur Grundnockenwelle gebracht werden. Zunächst soll das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung einer axialen Position des Nockenstücks dabei anhand der 1 bis 3 für einen Anfangszustand beschrieben werden, zu welchem sich das Nockenstück und damit auch der dieses umgreifende Haltebügel 8 in einer außenliegenden Axialposition befindet, in welcher durch das Nockenstück ein kleiner Ventilhub eines oder mehrerer zugehöriger Gaswechselventile dargestellt wird.
-
Wie in 1 zu erkennen ist, überdeckt zu Beginn keine der Ausnehmungen 6 und 7 axial mit dem Aktuatorstift 4 des Stellaktuators 1, so dass dieser in einem ausgefahrenen Zustand auch nicht in eine der beiden Ausnehmungen 6 oder 7 einfassen könnte. Bei Rotation der Grundnockenwelle und damit auch des hierauf drehfest laufenden Nockenstücks wird der Kulissenstein 2 aber aufgrund des Verlaufs der seitens des Nockenstücks ausgestalteten Schaltkulisse im Zuge einer vollständigen Umdrehung der Grundnockenwelle in die auf der rechten Seite von 1 dargestellte Position verschoben.
-
Zum Zeitpunkt der Überdeckung mit der Ausnehmung 7 wird der Aktuatorstift 4 in eine Ausfahrstellung überführt und setzt dementsprechend den Kulissenstein 2 fest. Bei der weiteren gemeinsamen Rotation des Nockenstücks mit der Grundnockenwelle wird das Nockenstück im Zuge einer weiteren vollständigen Umdrehung der Grundnockenwelle und im Übergang zu der linken Darstellung in 2 in eine Mittelstellung zwangsverschoben, welche einen mittleren Ventilhub repräsentiert. Ab Erreichen dieser Mittelstellung wird der Aktuatorstift 4 dann wieder aus seiner Ausfahrstellung mittels des Federelements 5 in eine Grundstellung zurückgeschoben, so dass der Kulissenstein 2 in der Folge wieder freigegeben ist und im Zuge der weiteren Rotation der Grundnockenwelle eine Axialverschiebung zum Stellaktuator 1 und auch dem Haltebügel 8 des Nockenstücks vollziehen kann.
-
In der rechten Darstellung in 2 hat die Grundnockenwelle und dementsprechend auch das hierauf drehfest sitzende Nockenstück eine weitere vollständige Umdrehung vollzogen, wobei der Kulissenstein 2 entsprechend dem Verlauf der Schaltkulisse in eine Axialstellung überführt ist, in welcher er nunmehr mit der Ausnehmung 6 mit dem Aktuatorstift 4 überdeckt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Stellaktuator 1 nun erneut angesteuert, so dass der Aktuatorstift 4 in die Ausnehmung 6 einfasst. Dementsprechend wird der Kulissenstein 2 wiederum relativ zum Stellaktuator 1 festgesetzt, wodurch im Zuge einer weiteren vollständigen Umdrehung der Grundnockenwelle entsprechend dem Verlauf der Schaltkulisse des Nockenstücks eine erneute Axialverschiebung desselbigen zur Grundnockenwelle erzwungen wird.
-
Im Zuge dieser Verschiebung wird das Nockenstück in eine zur linken Darstellung in 1 entgegengesetzt außenliegende Axialposition verschoben, wie auch anhand der Position des Haltebügels 8 in 3 zu erkennen ist. In dieser Axialposition wird ein einen großen Ventilhub hervorrufender Einzelnocken des Nockenstücks in Kontakt mit dem jeweiligen Nockenfolger gebracht. Mit Rücküberführung des Aktuatorstifts 4 in seine Grundstellung wird von dem Erreichen der außenliegenden Axialposition ausgegangen und diese seitens einer Regelung des Ventiltriebes als aktuelle axiale Position erfasst. Diese fungiert dann im Folgenden bei der Regelung des Ventiltriebes als Startzustand.
-
In den 4 bis 6 ist im Vergleich zu den 1 bis 3 ein anderer Startzustand des Ventiltriebes dargestellt, das Nockenstück befindet sich nämlich bereits zu Beginn in der Mittelstellung, wie anhand der Position der Haltebügel 8 zu erkennen ist. Im Zuge einer vollständigen Umdrehung der Grundnockenwelle gelangt der Kulissenstein 2 dann ausgehend von dem links in 4 dargestellten Zustand aufgrund des Verlaufs der Schaltkulisse des Nockenstücks in eine Position, in welcher die Ausnehmung 6, wie rechts in 4 zu sehen ist, wiederum mit dem Aktuatorstift 4 überdeckt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Aktuatorstift 4 dann wiederum durch entsprechende Ansteuerung des Stellaktuators 1 in seine Ausfahrstellung ausgefahren und fixiert den Kulissenstein 2 im Folgenden durch Einfassen in die Ausnehmung 6.
-
Bei einer weiteren Umdrehung der Grundnockenwelle und dem Übergang zu dem links in 5 dargestellten Zustand wird das Nockenstück in der Folge in seine einem großen Ventilhub entsprechende außenliegende Axialposition verschoben, so dass dementsprechend die Grundstellung in die gewünschte Soll-Axialposition eigentlich bereits vollzogen ist. Da zu Beginn des Verfahrens allerdings keine Kenntnis über die tatsächliche Axialposition vorhanden ist und, wie bereits beschrieben, als worst case von einer anfänglichen Stellung in der entgegengesetzten außenliegenden Position mit kleinem Ventilhub ausgegangen wird, wird der Stellaktuator 1 bei einer weiteren Umdrehung der Grundnockenwelle erneut angesteuert. Wie in der rechten Darstellung in 5 zu erkennen ist, liegt der Kulissenstein 2 dabei allerdings dann axial neben dem Aktuatorstift 4, wodurch dieser in keine der Ausnehmungen 6 oder 7 einfassen kann. Dementsprechend erfolgt im Übergang zu der linken Darstellung in 6 keine weitere Verschiebung des Nockenstücks. Nach Rücküberführung des Aktuatorstifts 4 in seine Grundstellung wird dann die außenliegende Axial-Position wiederum als aktuelle axiale Position deklariert.
-
Schließlich befindet sich das Nockenstück im Falle der 7 bis 9 schon zu Beginn des Verfahrens in der rechten, außenliegenden Axialposition und damit bereits in der gewünschten Stellung für den großen Ventilhub. Da gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zunächst aber die Axialposition unbekannt ist und wiederum von dem worst case, nämlich einer Position in der entgegengesetzten, linken Außenposition ausgegangen wird, wird im Zuge der folgenden Umdrehungen der Grundnockenwelle insgesamt zweimal eine Ansteuerung des Aktuatorstifts 4 vorgenommen, so dass im Zuge zweier Umdrehungen der Grundnockenwelle auf jeden Fall eine Überführung in die rechte außenliegende Axialposition stattzufinden hat.
-
Diese Ansteuerung des Aktuatorstifts 4 erfolgt dabei jeweils in den rechten Abbildungen der 6 und 7, wobei der Aktuatorstift 4 dabei aufgrund der Lage des Kulissensteins 2 jeweils neben diesen fasst und dementsprechend keine Verschiebung des Nockenstücks einleitet. Im Endeffekt wird also im Verlauf der Umdrehungen der Grundnockenwelle und den Darstellungen der 7 bis 9 keinerlei Verschiebung des Nockenstücks eingeleitet. Nach erfolgter, zweimaliger Betätigung des Aktuatorstifts 4 wird dann entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren von einer Einnahme der außenliegenden Axialposition ausgegangen und diese als aktuelle axiale Position erfasst. Dementsprechend kann basierend auf dieser nunmehr bekannten Axialposition im Folgenden eine Ansteuerung des Stellaktuators 1 und dementsprechend eine gewünschte Verschiebung des Nockenstücks zur Grundnockenwelle eingeleitet werden.
-
Das Verfahren zur Erfassung der axialen Position des Nockenstücks wird dabei jeweils zu Beginn eines Startens der Brennkraftmaschine im Zuge der ersten Umdrehungen der Grundnockenwelle vollzogen, so dass zu Beginn des Startens und im Zuge der Grundstellung des Nockenstücks die Axialposition desselbigen für die weitere Regelung des Ventiltriebes bekannt ist.
-
Mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung einer axialen Position eines Nockenstücks kann eine Positionsermittlung ohne Zuhilfenahme einer gesonderten Sensorik erfolgen. Dementsprechend ist diese Positionsermittlung mit niedrigem Aufwand möglich.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Stellaktuator
- 2
- Kulissenstein
- 3
- Pin
- 4
- Aktuatorstift
- 5
- Federelement
- 6
- Ausnehmung
- 7
- Ausnehmung
- 8
- Haltebügel
