DE102022128376A1

DE102022128376A1 - Verfahren zum Erkennen einer Nockenstückposition eines Ventiltriebs für eine Brennkraftmaschine und Ventiltrieb

Info

Publication number: DE102022128376A1
Application number: DE102022128376.3A
Authority: DE
Inventors: Oliver Hörning; Tonio-Erik Schultze; Timo Rigling; Jakob Groß; Markus Oczkowski
Original assignee: Volkswagen AG; ETO Magnetic GmbH
Current assignee: Volkswagen AG; ETO Magnetic GmbH
Priority date: 2022-10-26
Filing date: 2022-10-26
Publication date: 2024-05-02
Also published as: WO2024088965A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionserkennung mindestens eines Nockenstücks (20L, 20R) eines Ventiltriebs für eine Brennkraftmaschine. Es wird ein Ventiltrieb zur Durchführung des Verfahrens vorgestellt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen einer Nockenstückposition eines Ventiltriebs für eine Brennkraftmaschine und einen Ventiltrieb.
Als technologischer Hintergrund der Erfindung gelten die Druckschriften DE 10 2009 006 632 B4 , DE 10 2011 001 125 A1 , DE 10 2011 011 455 A1 , DE 10 2016 119 680 B4 und DE 10 2018 115 535 A1 .
Die Druckschrift DE 10 2008 049 103 A1 offenbart einen im Schiebenockenaktor verbauten Sensor, der Polräder detektiert, die an den Schiebenocken angeordnet sind.
Die Druckschrift WO 2020/182400 A1 beschreibt die Erkennung der Position der Schiebenockenstücke über einen aktiven Hall-Sensor, der unmittelbar die Schaltkulisse eines Schiebenockenstückes sensiert.
Aus der Druckschrift WO 2013/182300 A1 geht ein Verfahren hervor, bei dem durch Integration der induzierten Spannung beim Rückwurf ein Betätigungssignal erzeugt wird.
Die Patentschrift DE 10 2015 013 075 B4 beschreibt schließlich ein weiteres Verfahren zum Überprüfen eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine bei Motorstillstand der Brennkraftmaschine.
Die Anmelder verfügen über eine neue wegweisende Technologie, die darin besteht, dass eine Brennkraftmaschine mit einem sogenannten „Aktiven Zylindermanagement“ betrieben werden kann. Dieses aktive Zylindermanagement ist beispielsweis bei einer Brennkraftmaschine, insbesondere einem Vierzylinder-TSI-Motor (TSI = Twincharged oder Turbocharged Stratified Injection), im Einsatz. Dieses Zylindermanagement ermöglicht dem Nutzer einen dynamischen Fahrspaß und es bewirkt in vorteilhafter Weise niedrigeren Kraftstoffverbrauch. Entsprechend dem Leistungsbedarf des Motors werden beispielsweise zwei Zylinder ab- beziehungsweise zugeschaltet. Die Zylinderabschaltung findet nur beispielsweise Anwendung im Drehzahlbereich von 1.400 bis 4.000 U/min und im Lastbereich von 25 bis 75 Nm. Sie führt in vorteilhafter Weise zu einer durchschnittlichen Reduzierung des Normverbrauchs von 0,4 l auf 100 km. Äußerlich unterscheidet sich der Motor mit Zylinderabschaltung von einem leistungsgleichen Basismotor durch Aktoren, die auf der Zylinderkopfhaube angebracht sind. Über den Zahnriemen und den Phasensteller werden beispielsweise zwei Nockenwellen, die je zwei Zylindern zugeordnet sind, betätigt. Die Nockenwellen haben eine äußere Längsverzahnung. Auf der Längsverzahnung sind sogenannte Nockenstücke, die innen ebenfalls mit einer Längsverzahnung versehen sind, montiert. Die Verzahnung der Bauteile lässt eine axiale Verschiebung der Nockenstücke von beispielsweise Zylinder Zwei und Drei auf der Ein- und Auslassseite zu. Es sind zwei Nockenkonturen pro Ventil vorhanden, wovon eine Nockenkontur einen durchgängigen Grundkreis aufweist. Über einen Rollenschlepphebel wird die Nockenkontur auf das Ventil übertragen. Der Verschiebemechanismus wird jeweils durch einen Doppelaktor pro Nockenstück in Gang gesetzt. Mit einer Schaltzeit von beispielsweise 11 ms spurt ein Pin, das heißt ein Stellglied des Doppelaktors, in einen Schneckentrieb der Schaltkulisse ein, die mit dem Nockenstück verbunden ist. Das Nockenstück wird in der Grundkreisphase vom Vollhub in den Nullhub verschoben. Die Ventile und damit die Brennräume bleiben geschlossen. Die Kraftstoffeinspritzung in den Zylindern Zwei und Drei wird zeitgleich abgeschaltet und sie laufen unbefeuert mit. Die Zylinderabschaltung ist jetzt aktiv. Die Zylinder Eins und Vier werden gemäß dem Ausführungsbeispiel über die andere Nockenkontur, die nicht den durchgängigen Grundkreis aufweist, jetzt in einem höheren Lastbereich betrieben. Geringere Ladungswechselverluste und ein damit gesamtheitlich höherer Wirkungsgrad des Motors sorgen im Teillastbetrieb im Stadtverkehr, auf der Landstraße oder bei Autobahnfahrten bis 130 km/h für einen bis zu 20 % geringeren Kraftstoffverbrauch. Bei einer erhöhten Lastanforderung an den Motor, zum Beispiel in Beschleunigungsphasen, werden innerhalb von eineinhalb Nockenwellenumdrehungen die ruhenden Zylinder auf die gleiche Weise wieder hinzugeschaltet.
In einem Ventiltrieb, das sich durch ein Schiebenockensystem auszeichnet, muss der Motorsteuerung somit zur Verfügung gestellt werden, an welcher Stelle das axial verschiebbare Nockenstück sich gerade befindet. Die Positionserkennung des Nockenstücks garantiert einen funktionalen Motorbetrieb und eine Einhaltung der Abgasgrenzwerte.
Bekannt ist, wie oben erläutert, dass in solchen Systemen ein Aktor-Pin, das heißt ein Stellglied, eine Schieberichtung des Nockenstücks steuert. Nach Abschluss der Umschaltung ergibt sich ein Rückwurfsignal. Dadurch kann zugeordnet werden, in welcher Stellung sich das Nockenstück gerade befindet.
Mehrstufige Verschiebenockensysteme oder Systeme mit einer sogenannten XS-Verschiebekulisse oder Schaltkulisse verfügen bisher nicht über eine derartige eindeutige Zuordnung, da ein und dasselbe Stellglied verschiedene Richtungen beziehungsweise Schaltzustände ansteuert. Dadurch ist eine eindeutige Zuordnung der Position des Stellgliedes in Bezug auf die Position des Nockenstücks notwendig, worin die Aufgabe der Erfindung besteht.
Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zur Positionserkennung mindestens eines Nockenstücks eines Ventiltriebs für eine Brennkraftmaschine, wobei der Ventiltrieb wenigstens eine Nockenwelle aufweist, auf der drehfest und zwischen wenigstens zwei Axialpositionen axial verlagerbar mindestens ein Nockenstück angeordnet ist, an dem wenigstens ein Nocken mit einer vorgebbaren Nockenkontur ausgebildet ist. Es ist weiter vorgesehen, dass ein axiales Verlagern des mindestens einen Nockenstücks mittels eines Aktors entlang der Nockenwelle erfolgt, wobei dem mindestens einen Nockenstück eine als Nut ausgebildete Schaltkulisse zugeordnet wird, in der eine erste Schaltnut und eine zweite Schaltnut angeordnet sind, deren Nuttiefen sich in einem Kreuzungsbereich, in dem sich die Schaltnuten zur axialen Verlagerung des mindestens einen Nockenstück spiralförmig kreuzen, voneinander unterscheiden, wobei der Aktor bezüglich des mindestens einen Nockenstücks in einer Einbauposition angeordnet ist, die es ermöglicht, dass das mindestens eine Stellglied in Richtung der Nockenwelle aus dem Aktor reversibel ausgefahren und in die Schaltkulisse eingefahren wird, wobei die axiale Verlagerung des mindestens einen Nockenstücks durch Initiierung eines Ansteuersignals erfolgt, indem eine in dem Aktor stationär angeordnete Spuleneinheit bestromt wird, die eine mit dem mindestens einen Stellglied verbundene Ankerbaugruppe antreibt, woraufhin das mindestens eine Stellglied in Richtung der Nockenwelle aus dem Aktor ausgefahren wird und in der Schaltkulisse positioniert wird.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Erfassen der Position des mindestens einen Stellgliedes durch mindestens einen Hall-Sensor durchgeführt wird, der zur Positionserkennung des mindestens einen Stellgliedes in dem Aktor angeordnet wird, wobei der Hall-Sensor in Abhängigkeit der Position des mindestens einen Stellgliedes ein Hallgebersignal bereitstellt, aus dem rückgeschlossen wird, ob das mindestens eine Stellglied in der ersten Schaltnut oder zweiten Schaltnut des mindestens einen Nockenstücks eingefahren ist.
Bevorzugte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen formuliert, wobei die zugehörigen Ausführungsvarianten in der Beschreibung detailliert erläutert sind.
Die Erfindung betrifft zudem einen Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine zur Durchführung des Verfahrens, wobei der Ventiltrieb wenigstens eine Nockenwelle aufweist, auf der drehfest und zwischen wenigstens zwei Axialpositionen axial verlagerbar mindestens ein Nockenstück angeordnet ist, an dem wenigstens ein Nocken mit einer vorgebbaren Nockenkontur ausgebildet ist. Weiter ist vorgesehen, dass dem mindestens einen Nockenstück mittels eines Aktors entlang der Nockenwelle eine als Nut ausgebildete Schaltkulisse zugeordnet ist, in der eine erste Schaltnut und eine zweite Schaltnut angeordnet sind, deren Nuttiefen sich in einem Kreuzungsbereich, in dem sich die Schaltnuten zur axialen Verlagerung des mindestens einen Nockenstücks spiralförmig kreuzen, voneinander unterscheiden, wobei der Aktor bezüglich des mindestens einen Nockenstücks in einer Einbauposition angeordnet ist, die es ermöglicht, dass das mindestens eine Stellglied in Richtung der Nockenwelle aus dem Aktor reversibel ausgefahren und in die Schaltkulisse eingefahren wird, wobei in dem Aktor eine stationär angeordnete Spuleneinheit angeordnet ist, die eine mit dem mindestens einen Stellglied verbundene, im Aktor angeordnete, relativ zur Spuleneinheit bewegliche Ankerbaugruppe antreibt.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass im Aktor zur Positionserkennung des mindestens einen Stellgliedes mindestens ein Hall-Sensor angeordnet ist, der in Abhängigkeit der Position des mindestens einen Stellgliedes ein Hallgebersignal bereitstellt.
Bevorzugte Ausgestaltungen des Ventiltriebs sind in den Unteransprüchen formuliert, wobei die zugehörigen Ausführungsvarianten in der Beschreibung detailliert erläutert sind.
Der erfindungsgemäße Ventiltrieb ist eingerichtet, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Zu diesem Zweck umfasst der Ventiltrieb eine Steuereinrichtung, in der ein computerlesbarer Programmalgorithmus zur Ausführung des Verfahrens und gegebenenfalls erforderliche Kennfelder gespeichert sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Erste Ausführungsvariante:

1 ein Verschiebenockensystem eines Ventiltriebs mit einem zugehörigen Aktor und einem linken und rechten Nockenstück auf einer Nockenwelle, denen jeweils ein im Aktor angeordnetes Stellglied zugeordnet ist;
1A das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor mit einem linken Stellglied und einem linken Nockenstück in der ersten End-Schaltstellung des Nockenstücks;
1B das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor bei Umschaltung des linken Nockenstücks in einer Zwischenposition zwischen der ersten und einer zweiten End-Schaltstellung;
1C das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor mit dem linken Stellglied und dem linken Nockenstück in der zweiten End-Schaltstellung des Nockenstücks;
2A das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor mit dem linken Stellglied und dem linken Nockenstück in der zweiten End-Schaltstellung des Nockenstücks;
2B das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor bei Umschaltung des linken Nockenstücks in einer Zwischenposition zwischen der zweiten und der ersten End-Schaltstellung;
2C das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor mit dem linken Stellglied und dem linken Nockenstück in der ersten End-Schaltstellung des Nockenstücks;

3A ein Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor mit einem linken Stellglied und einem linken Nockenstück in der ersten End-Schaltstellung des Nockenstücks;
3B das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor bei Umschaltung des linken Nockenstücks in einer Zwischenposition zwischen der ersten und einer zweiten End-Schaltstellung;
3C das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor mit dem linken Stellglied und dem linken Nockenstück in der zweiten End-Schaltstellung des Nockenstücks;
4A das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor mit dem linken Stellglied und dem linken Nockenstück in der zweiten End-Schaltstellung des Nockenstücks;
4B das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor bei Umschaltung des linken Nockenstücks in einer Zwischenposition zwischen der zweiten und der ersten End-Schaltstellung;
4C das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor mit dem linken Stellglied und dem linken Nockenstück in der ersten End-Schaltstellung des Nockenstücks;

5A ein Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor mit einem linken Stellglied und einem linken Nockenstück in der ersten End-Schaltstellung des Nockenstücks;
5B das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor bei Umschaltung des linken Nockenstücks in einer Zwischenposition zwischen der ersten und einer zweiten End-Schaltstellung;
5C das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor mit dem linken Stellglied und dem linken Nockenstück in der zweiten End-Schaltstellung des Nockenstücks;
6A das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor mit dem linken Stellglied und dem linken Nockenstück in der zweiten End-Schaltstellung des Nockenstücks;
6B das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor bei Umschaltung des linken Nockenstücks in einer Zwischenposition zwischen der zweiten und der ersten End-Schaltstellung;
6C das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor mit dem linken Stellglied und dem linken Nockenstück in der ersten End-Schaltstellung des Nockenstücks;

7A ein Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor mit einem linken Stellglied und einem linken Nockenstück in der ersten End-Schaltstellung des Nockenstücks;
7B das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor bei Umschaltung des linken Nockenstücks in einer Zwischenposition zwischen der ersten und einer zweiten End-Schaltstellung;
7C das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor mit dem linken Stellglied und dem linken Nockenstück in der zweiten End-Schaltstellung des Nockenstücks;
8A das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor mit dem linken Stellglied und dem linken Nockenstück in der zweiten End-Schaltstellung des Nockenstücks;
8B das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor bei Umschaltung des linken Nockenstücks in einer Zwischenposition zwischen der zweiten und der ersten End-Schaltstellung;
8C das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor mit dem linken Stellglied und dem linken Nockenstück in der ersten End-Schaltstellung des Nockenstücks;

9A ein Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor mit einem linken Stellglied und einem linken Nockenstück in der ersten End-Schaltstellung des Nockenstücks;
9B das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor bei Umschaltung des linken Nockenstücks in einer Zwischenposition zwischen der ersten und einer zweiten End-Schaltstellung;
9C das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor mit dem linken Stellglied und dem linken Nockenstück in der zweiten End-Schaltstellung des Nockenstücks;
10A das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor mit dem linken Stellglied und dem linken Nockenstück in der zweiten End-Schaltstellung des Nockenstücks;
10B das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor bei Umschaltung des linken Nockenstücks in einer Zwischenposition zwischen der zweiten und der ersten End-Schaltstellung;
10C das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor mit dem linken Stellglied und dem linken Nockenstück in der ersten End-Schaltstellung des Nockenstücks;

11A ein Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor mit einem linken Stellglied und einem linken Nockenstück in der ersten End-Schaltstellung des Nockenstücks;
11B das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor bei Umschaltung des linken Nockenstücks in einer Zwischenposition zwischen der ersten und einer zweiten End-Schaltstellung;
11C das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor mit dem linken Stellglied und dem linken Nockenstück in der zweiten End-Schaltstellung des Nockenstücks;
12A das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor mit dem linken Stellglied und dem linken Nockenstück in der zweiten End-Schaltstellung des Nockenstücks;
12B das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor bei Umschaltung des linken Nockenstücks in einer Zwischenposition zwischen der zweiten und der ersten End-Schaltstellung;
12C das Verschiebenockensystem des Ventiltriebs mit seinem zugehörigen Aktor mit dem linken Stellglied und dem linken Nockenstück in der ersten End-Schaltstellung des Nockenstücks.

Die 1 verdeutlicht zunächst einige wesentliche strukturelle und funktionelle Merkmale der Erfindung des mehrstufigen Verschiebenockensystems eines Ventiltriebs. Mehrstufig bedeutet, dass mehrere Schaltstellungen möglich sind. Ferner sind mehrere Nockenkonturen je Ventil möglich. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem erfindungsgemäßen Verschiebenockensystem handelt sich um ein zweistufiges Verschiebenockensystem bezüglich einer ersten Endschaltstellung E1 und einer zweiten Endschaltstellung E2 des jeweiligen Nockenstücks 20L, 20R, wie nachfolgend erläutert ist.
Das Verschiebenockensystem verfügt über einen Aktor 10, der zwei Stellglieder 1L, 1R aufweist, die jeweils ein erstes Nockenstück 20L und ein zweites Nockenstück 20R verschalten. Die Verschiebung eines Nockenstücks erfolgt stets nur über eines der beiden Stellglieder.
Die XS-Schaltkulisse XS verfügt in einer einzigen Kulisse oder in einer einzigen Nut eines Nockenstücks 20L, 20R über zwei unterschiedlich tiefe Schaltnuten X-N, S-N, die sich aus Bauraumgründen schneiden und daher in Bezug auf ihre gemeinsame Mittelachse M der Nockenwelle bereichsweise auf unterschiedlichen radialen Höhen gegenüber der gemeinsamen Mittelachse M der Nockenwelle angeordnet sind. Die unterschiedlichen radialen Höhen entsprechen der jeweiligen Tiefe der Schaltnuten X-N, S-N.
Die XS-Schaltkulisse XS ist hinsichtlich der Schaltnuttiefen derart definiert, dass die beiden Schaltnuten X-N, S-N bezüglich der Nuttiefe in ihrem jeweiligen Einspurbereich und Ausspurbereich zumindest bereichsweise die gleiche Nuttiefe aufweisen. Dort wo die Schaltnuten X-N, S-N einlaufen und auslaufen, beziehungsweise das jeweilige Stellglied 1L, 1R einspurt und ausspurt, weisen die radialen Höhen der Schaltnuten X-N, S-N gegenüber der gemeinsamen Mittelachse M der Nockenwelle somit bereichsweise den gleichen Betrag auf.
Der Einspurbereich und Ausspurbereich jeder Schaltnut X-N, S-N ist als Übergangsbereich gebildet, in dem die jeweiligen Nutgründe der Schaltnuten X-N, S-N parallel verlaufen, so dass der Einspurbereich der einen Schaltnut X-N, S-N in den Ausspurbereich der anderen Schaltnut X-N, S-N stufenlos übergeht, wobei in dem Übergangsbereich gegenüber der gemeinsamen Mittelachse M der Nockenwelle jeweils der maximale Betrag der radialen Höhe der Schaltnuten X-N, S-N vorliegt. Mit anderen Worten, die jeweilige Nuttiefe des jeweiligen Nutgrundes ist gegenüber den die Nuten bildenden Nuträndern am geringsten.
Ausgehend von dem Übergangsbereich, in dem die Schaltnuten X-N, S-N den gleichen radialen Betrag von der Nockenwelle aufweisen, fällt im weiteren Verlauf des jeweiligen Einspurbereiches, die auch als Einspurrampen bezeichnet werden, der Abstand eines Nutgrunds der einen Schaltnut S-N zur Nockenwellenachse weiter ab als der Abstand eines Nutgrunds der anderen Schaltnut X-N. Das heißt, der radiale Abstand des Nutgrunds der Schaltnut S-N wird in seinem weiteren Verlauf kleiner als der radiale Abstand des Nutgrunds der Schaltnut X-N, oder mit anderen Worten, die Nuttiefe der Schaltnut S-N wird im weiteren Verlauf des jeweiligen Einspurbereiches größer als die Nuttiefe der anderen Schaltnut X-N.
Dadurch ist der Abstand der Schaltnut S-N im Bereich zwischen Einspurbereich (Einspurrampe) und Ausspurbereich (Ausspurrampe) zwischen Nutgrund und Nockenwellenachse geringer als bei der Schaltnut X-N, weshalb die Schaltnut S-N als tiefe beziehungsweise tiefere Schaltnut bezeichnet wird.
Im Bereich zwischen Einspur- und Ausspurrampe liegt der sogenannte Kreuzungsbereich, in dem die Schaltnut X-N in ihrem Verlauf durch die durchgehende Schaltnut S-N unterbrochen ist und geschnitten wird.
Der Kreuzungsbereich ergibt sich resultiert aus dem in axialer Richtung bezüglich der Mittelachse M der Nockenwelle liegenden spiralförmigen Verlauf der Schaltnuten X-N und S-N, der jeweils in den 1B bis 12B bei dem linken beziehungsweise rechten Nockenstück 20L, 20R am besten erkennbar ist. Der spiralförmige Verlauf ist mit dem Gewindegang einer Schraube zu vergleichen, wobei eine der Schaltnuten als Rechts- und die andere Schaltnut als Linksgewinde ausgeführt ist, weshalb sich das Schneiden der Nuten X-N, S-N in ihrem Verlauf im Kreuzungsbereich zwischen Einspurbereich (Einspurrampe) und Ausspurbereich (Ausspurrampe) zwangsläufig ergibt.
Die XS-Kulisse XS zeichnet sich somit dadurch aus, dass sie außerhalb des Übergangsbereiches eine tiefe oder tiefere Nut S-N und eine weniger tiefe Nut X-N, bevorzugt eine halb so tiefe, sich mit der S-Nut schneidende Nut X-N besitzt.
Die erste Nut X-N, die sogenannte X-Schaltnut, ist innerhalb der Kulisse XS gegenüber der zweiten Nut S-N als weniger tiefe Nut ausgebildet und sorgt gemäß den Figuren für ein Verschieben des Nockenstücks 20L nach links.
Die zweite Nut S-N, die sogenannte (tiefere) S-Schaltnut, sorgt gemäß den Figuren für ein Verschieben des Nockenstücks 20R nach rechts.
Bei einer Bestromung des Aktors 10 fährt das jeweilige Stellglied 1L, 1R maximal bis zur materialseitigen Begrenzung durch die jeweilige Schaltnut X-N, S-N aus seiner Ausgangsposition aus.
Wenn die Bestromung nicht mehr erfolgt, bleibt das jeweilige Stellglied 1L, 1R durch Mechaniken im Aktor 10 ausgefahren.
Der Aktor 10 verfügt zum Verlagern der Stellglieder 1L, 1R in radialer Richtung über eine Spuleneinheit 11L, 11R, während die Stellglieder 1L, 1R gemeinsam mit ihnen zugeordneten Dauermagneten verlagerbar sind.
Die Stellglieder 1L, 1R und ein jedem Stellglied 1L, 1R zugeordneter Dauermagnet bilden für jedes Stellglied 1L, 1R eine gegenüber der Spuleneinheit 11L, 11R bewegliche Baugruppe, eine sogenannte Ankerbaugruppe.
Die jeweilige Spuleneinheit 11L, 11R wirkt auf die jeweilige Ankerbaugruppe. Bei Bestromung der Spuleneinheit 11L, 11R werden die Stellglieder 1L, 1R, das heißt die Pins, aus ihrer Ausgangsposition in Richtung der Schaltkulisse XS gedrängt, wie nachfolgend näher erläutert ist.
Die Spuleneinheiten 11L, 11R sind jeweils über ein Schaltelement mit einer Stromquelle elektrisch verbunden. Wird die Spuleneinheit bestromt, so erzeugt die Spuleneinheit 11L, 11R ein Magnetfeld, welches den Dauermagneten der jeweiligen Ankerbaugruppe in Richtung der Schaltkulisse XS drängt, beispielsweise bis das Stellglied 1L, 1R die Schaltnuten X-N, S-N der XS-Schaltkulisse XS berührt, das heißt materialseitig in Kontakt kommt.
Jede der Schaltnuten X-N, S-N weist die Ausspurrampe auf, welche die Stellglieder 1L, 1R nach Durchführen des Verlagerns in die Schaltnuten X-N, S-N wieder aus den Schaltnuten X-N, S-N herausverlagert beziehungsweise herausdrängen können.
In dem der Ausspurrampe zugeordneten Ausspurbereich wird also ein Abstand eines Grundes der Schaltnuten X-N, S-N zur Rotationsachse stetig größer beziehungsweise ein Betrag eines von der Ausgangsposition möglichen Stellhubs der Stellglieder 1L, 1R in den Schaltnuten X-N, S-N kleiner, wie noch deutlich wird.
Die Ausspurrampen sind dabei derart ausgeführt, dass die Stellglieder 1L, 1R nach dem Verlagern des Nockenstücks 20L, 20R mechanisch vollständig aus den Schaltnuten X-N, S-N ausgebracht werden, das heißt in ihre Ausgangsposition zurückgedrängt werden.
Dabei werden die Stellglieder 1L, 1R, die zu der jeweiligen Ankerbaugruppe gehören, mechanisch so weit in Richtung der Spuleneinheit 11L, 11R zurückgeschoben, bis der jeweilige Dauermagnet eine Anzugskraft zur Spuleneinheit 11 L, 11R erzeugt, wobei die Anzugskraft des Dauermagneten die Ankerbaugruppe bis zu einem Berührkontakt mit der Spuleneinheit 11 L, 11R weiter bewegt, wobei die Spuleneinheit 11L, 11R nicht mehr bestromt ist.
Entsprechend bewirkt die Magnetkraft des/der Dauermagneten, dass die Stellglieder 1L, 1R in der ausgebrachten, das heißt nicht in die Schaltnuten X-N, S-N eingreifenden Stellung, also in ihrer Ausgangsposition, solange gehalten werden, bis die Spuleneinheit 11L, 11R erneut mithilfe des Schaltelements bestromt wird.
Während des Herausdrängens der Stellglieder 1L, 1R aus den Schaltnuten X-N, S-N wird in der Spuleneinheit 7 eine Spannung induziert, die in einem Motor-Steuergerät erfasst und als elektrisches Rückwurfsignal S_Rück genutzt wird, wie noch erläutert wird.
Aus der induzierten Spannung wird somit im Motor-Steuergerät das elektrische Rückwurfsignal S_Rück generiert, das in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt wird.
Dabei wird eine Differenzspannung zwischen der induzierten Spannung und eine Bordnetzspannung über einen bestimmten Zeitraum hinweg einen bestimmten Schwellenpegel übersteigen. Erst, wenn dies der Fall ist, wird das jeweilige Rückwurfsignal S_Rück erzeugt. Das Rückwurfsignal S_Rück zeigt das erfolgreiche Herausdrängen mittels der jeweiligen Ausspurrampe des oder der Stellglieder 1L, 1R aus den Schaltnuten X-N, S-N an.
Ferner kann bei der aktiven Bestromung der jeweiligen Spuleneinheit 11L, 11R ein Ansteuersignal S_Anst generiert werden, das ebenfalls in bestimmten Ausführungsvarianten für das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt wird, wie ebenfalls noch erläutert wird.
Durch die Rotation der Nockenstücke 20L, 20R und den Spiralverlauf der Schaltnuten X-N, S-N innerhalb der als Nut ausgebildeten XS-Kulisse XS werden die Nockenstücke 20L, 20R mittels der Stellglieder 1L, 1R gemäß den Figuren nach links oder rechts verschoben.
Am Ende der Umschaltung (nach links oder rechts), das heißt der vollständig durchgeführten Verschiebung, wird das jeweilige Stellglied 1L, 1R mechanisch durch die Ausspurrampe in Richtung seiner Ausgangsposition zurück (Rückschieben des jeweiligen Stellglieds 1L, 1R) gedrückt, wobei die Anzugskraft des Dauermagneten die Ankerbaugruppe, wie oben erläutert, dafür sorgt, dass sich das jeweilige Stellglied 1L, 1R bis zu dem Berührkontakt mit der unbestromten Spuleneinheit 11 L, 11R weiterbewegt.
Beim Rückschieben des jeweiligen Stellglieds 1L, 1R wird eine Spannung in der jeweiligen Spuleneinheit 11L, 11R des Aktors 10 induziert, wobei mittels der ermittelten Spannung das Rückwurfsignal S_Rück generiert werden kann, die von dem Motorsteuergerät erkannt wird. Somit ergibt sich in Kombination mit anderen erkannten Parametern, die nachfolgend erläutert sind, eine Erkennungslogik, wobei das Rückwurfsignal S_Rück dazu dient festzustellen, ob das jeweilige Stellglied 1L, 1R wieder eingefahren ist, wie noch detailliert erläutert wird.
Das Rückwurfsignal S_Rück zeigt an, ob der Rückschiebevorgang des jeweiligen Stellgliedes 1L, 1R stattgefunden hat. Es wird anhand des jeweiligen Rückwurfsignals S_Rück nicht erkannt, ob sich das jeweilige Stellglied 1L, 1R zuvor in der höhergelegenen X-Nut X-N oder in der tieferen S-Nut S-N befand.
Mit anderen Worten, das Motor-Steuergerät kann somit die Stellung des jeweiligen Stellglieds 1L, 1R bezüglich der Zuordnung zu den Schaltnuten X-N, S-N anhand des Rückwurfsignals S_Rück allein nicht zuordnen.
Für diese Zuordnung sorgen erfindungsgemäß Hall-Sensoren 12L, 12R, wobei je nach Ausführungsvariante jedem der Stellglieder 1L, 1R ein Hall-Sensor 12L, 12R zugeordnet ist oder den Stellgliedern 1L, 1R ist nur ein Hall-Sensor 12M gemeinsam zugeordnet. Die Hall-Sensoren 12L, 12R; 12M sind im Aktor 10 gemäß den Ausführungsvarianten entsprechend angeordnet, die nachfolgend detailliert erläutert sind.
Durch Auswertung des oder der Hall-Sensoren 12M; 12L, 12R kann erkannt werden, wie weit das jeweilige Stellglied 1L, 1R aus seiner Ausgangsposition ausgefahren war.
Jedes Stellglied 1L, 1R eines Aktors 10 wird somit je nach Ausführungsvariante mit mindestens einem Hall-Sensor 12M oder 12L, 12R ausgestattet.
Jeder Hall-Sensor 12L, 12R; 12M kann (hinsichtlich der Anzahl vorgebbar) abhängig von der gemessenen Feldstärke verschiedene Spannungshöhen als Duty-Cycle berechnen und als PWM Spannungssignal an das Motor-Steuergerät herausgegeben.
Ein und dasselbe Stellglied 1L, 1R steuert beide Schaltnuten X-N, S-N, die auch als Umschaltnuten bezeichnet werden, zu unterschiedlichen Zeitpunkten an und kann somit jedes der Nockenstücke 20L, 20R zwischen der ersten End-Schaltstellung 1 und der zweiten End-Schaltstellung 2 (zweistufig) hin- und herschalten, das heißt umschalten.
Das jeweilige Stellglied 1L, 1R kann, wie nachfolgend erläutert wird, eingefahren, ausgefahren und beispielsweise nur zur Hälfte ausgefahren sein.
Diese drei Zustände werden durch den oder die Hall-Sensor/en 12M; 12L, 12R erfindungsgemäß mit einer Duty-Cycle zwischen 0 % und 100 % als PWM-Signal mit 5 V versehen. Das Motor-Steuergerät kann diese PWM-Signalwertebereiche erkennen. Diese Zuständen sind Hubpositionen des jeweiligen Stellgliedes 1L, 1R zugeordnet, worauf nachfolgend näher eingegangen wird.
Mit anderen Worten, es wird bevorzugt für jedes Stellglied 1L, 1R eine vorgebbare Anzahl von zwei, drei Hubpositionen gebildet, wie noch erläutert wird.
Bevorzugt werden in nachfolgend erläuterten Ausführungsvarianten mittels der Hall-Sensoren 12L, 12R für jedes Stellglied 1L, 1R die Hubposition „E = eingefahren“ und die Hubposition „EA = bis zur Hälfte ausgefahren“ und die Hubposition „A = ausgefahren“ gebildet, die mittels des PWM-Signals mit 5 V erfasst werden, wobei einem PWM-Signalbereich zwischen 0 - 33 % die Hubposition E „eingefahren“ und einem PWM-Signalbereich 34 - 66 % die Hubposition EA „bis zur Hälfte ausgefahren“ und einem PWM-Signalbereich 67 - 100 % die Hubposition A „vollständig ausgefahren“ zugeordnet wird.
Wie später anhand von Ausführungsvarianten erläutert wird, ist auch die Erfassung von nur zwei Hubpositionen möglich.
Über das elektrische PWM-Signal beziehungsweise die ermittelten PWM-Signalbereiche der jeweiligen Hall-Sensoren 12M; 12L, 12R kann somit im Motor-Steuergerät bereichsweise ausgewertet werden, in welche den PWM-Signalbereichen zugeordneten Hubpositionen das jeweilige Stellglied 1L, 1R in die Schaltnuten X-N, S-N eingefahren wurde, wie anhand der Ausführungsbeispiele noch verdeutlicht wird.
In Kombination mit dem Rückwurfsignal S_Rück des jeweiligen Stellgliedes 1L, 1R kann das Motor-Steuergerät in vorteilhafter Weise auch auswerten, dass die Umschaltung des jeweiligen Nockenstücks 20L, 20R erfolgreich durchgeführt wurde, wie durch die Erläuterung der Ausführungsvarianten deutlich wird.
Im Ergebnis ist es in vorteilhafter Weise möglich, durch Kombination der erfassten PWM-Signalbereiche, das heißt der jeweiligen Hubpositionen und des jeweiligen Rückwurfsignals S_Rück des jeweiligen Stellgliedes 1L, 1R die Position der Nockenstücke 20L, 20R eindeutig zu bestimmen.
Das heißt, jedem Nockenstück 20L, 20R können in vorteilhafter Weise stets seine beiden entlang der Mittelachse M der Nockenwelle liegenden axialen End-Schaltstellungen E1, E2 eindeutig zugeordnet werden, wodurch das Motor-Steuergerät unter Kenntnis der jeweiligen End-Schaltstellung E1, E2 bei Bedarf gezielt den nächsten Umschaltvorgang initiieren kann.
Mit Hilfe dieser strukturellen und funktionellen Ausgestaltung ist es in verschiedenen Ausführungsvarianten in vorteilhafter Weise möglich, die Positionserkennung der Nockenstücke 20L, 20R eindeutig durchzuführen, wie nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen detailliert erläutert wird.
Erste Ausführungsvariante:
Jedes Stellglied 1L, 1R des Aktors 10 wird mit einem Hall-Sensor 12L, 12R ausgestattet. Die Hall-Sensoren 12L, 12R gemäß der ersten Ausführungsvariante sind derart ausgestattet, dass sie in drei PWM-Signalbereichen entsprechend des stattgefundenen Verlagerungsweges die Hubposition des jeweiligen Stellgliedes 1L, 1R herausgeben.
Durch die PWM-Signalbereiche wird - wie erläutert - vom Motor-Steuergerät in Bezug auf das jeweilige Stellglied 1L, 1R in drei verschiedene Hubpositionen unterschieden.
Das heißt, das Motor-Steuergerät kann anhand des PWM-Signals unterscheiden, ob das jeweilige Stellglied 1L, 1R in der Hubposition E „eingefahren“ oder in der Hubposition EA „nur bis zur Hälfte ausgefahren“ oder in der Hubposition A „vollständig ausgefahren“ angeordnet ist.
Jedem Stellglied 1L, 1R eines Aktors 10 ist gemäß der ersten Ausführungsvariante zusätzlich ein zweistufiges Rückwurfsignal S_Rück = 0 oder = 1 zugeordnet. Durch das Rückwurfsignal S_Rück kann der Vorgang des Einfahrens des jeweiligen Stellgliedes 1L, 1R detektiert werden, wobei die daraus ergebende Vorgehensweise zur Positionserkennung der Nockenstücke 20L, 20R nachfolgend verdeutlicht wird. Das Rückwurfsignal S_Rück = 1 beschreibt, dass vom Motor-Steuergerät ein Rückwurfsignal S_Rück detektiert wurde und damit der Umschaltvorgang abgeschlossen ist. Das Rückwurfsignal S_Rück = 1 liegt dabei nur kurzzeitig vor und kann je nach Applikation zur Setzung eines Merkers im Applikationsprogramm des Motor-Steuergerätes genutzt werden, welcher beispielsweise zurückgesetzt wird, sobald die Positionserkennung der Nockenstücke 20L, 20R abgeschlossen ist.
Im Detail: Liegt die induzierte Spannung in der Spuleneinheit 11L, 11R zu einem bestimmten Zeitpunkt unterhalb eines Spannungs-Schwellenwertes, wird das Rückwurfsignal S_Rück = 0 gesetzt. Das bedeutet, dass das mechanisch bewirkte Einschieben des Stellgliedes 1L, 1R (noch) nicht stattgefunden hat.
Liegt die induzierte Spannung in der Spuleneinheit 11L, 11R zu dem bestimmten Zeitpunkt für einen bestimmten vorgebbaren Zeitraum oberhalb eines Spannungs-Schwellenwertes, wird das Rückwurfsignal S_Rück = 1 gesetzt. Das bedeutet, dass das mechanisch bewirkte Einschieben des Stellgliedes 1L, 1R stattgefunden hat.
Der bestimmte Zeitpunkt ist in Abhängigkeit der Drehzahl des Motors und in Abhängigkeit der XS-Nut-Geometrie. Der Zeitpunkt ist zeitversetzt und liegt nach dem Zeitpunkt der Betätigung des Stellgliedes 1L, 1R, wobei das Spannungssignal oberhalb des Spannungs-Schwellenwertes erwartet und erfasst wird, wenn das jeweilige Stellglied 1L, 1R in seine eingefahrene Hubposition E zurückkehrt.

Erläuterung der Positionserkennung gemäß der ersten Ausführungsvariante anhand der tieferen Schaltnut S-N des linken Nockenstücks 20L: Den Tabellen 1A bis 1C sind die Figuren 1A bis 1C zugeordnet, das heißt, Tabelle 1A gehört zu Figur 1A und Tabelle 1B zu Figur 1B sowie Tabelle 1C zu Figur 1C.

Tabelle 1A			Tabelle 1B			Tabelle 1C
Ausgangsposition			Umschaltung linkes Stellglied			Abgeschlossener Rückwurf
	Links	Rechts		Links	Rechts		Links	Rechts
Hallgebersignal in %	0-33	0-33	Hallgebersignal in %	67 - 100	0-33	Hallgebersignal in %	0-33	0-33
Rückwurfsignal Wert	0	0	Rückwurfsignal Wert	0	0	Rückwurfsignal Wert	1	0

Tabelle 1A und 1A zeigen eine Ausgangsposition der Stellglieder 1L, 1R. Die Nockenstücke 20L, 20R befinden sich in ihrer ersten End-Schaltstellung E1.
Die Schaltung der tieferen Schaltnut S-N erfolgt ausgehend von einer Schaltstellung der tieferen Schaltnut S-N entsprechend dem letzten Speicherstand oder einer Initialisierungsschaltung. Zudem erfolgt zuerst das Rücksetzen aller Merker für die Hall-Sensoren 12L, 12R und des Rückwurfsignals S_Rück für das linke Stellglied 1L im Motor-Steuergerät, denn die tiefere Schaltnut S-N des linken Nockenstücks 20L soll geschaltet werden.
In der Ausgangsposition gemäß 1A und Tabelle 1A wird von den Hall-Sensoren 12L, 12R jeweils ein Hallgebersignal in PWM-Signalbereich E = 0 - 33 % registriert, das heißt, die Stellglieder 1L, 1R befinden sich in der Hubposition „eingefahren“. Die erfassten Rückwurfsignale S_Rück sind = 0, das heißt, das Motorsteuergerät erfasst zum aktuellen Zeitpunkt kein Rückwurfsignal S_Rück.
Gemäß 1B und Tabelle 1B verändert sich das Hallgebersignal in den PWM-Signalbereich A = 67 - 100 %, das heißt, das Stellglied 1L befindet sich in der Hubposition „vollständig ausgefahren“, das heißt, das linke Nockenstück 1L wurde nach rechts von der End-Schaltstellung E1 in die End-Schaltstellung E2 umgeschaltet. Das Hallgebersignal im PWM-Signalbereich A = 67 - 100 % bedeutet, dass erfasst wurde und somit sichergestellt ist, dass das linke Stellglied 1L in die tiefere Schaltnut S-N eingegriffen hat.
Gemäß 1C und Tabelle 1C verändert sich das Hallgebersignal in den PWM-Signalbereich E = 0 - 33 %, das heißt, das Stellglied 1L befindet sich wieder in der Hubposition eingefahren, wobei ein erfasstes Rückwurfsignal S_Rück = 1 beträgt, wodurch der Vorgang der Rückstellung des linken Stellgliedes 1L aus der tieferen Schaltnut S-N überprüft, das heißt durch das Rückwurfsignal S_Rück = 1 bestätigt ist.

Erläuterung der Positionserkennung der ersten Ausführungsvariante anhand der höheren Schaltnut X-N des linken Nockenstücks 20L: Den Tabellen 2A bis 2C sind die Figuren 2A bis 2C zugeordnet, das heißt, Tabelle 2A gehört zu Figur 2A und Tabelle 2B zu Figur 2B sowie Tabelle 2C zu Figur 2C.

Tabelle 2A			Tabelle 2B			Tabelle 2C
Ausgangsposition			Umschaltung linkes Stellglied			Abgeschlossener Rückwurf
	Links	Rechts		Links	Rechts		Links	Rechts
Hallgebersignal in %	0	0-33	Hallgebersignal in %	34 - 66	0-33	Hallgebersignal in %	0-33	0-33
Rückwurfsignal Wert	0	0	Rückwurfsignal Wert	0	0	Rückwurfsignal Wert	1	0

Tabelle 2A und 2A zeigen eine Ausgangsposition der Stellglieder 1L, 1R. Das Nockenstück 20L befindet sich in seiner zweiten End-Schaltstellung E2 gemäß 1C.
Die Schaltung der höheren Schaltnut X-N erfolgt ausgehend von einer Schaltstellung der höheren Schaltnut X-N entsprechend dem letzten Speicherstand oder einer Initialisierungsschaltung. Zudem erfolgt zuerst das Rücksetzen aller Merker für die Hall-Sensoren 12L, 12R und des Rückwurfsignals S_Rück für das linke Stellglied 1L im Motor-Steuergerät, denn die höhere Schaltnut X-N des linken Nockenstücks 20L soll geschaltet werden.
In der Ausgangsposition gemäß 2A und Tabelle 2A werden von den Hall-Sensoren 12L, 12R jeweils ein Hallgebersignal im PWM-Signalbereich E = 0 - 33 % registriert, das heißt, die Stellglieder 1L, 1R sind „eingefahren“. Zu diesem Zeitpunkt sind die erfassten Rückwurfsignale S_Rück = 0.
Gemäß 2B und Tabelle 2B verändert sich das Hallgebersignal in den PWM-Signalbereich EA = 34 - 66 %, das heißt, das Stellglied 1L befindet sich in der Hubposition „bis zur Hälfte ausgefahren“, das heißt, das linke Nockenstück 1L wurde nach links von der End-Schaltstellung E2 in die End-Schaltstellung E1 zurück umgeschaltet. Das Hallgebersignal in dem PWM-Signalbereich EA = 34 - 66 % bedeutet in vorteilhafter Weise, dass erfasst wurde und somit sichergestellt ist, dass das linke Stellglied 1L in die höhere Schaltnut X-N und nicht in die tiefere Schaltnut S-N eingegriffen hat.
Gemäß 2C und Tabelle 2C verändert sich das Hallgebersignal in den PWM-Signalbereich E = 0 - 33 %, das heißt, das Stellglied 1L befindet sich wieder in der Hubposition „eingefahren“, wobei ein erfasstes Rückwurfsignal S_Rück = 1 beträgt, wodurch der Vorgang der Rückstellung des linken Stellgliedes 1L aus der höheren Schaltnut X-N überprüft, das heißt durch das Rückwurfsignal S_Rück = 1 bestätigt ist.
Zweite Ausführungsvariante:
Jedes Stellglied 1L, 1R eines Aktors 10 wird ebenfalls mit einem Hall-Sensor 12L, 12R ausgestattet. Die Signale der Hall-Sensoren 12L, 12R werden gemäß der zweiten Ausführungsvariante im Unterschied zur ersten Ausführungsvariante im Motor-Steuergerät derart verarbeitet, dass nur in zwei PWM-Signalbereiche unterschieden wird.
Gemäß den beiden PWM-Signalbereichen werden nur zwei Hubpositionen des jeweiligen Stellgliedes 1L, 1R bereitgestellt. Aufgrund der Unterscheidung des Motor-Steuergerätes in nur zwei verschiedene Hubpositionen resultieren in vorteilhafter Weise geringere Anforderungen an die Auflösung der einzusetzenden Hallgeber-Sensoren. Mit anderen Worten, gegebenenfalls können preiswertere Hallgeber-Sensoren zum Einsatz kommen.
Der jeweilige Hall-Sensor 12L, 12R des Stellgliedes 1L, 1 R gemäß der zweiten Ausführungsvariante kann entgegen der vorherigen Ausführungsvariante den PWM-Signalbereich E „eingefahren“ und den PWM-Signalbereich EA „bis zur Hälfte ausgefahren“ nicht voneinander unterscheiden.
Der PWM-Signalbereich, der sich von dem PWM-Signalbereich A „ausgefahren“ unterscheidet, wird in dieser Ausführungsvariante als PWM-Signalbereich E' „nicht vollständig ausgefahren“ bezeichnet.
E' verdeutlicht eine Hubposition des jeweiligen Stellgliedes 1L, 1R, die sich von der Hubposition A „vollständig ausgefahren“ unterscheidet.
Je nachdem, wie die PWM-Signalbereiche aufgeteilt (beispielsweise 70%/30% oder 50%/50%) sind, kann im Motor-Steuergerät nur in zwei Hubpositionen unterschieden werden, ob sich das jeweilige Stellglied 1L, 1R in der Hubposition A „vollständig ausgefahren“ oder in der Hubposition E' „nicht vollständig ausgefahren“ befindet.
Jedem Stellglied 1L, 1R eines Aktors 10 ist zusätzlich das jeweilige zweistufige Rückwurfsignal S_Rück = 0 oder = 1 zugeordnet. Durch das Rückwurfsignal S_Rück kann detektiert werden, ob ein Einfahrvorgang des jeweiligen Stellgliedes 1L, 1R stattgefunden hat, wobei die daraus ergebende Vorgehensweise zur Positionserkennung der Nockenstücke 20L, 20R nachfolgend verdeutlicht wird.

Erläuterung der Positionserkennung gemäß der zweiten Ausführungsvariante anhand der tieferen Schaltnut S-N des linken Nockenstücks 20L: Den Tabellen 3A bis 3C sind die Figuren 3A bis 3C zugeordnet, das heißt, Tabelle 3A gehört zu Figur 3A und Tabelle 3B zu Figur 3B sowie Tabelle 3C zu Figur 3C.

Tabelle 3A			Tabelle 3B			Tabelle 3C
Ausgangsposition			Umschaltung linkes Stellglied			Abgeschlossener Rückwurf
	Links	Rechts		Links	Rechts		Links	Rechts
Hallgebersignal in %	< 70	< 70	Hallgebersignal in %	> 70	< 70	Hallgebersignal in %	< 70	< 70
Rückwurfsignal Wert	0	0	Rückwurfsignal Wert	0	0	Rückwurfsignal Wert	1	0

Tabelle 3A und 3A zeigen eine Ausgangsposition der Stellglieder 1L, 1R. Die Nockenstücke 20L, 20R befinden sich in ihrer ersten End-Schaltstellung E1.
Die Schaltung der tieferen Schaltnut S-N erfolgt ausgehend von einer Schaltstellung der tieferen Schaltnut S-N entsprechend dem letzten Speicherstand oder einer Initialisierungsschaltung. Zudem erfolgt zuerst das Rücksetzen aller Merker für die Hall-Sensoren 12L, 12R und des Rückwurfsignals S_Rück für das linke Stellglied 1L im Motor-Steuergerät.
In der Ausgangsposition gemäß 3A und Tabelle 3A werden von den Hall-Sensoren 12L, 12R jeweils ein Hallgebersignal in dem PWM-Signalbereich E' < 70 % registriert, das heißt, die Stellglieder 1L, 1R sind „nicht vollständig ausgefahren“. Die erfassten Rückwurfsignale S_Rück sind zu diesem Zeitpunkt = 0.
Gemäß 3B und Tabelle 3B verändert sich das Hallgebersignal in den PWM-Signalbereich A > 70 %, das heißt, das Stellglied 1L befindet sich in der Hubposition „vollständig ausgefahren“, das heißt, das linke Nockenstück 1L wurde nach rechts von der End-Schaltstellung E1 in die End-Schaltstellung E2 umgeschaltet.
Das Hallgebersignal in dem PWM-Signalbereich A > 70 % bedeutet, dass durch den Wechsel der PWM-Signalbereiche E' zu A erfasst wurde und somit sichergestellt ist, dass das linke Stellglied 1L in die tiefere Schaltnut S-N eingegriffen hat.
Gemäß 3C und Tabelle 3C verändert sich das Hallgebersignal in den PWM-Signalbereich E' < 70 % zurück, das heißt, das Stellglied 1L befindet sich wieder in der Hubposition „nicht ausgefahren“, wobei ein erfasstes Rückwurfsignal S_Rück = 1 beträgt, wodurch der Vorgang der Rückstellung des linken Stellgliedes 1L aus der tieferen Schaltnut S-N in der End-Schaltstellung E2 des Nockenstücks 1L überprüft, das heißt durch das Rückwurfsignal S_Rück = 1 bestätigt ist.

Erläuterung der Positionserkennung der zweiten Ausführungsvariante anhand der rechten höheren Schaltnut X-N des linken Nockenstücks 20L: Den Tabellen 4A bis 4C sind die Figuren 4A bis 4C zugeordnet, das heißt, Tabelle 4A gehört zu Figur 4A und Tabelle 4B zu Figur 4B sowie Tabelle 4C zu Figur 4C.

Tabelle 4A			Tabelle 4B			Tabelle 4C
Ausgangsposition			Umschaltung linkes Stellglied			Abgeschlossener Rückwurf
	Links	Rechts		Links	Rechts		Links	Rechts
Hallgebersignal in %	< 70	< 70	Hallgebersignal in %	< 70	< 70	Hallgebersignal in %	< 70	< 70
Rückwurfsignal Wert	0	0	Rückwurfsignal Wert	0	0	Rückwurfsignal Wert	1	0

Tabelle 4A und 4A zeigen eine Ausgangsposition der Stellglieder 1L, 1R. Das Nockenstück 20L befindet sich in seiner zweiten End-Schaltstellung E2 gemäß 3C.
Die Schaltung der höheren Schaltnut X-N erfolgt ausgehend von einer Schaltstellung der höheren Schaltnut X-N entsprechend dem letzten Speicherstand oder einer Initialisierungsschaltung. Zudem erfolgt zuerst das Rücksetzen aller Merker für die Hall-Sensoren 12L, 12R und des Rückwurfsignals S_Rück für das linke Stellglied 1L im Motor-Steuergerät, denn die höhere Schaltnut X-N des linken Nockenstücks 20L soll geschaltet werden.
In der Ausgangsposition gemäß 4A und Tabelle 4A werden von den Hall-Sensoren 12L, 12R jeweils ein Hallgebersignal in dem PWM-Signalbereich E' < 70 % registriert, das heißt, die Stellglieder 1L, 1R sind „nicht vollständig ausgefahren“. Die erfassten Rückwurfsignale S_Rück sind zu diesem Zeitpunkt = 0.
Gemäß 4B und Tabelle 4B verändert sich das Hallgebersignal des linken Stellgliedes 1L nicht in den PWM-Signalbereich A > 70 %. Es beträgt unverändert gemäß dem PWM-Signalbereich E' < 70 %. Das heißt, das Stellglied 1L wurde zwar gemäß dem PWM-Signalbereich ausgefahren aber gemäß dem PWM-Signalbereich E' „nicht vollständig ausgefahren“ und das linke Nockenstück 1L wurde nach links von der End-Schaltstellung E2 in die End-Schaltstellung E1 zurück umgeschaltet.
Das unveränderte Hallgebersignal in dem PWM-Signalbereich E' < 70 % bedeutet somit, dass trotz der Initiierung einer Schaltung kein Wechsel der PWM-Signalbereiche erfasst wurde und somit sichergestellt ist, dass das linke Stellglied 1L in die höhere Schaltnut X-N eingegriffen hat.
Gemäß 4C und Tabelle 4C verändert sich das Hallgebersignal nicht, das heißt, das Stellglied 1L wurde wieder eingefahren, da ein erfasstes Rückwurfsignal S_Rück zu diesem Zeitpunkt = 1 beträgt, wodurch der Vorgang der Rückstellung des linken Stellgliedes 1L aus der höheren Schaltnut X-N überprüft, das heißt durch das Rückwurfsignal S_Rück = 1 bestätigt ist.
Dritte Ausführungsvariante:
Beiden Stellgliedern 1L, 1R eines Aktors 10 wird im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsvarianten nur noch ein Hall-Sensor 12M zugeordnet. Der Hall-Sensor ist im Aktor 10 mittig (bezogen auf die vertikale Längserstreckung des Aktors 10 in den Figuren) angeordnet und sensiert beide Stellglieder 11L, 11R.
Der Hall-Sensor 12M gemäß der dritten Ausführungsvariante ist im Unterschied zur ersten Ausführungsvariante derart ausgestattet, dass er (analog zur zweiten Ausführungsvariante) bereichsweise (nur) zwei verschiedene PWM-Signalbereiche, die zwei Hubpositionen des Stellgliedes 1L entsprechen, herausgibt.
Der Hall-Sensor 12M der Stellglieder 1L, 1R kann wie bei der vorherigen Ausführungsvariante die Hubposition E „eingefahren“ und die Hubposition EA „nur bis zur Hälfte ausgefahren“ nicht voneinander unterscheiden.
Der PWM-Signalbereich, der sich von dem PWM-Signalbereich A „ausgefahren“ unterscheidet, wird in dieser Ausführungsvariante als PWM-Signalbereich E' „nicht vollständig ausgefahren“ bezeichnet. E' verdeutlicht einen PWM-Signalbereich, der sich von dem PWM-Signalbereich A „vollständig ausgefahren“ unterscheidet.
Je nachdem, wie die PWM-Signalbereiche aufgeteilt (beispielsweise 70%/30% oder 50%/50%) sind, kann im Motor-Steuergerät nur in zwei Hubpositionen unterschieden werden, ob sich das jeweilige Stellglied 1L, 1R in der Hubposition A „vollständig ausgefahren“ oder in der Hubposition E' „nicht vollständig ausgefahren“ befindet.
Jedem Stellglied 1L, 1R eines Aktors 10 ist zusätzlich das jeweilige zweistufige Rückwurfsignal S_Rück = 0 oder = 1 zugeordnet. Durch das Rückwurfsignal S_Rück kann detektiert werden, ob ein Einfahrvorgang des jeweiligen Stellgliedes 1L, 1R stattgefunden hat, wobei die daraus ergebende Vorgehensweise zur Positionserkennung der Nockenstücke 20L, 20R nachfolgend verdeutlicht wird.

Erläuterung der Positionserkennung gemäß der dritten Ausführungsvariante anhand der tieferen Schaltnut S-N des linken Nockenstücks 20L: Den Tabellen 5A bis 5C sind die Figuren 5A bis 5C zugeordnet, das heißt, Tabelle 5A gehört zu Figur 5A und Tabelle 5B zu Figur 5B sowie Tabelle 5C zu Figur 5C.

Tabelle 5A			Tabelle 5B			Tabelle 5C
Ausgangsposition			Umschaltung linkes Stellglied			Abgeschlossener Rückwurf
	Links	Rechts		Links	Rechts		Links	Rechts
Hallgebersignal in %	< 70		Hallgebersignal in %	> 70		Hallgebersignal in %	< 70
Rückwurfsignal Wert	0	0	Rückwurfsignal Wert	0	0	Rückwurfsignal Wert	1	0

Tabelle 5A und 5A zeigen eine Ausgangsposition der Stellglieder 1L, 1R. Die Nockenstücke 20L, 20R befinden sich in ihrer ersten End-Schaltstellung E1.
Die Schaltung der tieferen Schaltnut S-N erfolgt ausgehend von einer Schaltstellung der tieferen Schaltnut S-N entsprechend dem letzten Speicherstand oder einer Initialisierungsschaltung. Zudem erfolgt zuerst das Rücksetzen aller Merker des Hall-Sensors 12M und des Rückwurfsignals S_Rück für das linke Stellglied 1L im Motor-Steuergerät.
In der Ausgangsposition gemäß 5A und Tabelle 5A wird von dem Hall-Sensor 12M ein Hallgebersignal in dem PWM-Signalbereich E' < 70 % registriert, das heißt, die Stellglieder 1L, 1R sind „nicht vollständig ausgefahren“. Die erfassten Rückwurfsignale S_Rück sind zu diesem Zeitpunkt = 0.
Gemäß 5B und Tabelle 5B verändert sich das Hallgebersignal in den PWM-Signalbereich A > 70 %, das heißt, das Stellglied 1L wurde „vollständig ausgefahren“, das heißt, das linke Nockenstück 1L wurde nach rechts von der End-Schaltstellung E1 in die End-Schaltstellung E2 umgeschaltet.
Das Hallgebersignal in dem PWM-Signalbereich A > 70 % bedeutet, dass durch den Wechsel der PWM-Signalbereiche erfasst wurde und somit sichergestellt ist, dass das linke Stellglied 1L in die tiefere Schaltnut S-N eingegriffen hat.
Gemäß 5C und Tabelle 5C verändert sich das Hallgebersignal in dem PWM-Signalbereich E' < 70 % zurück, das heißt, das Stellglied 1L wurde wieder eingefahren beziehungsweise ist „nicht vollständig ausgefahren“, wobei ein erfasstes Rückwurfsignal S_Rück = 1 beträgt, wodurch die Rückstellung des linken Stellgliedes 1L aus der tieferen Schaltnut S-N in der End-Schaltstellung E2 des Nockenstücks 1L überprüft, das heißt durch das Rückwurfsignal S_Rück = 1 bestätigt ist.

Erläuterung der Positionserkennung der dritten Ausführungsvariante anhand der rechten höheren Schaltnut X-N des linken Nockenstücks 20L: Den Tabellen 6A bis 6C sind die Figuren 6A bis 6C zugeordnet, das heißt, Tabelle 6A gehört zu Figur 6A und Tabelle 6B zu Figur 6B sowie Tabelle 6C zu Figur 6C.

Tabelle 6A			Tabelle 6B			Tabelle 6C
Ausgangsposition			Umschaltung linkes Stellglied			Abgeschlossener Rückwurf
	Links	Rechts		Links	Rechts		Links	Rechts
Hallgebersignal in %	< 70		Hallgebersignal in %	< 70		Hallgebersignal in %	<70
Rückwurfsignal Wert	0	0	Rückwurfsignal Wert	0	0	Rückwurfsignal Wert	1	0

Tabelle 6A und 6A zeigen eine Ausgangsposition der Stellglieder 1L, 1R. Das Nockenstück 20L befindet sich in seiner zweiten End-Schaltstellung E2 gemäß 5C.
Die Schaltung der höheren Schaltnut X-N erfolgt ausgehend von einer Schaltstellung der höheren Schaltnut X-N entsprechend dem letzten Speicherstand oder einer Initialisierungsschaltung. Zudem erfolgt zuerst das Rücksetzen aller Merker für den Hall-Sensor 12M und des Rückwurfsignals S_Rück für das linke Stellglied 1L im Motor-Steuergerät, denn die höhere Schaltnut X-N des linken Nockenstücks 20L soll geschaltet werden.
In der Ausgangsposition gemäß 6A und Tabelle 6A wird von dem Hall-Sensor 12M ein Hallgebersignal in dem PWM-Signalbereich E' < 70 % registriert, das heißt, die Stellglieder 1L, 1R sind „nicht vollständig ausgefahren“. Die erfassten Rückwurfsignale sind zu diesem Zeitpunkt = 0.
Gemäß 6B und Tabelle 6B verändert sich das Hallgebersignal des linken Stellgliedes 1L nicht in dem PWM-Signalbereich A > 70 %. Es beträgt unverändert gemäß PWM-Signalbereich E' < 70 %. Das heißt, das Stellglied 1L wurde „nicht vollständig ausgefahren“ und das linke Nockenstück 1L wurde nach links von der End-Schaltstellung E2 in die End-Schaltstellung E1 zurück umgeschaltet. Das unveränderte Hallgebersignal in dem PWM-Signalbereich E' < 70 % bedeutet, dass trotz der Initiierung einer Schaltung kein Wechsel der PWM-Signalbereiche erfasst wurde und somit sichergestellt ist, dass das linke Stellglied 1L in die höhere Schaltnut X-N eingegriffen hat.
Gemäß 6C und Tabelle 6C verändert sich das Hallgebersignal nicht, das heißt, das Stellglied 1L wurde wieder eingefahren, da ein erfasstes Rückwurfsignal S_Rück = 1 beträgt, wodurch die Rückstellung des linken Stellgliedes 1L aus der höheren Schaltnut X-N überprüft, das heißt durch das Rückwurfsignal S_Rück = 1 bestätigt ist.
Vierte Ausführungsvariante:
Beiden Stellgliedern 1L, 1R eines Aktors 10 wird im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsvarianten nur noch ein Hall-Sensor 12M zugeordnet. Der Hall-Sensor 12M ist im Aktor 10 mittig (bezogen auf die vertikale Längserstreckung des Aktors 10 in den Figuren) angeordnet und sensiert beide Stellglieder 11L, 11R.
Der Hall-Sensor 12M gemäß der vierten Ausführungsvariante ist im Unterschied zur ersten Ausführungsvariante derart ausgestattet, dass er (analog zur zweiten Ausführungsvariante) bereichsweise (nur) zwei verschiedene PWM-Signalbereiche, die zwei Hubpositionen des Stellgliedes 1L entsprechen, herausgibt.
Der Hall-Sensor 12M der Stellglieder 1L, 1R kann wie bei der vorherigen Ausführungsvariante die Hubposition E „eingefahren“ und die Hubposition EA „nur bis zur Hälfte ausgefahren“ nicht voneinander unterscheiden.
Der PWM-Signalbereich, der sich von dem PWM-Signalbereich A „ausgefahren“ unterscheidet, wird in dieser Ausführungsvariante als PWM-Signalbereich E' „nicht vollständig ausgefahren“ bezeichnet. E' verdeutlicht einen PWM-Signalbereich, die sich von dem PWM-Signalbereich Hubposition A „vollständig ausgefahren“ unterscheidet.
Je nachdem, wie die PWM-Signalbereiche aufgeteilt (beispielsweise 70%/30% oder 50%/50%) sind, kann im Motor-Steuergerät nur in zwei Hubpositionen unterschieden werden, ob sich das jeweilige Stellglied 1L, 1R in der Hubposition A „vollständig ausgefahren“ oder in der Hubposition E' „nicht vollständig ausgefahren“ befindet.
Im Unterschied zur dritten Ausführungsvariante kann jetzt nicht mehr separat für jedes Stellglied 1L, 1R eines Aktors 10 ein Rückwurfsignal S_Rück detektiert werden.
Durch das Rückwurfsignal S_Rück kann in dieser vierten Ausführungsvariante der Einfahrvorgang des jeweiligen Stellgliedes 1L, 1R „nur ohne direkte Zuordnung“ zu den Stellgliedern 1L, 1R detektiert werden.
Das Motor-Steuergerät kann nicht mehr anhand des Rückwurfsignals S_Rück unterscheiden, ob eine Rückstellung des linken oder rechten Stellgliedes 1L, 1R erfolgt ist.
Wie bereits in der Einleitung erläutert wird, fährt bei einer Bestromung des Aktors 10 das jeweilige Stellglied 1L, 1R maximal bis zur materialseitigen Begrenzung durch die jeweilige Schaltnut X-N, S-N aus. Wenn die Bestromung des jeweiligen Stellgliedes 1L, 1R aufhört, bleibt das jeweilige Stellglied 1L, 1R durch Mechaniken, insbesondere die zu dem jeweiligen Stellglied gehörende Ankerbaugruppe, im Aktor 10 ausgefahren.
Mit anderen Worten, es ist möglich, aus dem durch das Motor-Steuergerät generierten Bestromungssignal ein Ansteuersignal S_Anst = 0 (nicht bestromt) und = 1 (bestromt) zu generieren, das als Ansteuersignal S_Anst signalisiert, dass das linke Stellglied 1L oder das rechte Stellglied 1R bestromt und damit voraussichtlich geschaltet und ausgefahren worden ist.
Die Positionserkennung gemäß der vierten Ausführungsvariante, ob das linke Stellglied 1L oder das rechte Stellglied 1R bestromt wird, bedient sich dieser Möglichkeit, wobei die daraus ergebende Vorgehensweise zur Positionserkennung der Nockenstücke 20L, 20R nachfolgend verdeutlicht wird.

Erläuterung der Positionserkennung gemäß der vierten Ausführungsvariante anhand der tieferen Schaltnut S-N des linken Nockenstücks 20L: Den Tabellen 7A bis 7C sind die Figuren 7A bis 7C zugeordnet, das heißt, Tabelle 7A gehört zu Figur 7A und Tabelle 7B zu Figur 7B sowie Tabelle 7C zu Figur 7C.

Tabelle 7A			Tabelle 7B			Tabelle 7C
Ausgangsposition			Umschaltung linkes Stellglied			Abgeschlossener Rückwurf
	Links	Rechts		Links	Rechts		Links	Rechts
Hallgebersignal in %	< 70		Hallgebersignal in %	> 70		Hallgebersignal in %	< 70
Rückwurfsignal	0		Rückwurfsignal	0		Rückwurfsignal	1
Ansteuersignal	0	0	Ansteuersignal	1	0	Ansteuersignal	1	0

Tabelle 7A und 7A zeigen eine Ausgangsposition der Stellglieder 1L, 1R. Die Nockenstücke 20L, 20R befinden sich in ihrer ersten End-Schaltstellung E1.
Die Schaltung der tieferen Schaltnut S-N erfolgt ausgehend von einer Schaltstellung der tieferen Schaltnut S-N entsprechend dem letzten Speicherstand oder einer Initialisierungsschaltung. Zudem erfolgt zuerst das Rücksetzen aller Merker für den Hall-Sensor 12M und des Rückwurfsignals S_Rück für das linke Stellglied 1L im Motor-Steuergerät.
In der Ausgangsposition gemäß 7A und Tabelle 7A wird von dem Hall-Sensor 12M ein Hallgebersignal in dem PWM-Signalbereich E < 70 % registriert, das heißt, die Stellglieder 1L, 1R sind „nicht vollständig ausgefahren“. Das erfasste Rückwurfsignal S_Rück ist zu diesem Zeitpunkt = 0.
Gemäß 7B und Tabelle 7B verändert sich das Hallgebersignal in den PWM-Signalbereich A > 70 % und es wird als Ansteuersignal S_Anst = 1 registriert, das heißt, das linke Stellglied 1L wurde bestromt, das heißt weiter, dass das linke Stellglied 1L „vollständig ausgefahren“ wurde. Das linke Nockenstück 1L wird nach rechts von der End-Schaltstellung E1 in die End-Schaltstellung E2 umgeschaltet.
Das Hallgebersignal in dem PWM-Signalbereich A > 70 % in Kombination mit dem Ansteuersignal S_Anst = 1 bedeutet, dass durch den Wechsel der PWM-Signalbereiche und durch das Ansteuersignal S_Anst = 1 erfasst wurde und somit sichergestellt ist, dass das linke Stellglied 1L in die tiefere Schaltnut S-N eingegriffen hat.
Gemäß 7C und Tabelle 7C verändert sich das Hallgebersignal in den PWM-Signalbereich E' < 70 % zurück, das heißt, das Stellglied 1L befindet sich wieder in der Hubposition „nicht vollständig ausgefahren“, wobei jetzt das erfasste Rückwurfsignal S_Rück = 1 beträgt, wodurch die Rückstellung des linken Stellgliedes 1L aus der tieferen Schaltnut S-N in der End-Schaltstellung E2 des Nockenstücks 1L überprüft, das heißt durch das Rückwurfsignal S_Rück = 1 nicht direkt aber indirekt bestätigt ist, da das linke Stellglied 1L gemäß dem erkannten Ansteuersignal S_Anst = 1 bestromt worden ist.

Erläuterung der Positionserkennung der vierten Ausführungsvariante anhand der rechten höheren Schaltnut X-N des linken Nockenstücks 20L: Den Tabellen 8A bis 8C sind die Figuren 8A bis 8C zugeordnet, das heißt, Tabelle 8A gehört zu Figur 8A und Tabelle 8B zu Figur 8B sowie Tabelle 8C zu Figur 8C.

Tabelle 8A			Tabelle 8B			Tabelle 8C
Ausgangsposition			Umschaltung linkes Stellglied			Abgeschlossener Rückwurf
	Links	Rechts		Links	Rechts		Links	Rechts
Hallgebersignal in %	< 70		Hallgebersignal in %	< 70		Hallgebersignal in %	< 70
Rückwurfsignal	0		Rückwurfsignal	0		Rückwurfsignal	1
Ansteuersignal	0	0	Ansteuersignal	1	0	Ansteuersignal	1	0

Tabelle 8A und 8A zeigen eine Ausgangsposition der Stellglieder 1L, 1R. Das Nockenstück 20L befindet sich in seiner zweiten End-Schaltstellung E2 gemäß 7C.
Die Schaltung der höheren Schaltnut X-N erfolgt ausgehend von einer Schaltstellung der höheren Schaltnut X-N entsprechend dem letzten Speicherstand oder einer Initialisierungsschaltung. Zudem erfolgt zuerst das Rücksetzen aller Merker für die Hall-Sensoren 12L, 12R und des Rückwurfsignals S_Rück für das linke Stellglied 1L im Motor-Steuergerät, denn die höhere Schaltnut X-N des linken Nockenstücks 20L soll geschaltet werden.
In der Ausgangsposition gemäß 8A und Tabelle 8A wird von dem Hall-Sensor 12M ein PWM-Signal in dem PWM-Signalbereich E' < 70 % registriert, das heißt, die Stellglieder 1L, 1R sind „nicht vollständig ausgefahren“. Das erfasste Rückwurfsignal S_Rück ist zu diesem Zeitpunkt = 0.
Gemäß 8B und Tabelle 8B verändert sich das Hallgebersignal des linken Stellgliedes 1L nicht in dem PWM-Signalbereich A > 70 %. Es beträgt unverändert gemäß dem PWM-Signalbereich E' < 70 %.
Das heißt, das Stellglied 1L wurde zwar ausgefahren und das linke Nockenstück 1L wurde nach links von der End-Schaltstellung E2 in die End-Schaltstellung E1 zurück umgeschaltet. Das unveränderte Hallgebersignal in dem PWM-Signalbereich E' < 70 % bedeutet, dass trotz der Initiierung einer Schaltung kein Wechsel der PWM-Signalbereiche erfasst wurde, wodurch sichergestellt ist, dass das linke Stellglied 1L in die höhere Schaltnut X-N eingegriffen hat.
Ein Rückwurfsignal S_Rück liegt zu diesem Zeitpunkt ebenfalls nicht vor, das heißt, es ist weiterhin = 0. Durch das Ansteuersignal S_Anst = 1 ist aber festgelegt, dass nur das Stellglied 1L bestromt worden sein kann.
Gemäß 8C und Tabelle 8C verändert sich der PWM-Signalbereich des Hallgebersignals nicht. Das Stellglied 1L wurde jedoch wieder „eingefahren“, ohne dass sich der PWM-Signalbereich des Hallgebers 12M geändert hat, da das erfasste Rückwurfsignal S_Rück = 1 beträgt. Das Rückwurfsignal S_Rück ist zwar nicht eindeutig dem einen oder anderen Stellglied 1L, 1R zuordenbar, jedoch ist durch das Ansteuersignal S_Anst = 1 sichergestellt, dass das Rückwurfsignal S_Rück = 1 nur von dem Stellglied herrührt, das auch gemäß dem Ansteuersignal S_Anst = 1 bestromt worden ist, wodurch die Rückstellung des linken Stellgliedes 1L aus der höheren Schaltnut X-N überprüft, das heißt bestätigt ist.
Fünfte Ausführungsvariante:
Die fünfte Ausführungsvariante geht wieder von der ersten Ausführungsvariante aus, wobei auf die Erfassung des Rückwurfsignales S_Rück verzichtet wird.
Im Unterschied zu der ersten Ausführungsvariante wird ein Hall-Sensor 12M als im Aktor 10 mittig (bezogen auf die vertikale Längserstreckung des Aktors 10 in den Figuren) angeordneter Hall-Sensor 12M verwendet, der im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsvarianten in der Lage ist, beide Stellglieder 11 L, 11R hinsichtlich ihrer Position bereichsweise zu sensieren, wobei der mittig angeordnete Hall-Sensor 12M derart ausgebildet ist, dass er die erfassten PWM-Signalbereiche, das heißt die zugehörigen Hubpositionen, dem linken oder dem rechten Stellglied 1L, 1R zeitversetzt eindeutig zuordnen kann.
Das heißt, beide Stellglieder 1L, 1R des Aktors 10 werden durch den gleichen - mittig angeordneten - Hall-Sensor 12M detektiert. Der Hall-Sensor 12M gemäß der fünften Ausführungsvariante ist derart ausgestattet, dass er (für beide Stellglieder 1L, 1R) bereichsweise drei verschiedene PWM-Signalbereiche, die der Hubposition der Stellglieder 1L, 1R entsprechen, herausgeben kann. An einen solchen Hall-Sensor werden somit hinsichtlich der Auflösung höhere Anforderungen gestellt, da er bei mittiger Anordnung beide Stellglieder 1L, 1R des Aktors 10 sensiert.
Das heißt, das Motor-Steuergerät kann anhand des PWM-Signals unterscheiden, ob das jeweilige Stellglied 1L, 1R in dem PWM-Signalbereich E „eingefahren“ oder in dem PWM-Signalbereich EA „nur bis zur Hälfte ausgefahren“ oder in dem PWM-Signalbereich A „vollständig ausgefahren“ angeordnet ist, wobei die daraus ergebende Vorgehensweise zur Positionserkennung der Nockenstücke 20L, 20R nachfolgend verdeutlicht wird.

Erläuterung der Positionserkennung gemäß der fünften Ausführungsvariante anhand der tieferen Schaltnut S-N des linken Nockenstücks 20L: Den Tabellen 9A bis 9C sind die Figuren 9A bis 9C zugeordnet, das heißt, Tabelle 9A gehört zu Figur 9A und Tabelle 9B zu Figur 9B sowie Tabelle 9C zu Figur 9C.

Tabelle 9A			Tabelle 9B			Tabelle 9C
Ausgangsposition			Umschaltung linkes Stellglied			Abgeschlossener Rückwurf
	Links	Rechts		Links	Rechts		Links	Rechts
Hallgebersignal in %	< 33	< 33	Hallgebersigna I in %	66<Signal<100	< 33	Hallgebersign al in %	< 33	< 33

Tabelle 9A und 9A zeigen eine Ausgangsposition der Stellglieder 1L, 1R. Die Nockenstücke 20L, 20R befinden sich in ihrer ersten End-Schaltstellung E1.
Die Schaltung der tieferen Schaltnut S-N erfolgt ausgehend von einer Schaltstellung der tieferen Schaltnut S-N entsprechend dem letzten Speicherstand oder einer Initialisierungsschaltung. Zudem erfolgt zuerst das Rücksetzen aller Merker für den Hall-Sensor 12M für das linke Stellglied 1L im Motor-Steuergerät, denn die tiefere Schaltnut S-N des linken Nockenstücks 20L soll geschaltet werden.
In der Ausgangsposition gemäß 9A und Tabelle 9A werden von dem Hall-Sensor 12M jeweils ein Hallgebersignal in dem PWM-Signalbereich E = 0 - 33 % registriert, das heißt, die Stellglieder 1L, 1R sind „eingefahren“.
Gemäß 9B und Tabelle 9B verändert sich das Hallgebersignal in dem PWM-Signalbereich A = 67 - 100 %, das heißt, das Stellglied 1L wurde „vollständig ausgefahren“, das heißt, das linke Nockenstück 1L wurde nach rechts von der End-Schaltstellung E1 in die End-Schaltstellung E2 umgeschaltet. Das Hallgebersignal in dem PWM-Signalbereich A = 67 - 100 % bedeutet, dass erfasst wurde und somit sichergestellt ist, dass das linke Stellglied 1L in die tiefere Schaltnut S-N eingegriffen hat.
Gemäß 9C und Tabelle 9C verändert sich das Hallgebersignal in den PWM-Signalbereich E = 0 - 33 % zurück, das heißt, das Stellglied 1L wurde wieder „eingefahren“.

Erläuterung der Positionserkennung der fünften Ausführungsvariante anhand der höheren Schaltnut X-N des linken Nockenstücks 20L: Den Tabellen 10A bis 10C sind die Figuren 10A bis 10C zugeordnet, das heißt, Tabelle 10A gehört zu Figur 10A und Tabelle 10B zu Figur 10B sowie Tabelle 10C zu Figur 10C.

Tabelle 10A			Tabelle 10B			Tabelle 10C
Ausgangsposition			Umschaltung linkes Stellglied			Abgeschlossener Rückwurf
	Links	Rechts		Links	Rechts		Links	Rechts
Hallgebersignal in %	< 33	< 33	Hallgebersignal in %	33<Signal<66	< 33	Hallgebersignal in %	< 33	< 33

Tabelle 10A und 10A zeigen eine Ausgangsposition der Stellglieder 1L, 1R. Das Nockenstück 20L befindet sich in seiner zweiten End-Schaltstellung E2 gemäß 9C.
Die Schaltung der höheren Schaltnut X-N erfolgt ausgehend von einer Schaltstellung der höheren Schaltnut X-N entsprechend dem letzten Speicherstand oder einer Initialisierungsschaltung. Zudem erfolgt zuerst das Rücksetzen aller Merker für den Hall-Sensor 12M für das linke Stellglied 1L im Motor-Steuergerät, denn die höhere Schaltnut X-N des linken Nockenstücks 20L soll geschaltet werden.
In der Ausgangsposition gemäß 10A und Tabelle 10A wird von dem Hall-Sensor 12M ein Hallgebersignal in dem PWM-Signalbereich E = 0 - 33 % registriert, das heißt, die Stellglieder 1L, 1R sind „eingefahren“.
Gemäß 10B und Tabelle 10B verändert sich das Hallgebersignal in den PWM-Signalbereich EA = 33 - 66 %, das heißt, das Stellglied 1L wurde „bis zur Hälfte ausgefahren“, das heißt, das linke Nockenstück 1L wurde nach links von der End-Schaltstellung E2 in die End-Schaltstellung E1 zurück umgeschaltet. Das Hallgebersignal in dem PWM-Signalbereich EA = 33 % bis 66 % bedeutet, dass erfasst wurde und somit sichergestellt ist, dass das linke Stellglied 1L in die höhere Schaltnut X-N eingegriffen hat.
Gemäß 10C und Tabelle 10C verändert sich das Hallgebersignal in den PWM-Signalbereich E = 0 - 33 % zurück, das heißt, das Stellglied 1L wurde wieder „eingefahren“.
Sechste Ausführungsvariante:
Die sechste Ausführungsvariante geht schließlich wieder von der ersten Ausführungsvariante aus, wobei wiederum auf die Erfassung des Rückwurfsignales S_Rück verzichtet wird.
Beide Stellglieder 1L, 1R des Aktors 10 werden mit einem eigenen Hall-Sensor 12L, 12R ausgestattet. Der Hall-Sensor 12M gemäß der sechsten Ausführungsform ist wiederum derart ausgestattet, dass er (für beide Stellglieder 11L, 11R) bereichsweise drei verschiedene PWM-Signalbereiche, die der Hubposition der Stellglieder 1L, 1R entsprechen, herausgeben kann.
Das heißt, das Motor-Steuergerät kann anhand des PWM-Signalbereichs unterscheiden, ob das jeweilige Stellglied 1L, 1R in dem PWM-Signalbereich E „eingefahren“ oder in dem PWM-Signalbereich EA „nur bis zur Hälfte ausgefahren“ oder in dem PWM-Signalbereich A „ausgefahren“ angeordnet ist, wobei die daraus ergebende Vorgehensweise zur Positionserkennung der Nockenstücke 20L, 20R nachfolgend verdeutlicht wird.

Erläuterung der Positionserkennung gemäß der sechsten Ausführungsvariante anhand der tieferen Schaltnut S-N des linken Nockenstücks 20L: Den Tabellen 11A bis 11C sind die Figuren 11A bis 11C zugeordnet, das heißt, Tabelle 11A gehört zu Figur 11A und Tabelle 11B zu Figur 11B sowie Tabelle 11C zu Figur 11C.

Tabelle 11A			Tabelle 11B			Tabelle 11C
Ausgangsposition			Umschaltung linkes Stellglied			Abgeschlossener Rückwurf
	Links	Rechts		Links	Rechts		Links	Rechts
Hallgebersignal in %	0-33	0-33	Hallgebersignal in %	67 - 100	0-33	Hallgebersignal in %	0-33	0-33

Tabelle 11A und 11A zeigen eine Ausgangsposition der Stellglieder 1L, 1R. Die Nockenstücke 20L, 20R befinden sich in ihrer ersten End-Schaltstellung E1.
Die Schaltung der tieferen Schaltnut S-N erfolgt ausgehend von einer Schaltstellung der tieferen Schaltnut S-N entsprechend dem letzten Speicherstand oder einer Initialisierungsschaltung. Zudem erfolgt zuerst das Rücksetzen aller Merker für die Hall-Sensoren 12L, 12R für das linke Stellglied 1L im Motor-Steuergerät, denn die tiefere Schaltnut S-N des linken Nockenstücks 20L soll geschaltet werden.
In der Ausgangsposition gemäß 11A und Tabelle 11A werden von den Hall-Sensoren 12L, 12R jeweils ein Hallgebersignal in dem PWM-Signalbereich E = 0 - 33 % registriert, das heißt, die Stellglieder 1L, 1R sind „eingefahren“.
Gemäß 11B und Tabelle 11B verändert sich das Hallgebersignal in den PWM-Signalbereich A = 67 - 100 %, das heißt, das linke Stellglied 1L wurde ausgefahren, das heißt, das linke Nockenstück 1L wurde nach rechts von der End-Schaltstellung E1 in die End-Schaltstellung E2 umgeschaltet. Das Hallgebersignal in dem PWM-Signalbereich A = 67 - 100 % bedeutet, dass erfasst wurde und somit sichergestellt ist, dass das linke Stellglied 1L in die tiefere Schaltnut S-N eingegriffen hat.
Gemäß 11C und Tabelle 11C verändert sich das Hallgebersignal in den PWM-Signalbereich E = 0 - 33 % zurück, das heißt, das Stellglied 1L wurde wieder „eingefahren“.

Erläuterung der Positionserkennung der sechsten Ausführungsvariante anhand der höheren Schaltnut X-N des linken Nockenstücks 20L: Den Tabellen 12A bis 12C sind die Figuren 12A bis 12C zugeordnet, das heißt, Tabelle 12A gehört zu Figur 12A und Tabelle 12B zu Figur 12B sowie Tabelle 12C zu Figur 12C.

Tabelle 12A			Tabelle 12B			Tabelle 12C
Ausgangsposition			Umschaltung linkes Stellglied			Abgeschlossener Rückwurf
	Links	Rechts		Links	Rechts		Links	Rechts
Hallgebersignal in %	0-33	0-33	Hallgebersignal in %	34 - 66	0-33	Hallgebersignal in %	0-33	0-33

Tabelle 12A und 12A zeigen eine Ausgangsposition der Stellglieder 1L, 1R. Das Nockenstück 20L befindet sich in seiner zweiten End-Schaltstellung E2 gemäß 11C.
Die Schaltung der höheren Schaltnut X-N erfolgt ausgehend von einer Schaltstellung der höheren Schaltnut X-N entsprechend dem letzten Speicherstand oder einer Initialisierungsschaltung. Zudem erfolgt zuerst das Rücksetzen aller Merker für die Hall-Sensoren 12L, 12R für das linke Stellglied 1L im Motor-Steuergerät, denn die höhere Schaltnut X-N des linken Nockenstücks 20L soll geschaltet werden.
In der Ausgangsposition gemäß 12A und Tabelle 12A werden von den Hall-Sensoren 12L, 12R jeweils ein Hallgebersignal in dem PWM-Signalbereich E = 0 - 33 % registriert, das heißt, die Stellglieder 1L, 1R sind „eingefahren“.
Gemäß 12B und Tabelle 12B verändert sich das Hallgebersignal in den PWM-Signalbereich EA = 34 - 66 %, das heißt, das Stellglied 1L wurde „bis zur Hälfte ausgefahren“, das heißt, das linke Nockenstück 1L wurde nach links von der End-Schaltstellung E2 in die End-Schaltstellung E1 zurück umgeschaltet. Das Hallgebersignal in dem PWM-Signalbereich EA = 33 % - 66 % bedeutet, dass erfasst wurde und somit sichergestellt ist, dass das linke Stellglied 1L in die höhere Schaltnut X-N eingegriffen hat.
Gemäß 12C und Tabelle 12C verändert sich der PWM-Signalbereich des Hallgebersignals in dem PWM-Signalbereich E = 0 - 33 % zurück, das heißt, das linke Stellglied 1L ist wieder „eingefahren“.
Es ist ergänzend von Bedeutung, dass die Positionserkennung des rechten Nockenstücks 20R analog zu der vorhergehenden Beschreibung des linken Nockenstücks 20L durchgeführt wird.
Bei den Ausführungsvarianten 1, 2, 6 ist es möglich, die Nockenstücke 20L, 20R zeitgleich oder zeitversetzt axial auf der Mittelachse M der Nockenwelle relativ zur Nockenwelle zu verschieben, weil jedem Stellglied 1L, 1R eine eindeutige Positionserkennung zugeordnet ist.
Bei den Ausführungsvarianten 3, 4, 5 ist es nur möglich, die Nockenstücke 20L, 20R zeitversetzt axial auf der Mittelachse M der Nockenwelle relativ zur Nockenwelle zu verschieben, da die Positionserkennung bei zeitgleichen oder sich zeitlich überlagerten Schaltvorgängen keinem der Stellglieder 1L, 1R eindeutig zugeordnet werden kann. Es kann in solchen Fällen bei zeitgleichen oder sich zeitlich überlagerten Schaltvorgängen nicht unterschieden werden, ob das linke oder rechte Stellglied 1L, 1R geschaltet wurde.
Unabhängig von den Ausführungsvariante ist es ferner von Bedeutung, dass das Motor-Steuergerät bei einem Motorstart zunächst nicht unterscheiden kann, in welcher Position (Betriebsstellung End-Schaltstellung E1 oder End-Schaltstellung E2 oder zwischen E1 und E2) sich die Nockenstücke 20L, 20R, 1L, 1R gerade befinden. Es ist vorgesehen, dass nach einem Erreichen einer Mindestdrehzahl eine Probeschaltung, das heißt die Initialisierungsschaltung, durchgeführt wird.
Eine der Ausführungsvarianten dient somit stets dazu, bei Erreichen der Mindestdrehzahl zu ermitteln, wo sich das jeweilige Nockenstück 20L, 20R gerade befindet. Durch die Probeschaltung jedes Stellgliedes 1L, 1R (wie in den Ausführungsvarianten erläutert) kann ermittelt werden, in welche Nut S-N oder X-N das Stellglied 1L, 1R zu einem bestimmten Zeitpunkt gerade eingreift.
Daraus kann abgeleitet werden, in welcher Position sich das jeweilige Nockenstück 20L, 20R am Ende der Probeschaltung gerade befindet, so dass im Motor-Steuergerät nach dieser Initialisierung als ein letzter Speicherstand die Position des jeweiligen Nockenstücks 20L, 20R zur Verfügung steht.
Im Betrieb werden (vergleiche 1) die Nockenkonturen 20L-N und 20L-V eines Nockenstücks 20L oder bei dem Nockenstück 20R die Nockenkonturen 20R-N und 20R-V, die pro Ventil eines Zylinders einer Brennkraftmaschine vorhanden sind, axial verschoben.
Über einen Rollenschlepphebel wird die jeweilige Nockenkontur auf das Ventil (nicht dargestellt) übertragen. Der Verschiebemechanismus wird durch den Aktor 10 pro Nockenstück 20L, 20R in Gang gesetzt. Das Stellglied 1L, 1 R in der Art eines Pins spurt in die jeweilige Schaltnut S-N, X-N der Nockenstücke 20L, 20R ein.
Das jeweilige Nockenstück 20L, 20R wird in Abhängigkeit der eingreifenden Nockenkonturen 20L-N, 20L-V des jeweiligen Nockenstücks 20L oder bei dem Nockenstück 20R in Abhängigkeit der Nockenkonturen 20R-N, 20R-V zwischen zwei Nockenhubkonturen hin und her verschoben.
Die Ventile und damit die Brennräume der zum Nockenstück 20L, 20R gehörigen Zylinder bleiben bei Nutzung der Nockenkontur 20R-N, 20L-N geschlossen. Die Kraftstoffeinspritzung in dem/n jeweiligen Zylinder/n wird beispielsweise zeitgleich abgeschaltet und sie laufen unbefeuert mit.
Die in den Ausführungsbeispielen erläuterten End-Schaltstellungen E1 und E2 sind dabei dem Vollhub oder dem Nullhub zugeordnet.
Die Positionserkennung und die erläuterten strukturellen und funktionellen Vorgehensweisen können somit in vorteilhafter Weise für das „Aktive Zylindermanagement“ eingesetzt werden.
Bezugszeichenliste

10: Aktor
11L: linke Spuleneinheit
11R: rechte Spuleneinheit
SRück: Rückwurfsignal
SAnst: Ansteuersignal
12L: linker Hall-Sensor
12R: rechter Hall-Sensor
12M: mittlerer Hall-Sensor
E: Signalbereich „eingefahrene Ausgangsposition“
EA: Signalbereich „bis zur Hälfte ausgefahrene Stellposition“
A: Signalbereich „ausgefahrene Stellposition“
E': Signalbereich „nicht vollständig ausgefahrene Stellposition“
20L: linkes Nockenstück
20L-V: Nockenkontur Vollhub für ein Ventil
20L-N: Nockenkontur Nullhub für ein Ventil
20R: rechtes Nockenstück
20R-V: Nockenkontur Vollhub für ein Ventil
20R-N: Nockenkontur Nullhub für ein Ventil
1L: linkes Stellglied
1R: rechtes Stellglied
M: Mittelachse der Nockenwelle
XS: Schaltkulisse
X-N: gegenüber einer Mittelachse M radial beabstandete höhere Nut
S-N: gegenüber einer Mittelachse M radial beabstandete tiefere Nut
E1: erste End-Schaltstellung
E2: zweite End-Schaltstellung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

DE 102009006632 B4 [0002]
DE 102011001125 A1 [0002]
DE 102011011455 A1 [0002]
DE 102016119680 B4 [0002]
DE 102018115535 A1 [0002]
DE 102008049103 A1 [0003]
WO 2020/182400 A1 [0004]
WO 2013/182300 A1 [0005]
DE 102015013075 B4 [0006]

Claims

Verfahren zur Positionserkennung mindestens eines Nockenstücks (20L, 20R) eines Ventiltriebs für eine Brennkraftmaschine, wobei der Ventiltrieb wenigstens eine Nockenwelle aufweist, auf der drehfest und zwischen wenigstens zwei Axialpositionen axial verlagerbar mindestens ein Nockenstück (20L, 20R) angeordnet ist, an dem wenigstens ein Nocken mit einer vorgebbaren Nockenkontur (20L-V, 20L-N; 20R-V, 20R-N) ausgebildet ist, wobei ein axiales Verlagern des mindestens einen Nockenstücks (20L, 20R) mittels eines Aktors (10) entlang der Nockenwelle erfolgt, wobei dem mindestens einen Nockenstück (20L, 20R) eine als Nut ausgebildete Schaltkulisse (XS) zugeordnet wird, in der eine erste Schaltnut (X-N) und eine zweite Schaltnut (S-N) angeordnet sind, deren Nuttiefen sich in einem Kreuzungsbereich, in dem sich die Schaltnuten (X-N, X-S) zur axialen Verlagerung des mindestens einen Nockenstück (20L, 20R) spiralförmig kreuzen, voneinander unterscheiden, wobei der Aktor (10) bezüglich des mindestens eines Nockenstücks (20L, 20R) in einer Einbauposition angeordnet ist, die es ermöglicht, dass das mindestens eine Stellglied (1L, 1R) in Richtung der Nockenwelle aus dem Aktor (10) reversibel ausgefahren und in die Schaltkulisse (XS) eingefahren wird, wobei die axiale Verlagerung des mindestens einen Nockenstücks (20L, 20R) durch Initiierung eines Ansteuersignals (S_Anst) erfolgt, indem eine in dem Aktor (10) stationär angeordnete Spuleneinheit (11L, 11R) bestromt wird, die eine mit dem mindestens einen Stellglied (1L, 1R) verbundene Ankerbaugruppe antreibt, woraufhin das mindestens eine Stellglied (1L, 1R) in Richtung der Nockenwelle aus dem Aktor (10) ausgefahren wird und in der Schaltkulisse (XS) positioniert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen der Position des mindestens einen Stellgliedes (1L, 1R) durch mindestens einen Hall-Sensor (12L, 12R; 12M) durchgeführt wird, der zur Positionserkennung des mindestens einen Stellgliedes (1L, 1R) in dem Aktor (10) angeordnet wird, wobei der Hall-Sensor (12L, 12R; 12M) in Abhängigkeit der Position des mindestens einen Stellgliedes (1L, 1R) ein Hallgebersignal bereitstellt, aus dem rückgeschlossen wird, ob das mindestens eine Stellglied (1L, 1R) in der ersten Schaltnut (X-N) oder zweiten Schaltnut (S-N) des mindestens einen Nockenstücks (20L, 20R) eingefahren ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das positionsabhängige Hallgebersignal zur Positionserkennung des mindestens einen Nockenstücks (20L, 20R) mit einem Rückwurfsignal (S_Rück) der in dem Aktor (10) angeordneten Spuleneinheit (11L, 11R) kombiniert wird, welche das mindestens eine Stellglied (1L, 1R) nach seiner Bestromung bezogen auf die Mittelachse (M) der Nockenwelle aus einer Ausgangsposition radial verlagert und bei der Rückverlagerung des mindestens einen Stellgliedes (1L, 1R) das Rückwurfsignal (S_Rück) generiert, wenn das mindestens eine Stellglied (1L, 1R) nach seiner Verlagerung wieder in seine Ausgangsposition zurückgekehrt ist, wobei in Abhängigkeit des erfassten positionsabhängigen Hallgebersignals und des Rückwurfsignals (S_Rück) auf die Position des mindestens einen Stellgliedes (20L, 20R) rückgeschlossen wird, ob das mindestens eine Stellglied (1L, 1R) in der ersten Schaltnut (X-N) oder zweiten Schaltnut (S-N) des mindestens einen Nockenstücks (20L, 20R) eingefahren ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das positionsabhängige Hallgebersignal zur Positionserkennung des mindestens einen Nockenstücks (20L, 20R) mit dem Rückwurfsignal (S_Rück) der in dem Aktor (10) angeordneten Spuleneinheit (11L, 11R) kombiniert wird, welche das mindestens eine Stellglied (1L, 1R) nach seiner Bestromung bezogen auf die Mittelachse (M) der Nockenwelle aus der Ausgangsposition radial verlagert und bei der Rückverlagerung des mindestens einen Stellgliedes (1L, 1R) das Rückwurfsignal (S_Rück) generiert, wenn das mindestens eine Stellglied (1L, 1R) nach seiner Verlagerung wieder in seiner Ausgangsposition zurückgekehrt ist, wobei das positionsabhängige Hallgebersignal und das Rückwurfsignal (S_Rück) ferner mit einem Ansteuersignal (S_Anst) kombiniert werden, das von der in dem Aktor (10) angeordneten Spuleneinheit (11L, 11R) generiert wird, nachdem das mindestens eine Stellglied (1L, 1R) bestromt wird, um bezogen auf die Mittelachse (M) der Nockenwelle aus der Ausgangsposition radial verlagert zu werden, um in der Betriebsposition in die mindestens eine Schaltkulisse (XS) einzufahren, wobei in Abhängigkeit des erfassten positionsabhängigen Hallgebersignals und des Rückwurfsignals (S_Rück) und des Ansteuersignals (S_Anst) auf die Position des mindestens einen Stellgliedes (1L, 1R) rückgeschlossen wird, ob das mindestens eine Stellglied (1L, 1R) in der ersten Schaltnut (X-N) oder zweiten Schaltnut (S-N) des mindestens einen Nockenstücks (20L, 20R) eingefahren ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das positionsabhängige Hallgebersignal für die erste und zweite Schaltnut (X-N, S-N) der Schaltkulisse (XS) in hinsichtlich der Anzahl vorgebbaren und festgelegten PWM-Signalbereichen (E, EA, A, E') bereitgestellt wird, wobei die PWM-Signalbereiche Hubpositionen des mindestens einen Stellgliedes (1L, 1R) zugeordnet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Aktor (10) zur Positionserkennung von zwei Stellgliedern (1L, 1R), die je einem Nockenstück (20L, 20R) zugeordnet werden, zwei Hall-Sensoren (12L, 12R) angeordnet werden, welche die Position von zwei Stellgliedern (1L, 1R) in dem Aktor (10) unabhängig voneinander erfassen und das positionsabhängige Hallgebersignal für jedes der Stellglieder (1L, 1R) bereitstellen, wobei in Abhängigkeit des erfassten positionsabhängigen Hallgebersignals auf die Position der beiden Stellglieder (1L, 1R) rückgeschlossen wird, ob das mindestens eine Stellglied (1L, 1R) in der ersten Schaltnut (X-N) oder zweiten Schaltnut (S-N) des mindestens einen Nockenstücks (20L, 20R) eingefahren ist, wobei die Positionserkennung der zwei Stellglieder (1L, 1R) zeitgleich oder zeitlich versetzt durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Aktor (10) zur Positionserkennung von zwei Stellgliedern (1L, 1R), die je einem Nockenstück (20L, 20R) zugeordnet werden, ein einziger Hall-Sensor (12M) angeordnet wird, der die Position von zwei Stellgliedern (1L, 1R) in dem Aktor (10) erfasst und das positionsabhängige Hallgebersignal für jedes der Stellglieder (1L, 1R) bereitstellt, wobei in Abhängigkeit des erfassten positionsabhängigen Hallgebersignals auf die Position der beiden Stellglieder (1L, 1R) rückgeschlossen wird, ob das mindestens eine Stellglied (1L, 1R) in der ersten Schaltnut (X-N) oder zweiten Schaltnut (S-N) des mindestens einen Nockenstücks (20L, 20R) eingefahren ist, wobei die Positionserkennung der zwei Stellglieder (1L, 1R) zeitlich versetzt durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine, nach einem Erreichen einer Mindestdrehzahl der Brennkraftmaschine, eine Initialisierungsschaltung durchgeführt wird, wodurch festgestellt wird, in welcher Position sich das mindestens eine Nockenstück (20L, 20R) gerade befindet, indem ermittelt wird, in welcher Schaltnut (X-N; S-N) der Schaltkulisse (XS) das mindestens eine Stellglied (1L, 1R) eingreift.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die nach der Initialisierungsschaltung erfasste Position des mindestens einen Nockenstücks (20L, 20R) abgespeichert und anschließend der laufende Betrieb des Ventiltriebs durchgeführt wird.
Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ventiltrieb wenigstens eine Nockenwelle aufweist, auf der drehfest und zwischen wenigstens zwei Axialpositionen axial verlagerbar mindestens ein Nockenstück (20L, 20R) angeordnet ist, an dem wenigstens ein Nocken mit einer vorgebbaren Nockenkontur (20L-V, 20L-N; 20R-V, 20R-N) ausgebildet ist, wobei dem mindestens einen Nockenstück (20L, 20R) mittels eines Aktors (10) entlang der Nockenwelle eine als Nut ausgebildete Schaltkulisse (XS) zugeordnet ist, in der eine erste Schaltnut (X-N) und eine zweite Schaltnut (S-N) angeordnet sind, deren Nuttiefen sich in einem Kreuzungsbereich, in dem sich die Schaltnuten (X-N, X-S) zur axialen Verlagerung des mindestens einen Nockenstücks (20L, 20R) spiralförmig kreuzen, voneinander unterscheiden, wobei der Aktor (10) bezüglich des mindestens eines Nockenstücks (20L, 20R) in einer Einbauposition angeordnet ist, die es ermöglicht, dass das mindestens eine Stellglied (1L, 1R) in Richtung der Nockenwelle aus dem Aktor (10) reversibel ausgefahren und in die Schaltkulisse (XS) eingefahren wird, wobei in dem Aktor (10) eine stationär angeordnete Spuleneinheit (11L, 11R) angeordnet ist, die eine mit dem mindestens einen Stellglied (1L, 1R) verbundene, im Aktor (10) angeordnete, relativ zur Spuleneinheit (11I, 11R) bewegliche Ankerbaugruppe antreibt, dadurch gekennzeichnet, dass im Aktor (10) zur Positionserkennung des mindestens einen Stellgliedes (1L, 1R) mindestens ein Hall-Sensor (12L, 12R; 12M) angeordnet ist, der in Abhängigkeit der Position des mindestens einen Stellgliedes (1L, 1R) ein Hallgebersignal bereitstellt.
Ventiltrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Aktor (10) zwei Stellglieder (1L, 1R) angeordnet sind, die zwei auf einer Nockenwelle axial verlagerbaren Nockenstücken (20L, 20R) zugeordnet sind.
Ventiltrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Stellglied (1L, 1R) ein eigener Hall-Sensor (12L, 12R) zugeordnet ist, der bezogen auf die vertikale Längserstreckung des Aktors (10), die orthogonal zu der Mittelachse (M) der Nockenwelle verläuft, im Wesentlichen in vertikaler Längserstreckung der Stellglieder (1L, 1R) in dem Aktor (10) angeordnet ist, so dass die Hall-Sensoren (12L, 12R) für jedes Stellglied (1L, 1R) zeitgleich oder zeitlich versetzt eigene positionsabhängige Hallgebersignale bereitstellen.
Ventiltrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass den zwei Stellgliedern (1L, 1R) ein einziger Hall-Sensor (12M) zugeordnet ist, der bezogen auf eine vertikale Längserstreckung des Aktors (10), die orthogonal zu einer Mittelachse (M) der Nockenwelle verläuft, mittig in dem Aktor (10) angeordnet ist, so dass der mittig angeordnete Hall-Sensor (12M) das positionsabhängige Hallgebersignal des einen oder des anderen Stellgliedes (1L, 1R) zeitlich versetzt bereitstellt.
Ventiltrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jedem der zwei Stellglieder (1L, 1R) stets eine eigene Spuleneinheit (11L, 11R) und eine eigene Ankerbaugruppe zugeordnet ist, wobei die jeweilige Spuleneinheit (11L, 11R) die jeweilige zugehörige Ankerbaugruppe antreibt.