DE19737623A1 - Valve timing control for vehicle IC engine - Google Patents

Valve timing control for vehicle IC engine

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DE19737623A1
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gear
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Dong Kyu Yoo
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Abstract

The camshaft (12) is uncoupled from the crankshaft drive by a solenoid operated clutch (20) when valve overlap is required. The other end of the camshaft has a gear (38) which is coupled to one of two planetary gears (32,34) when a reversible electric servo motor (24) is operated. This controls the phase and speed of the camshaft without any complex mechanical gearing. For a twin camshaft one of the shafts is fitted with the servo drive option. The planetary support is spring loaded into the neutral position to return the camshaft drive back to standard when the special control mode is switched off.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventilüberschneidungs-Einstellsystem und insbesondere ein für ein Ändern des Winkels einer Fahrzeugmotornockenwelle vorgesehenes Ventilüberschneidungs-Einstellsystem.The invention relates to a valve overlap adjustment system and especially one for changing the angle of one Vehicle engine camshaft provided Valve overlap adjustment system.

Die Ventileinstellung und die Öffnungsdauer des Ventils hängen vom Drehwinkelgrad der Nockenwelle ab. Bei dieser Ventileinstellung tritt eine sogenannte Ventilüberschneidung auf, für welche ein Auslaßventil für eine kurze Zeitdauer offen ist, während der das Einlaßventil ebenfalls offen ist. Mit anderen Worten, das Ende des Auslaßhubs und der Beginn des Einlaßhubs überlappen einander für eine kurze Zeitdauer. Diese Ventilüberschneidung wird für ein Ausnutzen der kinetischen Trägheit der bewegten Luft-Kraftstoff-Mischung verwendet, wodurch das Zuführen von Luft-Kraftstoff-Mischung in den Zylinder beschleunigt und der Schadstoffausstoß vermindert werden kann. Insbesondere ermöglicht eine große Überschneidung, daß ein Teil der Abgase in dem Zylinder zusammen mit frischer Luft-Kraftstoff-Mischung verbleibt. Daraus resultieren niedrigere Spitzenverbrennungstemperaturen und daher verminderte Stickstoffoxid-Emissionen.The valve setting and the opening time of the valve hang from the angle of rotation of the camshaft. At this A valve overlap occurs on, for which an exhaust valve is open for a short period of time is during which the inlet valve is also open. With In other words, the end of the exhaust stroke and the beginning of the Intake hubs overlap for a short period of time. This Valve overlap is used for an exploitation of the kinetic Inertia of the moving air-fuel mixture used thereby feeding air-fuel mixture into the Cylinder accelerates and pollutant emissions are reduced can be. In particular, a large overlap enables that part of the exhaust gases in the cylinder along with fresher Air-fuel mixture remains. Result from it lower peak combustion temperatures and therefore reduced nitrogen oxide emissions.

Die Ventilüberschneidung wird herkömmlicherweise von einem ein Hydrauliksystem als Antriebsquelle verwendenden, variablen Einstell-Riemensystem eingestellt.The valve overlap is traditionally done by one Hydraulic system using variable as the drive source Adjustment belt system set.

Jedoch ist für das Steuern des Hydrauliksystems ein Hydraulikkreislauf erforderlich, wodurch sich das variable Einstell-Riemensystem kompliziert gestaltet und dessen Herstellung kostspielig ist.However, one is for controlling the hydraulic system Hydraulic circuit required, which makes the variable Adjusting belt system designed complicated and its Manufacturing is expensive.

Durch die Erfindung wird ein Ventilüberschneidungs-Einstellsystem geschaffen, welches kostengünstig herstellbar ist und mit dem die Ventilüberschneidung einfach einstellbar ist. The invention provides a valve overlap adjustment system created, which can be produced inexpensively and with which the valve overlap can be easily adjusted is.  

Dies wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Ventilüberschneidungs-Einstellsystem für einen Fahrzeugmotor, welcher eine Nockenwelle mit einem mit derselben verbundenen Kettenrad aufweist, mit einer zwischen der Nockenwelle und dem Kettenrad angeordneten Kupplungsvorrichtung für ein selektives Abkuppeln der Nockenwelle von dem Kettenrad, einer Nockenwellen-Einstellvorrichtung, von der eine Position der Nockenwelle einstellbar ist, wenn die Nockenwelle anhand der Kupplungsvorrichtung von dem Kettenrad abgekuppelt ist, und einer elektronischen Steuereinheit, von welcher die Kupplungsvorrichtung und die Nockenwellen-Einstellvorrichtung gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert werden können.According to the invention, this is solved by a Valve overlap adjustment system for a vehicle engine, which has a camshaft connected to it Has sprocket, with one between the camshaft and the Sprocket arranged clutch device for a selective Uncouple the camshaft from the sprocket, one Camshaft adjuster from which a position of the Camshaft is adjustable if the camshaft is based on the Coupling device is uncoupled from the sprocket, and an electronic control unit, of which the Coupling device and the camshaft adjusting device can be controlled according to the vehicle speed.

Bevorzugt weist die Kupplungsvorrichtung eine Elektronikkupplung auf.The coupling device preferably has a Electronic clutch on.

Die Nockenwellen-Einstellvorrichtung weist einen von der elektronischen Steuereinheit steuerbaren Reversiermotor mit einer Antriebswelle, ein mit der Antriebswelle verbundenes Motorgetrieberad, ein an der Nockenwelle angebrachtes Nockenwellengetrieberad und wenigstens zwei mit dem Motorgetrieberad im Eingriff stehende Planetenräder auf. Die Planetenräder können gemäß der Drehrichtung des Reversiermotors mit dem Nockenwellengetrieberad selektiv in Eingriff gebracht werden, um die von dem Kettenrad abgekuppelte Nockenwelle zu drehen, wodurch die Ventilüberschneidung eingestellt wird.The camshaft adjuster has one of the electronic control unit with reversible motor a drive shaft, one connected to the drive shaft Motor gear, one attached to the camshaft Camshaft gear and at least two with that Motor gear on meshing planet gears. The Planet gears can change according to the direction of rotation of the reversing motor selectively engaged with the camshaft gear to the uncoupled camshaft from the sprocket turn, which sets the valve overlap.

Die Nockenwellen-Einstellvorrichtung weist ferner ein Elastikelement auf, von dem die Planetenräder in deren Ausgangspositionen zurückgeführt werden können, wenn der Reversiermotor nicht betätigt wird.The camshaft adjusting device also has Elastic element, of which the planet gears in their Starting positions can be traced if the Reversing motor is not operated.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is more preferred in the following Embodiments explained with reference to the drawing. The drawing shows:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Ventilüberschneidungs-Einstellsystems gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 1 is a block diagram of a valve overlap setting system according to a first embodiment of the invention,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Ventilüberschneidungs-Einstellsystems gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 is a perspective view of a valve overlap setting system according to the first embodiment of the invention,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Nockenwellen-Einstellvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 3 is a side view of a camshaft adjuster according to the first embodiment of the invention,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Ventilüberschneidungs-Einstellsystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung und Fig. 4 is a perspective view of a valve overlap setting system according to a second embodiment of the invention, and

Fig. 5 eine Seitenansicht der Nockenwellen-Einstellvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 5 is a side view of the camshaft adjusting device according to the second embodiment of the invention.

In Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines Ventilüberschneidungs-Einstellsystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellt.In Fig. 1 is a block diagram of a valve overlap setting system is shown according to a preferred embodiment of the invention.

Das erfindungsgemäße Ventilüberschneidungs-Einstellsystem weist einen Motordrehzahlsensor 1 für ein Erfassen der Motordrehzahl eines Fahrzeugmotors, Elektronikkupplungen 19 und 21, eine Nockenwellen-Einstellvorrichtung 9 für ein Einstellen des Winkels einer Nockenwelle und eine elektronische Steuereinheit 3 für ein Steuern des Betriebs der beiden Elektronikkupplungen 19 und 21 und der Nockenwellen-Einstellvorrichtung 9 in Antwort auf die von dem Drehzahlsensor 1 ausgegebenen Signale auf.The valve overlap adjustment system according to the invention has an engine speed sensor 1 for detecting the engine speed of a vehicle engine, electronic clutches 19 and 21 , a camshaft adjusting device 9 for adjusting the angle of a camshaft and an electronic control unit 3 for controlling the operation of the two electronic clutches 19 and 21 and the camshaft adjuster 9 in response to the signals output from the speed sensor 1 .

Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, sind die Elektronikkupplungen 19 und 21 jeweils an proximalen Enden einer Einlaß- bzw. einer Auslaßnockenwelle 11 bzw. 13 derart angebracht, daß sie zu jeweils einem an der jeweiligen Nockenwelle 11 bzw. 13 angeordneten Kettenrad 15 bzw. 17 benachbart angeordnet sind. An dem distalen Ende der Einlaß- sowie der Auslaßnockenwelle 11 bzw. 13 ist jeweils ein Einlaß- bzw. ein Auslaßnockenwellen-Getrieberad 37 bzw. 39 in Form eines Zahnrads angebracht. Die Nockenwellen-Einstellvorrichtung 9 ist derart angeordnet, daß sie selektiv mit dem Einlaß und dem Auslaßnockenwellen-Getrieberad 37 bzw. 39 verbunden werden kann.As can be seen from FIGS. 2 and 3, the electronic clutches 19 and 21 are each attached to the proximal ends of an inlet and an exhaust camshaft 11 and 13 such that they each form a sprocket arranged on the respective camshaft 11 and 13 , respectively 15 and 17 are arranged adjacent. At the distal end of the intake and exhaust camshafts 11 and 13 , an intake and an exhaust camshaft gear wheel 37 and 39 in the form of a gearwheel are attached. The camshaft adjuster 9 is arranged so that it can be selectively connected to the intake and exhaust camshaft gears 37 and 39 , respectively.

Die Nockenwellen-Einstellvorrichtung 9 weist einen Reversiermotor 25, ein mit der Antriebswelle des Reversiermotors 25 verbundenes und von demselben antreibbares Motorgetrieberad 27 und ein erstes, ein zweites und ein drittes Planetenrad 31, 33 bzw. 35 auf, welche mit dem Motorgetrieberad 27 im Eingriff stehen. Die Getrieberäder sind jeweils als Zahnräder ausgebildet. Das erste, das zweite und das dritte Planetenrad 31, 33 bzw. 35 sind über ein Verbindungsteil 29 miteinander verbunden, welches ein Horizontalelement 291 aufweist, an dessen einem Ende das zweite Planetenrad 33 und an dessen anderem Ende das dritte Planetenrad 35 drehbar angebracht ist. Das Verbindungsteil 29 weist ferner einen drehbar an der Antriebswelle des Reversiermotors 25 angebrachten Mittelabschnitt und ein Vertikalelement 292 auf, dessen eines Ende drehbar an der Antriebswelle des Reversiermotors 25 angebracht ist und an dessen anderem Ende das erste Planetenrad 31 drehbar angebracht ist.The camshaft adjusting device 9 has a reversing motor 25 , a motor gear 27 connected to the drive shaft of the reversing motor 25 and drivable by the same, and a first, a second and a third planet gear 31 , 33 and 35 , which are in engagement with the motor gear 27 . The gear wheels are each designed as gear wheels. The first, second and third planet gears 31 , 33 and 35 are connected to one another via a connecting part 29 , which has a horizontal element 291 , at one end of which the second planet gear 33 and at the other end of which the third planet gear 35 is rotatably attached. The connecting part 29 also has a central section rotatably attached to the drive shaft of the reversing motor 25 and a vertical element 292 , one end of which is rotatably attached to the drive shaft of the reversing motor 25 and the other end of which the first planet gear 31 is rotatably attached.

Das erste Planetenrad 31 ist ferner derart angeordnet, daß es gemäß der Drehrichtung des Reversiermotors 25 selektiv mit dem Einlaßnockenwellen-Getrieberad 37 oder mit dem Auslaßnockenwellen-Getrieberad 39 in Eingriff gebracht werden kann, während das zweite und das dritte Planetenrad 33 bzw. 35 derart angeordnet sind, daß sie gemäß der Drehrichtung des Reversiermotors 25 selektiv mit dem Einlaß- bzw. Auslaßnockenwellen-Getrieberad 37 bzw. 39 in Eingriff gebracht werden können. Der Reversiermotor 25 ist bevorzugt als Schrittmotor ausgebildet.The first planet gear 31 is further arranged such that it can be selectively engaged with the intake camshaft gear 37 or the exhaust camshaft gear 39 according to the direction of rotation of the reversing motor 25 , while the second and third planet gears 33 and 35 are arranged in such a manner are that they can be selectively engaged with the intake and exhaust camshaft gears 37 and 39 in accordance with the direction of rotation of the reversing motor 25 . The reversing motor 25 is preferably designed as a stepper motor.

Ferner ist ein Elastikelement beispielsweise in Form von zwei Zugfedern 41 vorgesehen, welche mit ihrem einen Ende an einem passenden Abschnitt des Motors (Fahrzeugmotor) befestigt sind und welche mit ihrem anderen Ende an der der jeweiligen Zugfeder zugeordneten Seite des Horizontalelements 291 befestigt sind, so daß verhindert wird, daß die Planetenräder 31, 33 und 35 mit dem Einlaß- bzw. Auslaßnockenwellen-Getrieberad 37 bzw. 39 im Eingriff bleiben, wenn der Reversiermotor 25 nicht betätigt wird. Das heißt, daß die Planetenräder 31, 33 und 35 von den Zugfedern 41 in ihre Ausgangspositionen (Neutralpositionen) zurückgeführt werden, wenn der Reversiermotor 25 nicht betätigt wird.Furthermore, an elastic element is provided, for example in the form of two tension springs 41 , which are attached at one end to a suitable section of the engine (vehicle engine) and which are attached at the other end to the side of the horizontal element 291 associated with the respective tension spring, so that it is prevented that the planet gears 31 , 33 and 35 remain in engagement with the intake and exhaust camshaft gearwheels 37 and 39, respectively, when the reversing motor 25 is not actuated. This means that the planet gears 31 , 33 and 35 are returned by the tension springs 41 to their starting positions (neutral positions) when the reversing motor 25 is not actuated.

Wenn in dem oben beschriebenen System Signale, gemäß denen ein Einstellen der Überschneidung der nicht dargestellten Einlaß- und Auslaßventile erforderlich ist, von dem Drehzahlsensor 1 an die elektronische Steuereinheit 3 ausgegeben werden, dann werden die Elektronikkupplungen 19 und 21 von der elektronischen Steuereinheit 3 derart gesteuert, daß die Elektronikkupplungen 19 bzw. 21 die denselben zugeordneten Kettenräder 15 bzw. 17 von der jeweiligen Einlaß- bzw. Auslaßnockenwelle 11 bzw. 13 abkuppeln. Ferner wird von der elektronischen Steuereinheit 3 der Reversiermotor 25 derart gesteuert, daß von demselben das Motorgetrieberad 27 in den Figuren im Uhrzeigersinn gedreht wird. Daher werden das erste, das zweite und das dritte Planetenrad 31, 33 bzw. 35 im Uhrzeigersinn um das Motorgetrieberad 27 herumbewegt, wodurch das erste Planetenrad 31 mit dem Auslaßnockenwellen-Getrieberad 39 und das zweite Planetenrad 33 mit dem Einlaßnockenwellen-Getrieberad in Eingriff gebracht wird.In the system described above, when signals requiring adjustment of the overlap of the intake and exhaust valves, not shown, are output from the speed sensor 1 to the electronic control unit 3 , the electronic clutches 19 and 21 are controlled by the electronic control unit 3 in this way that the electronic clutches 19 and 21 uncouple the associated sprockets 15 and 17 from the respective intake and exhaust camshafts 11 and 13, respectively. Furthermore, the reversing motor 25 is controlled by the electronic control unit 3 such that the motor gear 27 is rotated clockwise in the figures. Therefore, the first, second, and third planet gears 31 , 33, and 35 are moved clockwise around the motor gear 27 , thereby engaging the first planet gear 31 with the exhaust camshaft gear 39 and the second planet gear 33 with the intake camshaft gear .

In diesem Zustand werden, wenn das Motorgetrieberad 27 weiter im Uhrzeigersinn gedreht wird, das Planetenrad 31 und das Planetenrad 33 gegen den Uhrzeigersinn um deren jeweilige Achse gedreht, so daß daher das Einlaß- und das Auslaßnockenwellen-Getrieberad 37 bzw. 39 im Uhrzeigersinn um einen vorbestimmten Drehbetrag gedreht werden. Dadurch werden die Einlaß- und die Auslaßnockenwelle 11 bzw. 13 im Uhrzeigersinn gedreht und die Überschneidung eingestellt.In this state, when the motor gear 27 is rotated further clockwise, the planet gear 31 and the planet gear 33 are rotated counterclockwise about their respective axes, so that the intake and exhaust camshaft gears 37 and 39 are rotated clockwise by one predetermined rotation amount can be rotated. As a result, the intake and exhaust camshafts 11 and 13 are rotated clockwise and the overlap is adjusted.

Nachdem das Einstellen der Ventilüberschneidung beendet ist, wird der Reversiermotor 25 von der elektronischen Steuereinheit 3 gestoppt, wobei die elektronische Steuereinheit 3 die Kupplungen 19 und 21 derart steuert, daß von diesen die Einlaß- und Auslaßnockenwelle 11 bzw. 13 mit dem jeweils zugeordneten Kettenrad 15 bzw. 17 verbunden werden. Wenn der Reversiermotor 25 gestoppt wird, dann werden die Planetenräder 31, 33 und 35 von den Zugfedern 41 in ihre Ausgangspositionen, d. h. in ihre Neutralpositionen, zurückgeführt, um den Eingriff der Planetenräder 31, 33 und 35 mit dem Einlaß- und Auslaßnockenwellen-Getrieberad 37 bzw. 39 zu lösen.After the adjustment of the valve overlap is completed, the reversing motor 25 is stopped by the electronic control unit 3 , the electronic control unit 3 controlling the clutches 19 and 21 in such a way that the intake and exhaust camshafts 11 and 13 with the respective assigned sprocket 15 of these or 17 are connected. When the reversing motor 25 is stopped, the planet gears 31 , 33 and 35 are returned by the tension springs 41 to their initial positions, ie to their neutral positions, in order to engage the planet gears 31 , 33 and 35 with the intake and exhaust camshaft gear 37 or 39 to solve.

Wenn von dem Drehzahlsensor 1 Signale, gemäß denen ein Zurückstellen der eingestellten Überschneidung in die Ausgangsstellung erforderlich ist, zu der elektronischen Steuereinheit 3 ausgegeben werden, dann werden die Elektronikkupplungen 19 und 21 von der elektronischen Steuereinheit 3 derart gesteuert, daß die Elektronikkupplungen 19 bzw. 21 die ihnen zugeordneten Kettenräder 15 bzw. 17 von der jeweiligen Einlaß- bzw. Auslaßnockenwelle 11 bzw. 13 abkuppeln. Von der elektronischen Steuereinheit 3 wird ferner der Reversiermotor 25 derart gesteuert, daß von demselben das Motorgetrieberad 27 in den Figuren gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird. Daher werden das erste, das zweite und das dritte Planetenrad 31, 33 und 35 gegen den Uhrzeigersinn um das Motorgetrieberad 27 gedreht, wodurch das erste Planetenrad 31 mit dem Einlaßnockenwellen-Getrieberad 37 und das dritte Planetenrad 35 mit dem Auslaßnockenwellen-Getrieberad 39 in Eingriff gebracht wird.If the speed sensor 1 outputs signals to the electronic control unit 3 according to which the set overlap must be reset to the initial position, then the electronic clutches 19 and 21 are controlled by the electronic control unit 3 in such a way that the electronic clutches 19 and 21 uncouple the associated sprockets 15 and 17 from the respective intake and exhaust camshafts 11 and 13, respectively. The reversing motor 25 is also controlled by the electronic control unit 3 in such a way that the motor gear 27 is rotated counterclockwise in the figures. Therefore, the first, second, and third planet gears 31 , 33, and 35 are rotated counterclockwise around the motor gear 27 , thereby engaging the first planet gear 31 with the intake camshaft gear 37 and the third planet gear 35 with the exhaust camshaft gear 39 becomes.

In diesem Zustand werden, wenn das Motorgetrieberad 27 weiter gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, die Planetenräder 31 und 35 um ihre Achsen im Uhrzeigersinn gedreht, so daß daher das Einlaß- und das Auslaßnockenwellen-Getrieberad 37 bzw. 39 um einen vorbestimmten Drehbetrag gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden. Dadurch werden die Einlaß- und die Auslaßnockenwelle 11 bzw. 13 gegen den Uhrzeigersinn gedreht, wodurch die Überschneidung in die Ausgangsstellung zurückgeführt wird.In this state, when the motor gear 27 is further rotated counterclockwise, the planet gears 31 and 35 are rotated clockwise about their axes, so that therefore the intake and exhaust camshaft gears 37 and 39 are rotated counterclockwise by a predetermined amount to be turned around. As a result, the intake and exhaust camshafts 11 and 13 are rotated counterclockwise, whereby the overlap is returned to the initial position.

Nach Beendigung des Zurückstellens der Überschneidung wird der Reversiermotor 25 von der elektronischen Steuereinheit 3 gestoppt. Zur gleichen Zeit werden die Kupplungen 19 und 21 von der elektronischen Steuereinheit 3 derart gesteuert, daß von den Kupplungen 19 und 21 die Einlaß- und die Auslaßnockenwelle 11 bzw. 13 mit den denselben zugeordneten Kettenrädern 15 bzw. 17 verbunden werden. Wenn der Reversiermotor 25 gestoppt wird, dann werden die Planetenräder 31, 33 und 35 von den Zugfedern 41 in ihre Ausgangspositionen, d. h. in ihre Neutralpositionen, zurückgeführt und damit von ihrem Eingriff mit dem Einlaß- bzw. Auslaßnockenwellen-Getrieberad 37 bzw. 39 gelöst.When the overlap is reset, the reversing motor 25 is stopped by the electronic control unit 3 . At the same time, the clutches 19 and 21 are controlled by the electronic control unit 3 such that the clutches 19 and 21 connect the intake and exhaust camshafts 11 and 13 to the sprockets 15 and 17 associated therewith. When the reversing motor 25 is stopped, the planet gears 31 , 33 and 35 are returned by the tension springs 41 to their starting positions, ie to their neutral positions, and thus released from their engagement with the intake and exhaust camshaft gearwheels 37 and 39 , respectively.

Die oben beschriebene Ausführungsform stellt ein Beispiel für die Verwendung der Erfindung für einen Motor mit zwei obenliegenden Nockenwellen dar.The embodiment described above is an example of the use of the invention for an engine with two overhead camshafts.

Fig. 4 und 5 zeigen eine erfindungsgemäße Ausführungsform, wenn die Erfindung für eine einzelne, obenliegende Nockenwelle verwendet wird. FIGS. 4 and 5 show an embodiment according to the invention when the invention is used for a single overhead camshaft.

Wie aus diesen Figuren ersichtlich ist, ist eine einzelne Nockenwelle 12 vorgesehen. Eine Elektronikkupplung 20 ist zwischen einem an einem proximalen Ende der Nockenwelle 12 angeordneten Kettenrad 16 und der einzelnen Nockenwelle 12 an derselben angeordnet. An dem distalen Ende der Nockenwelle 12 ist ein Nockenwellengetrieberad 38 angebracht. Eine Nockenwellen-Einstellvorrichtung 10 ist derart angeordnet, daß sie selektiv mit dem Nockenwellengetrieberad 38 zusammenwirken kann.As can be seen from these figures, a single camshaft 12 is provided. An electronic clutch 20 is arranged between a sprocket 16 arranged at a proximal end of the camshaft 12 and the individual camshaft 12 on the same. A camshaft gear 38 is attached to the distal end of the camshaft 12 . A camshaft adjuster 10 is arranged so that it can selectively cooperate with the camshaft gear 38 .

Die Nockenwellen-Einstellvorrichtung 10 weist einen Reversiermotor 24, ein mit einer Antriebswelle des Reversiermotors 24 verbundenes und von demselben angetriebenes Motorgetrieberad 26 und ein erstes und ein zweites, mit dem Motorgetrieberad 26 im Eingriff stehendes Planetenrad 32 bzw. 34 auf. Das erste und das zweite Planetenrad 32 bzw. 34 sind über ein Verbindungsteil 28 miteinander verbunden, welches ein erstes und ein zweites Element 281 bzw. 282 aufweist, welche in einem vorbestimmten Winkel zueinander angeordnet und drehbar an der Antriebswelle des Reversiermotors 24 angebracht sind. Das eine Planetenrad 32 ist an einem freien Ende des ersten Elements 281 angebracht, und das andere Planetenrad 34 ist an einem freien Ende des zweiten Elements 282 angebracht.The camshaft adjusting device 10 has a reversing motor 24 , a motor gear 26 connected to a drive shaft of the reversing motor 24 and driven by the same, and a first and a second planet gear 32 and 34, respectively, which mesh with the motor gear 26 . The first and second planet gears 32 and 34 are connected to one another via a connecting part 28 , which has a first and a second element 281 and 282 , which are arranged at a predetermined angle to one another and are rotatably attached to the drive shaft of the reversing motor 24 . One planet gear 32 is attached to a free end of the first member 281 , and the other planet gear 34 is attached to a free end of the second member 282 .

Damit sind das erste und das zweite Planetenrad 32 bzw. 34 jeweils derart angeordnet, daß sie gemäß der Drehrichtung des Reversiermotors 24 selektiv mit dem Nockenwellengetrieberad 38 in Eingriff gebracht werden können.Thus, the first and second planet gears 32 and 34 are each arranged such that they can be selectively engaged with the camshaft gear 38 according to the direction of rotation of the reversing motor 24 .

Ferner ist ein Elastikelement vorgesehen. Dieses kann beispielsweise von Zugfedern 40 gebildet werden, welche mit ihrem einen Ende an einem passenden Abschnitt des Motors und mit ihrem anderen Ende an dem der jeweiligen Zugfeder 40 zugeordneten ersten bzw. zweiten Element 281 bzw. 282 befestigt sind, um das erste und das zweite Planetenrad 32 bzw. 34 daran zu hindern, in das Nockenwellengetrieberad 38 einzugreifen, wenn der Reversiermotor 24 nicht betätigt wird. Das heißt, daß die Planetenräder 32 und 34 von den Zugfedern 40 in ihre Ausgangspositionen (Neutralpositionen) zurückgeführt werden, wenn der Reversiermotor 24 nicht betätigt wird.An elastic element is also provided. This can be formed, for example, by tension springs 40 which are attached at one end to a matching section of the motor and at their other end to the first and second elements 281 and 282 associated with the respective tension spring 40 , around the first and the second To prevent planetary gear 32 and 34 from engaging in the camshaft gear 38 when the reversing motor 24 is not actuated. This means that the planet gears 32 and 34 are returned to their starting positions (neutral positions) by the tension springs 40 when the reversing motor 24 is not actuated.

Bei dieser Ausführungsform werden die Elektronikkupplung 20 und die Einstellvorrichtung 10 ebenfalls von der elektronischen Steuereinheit 3 gesteuert.In this embodiment, the electronic clutch 20 and the adjusting device 10 are also controlled by the electronic control unit 3 .

Wenn Signale, gemäß denen ein Einstellen der Überschneidung der nicht gezeigten Einlaß- und Auslaßventile erforderlich ist, von dem Drehzahlsensor 1 an die elektronische Steuereinheit 3 ausgegeben werden, dann wird die Elektronikkupplung 20 von der elektronischen Steuereinheit 3 derart gesteuert, daß von der Elektronikkupplung die über dieselbe verlaufende Verbindung zwischen dem Kettenrad 16 und der Nockenwelle 12 gelöst wird. Ferner wird von der elektronischen Steuereinheit 3 der Reversiermotor 24 derart gesteuert, daß von demselben das Motorgetrieberad 26 in den Figuren im Uhrzeigersinn gedreht wird. Daher werden das erste und das zweite Planetenrad 32 und 34 im Uhrzeigersinn um das Motorgetrieberad 26 gedreht, wodurch das erste Planetenrad 32 mit dem Nockenwellengetrieberad 38 in Eingriff gebracht wird.If signals, according to which an adjustment of the overlap of the intake and exhaust valves, not shown, are output by the speed sensor 1 to the electronic control unit 3 , then the electronic clutch 20 is controlled by the electronic control unit 3 in such a way that the electronic clutch 3 the same running connection between the sprocket 16 and the camshaft 12 is released. Furthermore, the reversing motor 24 is controlled by the electronic control unit 3 in such a way that the motor gear 26 is rotated clockwise in the figures. Therefore, the first and second planet gears 32 and 34 are rotated clockwise around the engine gear 26 , thereby engaging the first planet gear 32 with the camshaft gear 38 .

In diesem Zustand wird, wenn das Motorgetrieberad 26 weiter im Uhrzeigersinn gedreht wird, das Planetenrad 32 um dessen Achse gegen den Uhrzeigersinn gedreht und daher das Nockenwellengetrieberad 38 im Uhrzeigersinn um einen vorbestimmten Drehbetrag gedreht. Dadurch wird die Nockenwelle 12 im Uhrzeigersinn gedreht und die Überschneidung eingestellt.In this state, when the motor gear 26 is rotated further clockwise, the planet gear 32 is rotated counterclockwise about its axis, and therefore the camshaft gear 38 is rotated clockwise by a predetermined amount of rotation. This rotates the camshaft 12 clockwise and sets the overlap.

Nachdem das Einstellen der Überschneidung beendet ist, wird der Reversiermotor 24 von der elektronischen Steuereinheit 3 angehalten. Ferner wird über die elektronische Steuereinheit 3 die Elektronikkupplung 20 derart gesteuert, daß von derselben die Nockenwelle 12 mit dem Kettenrad 16 verbunden wird. Wenn der Reversiermotor 24 gestoppt wird, dann werden die Planetenräder 32 und 34 von den Zugfedern 40 in ihre Ausgangspositionen, d. h. in ihre Neutralpositionen, zurückgeführt und damit der Eingriff des jeweiligen Planetenrads 32 bzw. 34 mit dem Nockenwellengetrieberad 38 gelöst.After the adjustment of the overlap has ended, the reversing motor 24 is stopped by the electronic control unit 3 . Furthermore, the electronic clutch 20 is controlled via the electronic control unit 3 in such a way that the camshaft 12 is connected to the chain wheel 16 by the same. When the reversing motor 24 is stopped, the planet gears 32 and 34 are returned by the tension springs 40 to their starting positions, ie to their neutral positions, and thus the engagement of the respective planet gears 32 and 34 with the camshaft gear 38 is released .

Wenn anschließend Signale, gemäß denen ein Zurückstellen der eingestellten Überschneidung in den Ausgangszustand erforderlich ist, von dem Drehzahlsensor 1 an die elektronische Steuereinheit 3 ausgegeben werden, dann wird die Elektronikkupplung 20 von der elektronischen Steuereinheit 3 derart gesteuert, daß die Elektronikkupplung 20 das Kettenrad 16 von der Nockenwelle 12 abkuppelt. Von der elektronischen Steuereinheit 3 wird ferner der Reversiermotor 24 derart gesteuert, daß von demselben das Motorgetrieberad 26 in den Figuren gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird. Daher werden das erste und das zweite Planetenrad 32 bzw. 34 gegen den Uhrzeigersinn um das Motorgetrieberad 26 gedreht, wodurch das zweite Planetenrad 34 mit dem Nockenwellengetrieberad 38 in Eingriff gebracht wird.If subsequently signals, according to which a return of the set overlap to the initial state is required, are output by the speed sensor 1 to the electronic control unit 3 , then the electronic clutch 20 is controlled by the electronic control unit 3 such that the electronic clutch 20 controls the sprocket 16 of uncouples the camshaft 12 . The reversing motor 24 is also controlled by the electronic control unit 3 in such a way that the motor gear 26 is rotated counterclockwise in the figures. Therefore, the first and second planet gears 32 and 34 are rotated counterclockwise around the motor gear 26 , whereby the second planet gear 34 is brought into engagement with the camshaft gear 38 .

In diesem Zustand wird, wenn das Motorgetrieberad 26 weiter gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, das zweite Planetenrad 34 um dessen Achse im Uhrzeigersinn gedreht und damit das Nockenwellengetrieberad 38 um einen vorbestimmten Drehbetrag gegen den Uhrzeigersinn gedreht, wodurch die Nockenwelle 12 gegen Uhrzeigersinn gedreht und die Überschneidung in den Ausgangszustand zurückgestellt wird.In this state, when the motor gear 26 is further rotated counterclockwise, the second planet gear 34 is rotated clockwise about the axis thereof, and thus the camshaft gear 38 is rotated counterclockwise by a predetermined amount of rotation, whereby the camshaft 12 is rotated counterclockwise and the overlap is reset to the initial state.

Nachdem das Zurückstellen der Überschneidung durchgeführt ist, wird der Reversiermotor 24 von der elektronischen Steuereinheit 3 gestoppt. Gleichzeitig wird von der elektronischen Steuereinheit die Kupplung 20 derart gesteuert, daß von derselben die Nockenwelle 12 mit dem Kettenrad 16 verbunden wird. Wenn der Reversiermotor 24 gestoppt wird, dann werden die Planetenräder 32 und 34 von den Zugfedern 40 in ihre Ausgangspositionen, d. h. Neutralpositionen, zurückgeführt und damit von dem Eingriff mit dem Nockenwellengetrieberad 38 gelöst.After the overlap has been reset, the reversing motor 24 is stopped by the electronic control unit 3 . At the same time, the clutch 20 is controlled by the electronic control unit such that the camshaft 12 is connected to the chain wheel 16 by the same. When the reversing motor 24 is stopped, the planet gears 32 and 34 are returned by the tension springs 40 to their starting positions, ie neutral positions, and are thus released from engagement with the camshaft gear 38 .

Claims (8)

1. Ventilüberschneidungs-Einstellsystem eines Motors für ein Fahrzeug, wobei der Motor eine Nockenwelle (12) mit einem mit derselben verbundenen Kettenrad (16) aufweist, mit
einer Kupplungsvorrichtung, über welche die Nockenwelle (12) selektiv von dem Kettenrad (16) abkuppelbar ist,
einer Nockenwellen-Einstellvorrichtung (10), von der eine Position der Nockenwelle (12) einstellbar ist, wenn die Nockenwelle (12) über die Kupplungsvorrichtung von dem Kettenrad (16) abgekuppelt ist, und
einer elektronischen Steuereinheit (3), von welcher die Kupplungsvorrichtung und die Nockenwellen-Einstellvorrichtung (10) gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit steuerbar sind.1. Valve overlap adjustment system of an engine for a vehicle, the engine having a camshaft ( 12 ) with a sprocket ( 16 ) connected thereto, with
a coupling device, via which the camshaft ( 12 ) can be selectively uncoupled from the chain wheel ( 16 ),
a camshaft adjusting device ( 10 ), from which a position of the camshaft ( 12 ) can be set when the camshaft ( 12 ) is uncoupled from the chain wheel ( 16 ) via the coupling device, and
an electronic control unit ( 3 ), of which the clutch device and the camshaft adjusting device ( 10 ) can be controlled in accordance with the vehicle speed. 2. Ventilüberschneidungs-Einstellsystem nach Anspruch 1, wobei die Kupplungsvorrichtung eine Elektronikkupplung (20) aufweist.2. Valve overlap adjustment system according to claim 1, wherein the coupling device comprises an electronic clutch ( 20 ). 3. Ventilüberschneidungs-Einstellsystem nach Anspruch 1, wobei die Nockenwellen-Einstellvorrichtung (10)
einen von der elektronischen Steuereinheit (3) steuerbaren Reversiermotor (24) mit einer Antriebswelle,
ein mit der Antriebswelle verbundenes Motorgetrieberad (26)
ein an der Nockenwelle (12) angebrachtes Nockenwellengetrieberad (38) und
wenigstens zwei mit dem Motorgetrieberad (26) im Eingriff stehende Planetenräder (32, 34) aufweist, welche gemäß der Drehrichtung des Reversiermotors (26) für ein Drehen der von dem Kettenrad (16) abgekuppelten Nockenwelle (12) und damit für ein Einstellen der Ventilüberschneidung mit dem Nockenwellengetrieberad (26) selektiv in Eingriff bringbar sind.3. The valve overlap adjustment system according to claim 1, wherein the camshaft adjustment device ( 10 )
a reversing motor ( 24 ) which can be controlled by the electronic control unit ( 3 ) and has a drive shaft,
a motor gear wheel ( 26 ) connected to the drive shaft
a camshaft gear ( 38 ) attached to the camshaft ( 12 ) and
Has at least two planet gears ( 32 , 34 ) which are in engagement with the motor gear ( 26 ) and which, in accordance with the direction of rotation of the reversing motor ( 26 ), rotate the camshaft ( 12 ) uncoupled from the chain wheel ( 16 ) and thus adjust the valve overlap are selectively engageable with the camshaft gear ( 26 ). 4. Ventilüberschneidungs-Einstellsystem nach Anspruch 3, wobei die Nockenwellen-Einstellvorrichtung (10) ferner ein Elastikelement aufweist, von dem die Planetenräder (32, 34) in Ausgangspositionen zurückführbar sind, wenn der Reversiermotor (24) nicht betätigt wird.4. Valve overlap adjustment system according to claim 3, wherein the camshaft adjusting device ( 10 ) further comprises an elastic element, from which the planet gears ( 32 , 34 ) can be returned to starting positions when the reversing motor ( 24 ) is not actuated. 5. Ventilüberschneidungs-Einstellsystem eines mit zwei obenliegenden Nockenwellen ausgestatteten Motors für ein Fahrzeug, wobei der Motor eine Einlaß- und eine Auslaßnockenwelle (11 bzw. 13) mit einem mit der jeweils zugeordneten Nockenwelle (11 bzw. 13) verbundenen Einlaß- bzw. Auslaßnockenwellen-Kettenrad (15 bzw. 17) aufweist, mit
einer Kupplungsvorrichtung, von der die Einlaß- und die Auslaßnockenwelle (11 bzw. 13) von dem jeweils zugeordneten Kettenrad (15 bzw. 17) selektiv abkuppelbar ist,
einer Nockenwellen-Einstellvorrichtung (9), von der die Position der Einlaß- und der Auslaßnockenwelle (11 bzw. 13) einstellbar ist, wenn die Einlaß- und die Auslaßnockenwelle (11 bzw. 13) von dem jeweils zugeordneten Einlaß- bzw. Auslaßnockenwellen-Kettenrad (15 bzw. 17) abgekuppelt sind, und
einer elektronischen Steuereinheit (3), von der die Kupplungsvorrichtung und die Nockenwellen-Einstellvorrichtung (9) gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit steuerbar sind.5. valve overlap setting system of a vehicle equipped with two overhead camshafts engine for a vehicle, wherein the engine has an intake and an exhaust camshaft (11 or 13) with a respectively associated with the camshaft associated intake and exhaust camshafts (11 and 13) -Chain wheel ( 15 or 17 ) with
a coupling device, from which the intake and exhaust camshafts ( 11 and 13 ) can be selectively uncoupled from the respectively assigned chain wheel ( 15 and 17 ),
a camshaft adjusting device ( 9 ), from which the position of the intake and exhaust camshafts ( 11 and 13 ) can be adjusted when the intake and exhaust camshafts ( 11 and 13 ) are separated from the associated intake and exhaust camshafts. Sprocket ( 15 or 17 ) are uncoupled, and
an electronic control unit ( 3 ), of which the clutch device and the camshaft adjusting device ( 9 ) can be controlled according to the vehicle speed. 6. Ventilüberschneidungs-Einstellsystem nach Anspruch 5, wobei die Kupplungsvorrichtung eine Einlaß- und eine Auslaßnockenwellen-Elektronikkupplung (19 bzw. 20) aufweist, welche der jeweiligen Einlaß- bzw. Auslaßnockenwelle (11 bzw. 13) zugeordnet sind.6. Valve overlap adjustment system according to claim 5, wherein the coupling device has an inlet and an exhaust camshaft electronic clutch ( 19 and 20 ) which are assigned to the respective intake and exhaust camshafts ( 11 and 13 ). 7. Ventilüberschneidungs-Einstellsystem nach Anspruch 5, wobei die Nockenwellen-Einstellvorrichtung (9)
einen von der elektronischen Steuereinheit (3) steuerbaren Reversiermotor (25) mit einer Antriebswelle,
ein mit der Antriebswelle verbundenes Motorgetrieberad (27),
ein Einlaß- und ein Auslaßnockenwellen-Getrieberad (37 bzw. 39), welche an der jeweils zugeordneten Einlaß- bzw. Auslaßnockenwelle (11 bzw. 13) angebracht sind, und
ein erstes, ein zweites und ein drittes Planetenrad (31, 33 bzw. 35) aufweist, welche mit dem Motorgetrieberad (27) im Eingriff stehen und welche gemäß der Drehrichtung des Reversiermotors (25) für ein Drehen der über die Kupplungsvorrichtung von dem jeweils zugeordneten Kettenrad (15 bzw. 17) abgekuppelten Einlaß- bzw. Auslaßnockenwelle (11 bzw. 13) und damit für ein Einstellen der Ventilüberschneidung selektiv mit dem Einlaß- und dem Auslaßnockenwellen-Getrieberad (37 bzw. 39) in Eingriff bringbar sind.7. The valve overlap adjustment system according to claim 5, wherein the camshaft adjustment device ( 9 )
a reversing motor ( 25 ) which can be controlled by the electronic control unit ( 3 ) and has a drive shaft,
a motor gear wheel ( 27 ) connected to the drive shaft,
an intake and an exhaust camshaft gear ( 37 and 39 ) which are attached to the associated intake and exhaust camshafts ( 11 and 13 ), respectively
a first, a second and a third planet gear ( 31 , 33 and 35 ), which are in engagement with the motor gear ( 27 ) and which according to the direction of rotation of the reversing motor ( 25 ) for rotating the associated via the coupling device Sprocket ( 15 and 17 ) uncoupled intake and exhaust camshafts ( 11 and 13 ) and thus selectively engageable with the intake and exhaust camshaft gear ( 37 and 39 ) for adjusting the valve overlap. 8. Ventilüberschneidungs-Einstellsystem nach Anspruch 7, wobei die Nockenwellen-Einstellvorrichtung (9) ferner ein Elastikelement aufweist, von dem die Planetenräder (31, 33, 35) in Ausgangspositionen zurückführbar sind, wenn der Reversiermotor (25) nicht betätigt wird.8. valve overlap adjusting system according to claim 7, wherein the camshaft adjusting device ( 9 ) further comprises an elastic element from which the planet gears ( 31 , 33 , 35 ) can be returned to starting positions when the reversing motor ( 25 ) is not actuated.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU700821B2 (en) * 1996-09-02 1999-01-14 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Valve operating system in internal combustion engine
AT409030B (en) * 2000-03-09 2002-05-27 Tcg Unitech Ag DEVICE FOR ADJUSTING A CAMSHAFT

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