DE202007006206U1 - Engine e.g. internal combustion engine, valve controlling device for motor vehicle, has bearing with receiving unit acting together with impulse unit, where impulse unit is attached with receiving unit to detect angle of shaft - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Ventilsteuereinrichtungen von Verbrennungsmotoren für Kraftfahrzeuge.The The invention relates to the field of valve control devices of Internal combustion engines for motor vehicles.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Motorventilsteuereinrichtung mit einer Nockenwelle und einem Wälzlager, das dazu eingerichtet ist, die Winkelstellung der Welle zu erfassen, um unterschiedliche Einrichtungen des Motors genau steuern zu können.Especially The invention relates to an engine valve control device with a Camshaft and a rolling bearing, which is adapted to detect the angular position of the shaft, to be able to precisely control different devices of the engine.
Im Allgemeinen gehören zu einem Verbrennungsmotor wenigstens ein Zylinder und ein Zylinderkopf, der eine Hitzeseite aufweist, die den Zylinder abdichtet und eine Verbrennungskammer begrenzt. Der Motor kann beispielsweise drei, vier, sechs oder acht Zylinder aufweisen, die in Reihe, V-förmig oder als Boxermotor angeordnet sind.in the Generally belong for an internal combustion engine at least one cylinder and a cylinder head, having a heat side that seals the cylinder and a Limited combustion chamber. For example, the engine can take three, have four, six or eight cylinders in series, V-shaped or are arranged as a boxer engine.
Kolben, die in jedem der Zylinder angeordnet sind, lassen sich in Längsrichtung bewegen und sind jeweils über eine Pleuelstange mit einer Kurbelwelle verbunden ist. Die auf Pleuelstangen und Kurbelwelle basierende Anordnung ermöglicht die Umwandlung der Hin- und Herbewegung der Kolben in eine Drehbewegung.Piston, which are arranged in each of the cylinders can be longitudinally move and are each about a connecting rod is connected to a crankshaft. The on connecting rods and crankshaft-based arrangement allows the conversion of the and moving the pistons in a rotary motion.
Um den Eintritt oder Austritt von Gas in das Innere bzw. aus dem Inneren der Brennkammern zu ermöglichen, enthält der Motor ferner Ventile, deren Öffnen und Schließen unmittelbar oder mittelbar über Stößel durch die Rotation der Nockenwelle gesteuert werden. Die Nockenwelle wird über einen Zahnriemen, eine Kette oder auch eine Kaskade von Zahnrädern durch die Kurbelwelle angetrieben.Around the entry or exit of gas into the interior or from the interior to allow the combustion chambers contains the engine also valves, their opening and closing directly or indirectly via ram through the rotation of the camshaft be controlled. The camshaft is over a Timing belt, a chain or even a cascade of gears through the crankshaft is driven.
Um die Nockenwelle in dem Motorblock zu lagern, sind bei den freien Enden der Welle zwei Wälzlager angeordnet.Around To store the camshaft in the engine block are at the free Ends of the shaft two rolling bearings arranged.
Im Allgemeinen enthält ein Motor außerdem eine Einrichtung zum Erfassen der Stellung der Nockenwelle, um unterschiedliche Einrichtungen des Motors, beispielsweise die Zündung oder auch die Einspritzung präzise zu steuern.in the General contains an engine as well Device for detecting the position of the camshaft to different Means of the engine, such as the ignition or the injection precise to control.
Eine derartige Sensoreinrichtung kann mit einer an einem freien Ende der Welle befestigten Anpassungsbüchse/Hülse/Manschette, auf der durchbrochene radiale Rippen angeordnet sind, die Impulsgeberelemente bilden, und mit einem Aufnehmerelement versehen sein, das mit den Impulsgeberelementen zusammenwirkt, um die Anzahl der durch die Nockenwelle durchgeführten Umdrehungen zu erfassen.A Such sensor means may be connected to one at a free end Adjusting bushing attached to the shaft / sleeve / sleeve, on the openwork radial ribs are arranged which form pulser elements, and be provided with a pickup element connected to the pulser elements interacts with the number of revolutions performed by the camshaft capture.
Hinsichtlich weiterer Einzelheiten über den Grundaufbau einer derartigen Sensoreinrichtung, wird beispielsweise auf die FR-A-2 622 925 und FR-A-2 622 926 verwiesen.Regarding more details about the basic structure of such a sensor device, for example to FR-A-2 622 925 and FR-A-2 622 926.
Diese Lösung bringt einen gravierenden Nachteil mit sich, insofern als diese Einrichtung an ein freies Ende der Welle angefügt ist, was den axialen Raumbedarf wesentlich erhöht und die Montage zusätzlicher Elemente an der Nockenwelle erfordert.These solution brings with it a serious disadvantage, insofar as these Device attached to a free end of the shaft, giving the axial space requirement significantly increased and the mounting additional Elements on the camshaft required.
Auf einem anderen technischen Gebiet beschreibt die US 2003/0173844 ein für eine Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors bestimmtes Wälzlager mit einem Innenring, einem Außenring, einem zwischen den Ringen angeordneten Kranz aus Wälzkörpern und einem elektrischen Signalgeber, der in radialer Richtung zwischen den Ringen und in axialer Richtung neben dem Kranz aus Wälzkörpern angeordnet ist.On another technical field describes the US 2003/0173844 one for a crankshaft of an internal combustion engine specific bearings an inner ring, an outer ring, an arranged between the rings wreath of rolling elements and an electric signal transmitter, in the radial direction between the rings and arranged in the axial direction next to the ring of rolling elements is.
Zu dem elektrischen Signalgeber gehören ein Anker, der an dem Innenring angefügt und als Ring ausgebildet ist, der eine regelmäßige Wechselfolge von magnetischen Polen aufweist, sowie ein Stator, der auf dem Außenring angeordnet und der gegenüber dem Anker in radialer Richtung gegenüberliegend angebracht ist. Der Stator enthält eine elektrische Spule, so dass während der Drehung des Innenrings ein elektrischer Strom erzeugt wird.To include the electrical signal transmitter Anchor attached to the inner ring and formed as a ring is that a regular alternation of magnetic poles, as well as a stator mounted on the outer ring arranged and opposite the armature is mounted opposite in the radial direction. The stator contains an electric coil, so that during rotation of the inner ring an electric current is generated.
Anhand des Wertes des auf diese Weise erhaltenen elektrischen Stroms ist es möglich die durch die Anzahl von Umdrehungen der Kurbelwelle zu erfassen.Based the value of the electric current thus obtained is it possible to detect the number of revolutions of the crankshaft.
Diese Anordnung weist den Nachteil auf, dass Außen- und Innenringe konstruiert werden müssen, die speziell an die Abmessungen des elektrischen Signalerzeugers angepasst sind. In der Praxis setzt dies die Konstruktion von Ringen voraus, die eine verhältnismäßig große axiale Abmessung aufweisen.These Arrangement has the disadvantage that outer and inner rings must be constructed, the specially adapted to the dimensions of the electrical signal generator are. In practice, this requires the construction of rings, the one relatively large axial Have dimension.
Darüber hinaus gestattet es ein solcher elektrischer Signalerzeuger nicht, die Winkelstellung der Kurbelwelle exakt zu bestimmen, an der er angebracht ist. In der Praxis eignet sich dieser einzig zum Zählen der Anzahl der durchgeführten Umdrehungen.Furthermore does not allow such an electrical signal generator, the Angle position of the crankshaft to determine exactly where he attached is. In practice, this is only for counting the Number of performed Revolutions.
Unter den gegebenen Umständen ist es ohne Weiteres ersichtlich, dass der Einsatz eines derartigen Wälzlagers auf einer Nockenwelle sich nicht für eine genaue und feinfühlige Steuerung der in Abhängigkeit von der Winkelstellung der Welle gesteuerten Einrichtungen des Motors eignet.Under the given circumstances It is readily apparent that the use of such roller bearing on a camshaft is not for accurate and sensitive control in dependence controlled by the angular position of the shaft devices of the engine suitable.
Die vorliegende Erfindung bezweckt daher, diese Nachteile zu beseitigen.The The present invention therefore aims to overcome these disadvantages.
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung daher eine Ventilsteuereinrichtung eines Verbrennungsmotors, der eine Nockenwelle und wenigstens ein Wälzlager enthält, das an einem der Enden der Nockenwelle angebracht ist. Das Wälzlager ist mit wenigstens einem Aufnehmerelement versehen, das mit einem Impulserzeugerelement zusammenwirkt, das mit einem Spalt gegenüber dem Aufnehmerelement angebracht ist, um die Winkelstellung der Nockenwelle zu erfassen.According to a first aspect, the invention relates to Therefore, a valve control device of an internal combustion engine, which includes a camshaft and at least one rolling bearing, which is attached to one of the ends of the camshaft. The rolling bearing is provided with at least one pickup element which cooperates with a pulse generating element which is mounted with a gap opposite the pickup element to detect the angular position of the camshaft.
Eine derartige Einrichtung weist den Vorteil auf, dass sie mit einer einzigen Einheit die mechanische Funktion eines die Nockenwelle tragenden Wälzlagers und eine Funktion des Erfassens der momentanen Winkelstellung der Nockenwelle erfüllt. Auf diese Weise lässt sich außerdem eine genaue Steuerung der Zündung oder auch der Einspritzung durchführen.A Such device has the advantage that it with a single unit the mechanical function of the camshaft bearing bearing and a function of detecting the current angular position of Camshaft fulfilled. On that way yourself as well a precise control of the ignition or also the injection.
Dank einer reduzierten Teileanzahl ermöglicht die Ver wendung eines mit einer Messeinrichtung ausgestatteten Wälzlagers auf der Nockenwelle darüber hinaus, den Zusammenbau des Motors beträchtlich zu vereinfachen. Weiter steht auf diese Weise eine Einrichtung zur Verfügung, die einen geringen axialen Raumbedarf aufweist.thanks a reduced number of parts allows the use of a equipped with a measuring device rolling bearing on the camshaft about that addition, to simplify the assembly of the engine considerably. Further stands in this way a device available that has a low axial Has space requirements.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Impulserzeugerelement an einem Innenring des Wälzlagers angebracht. In einer Abwandlung kommt auch in Betracht, das Impulserzeugerelement an der Nockenwelle anzuordnen.In a preferred embodiment the pulse generator element on an inner ring of the rolling bearing appropriate. In a modification also comes into consideration, the pulse generator element to arrange the camshaft.
Das Impulserzeugerelement kann gegenüber einer Stirnseite des Innenrings axial vorspringen.The Pulse generator element can oppose axially projecting an end face of the inner ring.
Vorzugsweise ist das Aufnehmerelement an einem Außenring des Wälzlagers auf der Höhe einer in dem zylindrischen Innenraum des Außenrings ausgebildeten Nut angebracht.Preferably is the pickup element on an outer ring of the bearing at the height a groove formed in the cylindrical interior of the outer ring appropriate.
Das Impulserzeugerelement kann in Bezug auf eine Stirnseite des Außenrings axial vorspringen.The Pulse generator element can with respect to an end face of the outer ring to project axially.
Bei einem Ausführungsbeispiel sind das Aufnehmerelement und/oder das Impulserzeugerelement von einer optischen Bauart. In einer Abwandlung kommt auch in Betracht, ein magnetisches Impulserzeugerelement und/oder Aufnehmerelement vorzusehen.at an embodiment are the pickup element and / or the pulse generator element of an optical design. In a modification is also considered to provide a magnetic pulse generator element and / or pickup element.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel enthält die Einrichtung ferner wenigstens ein mit zwei halbzylindrischen Ringen ausgebildetes Zwischenlager.According to one embodiment contains the Device further at least one with two semi-cylindrical rings trained intermediate storage.
Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ferner einen Verbrennungsmotor für Kraftfahrzeuge, zu dem ge hören: wenigstens ein Zylinder, ein Zylinderkopf mit einer Hitzeseite, die den Zylinder abdichtet und einen Brennraum eingrenzt, wenigstens zwei Öffnungen, die Sitze für Gaseinlass- und Gasauslassventile bilden, und eine Ventilsteuereinrichtung, wie sie im Vorausgehenden definiert ist.According to one second aspect, the invention further relates to an internal combustion engine for motor vehicles, listen to this: at least one cylinder, a cylinder head with a heat side, which seals the cylinder and confines a combustion chamber, at least two openings, the seats for Gas inlet and gas outlet valves form, and a valve control device, as defined above.
Die Erfindung betrifft schließlich ein Verfahren zum Erfassen der Winkelstellung einer Ventilsteuereinrichtung eines Verbrennungsmotors, wobei zu der Einrichtung eine Nockenwelle und wenigstens ein an einem der Enden der Nockenwelle angebrachtes Wälzlager gehören, in dem durch Zusammenwirken eines Aufnehmerelements und eines Impulserzeugerelements, das zumindest teilweise im Inneren des Wälzlagers angebracht ist, die Winkelstellung der Nockenwelle erfasst wird.The Invention finally relates a method for detecting the angular position of a valve control device an internal combustion engine, wherein to the device a camshaft and at least one attached to one of the ends of the camshaft roller bearing belong, in which by cooperation of a pickup element and a pulse generator element, which is at least partially mounted inside the rolling bearing, the Angular position of the camshaft is detected.
Die vorliegende Erfindung wird verständlicher nach dem Lesen der detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das keineswegs als beschränkend zu bewerten ist und anhand der beigefügten Zeichnung veranschaulicht ist, die schematisch eine Schnittansicht des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Nockenwelle darstellt.The The present invention will be understood after reading the detailed description of an embodiment, that by no means as limiting and illustrated by the attached drawing is schematically a sectional view of the structure of a camshaft according to the invention represents.
Die
Figur zeigt eine Einrichtung
Zu
der Einrichtung
Die
Wälzlager
Um
ein eventuelles Durchbiegen der Nockenwelle
Das
Gleitlager
Die
Abschnitte
In ähnlicher
Weise weist der untere Abschnitt
Im
Inneren des auf diese Weise gebildeten zylindrischen Innenraums
sind ein oberer und ein unterer halbzylindrischer Ring
Vorteilhafterweise
ist der obere Ring
In
der Praxis sind die Kräfte,
denen der Ring
Während der
Drehbewegung der Nockenwelle
Das
Ventil
Es
weist einen Ventilteller
Das
Ventil
In
herkömmlicher
Weise ist zwischen der Stößelscheibe
Um
die Führung
und Lagerung der Nockenwelle
Der
Innen- und der Außenring
Der
Innen- und der Außenring
Das
Wälzlager
Der
massive Innenring
Der
ebenfalls massive Außenring
Der
zylindrische Innenraum
Um
die Winkelstellung der Nockenwelle
Das
Impulserzeugerelement
Der
Impulsgebergrundkörper
Mit
anderen Worten, der Impulsgebergrundkörper
Obwohl
das Impulserzeugerelement
Das
aktive Teil
Das
im Wesentlichen ringförmige
aktive Teil
Das
Aufnehmerelement
Der
Signalaufnehmer
Die
tellerförmige
Scheibe
Der
rohrförmige
Fortsatz
Dieser
radiale Vorsprung
Ein
geringer radialer Spalt trennt das aktive Teil
Der
Aufnehmer
Der
Aufnehmer
Zu
diesem Zweck ermöglicht
die Schaffung eines Erfassungssystems
Das
nicht gezeigte Ende des Kabels
Das
Wälzlager
D.h.,
das Erfassungssystem
In
dieser Hinsicht ist das Wälzlager
Die
Nockenwelle
Gemäß der Erfindung ist dementsprechend eine besonders kompakte Ventilsteuereinrichtung für Verbrennungsmotoren geschaffen, die eine Nockenwelle und ein mit Sensoren ausgerüstetes Lager enthält, das sich auf einfache und effiziente Weise aus einem Standardwälzlager herstellen lässt.According to the invention is accordingly a particularly compact valve control device for internal combustion engines created a camshaft and equipped with sensors bearing contains in a simple and efficient way from a standard rolling bearing can be produced.
Claims (11)
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Legal Events
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R150 | Term of protection extended to 6 years |
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R151 | Term of protection extended to 8 years |
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R152 | Term of protection extended to 10 years | ||
R071 | Expiry of right |