DE2257381A1

DE2257381A1 - Einrichtung zur einstellung der winkelstellung eines nockens auf einer welle

Info

Publication number: DE2257381A1
Application number: DE2257381A
Authority: DE
Inventors: John Noddings; David Alec Parker; Lodovico Raggi
Original assignee: Associated Engineering Ltd
Current assignee: Associated Engineering Ltd
Priority date: 1971-12-02
Filing date: 1972-11-23
Publication date: 1973-06-14
Also published as: JPS5942180B2; JPS4864372A; GB1399351A; IT972106B; FR2164254A5; US3796939A

Description

ASSOCIATED iä-.'GIIffciwilliiG ,

bO Kenilworth Road, Leamington Spa, Warwickshire, England

.üinriclitung zur Einstellung der Winkelstellung eines ilockens au Γ einer Welle

bie Erfindung bezieht sich auf Einrieb tunken zur Boeinen uockeris im Winkel relativ zu dessen Antriebswelle, und isb in er:-.her Linie, jedoch nicht ausschließlich, auf Brennkraftmaschinen anwendbar, um die Bewegung der Nocken zu verändern, v/fiel ie die Einlaß- und Auslaßventile der Maschine überwachen und steuern.

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Einstellung oder Verstellung der Winkels teilung eines üockens auf einer Welle mit einem den liocken antreibenci.cn Glied, welches exzentrisch bewegbar und mit der Welle so verbunden ir.t, da!') der nocken in Drehbewegungen versetzt wird, wobei diesem nine kontrollier Le Vorschub- und Verzögerungsbewegung relativ zu dor .π,Χ-Ie erteilt wird, und zwar nach i>iai3gabe und in Abhängigkeit von dem Grad der Exzentrizität dieses Gliedes. i)s sind ferner lYLttol zur i/es tr. teilung der Exzentrizität dieses .Gliedes mit einer üiickkopplunrsschleii'e vorgesehen.

Die Erfindung bezieht sich hiernach auf eine Einrichtung zur Veränderung der Winkellage oder Winkelstellung eines !■■jockens relativ zu der iiockenv/elle einer Brennkraftmaschine, in v/elcher der Eocken in der Lage ist, sich relativ zu der iiocken-welle zu verdrehen. Diese Einrichtung besitzt ein den iiocken raitreibendos Glied, welches in exzentrischer Richtung bev/ogbar und mit der Eockenwolle so verbunden ist, daß der iiocken zusammen mit der Welle Drehbewegungen vollführen kann, wobei der ..ockern relativ zu der nockenwelle periodisch beschleunigt und verzu-^i't wird, und zwar in Abhängigkeit von der Lxzentri zi.LMt lies den iiocken antreibenden Gliedes. j;s ist ferner ein drehbor gulogerLe:; Glied vorgesehen, v/elches von der Brennkraftmaschine angetrieben wird und eine hasse trägt, welche in Abhängigkeit von den durch die Drehbewegung des drehbaren Glieder, erzeugten Zentrifugalkräften ist,> Es ist ferner ein erstes Kontrollglied vorgesehen, welches so angeordnet und geschaltet ist, daß es von der beweg!!ic;iκαι Masse in Abhängigkeit von der Drehzahl der Maschine LagemäOig festgelegt ist. !1Js i r»t ferner ein elektrischer Antriebsmotor vorgesehen, welcher die Exzentrizität dier.es den iiocken antreibenden Gliedes bestimmt. Darüber hinaus ist ein zweites .-.ontroM-gJied vorgesehen, welches neben dem ersten kontrullgl Led .Lieg I: und no geschaLtet ist, daß dessen Augcnblickslage von der'augenblicklichen Exzentrizität des den Iiocken antreibenden Gliedes festgelegt wird. Es sind auch elektrische Schalter vorgesehen, welche so angeordnet und geschaltet sind, dai3 sie eine Veründe-

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BAD OFtIQiNAL

rung der relativen Lage der beiden Kontrollglieder von einer vorbestimmten Date-nbe Ziehung feststellen, wobei die Erregung des elektrischen Antriebsmotors so kontrolliert wird, daß die Exzentrizität dos den Hocken antreibenden Gliedes in der Weise verändert wird, daß die Datenbeziehung der beiden Kontrollglieder .wiederhergestellt wird.

Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf eine Einrichtung zur Einstellung der Winkelstellung eines Nockens relativ zu der Nockenwelle einer Brennkraftmaschine, in welcher sich der Nocken relativ zu der Nockenwelle verdrehen kann. Dabei ist ein den blocken antreibendes Glied vorgesehen, welches exzentrisch bewegbar ist und mit der Hockenwelle so verbunden ist, daü pich diepc nockenwelle zusammen mit dem Hocken verdrehen kann. Lias den Hocken antreibende Glied beschleunigt und verzögert den Hocken relativ zu der Nockenwelle, und zwar in Abhängigkeit von den Grad der Exzentrizität des den Nocken antreibenden Gliedes. Es sind ferner Einlaßmittel vorgesehen, Vielehe aui" die Geschwindigkeit der Haschine ansprechen und ein elektrisches Einla'5signal erzeugen, das abhängig von dieser Geschwindigkeit ist. Ferner sind Mittel vorgesehen, Vielehe auf den Grad der Exzentrizität dos' den Hocken antreibenden Gliedes ansprechen und ein elektrisches Rückkopplungssignal erzeugen, welches von diesem Grad der Exzentrizität abhängt. Ferner sind Vergleichsmittel vorgesehen, mit welchen die Einlaß- und Rückkopplungssignale miteinander verglichen werden und welche ein Fehlersignal erzeugen, dac von der etwaigen Differenz zwischen diesen beiden Vergleichssignalen abhängt. Ferner ist ein elektrischer Antriebsmotor vorgesehen* welcher entsprechend der Größe des Fehlersignales erregt wird derart, daß die Exzentrizität des den Hocken antreibenden Gliedes in einer Richtung verändert wird, in Vielehe r die Tendenz liegt, die Differenz zwischen den Einlaß- und Rückkopplungssignalen auf den Wert Hull zu bringen.

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BADOBlQJNAt

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung zur Veränderung der Winlcelste llung des Nockens auf der Nockenwelle sind nachgehend anhand der Zeichnung noch etwas ausführlicher erläutert. In der Zeichnung zeigen in rein schematischer Weise j

B¹Ig. 1 eine schematische Darstellung der ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 ein schematisches Schaltbild der anderen erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig. 3 ein elektrisches Schaltdiagramm eines Teiles der Anordnung nach Fig. 1,

Fig. 4 ein detailliertes Schaltschema eines Teiles der Anordnung nach B'ig. 2,

F¹Ig. 5 ein Schaltdiagramm, welches eine etwas abgewandelte Ausführungsform des Kreiaaspach Fig. zeigt.

Die Nockenwelle 5 nach Fig. 1 wird von geeigneten Mitteln angetrieben. Auf dieser Nockenwelle 5 ist der Nocken 15 gelagert, der sich zusammen mit dieser Welle drehen kann. Der Nocken 15 ist in axialer Richtung fixiert und bewegt während seiner Drehbewegung einen als Mitnehmer dienenden Zapfen 16.

Mit der Nockenwelle 5 ist eine Muffe oder ein Ring fest verbunden, welcher einen nach außen überstehenden Zapfen 8a besitzt, der in eine radiale Nut 10 eingreift, die in einer Scheibe oder einem Zwischenglied 9 vorgesehen ist. Auf der anderen Seite diener Scheibe 9 ist eine zweite radiale Nut 11 vorgesehen, welche symmetrisch und vorzugsweise um einen Winkel von 180° versetzt gegenüber der ersten Nut 10 angeordnet ist. Von dem Nocken 15 ausgehend kragt ein Zapfen 15a nach außen, welcher in die Nut 11 eingreift. Die Scheibe 9 besitzt eine in der Mitte liegende Bohrung 12, welche größer ist als die Nockenwelle 5, so dai3 die Scheibe 9 in radialer Richtung bewegt werden

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Ein Arm 13 trägt die Scheibe 9 in einem Drehlager 14, wobei der Arm 13 relativ zu der Nockenwelle 5 über einen Exzenter 31 in radialer Richtung bewegbar ist. Dieser Exzenter 31 ist in einem Lager 30 des Armes 13 gelagert. Der Exzenter 31 wird beispielsweise über einen Zapfen 32 von einer Kontrollwelle 33 angetrieben, welche um ihre Achse von einem elektrischen Antriebsmotor 34 drehbar ist.

Der Mechanismus, bei welchem eine radiale Bewegung des Armes 13 eine veränderliche Drehbewegung des Nockens 15 relativ zu der Nockenwelle 5 und der Muffe 8 hervorruft, ist in der deutschen Patentanmeldung P 20 29 911.0 im einzelnen beschrieben, auf welche in diesem Zusammenhang voller Bezugjgenommen wird. Der Nocken 15 wird jedoch dadurch in Drehbewegung versetzt, daß er mit dem Ring 8 über die Scheibe 9 und die Zapfen 8a und 15a gekoppelt ist. Wenn die Scheibe 9 relativ zu der Welle 5 symmetrisch gelagert ist, vollführt der Nocken 15 Drehbewegungen mit einer konstanten Geschwindigkeit, welche gleich der Drehgeschwindigkeit der Welle 5 ist. Wenn die Scheibe 9 relativ zu der Welle (durch lineare Bewegung des Armes 13) in eine symmetrische Lage bewegt wird, so dreht sich der Nocken nicht mehr mit konstanter Geschwindigkeit, sondern wird während seiner Drehbewegung beschleunigt bzw. verzögert. Diese Beschleu>nigung und Verzögerung hängen von der Lage des Armes 13 ab und können dazu verwendet werden, die zeitliche Wirksamkeit des Motorventiles vorteilhaft zu verändern.

Ein auf die Geschwindigkeit ansprechendes Mittel besitzt eine Scheibe 35, welche an dem Ende der Nockenwelle 5 angeordnet ist, mit welcher ein Paar fluchtende Gewichte 36 über Drehzapfen 37 angelenkt sind, so daß sich diese Gewichte 36 während der Drehbewegung der Nockenwelle 5 durch die Zentrifugalkraft nach außen bewegen können. Die fliegenden Gewichte 36 besitzen Finger 38, welche sich gegen ein in axialer Richtung \ bewegbares Glied 39 anlegen, welches von einer Druckfeder 40 gegen die Nockenwelle 5 angedrückt wird, wobei diese Druckfeder

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40 auch auf ein festes Glied 41 einwirkt. Wenn die Drehgeschwindigkeit der Nockenwelle 5 zunimmt, so bewegen sich die fliegenden Gewichte 36 nach außen und bewirken auf diese Weise, daß das in axialer Richtung bewegbare Glied 39 sich in Fig. 1 der Zeichnung nach rechts bewegt.

In dem axial bewegbaren Glied 39 ist ein Schlitz 42 eingearbeitet, in welchen ein Zapfen 43 eingreift, v/elcher an einem in radialer Richtung bewegbaren Glied 44 angebracht ist. Ein Teil der Zahnstange 45 wird über Zapfen 46 in Führungen 47 getragen, welche in das radial bewegbare Glied 44 eingearbeitet sind. Die Zahnstange 45 hat ein begrenztes Bewegungsspiel relativ zu dem radial bewegbaren Glied 44, in welchem es von £ⁿedern 48 zentriert wird. Ein Zahnrad 491 welches in die Zahnstange 45 eingreift, ist auf der Kontrollwelle 33 oder aber auf deren Verlängerung gegenüber dem Elektromotor 34 gelagert. Es sind ferner Mikroschalter 5Ö,vorgesehen, welche von dem radial bewegbaren Glied 44 gehaltert werden und gegen die gegenüberliegenden Enden der Zahnstange 45 einwirken und so angeordnet sind, daß kleine Bewegungen der letzteren relativ zu dem relativ bewegbaren Glied 44 vollzogen bzw. unterbrochen werden können.

Die Fig. 3 zeigt die elektrischem Verbindungen der Mikroschalter 50, 51 und des Elektromotors 34, welcher reversierbar ist. Ein Dämpfungsresistor 52 ist in dem in Fig. 3 dargestellten Kreis geschaltet, welcher den Elektromotor 34 schnell zum Stillstand bringt, wenn er nicht mehr erregt wird.

Wenn bei Erhöhung der Drehgeschwindigkeit der Nockenwelle 5 das axial bewegbare Glied 39 in Fig. 1 nach rechts bewegt wird, so bewirkt das Profil des Schlitzes 42 eine radiale Bewegung des Gliedes 44 in Fig. 1 nach oben, und zwar um einen Betrag oder eine Strecke, welche vorbestimmt und von der gewählten Gestalt des Schlitzes 42 abhängig ist. Diese Bewegung bewirkt, daß der Mikroschalter 51 geschlossen wird, der den Elektromotor 34 erregt und somit die Kontrollwelle 33 und das Zahnrad 49 in Drehbewegungen versetzt. Die Drehbewegung der Kontrollwelle 33 ruft die gewünschte Bewegung des Armes 13 her-

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vor, während die Drehbewegung des Zahnrades 49 die Zahnstange 45 nach oben bewegt, bis der Mikroschalter 51 die Stromzufuhr zum Motor 34 unterbricht, wenn die Drehbewegung der Kontrollwelle 33 unterbrochen wird. Die Zahnstange 45 befindet sich nunmehr in einer Stellung, welche derjenigen des Joches 44 entspricht, die bestimmt wird von der Motordrehzahl. Deshalb besitzt die Welle 33 einen Arm 13, welcher entsprechend der Drehzahl' des Motors ausgelegt ist. In ähnlicher Weise bewirkt eine Herabsetzung der Drehzahl der Nockenwelle 5 eine Bewegung des axial bewegbaren Gliedes 39 nach links, welche wiederum ihrerseits eine Abwärtsbewegung des radial bewegbaren Gliedes 44 zur Folge hat. Die Folge davon ist, daß der Mikroschalter 50 die Kontrollwelle 33 und das Zahnrad 49 in entgegengesetzter Richtung dreht, bis der Mikroschalter 50 wieder unterbrochen wird. Deshalb ist auch der Arm 13 nach Maßgabe der Drehzahl des Motors ausgelegt.

Die Beziehung zwischen der Drehzahl der Nockenwelle und der Bewegung des Armes '13 kann entsprechend den jeweiligen Verhältnissen von dem Profil des Schlitzes 42 bestimmt werden. Die auf die Geschwindigkeit ansprechende Vorrichtung braucht nicht unmittelbar von der Nockenwelle 5 angetrieben werden; sie kann auch mit einer Geschwindigkeit angetrieben werden, welche der vorgenannten Geschwindigkeit proportional ist, z.B.- von der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine.

Nach einer etwas abgewandelten Ausführungsform, welche in der vorstehend genannten deutschen Patentanmeldung erläutert ist, wird die Scheibe 9 in einer exzentrischen Muffe gehaltert, die in einem festen Gehäuse gelagert ist. Bei dieser Ausführungsform wird die exzentrische Lagerung der Scheibe 9 relativ zu der Nockenwelle-5 durch Drehung der exzentrischen Muffe bewirkt. Diese Muffe kann über geeignete Mittel, z.B. ein Getriebe und dergleichen von der Welle 33 nach Fig. 1 in Drehbewegung versetzt werden.

Die Fig. 2, 4 und 5 zeigen eine gegenüber der Anordnung nach Fig. 1 etwas abgewandelte Ausführungsform, bei wel-

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eher die Einstellung der Bewegung des Nockens 15 relativ zu der Nockenwelle 5 in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Nockenwelle auf elektronischem Wege erreicht werden kann.

Bei der Ausfiihrungsform nach Fig. 2 wird die Kontrollwelle 33 in einer Richtung verdreht, so daß die Bewegung des Nockens 15 in der einen Richtung eingestellt wird, während der Nocken in entgegengesetzter Richtung gemäß Fig. 1 eingestellt wird. Die Drehbewegung der Kontrollwelle 33 wird von dem Elektromotor 34 hervorgerufen, dessen drehbarer Anker über einen Kommutator 60 beaufschlagt wird, der von einer Gleichstromquelle 61 versorgt wird. Der Motor 34 hat eine gespaltene Feldwindung 62, dessen in der Mitte liegende Anzapfstelle 63 mit der positiven Leitung der Stromquelle verbunden ist.

Die Welle 65 treibt ein Zahnrad 64 mit einer Geschwindigkeit an, welche proportional der Drehgeschwindigkeit der Nockenwelle 5 ist. Bei einer Kolben-Brennkraftmaschlne kann als Zahnrad 64 das Motor-Schwungrad benutzt werden, welches von einem Zahnradritzel oder einem Getriebe bzw. einer Bolzenkette eines Nockenwellentriebes über den Starter betätigbar ist. Das Zahnrad 64 besteht aus ferromagnetischem Material, wobei ein induktiver Umwandler oder Umformer 66 geeigneter Type in unmittelbarer Nähe des Zahnrades 64 angeordnet wird, so daß bei der Vorbeibewegung eines jeden Zahnes die Drehbewegung desselben einen elektrischen Impuls des Umformers bzw. Umwandlere 66 hervorruft. Falls erwünscht, kann auch jeder andere, geeignete Umformer für diesen Zweck verwendet werden, z.B. ein kapazitiver Umformer oder ein elektro-optischer Umformer, vorausgesetzt daß er einen Strom elektrischer Impulse emittiert, deren Frequenz proportional der Drehzahl bzw. Drehgeschwindigkeit der Nockenwelle 5 ist.

Der Strom elektrischer Impulse wird in einen Impulsformer und Verstärker 67 eingeführt, welcher einen Strom entsprechender Impulse konstanter Höhe und Breite emittiert« Diese Impulse werden in einen Frequenz-Spannungsumwandler 6.8 oder Gleichrichter eingeleitet, dessen Ausgangsspannung in der Lei-

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tung 69 proportional der Drehgeschwindigkeit der Nockenwelle 5 ist oder aber in einem vorbestimmten Verhältnis zu dieser steht. Die geschwindigkeitsabhängige Spannung in der Leitung 69 wird in ein Vergleichsgerät 70 eingesteuert«,

Die Kontrollwelle 33 ist so angeordnet, daß sie den Gleitschieber 71 eines Spannungsteilers 72 bewegt, wobei dieser Gleitschieber 71 in der Stromzufuhrleitung angeordnet wird» Auf diese Weise tritt an dem Gleitschieber 71 eine Spannung auf, welche proportional oder aber in direkter Beziehung zu der Winkelstellung der Kontrollwelle 33 ist. Diese Kontrollwellen-Spannung wird über die Leitung 73 in das Vergleichsgerät 70 eingesteuert.

Wenn die Spannung der Kontrollwelle niedriger ist als die geschwindigkeitsabhängige Spannung, so gibt das Vergleichsgerät 70 in der Leitung 74 eine Spannung ab, welche proportional der Differenz zwischen der Kontrollwelle und der geschwindigkeitsabhängigen Spannungen ist. Über die Leitung 74 wird ein "Vergrößerungs"-Impulsgenerator, 75 versorgt, welcher . sinen Strom Impulse konstanter Höhe und Breite emittiert, wobei die frequenz proportional der Spannung in der Leitung 74 von einem Minimalwert ansteigt. Dieser Impulsstrom wird in die eine Hälfte der Feldwicklung 62 eingesteuert und bewirkt dabei, daß der Elektromotor 34 die Kontrollwelle 33 in einer Richtung verdreht, welche die Bewegung des Nockens relativ zu der Nockenwelle 5 vergrößert. ^ · i

-i Wenn die Spannung der Kontrollwelle größer ist als I

die geschwindigkeitsabhängige Spannung, emittiert das Vergleichisgerät 70 über die Leitung 76 eine Spannung, welche wiederum j proportional der Differenz zwischen der Spannung der Kontroll- ι welle und den geschwindigkeitsabhängigen Spannungen ist. Die Leitung 76 versorgt einen "Verminderungs"-Impulsgenerator 77, welcher in der gleichen Weise wie der ^ttZunahme"-Impulsgenerator 75 arbeitet, jedoch mit der anderen Hälfte der Feldwicklung 62 verbunden ist. Wenn zwischen der Spannung der Kontroll-) welle und der geschwindigkeitsabhängigen Spannung keine Diffe- j

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renz besteht, so emittieren sowohl der Generator 75 als auch der Generator 77 Impulse identischer Höhe, Breite, Frequenz und deshalb gleicher mittlerer Spannung, so daß der Elektromotor 34 nicht in Drehbewegung versetzt wird. Wenn die Impulsfrequenz eines der beiden Impulsgeneratoren 75 oder 77 zunimmt, so nimmt auch deren mittlere Stromstärke auf der Abgangsseite in Richtung des Elektromotors 34 zu, so daß der Motor 34 eine Drehzahl besitzt, welche proportional der Differenz zwischen der Spannung der Kontrollwelle und der geschwindigkeitsabhängigen Spannung ist.

Die Fig. 4 der Zeichnung zeigt im Detail das in Fig. 2 dargestellte System.

Die von dem Umformer 66 oder Umwandler erzeugten Impulse werden von einem Verstärker verstärkt, welcher aus dem _; Transistor T1 und den zugeordneten Widerständen R1, R2 und dem Kondensator C1 besteht. Die Dioden D1 und D2 entfernen ImpulsSpannungen, welche den Transistor zerstören könnten. Die von dem Umformer-Verstärker herrührenden Impulse werden weiter geformt und von dem Kondensator C2, dem Widerstand R3» der Zenerdiode D3 und der Diode D4 begrenzt, von wo aus sie in ■ den monostabilen Kreis 82 bekannter Art eingespeist werden. Dieser monostabile Kreis 82 besitzt Transistoren T2, T3, Kondensatoren C3, C4 und Widerstände R4, R5 und R6. Für einen jeden Impuls auf der Einlaßseite emittiert der monostabile Kreis 81 einen entsprechenden Impuls bestimmter, fester Höhe und Breite, wobei die letzteren Impulse von einem Steuerkreis 83 verstärkt werden, welcher einen Transistor T4 und Widerstände R7, R8 und R9 besitzt. Der Strom der Impulse, deren Frequenz proportional der Drehgeschwindigkeit der Nockenwelle ist, wird mittels Kondensatoren C5, C6 geglättet, um auf diese Weise die j vorerwähnte geschwindigkeitsabhängige Spannung zu erzeugen.

Falls die Beziehung zwischen der Bewegung des Nockens und der Geschwindigkeit nicht linear sein soll, so kann die j von den Kondensatoren C5, C6 erzeugte Spannung dadurch modifi- ί ziert werden, daß ein oder mehrere Elemente 84 der in Fig. 5 l·

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gezeigten Type verwendet werden. Diese bestehen aus Widerständen R1O, R11, R12 und R13 in Kombination mit den in Fig. 5 gezeigten Dioden D5 und D6. Durch die Vereinigung der Elemente dieser Type kann die Beziehung zwischen der ge schwindigke itsab-« hängigen Spannung und der Drehzahl bzw. Drehgeschwindigkeit der Nockenwelle in dem gewünschten Umfang verändert werden.

Der bisher beschriebene, Teil der Fig. 4 wird mit ei- '. ner geeigneten Spannung beaufschlagt, welche von dem Widerstand R14, der Zenerdiode D7 und dem Kondensator C7 erzeugt wird. ; Der Spannungsteiler 72 ist auch an diese stabilisierte Spannung angeschlossen, was auch aus der Zeichnung im einzelnen hervorgeht.

Die Spannung der Kontrollwelle in der Leitung 73 und i die geschwindigkeitsabhängige Spannung in der Leitung 69 werden in die Vergleichsvoirichtung 70 eingesteuert, welche aus den Transistoren T5, T6, T7 ,· der Zenerdiode D8 und den Widerständen¹ R15, R16, R17 und R18 besteht. Die Abgangsleitungen 74, 76 des j Vergleichsgerätes 70 sind an den "Zunahme"-Impulsgenerator bzw.' "Abnahme"-Impulsgenerator 77 angeschlossen. Der "Zunahme"-Im- ! pulsgenerator 75 bzw. "Vergrößerungs"-Impulsgenerator besitzt die Transistoren T7, T8, T9, die Dioden D9, D10_? die Kondensatoren R 19, R20, R21, R22, R23 und einen an der Abgangsseite angeordneten Verstärkungstransistor T10. Da die Spannung in der ; Zugangsleitung 74 von ihrem Ruhewert ausgehend ansteigt, emittiert der "Zunahme"-Impulsgenerator 75 einen Strom von Impul- ^: sen, und zwar in der Abgangsleitung 85, wobei diese Impulse konstanter Höhe und Breite sind, die Frequenz derselben aber von einem Minimalwert ausgehend bis auf den Spannungswert auf der Eingangsseite zunimmt. Diese Impulse werden über die Leitung 85 in die obere Hälfte der Feldwicklung 62 eingesteuert. Ein jeder Impuls hat dabei das Bestreben, den Motor 34 ein wenig "abzubremsen".

In ähnlicher Weise besitzt der "Abnahme"-Impulsgenerator 77 Transistoren T11, T12, T13, Dioden D11, D12, Kondensatoren C10, C11, Widerstände R24, R25> R26, R27, R28 und einen

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Verstärkertransistor T14 auf der Ausgangsseite. Der "Abnahme"-Impulsgenerator 77 arbeitet in der gleichen Weise wie der vorstehend beschriebene "Zunahme"-Impulsgenerator 76, ausgenommen, daß dessen Leitung 06 auf der Ausgangsseite mit der unteren Hälfte der Feldwicklung 62 verbunden ist. Auf diese Weise sind die Auslaßimpulse in der Leitung 86 bestrebt, den Motor 34 in einer den Impulsen in der Leitung 85 entgegengesetzten Drehrichtung in Drehbewegung zu versetzen. Eine Verlangsamung der Drehbewegung des Motors wird durch die Dioden D13i D14 erreicht.

Nach einer etwas abgewandelten Ausführungsform können der Umformer 66 und der zugeordnete Transistor T1 auch fortgelassen werden, wobei geschwindigkeitsabhängige Impulse in den Kondensator C_? unmittelbar eingesteuert werden können, und zwar über einen Widerstand, welcher mit der Niederspannungsseite des in der Zeichnung nicht weiter dargestellten Kontaktunterbrechers des üblichen Zündsystems einer Brennkraftmaschine mit Zündung verbunden ist.

Anstatt das Vergleichsgerät oder die Vergleichsvorrichtung 70 mit einem geschwindigkeitsabhängigen Signal über die Leitung 69 zu speisen, kann das Vergleichsgerät 70 auch mit einem Signal versorgt werden, dessen Spannung in verbestimmter Weise und in Abhängigkeit von dem Parameter eines Motor wechselt, und zwar einem Parameter, der nicht die Geschwindigkeit dieses Motors ist. So kann beispielsweise der Parameter eine funktion des Drehmomentes des Motors sein, wie es der Offenstellung eines Einlaß-Drosselventiles oder dem Druck in der Einlaßleitung bzw. in dem Verteiler entsprechend zugeordnet ist. Sowohl das Drosselventil als auch der federelastische Balg bzw. die Membran, welche von dem Einlaßdruck betätigt werden, können den Gleitschieber eines Spannungsteilers bewegen, um eine von dem Drehmoment unabhängige Spannung in der Leitung 69 zu erzeugen. Durch eine geeignete 'Widerstandsschaltung kann die drehmomentenabhängige Spannung mit der £0-schwindigkeitsabhängigen Spannung des Zahnrades 64 kombiniert werden, wobei der Umformer 66 und die Kreise 67 und 68 aufrechterhalten v/erden.

-Patentansprüche-309824/079 6

Claims

PATENTA II S P H ti C ti ίί

. 'Einrichtung zur Einstellung der Winkelstellung eines Hockens auf einer Welle, mit einem den Hocken antreibenden Glied, welches exzentrisch bewegbar und zur Drehung des Hockens gemeinsam mit der Welle verbindbar ist und welches dem Nokken eine kontrollierte Vorschub- und VerzÖgerungsbewegung relativ zu der Welle in Abhängigkeit von dem Grad der Exzentrizität dieses Gliedes erteilt, gekennzeichnet d u r c.h ein Servosystem (13, 41 bis 51; oder 60 bis 66) zur Bestimmung"und Festlegung der Exzentrizität dieses den Hocken antreibenden Gliedes (9) mit einer Rückkopplungsschleife .

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g· e ke η η zeichnet. , daß das Servosystem aus einer Eingangsseite (35, 36, 39, 44;oder 54 bis 68) besteht, welche ein Einlaßsignal in Abhängigkeit von dem Wert eines Parameters, z.B. der Drehgeschwindigkeit erzeugt, von welcher die Bewegung des Nockens (15) abhängen soll, einem Rückkoppiungsumwandler (13? 30 bis 34, 45 und 49; oder 71 bis 73), welcher ein Rückkopplungssignal in Abhängigkeit von der tatsächlichen Exzentrizität des den Nocken antreibenden Gliedes (9) erzeugt, mit einer Vergleichsanordnung (50, 51J oder 62, 63, 70 bis 77), mit welcher die Einlaß- und Rückkopplungssignale verglichen werden, wobei ein Fehlersignal in Abhängigkeit von der gegebenenfalls auftretenden Differenz zwischen diesen beiden Signalen erzeugt wird, und mit einem elektrischen Antriebsmotor (34), welcher nach Maßgabe des Fehler-Gignales arbeitet und so geschaltet ist, daß die Exzentrizität des den Nocken antreibenden Gliedes (9) in einer solchen Richtung verändert wird, daß die Einlaß- und Rückkopplungssignale ausgeglichen werden.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß-Anordnung eine Einrichtung (64, 66, 67) besitzt, welche eine Kette von elektrischen Im-·

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pulsen erzeugt, deren Wiederholungsfrequenz von dem 7er t dieses Parametern und dem Stromkreis (60) abhängt, welcher auf diese Impulskette anspricht, wobei ein von dem i-iittelwert dieser Impulskette abhängiges, elektrisches Einlaßsignal erzeugt wird, daß der Rückkopplungs-Umwandler einen Umwandler (71, 72) besitzt, v/elcher auf den Augenblickswert der Exzentrizität des beweglichen Gliedes (9) derart anspricht, da!.! dann in Abhängigkeit von diesem ein elektrisches Rückkopplungs-iiignal erzeugt wird, und daß das Vergleichsgorat (62, 70 bis 77) so geschaltet ist, daß es die elektrischen eingangs- und Rückkopplungssignale empfängt und daß das elektrische Fehlersignal in Abhängigkeit von dem Vor:;- eichen und der Größe der gegebenenfalls auftretenden Differenz zwischen den beiden Vergleichssignolen erzeugt wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß das Vergleichsgerät einen ersten Im— pulskreis (V'¹') enthält, welcher so geschaltet ist, daß er eine erste Impulskette erzeugt, deren Frequenz zunimmt, wenn die Differenz zwischen den Einlaß- und Rückkopplungssignalen In der einen Richtung sich verändert, und abnimmt, wenn diese Diflerenz sich in entgegengesetzter Richtung verändert, daß ein zweiter Impulskreis (77) vorgesehen ist, welcher so geschaltet ist, daß or eine zweite Ininulakette erzeugt, deren Frequenz zunimmt, wenn diese Di.; fore'nz in der anderen Richtung sich verändert, und abnimmt, wenn diese Differenz sich in dieser einen Richtung verändert, und daß der Elektromotor (34) so geschaltet ist, daß er nacli I-iaßgabe des algebraischen Hittelwertes der beiden Tmpulsketten angetrieben wird.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g c k e η η ~ zeichnet , daß der elektrische Antriebsmotor (34) eine aufgespaltene Feldwicklung (62, 63) besitzt, deren einen Ende so geschaltet ist, daß es die erste Impulskette empfängt und deren anderes Ende so geschaltet ist, daß es die zweite Impulske 11e empfängt.

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G. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Einlaßanordnung ein Umwandler (66) ist, welcher die Drehgeschwindigkeit elektromagnetisch abtastet oder abfühlt.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, da d u r c h gekennzeichnet , daß der Hocken (15) ein Nokken in einer Brennkraftmaschine mit Zündung ist, und daß die Einlaßanordnung eine Aufnähme'zum Empfang elektrischer Impulse besitzt, welche in diesem Zündsystem der Haschine erzeugt werden.

8. Einrichtung nach Anspruch 2, d a d ur c h gekennzeichnet , daß die Einlaßanordnung ein erstes Kontrollglied (44), z.B. ein Glied (45) besitzt, welches über eine Zahnstange mit Zahnrad (44, 45) einstellbar ist und dieses Zahnrad von der Welle des Motors (34) angetrieben wird und so verbunden ist, daß es in einer Richtung und über eine Strecke hinweg bewegt wird, welche von dem Vorzeichen und der Größe einer etwaigen. Veränderung des.Wertes dieses Parameters abhängen, wobei dieses Einlaßsignal die Lage des ersten Lontrollgliedes (44) ist, und daß die Rückkopplungsanordnung aus einem zweiten Kontrollglied (45) besteht, "welches neben dem ersten Kontrollglied (44) liegt und so angeordnet ist, daß die Lage desselben durch die Exzentrizität des den Nocken antreibenden Gliedes (9) festgelegt ist, wobei dessen Lage ein Rückkopplungssignal bildet, und daß ein elektrischer i-'eststell- oder Anzeigekreis (50, 51) vorgasehen ist, welcher auf eine Veränderung einer vorbestimmten i)ptenbeZiehung der-relativen Stellungen der ersten und zweiten Kontrollglieder (44, 45) abhängt derart, daß in Abhängigkeit von der Richtung der Relativbewegung ein elektrischen I e-hlf?rsigiial erzeugt vr.lrd.'

' . jjinrichlum; nach Anspruch L, da 6 ur c h g c k e η η seich ii et , daß der elektrische -eststell- oder Anzeige-J-yc-is eine": ersten elektrischen Schalter (50) besitzt, wel-

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BAD ORIGINAL

eher auf dem einen (44) der Kontrollglieder (44, 45) so angeordnet ist, daß er von dem anderen (45) betätigt wird, wenn die beiden Kontrollglieder (44, 45) sich relativ in einer Richtung der Datenbeziehung bewegen, daß ein zweiter elektrischer Schalter (51) auf dem einen (44) der Kontrollglieder (44, 45) angeordnet ist, welcher von dem anderen (45) dann betätigt wird, wenn die beiden Kontrollglieder (44, 45) sich relativ in einer entgegengesetzten Richtung bewegen und daß dieser elektrische Motor (34) mit den Schaltern (50, 51) so verbunden ist, daß er in der einen Richtung angetrieben wird, wenn der eine Schalter (50) betätigt wird, und in der anderen Richtung angetrieben wird, wenn der andere Schalter (51) betätigt wird.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, da durch gekennzeichnet , daß das erste Kontrollglied (44) ein Glied besitzt, welches auf der Zahnstange und dem von dem Zalinradritzel angetriebenen Glied (45) angeordnet und in der Lage ist, sich in diesen Richtungen relativ hierzu zu bewegen, jedoch in elastischer Weise in die Datenbeziehung gedrückt wird.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Parameter die Drehgeschwindigkeit, z.B. die Drehzahl einer Brennkraftmaschine gewählt wird, injwelcher der Nocken angeordnet ist, und daß das erste Kontrollglied (44) so gelagert und geschaltet ist, daß es nach Maßgabe der Drehgeschwindigkeit zumindest einer Masse (36) in einer Lage zu liegen kommt, welch erstere in Abhängigkeit von den durch die Drehgeschwindigkeit erzeugten Zentrifugalkräften bewegt wird.

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