DE3146613C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum bela­ stungs- und drehzahlabhängigen Ändern der Ventilsteuer­ zeiten von Brennkraftmaschinen der im Oberbegriff des Pa­ tentanspruches aufgezeigten Art.

Aus der DE-OS 29 09 803 ist eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches bekannt, bei der die axial verschiebbaren, jedoch drehfest angeordneten, schräg verzahnten Ritzel an einer im Innern eines Doppel­ kettenrades angeordneten Hülse ausgebildet sind, wobei das mit ihnen in Eingriff stehende axial festgelegte, von der Kurbelwelle angetriebene, schräg verzahnte Zwischen­ rad in Form einer Innenverzahnung bzw. eines Ringrades im Doppelkettenrad ausgebildet ist. Dementsprechend ist die Hülse mit dem schräg verzahnten Ritzel nur drehfest mit der Nockenwelle verbunden und läuft somit mit dieser um. Eine Verstellung der mit dem Ritzel verbundenen Hülse wird hierbei über ein von einem Teil der Hülse gebildeten Ringkolben, der in einem in dem Doppelkettenrad gebilde­ ten Zylinder aufgenommen wird, über ein hydraulisches Druckmittel ermöglicht. Dieses Druckmittel, vorzugsweise das Schmieröl der Brennkraftmaschine, wird über ein am Ende des Doppelkettenrades angeordnetes Fliehkraftregel­ ventil drehzahlabhängig gesteuert, wodurch die entspre­ chende Verlagerung der Hülse erfolgt.

Die bekannte Vorrichtung weist damit den Nachteil auf, daß sie in der Herstellung durch die erforderlichen schräg verzahnten Innenverzahnungen aufwendig ist und daß eine axiale Verlagerung der sich mitdrehenden Hülse in einfacher Form nur durch ein hydraulisches Druckmittel, vorzugsweise dem Schmieröl der Brennkraftmaschine erfol­ gen kann.

Bei modernen Brennkraftmaschinen werden in zunehmenden Maße elektronische Steuereinheiten eingesetzt, die über eine Vielzahl von Sensoren den Betriebszustand der Brenn­ kraftmaschine erfassen und in Abhängigkeit davon die ver­ schiedensten Parameter der Brennkraftmaschine, wie Misch­ verhältnis, Zündzeitpunkt und z. B. Ventilsteuerzeiten elektronisch ansteuern.

Aus der DE-OS 29 30 266 ist bereits die elektrische An­ steuerung für die Veränderung der Ventilsteuerzeiten einer Brennkraftmaschine durch ein winkelmäßiges Verla­ gern der Nockenwelle gegenüber ihrem Antriebszahnrad mit­ tels eines Schneckenradgetriebes und eines Elektromotors bekannt; das Schneckenradgetriebe und der Elektromotor sind hierbei jedoch mit dem Antriebszahnrad der Nocken­ welle umlaufend angeordnet, wodurch diese Aggregate den erheblichen Drehschwingungen der Nockenwelle ausgesetzt sind und darüber hinaus die Zuführung der elektrischen Steuerimpulse über Schleifringe erfolgen muß, was natur­ gemäß immer die Ursache von erheblichen Störungen sein kann.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches erläuterten Art derart zu verbessern, daß die mechanische Ausbildung und Anord­ nung der schräg verzahnten Ritzel einfacher und deren Verstellung über die axial verlagerbare Hülse einfacher und zuverlässiger über einen fest am Zylinderkopf mon­ tierten Schneckenradgetriebe-Elektromotor-Antrieb ermög­ licht.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches die im Kennzeichenteil des Patentanspruches aufgezeigten Merkmale aufweist.

Dadurch, daß die axial verschiebbare, jedoch verdreh­ festgeführte Hülse in einem Teil des Zylinderkopfes ge­ führt ist und über ein Kugellager mit dem Ritzel verbun­ den ist und einen Zahnstangenabschnitt aufweist, der in Eingriff mit einem Betätigungszahnrad steht, das über ein drehfest an der Welle des Betätigungszahnrades angeordne­ tes Schneckenrad und eine mit diesem in Eingriff stehende Schnecke über einen Elektromotor gesteuert antreibbar ist, wird die Ausführung der schräg verzahnten Ritzel mit wesentlich einfacher herzustellenden schräg verzahnten Außenverzahnungen ermöglicht und durch die Anordnung eines relativ einfachen Radialkugellagers zwischen dem Ritzel und der axial verlagerbaren Hülse kann diese in einem Teil des Zylinderkopfes verdrehfest geführt werden, wodurch der Steuerungsantrieb, nämlich das Schneckenradgetriebe mit dem entsprechenden Elektromotor, fest am Zylinderkopf montiert werden kann, wodurch die erforderlichen Steck­ verbindungen zur Zuleitung der entsprechenden elektroni­ schen Steuerungssignale wesentlich einfacher und zuver­ lässiger hergestellt werden können.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen ge­ zeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Frontansicht auf eine Vorrichtung zum belastungs- und drehzahlabhängigen Verändern der Ventilsteuerzeiten einer Brennkraftma­ schine gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2 mit in Strich-Punkt-Linien angedeuteter Lage des elektromechanischen Stellantriebes.

Eine Vorrichtung zum belastungs- und drehzahlabhängigen Ver­ ändern der Ventilsteuerzeiten einer Brennkraftmaschine ist am Zylinderkopf 1 der Brennkraftmaschine angeordnet. Im Zylinder­ kopf 1 sind zwei Nockenwellen 2 und 3 in herkömmlicher Weise drehbar und axial festgelegt gelagert. Die Nockenwellen 2 und 3 sind an ihren einen Enden 4 und 5 mit einer Vielkeilwellenver­ zahnung 6 versehen, auf denen die mit der entsprechenden Viel­ keilwellenverzahnung 7 versehenen Bohrungen 8 und 9 zweier schrägverzahnter Ritzel 10 und 11 gleitend angeordnet sind.

Wie insbesondere aus Fig. 3 zu ersehen ist, ist am Innenumfang 12 der Zahnkränze der Ritzel 10 und 11 jeweils eine Laufrille 13 für ein Radialkugellager 14 ausgebildet, dessen andere Laufrille 15 am Außen­ umfang 16 einer Hülse 17 ausgebildet ist. Die Hülse 17 ist in einem Teil 18 des Zylinderkopfes 1 über eine Nut-Feder-Verbindung 19 axial verschiebbar jedoch verdrehfest geführt und weist in einem Bereich einen Zahnstangenabschnitt auf. Mit diesem Zahnstangenab­ schnitt 20 steht ein Betätigungsritzel 21 in Eingriff, das im Teil 18 gelagert sein kann und mit einem elektromotorischen Stellantrieb 22 treibend verbunden ist.

Die schrägverzahnten Ritzel 10 und 11 stehen hierbei in Eingriff mit axial festgelegten Zwischenrädern 23, die über ein Zahnrad 24 an­ getrieben werden, das über ein Kettenrad 25 und eine Kette 26 von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetrieben wird.

Der elektromechanische Stellantrieb 22 besteht hierbei vorzugsweise aus einem auf der Welle des Betätigungsritzels 21 drehfest angeord­ neten Schneckenrad 27, das in Eingriff mit einer Schnecke 28 steht, die über einen Elektromotor 29 gesteuert angetrieben werden kann.

Die Steuerung des Elektromotors 29 kann in bekannter Weise über eine elektronische Steuereinheit erfolgen, die in Abhängigkeit von der Belastung und Drehzahl der Brennkraftmaschine und weiteren Betriebsparametern Steuerimpulse von bestimmter Richtung und Dauer abgibt. Dement­ sprechend wird der Elektromotor 29 die Schnecke 28 um einen be­ stimmten Betrag nach rechts oder links drehen, wodurch entsprechend das Schneckenrad 27 gedreht wird. Eine Drehung des Schneckenrades 27 bewirkt über das mit ihm verbundene Betätigungsritzel 21 eine axiale Verlagerung der Hülse 17 und über das Radialkugel­ lager 14 des entsprechenden schrägverzahnten Ritzels 10 oder 11.

Selbstverständlich sind die den beiden Nockenwellen 2 und 2 zuge­ ordneten schrägverzahnten Ritzel 10 und 11 jeweils über einen eigenen Stellantrieb 22 bzw. 22′ getrennt steuerbar, um eine er­ wünschte Veränderung der Überschneidung der Ventilsteuerzeiten zwischen den Einlaß- und Auslaßventilen der Brennkraftmaschine zu erzielen.

Selbstverständlich sind an Stelle des erläuterten elektromechani­ schen Stellantriebs auch andere Formen von Stellantrieben wie elektromagnetische, pneumatische und hydraulische Stellantriebe anwendbar, sofern sie in der erforderlichen Weise feinfühlig gesteuert werden können.

Claims (1)

1. Vorrichtung zum belastungs- und drehzahlabhängigen Verän­ dern der Ventilsteuerzeiten von Brennkraftmaschinen mit zwei Nockenwellen mit je einem axial verschiebbar, jedoch drehfest angeordneten, schrägverzahnten Ritzel, von denen jedes in Eingriff mit einem axial festgelegten, von der Kurbelwelle angetriebenen, schräg verzahnten Zwischenrad steht und über Betätigungsmittel für das Ritzel die Form einer in einem Gehäuse axial verschiebbar, jedoch verdrehfest geführten Hülse hat, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hülse (17) in einem Teil (18) des Zylinderkopfes (1) verdrehfest geführt und über ein Kugellager (14) mit dem Ritzel (11) verbunden ist und einen Zahnstangenabschnitt (20) aufweist, der in Ein­ griff mit einem Betätigungszahnrad (21) steht, das über ein drehfest an der Welle des Betätigungszahnrades (21) angeordnetes Schneckenrad (27) und eine mit diesem in Eingriff stehende Schnecke (28) über einen Elektromotor (29) gesteuert antreibbar ist.