EP1128029B1 - Variable Ventilsteuerung für Hubkolben-Brennkraftmaschinen - Google Patents

Variable Ventilsteuerung für Hubkolben-Brennkraftmaschinen Download PDF

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EP1128029B1
EP1128029B1 EP20010102431 EP01102431A EP1128029B1 EP 1128029 B1 EP1128029 B1 EP 1128029B1 EP 20010102431 EP20010102431 EP 20010102431 EP 01102431 A EP01102431 A EP 01102431A EP 1128029 B1 EP1128029 B1 EP 1128029B1
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EP
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camshaft
adjusting
gear
opening
internal combustion
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EP1128029A3 (de
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Paul Dipl.-Ing. Breidenbach
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Adam Opel GmbH
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Adam Opel GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • F01L13/0047—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction the movement of the valves resulting from the sum of the simultaneous actions of at least two cams, the cams being independently variable in phase in respect of each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift

Definitions

  • the invention relates to a variable valve control for reciprocating internal combustion engines according to the Preamble of claim 1.
  • Variable valve controls of this type are for Example from DE 42 44 550 A1. They are special on a throttle-free load control of gasoline engines by changing the stroke and / or the opening duration of Inlet valves aligned. These are to operate the Intake valves, an opening camshaft and a closing camshaft provided, which rotate in opposite directions to each other and act on the valve via cams and levers. By turning the camshafts against each other can Stroke and the opening duration during operation of the internal combustion engine be changed in many areas.
  • Valve controls a four-wheel coupling gearbox provided, the drive wheel with that of the crankshaft driven first camshaft and its output gear with the relative to the first camshaft twisting second camshaft is rotatably connected.
  • the drive connection between drive and driven gear is made via two intermediate wheels, which over coupling with each other and with drive and driven gear in engagement are held.
  • Such a coupling gear requires in the area the one end face of the cylinder head of the internal combustion engine considerable space, since the coupling itself, the actuator acting on it and its drive as well attached to the paddles intermediate wheels outside the axes of the camshaft must be arranged.
  • the coupling gear is formed with externally toothed spur gears, the In addition, not be formed arbitrarily large can result from the relatively low realizable Covering the gearing considerable Tooth games, which the adjustment behavior of the valve train adversely affect and lead to noise. It is therefore in the cited document DE 42 44 550 A1 proposed, the wheels of the linkage with helical teeth to provide them, to divide them axially and the part wheels to tense against each other.
  • the invention is based on the object variable valve timing in the preamble of claim 1 type to improve so that the Space for the adjusting mechanism between the opening and closing camshaft of the intake valves can be reduced can, the reliability in terms of backlash is increased in the adjustment, the construction cost and thus reduces the cost of the adjustment and, moreover, a larger adjustment range is possible.
  • the on the ring gears and thus on the angular position The camshafts acting adjusting wheels can from the outside can be rotated arbitrarily by an adjusting. This is also an arbitrarily large angle adjustment of Camshafts against each other possible.
  • a reciprocating internal combustion engine 1 has a Cylinder crankcase 2 and a cylinder head 3 on.
  • a crankshaft in the Cylinder crankcase 2 is a crankshaft.
  • 4 In the cylinder head 3 are for actuating intake valves an opening camshaft 5 and a closing camshaft 6 and an exhaust camshaft for actuating the exhaust valves 7 stored.
  • On the crankshaft 4 is located a drive wheel 8, which via a chain 9 with the Nockenwellenantriebsrad 10 on the opening camshaft. 5 and with the camshaft drive wheel 11 on the exhaust camshaft 7 is connected.
  • the opening camshaft 5 and the lock camshaft 6 are connected via an adjusting 12 with each other connected.
  • the nature of this connection is below described in more detail in the representation of the variable 12.
  • the control unit 14 processes among other things Signals from sensors 15, which on phase wheels 16, the on the crankshaft 4 of the opening camshaft 5 and the Lock camshaft 6 are fixed and their angular position detect.
  • the control unit 14 can thus be known per se Way depending on the driver's request and the other vehicle and engine parameters the optimal Opening parameters (start of opening, opening duration, opening stroke) determine the intake valves and a corresponding Set command to the servomotor 13.
  • This adjustment by means of the adjusting 12th occurs constantly during engine operation of the Internal combustion engine 1.
  • Concentric with this ring gear 18 is on each of the two camshafts 5, 6 an eccentric part 20 rotatably mounted.
  • Each of these eccentric parts 20 forms the respective axis 21 of the camshafts 5, 6th a eccentric to the dimension e bearing surface 22 about the eccentric axis 23.
  • the adjusting wheels 24 are respectively with a first toothing 25 smaller diameter and with a second toothing 26 of larger diameter Mistake.
  • the gearing 25 with the smaller Diameter is engaged with the internal teeth 19 the respective ring gear 18.
  • the larger teeth 26th both adjusting wheels 24 are in mutual engagement.
  • Each of the two eccentric 20 has a concentric to the axes 21 of the camshafts 5, 6 extending Verstellverzahnung 27, designed as external teeth is smaller and smaller in diameter than the gearing 26 of the adjusting wheels 24 is.
  • both eccentric 20 engages a toothing 28 of the Adjusting wheel 17 a.
  • the two adjusting wheels 24 are the two the intake valves actuated camshafts 5, 6 rotatably connected.
  • the coming of the opening camshaft 5 Torque passes from the internal teeth 19 of the ring gear 18 of this wave 5 on the first teeth 25 of the the opening camshaft 5 located adjusting wheel 24 and is on the second teeth 26 on the at the Transferring camshaft 6 located adjusting wheel 24, whose former teeth 25 with the internal teeth 19 the ring gear 18 of the lock cam 6 in engagement stands.
  • the two eccentric 20 are not running with around. You can, however, by means of the adjusting 17 on the Verstellvertechnikept 27 in the same direction to the respective Axle 21 of the camshafts 5, 6 are rotated. In each case, the eccentric axis 23 moves on one Web 29 about the axis 21 of the corresponding camshaft 5, 6 ( Figure 3 and Figure 4).
  • FIG. 3 shows an initial position, at the position of setting wheels 24 and ring gears 18 with the marks 30, 31, 32, 33 and 34 in one Line is marked.
  • the opening camshaft 5 is held by the same direction Twisting the two eccentric 20 to a certain Angle of rotation to enter a position according to Figure 4, in the the eccentric axes 23 on the track 29 by 90 ° are. It has on the side of the opening camshaft 5, the toothing 25 of the adjusting wheel 24 on the internal toothing 19 of the ring gear 18 so passed that the mark 30 at a certain angle from the line is distracted. To the same extent is on the larger Diameter of the second toothing 26, the mark 31st deflected.
  • This deflection is also the on the toothing 26 of the adjusting wheel 24 on the side of the Lock camshaft 6 located brand 32 deflected. Around the same angular amount as the mark 32 is thus also the brand 34 deflected. Due to the consequent rolling the toothing 25 on the internal teeth 19 the side of the lock cam 6 becomes the mark 33 and so that the camshaft 6, with respect to the opening camshaft 5, twisted by a certain angle.
  • This adjustment is also at rotating Camshafts 5, 6 in any direction in any size Adjustment possible.
  • By essentially on the axes 21 of the two mutually adjustable camshafts 5, 6 arranged elements of the variable transmission 12 is claimed compared to known solutions little space.
  • By the result of the engagement of the adjusting wheels Guaranteed 24 in the internal gears 19 of the ring gears 18 high degree of coverage of the gears is a high level of functional reliability, also with regard to the noise behavior achieved.

Description

Die Erfindung betrifft eine variable Ventilsteuerung für Hubkolbenbrennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Variable Ventilsteuerungen dieser Art sind zum Beispiel aus DE 42 44 550 A1 bekannt. Sie sind insbesondere auf eine drosselfreie Laststeuerung von Ottomotoren durch Verändern des Hubes und/oder der Öffnungsdauer der Einlassventile ausgerichtet. Dazu sind zur Betätigung der Einlassventile eine Öffnungsnockenwelle und eine Schließnockenwelle vorgesehen, die gegensinnig zu einander drehen und über Nocken und Hebel auf das Ventil einwirken. Durch Verdrehen der Nockenwellen gegeneinander kann der Hub und die Öffnungsdauer während des Betriebs der Brennkraftmaschine in weiten Bereichen verändert werden.
Zur Verdrehung der beiden die Einlassventile steuernden Nockenwellen gegeneinander ist bei diesen bekannten Ventilsteuerungen ein vierrädriges Koppelgetriebe vorgesehen, dessen Antriebsrad mit der von der Kurbelwelle angetriebenen ersten Nockenwelle und dessen Abtriebsrad mit der relativ zur ersten Nockenwelle zu verdrehenden zweiten Nockenwelle drehfest verbunden ist. Die Antriebsverbindung zwischen Antriebs- und Abtriebsrad ist über zwei Zwischenräder hergestellt, die über Koppeln miteinander und mit Antriebs- und Abtriebsrad in Eingriff gehalten sind. Durch Verschwenken der Koppeln um die beiden Achsen der Nockenwellen wird die relative Verdrehung der Nockenwellen gegeneinander erreicht. Das Verschwenken der Koppeln erfolgt durch ein Stellglied, das von einem Stellmotor beaufschlagt ist.
Ein derartiges Koppelgetriebe erfordert im Bereich der einen Stirnseite des Zylinderkopfes der Brennkraftmaschine erheblichen Bauraum, da die Koppeln selbst, das auf sie wirkende Stellglied und dessen Antrieb sowie die an den Koppeln befestigten Zwischenräder außerhalb der Achsen der Nockenwellen angeordnet sein müssen.
Mit DE 197 47 011 A1 sowie mit DE 197 47 031 A1 werden zwar Vorschläge gemacht, wie der Bauraum für ein solches Verstellgetriebe zu reduzieren ist, in dem als Stellglied ein axial zum Verstellgetriebe versetztes Stellrad vorgesehen wird bzw. dass das Stellrad als unabhängig von den Nockenwellen parallel und versetzt zu diesen gelagertes Stellrad mit Exzenter ausgebildet ist, welches über ein Pleuel mit dem Verstellgetriebe verbunden ist. Der damit erzielbare Raumgewinn ist jedoch gering.
Trotz des erheblichen Raumbedarfs für das Koppelgetriebe ist dessen Verstellbereich begrenzt, da die Koppeln nur einen begrenzten Schwenkwinkel auslenkbar sind.
Da bei dem bekannten Ventiltrieb das Koppelgetriebe mit außen verzahnten Stirnrädern gebildet ist, die darüber hinaus nicht beliebig groß ausgebildet werden können, ergeben sich durch den relativ geringen realisierbaren Überdeckungsgrad der Verzahnung erhebliche Zahnspiele, welche das Verstellverhalten des Ventiltriebes negativ beeinflussen und zu Geräuschen führen. Es wird daher in der genannten Druckschrift DE 42 44 550 A1 vorgeschlagen, die Räder des Koppelgetriebes mit Schrägverzahnung zu versehen, sie axial zu teilen und die Teilräder gegeneinander zu verspannen.
Als eine weitere Maßnahme ist vorgeschlagen, den Koppelrädern Reibräder zuzuordnen, die mit geringer Drehzahldifferenz vor- oder nacheilen und so die Verzahnungen unter Vorspannung halten.
Diese zusätzlich erforderlichen Maßnahmen erhöhen den Bauraumbedarf für diese bekannten Ventilsteuerungen weiter. Sie führen darüber hinaus zu einem hohen Bauaufwand, der die Ventilsteuerung nicht unwesentlich verteuert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine variable Ventilsteuerung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 dargestellten Art so zu verbessern, dass der Bauraum für das Verstellgetriebe zwischen der Öffnungs- und Schließnockenwelle der Einlassventile reduziert werden kann, die Funktionssicherheit hinsichtlich des Zahnspieles im Verstellgetriebe erhöht wird, der Bauaufwand und damit die Kosten für das Verstellgetriebe reduziert werden und darüber hinaus ein größerer Verstellbereich ermöglicht wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Die Unteransprüche haben besonders vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung zum Gegenstand.
Durch die im Wesentlichen koaxiale Anordnung eines Hohlrades und eines darin eingreifenden Stellrades zur Bildung eines Verstellgetriebes zum Verstellen der gegeneinander zu verstellenden Nockenwellen liegt an den in Eingriff befindlichen Verzahnungen eine sehr viel größere Überdeckung vor, als dies mit nur außen verzahnten Rädern möglich ist. Durch den hohen Überdeckungsgrad kann das Zahnspiel vorteilhaft klein gehalten werden. Die im Wesentlichen koaxiale Anordnung aller für die Verstellung erforderlichen Getriebeteile auf den Achsen der gegeneinander zu verstellenden Nockenwellen - lediglich die exzentrische Lagerung des Stellrades weicht geringfügig von dieser koaxialen Anordnung ab - macht eine sehr kompakte Bauweise des Verstellgetriebes möglich, da keine außerachsigen Koppelglieder erforderlich sind.
Die auf die Hohlräder und damit auf die Winkellage der Nockenwellen wirkenden Stellräder können von außen her durch ein Verstellrad beliebig verdreht werden. Damit ist auch eine beliebig große Winkelverstellung der Nockenwellen gegeneinander möglich.
In besonders vorteilhafter Weise kann jeweils das mit dem fest auf den Nockenwellen verbundenen Hohlrad kämmende Stellrad mit einer zweiten Verzahnung versehen sein. Diese zweiten Verzahnungen beider Stellräder an den Nockenwellen stehen miteinander in Eingriff, so dass ein zusätzliches Bauteil für die Kopplung der beiden Nockenwellen nicht erforderlich ist.
Durch die Anordnung einer an sich bekannten Stellvorrichtung zur Drehwinkelverstellung von Wellen, wie eine solche zum Beispiel in DE 36 19 956 dargestellt ist, am kurbelwellenseitigen Antrieb der die Einlassventile steuernden Nockenwelle und/oder am Antrieb der Auslassnockenwelle kann über die Verstellbarkeit von Hub und Öffnungsdauer der Einlassventile hinaus auch der Öffnungs- und Schließpunkt der Einlass- und/oder der Auslassventile verändert werden. Somit bestehen weitgehende Eingriffsmöglichkeiten auf den motorischen Prozess mit Beeinflussung von Leistung, Drehmoment, Abgasverhalten usw.
Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lösungen zusammen mit ihren Wirkungen werden in der Darlegung eines Ausführungsbeispiels erläutert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung dargelegt. Es zeigen
Fig. 1
die schematische Darstellung einer Hubkolben-Brennkraftmaschine mit einer variablen Ventilsteuerung;
Fig. 2
einen Schnitt durch ein Verstellgetriebe für eine variable Ventilsteuerung;
Fig. 3
eine schematisierte Darstellung einer Ausgangsposition des Verstellgetriebes nach Figur 2;
Fig. 4
eine schematisierte Darstellung einer gegenüber der Ausgangsposition nach Figur 3 verstellten Position des Verstellgetriebes nach Figur 2.
Eine Hubkolbenbrennkraftmaschine 1 weist ein Zylinderkurbelgehäuse 2 und einen Zylinderkopf 3 auf. Im Zylinderkurbelgehäuse 2 befindet sich eine Kurbelwelle 4. Im Zylinderkopf 3 sind zur Betätigung von Einlassventilen eine Öffnungsnockenwelle 5 und eine Schließnockenwelle 6 sowie zur Betätigung der Auslassventile eine Auslassnockenwelle 7 gelagert. Auf der Kurbelwelle 4 befindet sich ein Antriebsrad 8, welches über eine Kette 9 mit dem Nockenwellenantriebsrad 10 auf der Öffnungsnockenwelle 5 sowie mit dem Nockenwellenantriebsrad 11 auf der Auslassnockenwelle 7 verbunden ist.
Die Öffnungsnockenwelle 5 und die Schließnockenwelle 6 sind über ein Verstellgetriebe 12 miteinander verbunden. Die Art dieser Verbindung wird im Folgenden bei der Darstellung des Verstellgetriebes 12 näher beschrieben.
Auf das Verstellgetriebe 12 wirkt ein Stellmotor 13 ein, der von einem Steuergerät 14 angesteuert wird. Das Steuergerät 14 verarbeitet dazu unter anderem Signale von Sensoren 15, welche an Phasenrädern 16, die an der Kurbelwelle 4 der Öffnungsnockenwelle 5 und der Schließnockenwelle 6 befestigt sind und deren Winkelstellung erkennen.
Das Steuergerät 14 kann damit in an sich bekannter Weise in Abhängigkeit vom Fahrerwunsch und den sonstigen Fahrzeug- und Motorparametern die optimalen Öffnungsparameter (Öffnungsbeginn, Öffnungsdauer, Öffnungshub) der Einlassventile bestimmen und einen entsprechenden Stellbefehl an den Stellmotor 13 geben.
Mit dem Stellmotor 13 wird ein Verstellrad 17 des Verstellgetriebes 12 so verstellt, dass damit die Öffnungsnockenwelle 5 und die Schließnockenwelle 6 in eine Winkelposition zueinander gelangen, bei der die optimalen Öffnungsparameter der Einlassventile realisiert sind. Dieses Verstellen mittels des Verstellgetriebes 12 erfolgt ständig während des motorischen Betriebs der Brennkraftmaschine 1.
Dazu ist an den an der abtriebsseitigen Stirnseite befindlichen Enden der Öffnungsnockenwelle 5 und der Schließnockenwelle 6 jeweils ein Hohlrad 18 des Verstellgetriebes 12, welches eine Innenverzahnung 19 aufweist, drehfest befestigt. Konzentrisch zu diesem Hohlrad 18 ist auf jeder der beiden Nockenwellen 5, 6 ein Exzenterteil 20 drehbar gelagert. Jedes dieser Exzenterteile 20 bildet zur jeweiligen Achse 21 der Nockenwellen 5, 6 eine um das Maß e exzentrische Lagerfläche 22 um die Exzenterachse 23. Auf dieser Lagerfläche 22 ist jeweils ein Stellrad 24 drehbar gelagert. Die Stellräder 24 sind jeweils mit einer ersten Verzahnung 25 kleineren Durchmessers und mit einer zweiten Verzahnung 26 größeren Durchmessers versehen. Die Verzahnung 25 mit dem kleineren Durchmesser steht in Eingriff mit der Innenverzahnung 19 des jeweiligen Hohlrades 18. Die größeren Verzahnungen 26 beider Stellräder 24 sind in gegenseitigem Eingriff.
Jedes der beiden Exzenterteile 20 hat eine konzentrisch zu den Achsen 21 der Nockenwellen 5, 6 verlaufende Verstellverzahnung 27, die als Außenverzahnung ausgeführt ist und im Durchmesser kleiner als die Verzahnung 26 der Stellräder 24 ist. In die Verstellverzahnungen 27 beider Exzenterteile 20 greift eine Verzahnung 28 des Verstellrades 17 ein.
Über die beiden Stellräder 24 sind die beiden die Einlassventile betätigenden Nockenwellen 5, 6 drehverbunden. Das von der Öffnungsnockenwelle 5 kommende Drehmoment gelangt von der Innenverzahnung 19 des Hohlrades 18 dieser Welle 5 auf die erste Verzahnung 25 des an der Öffnungsnockenwelle 5 befindlichen Stellrades 24 und wird über die zweiten Verzahnungen 26 auf das an der Schließnockenwelle 6 befindliche Stellrad 24 übertragen, dessen erstere Verzahnung 25 mit der Innenverzahnung 19 des Hohlrades 18 der Schließnockenwelle 6 in Eingriff steht.
Da die Zähnezahlen der gleichbenannten Verzahnungen 19, 25, 26 an beiden Nockenwellenseiten gleich sind, besteht zwischen den beiden Nockenwellen 5, 6 eine Übersetzung von 1:1, das heißt, beide Nockenwellen 5, 6 laufen mit gleicher Drehzahl um.
Die beiden Exzenterteile 20 laufen dabei nicht mit um. Sie können jedoch mittels des Verstellrades 17 über die Verstellverzahnungen 27 gleichsinnig um die jeweilige Achse 21 der Nockenwellen 5, 6 gedreht werden. Dabei bewegt sich jeweils die Exzenterachse 23 auf einer Bahn 29 um die Achse 21 der entsprechenden Nockenwelle 5, 6 (Figur 3 und Figur 4).
Die Figuren 3 und 4, in denen die Teilkreise der Innenverzahnungen 19 der Hohlräder 18 sowie der Verzahnungen 25, 26 der Stellräder 24 dargestellt sind, verdeutlichen den Verstellvorgang der einen Nockenwelle 6 gegenüber der anderen Nockenwelle 5.
In Figur 3 ist eine Ausgangs-Position dargestellt, bei der die Position von Stellrädern 24 und Hohlrädern 18 mit den Marken 30, 31, 32, 33 und 34 in einer Linie markiert ist. Unter der Annahme, dass die Öffnungsnockenwelle 5 festgehalten ist, wird durch gleichsinniges Verdrehen der beiden Exzenterteile 20 um einen bestimmten Drehwinkel eine Position nach Figur 4 eintreten, bei der die Exzenterachsen 23 auf der Bahn 29 um 90° gewandert sind. Dabei hat sich auf der Seite der Öffnungsnockenwelle 5 die Verzahnung 25 des Stellrades 24 an der Innenverzahnung 19 des Hohlrades 18 so abgewälzt, dass die Markierung 30 um einen bestimmten Winkel aus der Geraden ausgelenkt ist. In gleichem Maße ist auf dem größeren Durchmesser der zweiten Verzahnung 26 die Markierung 31 ausgelenkt. Dieser Auslenkung entsprechend ist auch die an der Verzahnung 26 des Stellrades 24 auf der Seite der Schließnockenwelle 6 befindliche Marke 32 ausgelenkt. Um den gleichen Winkelbetrag wie die Marke 32 ist somit auch die Marke 34 ausgelenkt. Durch das dadurch bedingte Abwälzen der Verzahnung 25 an der Innenverzahnung 19 auf der Seite der Schließnockenwelle 6 wird die Marke 33 und damit die Schließnockenwelle 6, gegenüber der Öffnungsnockenwelle 5, um einen bestimmten Winkel verdreht.
Dieser Verstellvorgang ist auch bei rotierenden Nockenwellen 5, 6 in beiden Richtungen in beliebig großem Verstellbereich möglich. Durch die im Wesentlichen auf den Achsen 21 der beiden zueinander verstellbaren Nockenwellen 5, 6 angeordneten Elemente des Verstellgetriebes 12 wird gegenüber bekannten Lösungen wenig Bauraum beansprucht. Durch den infolge des Eingriffs der Stellräder 24 in die Innenverzahnungen 19 der Hohlräder 18 gewährleisteten hohen Überdeckungsgrad der Verzahnungen wird eine hohe Funktionssicherheit auch hinsichtlich des Geräuschverhaltens erzielt.

Claims (4)

  1. Variable Ventilsteuerung für Hubkolben-Brennkraftmaschinen (1) mit einer Öffnungsnockenwelle (5) und einer Schließnockenwelle (6) zum Betätigen von Einlassventilen und zumindest einer weiteren Nockenwelle (7) zum Betätigen von Auslassventilen, wobei die Öffnungsnockenwelle (5) und die Schließnockenwelle (6) in ihrer Drehlage zueinander mittels eines Verstellgetriebes (12), welches durch einen von einem Steuergerät in Abhängigkeit von Motor- und/oder Fahrzeugparametern angesteuerten Stellmotor beaufschlagt ist, veränderbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellgetriebe (12) aus Umlaufrädergetrieben mit jeweils zumindest einem Hohlrad (18) und einem darin eingreifenden exzentrisch zum Hohlrad (18) gelagerten Stellrad (24) gebildet ist, wobei die Umlaufrädergetriebe jeweils im wesentlichen koaxial an den an einer gemeinsamen Stirnseite der Brennkraftmaschine (1) befindlichen Enden der beiden die Einlassventile betätigenden Nockenwellen (5, 6) angeordnet sind und die Stellräder (24) von einem gemeinsamen mit dem Stellmotor (13) verbundenen Verstellrad (17) beaufschlagt sind.
  2. Variable Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das aus Umlaufrädern gebildete Verstellgetriebe (12) besteht aus jeweils einem an der Öffnungsnockenwelle (5) und einem an der Schließnockenwelle (6) drehfest verbundenen Hohlrad (18) mit einer Innenverzahnung (19), jeweils einem auf jeder dieser Nockenwellen (5, 6) koaxial und drehbar gelagerten Exzenterteil (20) mit einer ex-zentrisch zur jeweiligen Achse (21) der Nockenwelle (5, 6) verlaufenden Lagerfläche (22) sowie jeweils einer zentrisch zur Achse (21) liegenden Verstellverzahnung (27), jeweils einem auf jeder der Lagerflächen (22) der Exzenterteile (20) drehbar gelagerten Stellrad (24), wobei jedes der Stellräder (24) mit einer ersten in Eingriff mit der Innenverzahnung (19) des zugehörigen Hohlrades (18) stehenden Verzahnung (25) sowie einer zweiten Verzahnung (26) versehen ist, die zweiten Verzahnungen (26) der beiden Stellräder (24) miteinander in Eingriff stehen und wobei die beiden Exzenterteile (20) von dem gemeinsamen Verstellrad (17) des Stellmotors (13) gleichsinnig verdrehbar sind.
  3. Variable Ventilsteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Antrieb der Öffnungs- (5) bzw. Schließnockenwelle (6) für die Einlassventile und/oder der Nockenwelle (7) für die Auslassventile von der Kurbelwelle (4) der Brennkraftmaschine (1) weitere an sich bekannte Verstellvorrichtungen zur Drehwinkelverstellung vorgesehen sind.
  4. Variable Ventilsteuerung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest an der Öffnungsnockenwelle (5), an der Schließnockenwelle (6) und an der Kurbelwelle (4) der Brennkraftmaschine (1) Phasengeberräder (16) und darauf gerichtete Sensoren (15) vorgesehen sind, wobei die Winkellage der Phasengeberräder (16) von einem Steuergerät (14) in Verbindung mit weiteren Motor- und Fahrzeugparametern zur Ansteuerung des Stellmotors (13) ausgewertet werden.
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