EP2176523B1

EP2176523B1 - Internal combustion engine valve train switching device

Info

Publication number: EP2176523B1
Application number: EP08785400.6A
Authority: EP
Inventors: Alexander Von Gaisberg-Helfenberg; Jens Meintschel; Thomas Stolk
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2007-08-10
Filing date: 2008-08-07
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2028-08-07
Also published as: US20100199934A1; JP5487452B2; CN101779008B; CN101779008A; EP2176523A1; JP2010535967A; US8347837B2; DE102007037745A1; WO2009021669A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschinenventiltriebumschaltvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an internal combustion engine valve drive switching device according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 10 2005 006 489 A1 und aus der DE 10 2004 022 833 A1 ist eine Brennkraftmaschinenventiltriebumschaltvorrichtung bekannt, bei welcher miteinander gekoppelte Schaltvorgänge gleichzeitig durchgeführt werden.From the DE 10 2005 006 489 A1 and from the DE 10 2004 022 833 A1 For example, an internal combustion engine valve drive switching device is known in which coupled switching operations are performed simultaneously.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventiltriebumschaltvorrichtung so auszubilden, dass bei einer hohen Betriebssicherheit sowohl Bauvolumen und Gewicht als auch Kosten eingespart werden können. Die Aufgabe wird jeweils gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche, wobei weitere Ausgestaltungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.The invention has the object of providing a valve train switching device in such a way that both construction volume and weight as well as costs can be saved at a high reliability. The object is achieved in each case by the features of the independent claims, wherein further embodiments of the invention can be taken from the subclaims.

Die Erfindung geht aus von einer Brennkraftmaschinenventiltriebumschaltvorrichtung mit einer Umschalteinheit.The invention is based on an internal combustion engine valve drive switching device with a switching unit.

Es wird vorgeschlagen, dass die Umschalteinheit eine Ausführeinheit mit wenigstens einer Steuerkulisse aufweist, welche von wenigstens zwei Schalteinheiten der Ausführeinheit gebildet ist. Unter einer "Umschalteinheit" soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, einen Umschaltvorgang wenigstens eines Ventiltriebs zu bewirken. Unter einer "Ausführeinheit" soll im Besonderen eine Einheit verstanden werden, welche einen Vorgang, insbesondere einen Schaltvorgang, wenigstens teilweise ausführt. Unter einer "Steuerkulisse" soll insbesondere wenigstens eine Ausformung oder mehrere Ausformungen zusammen mit ihren Berandungen verstanden werden, welche dazu vorgesehen sind, ein Schaltmittel bei wenigstens einem Schaltvorgang zu führen, und sich einzeln oder zusammen über einen bestimmten Winkelbereich, wie bevorzugt über mehr als 10°, vorteilhaft über mehr als 80° und besonders bevorzugt über mehr als 180°, in Umfangsrichtung einer Antriebswelle oder eines mit einer Antriebswelle verbundenen Bauteils erstrecken, wobei die Ausformungen räumlich voneinander getrennt sein können und diese räumliche Trennung durch einen Schaltvorgang aufhebbar sein kann. Unter einer "Ausformung" soll insbesondere eine Erhebung oder eine Ausnehmung verstanden werden, die verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Erstreckungsformen aufweisen können, wie insbesondere eine lang gestreckte Erstreckungsform. Eine Ausformung kann insbesondere ein Schlitz oder eine Nut sein. Unter einem "Schlitz" soll im Besonderen eine schmale Ausnehmung verstanden werden. Mit einer "Erhebung" soll im Besonderen eine erhöhte Stelle im Vergleich zu der die Stelle umgebenden Fläche und/oder eine Ausbeulung gemeint sein. Unter einem "Schaltvorgang" soll insbesondere eine Relativbewegung und insbesondere eine axiale Relativbewegung zwischen zwei Bauteilen verstanden werden. Unter einer "Schalteinheit" soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, einen Schaltvorgang, insbesondere auch in einem Zusammenwirken mit wenigstens einem Schaltmittel oder einer anderen Einheit, zu bewirken. Unter einem "Schaltmittel" soll insbesondere ein Mittel verstanden werden, welches dazu vorgesehen ist, einen Schaltvorgang, insbesondere auch in einem Zusammenwirken mit wenigstens einer Schalteinheit oder einer anderen Einheit, zu bewirken. Mit einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann ein einfacher Aufbau der Umschalteinheit erreicht werden.It is proposed that the switching unit has an execution unit with at least one control link, which is formed by at least two switching units of the execution unit. A "switching unit" is to be understood in particular as meaning a unit which is intended to effect a switching operation of at least one valve drive. An "execution unit" is to be understood in particular as a unit which carries out an operation, in particular a switching operation, at least partially. A "control link" should in particular be understood to mean at least one molding or a plurality of moldings together with their edges, which are intended to guide a switching means in at least one switching operation, and individually or together over a certain one Angular range, as preferred over more than 10 °, advantageously over more than 80 ° and more preferably over more than 180 °, extend in the circumferential direction of a drive shaft or connected to a drive shaft component, wherein the formations may be spatially separated from each other and this spatial separation can be canceled by a switching operation. A "shaping" should in particular be understood to mean an elevation or a recess which may have various forms of extension that appear appropriate to the person skilled in the art, such as, in particular, an elongated extension shape. A molding may in particular be a slot or a groove. A "slot" is to be understood in particular a narrow recess. By a "survey" is meant in particular an elevated location compared to the area surrounding the site and / or a bulge meant. A "switching operation" should be understood in particular to mean a relative movement and in particular an axial relative movement between two components. A "switching unit" is to be understood in particular as meaning a unit which is intended to effect a switching operation, in particular also in cooperation with at least one switching means or another unit. A "switching means" is to be understood in particular a means which is intended to effect a switching operation, in particular also in cooperation with at least one switching unit or another unit. With an embodiment according to the invention, a simple construction of the switching unit can be achieved.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Ausführeinheit wenigstens zwei Steuermittel auf, welche auf einander zugewandten Enden von wenigstens zwei der Schalteinheiten der Ausführeinheit positioniert sind. Damit kann insbesondere die Ausdehnung der einzelnen Steuermittel reduziert werden. Unter einem "Steuermittel" soll insbesondere ein Mittel zur Steuerung eines Vorgangs, im Besonderen zur Steuerung eines Schaltvorgangs, verstanden werden. Insbesondere können die Schalteinheiten unterschiedlichen Ventilen, welche im Besonderen unterschiedlichen Zylindern zugeordnet sein können, zugeordnet sein. Für eine besonders flexible Schaltung können die Schalteinheiten nur einem Ventil zugeordnet sein.In a preferred embodiment of the invention, the execution unit has at least two control means, which are positioned on mutually facing ends of at least two of the switching units of the execution unit. In particular, the extent of the individual control means can thus be reduced. A "control means" is to be understood in particular as means for controlling a process, in particular for controlling a switching operation. In particular, the switching units may be associated with different valves, which in particular may be associated with different cylinders. For a particularly flexible circuit, the switching units can be associated with only one valve.

Vorzugsweise ist die Steuerkulisse von den Steuermitteln gebildet. Damit kann auf einfache Weise eine Schaltvorrichtung für Schaltvorgänge zwischen den Schalteinheiten und dem Schaltmittel realisiert werden.Preferably, the control gate is formed by the control means. This can be realized in a simple manner, a switching device for switching operations between the switching units and the switching means.

Vorzugsweise ist die Steuerkulisse derart ausgebildet, dass die Schalteinheiten durch ein Schaltmittel der Ausführeinheit in einer definierten Schaltsequenz betätigbar sind. Damit können die Steuerkulissen in einem fortlaufenden Betrieb verwendet werden. Unter einer "definierten Schaltsequenz" sollen insbesondere nach einem festgelegten Ablauf stattfindende und wenigstens teilweise zeitlich versetzte und/oder getrennte Schaltvorgänge verstanden werden, welche im Besonderen auch für einen dauerhaften Betrieb mit wenigstens zwei auftretenden definierten Schaltsequenzen geeignet sind.Preferably, the control link is designed such that the switching units can be actuated by a switching means of the execution unit in a defined switching sequence. Thus, the control scenes can be used in a continuous operation. A "defined switching sequence" should be understood in particular to take place according to a defined procedure and at least partially offset in time and / or separate switching operations, which are particularly suitable for permanent operation with at least two occurring defined switching sequences.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Ausführeinheit wenigstens ein Schaltmittel aufweist, welches dazu vorgesehen ist, durch ein Wechselwirken mit der Steuerkulisse ein Umschalten eines Ventiltriebs zu bewirken. Hiermit kann ein zuverlässiges Wechseln von Ventilerhebungskurven erreicht werden.It is further proposed that the execution unit has at least one switching means, which is intended to effect a switching of a valve train by interacting with the control link. Hereby, a reliable change of valve lift curves can be achieved.

Vorzugsweise weist die Ausführeinheit zumindest ein Schaltmittel und wenigstens eine der Schalteinheiten zumindest ein Steuermittel auf, wobei das Steuermittel und das Schaltmittel dazu vorgesehen sind, aufgrund eines Wechselwirkens untereinander mindestens eine Funktion der Schalteinheit und/oder des Schaltmittels zu verändern. Hiermit kann ein kompakter Schaltaufbau erreicht werden. Unter einer "Funktion" soll im Besonderen eine Wirkungsweise und insbesondere eine Wirkungsweise bei einem Wechselwirken mit einer anderen Baueinheit, welche zum Beispiel das Schaltmittel oder die Schalteinheit sein kann, verstanden werden.Preferably, the execution unit has at least one switching means and at least one of the switching units at least one control means, wherein the control means and the switching means are provided to change due to an interaction with each other at least one function of the switching unit and / or the switching means. Hereby, a compact switching structure can be achieved. By a "function" is meant in particular a mode of action and in particular a mode of action in an interaction with another structural unit, which may be, for example, the switching means or the switching unit.

In diesem Zusammenhang kann ein Vorteil erreicht werden, indem die Funktion ein Eintauchen des Schaltmittels in die Schalteinheit und/oder ein Ausschieben des Schaltmittel aus der Schalteinheit und/oder ein Betätigen der Schalteinheit durch das Schaltmittel und/oder ein Überwechseln des Schaltmittels von einer Schalteinheit zu einer anderen Schalteinheit und/oder ein Beruhigen der Bewegung einer Schalteinheit ist. Damit kann eine wirksame mechanische Schalteinrichtung realisiert werden. Mit einem "Eintauchen" des Schaltmittels in die Schalteinheit soll insbesondere ein Einfahren des als Erhebung oder als Stift ausgebildeten Schaltmittels in eine Nut oder einen Schlitz einer Schalteinheit gemeint sein. Unter einem "Ausschieben" des Schaltmittels aus der Schalteinheit soll insbesondere das Entfernen des als Erhebung oder als Stift ausgebildeten Schaltmittels durch Schieben aus der Nut oder dem Schlitz der Schalteinheit verstanden werden. Mit einem "Beruhigen" der Bewegung einer Schalteinheit soll ferner eine Ruhigstellung der Schalteinheit relativ zu dem Schaltmittel nach einer Bewegung der Schalteinheit relativ zu dem Schaltmittel verstanden werden.In this connection, an advantage may be achieved by the function of immersing the switching means in the switching unit and / or pushing out the switching means from the switching unit and / or operating the switching unit by the switching means and / or switching the switching means from a switching unit another switching unit and / or calming the movement of a switching unit is. Thus, an effective mechanical switching device can be realized. With a "dipping" of the switching means in the switching unit in particular a retraction of trained as a survey or pen as switching means should be meant in a groove or a slot of a switching unit. By "pushing out" of the switching means from the switching unit, in particular the removal of the switching means designed as an elevation or as a pin should be understood by pushing out of the groove or the slot of the switching unit. With a "calming down" movement one Switching unit should also be understood a rest position of the switching unit relative to the switching means after a movement of the switching unit relative to the switching means.

Vorzugsweise umfasst die Ausführeinheit wenigstens ein Schaltmittel, welches dazu vorgesehen ist, die Steuerkulisse in mindestens einer radialen Richtung zu beaufschlagen. Damit kann ein konstruktiv einfaches Wechselwirken zwischen Schaltmittel und Steuerkulisse erreicht werden. Unter einer "radialen Richtung" soll insbesondere eine Richtung radial in Bezug auf eine Antriebswelle verstanden werden. Mit einem "Beaufschlagen" der Steuerkulisse durch das Schaltmittel soll im Besonderen gemeint sein, dass das Schaltmittel dazu vorgesehen ist, bei einer Bewegung auf eine Ausformung einer Steuerkulisse aufzutreffen und/oder mit einer Kraft zu wirken.Preferably, the execution unit comprises at least one switching means, which is provided to act on the control link in at least one radial direction. This allows a structurally simple interaction between switching means and control link can be achieved. A "radial direction" is to be understood in particular a direction radially with respect to a drive shaft. By "acting on" the control link by the switching means is meant in particular that the switching means is intended to impinge upon movement to a formation of a control link and / or to act with a force.

Die Ausführeinheit kann eine elektronische Auswerteeinheit umfassen und dazu vorgesehen sein, aufgrund zumindest eines Signals einen ersten Schaltvorgang und danach abhängig von einer elektronischen Auswertung einen zweiten Schaltvorgang auszuführen. Besonders vorteilhaft ist die Ausführeinheit jedoch dazu vorgesehen, aufgrund zumindest eines Signals einen ersten Schaltvorgang und danach unabhängig von einer elektronischen Auswertung einen zweiten Schaltvorgang auszuführen. Unter "vorgesehen" soll insbesondere speziell ausgestattet und/oder ausgelegt verstanden werden. Unter einem "Signal" soll dabei insbesondere ein Auslösevorgang und/oder ein Zeichen, wie zum Beispiel ein Stromimpuls, mit festgelegter Bedeutung und/oder ein von außerhalb der Ausführeinheit veranlasstes Beaufschlagen und/oder Positionieren eines mechanischen Bauelements in einer Schaltstellung und/oder mechanisches Wechselwirken verstanden werden. Unter einem "Auslösevorgang" soll insbesondere ein mechanischer, elektrischer, quantenmechanischer und/oder elektromechanischer Vorgang verstanden werden, welcher im Besonderen zu einer bestimmten Positionierung eines Schaltmittels führen kann. In diesem Zusammenhang soll unter einer "Ausführeinheit" im Besonderen eine Einheit verstanden werden, welche aufgrund eines Signals wenigstens einen Vorgang einmalig ausführt und welche insbesondere aus mechanischen, quantenmechanischen, elektrischen und/oder elektromagnetischen Bauelementen und im Besonderen auch aus elektronischen Bauelementen, wenn diese den Vorgang zumindest unwesentlich und besonders vorteilhaft nicht beeinflussen, gebildet sein kann. Darunter, dass ein Schaltvorgang "nach" einem anderen Schaltvorgang stattfindet, soll insbesondere verstanden werden, dass die Schaltvorgänge wenigstens teilweise zeitlich versetzt stattfinden und/oder besonders vorteilhaft zeitlich überlappungsfrei sind. Unter einer elektronischen "Auswertung" soll insbesondere ein elektronisches Einordnen und/oder Beurteilen eines Zustandes und/oder eines Signals und/oder eines Vorgangs gemeint sein. Mit einem Ausführen "unabhängig" von einer elektronischen Auswertung soll insbesondere ein auf mechanische, quantenmechanische, elektrische und/oder elektromagnetische Weise automatisiertes Ausführen gemeint sein. Erfindungsgemäß kann auf konstruktiv einfache Weise ein kompakter und zuverlässig funktionierender Aufbau erreicht werden.The execution unit can comprise an electronic evaluation unit and be provided to carry out a second switching operation on the basis of at least one signal, a first switching operation and then, depending on an electronic evaluation, a second switching operation. However, the execution unit is particularly advantageously provided for carrying out a first switching operation on the basis of at least one signal and then carrying out a second switching operation independently of an electronic evaluation. "Provided" is to be understood in particular to be specially equipped and / or designed. In this context, a "signal" is intended in particular to mean a triggering process and / or a sign, such as a current pulse, with a defined meaning and / or an application and / or positioning of a mechanical component in a switching position and / or mechanical interaction initiated from outside the execution unit be understood. A "triggering process" is to be understood in particular as meaning a mechanical, electrical, quantum-mechanical and / or electromechanical process, which in particular can lead to a specific positioning of a switching means. In this context, an "execution unit" is to be understood as meaning in particular a unit which carries out at least one operation based on a signal and which in particular consists of mechanical, quantum mechanical, electrical and / or electromagnetic components and in particular also of electronic components, if these Operation at least negligible and particularly advantageous not affect, may be formed. The fact that a switching operation takes place "after" another switching operation, should be understood in particular that the switching operations take place at least partially offset in time and / or particularly advantageous in time are overlap-free. An electronic "evaluation" is intended in particular to mean an electronic classification and / or evaluation of a state and / or a signal and / or a process. By performing "independently" of an electronic evaluation, it is intended in particular to mean an automated execution in a mechanical, quantum mechanical, electrical and / or electromagnetic manner. According to the invention, a compact and reliable functioning structure can be achieved in a structurally simple manner.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Ausführeinheit wenigstens teilweise als mechanische Einheit ausgebildet. Hiermit können Konstruktionskosten eingespart werden.In a preferred embodiment of the invention, the execution unit is at least partially formed as a mechanical unit. This can save design costs.

Es wird außerdem vorgeschlagen, dass die Ausführeinheit wenigstens teilweise als Getriebe ausgebildet ist. Damit kann eine einfache Konstruktion der Ausführeinheit erreicht werden. Das Getriebe kann insbesondere als Kurvengetriebe ausgebildet sein. Ferner sind auch andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Getriebe denkbar, wie zum Beispiel Zahnradgetriebe, Hebelgetriebe, hydraulische Getriebe usw.It is also proposed that the execution unit is at least partially designed as a transmission. Thus, a simple construction of the execution unit can be achieved. The transmission can be designed in particular as a cam gear. Furthermore, other, the expert appear appropriate sense gearbox conceivable, such as gear transmission, lever mechanism, hydraulic transmission, etc.

Mit Vorteil ist die Ausführeinheit dazu vorgesehen, ein Umschalten eines Ventiltriebs und/oder einen Wechsel wenigstens einer Ventilerhebungskurve und/oder ein Abschalten wenigstens eines Ventils und/oder wenigstens einen Wechsel von Betriebsarten einer Brennkraftmaschine zu bewirken. Hiermit kann eine einfache und effiziente Bedienung der Ventile eines Ventiltriebs erreicht werden. Unter einem "Ventiltrieb" soll insbesondere eine Baueinheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, in Verbrennungsmotoren, welche auf einer Hubkolbenmaschine basieren, zumindest teilweise einen Gaswechsel zu erlauben. Unter einem "Umschalten" eines Ventiltriebs soll insbesondere ein Änderungsvorgang zur Änderung wenigstens einer Eigenschaft und/oder wenigstens einer Funktion des Ventiltriebs und/oder das Wechseln zwischen unterschiedlichen Betriebsmodi verstanden werden. Mit einer "Ventilerhebungskurve" soll der Graph der Funktion gemeint sein, welche man erhält, wenn man den Ventilhub, welcher relativ zu dem Zylinder, zu welchem das Ventil zugeordnet ist, gemessen wird, über dem Drehwinkel der dem Ventiltrieb zugeordneten Antriebswelle in einem kartesischen Koordinatensystem aufträgt. Unter "unterschiedlichen Betriebsmodi" soll insbesondere die Betätigung von Ventilen mit unterschiedlichen Steuerzeiten und/oder Ventilerhebungskurven verstanden werden soll. Unter einem "Wechsel der Betriebsarten" soll hier insbesondere der Betrieb der Brennkraftmaschine mit Volllast, mit Teillast, im Selbstzündungsbetrieb, mit Zylinderabschaltung, mit frühem oder spätem Einlass-Schluss oder weiteren, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Betriebsarten verstanden werden.Advantageously, the execution unit is provided to effect a switching of a valve train and / or a change of at least one valve lift curve and / or switching off at least one valve and / or at least one change of operating modes of an internal combustion engine. Hereby, a simple and efficient operation of the valves of a valve train can be achieved. A "valve train" is to be understood, in particular, as a structural unit which is intended to allow, at least in part, a gas exchange in internal combustion engines which are based on a reciprocating piston engine. A "switching over" of a valve train should in particular be understood to mean a change process for changing at least one property and / or at least one function of the valve train and / or changing between different operating modes. By a "valve lift curve" is meant the graph of the function obtained by measuring the valve lift, which is measured relative to the cylinder to which the valve is associated, above the rotation angle of the drive shaft associated with the valve train in a Cartesian coordinate system applying. By "different operating modes" should be understood in particular the operation of valves with different timing and / or valve lift curves. Under a "change of operating modes" is to be understood in particular the operation of the internal combustion engine with full load, with partial load, in the auto-ignition, with cylinder deactivation, with early or late inlet closure or other, the skilled worker appear appropriate modes.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Ausführeinheit wenigstens ein Schaltmittel, und die Ausführeinheit ist dazu vorgesehen, zumindest in Abhängigkeit von den Positionen der Schalteinheiten relativ zu dem Schaltmittel die Schalteinheiten in zumindest einem Betriebsmodus unabhängig voneinander zu betätigen. Damit kann die Zahl der benötigten Schaltmittel reduziert werden. Darunter, dass die Ausführeinheit eine Schalteinheit "betätigt", soll insbesondere ein Zusammenwirken und/oder Wechselwirken der Ausführeinheit oder Teilen der Ausführeinheit mit der Schalteinheit, welches einen Schaltvorgang bewirken kann, gemeint sein. Darunter, dass die Ausführeinheit die Schalteinheiten "unabhängig voneinander" betätigt, soll im Besonderen gemeint sein, dass ein Betätigen einer Schalteinheit durch die Ausführeinheit ein Betätigen einer anderen Schalteinheit durch die Ausführeinheit nicht beeinflusst. Unter einem "Betriebsmodus" soll insbesondere eine Art eines Betriebs verstanden werden.In an advantageous embodiment of the invention, the execution unit comprises at least one switching means, and the execution unit is provided to actuate the switching units independently of one another in at least one operating mode, at least as a function of the positions of the switching units relative to the switching means. Thus, the number of required switching means can be reduced. The fact that the execution unit "actuates" a switching unit should in particular mean cooperation and / or interaction of the execution unit or parts of the execution unit with the switching unit, which can bring about a switching operation. More specifically, by referring to the execution unit operating the switching units "independently", it is meant that operation of a switching unit by the execution unit does not affect operation of another switching unit by the execution unit. An "operating mode" is to be understood in particular as a type of operation.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Ausführeinheit wenigstens ein Schaltmittel auf, welches dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus die wenigstens zwei Schalteinheiten zumindest teilweise zeitlich versetzt zu betätigen. Hiermit kann die Zahl der benötigten Schaltmittel reduziert werden.In a preferred embodiment of the invention, the execution unit has at least one switching means, which is provided to actuate the at least two switching units at least partially offset in time in at least one operating mode. Hereby, the number of required switching means can be reduced.

Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Ausführeinheit wenigstens ein Schaltmittel aufweist, welches dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von mindestens einer Positionsänderung wenigstens einer der Schalteinheiten relativ zu dem Schaltmittel wenigstens eine der Schalteinheiten zu betätigen. Hiermit kann die Anzahl der benötigten Schalteinheiten und die Anzahl der notwendigen Schaltmittel verringert werden.It is also proposed that the execution unit has at least one switching means which is provided to actuate at least one of the switching units in dependence on at least one change in position of at least one of the switching units relative to the switching means. Hereby, the number of required switching units and the number of necessary switching means can be reduced.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Ausführeinheit wenigstens zwei unterschiedlichen Schaltrichtungen zugeordnete Schaltmittel aufweist. Damit kann ein Schaltvorgang in einer Bauteile einsparenden Weise gestaltet werden. Unter einer "Schaltrichtung" soll insbesondere eine Richtung verstanden werden, in welche ein Bauteil bei einem zumindest teilweise durch das Schaltmittel bewirkten Schaltvorgang relativ zu dem Schaltmittel bewegt wird, insbesondere translatorisch bewegt wird. Grundsätzlich sind auch überlagerte Bewegungen, wie translatorische und rotatorische Bewegungen denkbar.It is also proposed that the execution unit has at least two switching devices assigned to different switching means. Thus, a switching operation can be designed in a component saving manner. A "switching direction" is to be understood in particular a direction in which a component is moved relative to the switching means in an at least partially caused by the switching means switching operation, in particular is moved in translation. Basically also superimposed movements, such as translational and rotational movements conceivable.

Mit Vorteil sind die Schalteinheiten in ihrer Bewegung zumindest teilweise entkoppelt und korrespondieren mit wenigstens einem Schaltmittel der Ausführeinheit. Damit können die Schalteinheiten relativ zu dem Schaltmittel in verschiedene Richtungen bewegt werden. Insbesondere kann eine Schalteinheit relativ zu dem Schaltmittel ruhen, während sich eine andere Schalteinheit relativ zu dem Schaltmittel bewegt. Unter einer zu dem Schaltmittel "korrespondierenden" Schalteinheit soll im Besonderen eine Schalteinheit verstanden werden, die derart ausgebildet ist, dass sie in einem Zusammenwirken mit dem Schaltmittel einen Schaltvorgang ermöglicht. Unter zumindest teilweise in ihrer Bewegung "entkoppelte" Schalteinheiten sollen insbesondere Schalteinheiten verstanden werden, für die wenigstens eine Bewegung einer Schalteinheit relativ zu der anderen Schalteinheit in wenigstens einem Betriebsmodus unabhängig von dieser verläuft.Advantageously, the switching units are at least partially decoupled in their movement and correspond with at least one switching means of the execution unit. Thus, the switching units can be moved relative to the switching means in different directions. In particular, one switching unit may rest relative to the switching means while another switching unit moves relative to the switching means. In particular, a switching unit "corresponding" to the switching means should be understood to mean a switching unit which is designed such that it allows a switching operation in cooperation with the switching means. Switching units which are at least partially "decoupled" in their movement should, in particular, be understood as switching units for which at least one movement of a switching unit relative to the other switching unit runs independently of the latter in at least one operating mode.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Ausführeinheit dazu vorgesehen ist, in wenigstens einem Betriebsmodus wenigstens zwei Schalteinheiten gleichzeitig zu betätigen. Hiermit kann auf konstruktiv einfache Weise erreicht werden, dass ein Schaltmittel zwei Schalteinheiten zumindest teilweise entkoppelt betätigen kann.Furthermore, it is proposed that the execution unit is provided to actuate at least two switching units simultaneously in at least one operating mode. This can be achieved in a structurally simple manner that a switching means can actuate two switching units at least partially decoupled.

Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Ausführeinheit eine Nockenwelle, zumindest zu einem Großteil diejenigen Schalteinheiten, durch welche Ventilerhebungskurven von Ventilen, welche der Nockenwelle zugeordnet sind, änderbar sind, und wenigstens ein Schaltmittel aufweist, das dazu vorgesehen ist, die Schalteinheiten zu betätigen. Hiermit kann ein kohärentes Schalten erreicht und damit ein Fehlschalten einzelner Nocken verhindert werden. Mit einem "Großteil" sollen insbesondere wenigstens fünfzig Prozent, im Besonderen zumindest siebzig Prozent und besonders vorteilhaft wenigstens neunzig Prozent der Gesamtanzahl gemeint sein. Ein Ventil soll insbesondere dann einer Nockenwelle "zugeordnet" sein, wenn das Ventil mit Hilfe der Nockenwelle mittelbar oder unmittelbar geöffnet und/oder geschlossen wird.In addition, it is proposed that the execution unit have a camshaft, at least a large part of those shifting units, by which valve lift curves of valves which are assigned to the camshaft changeable, and at least one switching means, which is intended to actuate the switching units. This can be a coherent switching achieved and thus a malfunction of individual cams are prevented. In particular, at least fifty percent, in particular at least seventy percent, and particularly advantageously at least ninety percent, of the total number should be meant by a "majority". A valve should in particular be "assigned" to a camshaft when the valve is indirectly or directly opened and / or closed by means of the camshaft.

Vorzugsweise umfasst die Ausführeinheit ein Schaltmittel, welches als Schaltpin ausgebildet ist. Damit ist eine kostengünstige Ausführung des Schaltmittels möglich. Mit Vorteil umfasst die Ausführeinheit zumindest ein Schaltmittel, welches dazu vorgesehen ist, durch ein Wechselwirken mit wenigstens einer Schalteinheit eine axiale Verschiebung der Schalteinheit relativ zu dem Schaltmittel und dadurch ein Umschalten wenigstens eines Ventiltriebs zu bewirken. Hiermit kann der Ventiltrieb auf konstruktiv einfache Weise umgeschaltet werden. Unter einer "axialen" Verschiebung der Schalteinheit soll insbesondere eine Verschiebung der Schalteinheit in eine Haupterstreckungsrichtung einer Antriebswelle, welche eine Nockenwelle sein kann, verstanden werden.Preferably, the execution unit comprises a switching means, which is designed as a switching pin. For a cost-effective design of the switching means is possible. Advantageously, the execution unit comprises at least one switching means, which is provided to effect, by interacting with at least one switching unit, an axial displacement of the switching unit relative to the switching means and thereby a switching of at least one valve train. Hereby, the valve train can be switched in a structurally simple way. An "axial" displacement of the switching unit should in particular be understood to mean a displacement of the switching unit in a main extension direction of a drive shaft, which may be a camshaft.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass wenigstens eine Schalteinheit als axial verlagerbares Teilstück einer Nockenwelle mit Nocken mit wenigstens teilweise unterschiedlicher Kontur ausgebildet ist. Auf diese Weise kann die Schalteinheit unmittelbar einen Schaltvorgang an einem Nocken ausführen. Mit einem "Nocken" soll insbesondere ein kurvenartiger Vorsprung auf einer in einem Betriebsmodus rotierenden Welle, welche als Nockenwelle ausgebildet sein kann, gemeint sein. Unter einer "wenigstens teilweise unterschiedlich ausgebildeten Kontur" soll insbesondere eine unterschiedliche Ausdehnung der Vorsprünge von unterschiedlichen Nocken und/oder eines Nockens verstanden werden.Furthermore, it is proposed that at least one switching unit is formed as an axially displaceable portion of a camshaft with cams with at least partially different contour. In this way, the switching unit can immediately perform a switching operation on a cam. A "cam" is intended in particular to mean a curved projection on a shaft which rotates in an operating mode and which may be designed as a camshaft. An "at least partially differently shaped contour" is to be understood in particular as meaning a different extent of the projections of different cams and / or of a cam.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The description and claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Dabei zeigen:

Fig. 1: Teile einer Brennkraftmaschinenventiltriebumschaltvorrichtung mit einer Umschalteinheit,
Fig. 2: eine Abwicklung einer Steuerkulisse,
Fig. 3: eine Draufsicht auf Abwicklungen zweier Steuerkulissen,
Fig. 4a und 4b: einen Zwischenzustand bei einem ersten Schritt eines Schaltvorgangs nach rechts,
Fig. 5a und 5b: einen Zwischenzustand bei einem zweiten Schritt des Schaltvorgangs nach rechts,
Fig. 6a und 6b: einen Zwischenzustand bei einem dritten Schritt des Schaltvorgangs nach rechts,
Fig. 7a und 7b: einen Zwischenzustand bei einem vierten Schritt des Schaltvorgangs nach rechts,
Fig. 8a und 8b: einen Zwischenzustand bei einem fünften Schritt des Schaltvorgangs nach rechts,
Fig. 9a und 9b: einen Zwischenzustand bei einem sechsten Schritt des Schaltvorgangs nach rechts,
Fig. 10a und 10b: einen Zwischenzustand bei einem siebten Schritt des Schaltvorgangs nach rechts,
Fig. 11a und 11b: einen Zwischenzustand bei einem achten Schritt des Schaltvorgangs nach rechts,
Fig. 12a und 12b: einen Zwischenzustand bei einem ersten Schritt eines Schaltvorgangs nach links,
Fig. 13a und 13b: einen Zwischenzustand bei einem zweiten Schritt des Schaltvorgangs nach links,
Fig. 14a und 14b: einen Zwischenzustand bei einem dritten Schritt des Schaltvorgangs nach links,
Fig. 15a und 15b: einen Zwischenzustand bei einem vierten Schritt des Schaltvorgangs nach links,
Fig. 16a und 16b: einen Zwischenzustand bei einem fünften Schritt des Schaltvorgangs nach links,
Fig. 17a und 17b: einen Zwischenzustand bei einem sechsten Schritt des Schaltvorgangs nach links,
Fig. 18a und 18b: einen Zwischenzustand bei einem siebten Schritt des Schaltvorgangs nach links und
Fig. 19a und 19b: einen Zwischenzustand bei einem achten Schritt des Schaltvorgangs nach links.

Showing:

Fig. 1: Parts of an internal combustion engine valve drive switching device with a switching unit,
Fig. 2: a settlement of a tax law,
Fig. 3: a plan view of developments of two control scenes,
Fig. 4a and 4b: an intermediate state at a first step of a shift to the right,
Fig. 5a and 5b: an intermediate state at a second step of the shift to the right,
Fig. 6a and 6b: an intermediate state at a third step of the shift to the right,
Fig. 7a and 7b: an intermediate state at a fourth step of the shift to the right,
Fig. 8a and 8b: an intermediate state at a fifth step of the shift to the right,
Fig. 9a and 9b: an intermediate state at a sixth step of the shift to the right,
10a and 10b: an intermediate state at a seventh step of the shift to the right,
Fig. 11a and 11b: an intermediate state at an eighth step of the shift to the right,
Fig. 12a and 12b: an intermediate state at a first step of a shift to the left,
Fig. 13a and 13b: an intermediate state at a second step of the shift to the left,
Figs. 14a and 14b: an intermediate state at a third step of the shift to the left,
Figs. 15a and 15b: an intermediate state at a fourth step of the shift to the left,
Fig. 16a and 16b: an intermediate state at a fifth step of the shift to the left,
Figs. 17a and 17b: an intermediate state at a sixth step of the shift to the left,
Figs. 18a and 18b: an intermediate state at a seventh step of the shift operation to the left and
FIGS. 19a and 19b: an intermediate state at an eighth step of the shift operation to the left.

Figur 1 zeigt eine Brennkraftmaschinenventiltriebumschaltvorrichtung mit einer Umschalteinheit 36, die zwei Aktoren 64, 65, eine Nockenwelle 46 und eine Ausführeinheit 38 aufweist, welche dazu vorgesehen ist, aufgrund eines Signals einen ersten Schaltvorgang und danach unabhängig von einer elektronischen Auswertung einen zweiten Schaltvorgang auszuführen. Die Ausführeinheit 38 weist ausschließlich mechanische Bauelemente auf und ist folglich als mechanische Einheit 40 ausgebildet. FIG. 1 shows an internal combustion engine Ventiltriebumschaltvorrichtung with a switching unit 36, the two actuators 64, 65, a camshaft 46 and an execution unit 38 which is intended to perform a second switching operation based on a signal a first switching operation and then independently of an electronic evaluation. The execution unit 38 has exclusively mechanical components and is consequently designed as a mechanical unit 40.

Ferner umfasst die Ausführeinheit 38 zwei von jeweils einem Schaltpin gebildete Schaltmittel 3, 4, die von den Aktoren 64, 65 betätigbar bzw. aus den Aktoren 64, 65 ausfahrbar sind. Außerdem umfasst die Ausführeinheit 38 Schalteinheiten 1, 2, welche Teile der Nockenwelle 46 sind. Die Schalteinheiten 1, 2 weisen eine gemeinsame Haupterstreckungsrichtung auf, welche mit einer Haupterstreckungsrichtung der Nockenwelle 46 übereinstimmt. Die Schaltmittel 3, 4 weisen ebenfalls eine gemeinsame Haupterstreckungsrichtung auf, welche radial zu der Nockenwelle 46 und zu den Schalteinheiten 1, 2 verläuft.Furthermore, the execution unit 38 comprises two switching means 3, 4, each formed by a switching pin, which can be actuated by the actuators 64, 65 or moved out of the actuators 64, 65. In addition, the execution unit 38 comprises switching units 1, 2, which are parts of the camshaft 46. The switching units 1, 2 have a common main extension direction, which coincides with a main extension direction of the camshaft 46. The switching means 3, 4 also have a common main extension direction which extends radially to the camshaft 46 and to the switching units 1, 2.

Die Schaltmittel 3, 4 sind jeweils dazu vorgesehen, die beiden Schalteinheiten 1, 2 zu betätigen. Bei dem Ausfahren eines Schaltmittels 3, 4, welches in seine Haupterstreckungsrichtung auf die Schalteinheiten 1, 2 zu stattfindet, findet zunächst eine Beaufschlagung einer Schalteinheit 1, 2 und danach ein Wechselwirken zwischen dem Schaltmittel 3, 4 und den Schalteinheiten 1, 2 statt, welches anhand von den Figuren 4a bis 19b beschrieben wird und aufgrund dessen ein axiales Verlagern der Schalteinheiten 1, 2 relativ zu den Schaltmitteln 3, 4 entlang der Haupterstreckungsrichtung der Schalteinheiten 1, 2 stattfindet. Mit dem axialen Verlagern der Schalteinheiten 1, 2 findet ein axiales Verlagern von zu den Schalteinheiten 1, 2 gehörigen Nocken 7, 8, 48, 50, 26, 27, 28, 29, 30, 31 statt. Die Nocken 7, 8 und 48, 50 weisen eine unterschiedliche Kontur von der Art auf, dass sich die maximale radiale Ausdehnung der Nocken 8, 50 von der maximalen radialen Ausdehnung der Nocken 48, 7 unterscheidet. Da die Nockenwelle 46 nur die Nocken 7, 8, 48, 50, 26, 27, 28, 29, 30, 31 umfasst, können beide Schaltmittel 3, 4 jeweils diejenigen Schalteinheiten 1, 2, durch welche Ventilerhebungskurven von Ventilen, welche der Nockenwelle 46 zugeordnet sind, änderbar sind, betätigen.The switching means 3, 4 are each provided to actuate the two switching units 1, 2. In the extension of a switching means 3, 4, which takes place in its main direction of extension to the switching units 1, 2, first a loading of a switching unit 1, 2 and then an interaction between the switching means 3, 4 and the switching units 1, 2 takes place, which based on the FIGS. 4a to 19b is described and due to which an axial displacement of the switching units 1, 2 takes place relative to the switching means 3, 4 along the main extension direction of the switching units 1, 2. With the axial displacement of the switching units 1, 2 is an axial displacement of belonging to the switching units 1, 2 cams 7, 8, 48, 50, 26, 27, 28, 29, 30, 31 instead. The cams 7, 8 and 48, 50 have a different contour such that the maximum radial extent of the cams 8, 50 differs from the maximum radial extent of the cams 48, 7. Since the camshaft 46 comprises only the cams 7, 8, 48, 50, 26, 27, 28, 29, 30, 31, both switching means 3, 4 can each have those switching units 1, 2, through which valve lift curves of valves, that of the camshaft 46 are assigned, are changeable, press.

Die Schalteinheit 1 weist ein Steuermittel 52 auf, welches durch Abschnitte 9, 11, 13, 16, 18 (siehe Figur 3), welche durch vier Nuten gebildet sind, gebildet ist. Ferner weist die Schalteinheit 2 ein Steuermittel 54 auf, welches durch Abschnitte 10, 12, 14, 15, 17 (siehe Figur 3), welche durch vier Nuten gebildet sind, gebildet ist. Die Steuermittel 52, 54 sind in Endbereichen bzw. auf Enden 56, 58 der Schalteinheiten 1, 2 positioniert, welche in der Haupterstreckungsrichtung der Nockenwelle 46 einander zugewandt und direkt benachbart sind. Die Steuermittel 52, 54 bilden zwei Steuerkulissen 5, 6, welche in der Haupterstreckungsrichtung der Nockenwelle 46 hintereinander angeordnet sind. Die Steuerkulissen 5, 6 werden also jeweils von den beiden Schalteinheiten 1, 2 gebildet.The switching unit 1 has a control means 52 which through sections 9, 11, 13, 16, 18 (see FIG. 3 ), which are formed by four grooves is formed. Furthermore, the switching unit 2 has a control means 54, which by sections 10, 12, 14, 15, 17 (see FIG. 3 ), which are formed by four grooves is formed. The control means 52, 54 are positioned in end regions or on ends 56, 58 of the switching units 1, 2, which face each other in the main extension direction of the camshaft 46 and are directly adjacent. The control means 52, 54 form two control slots 5, 6, which are arranged one behind the other in the main direction of extension of the camshaft 46. The control scenes 5, 6 are thus each formed by the two switching units 1, 2.

Die Schaltmittel 3, 4 sind so angeordnet, dass sie bei einem Schaltvorgang die Steuerkulissen 5, 6 in der radialen Richtung beaufschlagen können. Die Schaltmittel 3, 4 sind entlang der Haupterstreckungsrichtung der Nockenwelle 46 in der gleichen Reihenfolge wie die Steuerkulissen 6, 5 hintereinander angeordnet. Das Schaltmittel 3 kann die Steuerkulisse 6 und das Schaltmittel 4 die Steuerkulisse 5 beaufschlagen.The switching means 3, 4 are arranged so that they can act on the control gates 5, 6 in the radial direction in a switching operation. The switching means 3, 4 are arranged along the main direction of extension of the camshaft 46 in the same sequence as the control tracks 6, 5 one behind the other. The switching means 3 can act on the control link 6 and the switching means 4, the control link 5.

Figur 2 zeigt eine Abwicklung einer der Steuerkulissen 5 oder 6, welche sich über mehr als eine Nockenwellenumdrehung erstreckt, und zwar ca. über 540°. Grundsätzlich sind auch andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Winkelbereiche denkbar. FIG. 2 shows a development of one of the control blocks 5 or 6, which extends over more than one camshaft revolution, and about 540 °. In principle, other angle ranges which appear reasonable to the person skilled in the art are also conceivable.

Erfindungsgemäß erlaubt jede der Steuerkulissen 5, 6 ein Wechseln der Schaltmittel 3, 4 während eines Umschaltvorgangs von einer Schalteinheit 2 auf eine andere Schalteinheit 1 und zurück.According to the invention, each of the control slots 5, 6 allows a change of the switching means 3, 4 during a switching operation from one switching unit 2 to another switching unit 1 and back.

Figur 3 zeigt schematisch eine Draufsicht auf die Abwicklungen der Steuerkulissen 5 und 6, welche ein Getriebe 42 bilden, das als Kurvengetriebe ausgebildet ist. Die Abwicklung der beiden Steuerkulissen 5, 6 wird von zwei L-förmigen Teilen einer Abwicklung der Schalteinheiten 1, 2 gebildet, welche zwischen zwei Schaltvorgängen, an welchen unterschiedliche Schaltmittel 3, 4 beteiligt sind, eine rechteckige Form aufweisen. Ein L-förmiges Teil umfasst jeweils zwei Hälften von den Steuerkulissen 5, 6, welche zu unterschiedlichen Steuerkulissen 5, 6 gehören. Die Steuerkulissen 5, 6 weisen die Abschnitte 9 bis 18 auf, die in Wechselwirkung mit den Schaltmitteln 3, 4 unterschiedliche Funktionen der Schaltmittel 3, 4 und/oder der Schalteinheiten 1, 2 bewirken, wobei die unterschiedlichen Abschnitte 9 bis 18 der Steuerkulissen 5, 6 in Abhängigkeit von einem Drehwinkel der Nockenwelle 46 (siehe Figur 1) mit den Schaltmitteln 3, 4 in Wirkverbindung kommen. FIG. 3 schematically shows a plan view of the developments of the control blocks 5 and 6, which form a gear 42 which is formed as a cam gear. The settlement of the two control scenes 5, 6 is formed by two L-shaped parts of a settlement of the switching units 1, 2, which have a rectangular shape between two switching operations, in which different switching means 3, 4 are involved. An L-shaped part comprises in each case two halves of the control slots 5, 6, which belong to different control slots 5, 6. The control blocks 5, 6 have the sections 9 to 18, which cause different functions of the switching means 3, 4 and / or the switching units 1, 2 in interaction with the switching means 3, 4, wherein the different sections 9 to 18 of the control blocks 5, 6 in response to a rotation angle of the camshaft 46 (see FIG. 1 ) come into operative connection with the switching means 3, 4.

Bei den Abschnitten 9 bis 18 handelt es sich um Eintauchabschnitte 9 und 10, Betätigungsabschnitte 11 und 12, Ausschiebeabschnitte 13 und 14, Überwechselabschnitte 15 und 16 und Beruhigungsabschnitte 17 und 18. Bei den Funktionen handelt es sich um ein Eintauchen des Schaltmittels 3, 4 in den Eintauchabschnitt 9, 10 der Steuerkulisse 5 oder 6, ein Ausschieben des Schaltmittels 3, 4 aus einem Ausschiebeabschnitt 13, 14 der Steuerkulisse 5 oder 6, ein Betätigen mindestens einer der Schalteinheiten 1 oder 2, indem die Schalteinheit 1, 2 über das im Betätigungsabschnitt 11, 12 befindliche Schaltmittel 3, 4 verschoben wird, ein Überwechseln des Schaltmittels 3, 4 von einer der Schalteinheiten 1, 2 zu einer anderen Schalteinheit 1, 2 und einem Beruhigen der Schaltbewegung einer der Schalteinheiten 1, 2. Die Schaltmittel 3, 4 kommen in Abhängigkeit von der Rotationsrichtung der Nockenwelle 46 mit den Abschnitten 9 bis 18 in unterschiedlicher Abfolge in Wirkverbindung.The sections 9 to 18 are immersion sections 9 and 10, operating sections 11 and 12, Ausschiebeabschnitte 13 and 14, transition sections 15 and 16 and reassurance sections 17 and 18. The functions is a dipping of the switching means 3, 4 in the immersion portion 9, 10 of the control link 5 or 6, a pushing out of the switching means 3, 4 of a Ausschiebeabschnitt 13, 14 of the control link 5 or 6, operating at least one of the switching units 1 or 2, by the switching unit 1, 2 on the in the operating section 11, 12 located switching means 3, 4 is moved, a Transferring the switching means 3, 4 from one of the switching units 1, 2 to another switching unit 1, 2 and calming the switching movement of one of the switching units 1, 2. The switching means 3, 4 come in dependence on the direction of rotation of the camshaft 46 with the sections. 9 to 18 in different order in operative connection.

Die Figuren 4a, 4b bis 11a, 11b sowie 12a, 12b bis 19a, 19b zeigen anhand einzelner Zwischenzustände eine Umschaltung von Ventiltrieben, welche durch die Nocken 7, 8, 48, 50 der Nockenwelle 46 (siehe Figur 1) betätigt werden, durch axiale Verlagerung der beiden Schalteinheiten 1, 2, wobei in den Figuren 4a, 4b bis 11a, 11b der Schaltvorgang nach rechts und in den Fig. 12a, 12b bis 19a, 19b der Schaltvorgang nach links dargestellt ist. Bei dem Schaltvorgang nach links bewegen sich die Schalteinheiten 1, 2 derart, dass die Enden 56, 58 sich relativ zu den Schaltmitteln 3, 4 in Richtung der Nocken 48, 50 in eine Haupterstreckungsrichtung 62 (siehe Figuren 16a und b) der Nockenwelle 46 bewegen (siehe Figur 1). Bei einem Schaltvorgang nach rechts bewegen sich die Schalteinheiten 1, 2 in eine dazu entgegengesetzte Haupterstreckungsrichtung 60 (siehe Figuren 5a und 5b). Die Schaltvorgänge nach rechts und nach links bestehen jeweils aus zwei Schaltvorgängen, in welchen die einzelnen Schalteinheiten 1, 2 relativ zu den Schaltmitteln 3, 4 in axiale Richtung bewegt werden.The FIGS. 4a . 4b to 11a . 11b such as 12a . 12b to 19a . 19b show on the basis of individual intermediate states, a changeover of valve trains, which by the cams 7, 8, 48, 50 of the camshaft 46 (see FIG. 1 ) are actuated by axial displacement of the two switching units 1, 2, wherein in the FIGS. 4a . 4b to 11a . 11b the switching process to the right and in the Fig. 12a . 12b to 19a . 19b the shift is shown to the left. In the switching operation to the left, the switching units 1, 2 move such that the ends 56, 58 relative to the switching means 3, 4 in the direction of the cams 48, 50 in a main extension direction 62 (see FIGS. 16a and b ) of the camshaft 46 (see FIG. 1 ). When switching to the right, the switching units 1, 2 move in a direction opposite main extension direction 60 (see FIGS. 5a and 5b ). The switching operations to the right and to the left each consist of two switching operations in which the individual switching units 1, 2 are moved relative to the switching means 3, 4 in the axial direction.

Im Folgenden wird der Schaltvorgang nach rechts ausgeführt. In einem ersten Schritt gemäß Fig. 4a und 4b wird das rechte Schaltmittel 3 durch den Aktor 65 (siehe Figur 1) aufgrund eines von dem Aktor 65 in Form eines Magnetfelds gegebenen Signals in den Eintauchabschnitt 9 der Steuerkulisse 6 eingefahren. In einem zweiten Schritt gemäß Fig. 5a und 5b befindet sich das rechte Schaltmittel 3 in dem Betätigungsabschnitt 12 der Steuerkulisse 6 und beginnt die rechte Schalteinheit 2 in die Haupterstreckungsrichtung 60 der Nockenwelle 46 (siehe Figur 1), welche eine axiale Richtung ist, zu verschieben. In einem dritten Schritt gemäß Fig. 6a und 6b wird die Verschiebung der rechten Schalteinheit 2 beruhigt und ist dann abgeschlossen. Nach dem Verschieben der Schalteinheit 2, welche eine Positionsänderung relativ zu den Schaltmitteln 3, 4 ist, betätigt das Schaltmittel 3 die Schalteinheit 1. In einem vierten Schritt gemäß Fig. 7a und 7b befindet sich das rechte Schaltmittel 3 kurz vor dem Betätigungsabschnitt 11 der Steuerkulisse 6 der Schalteinheit 1. In einem fünften Schritt gemäß Fig. 8a und 8b befindet sich das rechte Schaltmittel 3 in dem Betätigungsabschnitt 11 der Steuerkulisse 6 der linken Schalteinheit 1 und beginnt mit dessen Verschiebung in die Haupterstreckungsrichtung 60. In einem sechsten Schritt gemäß Fig. 9a und 9b ist die Verschiebung der linken Schalteinheit 1 abgeschlossen. In einem siebten Schritt gemäß Fig. 10a und 10b befindet sich das rechte Schaltmittel 3 in dem Ausschiebeabschnitt 14 der Steuerkulisse 6 der rechten Schalteinheit 2 und wird in die Ausgangsstellung in Richtung einer Hochachse 19 zurückgeschoben, welche in radialer Richtung relativ zu der Nockenwelle 46 (siehe Figur 1) verläuft. In einem achten Schritt gemäß Fig. 11 a und 11 b befindet sich das rechte Schaltmittel 3 wieder in der Ausgangsstellung. Die beiden Schaltvorgänge, in denen die Schalteinheiten 1, 2 nach rechts relativ zu den Schaltmitteln 3, 4 verschoben werden, laufen also, nachdem der Aktor 64 oder der Aktor 65 (siehe Figur 1) das Signal gegeben hat, bei sich drehender Nockenwelle 46 automatisiert, also ohne weitere, von außerhalb der Ausführeinheit 38 kommende Signale ab. Dasselbe gilt für die Schaltvorgänge, in denen die Schalteinheiten 1, 2 nacheinander nach links verschoben werden. Obwohl sich während der ersten Hälfte eines Schaltvorgangs nach links oder nach rechts, in der eine Schalteinheit 1, 2 verschoben wird, eine Winkelgeschwindigkeit, mit der sich die Nockenwelle 46 dreht, ändern kann, findet die zweite Hälfte des Schaltvorgangs, in der die andere Schalteinheit 1, 2 in dieselbe Richtung axial verschoben wird, automatisiert und unabhängig von einer elektronischen Messung der Winkelgeschwindigkeit oder einer anderen elektronischen Auswertung statt.In the following, the switching operation is executed to the right. In a first step according to Fig. 4a and 4b is the right switching means 3 by the actuator 65 (see FIG. 1 ) is retracted into the immersion section 9 of the control link 6 due to a signal given by the actuator 65 in the form of a magnetic field. In a second step according to Fig. 5a and 5b is the right switching means 3 in the operating portion 12 of the control link 6 and starts the right switching unit 2 in the main extension direction 60 of the camshaft 46 (see FIG. 1 ), which is an axial direction. In a third step according to Fig. 6a and 6b the displacement of the right switching unit 2 is calmed and then completed. After shifting the switching unit 2, which is a position change relative to the switching means 3, 4, the switching means 3 actuates the switching unit 1. In a fourth step according to Fig. 7a and 7b is the right switching means 3 just before the operating portion 11 of the control link 6 of the switching unit 1. In a fifth step according to Fig. 8a and 8b is the right switching means 3 in the operating portion 11 of the control link 6 of the left switching unit 1 and starts its displacement in the Main extension direction 60. In a sixth step according to Fig. 9a and 9b the displacement of the left switching unit 1 is completed. In a seventh step according to 10a and 10b is the right switching means 3 in the Ausschiebeabschnitt 14 of the control link 6 of the right switching unit 2 and is pushed back into the starting position in the direction of a vertical axis 19, which in the radial direction relative to the camshaft 46 (see FIG. 1 ) runs. In an eighth step according to Fig. 11 a and 11 b, the right switching means 3 is again in the starting position. The two switching operations in which the switching units 1, 2 are shifted to the right relative to the switching means 3, 4, so run after the actuator 64 or the actuator 65 (see FIG. 1 ) has given the signal automatically with rotating camshaft 46, ie without further, coming from outside of the execution unit 38 signals. The same applies to the switching operations in which the switching units 1, 2 are successively moved to the left. Although during the first half of a shift to the left or to the right, in which a shift unit 1, 2 is shifted, an angular speed at which the camshaft 46 rotates, can change, finds the second half of the switching operation in which the other switching unit 1, 2 is axially displaced in the same direction, automated and independent of an electronic measurement of the angular velocity or other electronic evaluation instead.

Im Folgenden wird der Schaltvorgang nach links beschrieben. In einem ersten Schritt gemäß Fig. 12a und 12b wird das linke Schaltmittel 4 durch den Aktor 64 (siehe Figur 1) aufgrund eines von dem Aktor 64 gegebenen Signals in den Eintauchabschnitt 10 der Steuerkulisse 5 eingefahren. In einem zweiten Schritt gemäß Fig. 13a und 13b befindet sich das linke Schaltmittel 4 kurz vor dem Beginn des Betätigungsabschnitts 11 der Steuerkulisse 5 in der linken Schalteinheit 1. In einem dritten Schritt gemäß Fig. 14a und 14b befindet sich das linke Schaltmittel 4 in dem Betätigungsabschnitt 11 der Steuerkulisse 5 der linken Schalteinheit 1 und beginnt die linke Schalteinheit 1 in die Haupterstreckungsrichtung 62, welche auch eine axiale Richtung ist, zu verschieben. In einem vierten Schritt gemäß Fig. 15a und 15b ist die Verschiebung der linken Schalteinheit 1 nach links abgeschlossen. In einem fünften Schritt gemäß Fig. 16a und 16b beginnt die Verschiebung der rechten Schalteinheit 2 in die Haupterstreckungsrichtung 62 nach links. Um die Schalteinheiten 1, 2 nach links zu verschieben, muss das Schaltmittel 4 die Schalteinheiten 1, 2 also unabhängig voneinander betätigen. In einem sechsten Schritt gemäß Fig. 17a und 17b wird die Verschiebung der rechten Schalteinheit 2 beruhigt und ist dann abgeschlossen. In einem siebten Schritt gemäß Fig. 18a und 18b befindet sich das linke Schaltmittel 4 in dem Ausschiebeabschnitt 13 der Steuerkulisse 5 der linken Schalteinheit 1 und wird in die Ausgangsstellung in Richtung einer Hochachse 20 zurückgeschoben. In einem achten Schritt gemäß Fig. 19a und 19b befindet sich das linke Schaltmittel 4 wieder in der Ausgangsstellung. Bei einem Überwechseln des Schaltmittels 4 von einer Schalteinheit 1, 2 zu einer anderen Schalteinheit 1, 2 werden zeitweise beide Schalteinheiten 1, 2 gleichzeitig betätigt. Analoges gilt für den Schaltvorgang nach rechts. Bei allen beschriebenen Schaltvorgängen korrespondieren die Schaltmittel 3, 4 mit den Schalteinheiten 1, 2.The following describes the switching operation to the left. In a first step according to Fig. 12a and 12b is the left switching means 4 by the actuator 64 (see FIG. 1 ) is retracted into the immersion section 10 of the control link 5 due to a signal given by the actuator 64. In a second step according to Fig. 13a and 13b is the left switching means 4 just before the beginning of the operating portion 11 of the control link 5 in the left switching unit 1. In a third step according to Figs. 14a and 14b is the left switching means 4 in the operating portion 11 of the control link 5 of the left switching unit 1 and starts the left switching unit 1 in the main extension direction 62, which is also an axial direction to move. In a fourth step according to Figs. 15a and 15b the shift of the left switch unit 1 to the left is completed. In a fifth step according to Fig. 16a and 16b the displacement of the right switching unit 2 in the main extension direction 62 begins to the left. In order to shift the switching units 1, 2 to the left, the switching means 4 must therefore actuate the switching units 1, 2 independently of each other. In a sixth step according to Figs. 17a and 17b the displacement of the right switching unit 2 is calmed and then completed. In one seventh step according to Figs. 18a and 18b is the left switching means 4 in the Ausschiebeabschnitt 13 of the control link 5 of the left switching unit 1 and is pushed back into the starting position in the direction of a vertical axis 20. In an eighth step according to FIGS. 19a and 19b is the left switching means 4 back to the starting position. When changing over the switching means 4 of a switching unit 1, 2 to another switching unit 1, 2, both switching units 1, 2 are operated simultaneously at times. The same applies to the switching process to the right. In all described switching operations, the switching means 3, 4 correspond to the switching units 1, 2.

Aufgrund der Beschaffenheit der Steuerkulissen 5, 6 sind die zwei Schalteinheiten 1, 2 durch die Schaltmittel 3, 4 in einer definierten Schaltsequenz betätigbar. Die Schaltvorgänge nach links und nach rechts sind deshalb in abwechselnder Reihenfolge prinzipiell beliebig oft wiederholbar. Die Schalteinheiten 1, 2 werden dabei durch die Steuerkulissen 5, 6 zu dem Eintauchen, Betätigen, Überwechseln und Beruhigen immer wieder in unterschiedliche Schaltzustände gebracht.Due to the nature of the control blocks 5, 6, the two switching units 1, 2 can be actuated by the switching means 3, 4 in a defined switching sequence. The switching operations to the left and to the right can therefore be repeated as often as desired in alternating order. The switching units 1, 2 are brought by the control scenes 5, 6 to the immersion, actuation, change over and calm again and again in different switching states.

Bei den Schaltvorgängen nach links bzw. nach rechts werden die Schalteinheiten 1, 2 einzeln und nacheinander in dieselbe Richtung nach links bzw. nach rechts verschoben. Die Schalteinheiten 1, 2 sind in ihrer Bewegung in die Haupterstreckungsrichtung der Nockenwelle 46 (siehe Figur 1) also teilweise entkoppelt.In the switching operations to the left or to the right, the switching units 1, 2 are shifted individually and successively in the same direction to the left or to the right. The switching units 1, 2 are in their movement in the main direction of extension of the camshaft 46 (see FIG. 1 ) so partially decoupled.

Anhand der beschriebenen Schaltvorgänge ist ersichtlich, dass mittels des linken Schaltmittels 4 Schaltvorgänge nach links und mittels des rechten Schaltmittels 3 Schaltvorgänge nach rechts ausgeführt werden. Somit ist jedem Schaltmittel 3, 4 jeweils eine Schaltrichtung zugeordnet.With reference to the described switching operations it can be seen that by means of the left switching means 4 switching operations to the left and by means of the right switching means 3 switching operations are executed to the right. Thus, each switching means 3, 4 each assigned a switching direction.

Bei der beschriebenen Umschaltung der Ventiltriebe werden die Ventilerhebungskurven von Ventilen, welche aufgrund der Drehung der Nockenwelle 46 in einem Betriebsmodus geöffnet und geschlossen werden, gewechselt. Ferner können durch die Umschaltung Ventile abgeschaltet werden und damit geschlossen bleiben. Mit einem Wechsel der Ventilerhebungskurven kann ein Wechsel der Betriebsarten der Brennkraftmaschine einhergehen.In the described switching of the valve trains the valve lift curves of valves, which are opened and closed due to the rotation of the camshaft 46 in an operating mode, are changed. Furthermore, valves can be switched off by the switching and thus remain closed. With a change of the valve lift curves may be accompanied by a change of the operating modes of the internal combustion engine.

Claims

Internal combustion engine valve train switch-over device comprising a switch-over unit (36),
characterised in that
the switch-over unit (36) comprises an execution unit (38) with at least one control gate (5, 6), which is represented by at least two switching units (1, 2) of the execution unit (38).
Internal combustion engine valve train switch-over device according to claim 1,
characterised in that
the execution unit (38) comprises at least two control means (52, 54), which are positioned at facing ends (56, 58) of at least two of the switching units (1, 2) of the execution unit (38).
Internal combustion engine valve train switch-over device according to claim 2,
characterised in that
the control gate (5, 6) is represented by the control means (52, 54).
Internal combustion engine valve train switch-over device according to any of the preceding claims.
characterised in that
the control gate (5, 6) is designed such that the switching units (1, 2) can be actuated in a defined switching sequence by a switching means (3, 4) of the execution unit (38).
Internal combustion engine valve train switch-over device according to any of the preceding claims.
characterised in that
the execution unit (38) comprises at least one switching means (3, 4), which is provided for causing a switch-over of a valve train by interacting with the control gate (5, 6).
Internal combustion engine valve train switch-over device according to any of the preceding claims.
characterised in that
the execution unit (38) comprises at least one switching means (3, 4) and at least one of the switching units (1, 2) comprises at least one control means (52, 54), the control means (52, 54) and the switching means (3, 4) being provided to change at least one function of the switching unit (1, 2) and/or of the switching means (3, 4) based on a mutual interaction.
Internal combustion engine valve train switch-over device according to any of the preceding claims.
characterised in that
the execution unit (38) comprises at least one switching means (3, 4), which is provided to act on the control gate (5, 6) in at least one radial direction.
Internal combustion engine valve train switch-over device according to any of the preceding claims.
characterised in that
the execution unit (38) is provided to execute a first switching action based on at least one signal and then, independently of an electronic evaluation, a second switching action.
Internal combustion engine valve train switch-over device according to any of the preceding claims.
characterised in that
the execution unit (38) is provided to cause a switch-over of a valve train and/or a change of at least one valve lift curve and/or a switch-off of at least one valve and/or at least one change of operating modes of an internal combustion engine.
Internal combustion engine valve train switch-over device according to any of the preceding claims.
characterised in that
the execution unit (38) comprises at least one switching means (3, 4), and in that the execution unit (38) is provided to actuate the switching units (1, 2) in at least one operating mode independently of one another, at least as a function of the positions of the switching units (1, 2) relative to the switching means (3, 4).
Internal combustion engine valve train switch-over device according to any of the preceding claims.
characterised in that
the execution unit (38) comprises at least one switching means (3, 4), which is provided to actuate the at least two switching units (1, 2) with an at least partial time offset in at least one operating mode.
Internal combustion engine valve train switch-over device according to any of the preceding claims.
characterised in that
the execution unit (38) comprises at least one switching means (3, 4), which is provided to actuate at least one of the two switching units (1, 2) as a function of at least one positional change of at least one of the switching units (1, 2) relative to the switching means (3, 4).
Internal combustion engine valve train switch-over device according to any of the preceding claims.
characterised in that
the execution unit (38) comprises at least two switching means (3, 4) assigned to different switching directions.
Internal combustion engine valve train switch-over device according to any of the preceding claims.
characterised in that
the switching units (1, 2) are at least partially decoupled in their movement and correspond with at least one switching means (3, 4) of the execution unit (38).
Internal combustion engine valve train switch-over device according to any of the preceding claims.
characterised in that
the execution unit (38) is provided to actuate at least two of the switching units (1, 2) simultaneously in at least one operating mode.
Internal combustion engine valve train switch-over device according to any of the preceding claims.
characterised in that
the execution unit (38) comprises a camshaft (46), at least for the most part those switching units (1, 2) by which valve lift curves of valves which are assigned to the camshaft (46) can be changed and at least one switching means (3, 4) provided for the actuation of the switching units (1, 2).
Internal combustion engine valve train switch-over device according to any of the preceding claims.
characterised in that
the execution unit (38) comprises at least one switching means (3, 4), which is provided to cause an axial displacement of the switching unit (1, 2) relative to the switching means (3, 4) and therefore a switch-over of at least one valve train by interacting with at least one switching unit (1, 2).
Internal combustion engine valve train switch-over device according to any of the preceding claims.
characterised in that
at least one switching unit (1, 2) is designed as an axially displaceable segment of a camshaft (46) with cams (7, 8, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 48, 50) having at least partially a different contour.