EP2807360A1 - Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung - Google Patents

Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung

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Publication number
EP2807360A1
EP2807360A1 EP13703725.5A EP13703725A EP2807360A1 EP 2807360 A1 EP2807360 A1 EP 2807360A1 EP 13703725 A EP13703725 A EP 13703725A EP 2807360 A1 EP2807360 A1 EP 2807360A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cam
exhaust
valve
intake
gas recirculation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13703725.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Stolk
Alexander Von Gaisberg-Helfenberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Publication of EP2807360A1 publication Critical patent/EP2807360A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0203—Variable control of intake and exhaust valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0261—Controlling the valve overlap
    • F02D13/0265—Negative valve overlap for temporarily storing residual gas in the cylinder
    • 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
    • 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
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    • 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
    • F01L2013/0052—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 with cams provided on an axially slidable sleeve
    • 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
    • F01L2800/00—Methods of operation using a variable valve timing mechanism
    • F01L2800/10—Providing exhaust gas recirculation [EGR]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to an internal combustion engine valve drive device according to the preamble of claim 1.
  • DE 10 2010 051 130 A1 already discloses an internal combustion engine valve drive device of a motor vehicle with at least one exhaust valve actuation unit and one intake valve actuation unit and one operating mode changeover unit which is provided for switching the exhaust valve actuation unit into an exhaust gas recirculation mode for setting an internal exhaust gas recirculation ,
  • the invention is in particular based on the object of reducing fuel consumption of a motor vehicle valve drive device having motor vehicle. This object is achieved according to the invention by the features of claim 1. Further embodiments emerge from the subclaims.
  • the invention is based on an internal combustion engine valve drive device of a motor vehicle, with at least one exhaust valve actuation unit and an intake valve actuation unit and an operating mode switching unit which is provided to switch the exhaust valve actuation unit into an exhaust gas recirculation mode for an adjustment of an internal exhaust gas recirculation.
  • the operating mode switching unit is provided to additionally switch the inlet valve actuating unit into an exhaust gas recirculation mode for setting the internal exhaust gas recirculation.
  • an intake valve actuation and an exhaust valve actuation can be adapted specifically to the exhaust gas recirculation, whereby a particularly advantageous internal exhaust gas recirculation can be realized. It can ensure a constant exhaust gas recirculation amount in the exhaust gas recirculation operation, whereby a pollutant emission can be reduced.
  • a Drive power to the intake valve actuation and / or a drive power to the exhaust valve actuation in the exhaust gas recirculation operation can be reduced, whereby an efficiency can be increased.
  • exhaust gas recirculation quantity should be understood to mean, in particular, a quantity of exhaust gas which is returned to a cylinder by the internal exhaust gas recirculation system for a subsequent combustion operation
  • An "operating mode switching unit” is to be understood in particular as a unit which is provided to switch over between at least two different operating modes, preferably at least between a normal operation and an exhaust gas recirculation operation.
  • the operating mode switching unit switches the exhaust valve actuating unit and / or the inlet valve actuating unit to an adjustment of the corresponding operating mode.
  • the operation mode switching unit is advantageously provided to switch a valve operating characteristic of the exhaust valve actuating unit and / or the intake valve actuating unit in discrete steps.
  • the operating mode switching unit is particularly preferably designed to operatively bring at least one intake valve into contact with one of at least two cam tracks of the intake valve actuation unit and / or at least one exhaust valve into contact with one of at least two cam tracks of the exhaust valve actuation unit.
  • An "internal exhaust gas recirculation” is to be understood as meaning, in particular, an exhaust gas recirculation in which exhaust gas from an exhaust gas tract is fed directly back to a cylinder.
  • “Provided” is to be understood to mean specially programmed, equipped, designed and / or arranged.
  • the inlet valve actuation unit has at least one inlet cam which has at least one first cam track for normal operation and one second cam track for exhaust gas recirculation operation.
  • the exhaust gas recirculation operation can be set particularly advantageous.
  • the exhaust valve actuating unit has at least one exhaust cam which has at least one first cam track for normal operation and one second cam track for exhaust gas recirculation mode.
  • intake cam is to be understood in particular as an element which is provided for actuation of at least one intake valve, wherein the element for actuating the intake valve is preferably provided to act on the intake valve directly or indirectly with at least one lift.
  • Exhaust cams “is to be understood in particular as an element which leads to an actuation Supply of at least one exhaust valve is provided, wherein the element for actuating the exhaust valve is preferably provided to act on the exhaust valve directly or indirectly with at least one stroke.
  • the at least one inlet cam is axially displaceable, but non-rotatably mounted on an inlet cam base shaft.
  • the at least one exhaust cam is axially displaceable, but non-rotatably mounted on an exhaust camshaft.
  • a "cam track” should be understood to mean, in particular, a part of a cam which is provided for directly actuating a gas exchange valve and / or for tapping by means of a cam follower for actuating the gas exchange valve an area extending on the circumference of the inlet cam or the outlet cam, which forms the gas valve actuation curve for actuating the corresponding gas exchange valve and / or which defines the actuation by providing at least one valve actuation parameter
  • the gas exchange valve is designed as an inlet valve or as an outlet valve
  • Gas valve actuation curve is preferably formed as an intake valve actuation curve or as a Auslbedventilbetuschistskurve.
  • valve actuation parameter is to be understood as meaning, in particular, a parameter which is provided by an embodiment of the cam track and which defines the actuation of the corresponding gas exchange valve.
  • the second cam track of the at least one intake cam is provided to set an intake valve opening phase at least substantially outside of an exhaust valve opening phase.
  • an exhaust gas can be sucked in again in the case of an at least substantially closed inlet valve, as a result of which the exhaust gas recirculation quantity can be precisely metered.
  • the second cam track of the at least one intake cam is preferably provided to keep at least one intake valve closed at least substantially during an actuation of at least one exhaust valve.
  • a "intake valve opening phase set outside of an exhaust valve opening phase” should be understood in particular to mean that a common opening phase of the intake valve and the exhaust valve and / or an overlap region of an intake valve actuation curve and an exhaust valve actuation curve, preferably along a crankshaft angle in degrees, is absent.
  • a common opening phase lasts at most 30 degrees crankshaft angle, advantageously at most 15 degrees crankshaft angle, and most preferably at most 5 degrees crankshaft angle
  • an overlap region of the intake valve actuation curve and the exhaust valve actuation curve substantially extends
  • a maximum of 30 degrees crankshaft angle, advantageously a maximum of 15 degrees crankshaft angle, and most preferably a maximum of 5 degrees crankshaft angle is to be understood as a "duty cycle", in particular a smallest possible repeating cyclic process which is divided into at least two articulated strokes of a piston movement in a cylinder is.
  • a clock is defined by the piston movement from standstill in one direction to the new standstill, ie from one dead center to another dead center.
  • a clock advantageously corresponds to half a revolution of a crankshaft, ie preferably 180 degrees crankshaft angle.
  • a duty cycle corresponds to two revolutions of the crankshaft, ie preferably 720 degrees crankshaft angle.
  • the inlet valve opening phase and the outlet valve opening phase, in particular along the crankshaft angle in degrees are arranged at least substantially without overlap with one another.
  • the second cam track of the at least one inlet cam provides a valve actuation parameter designed as a lifting height, which differs from a valve actuation parameter of the first cam track of the at least one inlet cam designed as a lifting height.
  • the intake valve actuation can be adapted particularly advantageous.
  • a "valve lift parameter designed as a lift height” is to be understood, in particular, as meaning a valve actuation parameter which is defined by a height at a high point of the gas valve actuation curve.
  • valve actuation parameter of the second cam track of the at least one intake cam designed as a lift height is smaller than the valve actuation parameter of the first cam track of the at least one intake cam, whereby the drive power for intake valve actuation in the exhaust gas recirculation mode can be easily reduced structurally.
  • the second cam track of the at least one intake cam provides a valve actuation parameter designed as an opening duration, which differs from a valve actuation parameter of the first cam track of the at least one intake cam formed as an opening duration.
  • valve operating parameter designed as an opening duration should be understood to mean, in particular, a valve operating parameter which is defined by a crankshaft angle range in degrees in which a stroke of the corresponding gas valve actuation curve, preferably within a work cycle, is greater than zero Valve operating parameters a crankshaft angle range in degrees, in which the at least one inlet valve or the at least one outlet valve, preferably within a duty cycle, is open.
  • valve actuation parameter of the second cam track of the at least one intake cam designed as an opening duration is shorter than the valve actuation parameter of the first cam track of the at least one intake cam formed as an opening time, whereby the drive power for intake valve actuation in the exhaust gas recirculation mode can be reduced particularly simply.
  • a shorter opening phase is to be understood as “shorter.”
  • the shorter opening duration valve operating parameter provided by the second cam track of the at least one intake cam is defined by a gas valve actuation curve compared to the gas valve actuation curve which represents the Defined as an opening duration valve actuation parameters of the at least one inlet cam defines narrower.
  • the exhaust valve actuating unit has at least one exhaust cam, with at least one cam track for exhaust gas recirculation operation providing at least two valve actuation parameters designed as lift height, and the second cam track valve actuation parameter of the at least one intake cam formed from both stroke actuation parameters Cam track of the at least one exhaust cam differs.
  • the intake valve operation in the exhaust gas recirculation operation can be particularly advantageously adjusted to the exhaust valve operation in the exhaust gas recirculation operation.
  • valve actuation parameter of the second cam track of the at least one intake cam designed as a lifting height is smaller than at least one of the two valve actuation parameters of the cam track of the at least one exhaust cam, whereby a particularly advantageous internal exhaust gas recirculation can be realized.
  • the valve actuation parameter of the second cam track of the at least one inlet cam designed as a lifting height is preferably designed to be larger than one of the two valve actuation parameters of the cam track of the at least one exhaust cam designed as a lifting height.
  • the Radiogate is to be understood as meaning, in particular, a unit with at least one slide track intended to convert a rotational movement into an axial displacement force be understood.
  • the slide track is preferably in the form of a web, in the form of a slot and / or in the form of a groove.
  • a “link engagement element” is to be understood in particular to be an element which at least partially engages in the shift gate in at least one operating state and / or at least partially surrounds the shift gate and thereby preferably is in operative connection with the shift gate, whereby it is forcibly guided by the shift gate
  • the cam engagement element is preferably designed in the form of a shift shoe encompassing the web, in the form of a pin engaging in the slot and / or in the form of a pin guided in the slot
  • the shift gate is preferably either as a separate element which is rotationally and non-displaceably with at least one
  • the shift gate is provided, at least for switching the exhaust gas recirculation operation, a rotational movement of the at least one inlet cam in an axial movement of the at least one inlet cam and / or a rotational movement of the at least one exhaust cam in an axial movement of the at least one exhaust cam.
  • FIG. 2 shows an exhaust valve actuation curve of the exhaust valve actuation unit connected in the exhaust gas recirculation operation and an intake valve actuation curve of the intake valve actuation unit connected in the exhaust gas recirculation operation.
  • FIG. 1 shows an internal combustion engine valve drive device of a motor vehicle.
  • the motor vehicle has an internal combustion engine (not shown in detail) with exhaust valves and inlet valves which are actuated by the internal combustion engine valve drive device in an operation of the internal combustion engine.
  • the internal combustion engine valve drive device has an exhaust valve actuation unit 10 and, for an actuation of the intake valves, an intake valve actuation unit 11.
  • the internal combustion engine valve actuating device has an operating mode switching unit 12 which switches the exhaust valve actuating unit 10 and additionally the inlet valve actuating unit 11 to set the corresponding operating mode.
  • the internal combustion engine has two operating modes, one operating mode being in the form of a normal mode and the other being in the form of an exhaust gas recirculation mode.
  • the operation mode switching unit 12 switches the exhaust gas recirculation mode to an adjustment of an internal one Exhaust gas recirculation.
  • the internal combustion engine can also have further operating modes.
  • the motor vehicle is designed as a passenger vehicle.
  • the exhaust valve actuating unit 10 and the intake valve actuating unit 11 each have a normal operation.
  • the exhaust valve actuating unit 10 and the intake valve actuating unit 11 each have an exhaust gas recirculation mode.
  • the exhaust valve operating unit 10 and the intake valve actuating unit 11 are operable in a first operating mode and a second operating mode, respectively.
  • the normal operation and the exhaust gas recirculation operation of the exhaust valve actuating unit 10 are different from each other by exhaust valve operation curves.
  • the normal operation and the exhaust gas recirculation operation of the intake valve operating unit 11 are different from each other by intake valve operating curves.
  • the operation mode switching unit 12 switches the exhaust valve actuating unit 10 and additionally the intake valve actuation unit 11 into the exhaust gas recirculation mode starting from the normal operation.
  • the operation mode switching unit 12 switches the exhaust valve actuation unit 10 and additionally the intake valve actuation unit 11 to normal operation from the exhaust gas recirculation operation.
  • the operation mode switching unit 12 simultaneously switches the exhaust valve actuating unit 10 and the intake valve actuating unit 11 to the corresponding operating mode.
  • the operation mode switching unit 12, the exhaust valve actuating unit 10, and the intake valve actuating unit 11 may shift to the corresponding operation mode at a staggered timing.
  • the intake valve actuation unit 11 For actuating the intake valves, the intake valve actuation unit 11 has a plurality of intake cams, wherein only the intake cams 13, 14 are shown for the sake of clarity.
  • the intake cams 13, 14 each have a first cam track 17 for normal operation and a second cam track 18 for exhaust gas recirculation operation.
  • the first cam track 17 of the intake cams 13, 14 has an intake valve actuation curve for normal operation and the second cam track 18 of the intake cams 13, 14 an intake valve actuation curve 37 for exhaust gas recirculation operation.
  • the intake valve actuation curve for the normal operation and the intake valve actuation curve 37 for the exhaust gas recirculation operation are different from each other.
  • the intake valve actuation curve 37 for the exhaust gas recirculation mode has a lift that is different from a lift of the intake valve actuation. differs for normal operation.
  • the second cam track 18 of the intake cams 13, 14 differs in two valve actuation parameters 19, 20 from the first cam track 17 of the corresponding intake cam 13, 14.
  • the second cam track 18 of the intake cams 13, 14 provides a valve operating parameter 19 designed as a lift height, which differs from a valve actuation parameter of the first cam track 17 of the intake cams 13, 14 designed as a lifting height.
  • the valve actuation parameter 19 of the second cam track 18 of the intake cams 13, 14 designed as a lift height is smaller than the valve actuation parameter of the first cam track 17 of the intake cams 13, 14.
  • the lift of the intake valve actuation curve 37 for the exhaust gas recirculation operation is smaller than the lift of the intake valve actuation curve for the normal operation.
  • the valve operating parameter of the first cam track 17 of the intake cams 13, 14 designed as a lift height is designed as a maximum lift of the intake valve actuation curve for normal operation.
  • the valve operating parameter 19 of the second cam track 18 of the intake cams 13, 14 designed as a lift height is designed as a maximum lift of the intake valve actuation curve 37 for the exhaust gas recirculation operation.
  • the second cam track 18 of the intake cams 13, 14 further provides a valve actuation parameter 20, which is designed as an opening duration, and which differs from a valve actuation parameter of the first cam track 17 of the intake cams 13, 14 which is designed as an opening duration.
  • the valve operating parameter 20 of the second cam track 18 of the intake cams 13, 14 designed as an opening duration is shorter than the opening control valve operating parameter of the first cam track 17 of the intake cams 13, 14.
  • the lift of the intake valve actuation curve 37 for the exhaust gas recirculation operation is narrower than the lift of the intake valve actuation curve for the normal operation.
  • the valve operating parameter 20 of the second cam track 18 of the intake cams 13, 14 configured as an opening duration sets an intake valve opening phase 21 of the intake valves that is shorter than an intake valve opening phase of the intake valves set by the valve operating parameter of the first cam lane 17 of the intake cams 13, 14 as opening duration ,
  • the intake valve actuating unit 11 For receiving the intake cams 13, 14, the intake valve actuating unit 11 has an intake cam element 38.
  • the intake cams 13, 14 are each arranged on the intake cam element 38 in a rotationally and displaceably manner.
  • the intake valve actuation unit 1 1 For intake of the intake cam element 38, the intake valve actuation unit 1 1 has an intake camshaft 39 which, in terms of drive technology, has a crankshaft of the internal combustion engine connected is.
  • the intake cam member 38 is rotatably but axially slidably disposed on the intake cam main shaft 39.
  • the intake valve actuating unit 11 is configured as an intake camshaft unit.
  • the exhaust valve actuating unit 10 has a plurality of exhaust cams, wherein for the sake of clarity, only the exhaust cams 24, 25 are shown.
  • the exhaust cams 24, 25 each have a first cam lane 40 for normal operation and a second cam lane 28 for exhaust gas recirculation operation.
  • the first cam track 40 of the exhaust cams 24, 25 has an exhaust valve actuation curve for normal operation and the second cam track 28 of the exhaust cams 24, 25 an exhaust valve actuation curve 41 for the exhaust gas recirculation operation.
  • the exhaust valve actuation curve for the normal operation and the exhaust valve actuation curve 41 for the exhaust gas recirculation operation are different from each other.
  • the exhaust valve actuation curve 41 for exhaust gas recirculation operation has a lift that is different from a stroke of the exhaust valve actuation curve for normal operation.
  • the second cam track 28 of the exhaust cams 24, 25 and the first cam track 40 differ in a stroke number from each other.
  • the first cam track 40 of the exhaust cams 24, 25 provides a single valve lift parameter configured as lift height.
  • the exhaust valve actuation curve for normal operation has a single stroke.
  • the second cam track 28 of the exhaust cams 24, 25 provides two valve actuation parameters 29, 30 designed as lift height.
  • the stroke actuation valve actuation parameters 29, 30 of the second cam track 28 of the outlet cams 24, 25 are different from each other.
  • the valve actuation parameter 29 of the second cam track 28 of the exhaust cams 24, 25 designed as a lifting height is greater than the valve actuation parameter 30 of the second cam track 28 of the exhaust cams 24, 25.
  • the valve actuation parameter 30 of the second cam track 28 of the exhaust cams 24, 25 is designed as a lifting height intended for internal exhaust gas recirculation. It opens the corresponding outlet valve during a downward movement of a piston, wherein the corresponding inlet valve is largely closed by the inlet valve actuation curve 37.
  • the exhaust valve actuation curve 41 for the exhaust gas recirculation mode has
  • the designed as a lift height Ventilbet2011istsparameter 29, 30 of the second cam track 28 of the exhaust cam 24, 25 are both formed smaller than the designed as a lift valve actuation parameter of the first cam track 40 of the exhaust cam 24, 25.
  • the second cam track 28 of the exhaust cams 24, 25 further provides a valve operating parameter formed as an opening duration, which differs from a valve operating parameter of the first cam track 40 of the exhaust cams 24, 25 which is formed as an opening duration.
  • the valve actuation parameter of the second cam track 28 of the exhaust cams 24, 25 designed as an opening duration is longer than the valve actuation parameter of the first cam track 40 of the exhaust cams 24, 25.
  • the valve actuation parameter of the second cam track 28 of the exhaust cams 24, 25 constitutes two exhaust valve openings - In phases 22, 23 of the exhaust valves, which together are longer than a single exhaust valve opening phase of the exhaust valves, which is set by the opening formed as the valve actuating parameter of the first cam track 40 of the exhaust cams 24, 25.
  • the stroke operating valve operating parameter of the first cam lobe 40 of the exhaust cams 24, 25 is designed as a lift maximum of the exhaust valve actuation curve for normal operation.
  • the valve operating parameters 29, 30 of the second cam track 28 of the exhaust cams 24, 25 formed as a lift amount are each formed as a lift maximum of the exhaust valve actuation curve 41 for the exhaust gas recirculation operation.
  • the exhaust valve actuation curve 41 has a zero lift 45 with respect to a crank angle 44 in degrees between the lift maxima of the exhaust valve actuation curve 41.
  • the neutral lift 45 is arranged in degrees with respect to the crankshaft angle 44 so as to prevent a collision between the piston of the engine and the corresponding exhaust valve.
  • the zero stroke 45 is arranged in degrees with respect to the crankshaft angle 44 in the region of an upper ignition dead center.
  • a stroke of the piston is represented by a Kolbenhubkurve 46.
  • the smaller lift maximum of exhaust valve actuation curve 41 for exhaust gas recirculation operation is disposed in degrees and within a duty cycle between the larger lift maximum exhaust valve actuation curve 41 for exhaust gas recirculation operation and the lift maximum of intake valve actuation curve 37 for exhaust gas recirculation operation.
  • the lift maximum of the intake valve actuation is for the exhaust gas recirculation operation with respect to the crankshaft angle 44 in degrees to the two Hubmaxima the exhaust valve actuation curve 41 for the exhaust gas recirculation mode arranged.
  • the exhaust valve actuation curve 41 may have a local lift minimum between the lift maxima of the exhaust valve actuation curve 41 with respect to the crankshaft angle 44 in degrees rather than a zero lift 45.
  • the exhaust valve actuating unit 10 For receiving the exhaust cams 24, 25, the exhaust valve actuating unit 10 includes an exhaust cam member 42.
  • the exhaust cams 24, 25 are each rotationally and non-displaceably arranged on the exhaust cam member 42.
  • the exhaust valve actuation unit 10 For receiving the exhaust cam element 42, the exhaust valve actuation unit 10 has an exhaust cam main shaft 43, which is drive-connected to the crankshaft of the internal combustion engine.
  • the exhaust cam member 42 is rotatably but axially slidably disposed on the exhaust cam base 43.
  • the exhaust valve actuating unit 10 is formed as an exhaust camshaft unit.
  • the exhaust valve return operation intake valve operation curve 37 and exhaust gas recirculation operation exhaust valve operation curve 41 are different from each other.
  • the intake valve actuation curve 37 for exhaust gas recirculation operation has a lift that is different from the lift of the exhaust valve actuation curve 41 for exhaust gas recirculation operation.
  • the valve actuation parameter 19 of the second cam track 18 of the intake cams 13, 14 is designed as a lift height and differs from both valve lift parameters 29, 30 of the second cam track 28 of the exhaust cams 24, 25.
  • the valve operating parameter 19 of the second cam track 18 of the inlet cams 13, 14 is designed to be smaller than the valve actuation parameter 29 designed as a lift height the second cam track 28 of the exhaust cams 24, 25 and greater than the stroke actuated valve actuation parameter 29 of the second cam track 28 of the exhaust cams 24, 25.
  • the second cam track 18 of the intake cams 13, 14 adjusts the intake valve opening phase 21 substantially outside of the exhaust valve opening phases 22, 23.
  • the intake valve actuation curve 37 is formed in the manner; the intake valve opening phase 21 is substantially set outside the exhaust valve opening phases 22, 23.
  • the intake valves are thereby largely closed during actuation of the exhaust valves. They are thus largely closed during a return of an exhaust gas recirculation.
  • An intake valve opening point 47 is within the exhaust valve opening phase 23.
  • An intake valve closing point 48 is outside both exhaust valve opening phases 22, 23.
  • the exhaust valve opening phase 23 is for internal exhaust gas recirculation. It sets the exhaust gas recirculation amount in the exhaust gas recirculation operation.
  • the exhaust valve opening phase 23 is formed as an exhaust gas recirculation opening phase.
  • the intake valve actuation curve 37 for the exhaust gas recirculation operation and the exhaust valve actuation curve 41 for the exhaust gas recirculation operation have only a single overlap region 49 within a work cycle, and thus within two crankshaft revolutions.
  • the overlap region 49 is arranged within a work cycle with respect to the crankshaft angle 44 in degrees to the Hubmaxima the Auslrawventilbe- foundedungskurve 41. It is arranged within a working cycle with respect to the crankshaft angle 44 in degrees between the smaller maximum lift of the exhaust valve actuation curve 41 and the maximum lift of the intake valve actuation curve 37.
  • the overlap region 49 is disposed within a duty cycle with respect to the crankshaft angle 44 in degrees between the zero lift 45 and the intake valve open point 47, with the zero lift 45 within a duty cycle relative to the crankshaft angle 44 in degrees prior to the intake valve open point 47.
  • the intake valve actuation curve 37, the Auslisterventilbetuschistskurve 41 and the Kolbenhubkurve 46 are plotted in a graph shown in Figure 2, wherein on an x-axis of the graph, the crankshaft angle 44 in degrees and on a y-axis of the graph, the stroke is plotted.
  • the internal combustion engine valve drive device can also have a different number of intake cams, intake cam elements, exhaust cams and / or exhaust cam elements that appears appropriate to the person skilled in the art.
  • the operation mode switching unit 12 switches between the different intake valve operation curves of the intake valve operation unit 11 and the different exhaust valve operation curves of the exhaust valve operation unit 10 to set the normal operation and exhaust gas recirculation operation.
  • the operation mode switching unit 12 has a shift gate 31 for switching the intake valve operation unit 11 and a shift gate 32 for switching the exhaust valve actuating unit 10.
  • the shift gate 31 is rotationally and non-displaceably arranged on the intake cam element 38 and the shifting gate 32 is arranged on the exhaust cam element 42 in a rotationally and displaceably manner.
  • the shift gate 31 converts a rotational movement 33 of the intake cam element 38 into an axial movement 35 of the intake cam element 38 along the intake cam main shaft 39 in order to switch the normal operation and the exhaust gas recirculation operation.
  • the shift gate 32 converts a rotational movement 34 of the exhaust cam element 42 into an axial movement 36 of the exhaust cam element 42 along the exhaust cam main shaft 43 for switching the normal operation and the exhaust gas recirculation operation.
  • the shift gates 31, 32 each have a slide track 50, 51.
  • the shift gate 31 can be formed in one piece with the intake cam element 38, as a result of which the intake cam element 38 has the slide track 50.
  • the shift gate 32 may be formed integrally with the exhaust cam member 42, whereby the exhaust cam member 42 has the slide track 51.
  • the operation mode switching unit 12 further includes an operation unit 52 for switching the intake valve operation unit 11 and an operation unit 53 for switching the exhaust valve operation unit 10.
  • the actuating units 52, 53 each have a switching pin, not shown, which extends to the circuit and engages in the corresponding slide track 50, 51, whereby the corresponding rotational movement 33, 34 converted into the corresponding axial movement 35, 36 and thus the normal operation or the exhaust gas recirculation mode switched becomes.
  • valve lift switching unit 12 is formed as a valve lift switching unit.
  • the operation mode switching unit 12 has a control unit, not shown, which is communicatively connected to the operation units 52, 53.
  • the control unit controls or regulates an extension of the switching pins.
  • the control unit switches the exhaust valve actuating unit 10 and additionally the intake valve actuating unit 11 to the exhaust gas recirculation mode to set the internal exhaust gas recirculation.
  • the control and regulation unit switches the Auslskyventilbet decisivi- tion unit 10 and additionally the intake valve actuation unit 11 in the normal operation. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest einer Auslassventilbetätigungseinheit (10) und einer Einlassventilbetätigungseinheit (11) sowie einer Betriebsmodusumschalteinheit (12), die dazu vorgesehen ist, zu einer Einstellung einer internen Abgasrückführung die Auslassventilbetätigungseinheit (10) in einen Abgasrückführbetrieb zu schalten. Es wird vorgeschlagen, dass die Betriebsmodusumschalteinheit (12) dazu vorgesehen ist, zur Einstellung der internen Abgasrückführung zusätzlich die Einlassventilbetätigungseinheit (11) in einen Abgasrückführbetrieb zu schalten.

Description

Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 10 2010 051 130 A1 ist bereits eine Brennkraftmaschinenventiltriebvorrich- tung eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest einer Auslassventilbetätigungseinheit und einer Einlassventilbetätigungseinheit sowie einer Betriebsmodusumschalteinheit, die dazu vorgesehen ist, zu einer Einstellung einer internen Abgasrückführung die Auslassventilbetä- tigungseinheit in einen Abgasrückführbetrieb zu schalten, bekannt.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, einen Kraftstoffverbrauch eines die Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs zu reduzieren. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung geht aus von einer Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest einer Auslassventilbetätigungseinheit und einer Einlassventilbe- tätigungseinheit sowie einer Betriebsmodusumschalteinheit, die dazu vorgesehen ist, zu einer Einstellung einer internen Abgasrückführung die Auslassventilbetätigungseinheit in einen Abgasrückführbetrieb zu schalten.
Es wird vorgeschlagen, dass die Betriebsmodusumschalteinheit dazu vorgesehen ist, zur Einstellung der internen Abgasrückführung zusätzlich die Einlassventilbetätigungseinheit in einen Abgasrückführbetrieb zu schalten. Dadurch kann eine Einlassventilbetätigung und eine Auslassventilbetätigung speziell an die Abgasrückführung angepasst werden, wodurch eine besonders vorteilhafte interne Abgasrückführung realisiert werden kann. Es kann eine konstante Abgasrückführmenge in dem Abgasrückführbetrieb sichergestellt werden, wodurch eine Schadstoffemission reduziert werden kann. Weiter kann eine An- triebsleistung zur Einlassventilbetätigung und/oder eine Antriebsleistung zur Auslassventilbetätigung in dem Abgasrückführbetrieb verringert werden, wodurch ein Wirkungsgrad erhöht werden kann. Dadurch kann ein Kraftstoffverbrauch eines die Brennkraftmaschi- nenventiltriebvorrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs reduziert werden. Unter einer„Ab- gasrückführmenge" soll insbesondere eine Abgasmenge verstanden werden, die durch die interne Abgasrückführung für einen nachfolgenden Verbrennungsvorgang einem Zylinder wieder zugeführt wird. Die Auslassventilbetätigungseinheit ist vorzugsweise zumindest in einem Normalbetrieb und einem Abgasrückführbetrieb betreibbar. Die Einlassven- tilbetätigungseinheit ist vorzugsweise zumindest in einem Normalbetrieb und einem Abgasrückführbetrieb betreibbar. Unter einer„Betriebsmodusumschalteinheit" soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zwischen zumindest zwei unterschiedlichen Betriebsmodi, vorzugsweise zumindest zwischen einem Normalbetrieb und einem Abgasrückführbetrieb, umzuschalten. Vorzugsweise schaltet die Betriebsmodusumschalteinheit zu einer Einstellung des entsprechenden Betriebsmodus die Auslass- ventilbetätigungseinheit und/oder die Einlassventilbetätigungseinheit. Die Betriebsmodusumschalteinheit ist vorteilhaft dazu vorgesehen, eine Ventilbetätigungscharakteristik der Auslassventilbetätigungseinheit und/oder der Einlassventilbetätigungseinheit in diskreten Schritten zu schalten. Besonders bevorzugt ist die Betriebsmodusumschalteinheit dazu vorgesehen, zumindest ein Einlassventil wirkungsmäßig in Kontakt mit einer von zumindest zwei Nockenspuren der Einlassventilbetätigungseinheit und/oder zumindest ein Auslassventil wirkungsmäßig in Kontakt mit einer von zumindest zwei Nockenspuren der Aus- lassventilbetätigungseinheit zu bringen. Unter einer„internen Abgasrückführung" soll insbesondere eine Abgasrückführung verstanden werden, bei der Abgas aus einem Abgastrakt direkt wieder einem Zylinder zugeführt wird. Unter„vorgesehen" soll insbesondere speziell programmiert, ausgestattet, ausgelegt und/oder angeordnet verstanden werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Einlassventilbetätigungseinheit zumindest einen Einlassnocken aufweist, der wenigstens eine erste Nockenspur für einen Normalbetrieb und eine zweite Nockenspur für den Abgasrückführbetrieb aufweist. Dadurch kann der Abgasrückführbetrieb besonders vorteilhaft eingestellt werden. Vorzugsweise weist die Auslass- ventilbetätigungseinheit zumindest einen Auslassnocken auf, der wenigstens eine erste Nockenspur für den Normalbetrieb und eine zweite Nockenspur für den Abgasrückführbetrieb aufweist. Unter einem„Einlassnocken" soll insbesondere ein Element verstanden werden, das zu einer Betätigung von zumindest einem Einlassventil vorgesehen ist, wobei das Element zur Betätigung des Einlassventils vorzugsweise dazu vorgesehen ist, das Einlassventil direkt oder indirekt mit zumindest einem Hub zu beaufschlagen. Unter einem „Auslassnocken" soll insbesondere ein Element verstanden werden, das zu einer Betäti- gung von zumindest einem Auslassventil vorgesehen ist, wobei das Element zur Betätigung des Auslassventils vorzugsweise dazu vorgesehen ist, das Auslassventil direkt oder indirekt mit zumindest einem Hub zu beaufschlagen. Zur Umschaltung der Betriebsmodi ist der zumindest eine Einlassnocken axial verschiebbar, aber drehfest auf einer Einlass- nockengrundwelle angeordnet. Zur Umschaltung der Betriebsmodi ist der zumindest eine Auslassnocken axial verschiebbar, aber drehfest auf einer Auslassnockengrundwelle angeordnet. Unter einer„Nockenspur" soll dabei insbesondere ein Teil eines Nockens verstanden werden, der zur direkten Betätigung eines Gaswechselventils und/oder für einen Abgriff mittels eines Nockenfolgers zur Betätigung des Gaswechselventils vorgesehen ist. Vorzugsweise weist eine Nockenspur eine Gasventilbetätigungskurve auf. Vorzugsweise ist die Nockenspur als ein auf dem Umfang des Einlassnockens oder des Auslassnockens verlaufender Bereich ausgebildet, der die Gasventilbetätigungskurve zur Betätigung des entsprechenden Gaswechselventils ausbildet und/oder der die Betätigung durch eine Bereitstellung zumindest eines Ventilbetätigungsparameters definiert. Vorteilhaft ist das Gaswechselventil als ein Einlassventil oder als ein Auslassventil ausgebildet. Die Gasventilbetätigungskurve ist vorzugsweise als eine Einlassventilbetätigungskurve oder als eine Auslassventilbetätigungskurve ausgebildet.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die zweite Nockenspur des zumindest einen Einlassnockens sich in zumindest einem Ventilbetätigungsparameter von der ersten Nockenspur des zumindest einen Einlassnockens unterscheidet, wodurch die Einlassventilbetätigung speziell an die interne Abgasrückführung angepasst werden kann. Unter einem„Ventilbetätigungsparameter" soll insbesondere ein von einer Ausgestaltung der Nockenspur bereitgestellter Parameter, der die Betätigung des entsprechenden Gaswechselventils definiert, verstanden werden. Vorzugsweise ist der Ventilbetätigungsparameter durch die Gasventilbetätigungskurve definiert und/oder beschrieben.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die zweite Nockenspur des zumindest einen Einlassnockens dazu vorgesehen ist, eine Einlassventilöffnungsphase zumindest im Wesentlichen außerhalb einer Auslassventilöffnungsphase einzustellen. Dadurch kann ein Abgas bei einem zumindest im Wesentlichen geschlossenen Einlassventil wieder eingesaugt werden, wodurch die Abgasrückführmenge genau dosiert werden kann. Die zweite Nockenspur des zumindest einen Einlassnockens ist vorzugsweise dazu vorgesehen, wenigstens ein Einlassventil zumindest weitgehend während einer Betätigung zumindest eines Auslassventils geschlossen zu halten. Unter einer„außerhalb einer Auslassventilöffnungsphase eingestellten Einlassventilöffnungsphase" soll insbesondere verstanden werden, dass eine gemeinsame Öffnungsphase des Einlassventils und des Auslassventils und/oder ein Überlappungsbereich einer Einlassventilbetätigungskurve und einer Aus- lassventilbetätigungskurve, vorzugsweise entlang eines Kurbelwellenwinkels in Grad, fehlt. Unter„im Wesentlichen" soll insbesondere verstanden werden, dass innerhalb eines Arbeitszyklus eine gemeinsame Öffnungsphase maximal 30 Grad Kurbelwellenwinkel, vorteilhaft maximal 15 Grad Kurbelwellenwinkel und besonders vorteilhaft maximal 5 Grad Kurbelwellenwinkel andauert. Vorzugsweise erstreckt sich ein Überlappungsbereich der Einlassventilbetätigungskurve und der Auslassventilbetätigungskurve bei einer im Wesentlichen außerhalb der Auslassöffnungsphase eingestellten Einlassöffnungsphase maximal 30 Grad Kurbelwellenwinkel, vorteilhaft maximal 15 Grad Kurbelwellenwinkel und besonders vorteilhaft maximal 5 Grad Kurbelwellenwinkel. Unter einem„Arbeitszyklus" soll insbesondere ein kleinstmöglicher sich wiederholender Kreisprozess verstanden werden, der in zumindest zwei gegliederte Takte einer Kolbenbewegung in einem Zylinder aufgeteilt ist. Vorzugsweise ist ein Takt durch die Kolbenbewegung vom Stillstand in eine Richtung bis zum erneuten Stillstand, d.h. von einem Totpunkt bis zu einem anderen Totpunkt definiert. Ein Takt entspricht vorteilhaft einer halben Umdrehung einer Kurbelwelle, d.h. vorzugsweise 180 Grad Kurbelwellenwinkel. Vorteilhaft entspricht ein Arbeitszyklus zwei Umdrehungen der Kurbelwelle, d.h. vorzugsweise 720 Grad Kurbelwellenwinkel. Vorzugsweise sind die Einlassventilöffnungsphase und die Auslassventilöffnungsphase, insbesondere entlang des Kurbelwellenwinkels in Grad, zumindest im Wesentlichen überlappungsfrei zueinander angeordnet.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn die zweite Nockenspur des zumindest einen Einlassnockens einen als Hubhöhe ausgebildeten Ventilbetätigungsparameter bereitstellt, der sich von einem als Hubhöhe ausgebildeten Ventilbetätigungsparameter der ersten Nockenspur des zumindest einen Einlassnockens unterscheidet. Dadurch kann die Einlassventilbetätigung besonders vorteilhaft angepasst werden. Unter einem„als Hubhöhe ausgebildeten Ventilbetätigungsparameter" soll insbesondere ein Ventilbetätigungsparameter verstanden werden, der durch eine Höhe an einem Hochpunkt der Gasventilbetätigungskur- ve definiert ist.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn der als Hubhöhe ausgebildete Ventilbetätigungsparameter der zweiten Nockenspur des zumindest einen Einlassnockens kleiner ausgebildet ist als der als Hubhöhe ausgebildete Ventilbetätigungsparameter der ersten Nockenspur des zumindest einen Einlassnockens, wodurch die Antriebsleistung zur Einlassventilbetätigung in dem Abgasrückführbetrieb konstruktiv einfach reduziert werden kann. In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung stellt die zweite Nockenspur des zumindest einen Einlassnockens einen als Öffnungsdauer ausgebildeten Ventilbetätigungsparameter bereit, der sich von einem als Öffnungsdauer ausgebildeten Ventilbetätigungsparameter der ersten Nockenspur des zumindest einen Einlassnockens unterscheidet. Dadurch kann die Einlassventilbetätigung in dem Abgasrückführbetrieb optimiert werden. Unter einem„als Öffnungsdauer ausgebildeten Ventilbetätigungsparameter" soll insbesondere ein Ventilbetätigungsparameter verstanden werden, der durch einen Kurbelwellenwinkelbereich in Grad, in dem ein Hub der entsprechenden Gasventilbe- tätigungskurve, vorzugsweise innerhalb eines Arbeitszyklus, größer Null ist, definiert ist. Vorzugsweise definiert der als Öffnungsdauer ausgebildete Ventilbetätigungsparameter einen Kurbelwellenwinkelbereich in Grad, in dem das zumindest eine Einlassventil oder das zumindest eine Auslassventil, vorzugsweise innerhalb eines Arbeitszyklus, geöffnet ist.
Weiter wird vorgeschlagen, dass der als Öffnungsdauer ausgebildete Ventilbetätigungsparameter der zweiten Nockenspur des zumindest einen Einlassnockens kürzer ausgebildet ist als der als Öffnungsdauer ausgebildete Ventilbetätigungsparameter der ersten Nockenspur des zumindest einen Einlassnockens, wodurch die Antriebsleistung zur Einlassventilbetätigung in dem Abgasrückführbetrieb besonders einfach weiter reduziert werden kann. Unter„kürzer" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine kürzere Öffnungsphase verstanden werden. Vorzugsweise ist der kürzere als Öffnungsdauer ausgebildete Ventilbetätigungsparameter, der durch die zweite Nockenspur des zumindest einen Einlassnockens bereitgestellt ist, durch eine Gasventilbetätigungskurve definiert, die im Vergleich zu der Gasventilbetätigungskurve, die den als Öffnungsdauer ausgebildeten Ventilbetätigungsparameter des zumindest einen Einlassnockens definiert, schmaler ausgebildet.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Auslassventilbetätigungseinheit zumindest einen Auslassnocken aufweist, mit wenigstens einer Nockenspur für den Abgasrückführbetrieb, die wenigstens zwei als Hubhöhe ausgebildete Ventilbetätigungsparameter bereitstellt, und der als Hubhöhe ausgebildete Ventilbetätigungsparameter der zweiten Nockenspur des zumindest einen Einlassnockens sich von beiden als Hubhöhe ausgebildeten Ventilbetätigungsparametern der Nockenspur des zumindest einen Auslassnockens unterscheidet. Dadurch kann die Einlassventilbetätigung in dem Abgasrückführbetrieb besonders vorteilhaft an die Auslassventilbetätigung in dem Abgasrückführbetrieb angepasst werden. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der als Hubhöhe ausgebildete Ventilbetätigungsparameter der zweiten Nockenspur des zumindest einen Einlassnockens kleiner ausgebildet ist als zumindest einer der beiden als Hubhöhe ausgebildeten Ventilbetätigungsparametern der Nockenspur des zumindest einen Auslassnockens, wodurch eine besonders vorteilhafte interne Abgasrückführung realisiert werden kann. Vorzugsweise ist der als Hubhöhe ausgebildete Ventilbetätigungsparameter der zweiten Nockenspur des zumindest einen Einlassnockens größer ausgebildet als einer der beiden als Hubhöhe ausgebildeten Ventilbetätigungsparameter der Nockenspur des zumindest einen Auslassnockens.
Besonders bevorzugt weist die Betriebsmodusumschalteinheit zumindest eine Schaltkulisse auf, die dazu vorgesehen ist, wenigstens zur Schaltung des Abgasrückführbetriebs eine Drehbewegung in eine Axialbewegung umzuwandeln. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Umschaltung zwischen dem Normalbetrieb und dem Abgasrückführbetrieb realisiert werden. Unter einer„Schaltkulisse" soll insbesondere eine Einheit mit wenigstens einer Kulissenbahn, die dazu vorgesehen ist, eine Drehbewegung in eine axiale Verstellkraft umzusetzen, verstanden werden. Unter einer„Kulissenbahn" soll insbesondere eine Bahn zu einer zumindest einseitigen, vorzugsweise beidseitigen, Zwangsführung eines Kulisseneingriffselements verstanden werden. Die Kulissenbahn ist vorzugsweise in Form eines Stegs, in Form eines Schlitzes und/oder in Form einer Nut ausgebildet. Unter einem„Kulisseneingriffselement" soll insbesondere ein Element verstanden werden, das in wenigstens einem Betriebszustand zumindest teilweise in die Schaltkulisse eingreift und/oder zumindest teilweise die Schaltkulisse umgreift und dadurch vorzugsweise mit der Schaltkulisse in Wirkverbindung steht, wodurch es von der Schaltkulisse zwangsgeführt ist. Das Kulisseneingriffselement ist vorzugsweise in Form eines den Steg umgreifenden Schaltschuhs, in Form eines in den Schlitz eingreifenden Pins und/oder in Form eines in der Nut geführten Pins ausgebildet. Die Schaltkulisse ist vorzugsweise entweder als ein separates Element, das dreh- und verschiebefest mit zumindest einem Einlassnocken oder mit zumindest einem Auslassnocken verbunden ist, oder einstückig mit dem Einlassnocken oder mit dem zumindest einem Auslassnocken ausgebildet. Vorteilhaft ist die Schaltkulisse dazu vorgesehen, wenigstens zur Schaltung des Abgasrückführbetriebs eine Drehbewegung des zumindest einen Einlassnockens in eine Axialbewegung des zumindest einen Einlassnockens und/oder eine Drehbewegung des zumindest einen Auslassnockens in eine Axialbewegung des zumindest einen Auslassnockens umzuwandeln.
Außerdem wird ein Verfahren zu einer Einstellung einer internen Abgasrückführung einer Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung, bei dem zur Einstellung der internen Abgasrückführung eine Auslassventilbetätigungseinheit und zusätzlich eine Ein- lassventilbetätigungseinheit in einen Abgasrückführbetrieb geschaltet werden, vorgeschlagen.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, 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.
Dabei zeigen:
Fig. 1 einen Teil einer Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung mit einer Aus- lassventilbetätigungseinheit und einer Einlassventilbetätigungseinheit sowie einer Betriebsmodusumschalteinheit, die zu einer Einstellung einer internen Abgasrückführung die Auslassventilbetätigungseinheit und die Einlassventilbe- tätigungseinheit in einen Abgasrückführbetrieb umschaltet und
Fig. 2 eine Auslassventilbetätigungskurve der in dem Abgasrückführbetrieb geschalteten Auslassventilbetätigungseinheit und eine Einlassventilbetätigungs- kurve der in dem Abgasrückführbetrieb geschalteten Einlassventilbetätigungs- einheit.
Die Figur 1 zeigt eine Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung eines Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug weist zu einer Bereitstellung eines Antriebsmoments eine nicht näher dargestellte Brennkraftmaschine mit Auslassventilen und Einlassventilen auf, die in einem Betrieb der Brennkraftmaschine durch die Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung betätigt werden. Zu einer Betätigung der Auslassventile weist die Brennkraftmaschinenven- tiltriebvorrichtung eine Auslassventilbetätigungseinheit 10 und zu einer Betätigung der Einlassventile eine Einlassventilbetätigungseinheit 11 auf. Zu einer Umschaltung zwischen zwei Betriebsmodi der Brennkraftmaschine weist die Brennkraftmaschinenvent.il- triebvorrichtung eine Betriebsmodusumschalteinheit 12 auf, die zu einer Einstellung des entsprechenden Betriebsmodus die Auslassventilbetätigungseinheit 10 und zusätzlich die Einlassventilbetätigungseinheit 11 schaltet. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Brennkraftmaschine zwei Betriebsmodi auf, wobei ein Betriebsmodus als ein Normalmodus und der andere als ein Abgasrückführmodus ausgebildet ist. Die Betriebsmodusumschalteinheit 12 schaltet den Abgasrückführmodus zu einer Einstellung einer internen Abgasrückführung. Grundsätzlich kann die Brennkraftmaschine auch weitere Betriebsmodi aufweisen. Das Kraftfahrzeug ist als ein Personenkraftfahrzeug ausgebildet.
Zur Einstellung des Normalmodus weist die Auslassventilbetätigungseinheit 10 und die Einlassventilbetätigungseinheit 11 jeweils einen Normalbetrieb auf. Zur Einstellung des Abgasrückführmodus weist die Auslassventilbetätigungseinheit 10 und die Einlassventil- betätigungseinheit 11 jeweils einen Abgasrückführbetrieb auf. Die Auslassventilbetäti- gungseinheit 10 und die Einlassventilbetätigungseinheit 11 sind jeweils in einem ersten Betriebsmodus und in einem zweiten Betriebsmodus betreibbar. Der Normalbetrieb und der Abgasrückführbetrieb der Auslassventilbetätigungseinheit 10 unterscheiden sich durch Auslassventilbetätigungskurven voneinander. Der Normalbetrieb und der Abgasrückführbetrieb der Einlassventilbetätigungseinheit 11 unterscheiden sich durch Einlass- ventilbetätigungskurven voneinander.
Zur Einstellung der internen Abgasrückführung schaltet die Betriebsmodusumschalteinheit 12 die Auslassventilbetätigungseinheit 10 und zusätzlich die Einlassventilbetäti- gungseinheit 11 ausgehend von dem Normalbetrieb in den Abgasrückführbetrieb. Zur Einstellung eines Normalbetriebs, d.h. eines Betriebs ohne interne Abgasrückführung, schaltet die Betriebsmodusumschalteinheit 12 die Auslassventilbetätigungseinheit 10 und zusätzlich die Einlassventilbetätigungseinheit 11 ausgehend von dem Abgasrückführbetrieb in den Normalbetrieb. Die Betriebsmodusumschalteinheit 12 schaltet die Auslass- ventilbetätigungseinheit 10 und die Einlassventilbetätigungseinheit 11 jeweils gleichzeitig in den entsprechenden Betriebsmodus. Grundsätzlich kann die Betriebsmodusumschalteinheit 12, die Auslassventilbetätigungseinheit 10 und die Einlassventilbetätigungseinheit 11 zeitlich versetzt in den entsprechenden Betriebsmodus schalten.
Zur Betätigung der Einlassventile weist die Einlassventilbetätigungseinheit 11 mehrere Einlassnocken auf, wobei der Übersicht halber lediglich die Einlassnocken 13, 14 dargestellt sind. Zu einer Bereitstellung des Normalbetriebs und des Abgasrückführbetriebs weisen die Einlassnocken 13, 14 jeweils eine erste Nockenspur 17 für den Normalbetrieb und eine zweite Nockenspur 18 für den Abgasrückführbetrieb auf. Die erste Nockenspur 17 der Einlassnocken 13, 14 weist eine Einlassventilbetätigungskurve für den Normalbetrieb und die zweite Nockenspur 18 der Einlassnocken 13, 14 eine Einlassventilbetätigungskurve 37 für den Abgasrückführbetrieb auf. Die Einlassventilbetätigungskurve für den Normalbetrieb und die Einlassventilbetätigungskurve 37 für den Abgasrückführbetrieb unterscheiden sich voneinander. Die Einlassventilbetätigungskurve 37 für den Abgasrückführbetrieb weist einen Hub auf, der sich von einem Hub der Einlassventilbetäti- gungskurve für den Normalbetrieb unterscheidet. Die zweite Nockenspur 18 der Einlassnocken 13, 14 unterscheidet sich in zwei Ventilbetätigungsparametern 19, 20 von der ersten Nockenspur 17 des entsprechenden Einlassnockens 13, 14.
Die zweite Nockenspur 18 der Einlassnocken 13, 14 stellt einen als Hubhöhe ausgebildeten Ventilbetätigungsparameter 19 bereit, der sich von einem als Hubhöhe ausgebildeten Ventilbetätigungsparameter der ersten Nockenspur 17 der Einlassnocken 13, 14 unterscheidet. Der als Hubhöhe ausgebildete Ventilbetätigungsparameter 19 der zweiten Nockenspur 18 der Einlassnocken 13, 14 ist kleiner ausgebildet als der als Hubhöhe ausgebildete Ventilbetätigungsparameter der ersten Nockenspur 17 der Einlassnocken 13, 14. Der Hub der Einlassventilbetätigungskurve 37 für den Abgasrückführbetrieb ist kleiner als der Hub der Einlassventilbetätigungskurve für den Normalbetrieb. Der als Hubhöhe ausgebildete Ventilbetätigungsparameter der ersten Nockenspur 17 der Einlassnocken 13, 14 ist als ein Hubmaximum der Einlassventilbetätigungskurve für den Normalbetrieb ausgebildet. Der als Hubhöhe ausgebildete Ventilbetätigungsparameter 19 der zweiten Nockenspur 18 der Einlassnocken 13, 14 ist als ein Hubmaximum der Einlassventilbetätigungskurve 37 für den Abgasrückführbetrieb ausgebildet.
Die zweite Nockenspur 18 der Einlassnocken 13, 14 stellt weiter einen als Öffnungsdauer ausgebildeten Ventilbetätigungsparameter 20 bereit, der sich von einem als Öffnungsdauer ausgebildeten Ventilbetätigungsparameter der ersten Nockenspur 17 der Einlassnocken 13, 14 unterscheidet. Der als Öffnungsdauer ausgebildete Ventilbetätigungsparameter 20 der zweiten Nockenspur 18 der Einlassnocken 13, 14 ist kürzer ausgebildet als der als Öffnungsdauer ausgebildete Ventilbetätigungsparameter der ersten Nockenspur 17 der Einlassnocken 13, 14. Der Hub der Einlassventilbetätigungskurve 37 für den Abgasrückführbetrieb ist schmaler als der Hub der Einlassventilbetätigungskurve für den Normalbetrieb. Der als Öffnungsdauer ausgebildete Ventilbetätigungsparameter 20 der zweiten Nockenspur 18 der Einlassnocken 13, 14 stellt eine Einlassventilöffnungsphase 21 der Einlassventile ein, die kürzer ist als eine Einlassventilöffnungsphase der Einlassventile, die durch den als Öffnungsdauer ausgebildeten Ventilbetätigungsparameter der ersten Nockenspur 17 der Einlassnocken 13, 14 eingestellt ist.
Zu einer Aufnahme der Einlassnocken 13, 14 weist die Einlassventilbetätigungseinheit 11 ein Einlassnockenelement 38 auf. Die Einlassnocken 13, 14 sind jeweils dreh- und verschiebefest auf dem Einlassnockenelement 38 angeordnet. Zu einer Aufnahme des Einlassnockenelements 38 weist die Einlassventilbetätigungseinheit 1 1 eine Einlassnocken- grundwelle 39 auf, die antriebstechnisch mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbunden ist. Das Einlassnockenelement 38 ist drehfest, aber axial verschiebbar auf der Einlassnockengrundwelle 39 angeordnet. Die Einlassventilbetätigungseinheit 11 ist als eine Einlassnockenwelleneinheit ausgebildet.
Zur Betätigung der Auslassventile weist die Auslassventilbetätigungseinheit 10 mehrere Auslassnocken auf, wobei der Übersicht halber lediglich die Auslassnocken 24, 25 dargestellt sind. Zu einer Bereitstellung des Normalbetriebs und des Abgasrückführbetriebs weisen die Auslassnocken 24, 25 jeweils eine erste Nockenspur 40 für den Normalbetrieb und eine zweite Nockenspur 28 für den Abgasrückführbetrieb auf. Die erste Nockenspur 40 der Auslassnocken 24, 25 weist eine Auslassventilbetätigungskurve für den Normalbetrieb und die zweite Nockenspur 28 der Auslassnocken 24, 25 eine Auslassventilbetätigungskurve 41 für den Abgasrückführbetrieb auf. Die Auslassventilbetätigungskurve für den Normalbetrieb und die Auslassventilbetätigungskurve 41 für den Abgasrückführbetrieb unterscheiden sich voneinander. Die Auslassventilbetätigungskurve 41 für den Abgasrückführbetrieb weist einen Hub auf, der sich von einem Hub der Auslassventilbetätigungskurve für den Normalbetrieb unterscheidet. Die zweite Nockenspur 28 der Auslassnocken 24, 25 und die erste Nockenspur 40 unterscheiden sich in einer Hubanzahl voneinander.
Die erste Nockenspur 40 der Auslassnocken 24, 25 stellt einen einzigen als Hubhöhe ausgebildeten Ventilbetätigungsparameter bereit. Die Auslassventilbetätigungskurve für den Normalbetrieb weist einen Einfachhub auf. Die zweite Nockenspur 28 der Auslassnocken 24, 25 stellt zwei als Hubhöhe ausgebildete Ventilbetätigungsparameter 29, 30 bereit. Die als Hubhöhe ausgebildeten Ventilbetätigungsparameter 29, 30 der zweiten Nockenspur 28 der Auslassnocken 24, 25 sind voneinander unterschiedlich. Der als Hubhöhe ausgebildete Ventilbetätigungsparameter 29 der zweiten Nockenspur 28 der Auslassnocken 24, 25 ist größer als der als Hubhöhe ausgebildete Ventilbetätigungsparameter 30 der zweiten Nockenspur 28 der Auslassnocken 24, 25. Der als Hubhöhe ausgebildete Ventilbetätigungsparameter 30 der zweiten Nockenspur 28 der Auslassnocken 24, 25 ist zur internen Abgasrückführung vorgesehen. Er öffnet das entsprechende Auslassventil während einer Abwärtsbewegung eines Kolbens, wobei das entsprechende Einlassventil durch die Einlassventilbetätigungskurve 37 dabei weitgehend geschlossen ist. Die Auslassventilbetätigungskurve 41 für den Abgasrückführbetrieb weist einen Doppelhub auf.
Die als Hubhöhe ausgebildeten Ventilbetätigungsparameter 29, 30 der zweiten Nockenspur 28 der Auslassnocken 24, 25 unterscheiden sich beide von dem als Hubhöhe ausgebildeten Ventilbetätigungsparameter der ersten Nockenspur 40 der Auslassnocken 24, 25. Die als Hubhöhe ausgebildeten Ventilbetätigungsparameter 29, 30 der zweiten Nockenspur 28 der Auslassnocken 24, 25 sind beide kleiner ausgebildet als der als Hubhöhe ausgebildete Ventilbetätigungsparameter der ersten Nockenspur 40 der Auslassnocken 24, 25. Der Hub der Auslassventilbetätigungskurve 41 für den Abgasrückführbetrieb ist kleiner als der Hub der Auslassventilbetätigungskurve für den Normalbetrieb.
Die zweite Nockenspur 28 der Auslassnocken 24, 25 stellt weiter einen als Öffnungsdauer ausgebildeten Ventilbetätigungsparameter bereit, der sich von einem als Öffnungsdauer ausgebildeten Ventilbetätigungsparameter der ersten Nockenspur 40 der Auslassnocken 24, 25 unterscheidet. Der als Öffnungsdauer ausgebildete Ventilbetätigungsparameter der zweiten Nockenspur 28 der Auslassnocken 24, 25 ist länger ausgebildet als der als Öffnungsdauer ausgebildete Ventilbetätigungsparameter der ersten Nockenspur 40 der Auslassnocken 24, 25. Der als Öffnungsdauer ausgebildete Ventilbetätigungsparameter der zweiten Nockenspur 28 der Auslassnocken 24, 25 stellt zwei Auslassventilöff- nungsphasen 22, 23 der Auslassventile ein, die zusammen länger sind als eine einzige Auslassventilöffnungsphase der Auslassventile, die durch den als Öffnungsdauer ausgebildeten Ventilbetätigungsparameter der ersten Nockenspur 40 der Auslassnocken 24, 25 eingestellt ist.
Der als Hubhöhe ausgebildete Ventilbetätigungsparameter der ersten Nockenspur 40 der Auslassnocken 24, 25 ist als ein Hubmaximum der Auslassventilbetätigungskurve für den Normalbetrieb ausgebildet. Die als Hubhöhe ausgebildeten Ventilbetätigungsparameter 29, 30 der zweiten Nockenspur 28 der Auslassnocken 24, 25 sind jeweils als ein Hubmaximum der Auslassventilbetätigungskurve 41 für den Abgasrückführbetrieb ausgebildet.
Die Auslassventilbetätigungskurve 41 weist bezüglich eines Kurbelwellenwinkels 44 in Grad einen Nullhub 45 zwischen den Hubmaxima der Auslassventilbetätigungskurve 41 auf. Der Nullhub 45 ist in der Art bezüglich des Kurbelwellenwinkels 44 in Grad angeordnet, dass eine Kollision zwischen dem Kolben der Brennkraftmaschine und dem entsprechendem Auslassventil verhindert ist. Der Nullhub 45 ist bezüglich des Kurbelwellenwinkels 44 in Grad im Bereich eines oberen Zünd-Totpunkts angeordnet. Ein Hub des Kolbens ist dabei durch eine Kolbenhubkurve 46 dargestellt. Das kleinere Hubmaximum der Auslassventilbetätigungskurve 41 für den Abgasrückführbetrieb ist bezüglich des Kurbelwellenwinkels 44 in Grad und innerhalb eines Arbeitszyklus zwischen dem größeren Hubmaximum der Auslassventilbetätigungskurve 41 für den Abgasrückführbetrieb und dem Hubmaximum der Einlassventilbetätigungskurve 37 für den Abgasrückführbetrieb angeordnet. Innerhalb des Arbeitszyklus ist das Hubmaximum der Einlassventilbetäti- gungskurve 37 für den Abgasrückführbetrieb bezüglich des Kurbelwellenwinkels 44 in Grad nach den beiden Hubmaxima der Auslassventilbetätigungskurve 41 für den Abgasrückführbetrieb angeordnet. Grundsätzlich kann die Auslassventilbetätigungskurve 41 bezüglich des Kurbelwellenwinkels 44 in Grad statt einem Nullhub 45 ein lokales Hubminimum zwischen den Hubmaxima der Auslassventilbetätigungskurve 41 aufweisen.
Zu einer Aufnahme der Auslassnocken 24, 25 weist die Auslassventilbetätigungseinheit 10 ein Auslassnockenelement 42 auf. Die Auslassnocken 24, 25 sind jeweils dreh- und verschiebefest auf dem Auslassnockenelement 42 angeordnet. Zu einer Aufnahme des Auslassnockenelements 42 weist die Auslassventilbetätigungseinheit 10 eine Auslassno- ckengrundwelle 43 auf, die antriebstechnisch mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbunden ist. Das Auslassnockenelement 42 ist drehfest, aber axial verschiebbar auf der Auslassnockengrundwelle 43 angeordnet. Die Auslassventilbetätigungseinheit 10 ist als eine Auslassnockenwelleneinheit ausgebildet.
Die Einlassventilbetätigungskurve 37 für den Abgasrückführbetrieb und die Auslassventilbetätigungskurve 41 für den Abgasrückführbetrieb unterscheiden sich voneinander. Die Einlassventilbetätigungskurve 37 für den Abgasrückführbetrieb weist einen Hub auf, der sich von dem Hub der Auslassventilbetätigungskurve 41 für den Abgasrückführbetrieb unterscheidet.
Der als Hubhöhe ausgebildete Ventilbetätigungsparameter 19 der zweiten Nockenspur 18 der Einlassnocken 13, 14 unterscheidet sich von beiden als Hubhöhe ausgebildeten Ventilbetätigungsparametern 29, 30 der zweiten Nockenspur 28 der Auslassnocken 24, 25. Der als Hubhöhe ausgebildete Ventilbetätigungsparameter 19 der zweiten Nockenspur 18 der Einlassnocken 13, 14 ist kleiner ausgebildet als einer der beiden als Hubhöhe ausgebildeten Ventilbetätigungsparameter 29, 30 der zweiten Nockenspur 28 der Auslassnocken 24, 25. Der als Hubhöhe ausgebildete Ventilbetätigungsparameter 19 der zweiten Nockenspur 18 der Einlassnocken 13, 14 ist kleiner ausgebildet als der als Hubhöhe ausgebildete Ventilbetätigungsparameter 29 der zweiten Nockenspur 28 der Auslassnocken 24, 25 und größer als der als Hubhöhe ausgebildete Ventilbetätigungsparameter 29 der zweiten Nockenspur 28 der Auslassnocken 24, 25.
Die zweite Nockenspur 18 der Einlassnocken 13, 14 stellt die Einlassventilöffnungsphase 21 im Wesentlichen außerhalb der Auslassventilöffnungsphasen 22, 23 ein. Die Einlassventilbetätigungskurve 37 ist in der Art ausgebildet; dass sich die Einlassventilöffnungsphase 21 im Wesentlichen außerhalb der Auslassventilöffnungsphasen 22, 23 einstellt. Die Einlassventile sind dadurch weitgehend während einer Betätigung der Auslassventile geschlossen. Sie sind somit während einer Rückführung einer Abgasrückführmenge weitgehend geschlossen. Ein Einlassventilöffnungspunkt 47 liegt innerhalb der Auslass- ventilöffnungsphase 23. Ein Einlassventilschließpunkt 48 liegt außerhalb beider Auslass- ventilöffnungsphasen 22, 23. Innerhalb der Einlassventilöffnungsphase 21 sind die entsprechenden Einlassventile und innerhalb der Auslassventilöffnungsphasen 22, 23 die entsprechenden Auslassventile geöffnet. Die Auslassventilöffnungsphase 23 ist zur internen Abgasrückführung vorgesehen. Sie stellt die Abgasrückführmenge in dem Abgas- rückführbetrieb ein. Die Auslassventilöffnungsphase 23 ist als eine Abgasrückführöff- nungsphase ausgebildet.
Die Einlassventilbetätigungskurve 37 für den Abgasrückführbetrieb und die Auslassventil- betätigungskurve 41 für den Abgasrückführbetrieb weisen innerhalb eines Arbeitszyklus und damit innerhalb von zwei Kurbelwellenumdrehungen lediglich einen einzigen Überlappungsbereich 49 auf. Der Überlappungsbereich 49 ist innerhalb eines Arbeitszyklus bezüglich des Kurbelwellenwinkels 44 in Grad nach den Hubmaxima der Auslassventilbe- tätigungskurve 41 angeordnet. Er ist innerhalb eines Arbeitszyklus bezüglich des Kurbelwellenwinkels 44 in Grad zwischen dem kleineren Hubmaximum der Auslassventilbetäti- gungskurve 41 und dem Hubmaximum der Einlassventilbetätigungskurve 37 angeordnet. Der Überlappungsbereich 49 ist innerhalb eines Arbeitszyklus bezüglich des Kurbelwellenwinkels 44 in Grad zwischen dem Nullhub 45 und dem Einlassventilöffnungspunkt 47 angeordnet, wobei der Nullhub 45 innerhalb eines Arbeitszyklus bezüglich des Kurbelwellenwinkels 44 in Grad vor dem Einlassventilöffnungspunkt 47 angeordnet ist.
Die Einlassventilbetätigungskurve 37, die Auslassventilbetätigungskurve 41 und die Kolbenhubkurve 46 sind dabei in einem in der Figur 2 dargestellten Diagramm aufgetragen, wobei auf einer x-Achse des Diagramms der Kurbelwellenwinkel 44 in Grad und auf einer y-Achse des Diagramms der Hub aufgetragen ist. Grundsätzlich kann die Brennkraftma- schinenventiltriebvorrichtung auch eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl an Einlassnocken, Einlassnockenelementen, Auslassnocken und/oder Auslassnockenelementen aufweisen.
Die Betriebsmodusumschalteinheit 12 schaltet zur Einstellung des Normalbetriebs und des Abgasrückführbetriebs zwischen den unterschiedlichen Einlassventilbetätigungskur- ven der Einlassventilbetätigungseinheit 11 und den unterschiedlichen Auslassventilbetäti- gungskurven der Auslassventilbetätigungseinheit 10 um. Die Betriebsmodusumschalteinheit 12 weist eine Schaltkulisse 31 zur Umschaltung der Einlassventilbetätigungseinheit 11 und eine Schaltkulisse 32 zur Umschaltung der Auslassventilbetätigungseinheit 10 auf. Die Schaltkulisse 31 ist dreh- und verschiebefest auf dem Einlassnockenelement 38 und die Schaltkulisse 32 dreh- und verschiebefest auf dem Auslassnockenelement 42 angeordnet. Die Schaltkulisse 31 wandelt zur Schaltung des Normalbetriebs und des Abgas- rückführbetriebs eine Drehbewegung 33 des Einlassnockenelements 38 in eine Axialbewegung 35 des Einlassnockenelements 38 entlang der Einlassnockengrundwelle 39 um. Die Schaltkulisse 32 wandelt zur Schaltung des Normalbetriebs und des Abgasrückführ- betriebs eine Drehbewegung 34 des Auslassnockenelements 42 in eine Axialbewegung 36 des Auslassnockenelements 42 entlang der Auslassnockengrundwelle 43 um. Die Schaltkulissen 31 , 32 weisen jeweils eine Kulissenbahn 50, 51 auf. Grundsätzlich kann die Schaltkulisse 31 einstückig mit dem Einlassnockenelement 38 ausgebildet sein, wodurch das Einlassnockenelement 38 die Kulissenbahn 50 aufweist. Zusätzlich oder alternativ kann die Schaltkulisse 32 einstückig mit dem Auslassnockenelement 42 ausgebildet sein, wodurch das Auslassnockenelement 42 die Kulissenbahn 51 aufweist.
Die Betriebsmodusumschalteinheit 12 weist weiter eine Betätigungseinheit 52 zur Schaltung der Einlassventilbetätigungseinheit 11 und eine Betätigungseinheit 53 zur Schaltung der Auslassventilbetätigungseinheit 10 auf. Die Betätigungseinheiten 52, 53 weisen jeweils einen nicht dargestellten Schaltpin auf, der zur Schaltung ausfährt und in die entsprechende Kulissenbahn 50, 51 eingreift, wodurch die entsprechende Drehbewegung 33, 34 in die entsprechende Axialbewegung 35, 36 umgewandelt und damit der Normalbetrieb oder der Abgasrückführbetrieb geschaltet wird. Die Betriebsmodusumschalteinheit
12 ist als eine Ventilhubumschalteinheit ausgebildet.
Zu einer Steuerung oder einer Regelung der Schaltung weist die Betriebsmodusumschalteinheit 12 eine nicht dargestellte Steuer- und Regeleinheit auf, die kommunizierend mit den Betätigungseinheiten 52, 53 verbunden ist. Die Steuer- und Regeleinheit steuert oder regelt ein Ausfahren der Schaltpins. Die Steuer- und Regeleinheit schaltet zur Einstellung der internen Abgasrückführung die Auslassventilbetätigungseinheit 10 und zusätzlich die Einlassventilbetätigungseinheit 11 in den Abgasrückführbetrieb. Zur Einstellung des Normalbetriebs schaltet die Steuer- und Regeleinheit die Auslassventilbetäti- gungseinheit 10 und zusätzlich die Einlassventilbetätigungseinheit 11 in den Normalbetrieb. Bezugszeichenliste
Auslassventilbetätigungseinheit
Einlassventilbetätigungseinheit
Betriebsmodusumschalteinheit
Einlassnocken
Einlassnocken
Nockenspur
Nockenspur
Ventilbetätigungsparameter
Ventilbetätigungsparameter
Einlassventilöffnungsphase
Auslassventilöffnungsphase
Auslassventilöffnungsphase
Auslassnocken
Auslassnocken
Nockenspur
Ventilbetätigungsparameter
Ventilbetätigungsparameter
Schaltkulisse
Schaltkulisse
Drehbewegung
Drehbewegung
Axialbewegung
Axialbewegung
Einlassventilbetätigungskurve
Einlassnockenelement
Einlassnockengrundwelle Nockenspur
Auslassventilbetätigungskurve Auslassnockenelement Auslassnockengrundwelle Kurbelwellenwinkel
Nullhub
Kolbenhubkurve
Einlassventilöffnungspunkt Einlassventilschließpunkt Überlappungsbereich
Kulissenbahn
Kulissenbahn
Betätigungseinheit
Betätigungseinheit

Claims

Patentansprüche
Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest einer Auslassventilbetätigungseinheit (10) und einer Einlassventilbetätigungseinheit (1 1 ) sowie einer Betriebsmodusumschalteinheit (12), die dazu vorgesehen ist, zu einer Einstellung einer internen Abgasrückführung die Auslassventilbetatigungsein heit (10) in einen Abgasrückführbetrieb zu schalten,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Betriebsmodusumschalteinheit (12) dazu vorgesehen ist, zur Einstellung der in ternen Abgasrückführung zusätzlich die Einlassventilbetätigungseinheit (11 ) in einen Abgasrückführbetrieb zu schalten.
Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Einlassventilbetätigungseinheit (11 ) zumindest einen Einlassnocken (13, 14) aufweist, der wenigstens eine erste Nockenspur (17) für einen Normalbetrieb und eine zweite Nockenspur (18) für den Abgasrückführbetrieb aufweist.
Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Nockenspur (18) des zumindest einen Einlassnockens (13, 14) sich in zumindest einem Ventilbetätigungsparameter (19, 20) von der ersten Nockenspur (17) des zumindest einen Einlassnockens (13, 14) unterscheidet.
Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Nockenspur ( 8) des zumindest einen Einlassnockens (13, 14) dazu vorgesehen ist, eine Einlassventilöffnungsphase (21 ) zumindest im Wesentlichen außerhalb einer Auslassventilöffnungsphase (22, 23) einzustellen.
Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung zumindest nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Nockenspur (18) des zumindest einen Einlassnockens (13, 14) einen als Hubhöhe ausgebildeten Ventilbetätigungsparameter (19) bereitstellt, der sich von einem als Hubhöhe ausgebildeten Ventilbetätigungsparameter der ersten Nockenspur (17) des zumindest einen Einlassnockens (13, 14) unterscheidet.
Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der als Hubhöhe ausgebildete Ventilbetätigungsparameter (19) der zweiten Nockenspur (18) des zumindest einen Einlassnockens (13, 14) kleiner ausgebildet ist als der als Hubhöhe ausgebildete Ventilbetätigungsparameter der ersten Nockenspur (17) des zumindest einen Einlassnockens (13, 14).
Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung zumindest nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Nockenspur (18) des zumindest einen Einlassnockens (13, 14) einen als Öffnungsdauer ausgebildeten Ventilbetätigungsparameter (20) bereitstellt, der sich von einem als Öffnungsdauer ausgebildeten Ventilbetätigungsparameter der ersten Nockenspur (17) des zumindest einen Einlassnockens (13, 14) unterscheidet.
Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der als Öffnungsdauer ausgebildete Ventilbetätigungsparameter (20) der zweiten Nockenspur (18) des zumindest einen Einlassnockens (13, 14) kürzer ausgebildet ist als der als Öffnungsdauer ausgebildete Ventilbetätigungsparameter der ersten Nockenspur (17) des zumindest einen Einlassnockens (13, 14).
9. Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung zumindest nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Auslassventilbetätigungseinheit (10) zumindest einen Auslassnocken (24, 25) aufweist, mit wenigstens einer Nockenspur (28) für den Abgasrückführbetrieb, die wenigstens zwei als Hubhöhe ausgebildete Ventilbetätigungsparameter (29, 30) bereitstellt, und der als Hubhöhe ausgebildete Ventilbetätigungsparameter (19) der zweiten Nockenspur (18) des zumindest einen Einlassnockens (13, 14) sich von beiden als Hubhöhe ausgebildeten Ventilbetätigungsparametern (29, 30) der Nockenspur (28) des zumindest einen Auslassnockens (24, 25) unterscheidet.
10. Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
der als Hubhöhe ausgebildete Ventilbetätigungsparameter (19) der zweiten Nockenspur (18) des zumindest einen Einlassnockens (13, 14) kleiner ausgebildet ist als zumindest eines der beiden als Hubhöhe ausgebildeten Ventilbetätigungsparameter (29, 30) der Nockenspur (28) des zumindest einen Auslassnockens (24, 25).
11. Brennkraftmaschinenventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Betriebsmodusumschalteinheit (12) zumindest eine Schaltkulisse (31 , 32) aufweist, die dazu vorgesehen ist, wenigstens zur Schaltung des Abgasrückführbe- triebs eine Drehbewegung (33, 34) in eine Axialbewegung (35, 36) umzuwandeln.
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