DE102008050776A1

DE102008050776A1 - Ventiltriebvorrichtung

Info

Publication number: DE102008050776A1
Application number: DE200810050776
Authority: DE
Inventors: Jens Dr. Ing. Meintschel; Thomas Dipl.-Ing. Stolk; Alexander Von Dipl.-Ing. Gaisberg-Helfenberg
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-10-08
Filing date: 2008-10-08
Publication date: 2010-04-15
Also published as: EP2331795B1; WO2010040439A1; EP2331795A1; JP2012505333A; US8960143B2; CN102177316A; US20110203541A1

Abstract

Erfindungsgemäß wird eine Ventiltriebvorrichtung, insbesondere einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einer Phasenverstellvorrichtung (10a; 10b; 10c; 10d) zur Verstellung einer Phasenlage zwischen zumindest einem Primärnocken (11a-18a; 11b-18b; 11c, 13c-18c; 11d-18d) und zumindest einem Sekundärnocken (19a-26a; 19b-26b; 19c-27c; 19d-26d), die einer gleichen Kategorie angehören und/oder die koaxial zueinander angeordnet sind, und von denen zumindest einer einem Nockenpaar (28a-35a; 28b-35b; 28c-35c; 28d-35d) zugeordnet ist, das dazu vorgesehen ist, eine Ventilhubumschaltung bereitzustellen, vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventiltriebvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs.
Es sind bereits Ventiltriebvorrichtungen mit zumindest einem Primärnocken und zumindest einem Sekundärnocken, von denen zumindest einer einem Nockenpaar zugeordnet ist, das dazu vorgesehen ist, eine Ventilhubumschaltung bereitzustellen, bekannt.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Ventiltriebvorrichtung bereitzustellen, mittels der eine Effizienz einer Brennkraftmaschine gesteigert werden kann. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß wird eine Ventiltriebvorrichtung, insbesondere einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, vorgeschlagen, mit einer Phasenverstellvorrichtung zur Verstellung einer Phasenlage zwischen zumindest einem Primärnocken und zumindest einem Sekundärnocken, die einer gleichen Kategorie angehören und/oder die koaxial zueinander angeordnet sind, und von denen zumindest einer einem Nockenpaar zugeordnet ist, das dazu vorgesehen ist, eine Ventilhubumschaltung bereitzustellen. Dadurch kann die Ventiltriebvorrichtung vorteilhaft auf eine aktuelle Betriebssituation eingestellt werden, wie beispielsweise einen Teillastbetrieb oder einen Volllastbetrieb, wodurch eine Effizienz der Brennkraftmaschine gesteigert werden kann. Unter „zumindest einem Primärnocken” sollen insbesondere ein oder mehrere, funktionell einander zugeordnete Nocken verstanden werden, wie insbesondere sämtliche Nocken, die untereinander eine feste, unverstellbare Primärphasenlage aufweisen. Unter „zumindest einem Sekundärnocken” sollen insbesondere ein oder mehrere, funktionell einander zugeordnete Nocken verstanden werden, wie insbesondere sämtliche Nocken, die untereinander eine feste, unverstellbare Sekun därphasenlage aufweisen. Vorteilhafterweise ist die Phasenverstellvorrichtung dazu vorgesehen, eine Phasenlage zu verstellen, die als eine Differenz zwischen der Primärphasenlage und der Sekundärphasenlage ausgebildet ist. Unter einer „Verstellung einer Phasenlage” soll insbesondere eine Verstellung verstanden werden, bei der insbesondere ein Ventilhub und/oder eine Öffnungsdauer unverändert bleiben. Weiter ist auch eine Ausgestaltung mit dritten Nocken denkbar, die eine dritte Phasenlage aufweisen, die in Bezug auf die Primärphasenlage und die Sekundärphasenlage verstellt werden kann. Unter einer „Kategorie” soll weiter insbesondere eine Zuordnung in Bezug auf eine Zuordnung einer Einlassseite oder einer Auslassseite verstanden werden.
Unter einer „Ventilhubumschaltung” soll insbesondere eine Umschaltung in Bezug auf den Ventilhub und/oder die Ventilöffnungsdauer verstanden werden. Weiter sollen unter einem „Nockenpaar” insbesondere zwei oder mehrere unmittelbar benachbart angeordnete Nocken verstanden werden, die dazu vorgesehen sind, ein Gaswechselventil zu betätigen. Vorzugsweise weisen die Nocken eines Nockenpaares unterschiedliche Nockenkonturen auf, wie beispielsweise einen Vollhub, einen Teilhub und/oder einen Nullhub. Grundsätzlich kann ein Nockenpaar als ein Primärnockenpaar ausgebildet sein und lediglich Primärnocken aufweisen. Alternativ kann ein Nockenpaar als ein Sekundärnockenpaar ausgebildet sein und lediglich Sekundärnocken aufweisen. Denkbar sind aber auch gemischte Nockenpaare mit Primärnocken und Sekundärnocken. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgestaltet und/oder ausgestattet verstanden werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Ventiltriebvorrichtung zumindest ein Primärnockenelement umfasst, das den Primärnocken aufweist, und zumindest ein Sekundärnockenelement umfasst, das den Sekundärnocken aufweist. Dadurch kann einfach eine Schaltbarkeit für die Ventilhubumschaltung der Primärnocken und/oder der Sekundärnocken bereitgestellt werden. Insbesondere ist es dabei vorteilhaft, wenn das Primärnockenelement und das Sekundärnockenelement axial verschiebbar sind. Hierbei kann ein Primärnockenelement grundsätzlich nur einen einzigen Primärnocken aufweisen oder auch mehrere Primärnocken. Auch das Sekundärnockenelement kann grundsätzlich nur einen einzigen Sekundärnocken aufweisen oder auch mehrere Sekundärnocken.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Primärnockenelement und das Sekundärnockenelement miteinander gekoppelt sind. Dadurch kann auf eine separate Verstellaktuatorik für das Primärnockenelement und für das Sekundärnockenelement verzichtet werden. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das Primärnockenelement und das Sekundärnockenelement axial fest und zueinander verdrehbar gekoppelt sind. Dadurch können die Pha senverstellvorrichtung und die Ventilhubumschaltung unabhängig von einander ausgestaltet werden, wodurch die Ventiltriebvorrichtung besonders vorteilhaft auf die aktuelle Betriebssituation eingestellt werden kann. Unter „verdrehbar” gekoppelt soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass eine Phasenlage zwischen den Primärnockenelementen und Sekundärnockenelementen zumindest in einem Teilbereich mittels der Phasenverstellvorrichtung frei einstellbar aber definiert ist, d. h. die Primär- und Sekundärnockenelemente sind zueinander verdrehbar gekoppelt und phasendefiniert zueinander eingestellt.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Ventiltriebvorrichtung zumindest eine Primär- und/oder Sekundärtriebwelleneinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, zumindest einen Primärnocken und/oder zumindest einen Sekundärnocken anzutreiben. Dadurch kann ein einfacher Antrieb für den Primärnocken und/oder Sekundärnocken ausgestaltet werden. Unter einer „Primärtriebwelleneinheit” soll insbesondere eine Triebwelleneinheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, lediglich die Primärnocken anzutreiben. Unter einer „Sekundärtriebwelleneinheit” soll insbesondere eine Triebwelleneinheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, lediglich die Sekundärnocken anzutreiben. Unter eine „Primär- und Sekundärtriebwelleneinheit” soll insbesondere eine Triebwelleneinheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, die Primärnocken und die Sekundärnocken anzutreiben. Vorzugsweise sind der zumindest eine Primärnocken bzw. der zumindest eine Sekundärnocken drehfest mit der Primärtriebwelleneinheit bzw. der Sekundärtriebwelleneinheit verbunden.
Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Primär- und/oder Sekundärtriebwelleneinheit zur Verstellung der Phasenlage zumindest teilweise axial verschiebbar ist. Dadurch kann die Phasenlage besonders einfach verstellt werden. Insbesondere kann dadurch einfach eine mechanische Verstellvorrichtung zur Verstellung der Phasenlage realisiert werden. Grundsätzlich ist es denkbar, eine weitere Primär- und/oder Sekundärtriebwelleneinheit anzuordnen, die zumindest teilweise unabhängig von der ersten Primär- und/oder Sekundärtriebwelleneinheit ist. Insbesondere ist es dabei vorteilhaft, die beiden Primär- und/oder Sekundärtriebwelleneinheiten drehfest aber axial verschiebbar zueinander zu koppeln, wodurch einfach eine weitere Verstellmöglichkeit zur unabhängigen Verstellung einer Phasenlage von weiteren Primärnocken und Sekundärnocken realisiert werden kann.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Phasenverstellvorrichtung zumindest eine Verstellaktuatorik aufweist, die dazu vorgesehen ist, die zumindest eine Primär- und/oder Se kundärtriebwelleneinheit axial zu verschieben. Dadurch kann eine unabhängige Verstellung der Phasenlage zwischen der Primärtriebwelleneinheit und der Sekundärtriebwelleneinheit bereitgestellt werden.
Weiter wird eine Ausgestaltung der Erfindung mit einer Primärtriebwelleneinheit und einer davon zumindest teilweise getrennt ausgeführten Sekundärtriebwelleneinheit vorgeschlagen, die dazu vorgesehen sind, den Primärnocken und den Sekundärnocken anzutreiben. Dadurch können zwei getrennte, parallele Kraftflüsse bereitgestellt werden, wodurch einfach die Phasenverstellung realisiert werden kann. Vorzugsweise sind die Primärtriebwelleneinheit und die Sekundärtriebwelleneinheit koaxial angeordnet. Zwei getrennte, parallele Kraftflüsse werden über die Primärtriebwelleneinheit und die Sekundärtriebwelleneinheit ausgeführt.
Weiter wird eine Ausgestaltung mit zumindest einer Koppeleinheit vorgeschlagen, die dazu vorgesehen ist, die Primärnockenelemente und die Sekundärnockenelemente axial fest zu verbinden. Dadurch kann auf eine zusätzliche Schaltaktuatorik zu einer Ventilhubumschaltung, die jeweils einzeln auf Primärnockenelemente und die Sekundärnockenelemente wirkt, verzichtet werden.
Insbesondere wird eine Ausgestaltung vorgeschlagen, bei der zumindest eine Koppeleinheit dazu vorgesehen ist, die Sekundärnockenelemente und die Sekundärtriebwelleneinheit drehfest zu verbinden. Dadurch kann eine konstruktiv einfache Verstellung der Phasenlage von den Sekundärnockenelementen realisiert werden, da mittels einer Verstellung der Phasenlage der Sekundärtriebwelleneinheit einfach die Phasenlage der Sekundärnockenelemente eingestellt werden kann.
In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass zumindest eine gemeinsame Primär- und Sekundärtriebwelleneinheit dazu vorgesehen ist, den Primärnocken und den Sekundärnocken anzutreiben. Dadurch kann eine besonders einfache Ankopplung an eine Triebwelle, wie beispielsweise eine Kurbelwelle, erreicht werden. Unter „gemeinsam” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass eine Primär- und oder Sekundärtriebwelleneinheit den Antrieb von Primärnockenelementen und Sekundärnockenelementen bereitstellt.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Ventiltriebvorrichtung eine Primärphasenverstelleinheit aufweist, die für eine Einstellung einer Phasenlage des zumindest einen Primärnockens vorgesehen ist. Dadurch kann eine erhöhte Variabilität der Phasenverstellung be reitgestellt werden. Insbesondere kann durch eine bessere Gemischbildung der Kraftstoffverbrauch reduziert werden und ein geringerer Schadstoffgehalt im Abgas gewährleistet werden. Unter einer „Primärphasenverstelleinheit” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Phasenverstelleinheit verstanden werden, die lediglich zur Verstellung der Phasenlage der Primärnocken vorgesehen ist. Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung der Primärphasenverstelleinheit als ein Flügelzellenversteller.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Ventiltriebvorrichtung eine Sekundärphasenverstelleinheit aufweist, die für eine Einstellung einer Phasenlage des zumindest einen Sekundärnockens vorgesehen ist. Dadurch kann eine unabhängige Verstellung vom Primärnocken insbesondere in Bezug auf eine Kurbelwelle ausgeführt werden. Unter einer „Sekundärphasenverstelleinheit” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Bezeichnung für eine Phasenverstelleinheit zur Verstellung der Phasenlage des zumindest einen Sekundärnockens verstanden werden. Insbesondere soll darunter eine von der Primärverstelleinheit unabhängige Phasenverstelleinheit verstanden werden. Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung mit Sekundärphasenverstellmitteln, die jeweils dazu vorgesehen sind, lediglich einen Teil der Sekundärnocken zu verstellen. Vorzugsweise kann ein Sekundärphasenverstellmittel dazu vorgesehen sein, lediglich einen Sekundärnocken oder ein Sekundärnockenpaar zu verstellen. Dadurch kann einfach eine Sekundärphasenverstelleinheit bereitgestellt werden, mittels der die Sekundärnocken um unterschiedliche Winkel verdreht werden können. Grundsätzlich ist eine analoge Ausgestaltung auch für die Primärphasenverstelleinheit denkbar.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Primärphasenverstelleinheit und/oder die Sekundärphasenverstelleinheit zumindest einen schrägverzahnten Schiebesitz aufweist, der für eine Verstellung der Phasenlage vorgesehen ist. Dadurch kann einfach eine stufenlose Veränderung der Phasenlage bereitgestellt werden. Insbesondere können mittels schrägverzahnten Schiebesitzen einfach die Sekundärphasenverstellmittel zur Verstellung von einem Teil der Sekundärnocken bereitgestellt werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Ventiltriebvorrichtung ein gemeinsames Triebwellenanbindungselement aufweist, das dazu vorgesehen ist, den Primärnocken und den Sekundärnocken mit einer Kurbelwelle zu verbinden. Dadurch kann einfach ein Gesamtdrehmoment an die Primärnocken und Sekundärnocken weitergegeben werden. Unter einem „Triebwellenanbindungselement” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Riemenscheibe oder eine Zahnradscheibe verstanden werden, die für eine Verbindung mit der Kurbelwelle mittels eines Zahnriemens oder einer Steuerkette vorgesehen ist.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind vier Ausführungsbeispiele 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:
1 einen Axialschnitt durch eine erste, erfindungsgemäße Ventiltriebvorrichtung,
2 eine perspektivische Darstellung der Ventiltriebvorrichtung,
3 einen Querschnitt durch die Ventiltriebvorrichtung,
4 eine weitere, erfindungsgemäße Ventiltriebvorrichtung in einem Axialschnitt,
5 eine dritte Ventiltriebvorrichtung in einem Axialschnitt und
6 eine vierte Ventiltriebvorrichtung in einem Axialschnitt.
1 zeigt einen Axialschnitt einer erfindungsgemäßen Ventiltriebvorrichtung einer Brennkraftmaschine. Die Ventiltriebvorrichtung weist zwei Primärnockenelemente 36a, 37a und vier Sekundärnockenelemente 38a, 39a, 40a, 41a auf. Die Primärnockenelemente 36a, 37a sind mit einer Primärtriebwelleneinheit 43a gekoppelt. Die Sekundärnockenelemente 38a, 39a, 40a, 41a sind mit einer Sekundärtriebwelleneinheit 44a gekoppelt. Mittels der Primärtriebwelleneinheit 43a und der Sekundärtriebwelleneinheit 44a sind die Primärnockenelemente 36a, 37a und die Sekundärnockenelemente 38a, 39a, 40a, 41a drehfest mit einem Triebwellenanbindungselement 62a verbunden.
Die Ventiltriebvorrichtung umfasst vier Nockenpaare 28a, 29a, 30a, 31a, die als Primärnockenpaare ausgebildet sind, und vier Nockenpaare 32a, 33a, 34a, 35a, die als Sekundärnockenpaare ausgebildet sind. Die als Primärnockenpaare ausgebildeten Nockenpaare 28a, 29a, 30a, 31a sind den Primärnockenelementen 36a, 37a zugeordnet. Die als Sekundärnockenpaare ausgebildeten Nockenpaare 32a, 33a, 34a, 35a sind den Sekundärnockenelementen 38a, 39a, 40a, 41a zugeordnet. Auf jedem der Primärnockenelemente 36a, 37a sind je zwei der als Primärnockenpaare ausgebildeten Nockenpaare 28a, 29a, 30a, 31a angeordnet. Auf jedem der Sekundärnockenelemente 38a, 39a, 40a, 41a ist je eines der als Sekundärnockenpaare ausgebildeten Nockenpaare 32a, 33a, 34a, 35a angeordnet. Eine axiale Breite der Sekundärnockenelemente 38a, 39a, 40a, 41a ist etwa gleich groß wie eine axiale Breite der auf ihnen angeordneten Nockenpaare 32a, 33a, 34a, 35a.
Die als Primärnockenpaare ausgebildeten Nockenpaare 28a, 29a, 30a, 31a weisen jeweils zwei unmittelbar benachbart angeordnete Primärnocken 11a–18a auf. Das Nockenpaar 28a weist die zwei unmittelbar benachbart angeordnete Primärnocken 11a, 12a auf. Die restlichen Nockenpaare 29a, 30a, 31a sind analog ausgebildet. Die Primärnocken 11a–18a eines der Nockenpaare 28a, 29a, 30a, 31a weisen unterschiedliche Nockenkonturen auf und sind jeweils einem von vier Gaswechselventilen zugeordnet, die hier nicht näher dargestellt sind. Die Primärnockenelemente 36a, 37a und die auf den Primärnockenelementen 36a, 37a angeordneten Primärnocken 11a–18a sind einstückig ausgeführt.
Die als Sekundärnockenpaare ausgebildeten Nockenpaare 32a, 33a, 34a, 35a weisen jeweils zwei unmittelbar benachbart angeordnete Sekundärnocken 19a–26a auf. Die Sekundärnocken 19a–26a eines der Nockenpaare 32a, 33a, 34a, 35a weisen ebenfalls unterschiedliche Nockenkonturen auf und sind jeweils einem von vier nicht näher dargestellten Gaswechselventil zugeordnet. Die Sekundärnockenelemente 38a, 39a, 40a, 41a und die auf den Sekundärnockenelementen 38a, 39a, 40a, 41a angeordneten Sekundärnocken 19a–26a sind einstückig ausgeführt. Die Primärnocken 11a–18a und die Sekundärnocken 19a–26a gehören einer gleichen Kategorie an. Sie sind koaxial zueinander und jeweils paarweise angeordnet.
Die Primärnockenelemente 36a, 37a und die Sekundärnockenelemente 38a, 39a, 40a, 41a sind axial verschiebbar angeordnet. Die Primärnockenelemente 36a, 37a und die Sekundärnockenelemente 38a, 39a, 40a, 41a weisen jeweils zwei Schaltstellungen auf, wobei die Primärnocken 11a–18a und die Sekundärnocken 19a–26a jeweils einer der Schaltstellungen zugeordnet sind. Jedes der Nockenpaare 28a–35a weist einen der Primärnocken 11a, 13a, 15a, 17a bzw. einen der Sekundärnocken 19a, 21a, 23a, 25a auf, der der ersten Schaltstellung zugeordnet ist. Außerdem weist jedes Nockenpaar 28a–35a einen der Primärnocken 12a, 14a, 16a, 18a bzw. einen der Sekundärnocken 20a, 22a, 24a, 26a auf, die der zweiten Schaltstellung zugeordnet sind. Durch ein axiales Verschieben der Primärnockenelemente 36a, 37a bzw. der Sekundärnockenelemente 38a, 39a, 40a, 41a wird innerhalb der Nockenpaare 28a–35a von dem der ersten Schaltstellung zugeordneten Primärnocken 11a, 13a, 15a, 17a bzw. Sekundärnocken 19a, 21a, 23a, 25a auf den der zweiten Schaltstellung zugeordneten Primärnocken 12a, 14a, 16a, 18a bzw. Sekundärnocken 20a, 22a, 24a, 26a geschaltet. Da die Primärnocken 11a–18a bzw. die Sekun därnocken 19a–26a, die innerhalb eines der Nockenpaare 28a–35a angeordnet sind, eine unterschiedliche Nockenkontur aufweisen, wird mittels des axialen Verschiebens der Primärnockenelemente 36a, 37a bzw. der Sekundärnockenelemente 38a, 39a, 40a, 41a eine Ventilhubumschaltung bereitgestellt.
Die Primärnockenelemente 36a, 37a und Sekundärnockenelemente 38a, 39a, 40a, 41a sind in zwei Gruppen angeordnet, die sequentiell nacheinander verschoben werden. Das Primärnockenelement 36a und die zwei Sekundärnockenelemente 38a, 39a gehören der ersten Gruppe an. Das Primärnockenelement 36a und die Sekundärnockenelemente 38a, 39a sind axial fest miteinander gekoppelt. Die Nockenpaare 28a, 29a, 32a, 33a, die dadurch ebenfalls der ersten Gruppe zugeordnet sind, werden gemeinsam axial verschoben. Das weitere Primärnockenelement 37a und die beiden weiteren Sekundärnockenelemente 40a, 41a gehören der zweiten Gruppe an.
In einer ersten Schaltrichtung wird zunächst die erste Gruppe mit dem Primärnockenelement 36a und den Sekundärnockenelementen 38a, 39a verschoben. Anschließend, wenn die erste Gruppe vollständig verschoben ist, wird die zweite Gruppe mit dem Primärnockenelement 37a und den Sekundärnockenelementen 40a, 41a verschoben. In einer zweiten Schaltrichtung wird zunächst die zweite Gruppe und anschließend die erste Gruppe verschoben.
Die Primärnockenelemente 36a, 37a und die Sekundärnockenelemente 38a, 39a, 40a, 41a werden mittels einer Schaltkulisse 64a sequentiell nacheinander verschoben (vgl. 3). Die Primärnockenelemente 36a, 37a und die Sekundärnockenelemente 38a, 39a, 40a, 41a werden dabei in Abhängigkeit von einem Drehwinkel der Primärtriebwelleneinheit 43a verschoben. Zum Verschieben der Primärnockenelemente 36a, 37a und der Sekundärnockenelemente 38a, 39a, 40a, 41a weist die Schaltkulisse 64a zwei Kulissenbahnen 65a, 66a auf. Die Kulissenbahnen 65a, 66a sind als nutförmige Vertiefungen ausgeführt und direkt in die Primärnockenelemente 36a, 37a eingebracht. In einem Bereich, in dem die Primärnockenelemente 36a, 37a aneinander grenzen, sind die Primärnockenelemente 36a, 37a L-förmig und axial sich überschneidend ausgeführt. In Umfangsrichtung nehmen in diesem Bereich die Primärnockenelemente 36a, 37a einen Drehwinkel von 180° Grad ein. Die Kulissenbahnen 65a, 66a sind jeweils abschnittsweise auf den beiden Primärnockenelementen 36a, 37a angeordnet. Die Kulissenbahnen 65a, 66a sind S-förmig ausgeführt.
Um die Primärnockenelemente 36a, 37a und die Sekundärnockenelemente 38a, 39a, 40a, 41a zu verschieben, wird einer von zwei Schaltpins 67a, 68a ausgefahren, der in die ihm zugeordnete Kulissenbahn 65a, 66a eingreift. Durch die S-förmige Ausgestaltung der Kulissenbahnen 65a, 66a wirkt bei einer Drehbewegung der Primärtriebwelleneinheit 43a eine axiale Kraft auf die Primärnockenelemente 36a, 37a und die Sekundärnockenelemente 38a, 39a, 40a, 41a, mittels der die Primärnockenelemente 36a, 37a und die Sekundärnockenelemente 38a, 39a, 40a, 41a verschoben werden.
Die Ventiltriebvorrichtung weist die Primärtriebwelleneinheit 43a zum Antrieb der Primärnockenelemente 36a, 37a und die Sekundärtriebwelleneinheit 44a zum Antrieb der Sekundärnockenelemente 38a, 39a, 40a, 41a auf. Die Primärtriebwelleneinheit 43a ist koaxial zu der Sekundärtriebwelleneinheit 44a angeordnet. Die Primärtriebwelleneinheit 43a ist zumindest größtenteils als eine Hohlwelle 90a ausgeführt.
Die Sekundärtriebwelleneinheit 44a durchsetzt die Primärtriebwelleneinheit 43a. Die Primärtriebwelleneinheit 43a umfasst ein Triebwellenverbindungselement 73a, das Primärnockenelement 36a, ein Triebwellenkoppelelement 74a und das Primärnockenelement 37a. Ein Kraftfluss zum Antrieb der Nockenpaare 28a–35a, die mittels der Primärtriebwelleneinheit 43a angetrieben werden, geht von dem Triebwellenverbindungselement 73a über das Primärnockenelement 36a und das Triebwellenkoppelelement 74a auf das Primärnockenelement 37a. Das Primärnockenelement 36a und das Primärnockenelement 37a sind somit im Kraftfluss seriell nacheinander angeordnet.
Auf einer dem Primärnockenelement 36a zugewandten Seite weist das Triebwellenverbindungselement 73a einen rotationsasymmetrischen Querschnitt auf (vgl. 2). Das Triebwellenverbindungselement 73a durchsetzt einen Teil des benachbarten Primärnockenelements 36a. Das Triebwellenverbindungselement 73a ist mittels einer Polygonverbindung 76a mit dem benachbarten Primärnockenelement 36a gekoppelt. Die beiden Primärnockenelemente 36a, 37a sind jeweils mittels einer Vielzahnverbindung 75a an das Triebwellenkoppelelement 74a gekoppelt. Mittels der Vielzahnverbindung 75a und der Polygonverbindung 76a sind drehfeste Verbindungen realisiert, die eine gruppenweise Verschiebung der Primärnockenelemente 36a, 37a in die Schaltstellungen zulassen. Die Sekundärtriebwelleneinheit 44a ist einstückig ausgeführt. Sie weist eine Vollwelle 77a auf, die koaxial zu der Primärtriebwelleneinheit 43a angeordnet ist. Die Sekundärtriebwelleneinheit 44a durchsetzt das Triebwellenverbindungselement 73a, das erste Primärnockenelement 36a, das Triebwellenkoppelelement 74a und einen Teil des zweiten Primärnockenelements 37a.
Die Primärtriebwelleneinheit 43a und die Sekundärtriebwelleneinheit 44a sind getrennt ausgeführt. Zum Antrieb der Primärnockenelemente 36a, 37a bzw. der Sekundärnockenelemente 38a, 39a, 40a, 41a werden über die Primärtriebwelleneinheit 43a und die Sekundärtriebwelleneinheit 44a zwei getrennte, parallele Kraftflüsse bereitgestellt. Die Primärtriebwelleneinheit 43a und die Sekundärtriebwelleneinheit 44a sind mittels eines gemeinsamen Triebwellenanbindungselements 62a mit einer nicht näher dargestellten Kurbelwelle verbunden, mittels der der Primärnocken 11a–18a und die Sekundärnocken 19a–26a angetrieben werden. Zur Verstellung einer Phasenlage der Primärnocken 11a–18a und der Sekundärnocken 19a–26a relativ zu der Kurbelwelle weist die Ventiltriebvorrichtung eine Phasenverstellvorrichtung 10a mit einer Primärphasenverstelleinheit 53a und einer Sekundärphasenverstelleinheit 54a auf. Die Primärphasenverstelleinheit 53a und die Sekundärphasenverstelleinheit 54a sind getrennt voneinander ausgeführt. Die Primärphasenverstelleinheit 53a ist dazu vorgesehen, eine Phasenlage sämtlicher Primärnocken 11a–18a zu verstellen. Die Sekundärphasenverstelleinheit 54a ist dazu vorgesehen, eine Phasenlage sämtlicher Sekundärnocken 19a–26a zu verstellen. Die Primärphasenverstelleinheit 53a und die Sekundärphasenverstelleinheit 54a sind als Flügelzellenversteller ausgeführt.
Eine Phasenlage der Primärnocken 11a–18a wird mittels der Primärtriebwelleneinheit 43a verstellt. Die Primärtriebwelleneinheit 43a ist mittels des Triebwellenanbindungselements 62a mit der Primärphasenverstelleinheit 53a gekoppelt. Da die Primärnockenelemente 36a, 37a teilweise einstückig mit der Primärtriebwelleneinheit 43a ausgeführt sind, ist die Phasenlage der Primärnockenelemente 36a, 37a mittels der Primärphasenverstelleinheit 53a verstellbar. Eine Phasenlage der Sekundärnocken 19a–26a wird mittels der Sekundärtriebwelleneinheit 44a verstellt. Die Vollwelle 77a der Sekundärtriebwelleneinheit 44a ist direkt mit der Sekundärphasenverstelleinheit 54a gekoppelt.
Die Sekundärnockenelemente 38a, 39a, 40a, 41a sind mittels Lagereinheiten drehbar zu den Primärnockenelementen 36a, 37a angeordnet. Jeweils zwei der Sekundärnockenelemente 38a, 39a, 40a, 41a sind dabei auf einem der Primärnockenelemente 36a, 37a angeordnet. Die Lagereinheiten sind als Gleitlager ausgeführt. Das jeweilige Primärnockenelement 36a, 37a durchsetzt die auf ihm angeordneten Sekundärnockenelemente 38a, 39a, 40a, 41a.
Das Primärnockenelement 36a und die Sekundärnockenelemente 38a, 39a der ersten Gruppe sind für eine axiale Bewegung miteinander gekoppelt. Um das Primärnockenelement 36a und die Sekundärnockenelemente 38a, 39a der ersten Gruppe für eine axiale Bewegung miteinander zu koppeln, weist die Ventiltriebvorrichtung Koppeleinheiten auf, die das Primärnockenelement 36a und die Sekundärnockenelemente 38a, 39a der ersten Gruppe axial fest miteinander verbinden. Dabei ist jeweils eine der Koppeleinheiten 48a, 49a einem der Sekundärnockenelemente 38a, 39a zugeordnet.
Das Primärnockenelement 37a und die Sekundärnockenelemente 40a, 41a der zweiten Gruppe sind analog gekoppelt. Zur Kopplung des Primärnockenelements 37a und der Sekundärnockenelemente 40a, 41a weist die Ventiltriebvorrichtung Koppeleinheiten auf. Dabei ist jeweils eine der Koppeleinheiten 50a, 51a einem der Sekundärnockenelemente 40a, 41a zugeordnet.
Die Koppeleinheiten 48a, 49a, 50a, 51a sind dazu vorgesehen, die Primärnockenelemente 36a, 37a und die Sekundärnockenelemente 38a, 39a, 40a, 41a axial fest sowie die Sekundärnockenelemente 38a, 39a, 40a, 41a und die Sekundärtriebwelleneinheit 44a drehfest zu verbinden. Die Koppeleinheiten 48a, 49a, 50a, 51a weisen Koppelelemente 69a, 70a, 71a, 72a auf, die stiftförmig ausgeformt sind. Sie sind drehfest und axial fest mit den Sekundärnockenelementen 38a, 39a, 40a, 41a verbunden. Die Koppelelemente 69a, 70a, 71a, 72a weisen eine radial gerichtete Haupterstreckungsrichtung auf. Die Primärnockenelemente 36a, 37a weisen in Umfangsrichtung gerichtete Langlöcher 82a–85a auf. Die Sekundärtriebwelleneinheit 44a weist in Axialrichtung gerichtete Langlöcher 86a–89a auf. Jeder der Koppelelemente 69a, 70a, 71a, 72a greift in eines der Langlöcher 82a–85a der Primärnockenelemente 36a, 37a und eines der Langlöcher 86a–89a der Sekundärtriebwelleneinheit 44a ein. In Umfangsrichtung können die Koppelelemente 69a, 70a, 71a, 72a in den Langlöchern 82a–85a verschoben werden. In axialer Richtung bilden die Langlöcher 82a–85a und die Koppelelemente 69a, 70a, 71a, 72a eine formschlüssige Verbindung. In Axialrichtung können die Koppelelemente 69a, 70a, 71a, 72a in den Langlöchern 86a–89a verschoben werden. In Umfangsrichtung bilden die Langlöcher 86a–89a und die Koppelelemente 69a, 70a, 71a, 72a eine formschlüssige Verbindung.
In den 4 bis 6 sind drei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 3 durch die Buchstaben b bis d in den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele in den 4 bis 6 ersetzt. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel in den 1 bis 3, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 3 bzw. die jeweils vorangegangenen Ausführungsbeispiele verwiesen werden kann.
4 zeigt eine Ventiltriebvorrichtung, die eine geänderte Primärtriebwelleneinheit 43b aufweist. Die Ventiltriebvorrichtung umfasst im Unterschied zum Ausführungsbeispiel 1 eine einstückig ausgeführte Primärtriebwelleneinheit 43b. Die Primärtriebwelleneinheit 43b ist zum Antrieb von Primärnockenelementen 36b, 37b vorgesehen. Weiter weist die Ventiltriebvorrichtung eine Sekundärtriebwelleneinheit 44b zum Antrieb der Sekundärnockenelemente 38b, 39b, 40b, 41b auf. Die Primärtriebwelleneinheit 43b und die Sekundärtriebwelleneinheit 44b sind getrennt ausgeführt. Mittels der Sekundärtriebwelleneinheit 44b ist eine Phasenverstellvorrichtung 10b zur Verstellung einer Phasenlage zwischen Primärnocken 11b–18b und Sekundärnocken 19b–26b bereitgestellt.
Die einstückig ausgeführte Primärtriebwelleneinheit 43b weist ein Triebwellenverbindungselement 73b auf, das einstückig mit der Primärtriebwelleneinheit 43b ausgeführt ist. An einer ersten Seite ist das Triebwellenverbindungselement 73b an ein Triebwellenanbindungselement 62b gekoppelt, welches dazu vorgesehen ist, die Primärtriebwelleneinheit 43b an eine nicht näher dargestellte Kurbelwelle anzubinden. Die Primärtriebwelleneinheit 43b durchsetzt die zwei Primärnockenelemente 36b, 37b und die Sekundärnockenelemente 38b, 39b, 40b, 41b. Die Primärtriebwelleneinheit 43b durchsetzt ein Primärnockenelement 36b vollständig und das Primärnockenelement 37b teilweise.
Ein Kraftfluss für die beiden Primärnockenelemente 36b, 37b geht über das Triebwellenverbindungselement 73b. Im Kraftfluss sind die beiden Primärnockenelemente 36b, 37b parallel zueinander angeordnet. Zur Übertragung eines Gesamtdrehmoments von der Primärtriebwelleneinheit 43b auf die Primärnockenelemente 36b, 37b sind zwischen der Primärtriebwelleneinheit 43b und den Primärnockenelementen 36b, 37b geradverzahnte Schiebesitze 60b, 61b angeordnet, die ineinander eingreifen. Dadurch sind die Primärnockenelemente 36b, 37b auf der Primärtriebwelleneinheit 43b axial verschiebbar, wodurch eine Ventilhubumschaltung bereitgestellt wird.
5 zeigt eine Ventiltriebvorrichtung, die eine veränderte Primär- und Sekundärtriebwelleneinheit 45c aufweist. Im Unterscheid zu dem ersten Ausführungsbeispiel weist die Ventiltriebvorrichtung eine gemeinsame Primär- und Sekundärtriebwelleneinheit 45c auf, die zwei Primärnockenelemente 36c, 37c und fünf Sekundärnockenelemente 38c, 39c, 40c, 41c, 42c parallel antreibt.
Die gemeinsame Primär- und Sekundärtriebwelleneinheit 45c weist eine Hohlwelle 90c auf, die an ein Triebwellenverbindungselement 73c der Primär- und Sekundärtriebwellen einheit 45c gekoppelt ist. Die Hohlwelle 90c ist gegen das Triebwellenverbindungselement 73c axial verschiebbar.
Das Triebwellenverbindungselement 73c der Primär- und Sekundärtriebwelleneinheit 45c ist auf einer ersten Seite an ein Triebwellenanbindungselement 62c gekoppelt. Auf einer zweiten Seite ist das Triebwellenverbindungselement 73c mittels einer Polygonverbindung 76c mit der Hohlwelle 90c der Primär- und Sekundärtriebwelleneinheit 45c gekoppelt. Die Hohlwelle 90c durchsetzt das Primärnockenelement 36c vollständig und das Primärnockenelement 37c zu mehr als der Hälfte. Mittels dem Triebwellenanbindungselement 62c sind Primärnocken 11c, 13c–18c und Sekundärnocken 19c–27c mit einer nicht näher dargestellten Kurbelwelle gekoppelt. Mittels einer Phasenverstellvorrichtung 10c ist eine Phasenlage der Primär- und Sekundärtriebwelleneinheit 45c in Bezug auf die Kurbelwelle verstellbar.
Der Antrieb der Primärnockenelemente 36c, 37c und der Sekundärnockenelemente 38c, 39c, 40c, 41c, 42c erfolgt parallel mittels der einstückig ausgeführten Primär- und Sekundärtriebwelleneinheit 45c. Die Primärnockenelemente 36c, 37c und die Sekundärnockenelemente 38c, 39c, 40c, 41c, 42c sind mittels Schiebesitzen 55c–61c mit der Primär- und Sekundärtriebwelleneinheit 45c gekoppelt. Ein gemeinsamer Kraftfluss wird über die Primär- und Sekundärtriebwelleneinheit 45c bereitgestellt und über die Schiebesitze 55c–61c an Primärnockenelemente 36c, 37c und Sekundärnockenelemente 38c, 39, 40c, 41c, 42c weitergegeben.
Die Schiebesitze 60c, 61c sind als geradverzahnte Schiebesitze ausgeführt und für die Primärnockenelemente 36c, 37c vorgesehen. Die Schiebesitze 55c, 56c, 57c, 58c, 59c sind als schrägverzahnte Schiebesitze ausgeführt und für die Sekundärnockenelemente 38c, 39c, 40c, 41c, 42c vorgesehen.
Mittels der schrägverzahnten Schiebesitze 55c, 56c, 57c, 58c, 59c ist ein Sekundärphasenverstellmittel zur Verstellung einer Phasenlage der Sekundärnockenelemente 38c, 39c, 40c, 41c, 42c ausgebildet. Dabei bildet jeder schrägverzahnte Schiebesitz 55c, 56c, 57c, 58c, 59c ein Sekundärphasenverstellmittel zur Verstellung von einem der Sekundärnockenelemente 38c, 39c, 40c, 41c, 42c. Jeder der als Sekundärphasenverstellmittel ausgebildeten Schiebesitze 55c, 56c, 57c, 58c, 59c ist dazu vorgesehen, die Sekundärnocken 19c–27c von einem der Nockenpaare gemeinsam zu verstellen. Die schrägverzahnten Schiebesitze 55c, 56c, 57c, 58c, 59c der Sekundärphasenverstellmittel können dabei auch unterschiedlich ausgebildet sein, wodurch unterschiedliche Phasenlagen für die Sekundärnocken 19c–27c der Nockenpaare eingestellt werden können. Mittels der schrägverzahnten Schiebesitze 55c, 56c, 57c, 58c, 59c ist eine Sekundärphasenverstelleinheit 54c realisiert, mittels der eine Phasenlage der Sekundärnocken 19c–27c relativ zu den Primärnocken 11c, 13c–18c verstellt werden kann.
Die Hohlwelle 90c der Primär- und Sekundärtriebwelleneinheit 45c ist axial verschiebbar ausgeführt. Die Primär- und Sekundärtriebwelleneinheit 45c kann mittels einer geeigneten Verstellaktuatorik 47c verstellt werden. Dabei ist eine axiale Position der Primär- und Sekundärtriebwelleneinheit 45c auf beliebige Zwischenwerte zwischen zwei Endstellungen einstellbar. Eine axiale Position der Primärnockenelemente 36c, 37c und der Sekundärnockenelemente 38c, 39c, 40c, 41c, 42c relativ zu Schaltpins 67c, 68c, die ortsfest angeordnet sind, ist mittels einer Schaltkulisse 64c einstellbar. Mittels der Schaltkulisse 64c sind die Primärnockenelemente 36c, 37c und die Sekundärnockenelemente 38c, 39c, 40c, 41c, 42c in zwei Schaltstellungen verschiebbar. Das Primärnockenelement 36c und Sekundärnockenelemente 38c, 39c, 42c einer ersten Gruppe sowie das Primärnockenelement 37c und Sekundärnockenelemente 40c, 41c einer zweiten Gruppe sind mittels Koppeleinheiten 48c, 49c, 50c, 51c, 52c axial fest und verdrehbar miteinander gekoppelt. Die Koppeleinheiten 48c, 49c, 50c, 51c, 52c bilden eine formschlüssige Verbindung.
Aufgrund der schrägverzahnten Schiebesitze 55c, 56c, 57c, 58c, 59c wird durch eine Verschiebung der Sekundärnockenelemente 38c, 39c, 40c, 41c, 42c relativ zu der Primär- und Sekundärtriebwelleneinheit 45c eine Phasenlage der Sekundärnockenelemente 38c, 39c, 40c, 41c, 42c verstellt. Zur Einstellung der Phasenlage und zur Verstellung der Schaltstellungen weisen die Primärnockenelemente 36c, 37c und die Sekundärnockenelemente 38c, 39c, 40c, 41c, 42c vier grundsätzliche Betriebsmodi auf.
In einem ersten Betriebsmodus befinden sich die Primärnockenelemente 36c, 37c und die Sekundärnockenelemente 38c, 39c, 40c, 41c, 42c in einer Neutralphasenlage, d. h. eine Phasenlage zwischen den Primärnockenelementen 36c, 37c und den Sekundärnockenelementen 38c, 39c, 40c, 41c, 42c ist als Null definiert. Die Primärnockenelemente 36c, 37c und die Sekundärnockenelemente 38c, 39c, 40c, 41c, 42c sind im ersten Betriebsmodus in die erste Schaltstellung verschoben, wodurch eine Ventilbetätigung mittels der Primärnocken 11c, 13c–18c und Sekundärnocken 19c–27c erfolgt, die der ersten Schaltstellung zugeordnet sind. In dem ersten Betriebsmodus ist die Primär- und Sekundärtriebwelleneinheit 45c unverschoben, d. h. sie befindet sich in einer mittleren Neutralstellung zwischen den beiden Endstellungen.
In einem zweiten Betriebsmodus befinden sich die Primärnockenelemente 36c, 37c und die Sekundärnockenelemente 38c, 39c, 40c, 41c, 42c in der Neutralphasenlage. Die Primärnockenelemente 36c, 37c und die Sekundärnockenelemente 38c, 39c, 40c, 41c, 42c sind im zweiten Betriebsmodus in die zweite Schaltstellung verschoben. In dem zweiten Betriebsmodus ist die Primär- und Sekundärtriebwelleneinheit 45c in eine erste Richtung verschoben. Um von dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus zu schalten, werden sowohl die Primärnockenelemente 36c, 37c und die Sekundärnockenelemente 38c, 39c, 40c, 41c, 42c als auch die Primär- und Sekundärtriebwelleneinheit 45c gleichmäßig in eine erste Richtung axial verschoben.
In einem dritten Betriebsmodus befinden sich die Primärnockenelemente 36c, 37c und die Sekundärnockenelemente 38c, 39c, 40c, 41c, 42c um eine Phasenlage ungleich Null zueinander verstellt. Die Primärnockenelemente 36c, 37c und die Sekundärnockenelemente 38c, 39c, 40c, 41c, 42c sind im dritten Betriebsmodus in die zweite Schaltstellung verschoben. In dem dritten Betriebsmodus ist die Primär- und Sekundärtriebwelleneinheit 45c unverschoben. Um von dem ersten Betriebsmodus in den dritten Betriebsmodus zu schalten, werden lediglich die Primärnockenelemente 36c, 37c und die Sekundärnockenelemente 38c, 39c, 40c, 41c, 42c axial verschoben.
In einem vierten Betriebsmodus sind die Primärnockenelemente 36c, 37c und die Sekundärnockenelemente 38c, 39c, 40c, 41c, 42c um eine Phasenlage ungleich Null zueinander verstellt. Die Primärnockenelemente 36c, 37c und die Sekundärnockenelemente 38c, 39c, 40c, 41c, 42c sind im vierten Betriebsmodus in die erste Schaltstellung verschoben. In dem vierten Betriebsmodus ist die Primär- und Sekundärtriebwelleneinheit 45c in eine erste Richtung axial verschoben. Um von dem ersten Betriebsmodus in den vierten Betriebsmodus zu schalten, wird lediglich die Primär- und Sekundärtriebwelleneinheit 45c axial in die erste Richtung verschoben.
Das Nockenpaar 28c ist als ein gemischtes Nockenpaar ausgebildet. Es weist den Primärnocken 11c und den Sekundärnocken 27c auf, die unmittelbar benachbart angeordnet sind. Der Sekundärnocken 27c ist auf einem eigenen Nockenelement angeordnet, das mittels eines schrägverzahnten Schiebesitzes 59c mit der Primär- und Sekundärtriebwelleneinheit 45c verbunden ist. Mittels des schrägverzahnten Schiebesitzes 59c kann der Sekundärnocken 27c unabhängig von dem Primärnocken 11c um eine Phasenlage gegen den Primärnocken 11c verdreht werden.
6 zeigt eine Ventiltriebvorrichtung, die im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel in 5 einen geänderten Schiebesitz 60d zur Anbindung eines Primärnockenelements 36d an eine Primär- und Sekundärtriebwelleneinheit 45d aufweist. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel in 5 ist der Schiebesitze 60d als ein schrägverzahnter Schiebesitz ausgeführt.
Der schrägverzahnte Schiebesitz 60d ist in entgegengesetzter Richtung zu den schrägverzahnten Schiebesitzen 55d, 56d orientiert. So wird durch eine axiale Verschiebung der Sekundär- und Primärtriebwelleneinheit 45d auch eine Phasenlage des Primärnockenelements 36d relativ zu einer nicht näher dargestellten Kurbelwelle verstellt. Durch eine entgegengesetzte Orientierung des schrägverzahnten Schiebesitzes 60d werden das Primärnockenelement 36d und die Sekundärnockenelemente 38d, 39d in Bezug auf die Kurbelwelle in unterschiedliche Richtungen verstellt.
Zur Verstellung der Primär- und Sekundärtriebwelleneinheiten 45d weist die Ventiltriebvorrichtung eine Verstellaktuatorik 47d auf. Die Verstellaktuatorik 47d ist zumindest teilweise innerhalb einer Hohlwelle 90d angeordnet. Mittels der Schiebesitze 55d, 56d ist eine Sekundärphasenverstelleinheit 54d realisiert, mittels der eine Phasenlage von Sekundärnocken 19d, 20d, 21d, 22d in Bezug auf die Kurbelwelle verstellt werden kann. Mittels des Schiebesitzes 60d ist eine Primärphasenverstelleinheit 53d realisiert, mittels der eine Phasenlage von Primärnocken 11d, 12d, 13d, 14d in Bezug auf die Kurbelwelle verstellt werden kann. Die Phasenlage der Primärnocken 11d, 12d, 13d, 14d und die Phasenlage der Sekundärnocken 19d, 20d, 21d, 22d wird dabei gemeinsam, aber in entgegengesetzte Richtungen verstellt, wodurch eine Phasenlage zwischen den Primärnocken 11d, 12d, 13d, 14d und den Sekundärnocken 19d, 20d, 21d, 22d verstellt werden kann.
Weiter weist die Ventiltriebvorrichtung eine weitere Primär- und Sekundärtriebwelleneinheit 46d auf, die zumindest in Bezug auf eine Verstellung einer Phasenlage der auf ihr angeordneten Sekundärnocken 23d, 24d, 25d, 26d unabhängig von der ersten Primär- und Sekundärtriebwelleneinheit 45d ist. Die beiden Primär- und Sekundärtriebwelleneinheiten 45d, 46d sind drehfest, aber axial verschiebbar miteinander gekoppelt.
Ein Primärnockenelement 37d und Sekundärnockenelemente 40d, 41d sind mittels Schiebesitzen 57d, 58d, 61d mit der Primär- und Sekundärtriebwelleneinheit 46d gekoppelt. Die Schiebesitze 57d, 58d sind als schrägverzahnte Schiebesitze ausgeführt und als Phasenverstellmittel zur Verstellung einer Phasenlage der Sekundärnocken 23d, 24d, 25d, 26d ausgebildet. Der Schiebesitz 61d ist ebenfalls als ein schrägverzahnter Schie besitz ausgeführt, wobei der schrägverzahnten Schiebesitz 61d in entgegengesetzter Richtung zu den schrägverzahnten Schiebesitzen 57d, 58d orientiert ist. Die schrägverzahnten Schiebesitze 57d, 58d sind in die gleiche Richtung orientiert wie die Schiebesitze 55d, 56d.
Zur Verstellung der Primär- und Sekundärtriebwelleneinheiten 46d weist die Ventiltriebvorrichtung eine zweite Verstellaktuatorik 63d auf. Die Verstellaktuatorik 63d ist zwischen den beiden Primär- und Sekundärtriebwelleneinheiten 45d, 46d angeordnet und verstellt die Primär- und Sekundärtriebwelleneinheiten 46d relativ zu der Primär- und Sekundärtriebwelleneinheiten 45d. Die Verstellaktuatorik 63d ist axial in Höhe der Schaltkulisse angeordnet. Grundsätzlich kann die Verstellaktuatorik 63d aber zwischen einem ortsfesten Bauteil und der Primär- und Sekundärtriebwelleneinheiten 46d angeordnet sein. Mittels der Schiebesitze 57d, 58d kann die Sekundärphasenverstelleinheit 54d eine Phasenlage der Sekundärnocken 23d, 24d, 25d, 26d verstellen. Mittels des Schiebesitzes 61d kann die Primärphasenverstelleinheit 53d eine Phasenlage von Primärnocken 15d, 16d, 17d, 18d verstellen. Die Phasenlage zwischen den Primärnocken 11d, 12d, 13d, 14d und den Sekundärnocken 19d, 20d, 21d, 22d ist unabhängig von einer Phasenlage zwischen den Primärnocken 15d, 16d, 17d, 18d und den Sekundärnocken 23d, 24d, 25d, 26d verstellbar.

Claims

Ventiltriebvorrichtung, insbesondere einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einer Phasenverstellvorrichtung (10a; 10b; 10c; 10d) zur Verstellung einer Phasenlage zwischen zumindest einem Primärnocken (11a–18a; 11b–18b; 11c, 13c–18c; 11d–18d) und zumindest einem Sekundärnocken (19a–26a; 19b–26b; 19c–27c; 19d–26d), die einer gleichen Kategorie angehören und/oder die koaxial zueinander angeordnet sind, und von denen zumindest einer einem Nockenpaar (28a–35a; 28b–35b; 28c–35c; 28d–35d) zugeordnet ist, das dazu vorgesehen ist, eine Ventilhubumschaltung bereitzustellen.
Ventiltriebvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zumindest ein Primärnockenelement (36a, 37a; 36b, 37b; 36c, 37c; 36d, 37d), das den Primärnocken aufweist (11a–18a; 11b–18b; 11c, 13c–18c; 11d–18d) und zumindest ein Sekundärnockenelement (38a–41a; 38b–41b; 38c–42c; 38d–41d), das den Sekundärnocken (19a–26a; 19b–26b; 19c–27c; 19d–26d) aufweist.
Ventiltriebvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Primärnockenelement (36a, 37a; 36b, 37b; 36c, 37c; 36d, 37d) und das Sekundärnockenelement (38a–41a; 38b–41b; 38c–42c; 38d–41d) miteinander gekoppelt sind.
Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Primär- und/oder Sekundärtriebwelleneinheit (43a, 44a; 43b, 44b; 45c; 45d, 46d), die dazu vorgesehen ist, den zumindest einen Primärnocken (11a–18a; 11b–18b; 11c, 13c–18c; 11d–18d) und/oder den zumindest einen Sekundärnocken (19a–26a; 19b–26b; 19c–27c; 19d–26d) anzutreiben.
Ventiltriebvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Primär- und/oder Sekundärtriebwelleneinheit (43a, 44a; 43b, 44b; 45c; 45d, 46d) zur Verstellung einer Phasenlage zumindest teilweise axial verschiebbar ist.
Ventiltriebvorrichtung zumindest nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenverstellvorrichtung (10a; 10b; 10c; 10d) zumindest eine Verstellaktuatorik (47c; 63d) aufweist, die dazu vorgesehen ist, die zumindest eine Primär- und/oder Sekundärtriebwelleneinheit (43a, 44a; 43b, 44b; 45c; 45d, 46d) axial zu verschieben.
Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Primärtriebwelleneinheit (43a; 43b) und eine davon zumindest teilweise getrennt ausgeführte Sekundärtriebwelleneinheit (44a; 44b), die dazu vorgesehen sind, den Primärnocken (11a–18a; 11b–18b) und den Sekundärnocken (19a–26a; 19b–26b) anzutreiben.
Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Koppeleinheit (48a–51a; 48b–51b; 48c–52c; 48d–51d), die dazu vorgesehen ist, die Primärnockenelemente (36a, 37a; 36b, 37b; 36c, 37c; 36d, 37d) und die Sekundärnockenelemente (38a–41a; 38b–41b; 38c–42c; 38d–41d) axial fest zu verbinden.
Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Koppeleinheit (48a–51a; 48b–51b; 48c–52c; 48d–51d), die dazu vorgesehen ist, die Sekundärnockenelemente (38a–41a; 38b–41b; 38c–42c; 38d–41d) und die Sekundärtriebwelleneinheit (44a; 44b) drehfest zu verbinden.
Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine gemeinsame Primär- und Sekundärtriebwelleneinheit (45c; 45d, 46d), die dazu vorgesehen ist, den Primärnocken (11c, 13c–18c; 11d–18d) und den Sekundärnocken (19a–26a; 19b–26b; 19c–27c; 19d–26d) anzutreiben.
Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Primärphasenverstelleinheit (53a; 53b; 53d), die für eine Einstellung einer Phasenlage des zumindest einen Primärnockens (11a–18a; 11b–18b; 11d–18d) vorgesehen ist.
Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Sekundärphasenverstelleinheit (54a; 54b; 54c; 54d), die für eine Einstellung einer Phasenlage des zumindest einen Sekundärnockens (19a–26a; 19b–26b; 19c–27c; 19d–26d) vorgesehen ist.
Ventiltriebvorrichtung zumindest nach Anspruch 10 und/oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärphasenverstelleinheit (53d) und/oder die Sekundärphasenverstelleinheit (54c; 54d) zumindest einen schrägverzahnten Schiebesitz (55c–59c; 55d–58d, 60d, 61d) aufweist, der für eine Verstellung der Phasenlage vorgesehen ist.
Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein gemeinsames Triebwellenanbindungselement (62a; 62b; 62c; 62d), das dazu vorgesehen ist, den Primärnocken (11a–18a; 11b–18b; 11c, 13c–18c; 11d–18d) und den Sekundärnocken (19a–26a; 19b–26b; 19c–27c; 19d–26d) mit einer Kurbelwelle zu verbinden.
Verfahren für eine Ventiltriebvorrichtung, insbesondere einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest einem Primärnocken (11a–18a; 11b–18b; 11c, 13c–18c; 11d–18d) und zumindest einem Sekundärnocken (19a–26a; 19b–26b; 19c–27c; 19d–26d), die einer gleichen Kategorie angehören und/oder die koaxial zueinander angeordnet sind, und von denen zumindest einer einem Nockenpaar (28a–35a; 28b–35b; 28c–35c; 28d–35d) zugeordnet ist, das dazu vorgesehen ist, eine Ventilhubumschaltung bereitzustellen, insbesondere für eine Ventiltriebvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Phasenlage zwischen dem zumindest einen Primärnocken (11a–18a; 11b–18b; 11c, 13c–18c; 11d–18d) und dem zumindest einen Sekundärnocken (19a–26a; 19b–26b; 19c–27c; 19d–26d) eingestellt wird.