(19) |
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EP 2 855 864 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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27.07.2016 Patentblatt 2016/30 |
(22) |
Anmeldetag: 05.06.2013 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2013/001642 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2013/182300 (12.12.2013 Gazette 2013/50) |
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(54) |
VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINES VENTILTRIEBS EINER BRENNKRAFTMASCHINE SOWIE ENTSPRECHENDER
VENTILTRIEB
METHOD FOR OPERATING A VALVE TRAIN OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND CORRESPONDING
VALVE TRAIN
PROCÉDÉ PERMETTANT DE FAIRE FONCTIONNER UN MÉCANISME DE DISTRIBUTION D'UN MOTEUR À
COMBUSTION INTERNE ET MÉCANISME DE DISTRIBUTION CORRESPONDANT
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
(30) |
Priorität: |
05.06.2012 DE 102012011116
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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08.04.2015 Patentblatt 2015/15 |
(73) |
Patentinhaber: Audi AG |
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85045 Ingolstadt (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- GRAF, Johann
93345 Hausen (DE)
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(56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-A1-102008 024 086 DE-A1-102009 016 445
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DE-A1-102008 029 349 DE-A1-102010 013 216
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine,
der mindestens eine Grundnockenwelle aufweist, auf der drehfest und zwischen wenigstens
zwei Axialpositionen axial verlagerbar mindestens ein Nockenträger vorgesehen ist,
dem zum axialen Verlagern in eine aus den Axialpositionen ausgewählte Sollposition
ein Aktuator zugeordnet ist, wobei dem Nockenträger wenigstens eine Schaltkulisse
zugeordnet ist, die mit dem Aktuator zum Verlagern des Nockenträgers zusammenwirkt,
wobei der Aktuator einen Mitnehmer aufweist, der zum Verlagern des Nockenträgers in
Richtung wenigstens einer Verschiebenut der Schaltkulisse ausgeschoben wird, wobei
die Verschiebenut in einem Auswurfbereich eine Auswurframpe aufweist, die den Mitnehmer
bis zum Abschließen des Verlagerns aus der Verschiebenut herausdrängt und wobei eine
durch das Herausdrängen in dem Aktuator induzierte Spannung erfasst wird. Die Erfindung
betrifft weiterhin einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine.
[0002] Die diesem Verfahren zugrundeliegenden Ventiltriebe sind grundsätzlich bekannt. Sie
werden für Brennkraftmaschinen eingesetzt, bei welchen das Arbeitsspiel von Gaswechselventilen
einzelner Zylinder der Brennkraftmaschine zur Verbesserung der thermodynamischen Eigenschaften
beeinflusst werden kann. Der mindestens eine Nockenträger, welcher auch als Nockenstück
bezeichnet werden kann, ist drehfest und axial verschiebbar auf der Grundnockenwelle
angeordnet. Dem Nockenträger sind üblicherweise mehrere, also zumindest zwei, Ventilbetätigungsnocken
zugeordnet. Jeder dieser Ventilbetätigungsnocken weist eine Exzentrizität auf, welche
der Betätigung eines der Gaswechselventile der Brennkraftmaschine bei einer bestimmten
Drehwinkelposition der Grundnockenwelle dient. Die Ventilbetätigungsnocken laufen
demnach gemeinsam mit der Grundnockenwelle um, so dass das jeweilige Gaswechselventil
der Brennkraftmaschine zumindest einmal pro Umdrehung der Grundnockenwelle von dem
jeweils zugeordneten Ventilbetätigungsnocken beziehungsweise dessen Exzentrizität
betätigt wird. Der Ventilbetätigungsnocken wirkt dazu vorzugsweise mit einem Rollenschlepphebel
des Gaswechselventils zusammen, indem er mit diesem in Anlagekontakt tritt.
[0003] Vorzugsweise sind mehrere Ventilbetätigungsnocken vorgesehen, welche unterschiedlichen
Nockengruppen zugeordnet sein können. Die Ventilbetätigungsnocken einer Nockengruppe
unterscheiden sich nun beispielsweise hinsichtlich der Winkellage ihrer Exzentrizität
oder der Erstreckung derselben in radialer Richtung (Höhe) und/oder in Umfangsrichtung
(Länge). Durch das axiale Verlagern des Nockenträgers kann dieser in wenigstens zwei
Axialpositionen, beispielsweise in eine erste und eine zweite Axialposition, gebracht
werden. In der ersten Axialposition wird das Gaswechselventil von einem ersten der
Ventilbetätigungsnocken und in der zweiten von einem zweiten Ventilbetätigungsnocken
betätigt, welche derselben Nockengruppe zugeordnet sind. Durch das Verlagern des Nockenträgers
können somit insbesondere der Öffnungszeitpunkt, die Öffnungsdauer und/oder der Hub
des Gaswechselventils, insbesondere in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der
Brennkraftmaschine ausgewählt werden. Selbstverständlich können auch mehr als zwei
Ventilbetätigungsnocken pro Nockengruppe und eine entsprechende Anzahl von Axialpositionen
vorgesehen sein.
[0004] Das Verlagern des Nockenträgers in axialer Richtung erfolgt beispielsweise mit Hilfe
einer Stelleinrichtung, die eine Schaltkulisse an dem Nockenträger und einen ortsfest
angeordneten Aktuator, üblicherweise in einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine,
umfasst. Der Aktuator verfügt beispielsweise über einen ausfahrbaren Mitnehmer, der
sich mit einer, insbesondere schrauben- oder spiralförmigen, Kulissenbahn beziehungsweise
Verschiebenut der Schaltkulisse in Eingriff bringen lässt. Die Kulissenbahn ist an
der Schaltkulisse vorgesehen, welche dem Nockenträger zugeordnet ist. Beispielsweise
liegt die Schaltkulisse an dem Nockenträger vor oder ist mit diesem zum axialen Verlagern
zumindest wirkverbunden. Die Kulissenbahn ist vorzugsweise als Radialnut ausgebildet,
welche den Umfang der Schaltkulisse durchgreift, also randoffen in dieser ausgebildet
ist. Die Schaltkulisse weist insoweit wenigstens eine Kulissenbahn auf, in welche
der Mitnehmer des Aktuators zum Verschieben des Nockenträgers einbringbar ist. Die
momentane Position des Nockenträgers wird im Folgenden als Istposition und die gewünschte
Position als Sollposition bezeichnet. Die Sollposition wird aus den möglichen Axialpositionen
des Nockenträgers ausgewählt. Nachfolgend wird der Aktuator derart betätigt, dass
der Nockenträger in Richtung der Sollposition verlagert wird, so dass im Anschluss
an das Verlagern die Istposition mit der Sollposition übereinstimmt.
[0005] Der Aktuator ist üblicherweise lediglich dazu ausgebildet, den Mitnehmer in Richtung
der Verschiebenut auszuschieben. Er weist keine Mittel auf, um den Mitnehmer wieder
aus der Verschiebenut auszubringen beziehungsweise wieder einzufahren. Aus diesem
Grund weist die Verschiebenut die Auswurframpe auf, welche dem Auswurfbereich zugeordnet
ist. Die Auswurframpe erstreckt sich dabei über den gesamten Auswurfbereich, welcher
im Wesentlichen einem Drehwinkelbereich der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine entspricht.
Die Auswurframpe ist nun derart angeordnet, dass sie in Drehrichtung in radialer Richtung
ansteigt, also den in der Verschiebenut vorliegenden Mitnehmer bis zum Ende der Auswurframpe
vollständig aus der Verschiebenut ausbringt beziehungsweise in seine Ausgangstellung
verlagert. Um zu überwachen, ob der Mitnehmer noch in der Verschiebenut vorliegt oder
bereits durch die Auswurframpe aus dieser ausgebracht wurde, wird eine durch das Herausdrängen
in dem Aktuator induzierte Spannung erfasst.
[0006] Grundsätzlich ist eine derartige Vorgehensweise beispielsweise aus der
DE 10 2004 030 779 A1 bekannt, auf deren Inhalt hiermit Bezug genommen wird. Üblicherweise muss eine Differenzspannung
zwischen der induzierten Spannung und eine Bordnetzspannung über einen bestimmten
Zeitraum hinweg einen bestimmen Schwellenpegel übersteigen. Erst wenn dies der Fall
ist, wird ein Bestätigungssignal beziehungsweise ein Rückwurfsignal erzeugt. Dieses
zeigt das erfolgreiche Herausdrängen des Mitnehmers aus der Verschiebenut mittels
der Auswurframpe an.
[0007] Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Ventiltriebs vorzustellen,
welches eine genauere und zuverlässigere Erkennung des Herausdrängens des Mitnehmers
aus der Verschiebenut ermöglicht.
[0008] Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.
Dabei ist vorgesehen, dass die induzierte Spannung in einem bestimmten, dem Auswurfbereich
zugeordneten Drehwinkelbereich integriert wird und bei Überschreiten eines Schwellenpegels
durch die integrierte Spannung ein Betätigungssignal erzeugt wird. Es wird also nicht
lediglich der Verlauf der induzierten Spannung betrachtet und bei Überschreiten des
Schwellenpegels durch die Differenzspannung über die bestimmte Zeitspanne hinweg das
Bestätigungssignal erzeugt. Vielmehr soll dem Auswurfbereich der bestimmte Drehwinkelbereich
zugeordnet werden, welcher idealerweise den gesamten Auswurfbereich oder zumindest
einen bestimmten Teil des Auswurfbereichs umfasst. Beispielsweise entspricht der bestimmte
Drehwinkelbereich den in Drehrichtung hinten liegenden 50%, 60%, 70%, 80% oder 90%
des Auswurfbereichs. Liegt eine Drehwinkelposition der Grundnockenwelle innerhalb
dieses Drehwinkelbereichs, so wird die induzierte Spannung integriert. Verlässt die
Drehwinkelposition den Drehwinkelbereich, so wird die auf diese Weise integrierte
Spannung mit dem Schwellenpegel verglichen. Insbesondere erfolgt dies bei oder unmittelbar
nach dem Verlassen des Drehwinkelbereichs durch die Drehwinkelposition. Überschreitet
die integrierte Spannung den Schwellenpegel, so wird das Bestätigungssignal erzeugt.
Andernfalls unterbleibt dies. Auf diese Weise erfolgt das Erzeugen des Bestätigungssignals
äußerst zuverlässig. Insbesondere wenn mehrere Verschiebenuten vorliegen, kann sehr
präzise das Bestätigungssignal dem jeweiligen Auswurfsbereich zugeordnet werden. Es
kann also festgestellt werden, ob das Herausdrängen des Mitnehmers aus der Verschiebenut
korrekt und erst nach dem Durchführen des gewünschten Verlagerns des Nockenträgers
erfolgt.
[0009] Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Schwellenpegel in Abhängigkeit
von der Bordnetzspannung gewählt wird. Die Bordnetzspannung ist die Spannung des Bordnetzes
eines Kraftfahrzeugs, welchem die Brennkraftmaschine zugeordnet ist. Sie beträgt beispielsweise
14 Volt. Um die integrierte Spannung zuverlässig feststellen zu können, muss der Schwellenpegel
umso höher gewählt werden, je höher die Bordnetzspannung ist.
[0010] Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mehrere Verschiebenuten an der Schaltkulisse
vorgesehen sind, wobei die Auswurfbereiche der Verschiebenuten an verschiedenen, insbesondere
aneinandergrenzenden oder voneinander beabstandeten, Drehwinkelbereichen vorliegen.
Das Verfahren kann, wie bereits vorstehend ausgeführt besonders vorteilhaft für Schaltkulissen
eingesetzt werden, die mehrere Verschiebenuten aufweisen. Jede dieser Verschiebenuten
weist eine eigene Auswurframpe und mithin einen eigenen Auswurfbereich auf. Mit Vorteil
liegen nun die Auswurfbereiche der Auswurframpen in verschiedenen Drehwinkelbereichen
- bezogen auf die Drehwinkelposition der Grundnockenwelle - vor, die einander nicht
überlappen. Beispielsweise grenzen diese Drehwinkelbereiche unmittelbar aneinander
oder sind sogar voneinander beabstandet, weisen also keinerlei Überlappung auf. Entsprechend
sind auch die Drehwinkelbereiche, in welchen das Integrieren der Spannung für die
verschiedenen Auswurfbereiche jeweils vorgenommen wird, voneinander verschieden. Entsprechend
kann das erzeugte Bestätigungssignal zuverlässig den verschiedenen Verschiebenuten
zugeordnet werden. Selbstverständlich kann jedoch auch ein teilweises Überlappen der
Auswurfbereiche und mithin der Drehwinkelbereiche vorgesehen sein.
[0011] Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass sich wenigstens zwei der Verschiebenuten
kreuzen. Die Verschiebenuten sind beispielsweise als XS-Nuten ausgeführt. Das bedeutet,
dass beide Nuten in einem ersten Bereich zunächst einen parallelen Verlauf aufweisen,
sich anschließend in einem Kreuzungsbereich kreuzen und anschließend in einem dritten
Bereich wieder parallel zueinander verlaufen. Der Boden der einen Nut (S-Nut) ist
dabei in radialer Richtung wenigstens bereichsweise, zumindest jedoch in dem Kreuzungsbereich,
tiefer angeordnet als der Boden der anderen Nut (X-Nut). Darunter ist zu verstehen,
dass der Abstand des Bodens von einer Drehachse der Schaltkulisse zumindest in dem
Kreuzungsbereich für die S-Nut geringer ist als für die X-Nut. Letztere weist aus
diesem Grund keinen durchgehenden Boden auf. Vielmehr ist dieser in dem Kreuzungsbereich
durch die S-Nut unterbrochen.
[0012] Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Drehwinkelbereich nach einer
Drehwinkelposition endet, bei welcher der Mitnehmer vollständig aus der Verschiebenut
ausgeschoben ist. Der Auswurfbereich und mithin der bestimmte Drehwinkelbereich enden
entsprechend bei einer Drehwinkelposition, bei welcher der Mitnehmer durch die Auswurframpe
in radialer Richtung aus der Verschiebenut herausbefördert wurde.
[0013] Die Erfindung betrifft weiterhin einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, insbesondere
zur Durchführung der Verfahrens gemäß den vorstehenden Ausführungen, mit mindestens
einer Grundnockenwelle, auf der drehfest und zwischen wenigstens zwei Axialpositionen
axial verlagerbar mindestens ein Nockenträger vorgesehen ist, dem zum axialen Verlagern
in eine aus den Axialpositionen ausgewählte Sollposition ein Aktuator zugeordnet ist,
wobei dem Nockenträger wenigstens eine Schaltkulisse zugeordnet ist, die mit dem Aktuator
zum Verlagern des Nockenträgers zusammenwirkt, wobei der Aktuator einen Mitnehmer
aufweist, der zum Verlagern des Nockenträgers in Richtung wenigstens einer Verschiebenut
der Schaltkulisse ausgeschoben wird, wobei die Verschiebenut in einem Auswurfbereich
eine Auswurframpe aufweist, die den Mitnehmer bis zum Abschließen des Verlagerns aus
der Verschiebenut herausdrängt, und wobei eine durch das Herausdrängen in dem Aktuator
induzierte Spannung erfasst wird. Dabei ist vorgesehen, dass die induzierte Spannung
in einem bestimmten, dem Auswurfbereich zugeordneten Drehwinkelbereich integriert
wird und bei Überschreiten eines Schwellenpegels durch die integrierte Spannung ein
Bestätigungssignal erzeugt wird. Der Ventiltrieb weist entsprechend Mittel auf, um
das Integrieren und das Erzeugen des Bestätigungssignals durchzuführen. Auf die Vorteile
dieser Vorgehensweise wurde bereits hingewiesen. Das Verfahren kann gemäß den vorstehend
Ausführungen weitergebildet sein.
[0014] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:
- Figur 1
- eine schematische Darstellung eines Bereichs eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine,
wobei eine Schaltkulisse sowie ein Aktuator dargestellt sind,
- Figur 2
- den Verlauf von zwei Verschiebenuten der Schaltkulisse
- Figur 3
- ein Diagramm, in welchem Spannungsverläufe über einer Drehwinkelposition einer Grundnockenwelle
des Ventiltriebs für das Durchlaufen einer ersten der Verschiebenuten dargestellt
ist, und
- Figur 4
- das aus der Figur 3 bekannte Diagramm für das Durchlaufen einer anderen der Verschiebenuten.
[0015] Die Figur 1 zeigt einen Bereich eines Ventiltriebs einer nicht näher dargestellten
Brennkraftmaschine. Der Ventiltrieb weist eine Grundnockenwelle auf, auf der ein Nockenträger
drehfest, jedoch axial verlagerbar angeordnet ist. Zum Durchführen des axialen Verlagerns
ist dem Nockenträger eine Schaltkulisse 2 zugeordnet, die in der hier dargestellten
Ausführungsform zwei Verschiebenuten 3 und 4 aufweist. Das Verschieben wird mit Hilfe
eines Aktuators 5 durchgeführt, der einen Mitnehmer 6 aufweist, der in eine der Verschiebenuten
3 und 4 einbringbar ist. Je nachdem in welche der Verschiebenuten 3 beziehungsweise
4 der Mitnehmer 6 eingreift, wird eine Verlagerung der Schaltkulisse 2 und mithin
des Nockenträgers in die eine oder in die anderer Richtung bewirkt. Der Aktuator 5
verfügt zum Verlagern des Mitnehmers 6 in radialer Richtung über eine Spule 7, während
der Mitnehmer 6 mit einem gemeinsam mit ihm verlagerbaren Dauermagnet 8 verbunden
ist. Ein Gehäuse 9 des Aktuators 5 besteht bevorzugt aus Metall. Die Spule 7 ist über
ein Schaltelement 10 mit einer Stromquelle 11 elektrisch verbindbar. Liegt diese Verbindung
vor, so erzeugt die Spule 7 ein Magnetfeld, welches den Dauermagnet 8 in Richtung
der Schaltkulisse 2 drängt, vorzugsweise bis der Dauermagnet 8 einen Endanschlag 12
erreicht. Der Endanschlag 12 besteht vorzugsweise aus Metall, so dass der Mitnehmer
6 aufgrund des von dem Dauermagnet 8 erzeugten Magnetfelds in der in der Figur 1 angedeuteten
Stellung festgesetzt ist und an dem Endanschlag 12 anliegt.
[0016] Jede der Verschiebenuten 3 und 4 weist nun eine Auswurframpe (nicht gezeigt) auf,
die die Mitnehmer 6 nach Durchführen des Verlagerns aus der Verschiebenut 3 herausverlagert
beziehungsweise herausdrängt. In dem der Auswurframpe zugeordneten Auswurfbereich
wird also ein Abstand eines Grunds 13 beziehungsweise 14 der Verschiebenut 3 beziehungsweise
4 von einer Drehachse 15 der Schaltkulisse 2 beziehungsweise einer Grundnockenwelle,
auf welcher der Nockenträger angeordnet ist, bevorzugt stetig größer. Die Auswurframpen
sind dabei derart ausgeführt, dass der Mitnehmer 6 nach dem Verlagern des Nockenträgers
vollständig aus den Verschiebenuten 3 und 4 ausgebracht wird. Dabei tritt bevorzugt
der Dauermagnet 8 in Berührkontakt mit der Spule 7, welche jedoch nicht mehr bestromt
ist. Entsprechend bewirkt die Magnetkraft des Dauermagneten 8, dass der Mitnehmer
6 in der ausgebrachten Stellung, also seiner Ausgangsstellung, solange gehalten ist,
bis die Spule 7 erneut mithilfe des Schaltelements 7 bestromt wird. Während des Herausdrängens
des Mitnehmers 6 aus den Verschiebenuten 3 und 4 wird in der Spule 7 eine Spannung
induziert, welche mittels eine geeigneten Sensors 16 feststellbar ist.
[0017] Die Figur 2 zeigt den Verlauf der Verschiebenuten 3 und 4, die jeweils in einen ersten
Bereich 17, einen Kreuzungsbereich 18 und einen dritten Bereich 19 unterteilbar sind.
Es ist deutlich erkennbar, dass sich die beiden Verschiebenuten 3 und 4 in dem Kreuzungsbereich
18 schneiden, wobei der Grund 13 der Verschiebenut 3 durchgehend ausgeführt ist, während
der Grund 14 der Verschiebenut 4 von der Verschiebenut 3 unterbrochen ist. Die Auswurframpen
der Verschiebenuten 3 und 4 sind beispielsweise jeweils in dem dritten Bereich 19
angeordnet, bevorzugt jedoch in voneinander verschiedenen Auswurfbereichen.
[0018] Die Figur 3 zeigt ein Diagramm, in welchem die von der Spule 7 bei dem Herausdrängen
des Mitnehmer 6 induzierte Spannung über dem Kurbelwellenwinkel beziehungsweise der
Drehwinkelposition der Grundnockenwelle aufgetragen ist. Dargestellt sind drei Verläufe
20, 21 und 22. Gekennzeichnet sind ebenfalls Drehwinkelbereiche 23 und 24, wobei ersterer
dem Auswurfbereich der Auswurframpe der Verschiebenut 3 und letzterer dem Auswurfbereich
der Auswurframpe der Verschiebenut 4 zugeordnet ist. Die Drehwinkelbereiche 23 und
24 sind üblicherweise in dem in der Figur 2 gezeigten dritten Bereich 19 vorgesehen.
Sie grenzen bevorzugt unmittelbar aneinander, was bedeutet, dass die Auswurframpen
entsprechend versetzt angeordnet sind. Bei dem Durchlaufen der Verschiebenuten 3 und
4 durch den Mitnehmer 6 ist es vorteilhaft, feststellen zu können, von welcher der
Auswurframpen der Mitnehmer 6 herausgedrängt wird. Die Verläufe 20 bis 22 geben beispielhafte
Verläufe der induzierten Spannung wieder. Es ist erkennbar, dass der Verlauf 20 eindeutig
dem Drehwinkelbereich 23 zugeordnet werden kann, während dies für den Verlauf 21 bereits
zweifelhaft und für den Verlauf 22 nicht möglich ist. Es ist daher vorgesehen, die
induzierte Spannung in den Drehwinkelbereichen 23 und 24 zu erfassen und zu integrieren.
Erst bei Überschreiten eines Schwellenpegels durch die auf diese Weise integrierte
Spannung wird ein Bestätigungssignal erzeugt, welches das erfolgreiche Herausdrängen
des Mitnehmers 6 aus der jeweiligen Verschiebenut 3 beziehungsweise 4 anzeigt.
[0019] Die Figur 4 zeigt analog zu der Figur 3 ein Diagramm. Dieses zeigt jedoch Verläufe
25 und 26 bei einem Durchlaufen der Verschiebenut 4 durch den Mitnehmer 6. Auch hier
wird deutlich, dass der Verlauf 25 eindeutig dem Drehwinkelbereich 24 zuzuordnen ist.
Für den Verlauf 26 ist dies wiederum nicht eindeutig möglich. In beiden Diagrammen
der Figuren 3 und 4 sind jeweils zusätzlich die integrierten induzierten Spannungen
dargestellt, deren Größen durch die unterbrochenen Linien für jeden Drehwinkelbereich
23 und 24 beispielhaft angedeutet sind. In dem Diagramm der Figur 3 wird ein Schwellenpegel
27 in dem Drehwinkelbereich 23 überschritten. Entsprechend kann für die Verschiebenut
3 das Bestätigungssignal erzeugt werden. In dem Diagramm der Figur 4 wird der Schwellenpegel
in dem Drehwinkelbereich 23 nicht erreicht, jedoch in dem Drehwinkelbereich 24. Entsprechend
wird für die Verschiebenut 4 das Bestätigungssignal erzeugt. Durch das Auswerten der
integrierten induzierten Spannung ist ein eindeutiges Zuordnen zu den Verschiebenuten
3 und 4 möglich, im Gegensatz zu dem Auswerten anhand der Verläufe 20 bis 22 beziehungsweise
25 und 26. Entsprechend wird die Zuverlässigkeit des Erkennens auf das erfolgreiche
Herausdrängen des Mitnehmers 6 aus den Verschiebenuten 3 und 4 deutlich verbessert.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0020]
- 1
- Ventiltrieb
- 2
- Schaltkulisse
- 3
- Verschiebenut
- 4
- Verschiebenut
- 5
- Aktuator
- 6
- Mitnehmer
- 7
- Spule
- 8
- Dauermagnet
- 9
- Gehäuse
- 10
- Schaltelement
- 11
- Stromquelle
- 12
- Endanschlag
- 13
- Grund
- 14
- Grund
- 15
- Drehachse
- 16
- Sensor
- 17
- 1. Bereich
- 18
- Kreuzungsbereich
- 19
- 3. Bereich
- 20
- Verlauf
- 21
- Verlauf
- 22
- Verlauf
- 23
- Drehwinkelbereich
- 24
- Drehwinkelbereich
- 25
- Verlauf
- 26
- Verlauf
- 27
- Schwellenpegel
1. Verfahren zum Betreiben eines Ventiltriebs (1) einer Brennkraftmaschine, der mindestens
eine Grundnockenwelle aufweist, auf der drehfest und zwischen wenigstens zwei Axialpositionen
axial verlagerbar mindestens ein Nockenträger vorgesehen ist, dem zum axialen Verlagern
in eine aus den Axialpositionen ausgewählte Sollposition ein Aktuator (5) zugeordnet
ist, wobei dem Nockenträger wenigstens eine Schaltkulisse (2) zugeordnet ist, die
mit dem Aktuator (5) zum Verlagern des Nockenträgers zusammenwirkt, wobei der Aktuator
(5) einen Mitnehmer (6) aufweist, der zum Verlagern des Nockenträgers in Richtung
wenigstens einer Verschiebenut (3,4) der Schaltkulisse (2) ausgeschoben wird, wobei
die Verschiebenut (3,4) in einem Auswurfbereich eine Auswurframpe aufweist, die den
Mitnehmer (6) bis zum Abschließen des Verlagerns aus der Verschiebenut (3,4) herausdrängt,
und wobei eine durch das Herausdrängen in dem Aktuator (5) induzierte Spannung (U)
erfasst wird, wobei die induzierte Spannung (U) in einem bestimmten Drehwinkelbereich
(23,24) integriert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwinkelbereich (23,24) dem Auswurfbereich zugeordnet ist und bei Überschreiten
eines Schwellenpegels durch die integrierte Spannung ein Bestätigungssignal erzeugt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenpegel (27) in Abhängigkeit von einer Bordnetzspannung gewählt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Verschiebenuten (3,4) an der Schaltkulisse (2) vorgesehen sind, wobei die
Auswurfbereiche der Verschiebenuten (3,4) in verschiedenen Drehwinkelbereichen (23,24)
vorliegen.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich wenigstens zwei der Verschiebenuten (3,4) kreuzen.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwinkelbereich (23,24) nach einer Drehwinkelposition endet, bei welcher der
Mitnehmer (6) vollständig aus der Verschiebenut (3,4) ausgeschoben ist.
6. Ventiltrieb (1) einer Brennkraftmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem
der vorhergehenden Ansprüche, mit mindestens einer Grundnockenwelle, auf der drehfest
und zwischen wenigstens zwei Axialpositionen axial verlagerbar mindestens ein Nockenträger
vorgesehen ist, dem zum axialen Verlagern in eine aus den Axialpositionen ausgewählte
Sollposition ein Aktuator (5) zugeordnet ist, wobei dem Nockenträger wenigstens eine
Schaltkulisse (2) zugeordnet ist, die mit dem Aktuator zum Verlagern des Nockenträgers
zusammenwirkt, wobei der Aktuator (5) einen Mitnehmer (6) aufweist, der zum Verlagern
des Nockenträgers in Richtung wenigstens einer Verschiebenut (3,4) der Schaltkulisse
(2) ausgeschoben wird, wobei die Verschiebenut (3,4) in einem Auswurfbereich eine
Auswurframpe aufweist, die den Mitnehmer (6) bis zum Abschließen des Verlagerns aus
der Verschiebenut (3,4) herausdrängt, und wobei eine durch das Herausdrängen in dem
Aktuator (5) induzierte Spannung (U) erfasst wird, wobei die induzierte Spannung (U)
in einem bestimmten Drehwinkelbereich (23,24) integriert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwinkelbereich (23,24) dem Auswurfbereich zugeordnet ist und bei Überschreiten
eines Schwellenpegels durch die integrierte Spannung ein Bestätigungssignal erzeugt
wird.
1. A process for operating a valve train (1) of an internal combustion engine, having
at least one basic camshaft, on which at least one rotationally fixed and axially
displaceable cam carrier is provided between at least two axial positions, which is
assigned an actuator (5) for axial displacement at a setpoint position selected from
one of the axial positions, whereby the cam carrier is assigned at least one shifting
gate (2), which interacts with the actuator (5) for displacing the cam carrier, whereby
the actuator (5) has an entrainer (6), which for displacing the cam carrier is pushed
at least in the direction of a sliding groove (3, 4) of the shifting gate (2), whereby
the sliding groove (3, 4) has an ejection ramp in an ejection area, which forces the
entrainer (6) to complete displacement from the sliding groove (3, 4), and whereby
due to this forced expulsion a voltage (U) induced in the actuator (5) is detected,
whereby the induced voltage (U) is integrated in a certain rotational angle area (23,
24), characterised in that the rotational angle area (23, 24) is associated with the ejection area, and a confirmation
signal is generated by the integrated voltage when a threshold level is exceeded.
2. Process according to claim 1, characterised in that the threshold level (27) is selected depending on an electrical on-board system voltage.
3. Process according to one of the preceding claims, characterised in that a plurality of sliding grooves (3, 4) on the shifting gate (2) are provided, whereby
the ejection areas of the sliding grooves (3, 4) are arranged in different rotational
angle areas (23, 24).
4. Process according to any one of the preceding claims, characterised in that at least two of the sliding grooves (3, 4) intersect.
5. Process according to any one of the preceding claims, characterised in that the rotational angle area (23, 24) ends after a rotational angle position at which
the entrainer (6) is completely pushed out from the sliding groove (3, 4).
6. A valve train (1) of an internal combustion engine for carrying out the process according
to any one of the preceding claims, having at least one basic camshaft, on which at
least one rotationally fixed and axially displaceable cam carrier is provided between
at least two axial positions, which is assigned an actuator (5) for axial displacement
at a setpoint position selected from one of the axial positions, whereby the cam carrier
is assigned at least one shifting gate (2), which interacts with the actuator for
displacing the cam carrier, whereby the actuator (5) has an entrainer (6), which for
displacing the cam carrier is pushed at least in the direction of a sliding groove
(3, 4) of the shifting gate (2), whereby the sliding groove (3, 4) has an ejection
ramp in an ejection area, which forces the entrainer (6) to complete displacement
from the sliding groove (3, 4), and whereby due to the forced expulsion a voltage
(U) induced in the actuator (5) is detected, whereby the induced voltage (U) is integrated
in a certain rotational angle area (23, 24), characterised in that the rotational angle area (23, 24) is associated with the ejection area, and a confirmation
signal is generated by the integrated voltage when a threshold level is exceeded.
1. Procédé de fonctionnement d'un mécanisme de distribution (1) d'un moteur à combustion
interne qui présente un arbre à came de base, sur lequel il est prévu au moins un
support de came solidaire en rotation et qui peut être déplacé axialement entre au
moins deux positions axiales, auquel support de came est affecté un actionneur (5)
pour le déplacer axialement dans une position nominale choisie parmi les positions
axiales, dans lequel il est affecté au support de came au moins une coulisse de commutation
(2), qui coopère avec l'actionneur (5) pour déplacer le support de came, dans lequel
l'actionneur (5) présente un entraîneur (6) qui, pour déplacer le support de came,
est dégagé de la coulisse de commutation (2) dans la direction d'au moins une rainure
de coulissement (3, 4), dans lequel la rainure de coulissement (3, 4) présente dans
une zone d'éjection une rampe d'éjection, qui expulse l'entraîneur (6) de la rainure
de coulissement (3, 4) jusqu'à la conclusion du déplacement et dans lequel est détectée
une tension (U) induite par l'expulsion dans l'actionneur (5), dans lequel la tension
induite (U) est intégrée à une certaine plage d'angles de rotation (23, 24), caractérisé en ce que la plage d'angles de rotation (23, 24) est affectée à la zone d'éjection et il est
produit un signal de confirmation lors du dépassement d'un niveau de seuil par la
tension intégrée.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le niveau de seuil (27) est choisi en fonction d'une tension de réseau de bord.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu sur la coulisse de commutation (2) plusieurs rainures de coulissement
(3, 4), dans lequel les zones d'éjection des rainures de coulissement (3, 4) se trouvent
dans diverses plages d'angles de rotation (23, 24).
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins deux des rainures de coulissement (3, 4) se coupent.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plage d'angles de rotation (23, 24) se termine dans une position d'angles de rotation
dans laquelle l'entraîneur (6) est dégagé complètement de la rainure de coulissement
(3, 4).
6. Mécanisme de distribution (1) d'un moteur à combustion interne pour la réalisation
du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins
un arbre à came de base, sur lequel est prévu au moins un support de came solidaire
en rotation et qui peut se déplacer axialement entre au moins deux positions axiales,
auquel support est affecté un actionneur (5) pour le déplacer axialement dans une
position nominale choisie parmi les positions axiales, dans lequel est affectée au
support de came au moins une coulisse de commutation (2), qui coopère avec l'actionneur
pour déplacer le support de came, dans lequel l'actionneur (5) présente un entraîneur
(6), qui est dégagé de la coulisse de commutation (2) pour déplacer le support de
came dans la direction d'au moins une rainure de coulissement (3, 4), dans lequel
la rainure de coulissement (3, 4) présente dans la zone d'éjection une rampe d'éjection
qui expulse l'entraîneur (6) de la rainure de coulissement (3, 4) jusqu'à la conclusion
du déplacement et dans lequel une tension (U) induite par l'expulsion dans l'actionneur
(5) est détectée, dans lequel la tension induite (U) est intégrée à une certaine plage
d'angles de rotation (23, 24), caractérisé en ce que la plage d'angles de rotation (23, 24) est affectée à la plage d'éjection et il est
produit un signal de confirmation lors du dépassement d'un niveau de seuil par la
tension intégrée.
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