DE102017123650A1 - Variable valve train of an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen variablen Ventiltrieb (1) einer Brennkraftmaschine, mit einer Ventilhubumschaltung und/oder einer Zylinderabschaltung, mit mehreren Schaltschlepphebeln (1a, 1b, 1c, 1d) zur Übertragung von Nockenbewegungen einer Nockenwelle (20) auf den Schaltschlepphebeln zugeordnete Gaswechselventile (11, 12) der Brennkraftmaschine, wobei jeder Schaltschlepphebel zwei als Primärhebel (2) und Sekundärhebel (3) ausgebildete Teilhebel aufweist, wobei die beiden Teilhebel mittels eines schaltbaren Kopplungsmittels (10) in einem gekoppelten Zustand miteinander starr verbunden und in einem entkoppelten Zustand zueinander verschwenkbar sind, und mit einer Steuerwelle (23), die je Kopplungsmittel (10) eines Schaltschlepphebels einen Steuernocken (25, 26) aufweist, wobei die Steuerwelle (23) mittels einer Steuereinheit (29) um ihre Längsachse (24) drehbar ist, um die Kopplungsmittel (10) einer ersten Gruppe (1.1) von Schaltschlepphebeln (1a, 1b) mittels der zugeordneten Steuernocken (25, 26) jeweils in die Kopplungsstellung oder Entkopplungsstellung zu bewegen. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuerwelle (23) in Richtung ihrer Längsachse (24) translatorisch verstellbar, um wahlweise oder zusätzlich mittels weiterer Steuernocken (27, 28) an der Steuerwelle (23) zumindest eine zweite Gruppe (1.2) von Schaltschlepphebeln (1c, 1d) in Eingriff mit der Steuerwelle (23) zu bringen, oder um einen bestehenden Eingriff einer oder mehrerer Gruppen (1.1, 1.2) von Schaltschlepphebeln (1a, 1b, 1c, 1d) mit der Steuerwelle (23) zu lösen.

Figure DE102017123650A1_0000
The invention relates to a variable valve train (1) of an internal combustion engine, having a valve lift switch and / or a cylinder deactivation, with a plurality of shift rocker arms (1a, 1b, 1c, 1d) for transmitting cam movements of a camshaft (20) to gas exchange valves (11, 11) associated with the shift rocker arms. 12) of the internal combustion engine, wherein each shift rocker arm has two partial levers designed as primary lever (2) and secondary lever (3), wherein the two partial levers are rigidly connected to each other by means of a switchable coupling means (10) in a coupled state and are pivotable towards each other in a decoupled state, and a control shaft (23) which has a control cam (25, 26) per coupling means (10) of a shift rocker arm, wherein the control shaft (23) is rotatable about its longitudinal axis (24) by means of a control unit (29) in order to move the coupling means ( 10) of a first group (1.1) of Schaltschlepphebeln (1a, 1b) by means of the associated control cam (25, 26) in each case in the coupling position or decoupling position to move. According to the invention it is provided that the control shaft (23) translationally adjustable in the direction of its longitudinal axis (24) to selectively or additionally by means of further control cam (27, 28) on the control shaft (23) at least a second group (1.2) of Schaltschlepphebeln ( 1c, 1d) into engagement with the control shaft (23) or to disengage an existing engagement of one or more groups (1.1, 1.2) of shift control levers (1a, 1b, 1c, 1d) with the control shaft (23).
Figure DE102017123650A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft einen variablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einer Ventilhubumschaltung und/oder einer Zylinderabschaltung, mit mehreren Schaltschlepphebeln zur Übertragung von Nockenbewegungen einer Nockenwelle auf den Schaltschlepphebeln zugeordnete Gaswechselventile der Brennkraftmaschine, wobei jeder Schaltschlepphebel zwei als Primärhebel beziehungsweise als Sekundärhebel ausgebildete Teilhebel aufweist, wobei einer der Teilhebel an einem axialen Ende wenigstens eine Anlage zur Betätigung zumindest eines Gaswechselventils eines Zylinders der Brennkraftmaschine sowie an dem anderen axialen Ende wenigstens eine Kontaktfläche für zumindest ein Abstützelement aufweist, wobei wenigstens einer der Teilhebel zumindest eine Nockenanlauffläche zur Anlage an mindestens einen zugeordneten Nocken der Nockenwelle aufweist, wobei die beiden Teilhebel ventilseitig gelenkig um eine Gelenkachse miteinander verbunden sind sowie mittels eines abstützelementseitig angeordneten, bolzenartig ausgebildeten schaltbaren Kopplungsmittels in einem gekoppelten Zustand miteinander starr verbunden sowie in einem entkoppelten Zustand um die Gelenkachse zueinander verschwenkbar sind, wobei die beiden Teilhebel im gekoppelten Zustand gemeinsam um die Kontaktfläche des Abstützelements verschwenkbar sind und im entkoppelten Zustand einer der beiden Teilhebel gegenüber dem anderen der beiden Teilhebel um die Gelenkachse verschwenkbar ist, wobei das Kopplungsmittel in eine Kopplungsstellung für eine formschlüssige Kopplung des Sekundärhebels mit dem Primärhebel bewegbar ist, sofern sich der der zumindest einen Nockenanlauffläche zugeordnete Nocken der Nockenwelle mit seinem Nockengrundkreis im Bereich der zugeordneten Nockenanlauffläche befindet, und wobei das Kopplungsmittel in eine Entkopplungsstellung zurückbewegbar ist, und mit einer Steuerwelle, die parallel zu der Nockenwelle angeordnet ist und die je Kopplungsmittel eines Schaltschlepphebels einen Steuernocken aufweist, wobei die Steuerwelle mittels einer Steuereinheit zumindest um ihre Längsachse drehbar ist, um die Kopplungsmittel zumindest einer ersten Gruppe von Schaltschlepphebeln mittels der zugeordneten Steuernocken jeweils in die Kopplungsstellung oder in die Entkopplungsstellung zu bewegen.The invention relates to a variable valve train of an internal combustion engine with a valve lift and / or cylinder deactivation, with several Schaltschlepphebeln for transmitting cam movements of a camshaft on the Schaltschlepphebeln associated gas exchange valves of the engine, each Schaltschlepphebel has two trained as a primary lever or secondary lever lever part, wherein one of Part lever at one axial end at least one system for actuating at least one gas exchange valve of a cylinder of the internal combustion engine and at the other axial end at least one contact surface for at least one support element, wherein at least one of the partial lever has at least one cam contact surface for abutment with at least one associated cam of the camshaft , Wherein the two partial levers are pivotally connected to one another about a hinge axis on the valve side and arranged by means of a support element side eten, bolt-like switchable coupling means are rigidly connected together in a coupled state and in a decoupled state about the hinge axis to each other, wherein the two part levers in the coupled state together about the contact surface of the support element are pivotable and in the decoupled state of the two part lever relative to the another of the two partial levers is pivotable about the hinge axis, wherein the coupling means is movable in a coupling position for a positive coupling of the secondary lever with the primary lever, provided that the at least one Nockenanlauffläche associated cam of the camshaft with its cam base circle is in the region of the associated cam contact surface, and wherein the coupling means is moved back into a decoupling position, and with a control shaft which is arranged parallel to the camshaft and which controls each coupling means of a Schaltschlepphebels cam, wherein the control shaft is rotatable by means of a control unit at least about its longitudinal axis to move the coupling means of at least a first group of Schaltschlepphebeln means of the associated control cam respectively in the coupling position or in the decoupling position.

Derartige Ventiltriebe ermöglichen mittels schaltbarer Übertragungselemente wie Schaltschlepphebeln als direkte oder indirekte Nockenfolger eine variable Betätigung einzelner Gaswechselventile oder ganzer Zylinder der Brennkraftmaschine. Durch die Deaktivierung einzelner Zylinder beziehungsweise Gaswechselventile oder durch eine Ansteuerung mit variablen Ventilhüben und/oder Steuerzeiten in bestimmten Betriebszuständen, beispielsweise in denen ohne größere Einbußen an Komfort auf einen Teil der Motorleistung verzichtet werden kann, lassen sich der Kraftstoffverbrauch und die Abgasemission verringern sowie das Leerlaufverhalten der Brennkraftmaschine optimieren.Such valve trains allow by means of switchable transmission elements such as shift control levers as direct or indirect cam followers a variable actuation of individual gas exchange valves or entire cylinder of the internal combustion engine. By deactivating individual cylinders or gas exchange valves or by triggering with variable valve strokes and / or control times in certain operating states, for example in which no part of the engine power can be dispensed with without major sacrifices in comfort, the fuel consumption and the exhaust emission can be reduced as well as the idling behavior optimize the internal combustion engine.

Der Aufbau eines derartigen zweiteiligen Schaltschlepphebels, bei dem zwischen zwei Längsbalken eines kastenförmigen ersten Teilhebels ein zweiter Teilhebel relativ verschwenkbeweglich gegenüber dem ersten Teilhebel eingebaut ist, ist aus der US 5 544 626 B1 bekannt. Die beiden Teilhebel sind mittels eines in Längsrichtung des Schaltschlepphebels eingebauten stiftartigen oder bolzenartigen Kopplungsmittels miteinander koppelbar. Das Kopplungsmittel ist in einer Bohrung des ersten Teilhebels längsbeweglich gelagert und weist ein abgeflachtes Endstück auf, welches zur Kopplung der beiden Teilhebel formschlüssig mit einer flachen Unterseite des zweiten Teilhebels in Eingriff bringbar ist.The structure of such a two-part Schaltschlepphebels, in which between two longitudinal beams of a box-shaped first partial lever, a second partial lever is mounted relatively pivotable relative to the first part lever, is from the US 5 544 626 B1 known. The two partial levers can be coupled to one another by means of a pin-like or bolt-like coupling means installed in the longitudinal direction of the sliding control lever. The coupling means is longitudinally movably mounted in a bore of the first partial lever and has a flattened end piece which can be brought into positive engagement with the coupling of the two partial levers with a flat underside of the second partial lever.

Die Steuerung der Schaltschlepphebelfunktion kann mechanisch über eine nockenbestückte Steuerwelle erfolgen, welche durch einen ansteuerbaren Aktuator um ihre Längsachse gedreht werden kann. Dadurch werden die Kopplungsmittel der Schaltschlepphebel beaufschlagt oder entlastet, um deren beiden Teilhebel miteinander zu verriegeln oder zu entriegeln, so dass bei einer starren Kopplung der Teilhebel ein Vollhub und bei Entkopplung der Teilhebel ein Teilhub oder ein Nullhub auf die betreffenden Gaswechselventile ausgeübt werden kann.The control of the Schaltschlepphebelfunktion can be done mechanically via a cam-equipped control shaft, which can be rotated by a controllable actuator about its longitudinal axis. As a result, the coupling means of the shift rocker arms are acted upon or relieved to lock the two part levers with each other or unlock, so that in a rigid coupling of the part lever a full stroke and decoupling of the partial lever a partial stroke or a zero stroke can be applied to the gas exchange valves concerned.

Aus der WO 2015/181 264 A1 ist ein derartiger Ventiltrieb mit einer Gruppe von zwei parallel angeordneten Schaltschlepphebeln zur Betätigung zweier nebeneinander angeordneter Gaswechselventile in wenigstens einem Zylinder einer Brennkraftmaschine bekannt. Zur Steuerung der Kopplungsmittel zur schaltbaren Kopplung jeweils eines Primärhebels und eines Sekundärhebels der Schaltschlepphebel miteinander ist eine mittels eines Elektroantriebs drehbare Steuerwelle parallel zur Nockenwelle angeordnet. Die Steuerwelle weist Steuernocken auf, um die jeweiligen Kopplungsmittel in eine Kopplungsstellung für eine formschlüssige Kopplung der Sekundärhebel an den Primärhebeln zu bewegen. Jedem Kopplungsmittel ist dabei ein Steuernocken an der Steuerwelle zugeordnet ist. Durch Drehen der Steuerwelle in einer Drehrichtung können vier Hubmodi je Zylinder erzielt werden. Aufgrund der Relativbewegung der Schaltschlepphebel im Betrieb gegenüber den Steuernocken ist eine bestimmte Steuerbreite der Steuernocken erforderlich. Dies erlaubt nur eine begrenzte Anzahl von Nockenerhebungen auf dem Umfang eines Steuernockens. Insbesondere ist es nicht oder zumindest nur stark eingeschränkt möglich, Gruppen von Schaltschlepphebeln mit der Steuerwelle diskret anzusteuern.From the WO 2015/181 264 A1 is such a valve train with a group of two parallel control rocker arms for actuating two juxtaposed gas exchange valves in at least one cylinder of an internal combustion engine known. For controlling the coupling means for the switchable coupling of a respective primary lever and a secondary lever of the switching rocker arms with each other, a rotatable by means of an electric drive control shaft is arranged parallel to the camshaft. The control shaft has control cams to move the respective coupling means into a coupling position for a positive coupling of the secondary levers to the primary levers. Each coupling means is assigned a control cam on the control shaft. By turning the control shaft in one direction, four stroke modes per cylinder can be achieved. Due to the relative movement of the Schaltschlepphebel in operation against the control cam a certain tax width of the control cam is required. This allows only a limited number of cam lobes on the circumference of a control cam. In particular, it is not possible, or at least only to a very limited extent, to discretely control groups of shift control levers with the control shaft.

Die nicht vorveröffentlichte DE 10 2017 113 363 A1 zeigt eine ähnliche Anordnung, bei der jedoch zwei Steuernocken auf einer zweiteiligen Steuerwelle angeordnet und mittels dieser drehbeweglich sind. Die Steuerwelle besteht dazu aus zwei konzentrisch ineinander angeordneten drehbaren Wellenstücken. Dadurch kann die Abfolge der Schaltzustände beim Drehen der Steuerwelle um deren Längsachse variiert werden. Der Anordnung, Lagerung und Ansteuerung der zweiteiligen Steuerwelle ist relativ bauraum- und kostenaufwendig. The not pre-published DE 10 2017 113 363 A1 shows a similar arrangement, but in which two control cams are arranged on a two-part control shaft and rotatable by means of this. The control shaft consists of two concentric nested rotatable shaft pieces. Thereby, the sequence of switching states when rotating the control shaft can be varied about its longitudinal axis. The arrangement, storage and control of the two-part control shaft is relatively space and costly.

Vor diesem Hintergrund lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Ventiltrieb der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, dass zusätzliche Schaltungsmöglichkeiten nutzbar sind. Insbesondere soll es möglich sein, Gruppen von Schaltschlepphebeln hinsichtlich der Kopplung und Entkopplung deren Hebel unabhängig voneinander sowie selektiv zu betätigen. Außerdem soll ein Ventiltrieb mit den zusätzlichen Schaltungsmöglichkeiten dennoch kostengünstig herstellbar sein.Against this background, the invention has the object, a valve train of the type mentioned so further that additional circuit options are available. In particular, it should be possible to operate groups of Schaltschlepphebeln in terms of coupling and decoupling the lever independently and selectively. In addition, a valve train with the additional circuit options should still be inexpensive to produce.

Die Lösung dieser Aufgabe wird mit einem variablen Ventiltrieb erreicht, welcher die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs aufweist, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung in den abhängigen Ansprüchen definiert sind.The solution of this object is achieved with a variable valve train having the features of the independent claim, while advantageous embodiments and modifications of the invention are defined in the dependent claims.

Die Erfindung geht demnach aus von einem variablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einer Ventilhubumschaltung und/oder einer Zylinderabschaltung, mit mehreren Schaltschlepphebeln zur Übertragung von Nockenbewegungen einer Nockenwelle auf den Schaltschlepphebeln zugeordnete Gaswechselventile der Brennkraftmaschine, wobei jeder Schaltschlepphebel zwei als Primärhebel beziehungsweise als Sekundärhebel ausgebildete Teilhebel aufweist, wobei einer der Teilhebel an einem axialen Ende wenigstens eine Anlage zur Betätigung zumindest eines Gaswechselventils eines Zylinders der Brennkraftmaschine sowie an dem anderen axialen Ende wenigstens eine Kontaktfläche für zumindest ein Abstützelement aufweist, wobei wenigstens einer der Teilhebel zumindest eine Nockenanlauffläche zur Anlage an mindestens einen zugeordneten Nocken der Nockenwelle aufweist, wobei die beiden Teilhebel ventilseitig gelenkig um eine Gelenkachse miteinander verbunden sind sowie mittels eines abstützelementseitig angeordneten, bolzenartig ausgebildeten schaltbaren Kopplungsmittels in einem gekoppelten Zustand miteinander starr verbunden sowie in einem entkoppelten Zustand um die Gelenkachse zueinander verschwenkbar sind, wobei die beiden Teilhebel im gekoppelten Zustand gemeinsam um die Kontaktfläche des Abstützelements verschwenkbar sind und im entkoppelten Zustand einer der beiden Teilhebel gegenüber dem anderen der beiden Teilhebel um die Gelenkachse verschwenkbar ist, wobei das Kopplungsmittel in eine Kopplungsstellung für eine formschlüssige Kopplung des Sekundärhebels mit dem Primärhebel bewegbar ist, sofern sich der der zumindest einen Nockenanlauffläche zugeordnete Nocken der Nockenwelle mit seinem Nockengrundkreis im Bereich der zugeordneten Nockenanlauffläche befindet, und wobei das Kopplungsmittel in eine Entkopplungsstellung zurückbewegbar ist, und mit einer Steuerwelle, die parallel zu der Nockenwelle angeordnet ist und die je Kopplungsmittel eines Schaltschlepphebels einen Steuernocken aufweist, wobei die Steuerwelle mittels einer Steuereinheit zumindest um ihre Längsachse drehbar ist, um die Kopplungsmittel zumindest einer ersten Gruppe von Schaltschlepphebeln mittels der zugeordneten Steuernocken jeweils in die Kopplungsstellung oder in die Entkopplungsstellung zu bewegen.The invention is therefore based on a variable valve train of an internal combustion engine with a valve lift and / or a cylinder deactivation, with several Schaltschlepphebeln for transmitting cam movements of a camshaft on the Schaltschlepphebeln associated gas exchange valves of the internal combustion engine, each Schaltschlepphebel has two trained as a primary lever or secondary lever lever, wherein one of the partial levers at one axial end at least one system for actuating at least one gas exchange valve of a cylinder of the internal combustion engine and at the other axial end at least one contact surface for at least one support element, wherein at least one of the partial lever at least one cam contact surface for abutment with at least one associated cam has the camshaft, wherein the two part levers are pivotally connected to one another about a hinge axis on the valve side and by means of a abstützelementsei tig arranged, bolt-like switchable coupling means are rigidly connected together in a coupled state and in a decoupled state about the hinge axis to each other, wherein the two part levers in the coupled state together about the contact surface of the support element are pivotable and in the decoupled state of the two part lever opposite the other of the two partial levers is pivotable about the hinge axis, wherein the coupling means is movable in a coupling position for a positive coupling of the secondary lever with the primary lever, provided that the at least one Nockenanlauffläche associated cam of the camshaft with its cam base circle is in the region of the associated cam contact surface, and wherein the coupling means is movable back into a decoupling position, and with a control shaft which is arranged parallel to the camshaft and the coupling means of a switching rocker arm a control cam, wherein the control shaft is rotatable by means of a control unit at least about its longitudinal axis to move the coupling means of at least a first group of Schaltschlepphebeln means of the associated control cam respectively in the coupling position or in the decoupling position.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist bei diesem Ventiltrieb außerdem vorgesehen, dass die Steuerwelle in Richtung ihrer Längsachse translatorisch verstellbar ist, um wahlweise oder zusätzlich mittels weiterer Steuernocken an der Steuerwelle zumindest eine zweite Gruppe von Schaltschlepphebeln in Eingriff mit der Steuerwelle zu bringen, oder um einen bestehenden Eingriff einer oder mehrerer Gruppen von Schaltschlepphebeln mit der Steuerwelle zu lösen.To achieve the object, this valve train is also provided that the control shaft is translationally adjustable in the direction of its longitudinal axis to selectively or additionally bring at least a second group of Schaltschlepphebeln into engagement with the control shaft by means of further control cam on the control shaft, or a existing engagement of one or more groups of Schaltschlepphebeln with the control shaft to solve.

Der Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine weist demnach mehrere Schaltschlepphebel auf, entsprechend der Zylinderanzahl und Ventilanzahl, sowie eine Steuerwelle mit entsprechenden an der Steuerwelle angeordneten und mit dieser drehfest verbundenen Steuernocken für jeden Schaltschlepphebel. Jeder Steuernocken kann durch Drehen der Steuerwelle um deren Längsachse ein Kopplungsmittel eines ihm zugeordneten Schaltschlepphebels beaufschlagen, um den Schaltschlepphebel in einen ersten Schaltzustand zu versetzen, oder das Kopplungsmittel entlasten, um den Schaltschlepphebel in einen zweiten Schaltzustand zu versetzen.The valve train for an internal combustion engine therefore has a plurality of switching rocker arms, corresponding to the number of cylinders and number of valves, and a control shaft with corresponding arranged on the control shaft and rotatably connected with this control cam for each shift rocker arm. Each control cam can act by rotating the control shaft about its longitudinal axis a coupling means of its associated Schaltschlepphebels to put the Schaltschlepphebel in a first switching state, or relieve the coupling means to enable the Schaltschlepphebel in a second switching state.

Im ersten Schaltzustand sind die beiden Teilhebel starr miteinander verbunden, so dass der Schaltschlepphebel im Sinne eines einteiligen Betätigungselements durch einen Nocken an der Nockenwelle der Brennkraftmaschine verschwenkt werden kann, um auf ein oder mehrere an dem Schaltschlepphebel anliegende Schäfte von Gaswechselventilen einen Ventilhub auszuüben. Im zweiten Schaltzustand sind die beiden Teilhebel zueinander verschwenkbar, so dass bei einer Nockenbeaufschlagung einer der Teilhebel wirkungslos durchfedern kann und kein Ventilhub ausgeübt wird, oder über einen Nebennocken auf den anderen Teilhebel ein anderer, insbesondere ein kleinerer Ventilhub ausgeübt wird. Weist der Nocken mehrere Nockenerhebungen auf seinem Umfang auf, werden entsprechend mehrere Ventilhübe bei einer vollständigen Nockenwellendrehung ausgeführt.In the first switching state, the two part levers are rigidly connected to each other, so that the shift rocker lever can be pivoted in the sense of a one-piece actuator by a cam on the camshaft of the engine to exert on one or more voltage applied to the shift rocker shafts of gas exchange valves a valve. In the second switching state, the two partial levers are pivotable relative to each other, so that when one of the cam levers one of the partial lever can deflect ineffectively and no valve lift is exerted, or via a secondary cam on the other part lever another, especially a smaller valve lift is exercised. If the cam has several cam lobes on its circumference executed according to several valve strokes at a complete camshaft rotation.

Bei einer parallel zu der Nockenwelle der Brennkraftmaschine angeordneten, mit Steuernocken bestückten Steuerwelle kann jeder mit der Steuerwelle umlaufende Steuernocken entsprechend seiner Anzahl von über dem Umfang des Steuernockenstücks ausgebildeten Nockenerhebungen beim Drehen der Steuerwelle einen ihm zugeordneten Schaltschlepphebel mindestens einmal in den Kopplungszustand und mindestens einmal in den Entkopplungszustand versetzen. Kopplungsmittel, welche aktuell nicht durch Steuernocken beaufschlagt sind, kehren durch einen jeweiligen Rückstellmechanismus, beispielsweise durch eine Rückstellfeder, in den anderen Schaltzustand zurück, beispielsweise in den Entkopplungszustand, beziehungsweise werden durch eine solche Rückstellfeder in dem anderen Schaltzustand gehalten.When arranged parallel to the camshaft of the engine, equipped with control cam control shaft, each rotating with the control shaft control cam according to its number of trained over the circumference of the cam piece cam lobes when turning the control shaft associated with him a cam follower lever at least once in the coupling state and at least once in the Move decoupling state. Coupling means, which are currently not acted upon by control cam, return by a respective return mechanism, for example by a return spring, in the other switching state, for example in the decoupling state, or are held by such a return spring in the other switching state.

Eine Schaltung kann jedoch immer nur dann erfolgen, wenn sich gerade die jeweiligen Nockengrundkreise der Nocken an der Nockenwelle im Bereich der Nockenanlaufflächen für ihnen zugeordnete Nocken der Nockenwelle befinden. Außerdem ist die Anzahl an Nockenerhebungen und damit die Anzahl der möglichen Schaltzustände auf einem Steuernockenstück der Steuerwelle durch eine notwendige Mindeststeuerbreite begrenzt. Dadurch ergibt sich eine maximal mögliche Anzahl von verschiedenen Schaltzuständen bei einer Gruppe von Schaltschlepphebeln, welche mechanisch durch eine nockenbestückte Steuerwelle gesteuert wird.However, a circuit can always be done only when just the respective cam base circles of the cam on the camshaft in the region of the cam contact surfaces for them associated cam of the camshaft. In addition, the number of cam lobes and thus the number of possible switching states on a control cam piece of the control shaft is limited by a necessary minimum control width. This results in a maximum possible number of different switching states in a group of Schaltschlepphebeln, which is controlled mechanically by a cam-equipped control shaft.

Gemäß der Erfindung kann nun zusätzlich zu der rotatorischen Aktuatorbewegung der Steuerwelle eine translatorische Aktuatorbewegung der Steuerwelle ausgeführt werden. Dadurch kann wahlweise eine oder mehrere andere Schaltschlepphebelgruppen in Eingriff mit der Steuerwelle gebracht und betätigt werden. Dafür weist die Steuerwelle entsprechende weitere Steuernocken auf. Demnach kann durch eine translatorische Verstellung der Steuerwelle beispielsweise eine erste Gruppe von Schaltschlepphebeln außer Eingriff mit der Steuerwelle gebracht werden, so dass die Kopplungsmittel aller Schaltschlepphebel dieser ersten Gruppe nicht beaufschlagt werden und dadurch deren Teilhebel voneinander entkoppelt sind. Dadurch können der oder die betreffenden Zylinder komplett abgeschaltet oder die betreffenden Ventile mit veränderten Hüben beziehungsweise Steuerzeiten beaufschlagt sein. Eine zweite Gruppe von Schaltschlepphebeln kann hingegen durch die translatorische Verstellung der Steuerwelle mit dieser in Eingriff kommen, so dass einzelne oder alle dieser Schaltschlepphebel der zweiten Gruppe, deren beiden Teilhebel zuvor voneinander entkoppelt waren, nun in den Kopplungszustand versetzt werden. Bei einer anschließenden rotatorischen Bewegung der sich im Eingriff befindenden Steuerwelle können die Schaltschlepphebel der zweiten Gruppe dann in andere vorgesehene Schaltzustände versetzt werden.According to the invention, a translatory actuator movement of the control shaft can now be performed in addition to the rotary actuator movement of the control shaft. As a result, one or more other rocker arm groups may be selectively engaged and operated with the control shaft. For this purpose, the control shaft has corresponding further control cams. Accordingly, by a translational adjustment of the control shaft, for example, a first group of Schaltschlepphebeln be disengaged from the control shaft, so that the coupling means all Schaltschlepphebel this first group are not acted upon and their part levers are decoupled from each other. As a result, the cylinder or cylinders in question can be switched off completely or the relevant valves can be subjected to changed strokes or control times. By contrast, a second group of shift rocker arms can be engaged by the translatory adjustment of the control shaft so that individual or all of these shift rocker levers of the second group whose two partial levers were previously decoupled from one another are now put in the coupling state. In a subsequent rotational movement of the engaged control shaft, the Schaltschlepphebel the second group can then be placed in other intended switching states.

Alternativ zum Lösen des Eingriffs der ersten Gruppe von Schaltschlepphebeln kann bei der translatorischen Verstellung der Steuerwelle eine zweite oder mehr als zwei Gruppen von Schaltschlepphebeln zusätzlich in Eingriff mit der Steuerwelle gebracht werden, beispielsweise um eine ganze Zylinderreihe wahlweise abzuschalten oder zuzuschalten. Insgesamt ergibt sich dadurch eine erhebliche Erweiterung und höhere Variabilität an Schaltungsmöglichkeiten in einem solchen Ventiltrieb.Alternatively, to disengage the engagement of the first group of shift rocker arms, in the translational adjustment of the control shaft, a second or more than two groups of shift rocker arms may be additionally engaged with the control shaft, for example to selectively shut off or engage an entire bank of cylinders. Overall, this results in a significant expansion and higher variability of circuit options in such a valve train.

Die Erfindung ist für jegliche Form von Schaltschlepphebelanwendungen in variablen Ventiltrieben geeignet, beispielsweise für Anwendungen mit Ventilnachhub zur Abgasrückführung oder zur Veränderung von Ventilsteuerzeiten nach Atkinson- / Miller-Verbrennungszyklen oder zur lastabhängigen Zylinderabschaltung.The invention is suitable for any form of manual cam follower application in variable valve trains, such as exhaust valve recirculation valve timing applications or changing Atkinson / Miller combustion cycle valve timing or load-dependent cylinder deactivation.

Bei einer Brennkraftmaschine mit lediglich einem Einlassventil und einem Auslassventil je Zylinder kann jedem Schaltschlepphebel des Ventiltriebs ein Einlassventil oder Auslassventil der Brennkraftmaschine zugeordnet sein. Bei Brennkraftmaschinen mit mehreren Einlassventilen und Auslassventilen je Zylinder können jedem Schaltschlepphebel entsprechend zwei oder mehr nebeneinander angeordnete Einlassventile und Auslassventile zugeordnet sein.In an internal combustion engine having only one intake valve and one exhaust valve per cylinder, each shift control lever of the valve train may be associated with an intake valve or exhaust valve of the internal combustion engine. In internal combustion engines having multiple intake valves and exhaust valves per cylinder, each shift control lever may be associated with two or more side by side intake valves and exhaust valves.

Ein Schaltschlepphebel kann im Ruhezustand, also in demjenigen Schaltzustand, in dem das Kopplungsmittel zum Koppeln seiner beiden Teilhebel nicht von außen beaufschlagt ist, entweder verriegelt oder entriegelt sein. Ein Rückstellmechanismus, beispielsweise eine Rückstellfeder, kann also den Schaltschlepphebel entweder in den entriegelten Zustand oder in den verriegelten Zustand zurückstellen.A shift rocker arm can either be locked or unlocked in the idle state, that is to say in the switching state in which the coupling means for coupling its two partial levers is not acted on from the outside. A return mechanism, for example, a return spring, so can reset the shift rocker arm either in the unlocked state or in the locked state.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zumindest eine erste Gruppe von Schaltschlepphebeln zwei Schaltschlepphebel aufweist, wobei an jedem der beiden Schaltschlepphebel jeweils ein oder zwei Gaswechselventile anliegen, wobei einem ersten Schaltschlepphebel ein erster Steuernocken an der Steuerwelle zugeordnet ist, wobei der erste Steuernocken zwei um etwa 90° zueinander versetzte Steuernockenerhebungen aufweist, und wobei einem zweiten Schaltschlepphebel ein zweiter Steuernocken an der Steuerwelle zugeordnet ist, wobei der zweite Steuernocken ebenfalls zwei, jedoch diametral zueinander gegenüberliegende Steuernockenerhebungen aufweist, so dass sich vier verschiedene mögliche Schaltzustände A, B, C, D der ersten Gruppe von Schaltschlepphebeln ergeben, wenn sich die Steuerwelle in Wirkverbindung mit der ersten Gruppe von Schaltschlepphebeln befindet, wobei in einem ersten Schaltzustand A beide Schaltschlepphebel in deren Entkopplungsstellung sind, wobei in einem zweiten Schaltzustand B beide Schaltschlepphebel in deren Kopplungsstellung sind, wobei in einem dritten Schaltzustand C der erste Schaltschlepphebel in Kopplungsstellung und der zweite Schaltschlepphebel in Entkopplungsstellung ist, und wobei in einem vierten Schaltzustand D der erste Schaltschlepphebel in Entkopplungsstellung und der zweite Schaltschlepphebel in Kopplungsstellung ist.According to one embodiment of the invention it can be provided that at least a first group of Schaltschlepphebeln has two Schaltschlepphebel, wherein each one of the two Schaltschlepphebel abut one or two gas exchange valves, wherein a first shift cam follower is associated with a first control cam on the control shaft, wherein the first control cam has two control cam elevations offset by approximately 90 °, and wherein a second control cam lever is associated with a second control cam on the control shaft, wherein the second control cam also has two, but diametrically opposed control cam elevations, so that four different possible switching states A . B . C . D the first Group of Schaltschlepphebeln result when the control shaft is in operative connection with the first group of Schaltschlepphebeln, wherein in a first switching state A both switching cam followers are in their decoupling position, wherein in a second switching state B both Schaltschlepphebel are in their coupling position, wherein in a third switching state C the first shift cam follower in the coupling position and the second shift cam follower in the decoupling position, and wherein in a fourth switching state D the first shift cam follower in the decoupling position and the second shift cam follower in the coupling position.

In Weiterbildung dieses Ventiltriebs ist dann vorgesehen, dass zumindest eine zweite Gruppe von Schaltschlepphebeln zwei weitere Schaltschlepphebel aufweist, wobei an jedem der beiden weiteren Schaltschlepphebel jeweils ein oder zwei Gaswechselventile anliegen, wobei einem dritten Schaltschlepphebel ein dritter Steuernocken an der Steuerwelle zugeordnet ist, welcher baugleich wie der erste Steuernocken ausgebildet und angeordnet ist, und wobei einem vierten Schaltschlepphebel ein vierter Steuernocken an der Steuerwelle zugeordnet ist, welcher baugleich wie der zweite Steuernocken ausgebildet und angeordnet ist, so dass sich für die zweite Gruppe von Schaltschlepphebeln ebenfalls vier verschiedene mögliche Schaltzustände A, B, C, D ergeben, wenn sich die Steuerwelle in Wirkverbindung mit der zweiten Gruppe von Schaltschlepphebeln befindet.In a further development of this valve train is then provided that at least a second group of Schaltschlepphebeln has two more Schaltschlepphebel, in each case one or two gas exchange valves abut each of the other two Schaltschlepphebel, wherein a third Schaltschlepphebel a third control cam is assigned to the control shaft, which is identical the first control cam is formed and arranged, and wherein a fourth control cam lever is associated with a fourth control cam on the control shaft, which is designed and arranged identical to the second control cam, so that also four different possible switching states for the second group of Schaltschlepphebeln A . B . C . D result when the control shaft is in operative connection with the second group of shift control levers.

Demnach kann bei einem Ventiltrieb mit den Merkmalen der Erfindung ein Schaltschlepphebelsystem angeordnet sein, welches zumindest zwei Gruppen von je zwei Schaltschlepphebeln umfasst. Um vier mögliche Schaltzustände zu erzielen, ist jedem Schaltschlepphebel an einer gemeinsamen Steuerwelle ein Steuernocken zugeordnet. Jeder der Steuernocken weist dabei zwei Erhebungen auf. Die Steuernocken laufen durch Drehen der Steuerwelle um deren Längsachse an den Kopplungsmitteln der Schaltschlepphebel an beziehungsweise ab. Entsprechend der Winkellagen der Steuernockenerhebungen der Steuernocken an der Steuerwelle ergeben sich in vier Drehwinkelstellungen der Steuerwelle die vier besagten Schaltzustände. Durch ein translatorisches Verstellen der Steuerwelle können diese vier Schaltzustände beispielsweise je nach Axialstellung der Steuerwelle an der ersten oder an der zweiten Schaltschlepphebelgruppe geschaltet werden. Dazu können die Steuernocken axial so an der Steuerwelle positioniert sein, dass immer nur eine von beiden Schaltschlepphebelgruppen im Eingriff mit der Steuerwelle stehen kann.Accordingly, in a valve train with the features of the invention, a Schaltschlepphebelsystem be arranged, which comprises at least two groups of two Schaltschlepphebeln. In order to achieve four possible switching states, each control cam lever is assigned to a common control shaft, a control cam. Each of the control cam has two surveys. The control cam run by turning the control shaft about its longitudinal axis on the coupling means of the shift rocker arm on or off. Corresponding to the angular positions of the control cam elevations of the control cam on the control shaft resulting in four rotational angular positions of the control shaft, the four said switching states. By a translational adjustment of the control shaft, these four switching states can be switched, for example, depending on the axial position of the control shaft on the first or on the second Schaltschlepphebelgruppe. For this purpose, the control cam can be axially positioned on the control shaft, that only one of both Schaltschlepphebelgruppen can be engaged with the control shaft.

Es ist alternativ dazu möglich, dass die vier Schaltzustände jeweils an beiden Schaltschlepphebelgruppen gleichzeitig geschaltet werden. Dazu können die Steuernocken axial so positioniert sein, dass beide Schaltschlepphebelgruppen stets im Eingriff mit der Steuerwelle stehen. Möglich wäre auch noch eine wählbare Axialstellung der Steuerwelle, in der keine der Schaltschlepphebelgruppen im Eingriff ist. Diese Stellung entspräche dem ersten besagten Schaltzustand.As an alternative, it is possible for the four switching states to be switched simultaneously on both rocker arm groups. For this purpose, the control cam can be axially positioned so that both Schaltschlepphebelgruppen are always in engagement with the control shaft. Also possible would be a selectable axial position of the control shaft, in which none of the Schaltschlepphebelgruppen is engaged. This position would correspond to the first said switching state.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der erste Steuernocken und/oder der dritte Steuernocken an der Steuerwelle lediglich eine Steuernockenerhebung aufweist, welche sich über einen Bereich von zwei Schaltzuständen B, C erstreckt.According to another embodiment of the invention, it may be provided that the first control cam and / or the third control cam on the control shaft only has a control cam elevation which extends over a range of two switching states B . C extends.

Diese Konstruktion ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn, wie bei den genannten vier Schaltzuständen, beispielsweise der zweite und dritte Schaltzustand an den betreffenden Schaltschlepphebeln identisch sind. Dadurch vereinfachen sich die Konstruktion der Steuernocken und damit die Herstellung der Steuerwelle. Zudem ist sichergestellt, dass die betreffenden Schaltschlepphebel nicht unnötigerweise zwischen zwei aufeinanderfolgenden identischen Schaltzuständen kurzzeitig in einen anderen Schaltzustand umgeschaltet werden.This construction is particularly advantageous if, as in the case of the four switching states mentioned, for example, the second and third switching state are identical to the relevant rocker arms. This simplifies the design of the control cam and thus the production of the control shaft. In addition, it is ensured that the relevant shift rocker arms are not unnecessarily switched between two consecutive identical switching states briefly in another switching state.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Kopplungsmittel des jeweiligen Schaltschlepphebels gegen die Kraft eines Federelements in die Kopplungsstellung bewegbar ist, wobei das Federelement als ein teleskopierbarer Bereich des Kopplungsmittels ausgebildet ist und eine Druckfeder aufweist, deren Federkonstante größer ist als die Federkonstante einer an dem Kopplungsmittel angeordneten Rückstellfeder, so dass durch den mit dem Kopplungsmittel kontaktierten Steuernocken der Steuerwelle eine Vorspannung des als teleskopierbarer Bereich des Kopplungsmittels ausgebildeten Federelements mit Zwischenspeicherung bewirkt wird, und zwar solange, bis das Kopplungsmittel in seine Kopplungsstellung gelangt ist, in welcher sich die den Nockenanlaufflächen zugeordneten Nocken der Nockenwelle mit ihren Nockengrundkreisen im Bereich der Nockenanlaufflächen befinden und das Kopplungsmittel durch die zwischengespeicherte Federkraft des Federelements in seine Kopplungsstellung nachgeführt wird.According to another embodiment of the invention can be provided that the coupling means of the respective cam follower lever is movable against the force of a spring element in the coupling position, wherein the spring element is formed as a telescoping portion of the coupling means and having a compression spring whose spring constant is greater than the spring constant a return spring disposed on the coupling means, so that by the contacted with the coupling means control cam of the control shaft biasing of the telescoping portion of the coupling means formed spring element with intermediate storage is effected, namely until the coupling means has reached its coupling position in which the The cams of the camshaft cam associated with the cam base circles are located in the region of the cam contact surfaces and the coupling means by the cached spring force of the spring element in his Ko tracking is tracked.

Werden mehrere Zylinder der Brennkraftmaschine mit jeweils beispielsweise zwei Schaltschlepphebeln mittels der Steuerwelle gesteuert, so kann eine Schaltung, also eine jeweilige Kopplung oder Entkopplung der Teilhebel der betreffenden Schaltschlepphebel, welche wie gesagt immer nur dann erfolgen kann, wenn die betreffenden Nocken sich gerade mit ihrem Nockengrundkreis an den zugordneten Nockenanlaufflächen befinden, aufgrund des Zündversatzes im Verbrennungszyklus einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine nicht immer unmittelbar stattfinden. Durch ein Federvorspannelement, welches zwischen dem Steuernocken und dem Kopplungsmittel angeordnet und wirksam ist, kann bei der Betätigung des Kopplungsmittels dieses mit Federkraft vorgespannt werden und kommt dann bei Erreichen des Nockengrundkreises schließlich in Eingriff. Dadurch wird stets eine einwandfreie Funktionsweise der Schaltsteuerung mehrerer Schaltschlepphebel mehrerer Zylinder der Brennkraftmaschine über die Steuerwelle sichergestellt.If several cylinders of the internal combustion engine are each controlled by means of the control shaft, for example two shift rocker levers, then a circuit, ie a respective coupling or decoupling of the partial levers of the respective shift rocker levers, which, as stated above, can only take place if the relevant cam is currently with its cam base circle located on the assigned Nockenanlaufflächen, due to the Zündversatzes in the combustion cycle of a multi-cylinder internal combustion engine is not always take place immediately. By a spring biasing element, which is arranged and effective between the control cam and the coupling means, this can be biased by spring force upon actuation of the coupling means and then comes on reaching the cam base circle finally engaged. As a result, a perfect functioning of the shift control of several shift rocker arms of several cylinders of the internal combustion engine is always ensured via the control shaft.

Schließlich betrifft die Erfindung auch eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs mit einem variablen Ventiltrieb, welcher gemäß einem oder mehreren der inhaltlich gerade geschilderten Patentansprüche aufgebaut ist.Finally, the invention also relates to an internal combustion engine of a motor vehicle with a variable valve train, which is constructed according to one or more of the content just described claims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von einem in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

  • 1 eine perspektivische Darstellung eines gegabelten Schaltschlepphebels zur gleichzeitigen Betätigung zweier parallel in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine angeordneter Gaswechselventile,
  • 2 eine perspektivische Darstellung eines Ventiltriebs gemäß der Erfindung, mit zwei Schaltschlepphebelgruppen zu je zwei Schaltschlepphebeln, mit einer Steuerwelle, welche in einer ersten Axialstellung über Steuernocken in Kontakt mit zugeordneten Kopplungsmitteln der Schaltschlepphebel einer ersten Gruppe von Schaltschlepphebeln ist,
  • 3 eine perspektivische Darstellung des Ventiltriebs gemäß 2, wobei die Steuerwelle in einer zweiten Axialstellung über weitere Steuernocken in Kontakt mit zugeordneten Kopplungsmitteln der Schaltschlepphebel einer zweiten Gruppe von Schaltschlepphebeln ist,
  • 4 eine schematische Darstellung des Schaltschlepphebels gemäß 1, in einer Draufsicht in einer Entkopplungsstellung, in welcher der Sekundärhebel des Schaltschlepphebels von dessen Primärhebel entkoppelt ist,
  • 5 eine schematische Darstellung des Schaltschlepphebels in einer Zwischenstellung, in welcher ein Federelement eines Kopplungsmittels in einem federnden Bauteil mit Vorspannung zwischengespeichert ist, und
  • 6 eine schematische Draufsicht des Schaltschlepphebels in einer Kopplungsstellung, in welcher der Sekundärhebel des Schaltschlepphebels mit dem Primärhebel mittels des Kopplungsmittels gekoppelt ist.
The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the accompanying drawing. In the drawing shows
  • 1 a perspective view of a forked Schaltschlepphebels for the simultaneous actuation of two parallel arranged in a cylinder head of an internal combustion engine gas exchange valves,
  • 2 a perspective view of a valve train according to the invention, with two Schaltschlepphebelgruppen to two Schaltschlepphebeln, with a control shaft which is in a first axial position via control cam in contact with associated coupling means of the Schaltschlepphebel a first group of Schaltschlepphebeln,
  • 3 a perspective view of the valve train according to 2 wherein the control shaft is in a second axial position via further control cam in contact with associated coupling means of the Schaltschlepphebel a second group of Schaltschlepphebeln,
  • 4 a schematic representation of the Schaltschlepphebels according to 1 in a plan view in a decoupling position, in which the secondary lever of the shift control lever is decoupled from its primary lever,
  • 5 a schematic representation of the Schaltschlepphebels in an intermediate position in which a spring element of a coupling means is cached in a resilient member with bias, and
  • 6 a schematic plan view of the Schaltschlepphebels in a coupling position in which the secondary lever of the Schaltschlepphebels is coupled to the primary lever by means of the coupling means.

Einige Bauelemente in den Figuren stimmen überein, so dass sie mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind.Some components in the figures are identical, so that they are designated by the same reference numerals.

1 zeigt demnach einen gegabelten Schaltschlepphebel 1a, welcher zwei in einem nicht dargestellten Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine angeordnete Gaswechselventile 11, 12 gleichzeitig betätigen kann. Diese zwei Gaswechselventile 11, 12 können Einlassventile oder Auslassventile eines Zylinders der Brennkraftmaschine sein. Der Schaltschlepphebel 1a besteht aus zwei Teilhebeln, welche hier vorliegend als ein äußerer zweiarmiger Primärhebel 2 und ein in den Armen des Primärhebels 2 angeordneter innerer Sekundärhebel 3 ausgebildet sind. Der Sekundärhebel 3 ist an dem Primärhebel 2 um eine Gelenkachse 4 schwenkbar gelagert. 1 thus shows a forked shift rocker arm 1a , Which two arranged in a cylinder head, not shown, of an internal combustion engine gas exchange valves 11 . 12 can operate simultaneously. These two gas exchange valves 11 . 12 may be intake valves or exhaust valves of a cylinder of the internal combustion engine. The shift cam follower 1a consists of two partial levers, which here present as an outer two-armed primary lever 2 and one in the arms of the primary lever 2 arranged inner secondary lever 3 are formed. The secondary lever 3 is at the primary lever 2 around a hinge axis 4 pivoted.

Der Primärhebel 2 weist zwei zueinander parallel, axial beabstandete Nockenanlaufflächen 5, 6 auf. Auf diese Nockenanlaufflächen 5, 6 können ihnen zugeordnete Nocken einer in 2 und 3 mit lediglich einem Nocken 21 angedeuteten Nockenwelle 20 im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine einwirken, um den Schaltschlepphebel 1a zu verschwenken und die zugeordneten Gaswechselventile 11, 12 zu öffnen sowie zu schließen. An dem Sekundärhebel 3 ist eine Nockenanlaufrolle 7 um eine Drehachse 19 drehbar gelagert angeordnet. Die Mantelfläche der Nockenanlaufrolle 7 bildet eine Nockenanlauffläche 8 für einen an der Nockenwelle 20 angeordneten Nocken 21 zur Betätigung des Sekundärhebels 3.The primary lever 2 has two mutually parallel, axially spaced cam contact surfaces 5 . 6 on. On these cam contact surfaces 5 . 6 can be associated with a cam in them 2 and 3 with only one cam 21 indicated camshaft 20 act in the cylinder head of the engine to the shift rocker arm 1a to pivot and the associated gas exchange valves 11 . 12 to open and close. At the secondary lever 3 is a cam pickup roller 7 around a rotation axis 19 arranged rotatably mounted. The lateral surface of the cam roller 7 forms a cam contact surface 8th for one on the camshaft 20 arranged cams 21 for actuating the secondary lever 3 ,

An dem Primärhebel 2 ist eine Kopplungsvorrichtung 9 angeordnet, deren stiftartig oder bolzenartig ausgebildetes Kopplungsmittel 10 axial verlagerbar ist, um zum Koppeln des Primärhebels 2 mit dem Sekundärhebel 3 in eine nicht dargestellte Ausnehmung im Sekundärhebel 3 einzugreifen und die Kopplung zwischen den beiden Bauteilen 2, 3 zu bewirken.At the primary lever 2 is a coupling device 9 arranged, the pin-like or bolt-like coupling means 10 axially displaceable in order to couple the primary lever 2 with the secondary lever 3 in a recess, not shown, in the secondary lever 3 intervene and the coupling between the two components 2 . 3 to effect.

Der Primärhebel 2 weist an seinen gelenkachsenseitigen gegabelten Enden jeweils eine nicht dargestellte Anlage für das erste und zweite Gaswechselventil 11, 12 auf. An dem gegenüberliegenden Ende des Primärhebels 2 ist eine als kalottenförmige Einformung ausgebildete, nicht dargestellte Kontaktfläche zur schwenkbaren Lagerung an einem Kugelkopf eines Abstützelements 13, beispielsweise eines hydraulischen Ventilspielausgleichselements, ausgebildet. Zwei beiderseits der Kopplungsvorrichtung 9 angeordnete Wickelfedern 14, 15 dienen dazu, den Sekundärhebel 3 in einer die Kopplung zwischen dem Primärhebel 2 und dem Sekundärhebel 3 ermöglichenden Stellung zu halten sowie dafür zu sorgen, dass der Sekundärhebel 3 im entkoppelten Zustand an dem ihm zugeordneten Nocken 21 der Nockenwelle 20 anliegt.The primary lever 2 has at its joint axis-side forked ends each have a system not shown for the first and second gas exchange valve 11 . 12 on. At the opposite end of the primary lever 2 is designed as a dome-shaped indentation, not shown, contact surface for pivotable mounting on a ball head of a support element 13 , For example, a hydraulic valve clearance compensation element formed. Two on both sides of the coupling device 9 arranged coil springs 14 . 15 serve to the secondary lever 3 in a the coupling between the primary lever 2 and the secondary lever 3 position and to ensure that the secondary lever 3 in the decoupled state at the associated cam 21 the camshaft 20 is applied.

2 zeigt einen Ventiltrieb 1 mit zwei Gruppen 1.1, 1.2 zu je zwei Schaltschlepphebeln 1a, 1b; 1c, 1d gemäß 1, wobei sich der Aufbau der ersten Gruppe 1.1 in der zweiten Gruppe 1.2 wiederholt. Demnach umfasst die erste Gruppe 1.1 einen ersten und zweiten Schaltschlepphebel 1a, 1b und die zweite Gruppe 1.2 einen dritten und vierten Schaltschlepphebel 1c, 1d. Die Schaltfunktion der vier Schaltschlepphebel 1a, 1b, 1c, 1d ist durch eine Steuerwelle 23 betätigbar, welche an dem Ventiltrieb 1 parallel zu der Nockenwelle 20 angeordnet und mittels einer als elektromotorischer Aktuator ausgebildeten Steuereinheit 29 sowohl rotatorisch um ihre Längsachse 24 als auch translatorisch in Richtung ihrer Längsachse 24 verstellbar ist. 2 shows a valve train 1 with two groups 1.1 . 1.2 to two Schaltschlepphebeln 1a . 1b ; 1c . 1d according to 1 , where the structure of the first group 1.1 in the second group 1.2 repeated. Accordingly, the first group includes 1.1 a first and second shift rocker arm 1a . 1b and the second group 1.2 a third and fourth rocker arm 1c . 1d , The switching function of the four cam followers 1a . 1b . 1c . 1d is through a control shaft 23 actuated, which on the valve train 1 parallel to the camshaft 20 arranged and formed by means of a trained as an electromotive actuator control unit 29 both rotational about its longitudinal axis 24 as well as translational in the direction of its longitudinal axis 24 is adjustable.

An der Steuerwelle 23 sind vier Steuernocken 25, 26, 27, 28 angeordnet, welche mit der Steuerwelle 23 fest verbunden sind. Jedem Schaltschlepphebel 1a, 1b, 1c, 1d ist jeweils ein Steuernocken 25, 26, 27, 28 an der Steuerwelle 23 zugeordnet. Der jeweilige Steuernocken 25, 26, 27, 28 wirkt auf das ihm zugeordnete Kopplungsmittel 10 des Schaltschlepphebels 1a, 1b, 1c, 1d ein, um den Sekundärhebel 3 an den Primärhebel 2 zu koppeln und dadurch eine Kopplungsstellung des Schaltschlepphebels 1a, 1b, 1c, 1d zu schalten, in der Sekundärhebel 3 und Primärhebel 2 gemeinsam verschwenkbar sind, oder um den Sekundärhebel 3 von dem Primärhebel 2 zu entkoppeln und dadurch eine Entkopplungsstellung des Schaltschlepphebels 1a, 1b, 1c, 1d zu schalten, in welcher der Sekundärhebel 3 relativ zu dem Primärhebel 2 verschwenkbar ist. Der Kopplungsmechanismus wird später anhand von 4, 5 und 6 näher beschrieben.At the control shaft 23 are four control cams 25 . 26 . 27 . 28 arranged, which with the control shaft 23 are firmly connected. Each shift cam follower 1a . 1b . 1c . 1d is each a control cam 25 . 26 . 27 . 28 at the control shaft 23 assigned. The respective control cam 25 . 26 . 27 . 28 acts on its associated coupling agent 10 the shift control lever 1a . 1b . 1c . 1d one to the secondary lever 3 to the primary lever 2 to couple and thereby a coupling position of the Schaltschlepphebels 1a . 1b . 1c . 1d to switch, in the secondary lever 3 and primary lever 2 are pivotable together, or to the secondary lever 3 from the primary lever 2 to decouple and thereby a decoupling position of the Schaltschlepphebels 1a . 1b . 1c . 1d to switch in which the secondary lever 3 relative to the primary lever 2 is pivotable. The coupling mechanism will be explained later on the basis of 4 . 5 and 6 described in more detail.

Ein dem ersten Schaltschlepphebel 1a der ersten Schaltschlepphebelgruppe 1.1 zugeordneter erster Steuernocken 25 an der Steuerwelle 23 weist eine erste Steuernockenerhebung 25a sowie eine zweite Steuernockenerhebung 25b auf, wobei letztere zu der ersten Steuernockenerhebung 25a um 90° phasenversetzt an der Steuerwelle 23 angeordnet ist. Ein dem dritten Schaltschlepphebel 1c der zweiten Schaltschlepphebelgruppe 1.2 zugeordneter dritter Steuernocken 27 an der Steuerwelle 23 weist ebenfalls zwei, zu dem ersten Steuernocken 25 des ersten Schaltschlepphebels 1a der ersten Schaltschlepphebelgruppe 1.1 baugleiche, fünfte und sechste Steuernockenerhebungen 27a, 27b auf.A first shift rocker arm 1a the first rocker arm group 1.1 associated first control cam 25 at the control shaft 23 has a first control cam elevation 25a and a second tax record collection 25b on, the latter to the first tax levying 25a 90 ° out of phase at the control shaft 23 is arranged. A third rocker arm 1c the second rocker arm group 1.2 associated third control cam 27 at the control shaft 23 also has two, to the first control cam 25 of the first shift rocker arm 1a the first rocker arm group 1.1 identical, fifth and sixth tax record collections 27a . 27b on.

Ein dem zweiten Schaltschlepphebel 1b der ersten Schaltschlepphebelgruppe 1.1 zugeordneter zweiter Steuernocken 26 an der Steuerwelle 23 weist eine dritte Steuernockenerhebung 26a sowie eine vierte Steuernockenerhebung 26b auf, wobei letztere zu der dritten Steuernockenerhebung 26a diametral gegenüberliegend an der Steuerwelle 23 angeordnet ist. Ein dem vierten Schaltschlepphebel 1d der zweiten Schaltschlepphebelgruppe 1.2 zugeordneter vierter Steuernocken 28 an der Steuerwelle 23 weist wiederum zwei, zu dem zweiten Steuernocken 26 des zweiten Schaltschlepphebels 1b der ersten Schaltschlepphebelgruppe 1.1 baugleiche, siebte und achte Steuernockenerhebungen 28a, 28b auf.A second shift rocker arm 1b the first rocker arm group 1.1 associated second control cam 26 at the control shaft 23 has a third control cam elevation 26a and a fourth tax record 26b on, the latter to the third tax levying 26a diametrically opposite to the control shaft 23 is arranged. A fourth rocker arm 1d the second rocker arm group 1.2 assigned fourth control cam 28 at the control shaft 23 again has two, to the second control cam 26 of the second shift control lever 1b the first rocker arm group 1.1 identical, seventh and eighth pilot cam surveys 28a . 28b on.

Die beiden Steuernockenerhebungen 25a, 25b an dem ersten Steuernocken 25 sowie die beiden Steuernockenerhebungen 27a, 27b an dem dritten Steuernocken 27 können alternativ, wie dies in 2 und 3 durch eine gestrichelte Verbindungskurve angedeutet ist, als jeweils nur eine Steuernockenerhebung ausgebildet sein, welche sich über zwei aufeinanderfolgende, identische Schaltzustände des betreffenden Schaltschlepphebels 1a, 1c erstreckt.The two tax record collections 25a . 25b on the first control cam 25 as well as the two tax record collections 27a . 27b on the third control cam 27 Alternatively, as in 2 and 3 is indicated by a dashed connecting curve, may be formed as in each case only one control cam elevation, which is about two consecutive identical switching states of the respective cam control lever 1a . 1c extends.

Mit dieser Steuernockenanordnung an der Steuerwelle 23 sind vier verschiedene Schaltzustände A, B, C, D einer Schaltschlepphebelgruppe 1.1, 1.2 möglich, die durch Drehen der Steuerwelle 23 in vier verschiedene Drehstellungen erreichbar sind. Zusätzlich kann die Steuerwelle 23 durch translatorisches Verschieben zwischen zwei Axialstellungen E, F zwischen der ersten und zweiten Schaltschlepphebelgruppe 1.1, 1.2 umgeschaltet werden.With this control cam assembly on the control shaft 23 are four different switching states A . B . C . D a shift rocker arm group 1.1 . 1.2 possible by turning the control shaft 23 can be reached in four different rotational positions. In addition, the control shaft 23 by translational displacement between two axial positions e . F between the first and second rocker arm groups 1.1 . 1.2 be switched.

In 2 befindet sich die Steuerwelle 23 in einer ersten Axialstellung E, in der sich die erste Schaltschlepphebelgruppe 1.1 im Eingriff mit der Steuerwelle 23 befindet und die zweite Schaltschlepphebelgruppe 1.2 außer Eingriff ist. In einem ersten Schaltzustand A entsprechend einer ersten Drehstellung der Steuerwelle 23 befinden sich demnach beide Schaltschlepphebel 1a, 1b in Entkopplungsstellung. In einem zweiten Schaltzustand B entsprechend einer zweiten Drehstellung der Steuerwelle 23 befinden sich beide Schaltschlepphebel 1a, 1b in Kopplungsstellung. In einem dritten Schaltzustand C entsprechend einer dritten Drehstellung der Steuerwelle 23 befindet sich der erste Schaltschlepphebel 1a in Kopplungsstellung und der zweite Schaltschlepphebel 1b in Entkopplungsstellung. In einem vierten Schaltzustand D entsprechend einer vierten Drehstellung der Steuerwelle 23 befindet sich der erste Schaltschlepphebel 1a in Entkopplungsstellung und der zweite Schaltschlepphebel 1b in Kopplungsstellung.In 2 there is the control shaft 23 in a first axial position e in which the first shift rocker arm group 1.1 engaged with the control shaft 23 located and the second shift rocker arm group 1.2 is out of engagement. In a first switching state A corresponding to a first rotational position of the control shaft 23 are therefore both Schaltschlepphebel 1a . 1b in decoupling position. In a second switching state B in accordance with a second rotational position of the control shaft 23 Both shift levers are located 1a . 1b in coupling position. In a third switching state C corresponding to a third rotational position of the control shaft 23 is the first rocker arm 1a in coupling position and the second shift rocker arm 1b in decoupling position. In a fourth switching state D according to a fourth rotational position of the control shaft 23 is the first rocker arm 1a in decoupling position and the second shift rocker arm 1b in coupling position.

Durch Umschalten der Steuerwelle 23 in eine zweite Axialstellung F, die in 3 dargestellt ist, befindet sich die erste Schaltschlepphebelgruppe 1.1 außer Eingriff mit der Steuerwelle 23 und die zweite Schaltschlepphebelgruppe 1.2 im Eingriff mit der Steuerwelle 23. Entsprechend kann nun die zweite Schaltschlepphebelgruppe 1.2 zwischen den vier genannten Schaltzuständen A, B, C, D umgeschaltet werden.By switching the control shaft 23 in a second axial position F , in the 3 is shown, there is the first Schaltschlepphebelgruppe 1.1 out of engagement with the control shaft 23 and the second rocker arm group 1.2 engaged with the control shaft 23 , Accordingly, now the second Schaltschlepphebelgruppe 1.2 between the four mentioned switching states A . B . C . D be switched.

Die axiale Positionierung der vier Steuernocken 25, 26, 27, 28 an der Steuerwelle 23 könnte alternativ auch so ausgebildet sein, dass sich wahlweise beide oder keine von beiden Schaltschlepphebelgruppe 1.1, 1.2 mit der Steuerwelle 23 im Eingriff befinden. Die Anzahl von Schaltschlepphebelgruppen 1.1, 1.2, welche durch die Steuerwelle 23 schaltbar sind, muss auch nicht auf zwei begrenzt sein. The axial positioning of the four control cams 25 . 26 . 27 . 28 at the control shaft 23 Alternatively, it could also be designed so that either both or none of both Schaltschlepphebelgruppe 1.1 . 1.2 with the control shaft 23 are engaged. The number of cam follower groups 1.1 . 1.2 which through the control shaft 23 must not be limited to two.

4 zeigt schematisch den Schaltschlepphebel 1a in einer Draufsicht im Zusammenwirken mit der Steuerwelle 23, wobei die Steuerwelle 23 hier lediglich durch einen ersten Wirkzustand „0“, bei dem das Kopplungsmittel 10 nicht mit einer Stellkraft beaufschlagt ist, und einen zweiten Wirkzustand „1“, bei dem das Kopplungsmittel 10 mit einer Stellkraft beaufschlagt ist, angedeutet ist. In dem in 4 dargestellten Wirkzustand „0“ befindet sich das Kopplungsmittel 10 außer Eingriff mit einer Ausnehmung im Sekundärhebel 3, der Schaltschlepphebel 1a ist also in der Entkopplungsstellung. Um die Steuerwelle 23 zu kontaktieren, wirkt eine Federkraft auf das Kopplungsmittel 10 in Richtung zur Steuerwelle 23. Diese Federkraft wird von einer Rückstellfeder 16 erzeugt, welche das Kopplungsmittel 10 koaxial umgibt und sich mit deren steuerwellennahen Ende an einem Widerlager 17 abstützt, das am Kopplungsmittel 10 ausgebildet ist. Mit ihrem anderen axialen Ende stützt sich die Rückstellfeder 16 an dem Primärhebel 2 ab. 4 schematically shows the shift cam followers 1a in a plan view in cooperation with the control shaft 23 , where the control shaft 23 here only by a first active state " 0 ", Where the coupling agent 10 is not acted upon by a force, and a second state of action " 1 ", Where the coupling agent 10 is acted upon by a force, is indicated. In the in 4 illustrated state of action " 0 "Is the coupling agent 10 out of engagement with a recess in the secondary lever 3 , the sliding cam lever 1a So it is in the decoupling position. To the control shaft 23 to contact, a spring force acts on the coupling agent 10 towards the control shaft 23 , This spring force is from a return spring 16 which produces the coupling agent 10 Coaxially surrounds and with their control shaft near the end of an abutment 17 supported, the coupling agent 10 is trained. With its other axial end, the return spring is supported 16 at the primary lever 2 from.

5 zeigt eine Zwischenstellung des Schaltschlepphebels 1a im zweiten Wirkzustand „1“ der Steuerwelle 23. In diese Zwischenstellung kann sich das Kopplungsmittel 10 durch Drehen des zugeordneten Steuernockens 25, 26, 27, 28 über die Steuerwelle 23 mittels der Steuereinheit 29 zu jedem beliebigen Zeitpunkt im Arbeitszyklus der Brennkraftmaschine bewegen. Das Kopplungsmittel 10 des Primärhebels 2 kommt in der Zwischenstellung mit dem Sekundärhebel 3 zwar nicht unmittelbar in Eingriff, es ist jedoch bereits angehoben und stößt mit seinem steuerwellenfernen Ende gegen eine Wand des Sekundärhebels 3. Hierdurch wird ein Federelement 18 komprimiert, welches als ein teleskopierbarer Bereich des Kopplungsmittels 10 mit einer Druckfeder ausgebildet ist. Die Federkonstante besagter Druckfeder des Federelements 18 ist größer als die der Rückstellfeder 16 ausgebildet, so dass die Federkraft des Federelements 18 solange zwischengespeichert wird, bis der Kopplungsmechanismus seine gekoppelte Endposition, welche in 6 dargestellt ist, noch nicht erreichen kann. Diese Endposition gemäß 6 kann der Kopplungsmechanismus erreichen, sobald sich die den Nockenanlaufflächen 5, 6, 8 zugeordneten Nocken 21 der Nockenwelle 20 mit ihren Nockengrundkreisen 22 im Bereich dieser Nockenanlaufflächen 5, 6, 8 befinden. 5 shows an intermediate position of the Schaltschlepphebels 1a in the second state of action " 1 "The control shaft 23 , In this intermediate position, the coupling agent can 10 by turning the associated control cam 25 . 26 . 27 . 28 over the control shaft 23 by means of the control unit 29 move at any time in the cycle of the internal combustion engine. The coupling agent 10 of the primary lever 2 comes in the intermediate position with the secondary lever 3 Although not directly engaged, but it is already raised and pushes with its control shaft distal end against a wall of the secondary lever 3 , As a result, a spring element 18 compressed, which acts as a telescoping portion of the coupling means 10 is formed with a compression spring. The spring constant of said compression spring of the spring element 18 is greater than that of the return spring 16 formed so that the spring force of the spring element 18 as long as the coupling mechanism is its coupled end position, which in 6 is shown, can not reach yet. This end position according to 6 can reach the coupling mechanism as soon as the cam contact surfaces 5 . 6 . 8th associated cam 21 the camshaft 20 with their cam base circles 22 in the area of these cam contact surfaces 5 . 6 . 8th are located.

Wenn der Sekundärhebel 3 mit dem Primärhebel 2 gemäß 4 nicht gekoppelt ist, wirken nur die den Nockenanlaufflächen 5, 6 am Primärhebel 2 zugeordneten Nocken an der Nockenwelle 20 der Brennkraftmaschine auf den Schaltschlepphebel 1a, während der Sekundärhebel 3 bei einer Nockenbeaufschlagung am Primärhebel 2 wirkungslos durchfedert. Dies kann bedeuten, dass die Gaswechselventile 11, 12 geschlossen bleiben oder nur geringfügig oder nur über einen vergleichsweise kleinen Nockenwellenöffnungswinkel geöffnet werden. Dadurch lässt sich ein zugehöriger Zylinder vollständig abschalten oder mit verminderter, jedoch verbrauchsgünstiger Leistung betreiben. Sofern die volle Leistung der Brennkraftmaschine benötigt wird, wird der Primärhebel 2 mit dem Sekundärhebel 3 gemäß 6 gekoppelt, so dass ein Nocken 21 an der Nockenwelle 20 auf die Nockenanlaufrolle 7 des Sekundärhebels 3 einwirkt und dadurch ein größerer Öffnungshub und/oder eine längere Ventilöffnungszeit der Gaswechselventile 11, 12 bewirkt wird. Diese Umschaltung erfolgt automatisch durch eine Motorsteuereinheit, welche die Steuereinheit 29 und damit die Steuerwelle 23 entsprechend in eine jeweilige diskrete Drehstellung bewegt, in Abhängigkeit von den Leistungsanforderungen an die Brennkraftmaschine.If the secondary lever 3 with the primary lever 2 according to 4 is not coupled, only the cam contact surfaces act 5 . 6 at the primary lever 2 associated cam on the camshaft 20 the internal combustion engine on the Schaltschlepphebel 1a while the secondary lever 3 at a Nockenbeaufschlagung on the primary lever 2 ineffective springs. This may mean that the gas exchange valves 11 . 12 remain closed or open only slightly or only over a relatively small camshaft opening angle. As a result, an associated cylinder can be completely shut down or operate with reduced, but low-consumption power. If the full power of the engine is needed, the primary lever 2 with the secondary lever 3 according to 6 coupled so that a cam 21 on the camshaft 20 on the cam roller 7 of the secondary lever 3 acts and thereby a larger opening stroke and / or a longer valve opening time of the gas exchange valves 11 . 12 is effected. This switching is done automatically by a motor control unit, which controls the control unit 29 and with it the control shaft 23 moved accordingly in a respective discrete rotational position, in dependence on the power requirements of the internal combustion engine.

Durch die zusätzliche translatorische Verstellmöglichkeit der Steuerwelle 23 ergibt sich, wie ersichtlich, zusätzlich die Möglichkeit, zwei oder mehr Schaltschlepphebelgruppen 1.1, 1.2 gemeinsam oder getrennt voneinander anzusteuern und zu schalten. Dadurch wird die Variabilität der Ventiltriebsteuerung gegenüber herkömmlichen Anordnungen mit einer axial feststehenden Steuerwelle 23 deutlich verbessert.Due to the additional translational adjustment of the control shaft 23 As can be seen, there is additionally the possibility of two or more rocker arm groups 1.1 . 1.2 jointly or separately from each other to control and switch. Thereby, the variability of the valve train control over conventional arrangements with an axially fixed control shaft 23 clearly improved.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Ventiltriebvalve train
1.11.1
Erste SchaltschlepphebelgruppeFirst shift control arm group
1.21.2
Zweite SchaltschlepphebelgruppeSecond shift control arm group
1a1a
Erster Schaltschlepphebel in der ersten Schaltschlepphebelgruppe 1.1 First shift control lever in the first shift control arm group 1.1
1b1b
Zweiter Schaltschlepphebel in der ersten Schaltschlepphebelgruppe 1.1 Second shift rocker arm in the first rocker arm group 1.1
1c1c
Dritter Schaltschlepphebel in der zweiten Schaltschlepphebelgruppe 1.2 Third shift cam follower in the second shift rocker arm group 1.2
1d1d
Vierter Schaltschlepphebel in der zweiten Schaltschlepphebelgruppe 1.2 Fourth rocker arm in the second rocker arm group 1.2
22
Primärhebel eines SchaltschlepphebelsPrimary lever of a cam follower lever
33
Sekundärhebel eines SchaltschlepphebelsSecondary lever of a cam follower lever
44
Gelenkachsejoint axis
55
Erste Nockenanlauffläche des Primärhebels 2 First cam contact surface of the primary lever 2
6 6
Zweite Nockenanlauffläche des Primärhebels 2 Second cam contact surface of the primary lever 2
77
NockenanlaufrolleCam nose role
88th
Nockenanlauffläche der Nockenanlaufrolle 7 Cam contact surface of cam start roller 7
99
Kopplungsvorrichtungcoupling device
1010
Kopplungsmittelcoupling agent
1111
Erstes GaswechselventilFirst gas exchange valve
1212
Zweites GaswechselventilSecond gas exchange valve
1313
Abstützelementsupporting
1414
Erste WickelfederFirst clock spring
1515
Zweite WickelfederSecond clock spring
1616
RückstellfederReturn spring
1717
Widerlager der Rückstellfeder 16 Abutment of the return spring 16
1818
Federelementspring element
1919
Drehachse der Nockenanlaufrolle 7 Rotary axis of the cam starting roller 7
2020
Nockenwellecamshaft
2121
Nocken an der Nockenwelle 20 Cam on the camshaft 20
2222
Nockengrundkreis des Nockens 21 Cam base circle of the cam 21
2323
Steuerwellecontrol shaft
2424
Längsachse der Steuerwelle 23 Longitudinal axis of the control shaft 23
2525
Erster Steuernocken an der Steuerwelle 23 First control cam on the control shaft 23
25a25a
Erste Steuernockenerhebung am ersten Steuernocken 25 First control cam levy on the first control cam 25
25b25b
Zweite Steuernockenerhebung am ersten Steuernocken 25 Second pilot cam levy on the first tax cam 25
2626
Zweiter Steuernocken an der Steuerwelle 23 Second control cam on the control shaft 23
26a26a
Dritte Steuernockenerhebung am zweiten Steuernocken 26 Third control cam levy on the second control cam 26
26b26b
Vierte Steuernockenerhebung am zweiten Steuernocken 26 Fourth pilot cam levy on second cam 26
2727
Dritter Steuernocken an der Steuerwelle 23 Third control cam on the control shaft 23
27a27a
Fünfte Steuernockenerhebung am dritten Steuernocken 27 Fifth pilot cam levy on the third tax cam 27
27b27b
Sechste Steuernockenerhebung am dritten Steuernocken 27 Sixth pilot cam levy on the third wheel cam 27
2828
Vierter Steuernocken an der Steuerwelle 23 Fourth control cam on the control shaft 23
28a28a
Siebte Steuernockenerhebung am vierten Steuernocken 28 Seventh control cam levy on the fourth control cam 28
28b28b
Achte Steuernockenerhebung am vierten Steuernocken 28 Eighth camlock on the fourth control cam 28
2929
Steuereinheitcontrol unit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 5544626 B1 [0003]US 5544626 B1 [0003]
  • WO 2015/181264 A1 [0005]WO 2015/181264 A1 [0005]
  • DE 102017113363 A1 [0006]DE 102017113363 A1 [0006]

Claims (6)

Variabler Ventiltrieb (1) einer Brennkraftmaschine mit einer Ventilhubumschaltung und/oder einer Zylinderabschaltung, mit mehreren Schaltschlepphebeln (1a, 1b, 1c, 1d) zur Übertragung von Nockenbewegungen einer Nockenwelle (20) auf den Schaltschlepphebeln (1a, 1b, 1c, 1d) zugeordnete Gaswechselventile (11, 12) der Brennkraftmaschine, wobei jeder Schaltschlepphebel (1a, 1b, 1c, 1d) zwei als Primärhebel (2) beziehungsweise als Sekundärhebel (3) ausgebildete Teilhebel aufweist, wobei einer der Teilhebel an einem axialen Ende wenigstens eine Anlage zur Betätigung zumindest eines Gaswechselventils (11, 12) eines Zylinders der Brennkraftmaschine sowie an dem anderen axialen Ende wenigstens eine Kontaktfläche für zumindest ein Abstützelement (13) aufweist, wobei wenigstens einer der Teilhebel zumindest eine Nockenanlauffläche (5, 6, 8) zur Anlage an mindestens einen zugeordneten Nocken (21) der Nockenwelle (20) aufweist, wobei die beiden Teilhebel ventilseitig gelenkig um eine Gelenkachse (4) miteinander verbunden sind sowie mittels eines abstützelementseitig angeordneten, bolzenartig ausgebildeten schaltbaren Kopplungsmittels (10) in einem gekoppelten Zustand miteinander starr verbunden sowie in einem entkoppelten Zustand um die Gelenkachse (4) zueinander verschwenkbar sind, wobei die beiden Teilhebel im gekoppelten Zustand gemeinsam um die Kontaktfläche des Abstützelements (13) verschwenkbar sind und im entkoppelten Zustand einer der beiden Teilhebel gegenüber dem anderen der beiden Teilhebel um die Gelenkachse (4) verschwenkbar ist, wobei das Kopplungsmittel (10) in eine Kopplungsstellung für eine formschlüssige Kopplung des Sekundärhebels (3) mit dem Primärhebel (2) bewegbar ist, sofern sich der der zumindest einen Nockenanlauffläche (5, 6, 8) zugeordnete Nocken (21) der Nockenwelle (20) mit seinem Nockengrundkreis (22) im Bereich der zugeordneten Nockenanlauffläche (5, 6, 8) befindet, und wobei das Kopplungsmittel (10) in eine Entkopplungsstellung zurückbewegbar ist, und mit einer Steuerwelle (23), die parallel zu der Nockenwelle (20) angeordnet ist und die je Kopplungsmittel (10) eines Schaltschlepphebels (1a, 1b) einen Steuernocken (25, 26) aufweist, wobei die Steuerwelle (23) mittels einer Steuereinheit (29) zumindest um ihre Längsachse (24) drehbar ist, um die Kopplungsmittel (10) zumindest einer ersten Gruppe (1.1) von Schaltschlepphebeln (1a, 1b) mittels der zugeordneten Steuernocken (25, 26) jeweils in die Kopplungsstellung oder in die Entkopplungsstellung zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerwelle (23) in Richtung ihrer Längsachse (24) translatorisch verstellbar ist, um wahlweise oder zusätzlich mittels weiterer Steuernocken (27, 28) an der Steuerwelle (23) zumindest eine zweite Gruppe (1.2) von Schaltschlepphebeln (1c, 1d) in Eingriff mit der Steuerwelle (23) zu bringen, oder um einen bestehenden Eingriff einer oder mehrerer Gruppen (1.1, 1.2) von Schaltschlepphebeln (1a, 1b, 1c, 1d) mit der Steuerwelle (23) zu lösen.Variable valve train (1) of an internal combustion engine having a valve lift switching and / or a cylinder deactivation, with a plurality of shift rocker arms (1a, 1b, 1c, 1d) for the transmission of cam movements of a camshaft (20) on the Schaltschlepphebeln (1a, 1b, 1c, 1d) assigned Gas exchange valves (11, 12) of the internal combustion engine, each Schaltschlepphebel (1a, 1b, 1c, 1d) as two primary lever (2) or secondary lever (3) formed part lever, wherein one of the partial levers at one axial end at least one system for actuation at least one gas exchange valve (11, 12) of a cylinder of the internal combustion engine and at the other axial end at least one contact surface for at least one support element (13), wherein at least one of the part lever at least one Nockenanlauffläche (5, 6, 8) for abutment with at least one associated cam (21) of the camshaft (20), wherein the two part lever on the valve side articulated about a Gelenka Chse (4) are interconnected and by means of a support element arranged, bolt-like switchable coupling means (10) rigidly connected together in a coupled state and in a decoupled state about the hinge axis (4) are mutually pivotable, the two part levers in the coupled state together about the joint surface (4) is pivotable about the joint surface (4) in the decoupled state of one of the two part levers with the coupling means (10) in a coupling position for a positive coupling of the secondary lever (3 ) is movable with the primary lever (2), provided that the at least one Nockenanlauffläche (5, 6, 8) associated cam (21) of the camshaft (20) with its cam base circle (22) in the region of the associated cam contact surface (5, 6, 8), and wherein the coupling means (10) in a decoupling position to is retractable, and with a control shaft (23) which is arranged parallel to the camshaft (20) and which has a control cam (25, 26) per coupling means (10) of a Schaltschlepphebels (1 a, 1 b), wherein the control shaft (23) by means of a control unit (29) at least about its longitudinal axis (24) is rotatable about the coupling means (10) at least a first group (1.1) of Schaltschlepphebeln (1a, 1b) by means of the associated control cam (25, 26) in each case in the coupling position or to move into the decoupling position, characterized in that the control shaft (23) is translationally adjustable in the direction of its longitudinal axis (24) to selectively or additionally by means of further control cam (27, 28) on the control shaft (23) at least a second group (1.2 ) of shift rocker arms (1c, 1d) into engagement with the control shaft (23), or an existing engagement of one or more groups (1.1, 1.2) of rocker arms (1a, 1b, 1c, 1d) with the control shaft (23) to solve. Variabler Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine erste Gruppe (1.1) von Schaltschlepphebeln zwei Schaltschlepphebel (1a, 1b) aufweist, wobei an jedem der beiden Schaltschlepphebel (1a, 1b) jeweils ein oder zwei Gaswechselventile (11, 12) anliegen, wobei einem ersten Schaltschlepphebel (1a) ein erster Steuernocken (25) an der Steuerwelle (23) zugeordnet ist, wobei der erste Steuernocken (25) zwei um etwa 90° zueinander versetzte Steuernockenerhebungen (25a, 25b) aufweist, und wobei einem zweiten Schaltschlepphebel (1b) ein zweiter Steuernocken (26) an der Steuerwelle (23) zugeordnet ist, wobei der zweite Steuernocken (26) ebenfalls zwei, jedoch diametral zueinander gegenüberliegende Steuernockenerhebungen (26a, 26b) aufweist, so dass sich vier verschiedene mögliche Schaltzustände (A, B, C, D) der ersten Gruppe (1.1) von Schaltschlepphebeln ergeben, wenn sich die Steuerwelle (23) in Wirkverbindung mit der ersten Gruppe (1.1) von Schaltschlepphebeln befindet, wobei in einem ersten Schaltzustand (A) beide Schaltschlepphebel (1a, 1b) in deren Entkopplungsstellung sind, wobei in einem zweiten Schaltzustand (B) beide Schaltschlepphebel (1a, 1b) in deren Kopplungsstellung sind, wobei in einem dritten Schaltzustand (C) der erste Schaltschlepphebel (1a) in Kopplungsstellung und der zweite Schaltschlepphebel (1b) in Entkopplungsstellung ist, und wobei in einem vierten Schaltzustand (D) der erste Schaltschlepphebel (1a) in Entkopplungsstellung und der zweite Schaltschlepphebel (1b) in Kopplungsstellung ist,Variable valve train after Claim 1 , characterized in that at least a first group (1.1) of Schaltschlepphebeln two Schaltschlepphebel (1a, 1b), wherein at each of the two Schaltschlepphebel (1a, 1b) in each case one or two gas exchange valves (11, 12) abut, wherein a first Schaltschlepphebel (1a) a first control cam (25) is assigned to the control shaft (23), wherein the first control cam (25) has two about 90 ° offset control cam lobes (25a, 25b), and wherein a second shift rocker arm (1b) a second Control cam (26) is assigned to the control shaft (23), wherein the second control cam (26) also two, but diametrically opposed control cam lobes (26a, 26b), so that four different possible switching states (A, B, C, D ) of the first group (1.1) of rocker arms when the control shaft (23) is in operative connection with the first group (1.1) of rocker arms, in a first scarf (A) both Schaltschlepphebel (1a, 1b) are in their decoupling position, wherein in a second switching state (B) both Schaltschlepphebel (1a, 1b) are in their coupling position, wherein in a third switching state (C) of the first Schaltschlepphebel (1a) in the coupling position and the second shift control lever (1b) in the decoupling position, and wherein in a fourth switching state (D) the first shift control lever (1a) in the decoupling position and the second shift control lever (1b) is in the coupling position, Variabler Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine zweite Gruppe (1.2) von Schaltschlepphebeln zwei weitere Schaltschlepphebel (1c, 1d) aufweist, wobei an jedem der beiden weiteren Schaltschlepphebel (1c, 1d) jeweils ein oder zwei Gaswechselventile (11, 12) anliegen, wobei einem dritten Schaltschlepphebel (1c) ein dritter Steuernocken (27) an der Steuerwelle (23) zugeordnet ist, welcher baugleich wie der erste Steuernocken (25) ausgebildet und angeordnet ist, und wobei einem vierten Schaltschlepphebel (1d) ein vierter Steuernocken (28) an der Steuerwelle (23) zugeordnet ist, welcher baugleich wie der zweite Steuernocken (26) ausgebildet und angeordnet ist, so dass sich für die zweite Gruppe (1.2) von Schaltschlepphebeln ebenfalls vier verschiedene mögliche Schaltzustände (A, B, C, D) ergeben, wenn sich die Steuerwelle (23) in Wirkverbindung mit der zweiten Gruppe (1.2) von Schaltschlepphebeln befindet.Variable valve train after Claim 2 , characterized in that at least one second group (1.2) of Schaltschlepphebeln two further Schaltschlepphebel (1c, 1d), wherein on each of the two further Schaltschlepphebel (1c, 1d) each one or two gas exchange valves (11, 12) abut, wherein a a third control cam (27) on the control shaft (23) is assigned, which is of identical design and arranged as the first control cam (25), and wherein a fourth shift rocker arm (1d) a fourth control cam (28) on the Control shaft (23) is assigned, which is identical in construction and arranged as the second control cam (26), so that for the second group (1.2) of Schaltschlepphebeln also four different possible switching states (A, B, C, D) arise when the control shaft (23) is in operative connection with the second group (1.2) of shift control levers. Variabler Ventiltrieb nach Anspruch 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Steuernocken (25) und/oder der dritte Steuernocken (27) an der Steuerwelle (23) lediglich eine Steuernockenerhebung aufweist, welche sich über einen Bereich von zwei Schaltzuständen (B, C) erstreckt.Variable valve train after Claim 2 and / or 3, characterized in that the first control cam (25) and / or the third control cam (27) on the control shaft (23) has only one control cam lobe which extends over a range of two switching states (B, C). Variabler Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungsmittel (10) des jeweiligen Schaltschlepphebels (1a, 1b, 1c, 1d) gegen die Kraft eines Federelements (18) in die Kopplungsstellung bewegbar ist, wobei das Federelement (18) als ein teleskopierbarer Bereich des Kopplungsmittels (10) ausgebildet ist und eine Druckfeder aufweist, deren Federkonstante größer ist als die Federkonstante einer an dem Kopplungsmittel (10) angeordneten Rückstellfeder (16), so dass durch den mit dem Kopplungsmittel (10) kontaktierten Steuernocken (25, 26, 27, 28) der Steuerwelle (23) eine Vorspannung des als teleskopierbarer Bereich des Kopplungsmittels (10) ausgebildeten Federelements (18) mit Zwischenspeicherung bewirkt wird, und zwar solange, bis das Kopplungsmittel (10) in seine Kopplungsstellung gelangt ist, in welcher sich die den Nockenanlaufflächen (5, 6, 8) zugeordneten Nocken (21) der Nockenwelle (20) mit ihren Nockengrundkreisen (22) im Bereich der Nockenanlaufflächen (5, 6, 8) befinden und das Kopplungsmittel (10) durch die zwischengespeicherte Federkraft des Federelements (18) in seine Kopplungsstellung nachgeführt wird.Variable valve train according to one of the Claims 1 to 4 , characterized in that the coupling means (10) of the respective cam follower lever (1a, 1b, 1c, 1d) is movable against the force of a spring element (18) in the coupling position, wherein the spring element (18) as a telescoping portion of the coupling means (10 is formed and has a compression spring whose spring constant is greater than the spring constant of the coupling means (10) arranged return spring (16), so that by the with the coupling means (10) contacted control cam (25, 26, 27, 28) of the Control shaft (23) a bias of the telescoping portion of the coupling means (10) formed spring element (18) is effected with buffering, and that until the coupling means (10) has reached its coupling position in which the cam contact surfaces (5, 6, 8) associated cam (21) of the camshaft (20) with their cam base circles (22) in the region of the cam abutment surfaces (5, 6, 8) are located and the coupling smittel (10) is tracked by the cached spring force of the spring element (18) in its coupling position. Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einem variablen Ventiltrieb (1), welcher gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche aufgebaut ist.Internal combustion engine of a motor vehicle, with a variable valve train (1), which is constructed according to one or more of the preceding claims.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5544626A (en) 1995-03-09 1996-08-13 Ford Motor Company Finger follower rocker arm with engine valve deactivator
WO2015181264A1 (en) 2014-05-27 2015-12-03 Eaton Srl Valvetrain with variable valve actuation
DE102017113363A1 (en) 2017-06-19 2018-12-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Variable valve train of an internal combustion engine

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