DE102008059992B4

DE102008059992B4 - Kontinuierlich-variable Ventilhub-Vorrichtung

Info

Publication number: DE102008059992B4
Application number: DE102008059992.1A
Authority: DE
Inventors: Back Sik Kim; In-Gee Suh; Dong Hee Han; Wootae Kim; Hyung Ick Kim; Myung-Sik Choi; Dae Sung Kim; Kyoung Pyo Ha
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2008-01-22
Filing date: 2008-12-02
Publication date: 2017-04-06
Anticipated expiration: 2028-12-03
Also published as: US20090183703A1; US8079332B2; JP5391438B2; KR20090080866A; JP2009174518A; KR100993368B1; CN101493024B; DE102008059992A1; CN101493024A

Abstract

Kontinuierlich-variable Ventilhub-Vorrichtung, aufweisend: eine Ausgangsmitnehmer-Antriebseinheit (100, 7100, 9100) zum Übertragen von Rotation, einen Ausgangsmitnehmer (200, 7200, 9200, 10200), der von der Ausgangsmitnehmer-Antriebseinheit (100, 7100, 9100) um eine Schwenkachse um einen vorbestimmten Winkel verschwenkt wird, eine Ausgangsmitnehmerposition-Steuereinheit (300, 10300), die mit dem Ausgangsmitnehmer (200, 7200, 9200, 10200) verbunden ist und dazu ausgebildet ist, die Position der Schwenkachse des Ausgangsmitnehmers (200, 7200, 9200, 10200) einzustellen, und eine Ventilöffnungseinheit (400), die von dem Ausgangsmitnehmer (200, 7200, 9200, 10200) betätigt wird, wobei die Ausgangsmitnehmerposition-Steuereinheit (300) aufweist: einen Steuerkörper (310, 8310, 9310), ein Ausgangsmitnehmer-Schwenkgelenk (320), das an dem Steuerkörper angeordnet ist und mit dem Ausgangsmitnehmer verbunden ist, sodass es die Schwenkachse des Ausgangsmitnehmers bildet, einen Führungsabschnitt (330, 10330) zum Führen des Steuerkörpers, und eine Steuerkörperposition-Steuereinheit (340, 8340, 9340), welche mit dem Steuerkörper verbunden ist und die Position des Steuerkörpers einstellt, wobei der Führungsabschnitt (330, 10330) eine Mehrzahl von Führungsrollen aufweist, die eine obere Fläche (311) des Steuerkörpers kontaktieren.

Description

Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich-variable Ventilhub-Vorrichtung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine kontinuierlich-variable Ventilhub-Vorrichtung, welche mit einer Hydraulikleitung darin ausgestattet ist, sodass die Lebensdauer und die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung erhöht sind.
Eine für einen Autoverbrennungsmotor typische Verbrennungskammer ist mit einem Einlassventil zum Zuführen einer Luft/Kraftstoff-Mischung und mit einem Auslassventil zum Auslassen der Verbrennungsgase ausgestattet. Das Einlassventil und das Auslassventil werden von einer Ventilhub-Vorrichtung geöffnet und geschlossen, welche mit der Kurbelwelle verbunden ist.
Eine herkömmliche Ventilhub-Vorrichtung hat einen festen Ventilhubbetrag, der durch eine feste Nockenform vorgegeben ist. Daher ist es unmöglich, den Betrag an Gas, das der Verbrennungskammer zugeführt oder von der Verbrennungskammer abgeführt werden soll, variabel einzustellen.
Wenn die Ventilhub-Vorrichtung für kleine Antriebsdrehzahlen/Antriebsgeschwindigkeiten ausgelegt ist, dann sind die Ventilöffnungszeit und der Ventilhubbetrag nicht ausreichend für hohe Drehzahlen/Geschwindigkeiten. Andererseits, wenn die Ventilhub-Vorrichtung für hohe Drehzahlen/Geschwindigkeiten ausgelegt ist, ist sie entsprechend nicht für kleine Motordrehzahlen geeignet.
Die JP 2003-343 224 A und DE 102 35 400 A1 offenbaren jeweils eine kontinuierlich-variable Ventilhub-Vorrichtung, aufweisend eine Ausgangsmitnehmer-Antriebseinheit, einen Ausgangsmitnehmer, der von der Ausgangsmitnehmer-Antriebseinheit um eine Schwenkachse um einen vorbestimmten Winkel verschwenkt wird, eine Ausgangsmitnehmerposition-Steuereinheit, die mit dem Ausgangsmitnehmer verbunden ist, und eine Ventilöffnungseinheit, die von dem Ausgangsmitnehmer betätigt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine variable Ventilhub-Vorrichtung zu schaffen, mit welcher unterschiedliche Ventilhub-Betriebsbereiche erzielbar sind und die kompakt aufgebaut ist und mit einer verringerten Anzahl an Bauelementen auskommt.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine kontinuierlich variable Ventilhub-Vorrichtung nach den Merkmalen aus dem Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Wenn der Ventilhub gemäß der entsprechenden Steuerung der Position des Rotationsgelenks des Ausgangsmitnehmers klein eingestellt wird, wird der Öffnungszeitpunkt des Ventils vorgerückt, d.h. in Richtung zu einem kleineren Nockenwellenwinkel nach vorne geschoben.
Die Steuerung des Ventilhubs kann durch eine nur kleine Designänderung des Ausgangsmitnehmers oder der Positionen des Steuerkörpers realisiert werden, und es kann auch ein kompletter Zylinderdeaktivierungszustand realisiert werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine Frontansicht einer kontinuierlich-variablen Ventilhub-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
2(a) eine Frontansicht, die den Großer-Hub-Modus der kontinuierlich-variablen Ventilhub-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt,
2(b) eine Frontansicht, die den Geringer-Hub-Modus der kontinuierlich-variablen Ventilhub-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt,
3(a)–3(d) Frontansichten, die einen Führungsabschnitt und einen Steuerkörper gemäß Ausführungsformen der Erfindung darstellen,
4(a) und 4(b) ein Kompensationsverfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
5 ein Schaubild eines Ventilhubprofils gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
6 ein Schaubild, das die Maximal-Ventilhübe in Abhängigkeit von Steuerwinkeln eines Wellenschafts gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt,
7 eine Frontansicht einer kontinuierlich-variablen Ventilhub-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
8 eine Frontansicht einer kontinuierlich-variablen Ventilhub-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
9 eine Frontansicht einer kontinuierlich-variablen Ventilhub-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
10 eine Frontansicht einer kontinuierlich-variablen Ventilhub-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und
11 eine perspektivische Ansicht einer kontinuierlich-variablen Ventilhub-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
1 zeigt eine Frontansicht einer kontinuierlich-variablen Ventilhub-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die kontinuierlich-variable Ventilhub-Vorrichtung weist eine Ausgangsmitnehmer-Antriebseinheit 100 zum Betätigen eines Ausgangsmitnehmers 200 mit einer mechanischen Rotation eines Wellenschafts auf. Die Vorrichtung weist ferner einen Ausgangsmitnehmer 200 auf, der von der Ausgangsmitnehmer-Antriebseinheit 100 um ein Rotationszentrum oder eine Rotationsachse um einen bestimmten Winkel in Abhängigkeit von der Drehung des Wellenschafts verschwenkt wird. Die Vorrichtung weist ferner eine Ausgangsmitnehmerposition-Steuereinheit 300 zum Steuern bzw. Einstellen der Position der Rotationsachse des Ausgangsmitnehmers 200 und eine Ventilöffnungseinheit 400 auf, die von dem Ausgangsmitnehmer 200 zum Öffnen und Schließen eines Ventils betätigt wird.
Die Ausgangsmitnehmerposition-Steuereinheit 300 weist auf einen Steuerkörper 310, ein Ausgangsmitnehmer-Schwenkgelenk 320, das an dem Ausgangsmitnehmer 200 angeordnet ist und schwenkend mit dem Ausgangsmitnehmer 200 verbunden ist, sodass es die Rotationsachse oder das Rotationszentrum des Ausgangsmitnehmers 200 bildet, damit der Ausgangsmitnehmer 200 angetrieben durch die Rotation der Ausgangsmitnehmer-Antriebseinheit 100 hin und her schwenken kann, einen Führungsabschnitt 330 zum daran Führen des Steuerkörpers 310 und eine Steuerkörperposition-Steuereinheit 340, die schwenkbar mit dem Steuerkörper 310 verbunden ist und die die Position des Steuerkörpers 310 steuert bzw. einstellt.
Der Führungsabschnitt 330 weist eine Mehrzahl von Führungsrollen auf, die in Berührungskontakt mit einer oberen Fläche 311 des Steuerkörpers 310 stehen.
Die Ausgangsmitnehmer-Antriebseinheit 100 weist einen ersten exzentrischen Wellenschaft 110 zum Betätigen des Ausgangsmitnehmers 200 mit der Rotation des Wellenschafts und ein erstes Verbindungsglied 120 auf, mittels dessen der erste exzentrische Wellenschaft 110 mit dem Ausgangsmitnehmer 200 verbunden ist. Der erste exzentrische Wellenschaft 110 ist im ersten Ende des ersten Verbindungsglieds 120 angeordnet. Ein zweites Ende des ersten Verbindungsglieds 120 ist schwenkbar mit einem ersten Ende des Ausgangsmitnehmers 200 verbunden. Wie aus den Figuren ersichtlich ist, kann ein Abschnitt des exzentrischen Wellenschafts 110 im Wesentlichen innerhalb von dem ersten Ende des Verbindungsglieds 120 angeordnet sein bzw. von diesem umgeben sein.
Die Steuerkörperposition-Steuereinheit 340 weist auf: einen zweiten exzentrischen Wellenschaft 341, der zum Steuern der Position des Steuerkörpers 310 gehäusefest, aber drehbar angeordnet ist, und ein zweites Verbindungsglied 342 zum Verbinden des zweiten exzentrischen Wellenschafts 341 mit dem Steuerkörper 310. Der zweite exzentrische Wellenschaft 341 ist im ersten Ende des zweiten Verbindungsgliedes 342 angeordnet, und das zweite Ende des zweiten Verbindungsglieds 342 ist schwenkbar mit dem ersten Ende des Steuerkörpers 310 verbunden. Das zweite Ende des Ausgangsmitnehmers 200 ist drehbar mit einem im Wesentlichen mittleren Abschnitt des Steuerkörpers 310 verbunden.
2 zeigt einen Großer-Hub-Modus (2(a)) und einen Geringer-Hub-Modus (2(b)) einer wie in 1 dargestellten kontinuierlich-variablen Ventilhub-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Mit Bezug auf 2 wird nunmehr der Betrieb der kontinuierlich-variablen Ventilhub-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In 2(a) ist ein Großer-Hub-Modus der kontinuierlich-variablen Ventilhub-Vorrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
Im Großer-Hub-Modus der kontinuierlich-variablen Ventilhub-Vorrichtung ist der Steuerkörper 310 in einem größeren Abstand von dem zweiten exzentrischen Wellenschaft 341 angeordnet, indem der exzentrische Wellenschaft 341 entsprechend gedreht ist, dass seine Exzentrizität in Richtung zu dem Steuerkörper 310 weist. Ferner ist das Ausgangsmitnehmer-Schwenkgelenk 320 relativ zu dem zweiten exzentrischen Wellenschaft 341 in einer entfernteren Position. Damit ist die Ventilhub-Änderung ΔH der Ventilöffnungseinheit 400 im Großer-Hub-Modus relativ hoch und der Ventilöffnungszeitraum ist ebenfalls relativ lang, sodass die Vorrichtung für einen Hochleistungsbetrieb mit hoher Drehzahl eines Motors geeignet ist.
In 2(b) ist ein Geringer-Hub-Modus der kontinuierlich-variablen Ventilhub-Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Im Geringer-Hub-Modus ist der Steuerkörper 310 relativ näher an dem zweiten exzentrischen Wellenschaft 341 angeordnet, indem der zweite exzentrische Wellenschaft 341 entsprechend gedreht ist, dass seine Exzentrizität vom Steuerkörper 310 weg weist. Ferner ist das Ausgangsmitnehmer-Schwenkgelenk 320 relativ näher am zweiten exzentrischen Wellenschaft 341 angeordnet. Damit ist die Ventilhub-Änderung ΔL der Ventilöffnungseinheit 400 im Geringer-Hub-Modus relativ klein, und der Ventilöffnungszeitraum ist relativ kürzer, sodass die Vorrichtung für eine Niedrigleistung des Motors, wie zum Beispiel bei geringer Drehzahl, geeignet ist.
Ein Abschnitt des Ausgangsmitnehmers 200, der die Ventilöffnungseinheit 400 kontaktiert, kann gemäß der erforderlichen Leistung gestaltet sein (Krümmung, Maße, etc.), zum Beispiel gemäß den gewünschten Hubbeträgen, Hubzeiträumen und dergleichen Parameter.
3 zeigt eine exemplarische Ansicht einer Führungsrolle bzw. eines Führungsabschnitts und eines Steuerkörpers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In 3(a) sind Führungsrollen eines Führungsabschnitts 330 und ein Steuerkörper 310 dargestellt, wobei der Buchstabe „C“ die Rotationsachse oder das Rotationszentrum einer Schwingarmrolle 411 zeigt.
R1, R2 und R3 zeigen die Radien der Schwingarmrolle 411, der oberen, gekrümmten Fläche 311 des Steuerkörpers 310 bzw. des Führungsabschnitts 330, ausgehend vom Punkt „C“, wobei ersichtlich ist, dass die Führungsrollen 330 auf einem Kreisbogen angeordnet sind, der konzentrisch ist zu dem durch die obere Fläche 311 des Steuerkörpers 310 gebildeten Kreisbogen und dem von der Schwingarmrolle 411 definierten Kreisbogen (Rollenumfang) ist.
Wenn sich der Steuerkörper 310 entlang der Führungsrollen 330 bewegt, können Toleranzfehler in der beschriebenen Ausführungsform minimiert werden bzw. kompensiert werden. Das heißt, Ventilhub-Variationen können konstant gehalten werden, sodass die Zuverlässigkeit der Verbrennungsmotor-Leistung erhöht werden kann.
3(b) zeigt eine Variation gemäß der Erfindung, bei der die obere Fläche 412 der Ventilöffnungseinheit 401 sowie eine obere Fläche 313 des Steuerkörpers 312 in der Frontansicht geradlinig parallel verlaufen und wobei die Führungsrollen des Führungsabschnitts 330 entsprechend auf einer geraden Bahn parallel zu den vorgenannten Flächen angeordnet sind.
In der Ausführungsform von 3(b), wenn der Steuerkörper 312 sich entlang der Führungsrollen 330, die dazu parallel angeordnet ist, bewegt, können Toleranzen, die durch die Bewegung des Steuerkörpers 312 auftreten, minimiert werden. Bei dieser Ausführungsform kann auch angenommen werden, dass die Radien der oben in Verbindung mit 3(a) genannten konzentrischen Kreisbögen unendlich groß sind.
3(c) zeigt eine andere Variation der zuvor beschriebenen Erfindung, bei der ein Ventilstößel 402 die Ventilöffnungseinheit 400 gemäß 3(a) ersetzt. Eine obere Fläche 413 des Ventilstößels 402, eine obere Fläche 315 des Steuerkörpers 314 und die Anordnung der Führungsrollen des Führungsabschnitts 330 bilden jeweils zueinander konzentrische Kreisbögen um ein gewähltes Zentrum D. Wenn der Steuerkörper 314 entlang der Führungsrollen 330 bewegt wird, wie aus 3(c) ersichtlich, können die Toleranzen minimiert werden.
3(d) zeigt eine andere Variation, bei der ein Ventilstößel 403 die Ventilöffnungseinheit 401 von 3(b) ersetzt. Eine obere Fläche 414 des Ventilstößels 403, eine obere Fläche 317 des Steuerkörpers 316 und die Anordnung der Führungsrollen des Führungsabschnitts 330 sind geradlinig und zueinander parallel. Wie oben erläutert, wenn der Steuerkörper 316 sich entlang der Führungsrollen 330 bewegt, die dazu parallel angeordnet ist, können Toleranzen, die durch die Bewegung des Steuerkörpers 316 auftreten, minimiert werden.
4 zeigt ein Kompensationsverfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Positionsfehler der Führungsrollen des Führungsabschnitts 330, des Steuerkörpers oder des Schwingarms können durch den Herstellprozess auftreten, und diese Positionsfehler können dazu führen, dass Teile ausgesondert werden müssen, wodurch die Kosten ansteigen. Wie jedoch aus 4(a) und 4(b) ersichtlich ist, können durch eine Wahl der Größen der Führungsrollen 331 und 332 oder durch eine Positionseinstellung der Führungsrollen 333 und 334 Toleranzfehler in einfacher Weise kompensiert werden.
5 zeigt ein Schaubild eines Ventilhubprofils gemäß Ausführungsformen der Erfindung.
Wenn der Ventilhubmodus von Großer-Ventilhub-Modus in Richtung zu dem Geringer-Ventilhub-Modus gewechselt wird, wie aus 5 ersichtlich ist, rückt der Maximalhubpunkt des Ventilhubprofils für den Geringer-Ventilhub-Modus weiter nach vorne (in Richtung zu einem geringeren Nockenwellenwinkel) im Vergleich zu dem Maximalhubpunkt beim Großer-Hub-Modus.
6 zeigt die Maximalhübe in Abhängigkeit von Steuerwinkeln des zweiten exzentrischen Wellenschafts 341 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Wie aus 6 ersichtlich ist, ist die Ventilhubvariation klein, wenn sich die Vorrichtung in einem Geringer-Hub-Bereich befindet, sodass der Ventilhub in einem Gering-Lastbereich leicht steuerbar ist, und auch der Motor kann einfach gesteuert werden.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den 7 bis 11 dargestellt.
Eine Ausgangsmitnehmer-Antriebseinheit 7100 einer kontinuierlich-variablen Ventilhub-Vorrichtung gemäß der Ausführungsform von 7 weist auf: einen Eingangsnocken 7110 zum Betätigen eines Ausgangsmitnehmers 7200, eine Eingangsnockenkontaktrolle 7120, die an einem ersten Ende des Ausgangsmitnehmers 7200 angeordnet ist und im Berührungskontakt mit dem Eingangsnocken 7110 steht, und einen Ausgangsmitnehmer-Elastikabschnitt 7210, von welchem der Eingangsnocken 7110 besser in Kontakt mit der Eingangsnockenkontaktrolle 7120 gehalten wird, wenn der Ausgangsmitnehmer 7200 von dem Eingangsnocken 7110 betätigt wird. Das heißt, der Elastikabschnitt 7210 spannt den Ausgangsmitnehmer 7200 mit seiner Kontaktrolle 7120 elastisch gegen den Eingangsnocken 7110 vor. Der Ausgangsmitnehmer-Elastikabschnitt 7210 übt damit in der Regel eine elastische Kraft in Richtung auf den Eingangsnocken 7110 aus.
Die Ausgangsmitnehmer-Antriebseinheit 7100 verwendet einen Eingangsnocken 7110, der gleich einem konventionellen Nocken einer Nockenwelle ausgebildet ist, sodass in Bezug auf einen herkömmlichen Ventilantriebsstrang nur geringe Designänderungen erforderlich sind, wodurch die Produktionskosten gering gehalten werden können.
Andere Bauelemente der Ausführungsform von 7 sind zu den Bauelementen von den zuvor beschriebenen Ausführungsformen ähnlich, sodass deren Beschreibung zur Vermeidung von Wiederholungen weggelassen wird.
Eine Steuerkörperposition-Steuereinheit 8340 einer kontinuierlich-variablen Ventilhub-Vorrichtung gemäß der Ausführungsform von 8 weist auf einen Steuernocken 8341 zum Steuern der Position eines Steuerkörpers 8310, eine Steuernockenkontaktrolle 8342, die an einem ersten Ende des Steuerkörpers 8310 angeordnet ist und im Berührungskontakt mit dem Steuernocken 8341 steht, und einen Steuerkörper-Elastikabschnitt 8210, der den Steuernocken 8341 stets im Kontakt mit der Steuernockenkontaktrolle 8342 hält. Der Steuerkörper-Elastikabschnitt 8210 übt hierbei eine elastische Kraft auf den Steuerkörper 8310 aus, um diesen mit seiner Steuernockenkontaktrolle 8342 elastisch gegen den Steuernocken 8341 vorzuspannen.
Andere Bauteile der Ausführungsform von 8 sind zu jenen der oben beschriebenen Ausführungsformen ähnlich, sodass deren Beschreibung unter Vermeidung von Wiederholungen weggelassen wird.
Eine Ausgangsmitnehmer-Antriebseinheit 9100 der kontinuierlich-variablen Ventilhub-Vorrichtung von 9 weist auf: einen Eingangsnocken 9110 zum Betätigen eines Ausgangsmitnehmers 9200, und eine Eingangsnockenkontaktrolle 9120, die am Ausgangsmitnehmer 9200 angeordnet ist und im Berührungskontakt mit dem Eingangsnocken 9110 steht.
Eine Steuerkörperposition-Steuereinheit 9340 weist auf: einen Steuernocken 9341 zum Steuern der Position des Steuerkörpers 9310, und eine Steuernockenkontaktrolle 9342, die an einem ersten Ende des Steuerkörpers 9310 angeordnet ist und im Berührungskontakt mit dem Steuernocken 9341 steht.
Ein Ausgangsmitnehmer-Elastikabschnitt 9210 kann dazu angeordnet sein, um die Ausgangsmitnehmerkontaktrolle 9120 sicherer im Kontakt mit dem Eingangsnocken 9110 zu halten. Ein Steuerkörperelastikabschnitt kann dazu angeordnet sein, um die Steuernockenkontaktrolle 9342 besser in Kontakt mit dem Steuernocken 9341 zu halten. Wie aus 9 ersichtlich ist, kann ein einziger Ausgangsmitnehmer-Elastikabschnitt vorgesehen sein, der sowohl als Ausgangsmitnehmer-Elastikabschnitt als auch als Steuerkörper-Elastikabschnitt dient, sodass die Anzahl der Bauelemente weiter reduziert ist.
Andere Bauteile der Ausführungsform von 9 sind zu jenen der oben beschriebenen Ausführungsformen ähnlich, sodass deren Beschreibung unter Vermeidung von Wiederholungen weggelassen wird.
Die 10 und 11 sind eine Frontansicht bzw. eine perspektivische Ansicht einer kontinuierlich-variablen Ventilhub-Vorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
Die kontinuierlich-variable Ventilhub-Vorrichtung von 10 und 11 weist auf: einen ersten exzentrischen Wellenschaft 10110 zum Übertragung von Rotation und ein erstes Verbindungsglied 10120, das mit dem ersten exzentrischen Wellenschaft 10110 verbunden ist, wobei der erste exzentrische Wellenschaft 10110 und das Verbindungsglied 10120 innerhalb eines Ausgangsmitnehmers 10200 angeordnet sind.
Der Ausgangsmitnehmer 10200 rotiert um ein Ausgangsmitnehmerschwenkgelenk 10320, und die Position des Ausgangsmitnehmerschwenkgelenks 10320 kann eingestellt/verändert werden anhand einer Ausgangsmitnehmerposition-Steuereinheit 10300, und zwar entlang des Führungsabschnitts 10330.
Andere Bauteile der Ausführungsform von 10 und 11 sind zu jenen der oben beschriebenen Ausführungsformen ähnlich, sodass deren Beschreibung unter Vermeidung von Wiederholungen weggelassen wird.
Gemäß der Ausführungsform von 10 und 11, kann die kontinuierlich-variable Ventilhub-Vorrichtung verglichen mit einer herkömmlichen Ventilhubvorrichtung mit festem Ventilhub durch eine nur kleine Struktur-Änderung erreicht werden, sodass Massenproduktion ohne starke Kostensteigerungen möglich bleibt.
Zur Erleichterung der Erklärungen und akkuraten Definitionen in den Ansprüchen sind die Ausdrücke "oben", "unten", "front", "vorne", "hinten", "innen", "außen", usw. dazu verwendet, um die Merkmale entsprechend der Ausführungsformen mit entsprechenden in den Figuren gezeigten Positionen zu beschreiben.

Claims

Kontinuierlich-variable Ventilhub-Vorrichtung, aufweisend: eine Ausgangsmitnehmer-Antriebseinheit (100, 7100, 9100) zum Übertragen von Rotation, einen Ausgangsmitnehmer (200, 7200, 9200, 10200), der von der Ausgangsmitnehmer-Antriebseinheit (100, 7100, 9100) um eine Schwenkachse um einen vorbestimmten Winkel verschwenkt wird, eine Ausgangsmitnehmerposition-Steuereinheit (300, 10300), die mit dem Ausgangsmitnehmer (200, 7200, 9200, 10200) verbunden ist und dazu ausgebildet ist, die Position der Schwenkachse des Ausgangsmitnehmers (200, 7200, 9200, 10200) einzustellen, und eine Ventilöffnungseinheit (400), die von dem Ausgangsmitnehmer (200, 7200, 9200, 10200) betätigt wird, wobei die Ausgangsmitnehmerposition-Steuereinheit (300) aufweist: einen Steuerkörper (310, 8310, 9310), ein Ausgangsmitnehmer-Schwenkgelenk (320), das an dem Steuerkörper angeordnet ist und mit dem Ausgangsmitnehmer verbunden ist, sodass es die Schwenkachse des Ausgangsmitnehmers bildet, einen Führungsabschnitt (330, 10330) zum Führen des Steuerkörpers, und eine Steuerkörperposition-Steuereinheit (340, 8340, 9340), welche mit dem Steuerkörper verbunden ist und die Position des Steuerkörpers einstellt, wobei der Führungsabschnitt (330, 10330) eine Mehrzahl von Führungsrollen aufweist, die eine obere Fläche (311) des Steuerkörpers kontaktieren.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Ausgangsmitnehmer-Antriebseinheit (100) aufweist: einen ersten exzentrischen Wellenschaft (110, 10110), der ausgebildet ist, mit seiner Rotation den Ausgangsmitnehmer zu betätigen, und ein erstes Verbindungsglied (120, 10120), das dazu ausgebildet ist, um den ersten exzentrischen Wellenschaft (110, 10110) mit dem Ausgangsmitnehmer zu verbinden, wobei der erste exzentrische Wellenschaft in einem ersten Ende des ersten Verbindungsglieds (120, 10120) angeordnet ist und mit einer Innenfläche des ersten Endes des ersten Verbindungsglieds (120, 10120) im Eingriff ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der erste exzentrische Wellenschaft (10110) und das erste Verbindungsglied (10120) im Wesentlichen innerhalb des Ausgangsmitnehmers (10200) angeordnet sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Ausgangsmitnehmer-Antriebseinheit (7100, 9100) aufweist: einen Eingangsnocken (7110, 9110) zum Betätigen des Ausgangsmitnehmers (7200, 9200), und eine Eingangsnockenkontaktrolle (7120, 9120), welche an dem Ausgangsmitnehmer (7200, 9200) angeordnet ist und in Berührungskontakt mit dem Eingangsnocken steht.
Vorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die Ausgangsmitnehmer-Antriebseinheit einen Ausgangsmitnehmer-Elastikabschnitt (7210, 9210) aufweist, der auf den Ausgangsmitnehmer eine elastische Kraft ausübt, sodass dieser in Richtung zu dem Eingangsnocken vorgespannt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Steuerkörperposition-Steuereinheit (340) aufweist: einen zweiten exzentrischen Wellenschaft (341), der ausgebildet ist, um die Position des Steuerkörpers (310) einzustellen, und ein zweites Verbindungsglied (342), welches den zweiten exzentrischen Wellenschaft mit dem Steuerkörper verbindet, wobei der zweite exzentrische Wellenschaft am ersten Ende des zweiten Verbindungsglieds (342) angeordnet ist und im Eingriff mit einer Innenfläche des ersten Endes des zweiten Verbindungsglieds steht.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Steuerkörperposition-Steuereinheit (8340, 9340) aufweist: einen Steuernocken (8341, 9341) zum Steuern der Position des Steuerkörpers (8310, 9310), und eine Steuernockenkontaktrolle (8342, 9342), die am Steuerkörper angeordnet ist und in Berührungskontakt mit dem Steuernocken steht.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die Steuerkörperposition-Steuereinheit (8340) ferner aufweist: einen Steuerkörperelastikabschnitt (8210), welcher eine elastische Kraft auf den Steuerkörper (8310) ausübt, sodass dieser in Richtung zu dem Steuernocken (8341) vorgespannt wird, um den Berührungskontakt zwischen dem Steuernocken und der Steuernockenkontaktrolle sicherzustellen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Durchmesser der Führungsrollen voneinander verschieden sind, um dadurch Positionsfehler hinsichtlich der Positionen der Führungsrollen zu kompensieren.
Vorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei der obere Kontaktbereich der Ventilöffnungseinheit (400), welcher in Kontakt mit dem Ausgangsmitnehmer steht, und die obere Fläche (311) des Steuerkörpers, welche im Kontakt mit den Führungsrollen ist, als zueinander konzentrische Kreisbögen ausgebildet sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Ventilöffnungseinheit (400) einen Schwingarm und eine Schwingarmrolle aufweist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Ventilöffnungseinheit (400) einen Ventilstößel mit gewölbter oberer Fläche aufweist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die Radien der zueinander konzentrischen Kreisbögen unendlich sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei die Ventilöffnungseinheit (400) einen Schwingarm mit ebener oberer Fläche aufweist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei die Ventilöffnungseinheit (400) einen Ventilstößel mit ebener oberer Fläche aufweist.
Verbrennungsmotor mit einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15.
Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 16.