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DE102014001397A1 - Camshaft adjusting device - Google Patents

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DE102014001397A1
DE102014001397A1 DE102014001397.9A DE102014001397A DE102014001397A1 DE 102014001397 A1 DE102014001397 A1 DE 102014001397A1 DE 102014001397 A DE102014001397 A DE 102014001397A DE 102014001397 A1 DE102014001397 A1 DE 102014001397A1
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DE
Germany
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actuating
unit
camshaft
locking
brake
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102014001397.9A
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German (de)
Inventor
Jochen Betsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenverstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einem zu einer Verstellung einer Nockenwellenphasenlage vorgesehenen Stellgetriebe (10a; 10b), das ein Stellelement (11a; 11b) aufweist, mit einer elektromechanischen Bremseinheit (12a; 12b), die in zumindest einem Betriebsmodus dazu vorgesehen ist, zur Verstellung der Nockenwellenphasenlage mit einem Bremsmoment auf das Stellelement (11a, 11b) einzuwirken, und mit einer Aktorik (13a; 13b), die dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus die Bremseinheit (12a; 12b) zu betätigen, wobei die Nockenwellenverstellvorrichtung eine durch die Aktorik (13a; 13b) betätigbare Verriegelungseinheit (14a; 14b) aufweist, die dazu vorgesehen ist, das Stellelement (11a; 11b) in wenigstens einer Winkellage zu verriegeln.The invention relates to a camshaft adjusting device for an internal combustion engine of a motor vehicle, having an actuating mechanism (10a, 10b) provided with an adjustment of a camshaft phase position, which has an actuating element (11a, 11b) with an electromechanical brake unit (12a, 12b) in at least one Operating mode is provided for the adjustment of the camshaft phase position with a braking torque acting on the actuating element (11a, 11b), and with an actuator (13a, 13b), which is intended to operate in at least one operating mode, the brake unit (12a, 12b) in that the camshaft adjusting device has a locking unit (14a, 14b) which can be actuated by the actuators (13a, 13b) and which is provided to lock the adjusting element (11a, 11b) in at least one angular position.

Description

Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenverstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a camshaft adjusting device for an internal combustion engine of a motor vehicle.

Es sind bereits Nockenwellenverstellvorrichtungen für Brennkraftmaschinen eines Kraftfahrzeugs bekannt, die ein zu einer Verstellung einer Nockenwellenphasenlage vorgesehenes Stellgetriebe mit einem Stellelement, eine elektromechanische Bremseinheit, die dazu vorgesehen ist, zur Verstellung der Nockenwellenphasenlage mit einem Bremsmoment auf das Stellelement einzuwirken, und eine Aktorik, die dazu vorgesehen ist, die Bremseinheit zu betätigen, aufweisen.There are already known Nockenwellenverstellvorrichtungen for internal combustion engines of a motor vehicle, which provided for an adjustment of a camshaft phase position control gear with an actuating element, an electromechanical brake unit, which is intended to influence the adjustment of the camshaft phase position with a braking torque on the actuator, and an actuator that the is provided, the brake unit to operate, have.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, kostengünstig einen Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine zu reduzieren. Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung der Nockenwellenverstellvorrichtung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The invention is in particular the object of cost to reduce fuel consumption of the internal combustion engine. This object is achieved by an inventive design of the camshaft adjusting device according to claim 1. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Die Erfindung geht aus von einer Nockenwellenverstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einem zu einer Verstellung einer Nockenwellenphasenlage vorgesehenen Stellgetriebe, das ein Stellelement aufweist, mit einer elektromechanischen Bremseinheit, die in zumindest einem Betriebsmodus dazu vorgesehen ist, zur Verstellung der Nockenwellenphasenlage mit einem Bremsmoment auf das Stellelement einzuwirken, und mit einer Aktorik, die dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus die Bremseinheit zu betätigen.The invention relates to a camshaft adjusting device for an internal combustion engine of a motor vehicle, with an actuating mechanism provided for adjusting a camshaft phase position having an actuating element with an electromechanical brake unit provided in at least one operating mode for adjusting the camshaft phase position with a braking torque to act on the actuator, and with an actuator, which is intended to operate in at least one operating mode, the brake unit.

Es wird vorgeschlagen, dass die Nockenwellenverstellvorrichtung eine durch die Aktorik betätigbare Verriegelungseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, das Stellelement in wenigstens einer Winkellage zu verriegeln. Durch die Verriegelungseinheit kann das Stellelement unabhängig von der Bremseinheit in wenigstens einer bevorzugten Winkellage gehalten werden, wodurch zumindest eine definierte und insbesondere bevorzugte Nockenwellenphasenlage verriegelt und dadurch eine durch das Bremsmoment resultierende Verlustleistung zumindest reduziert werden kann. Durch die Nutzung der zur Betätigung der Bremseinheit vorgesehenen Aktorik kann auf eine zusätzliche zur Betätigung der Verriegelungseinheit vorgesehene Aktorik verzichtet werden, wodurch die Verriegelung der zumindest einen definierten und insbesondere bevorzugten Nockenwellenphasenlage besonders platz-, gewichts- und kostensparend realisiert werden kann. Durch die Verriegelung der zumindest einen definierten und insbesondere bevorzugten Nockenwellenphasenlage kann ein Wirkungsgrad und eine Regelgüte insbesondere während der verriegelten Nockenwellenphasenlage erhöht werden, wodurch wirkungsgradoptimierte Betriebszustände der Brennkraftmaschine bereitgestellt werden können. Durch die Nockenwellenverstellvorrichtung kann kostengünstig ein Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine reduziert werden, wodurch eine besonders umweltschonende Brennkraftmaschine bereitgestellt werden kann. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell programmiert, ausgebildet, ausgelegt, ausgestattet und/oder angeordnet verstanden werden.It is proposed that the camshaft adjusting device has an actuatable by the actuator lock unit, which is intended to lock the actuator in at least one angular position. By means of the locking unit, the actuating element can be held in at least one preferred angular position independently of the brake unit, whereby at least one defined and in particular preferred camshaft phase position is locked and thereby a power loss resulting from the braking torque can be at least reduced. By using the actuator provided for actuation of the brake unit can be dispensed with an additional provided for actuating the locking unit actuators, whereby the locking of at least one defined and particularly preferred camshaft phase position can be particularly space, weight and cost savings realized. By locking the at least one defined and in particular preferred camshaft phase position, an efficiency and a control quality, in particular during the locked camshaft phase position, can be increased, as a result of which optimized-efficiency operating states of the internal combustion engine can be provided. By means of the camshaft adjusting device, fuel consumption of the internal combustion engine can be reduced cost-effectively, as a result of which a particularly environmentally friendly internal combustion engine can be provided. By "provided" is intended to be understood in particular specially programmed, designed, designed, equipped and / or arranged.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Aktorik dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus die Verriegelungseinheit zur Verriegelung der wenigstens einen Winkellage zu aktivieren und/oder zur Entriegelung der wenigstens einen Winkellage zu deaktivieren. Dadurch kann die Aktorik, die zur Betätigung der Bremseinheit und zur Betätigung der Verriegelungseinheit vorgesehen ist, besonders einfach ausgeführt werden, wodurch Kosten weiter eingespart werden können.It is further proposed that the actuator system is provided for activating the locking unit for locking the at least one angular position in at least one operating mode and / or for deactivating the at least one angular position. As a result, the actuator system, which is provided for actuating the brake unit and for actuating the locking unit, can be made particularly simple, as a result of which costs can be further saved.

Vorteilhaft ist es, wenn die Aktorik in Abhängigkeit von zumindest einem Bremsbetätigungsparameter zur Bereitstellung des Bremsmoments oder zur Betätigung der Verriegelungseinheit vorgesehen ist, wodurch besonders vorteilhaft zwischen der Bereitstellung des Bremsmoments und der Betätigung der Verriegelungseinheit geschaltet werden kann. Insbesondere kann durch ein Umschalten zwischen Bremsbetätigungsparametern und/oder Bremsbetätigungsparameterwerten zusätzlich zur Bereitstellung des Bremsmoments wenigstens ein zusätzlicher Aktorikfreiheitsgrad bereitgestellt werden, der zur Betätigung der Verriegelungseinheit genutzt werden kann. Unter einem „Bremsbetätigungsparameter” soll insbesondere ein von einer Steuer- und/oder Regeleinheit einstellbarer Parameter verstanden werden, durch den eine Betätigung der Bremseinheit zumindest teilweise definiert ist. Der Bremsbetätigungsparameter ist vorzugsweise als eine Betätigungsrichtung, ein Betätigungshub oder dergleichen ausgebildet, die insbesondere durch eine von der Steuer- und/oder Regeleinheit einstellbaren Bestromung der Aktorik, vorzugsweise durch eine Bestromungsrichtung, eine Bestromungsstärke oder dergleichen, einstellbar sind. Grundsätzlich kann der wenigstens eine Aktorikfreiheitsgrad auch anderweitig genutzt werden, wie beispielsweise zur Bereitstellung eines Antriebsmoments zur Verstellung der Nockenwellenphasenlage bei inaktiver Brennkraftmaschine.It is advantageous if the actuator system is provided as a function of at least one brake actuation parameter for providing the braking torque or for actuating the locking unit, whereby it is particularly advantageous to switch between the provision of the braking torque and the actuation of the locking unit. In particular, by switching between brake actuation parameters and / or brake actuation parameter values, in addition to providing the braking torque, at least one additional actuation degree of freedom can be provided, which can be used to actuate the locking unit. A "brake actuation parameter" is to be understood, in particular, as meaning a parameter that can be set by a control and / or regulating unit, by which an actuation of the brake unit is at least partially defined. The brake actuation parameter is preferably designed as an actuation direction, an actuation stroke or the like, which can be adjusted, in particular, by current supply to the actuators that can be adjusted by the control and / or regulating unit, preferably by a current application direction, an energization intensity or the like. In principle, the at least one actuation degree of freedom can also be used elsewhere, for example to provide a drive torque for adjusting the camshaft phase position when the internal combustion engine is inactive.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Aktorik eine erste Betätigungsrichtung zur Bereitstellung des Bremsmoments und eine der ersten Betätigungsrichtung entgegen gerichtete zweite Betätigungsrichtung zur Betätigung der Verriegelungseinheit aufweist. Dadurch kann realisiert werden, dass die Aktorik in Abhängigkeit von der Betätigungsrichtung und damit der Bestromungsrichtung entweder zur Bereitstellung des Bremsmoments oder zur Betätigung der Verriegelungseinheit genutzt wird, wodurch die Nockenwellenverstellvorrichtung ohne einen hohen Zusatzaufwand optimiert werden kann. Unter einer „Betätigungsrichtung” soll insbesondere eine durch die Bestromungsrichtung einer Spule der Aktorik vorgegebene Bewegungsrichtung zumindest eines Aktors der Aktorik verstanden werden. Vorzugsweise ist die erste Betätigungsrichtung zum Schließen der Bremseinheit und die zweite Betätigungsrichtung zum Öffnen der Bremseinheit vorgesehen.It is also proposed that the actuators have a first actuating direction for providing the braking torque and a second actuating direction for actuating the locking unit, which is directed counter to the first actuating direction. This can be realized that the Actuator depending on the direction of actuation and thus the Bestromungsrichtung is used either to provide the braking torque or to actuate the locking unit, whereby the camshaft adjusting device can be optimized without a high overhead. An "actuating direction" is to be understood in particular as meaning a direction of movement of at least one actuator of the actuator system predetermined by the direction of energization of a coil of the actuator system. Preferably, the first actuating direction for closing the brake unit and the second actuating direction for opening the brake unit is provided.

In einer alternativen Ausgestaltung ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Aktorik einen ersten Betätigungshub zur Bereitstellung des Bremsmoments und einen sich von dem ersten Betätigungshub unterscheidenden zweiten Betätigungshub zur Betätigung der Verriegelungseinheit aufweist. Dadurch kann realisiert werden, dass die Verriegelungseinheit durch einen erweiterten Betätigungshub des Aktors betätigt wird, wodurch eine alternative Ausgestaltung der Verriegelungseinheit bereitgestellt werden kann. Unter einem „Betätigungshub” soll insbesondere ein Bewegungsweg des Aktors entlang einer Betätigungsrichtung verstanden werden. Vorzugsweise sind die zwei sich voneinander unterscheidenden Betätigungshübe in eine gleiche Betätigungsrichtung gerichtet. Grundsätzlich ist es denkbar, durch eine Kombination der Abhängigkeit von der Betätigungsrichtung und der Abhängigkeit des Betätigungshubs weitere Aktorikfreiheitsgrade bereitzustellen, wodurch die Nockenwellenverstellvorrichtung weiter optimiert werden kann. Beispielsweise kann die Aktorik einen ersten Betätigungshub in eine erste Betätigungsrichtung zur Bereitstellung des Bremsmoments, einen sich von dem ersten Betätigungshub unterscheidenden zweiten Betätigungshub in die erste Betätigungsrichtung zur Betätigung der Verriegelungseinheit und eine der ersten Betätigungsrichtung entgegen gerichtete zweite Betätigungsrichtung zur Bereitstellung des Antriebsmoments zur Verstellung der Nockenwellenphasenlage aufweisen.In an alternative embodiment, it is particularly advantageous if the actuator system has a first actuating stroke for providing the braking torque and a second actuating stroke, which differs from the first actuating stroke, for actuating the locking unit. It can thereby be realized that the locking unit is actuated by an extended actuating stroke of the actuator, whereby an alternative embodiment of the locking unit can be provided. An "actuating stroke" is to be understood in particular as a movement path of the actuator along an actuating direction. Preferably, the two mutually different actuating strokes are directed in an identical direction of actuation. In principle, it is conceivable to provide further actuator degrees of freedom by a combination of the dependence on the actuating direction and the dependence of the actuating stroke, as a result of which the camshaft adjusting device can be further optimized. For example, the actuator system can have a first actuating stroke in a first actuating direction for providing the braking torque, a second actuating stroke differing from the first actuating stroke in the first actuating direction for actuating the locking unit, and a second actuating direction opposing the first actuating direction for providing the drive torque for adjusting the camshaft phase position exhibit.

Bevorzugt weist die Bremseinheit zumindest einen zur Bereitstellung des Bremsmoments vorgesehenen Bremsbelag auf, der federnd an der Aktorik angebunden ist. Dadurch kann die Abhängigkeit von zumindest zwei Betätigungshüben konstruktiv einfach realisiert werden.Preferably, the brake unit has at least one brake pad provided for providing the brake torque, which is resiliently connected to the actuator system. As a result, the dependence on at least two actuating strokes can be realized structurally simple.

Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Bremseinheit zumindest eine drehfest mit dem Stellelement verbundene Bremsscheibe aufweist und die Verriegelungseinheit dazu vorgesehen ist, die Bremsscheibe in wenigstens einer Winkellage zu verriegeln, wodurch das Stellelement mittels der Bremsscheibe zur Verstellung der Nockenwellenphasenlage abgebremst und zur Verriegelung der zumindest einen Winkellage verriegelt werden kann.Further, it is advantageous if the brake unit has at least one rotatably connected to the actuator brake disc and the locking unit is provided to lock the brake disc in at least one angular position, whereby the actuator braked by means of the brake disc for adjusting the camshaft phase position and to lock the at least one Angle position can be locked.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Bremsscheibe und die Verriegelungseinheit jeweils eine Verriegelungskontur aufweisen, die zur formschlüssigen Verriegelung korrespondierend zueinander ausgebildet sind, wodurch die zumindest eine Winkellage zuverlässig gehalten werden kann.Further, it is advantageous if the brake disc and the locking unit each have a locking contour, which are designed to form-fit locking corresponding to each other, whereby the at least one angular position can be reliably held.

Besonders bevorzugt weist die Verriegelungskontur der Bremsscheibe zumindest eine Verriegelungsausnehmung und die Verriegelungskontur der Verriegelungseinheit zumindest einen Verriegelungspin auf, der dazu vorgesehen ist, zur Verriegelung der zumindest einen Winkellage des Stellelements in die zumindest eine Verriegelungsausnehmung in Umfangsrichtung formschlüssig einzugreifen. Dadurch kann die formschlüssige Verriegelung konstruktiv einfach realisiert werden.Particularly preferably, the locking contour of the brake disc at least one locking recess and the locking contour of the locking unit at least one locking pin which is intended to interlock positively for locking the at least one angular position of the actuating element in the at least one locking recess in the circumferential direction. As a result, the interlocking locking can be realized structurally simple.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Nockenwellenverstellvorrichtung eine steuerungstechnisch an die Aktorik angebundene Steuer- und/oder Regeleinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, während eines verriegelten Stellelements die Bremseinheit zu öffnen. Dadurch kann während definierter und insbesondere bevorzugter Nockenwellenphasenlagen durch einen Verzicht auf die Bereitstellung des auf das Stellelement wirkenden Bremsmoments eine Verslustleistung vermieden werden, wodurch der Wirkungsgrad erhöht werden kann. Unter einer „Steuer- und/oder Regeleinheit” soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einem Steuergerät verstanden werden. Unter einem Steuergerät” soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Grundsätzlich kann die Steuer- und/oder Regeleinheit mehrere untereinander verbundene Steuergeräte aufweisen, die vorzugsweise dazu vorgesehen sind, über ein Bus-System, wie insbesondere ein CAN-Bus-System, miteinander zu kommunizieren.Furthermore, it is proposed that the camshaft adjusting device has a control technology connected to the actuators control and / or regulating unit, which is intended to open the brake unit during a locked actuating element. Thereby can be avoided during defined and in particular preferred camshaft phase positions by dispensing with the provision of the braking torque acting on the actuating element, a loss performance, whereby the efficiency can be increased. A "control and / or regulating unit" is to be understood in particular as a unit having at least one control unit. A "control unit" is to be understood as meaning, in particular, a unit having a processor unit and a memory unit as well as an operating program stored in the memory unit. In principle, the control and / or regulating unit can have a plurality of interconnected control units, which are preferably provided to communicate with one another via a bus system, in particular a CAN bus system.

Vorteilhaft ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, während einem zur Einstellung der Nockenwellenphasenlage vorgesehenen Bremsmomentregelungsbetrieb der Bremseinheit die Aktorik zur Betätigung der Verriegelungseinheit anzusteuern, wodurch Nockenwellenphasenlagen in vorteilhaften Betriebszuständen der Brennkraftmaschinen verriegelt werden können. Unter einem Bremsmomentregelungsbetrieb” soll insbesondere ein Betrieb der Bremseinheit verstanden werden, in dem das Bremsmoment zur Verstellung und/oder Aufrechterhaltung der Nockenwellenphasenlage geregelt wird.Advantageously, the control and / or regulating unit is provided to control the actuators for actuating the locking unit during a braking torque control operation of the brake unit provided for adjusting the camshaft phase position, whereby camshaft phasing can be locked in advantageous operating states of the internal combustion engine. A braking torque control operation is to be understood as meaning, in particular, an operation of the brake unit in which the braking torque for adjusting and / or maintaining the camshaft phase position is regulated.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, die Aktorik zur Betätigung der Verriegelungseinheit in Abhängigkeit von zumindest einem Nockenwellenparameter anzusteuern. Dadurch kann die Betätigung der Verriegelungseinheit und damit die Ver- oder Entriegelung der zumindest einen definierten und insbesondere bevorzugten Nockenwellenphasenlage optimal an eine aktuell vorliegende Nockenwellenphasenlage angepasst werden, wodurch ein optimaler Zeitpunkt zur Betätigung der Verriegelungseinheit gefunden werden kann. Furthermore, it is advantageous if the control and / or regulating unit is provided to actuate the actuators for actuating the locking unit as a function of at least one camshaft parameter. As a result, the actuation of the locking unit and thus the locking or unlocking of the at least one defined and in particular preferred camshaft phase position can be optimally adapted to a currently present camshaft phase position, whereby an optimal time for actuating the locking unit can be found.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages will become apparent from the following description of the figures. In the figures, two embodiments of the invention are shown. The figures, the description of the figures and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Dabei zeigen:Showing:

1 stark schematisiert eine Nockenwellenverstellvorrichtung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs und 1 highly schematic of a camshaft adjusting device of an internal combustion engine of a motor vehicle and

2 stark schematisiert eine alternativ ausgebildete Nockenwellenverstellvorrichtung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. 2 highly schematically an alternatively formed camshaft adjusting an internal combustion engine of a motor vehicle.

1 zeigt stark schematisiert einen Teil einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Die Brennkraftmaschine weist eine nicht näher dargestellte Kurbelwelle auf, die sich bei laufender Brennkraftmaschine um ihre Rotationsachse dreht. Zur Betätigung von nicht näher dargestellten Gaswechselventilen der Brennkraftmaschine weist die Brennkraftmaschine eine Nockenwelle 21a auf, die sich bei laufender Brennkraftmaschine um ihre Rotationsachse 22a dreht. Die Nockenwelle 21a ist antriebstechnisch an die Kurbelwelle angebunden, wodurch die Nockenwelle 21a von der Kurbelwelle angetrieben wird. 1 shows a highly schematic part of an internal combustion engine of a motor vehicle. The internal combustion engine has a crankshaft, not shown, which rotates about its axis of rotation when the internal combustion engine is running. For actuating gas exchange valves of the internal combustion engine, not shown, the internal combustion engine has a camshaft 21a on, with the internal combustion engine running around its axis of rotation 22a rotates. The camshaft 21a is drivingly connected to the crankshaft, causing the camshaft 21a is driven by the crankshaft.

Zur Effizienzsteigerung weist die Brennkraftmaschine eine Nockenwellenverstellvorrichtung auf, die zur Anpassung von Gasventilöffnungs- und/oder Gaswechselschließzeiten während laufender Brennkraftmaschine vorgesehen ist. Die Nockenwellenverstellvorrichtung weist ein Stellgetriebe 10a auf, das die Kurbelwelle und die Nockenwelle 21a antriebstechnisch miteinander verbindet. Zur antriebstechnischen Anbindung an die Kurbelwelle weist das Stellgetriebe 10a ein Antriebsrad 23a auf. Das Antriebsrad 23a weist eine Außenverzahnung auf.To increase the efficiency, the internal combustion engine has a camshaft adjusting device, which is provided for adaptation of Gasventilöffnungs- and / or Gaswechselschließzeiten while the internal combustion engine. The camshaft adjusting device has a control gear 10a on that the crankshaft and the camshaft 21a in terms of drive technology. For drive connection to the crankshaft has the actuating gear 10a a drive wheel 23a on. The drive wheel 23a has an external toothing.

Die Brennkraftmaschine weist zur antriebstechnischen Anbindung des Stellgetriebes 10a an die Kurbelwelle ein nicht näher dargestelltes endloses Umschlingungsmittel auf, das ein Drehmoment zwischen dem Antriebsrad 23a und der Kurbelwelle überträgt. Das Umschlingungsmittel ist als eine Kette ausgebildet. Das Antriebsrad 23a ist als ein Kettenrad ausgebildet. Grundsätzlich kann das Umschlingungsmittel auch als ein Riemen und das Antriebsrad 23a als ein Riemenrad ausgebildet sein.The internal combustion engine has the drive connection of the actuating gear 10a to the crankshaft not shown in detail endless belt means, which is a torque between the drive wheel 23a and the crankshaft transmits. The wrapping means is formed as a chain. The drive wheel 23a is designed as a sprocket. In principle, the belt can also be used as a belt and the drive wheel 23a be designed as a pulley.

Zur antriebstechnischen Anbindung an die Nockenwelle 21a weist das Stellgetriebe 10a ein Abtriebsrad 24a auf, das drehfest mit der Nockenwelle 21a verbunden ist. Das Abtriebsrad 24a ist als ein Hohlrad ausgebildet. Es ist radial innerhalb des Antriebsrads 23a angeordnet. Zur Drehmomentübertragung zwischen dem Antriebsrad 23a und dem Abtriebsrad 24a weist das Stellgetriebe 10a mehrere Planetenräder 25a auf, die kämmend mit dem Abtriebsrad 24a verbunden sind. Zur kämmenden Verbindung zwischen dem Abtriebsrad 24a und den Planetenrädern 25a weist das Abtriebsrad 24a eine Innenverzahnung und die Planetenräder 25a jeweils eine Außenverzahnung auf. Zur Aufnahme der Planetenräder 25a weist das Stellgetriebe 10a einen Planetenradträger 26a auf, der die Planetenräder 25a jeweils drehbar aufnimmt. Der Planetenradträger 26a ist drehfest mit dem Antriebsrad 23a verbunden, wodurch die Kurbelwelle über das Antriebsrad 23a den Planetenradträger 26a und damit die Planetenräder 25a antreibt.For the drive connection to the camshaft 21a has the actuating gear 10a a driven wheel 24a on, the rotation with the camshaft 21a connected is. The driven wheel 24a is formed as a ring gear. It is radially inside the drive wheel 23a arranged. For torque transmission between the drive wheel 23a and the output gear 24a has the actuating gear 10a several planet wheels 25a on, the meshing with the output gear 24a are connected. For meshing connection between the output gear 24a and the planet wheels 25a has the output gear 24a an internal toothing and the planet gears 25a each have an external toothing. For receiving the planet wheels 25a has the actuating gear 10a a planet carrier 26a on, the planetary gears 25a each rotatably receives. The planet carrier 26a is non-rotatable with the drive wheel 23a connected, causing the crankshaft via the drive wheel 23a the planet carrier 26a and with it the planet wheels 25a drives.

Zur Verstellung einer Nockenwellenphasenlage und damit zur Anpassung der Gasventilöffnungs- und/oder Gaswechselschließzeiten weist das Stellgetriebe 10a ein Stellelement 11a auf. Das Stellelement 11a ist kämmend mit den Planetenrädern 25a verbunden. Dazu weist das Stellelement 11a eine Außenverzahnung auf. Die Planetenräder 25a sind in radialer Richtung nach außen mit dem Abtriebsrad 24a und in radialer Richtung nach innen mit dem Stellelement 11a kämmend verbunden. Der Planetenradträger 26a führt die Planetenräder 25a auf einer Kreisbahn um das Stellelement 11a. Das Stellelement 11a ist als ein Sonnenrad ausgebildet. Das Stellgetriebe 10a ist als ein Planetengetriebe ausgebildet.To adjust a camshaft phase position and thus to adapt the Gasventilöffnungs- and / or Gaswechselschließzeiten, the actuating gear 10a an actuator 11a on. The actuator 11a is meshing with the planet wheels 25a connected. For this purpose, the actuator 11a an external toothing on. The planet wheels 25a are in the radial outward direction with the output gear 24a and in the radial direction inwardly with the actuator 11a combing connected. The planet carrier 26a leads the planet wheels 25a on a circular path around the actuator 11a , The actuator 11a is designed as a sun gear. The actuating gear 10a is designed as a planetary gear.

Zur Bereitstellung einer Stellkraft bei aktiver, d. h. laufender Brennkraftmaschine weist die Nockenwellenverstellvorrichtung eine elektromechanische Bremseinheit 12a auf, die zur Verstellung der Nockenwellenphasenlage mit einem Bremsmoment auf das Stellelement 11a einwirkt. Die Bremseinheit 12a weist zur Bereitstellung des Bremsmoments einen Bremsbelag 27a und eine Bremsscheibe 17a auf, die dazu vorgesehen sind, zur Erzeugung des Bremsmoments sich gegenseitig direkt zu kontaktieren. Die Bremseinheit 12a ist als eine Reibbelagsbremse ausgebildet. Die aktive Brennkraftmaschine ist durch eine Kurbelwellendrehzahl ungleich Null gekennzeichnet.In order to provide an actuating force when the internal combustion engine is active, ie when the internal combustion engine is running, the camshaft adjusting device has an electromechanical brake unit 12a on, for adjusting the camshaft phasing with a braking torque on the actuator 11a acts. The brake unit 12a has a brake pad for providing the braking torque 27a and a brake disc 17a on, which are intended to contact each other directly to generate the braking torque. The brake unit 12a is designed as a Reibbelagsbremse. The active internal combustion engine is through a crankshaft speed not equal to zero.

Zur Einwirkung auf das Stellelement 11a ist die Bremsscheibe 17a drehfest mit dem Stellelement 11a verbunden. Zur Verbindung der Bremsscheibe 17a mit dem Stellelement 11a weist das Stellgetriebe 10a eine Stellwelle 28a auf. Die Stellwelle 28a erstreckt sich ausgehend von dem Stellelement 11a axial in Richtung der Bremsscheibe 17a. Sie ist drehfest mit dem Stellelement 11a und drehfest mit der Bremsscheibe 17a verbunden. Die Bremsscheibe 17a ist auf die Stellwelle 28a angespritzt. Die Stellwelle 28a ist als eine Sonnenwelle ausgebildet.For acting on the actuator 11a is the brake disc 17a rotationally fixed with the actuator 11a connected. To connect the brake disc 17a with the actuator 11a has the actuating gear 10a a control shaft 28a on. The control shaft 28a extends from the actuator 11a axially in the direction of the brake disc 17a , It is non-rotatable with the actuator 11a and rotatably with the brake disc 17a connected. The brake disc 17a is on the control shaft 28a molded. The control shaft 28a is designed as a sun wave.

Zur Betätigung der Bremseinheit 12a weist die Nockenwellenverstellvorrichtung eine Aktorik 13a auf, die eine erste Betätigungsrichtung 15a und eine zur ersten Betätigungsrichtung 15a entgegengesetzte zweite Betätigungsrichtung 16a aufweist. Die Aktorik 13a ist in die erste Betätigungsrichtung 15a und in die zweite Betätigungsrichtung 16a ansteuerbar. Die erste Betätigungsrichtung 15a ist zum Schließen der Bremseinheit 12a und die zweite Betätigungsrichtung 16a zum Öffnen der Bremseinheit 12a vorgesehen. Die Aktorik 13a weist einen Aktor 29a auf, der magnetisch in beide Betätigungsrichtungen 15a, 16a axial bewegbar ist. Der Aktor 29a ist fest an dem Bremsbelag 27a angebunden. Er ist an einer der Bremsscheibe 17a abgewandten Seite des Bremsbelags 27a angebunden. Zur axialen Bewegung des Aktors 29a und damit des Bremsbelags 27a weist die Aktorik 13a eine Spule 30a auf, die in zwei Bestromungsrichtungen bestrombar ist. In Abhängigkeit der Bestromungsrichtung der Spule 30a resultiert die entsprechende Betätigungsrichtung 15a, 16a.For actuating the brake unit 12a the camshaft adjusting device has an actuator system 13a on, which is a first direction of actuation 15a and one to the first direction of actuation 15a opposite second actuating direction 16a having. The actuators 13a is in the first direction of actuation 15a and in the second direction of actuation 16a controllable. The first direction of actuation 15a is to close the brake unit 12a and the second operating direction 16a for opening the brake unit 12a intended. The actuators 13a has an actor 29a on, the magnetically in both directions of actuation 15a . 16a is axially movable. The actor 29a is firmly on the brake pad 27a tethered. He is at one of the brake discs 17a opposite side of the brake pad 27a tethered. For the axial movement of the actuator 29a and thus the brake pad 27a assigns the actuators 13a a coil 30a on, which can be energized in two directions of energization. Depending on the direction of current supply of the coil 30a results in the corresponding actuation direction 15a . 16a ,

Um eine bevorzugte Winkellage des Stellelements 11a und damit eine bevorzugte Nockenwellenphasenlage zu verriegeln, weist die Nockenwellenverstellvorrichtung eine Verriegelungseinheit 14a auf, die dazu vorgesehen ist, in ihrem aktivierten Zustand das Stellelement 11a in der bevorzugten Winkellage festzuhalten. In einem verriegelten Zustand des Stellelements 11a verhindert die Verriegelungseinheit 14a ein Verdrehen des Stellelements 11a. Die Verriegelungseinheit 14a ist betätigungstechnisch an die Aktorik 13a angebunden und damit ebenfalls durch die Aktorik 13a betätigbar.To a preferred angular position of the actuating element 11a and to lock a preferred camshaft phasing, the camshaft phasing device has a locking unit 14a on, which is intended, in its activated state, the actuator 11a to hold in the preferred angular position. In a locked state of the actuating element 11a prevents the locking unit 14a a rotation of the actuating element 11a , The locking unit 14a is actuarial to the actuators 13a connected and thus also by the actuators 13a actuated.

Die Verriegelungseinheit 14a umfasst einen aktivierten Zustand, in dem die Verriegelungseinheit 14a das Stellelement 11a in der bevorzugten Winkellage verriegelt oder zur Verriegelung des Stellelements 11a in der bevorzugten Winkellage vorbereitet ist, und einen deaktivierten Zustand, in dem die Verriegelungseinheit 14a das Stellelement 11a entriegelt. Die Aktorik 13a ist dazu vorgesehen, die Verriegelungseinheit 14a zwischen ihrem aktivierten Zustand und ihrem deaktivierten Zustand zu schalten. Sie ist dazu vorgesehen, die Verriegelungseinheit 14a zur Verriegelung der bevorzugten Winkellage zu aktivieren und zur Entriegelung der bevorzugten Winkellage zu deaktivieren. Die Aktorik 13a ist damit zur Betätigung der Bremseinheit 12a und zur Betätigung der Verriegelungseinheit 14a vorgesehen.The locking unit 14a includes an activated state in which the locking unit 14a the actuator 11a locked in the preferred angular position or to lock the actuator 11a is prepared in the preferred angular position, and a deactivated state in which the locking unit 14a the actuator 11a unlocked. The actuators 13a is intended to the locking unit 14a between their activated state and their deactivated state. It is intended to the locking unit 14a to activate the locking of the preferred angular position and to disable the unlocking of the preferred angular position. The actuators 13a is thus to actuate the brake unit 12a and for actuating the locking unit 14a intended.

Zur Verriegelung des Stellelements 11a verriegelt die Verriegelungseinheit 14a die Bremsscheibe 17a formschlüssig in einer entsprechenden Winkellage. Dazu weist die Verriegelungseinheit 14a eine Verriegelungskontur 18a und die Bremsscheibe 17a eine Verriegelungskontur 19a, die zur formschlüssigen Verriegelung korrespondierend zueinander ausgebildet sind, auf. In dem verriegelten Zustand des Stellelements 11a greift die Verriegelungskontur 18a in die korrespondierende Verriegelungskontur 19a in eine Umfangsrichtung der Bremsscheibe 17a formschlüssig ein. Die Verriegelungskontur 18a weist mehrere Verriegelungspins 31a und die Verriegelungskontur 19a mehrere Verriegelungsausnehmungen 32a auf. In dem verriegelten Zustand des Stellelements 11a greifen die Verriegelungspins 31a in die Verriegelungsausnehmungen 32a in Umfangsrichtung der Bremsscheibe 17a formschlüssig ein, wodurch das Stellelement 11a in der bevorzugten Winkellage formschlüssig verriegelt ist.For locking the control element 11a locks the locking unit 14a the brake disc 17a positive fit in a corresponding angular position. For this purpose, the locking unit 14a a locking contour 18a and the brake disc 17a a locking contour 19a , which are designed for positive locking corresponding to each other, on. In the locked state of the actuating element 11a grips the locking contour 18a in the corresponding locking contour 19a in a circumferential direction of the brake disk 17a a positive fit. The locking contour 18a has several locking pins 31a and the locking contour 19a several locking recesses 32a on. In the locked state of the actuating element 11a grab the locking pins 31a in the locking recesses 32a in the circumferential direction of the brake disc 17a a form-fitting, whereby the actuator 11a is positively locked in the preferred angular position.

Die Aktorik 13a ist in Abhängigkeit von einem Bremsbetätigungsparameter entweder zur Bereitstellung des Bremsmoments oder zur Betätigung der Verriegelungseinheit 14a vorgesehen. Dabei ist die Aktorik 13a bei der Hubbewegung in die erste Betätigungsrichtung 15a zur Bereitstellung des Bremsmoments und bei der Hubbewegung in die der ersten Betätigungsrichtung 15a entgegen gerichtete zweite Betätigungsrichtung 16a zur Betätigung der Verriegelungseinheit 14a vorgesehen. Die Aktorik 13a ist zur Bereitstellung des Bremsmoments in die erste Betätigungsrichtung 15a und zur Betätigung der Verriegelungseinheit 14a in die zweite Betätigungsrichtung 16a ansteuerbar.The actuators 13a is either a function of a brake actuation parameter for providing the braking torque or for actuating the locking unit 14a intended. Here is the actuators 13a in the stroke movement in the first direction of actuation 15a for providing the braking torque and during the lifting movement in the first actuating direction 15a opposite second actuating direction 16a for actuating the locking unit 14a intended. The actuators 13a is to provide the braking torque in the first direction of actuation 15a and for actuating the locking unit 14a in the second direction of actuation 16a controllable.

Zur Aktivierung und Deaktivierung der Verriegelungskonturen 18a, 19a weist die Verriegelungseinheit 14a einen Betätigungsmechanismus 33a auf. Der Betätigungsmechanismus 33a ist in der 1 der Übersicht halber nur schematisch dargestellt. Der Betätigungsmechanismus 33a koppelt den Aktor 29a mit der Verriegelungskontur 18a in der Art, so dass die Hubbewegung des Aktors 29a in die zweite Betätigungsrichtung 16a die Aktivierung oder die Deaktivierung der Verriegelungseinheit 14a hervorruft. Der Betätigungsmechanismus 33a wandelt die Hubbewegung des Aktors 29a in eine Aktivierungsbewegung der Verriegelungskontur 18a und eine Deaktivierungsbewegung der Verriegelungskontur 18a um. Durch die Aktivierungsbewegung der Verriegelungskontur 18a geht die Verriegelungseinheit 14a von dem deaktivierten Zustand in den aktivierten Zustand über, wodurch die Verriegelungskonturen 18a, 19a bei entsprechender relativer Verdrehung zueinander formschlüssig ineinander greifen und das Stellelement 11a verriegeln. Durch die Deaktivierungsbewegung der Verriegelungskontur 18a geht die Verriegelungseinheit 14a von dem aktivierten Zustand in den deaktivierten Zustand über, wodurch die Verriegelungskontur 18a sich aus der Verriegelungskontur 19a bewegt und sich der Formschluss zwischen den Verriegelungskonturen 18a, 19a löst.To activate and deactivate the locking contours 18a . 19a has the locking unit 14a an actuating mechanism 33a on. The actuating mechanism 33a is in the 1 for the sake of clarity only shown schematically. The actuating mechanism 33a couples the actuator 29a with the locking contour 18a in style, so that the lifting movement of the actuator 29a in the second direction of actuation 16a Activation or deactivation of the locking unit 14a causes. The actuating mechanism 33a converts the stroke movement of the actuator 29a in an activation movement of the locking contour 18a and a deactivation movement of the locking contour 18a around. Through the activation movement of the locking contour 18a goes the locking unit 14a from the deactivated state to the activated one Condition over, reducing the locking contours 18a . 19a with appropriate relative rotation to each other form-fit engage each other and the actuator 11a lock. By the deactivation movement of the locking contour 18a goes the locking unit 14a from the activated state to the deactivated state, whereby the locking contour 18a out of the locking contour 19a moves and the positive connection between the locking contours 18a . 19a solves.

Die Hubbewegung des Aktors 29a, die der Betätigungsmechanismus 33a der Verriegelungseinheit 14a in die Aktivierungsbewegung und in die Deaktivierungsbewegung der Verriegelungskontur 18a umwandelt, ist in die zweite Betätigungsrichtung 16a gerichtet. Die Hubbewegung des Aktors 29a, die der Betätigungsmechanismus 33a der Verriegelungseinheit 14a in die Aktivierungsbewegung und in die Deaktivierungsbewegung der Verriegelungskontur 18a umwandelt, ist zum Öffnen der Bremseinheit 12a vorgesehen. Somit wird die Bremseinheit 12a zur Betätigung der Verriegelungseinheit 14a kurzzeitig geöffnet.The stroke movement of the actuator 29a that the operating mechanism 33a the locking unit 14a in the activation movement and in the deactivation movement of the locking contour 18a converts, is in the second direction of actuation 16a directed. The stroke movement of the actuator 29a that the operating mechanism 33a the locking unit 14a in the activation movement and in the deactivation movement of the locking contour 18a converts, is to open the brake unit 12a intended. Thus, the brake unit becomes 12a for actuating the locking unit 14a open for a short time.

Zur Steuerung und Regelung weist die Nockenwellenverstellvorrichtung eine steuerungstechnisch an die Aktorik 13a angebundene Steuer- und Regeleinheit 20a auf, die zur Verstellung der Nockenwellenphasenlage bei laufender Brennkraftmaschine die Aktorik 13a in die erste Betätigungsrichtung 15a und zur Betätigung der Verriegelungseinheit 14a die Aktorik 13a in die zweite Betätigungsrichtung 16a ansteuert. Zur Verstellung der Nockenwellenphasenlage bei laufender Brennkraftmaschine steuert die Steuer- und Regeleinheit 20a in einem Bremsmomentregelbetrieb die Aktorik 13a kontinuierlich in die erste Betätigungsrichtung 15a an und regelt dadurch das auf die Bremsscheibe 17a wirkende Bremsmoment. Zur Betätigung der Verriegelungseinheit 14a steuert die Steuer- und Regeleinheit 20a die Aktorik 13a kurzzeitig oder pulsartig in die zweite Betätigungsrichtung 16a an und erzeugt dadurch eine kurze Hubbewegung des Aktors 29a in die zweite Betätigungsrichtung 16a, wodurch die Verriegelungseinheit 14a aktiviert oder deaktiviert wird.For controlling and regulating the camshaft adjusting device has a control technology to the actuators 13a connected control unit 20a on, which for adjusting the camshaft phase position with the internal combustion engine, the actuators 13a in the first direction of actuation 15a and for actuating the locking unit 14a the actuators 13a in the second direction of actuation 16a controls. For adjusting the camshaft phase position while the internal combustion engine is running controls the control unit 20a in a Bremsmomentregelbetrieb the actuators 13a continuously in the first direction of actuation 15a and thereby regulates that on the brake disc 17a acting braking torque. For actuating the locking unit 14a controls the control unit 20a the actuators 13a short-term or pulsed in the second direction of actuation 16a and thereby generates a short stroke movement of the actuator 29a in the second direction of actuation 16a , causing the locking unit 14a is activated or deactivated.

In dem verriegelten Zustand des Stellelements 11a und damit in einem Zustand, in dem die Verriegelungskontur 18a in die Verriegelungskontur 19a formschlüssig eingreift, öffnet die Steuer- und Regeleinheit 20a die Bremseinheit 12a, wodurch auf eine Bereitstellung eines auf das Stellelement 11a wirkenden Bremsmoments während des verriegelten Stellelements 11a verzichtet wird. In dem verriegelten Zustand des Stellelements 11a wird die Winkellage und damit die Nockenwellenphasenlage lediglich durch die Verriegelungseinheit 14a aufrechterhalten. In dem verriegelten Zustand des Stellelements 11a fehlt dem Bremsbelag 27a und der Bremsscheibe 17a ein gegenseitig reibender Kontakt zwischen einander.In the locked state of the actuating element 11a and thus in a condition in which the locking contour 18a into the locking contour 19a positively engages, opens the control unit 20a the brake unit 12a , resulting in a provision of one on the actuator 11a acting braking torque during the locked actuator 11a is waived. In the locked state of the actuating element 11a is the angular position and thus the camshaft phase position only by the locking unit 14a maintained. In the locked state of the actuating element 11a is missing the brake pad 27a and the brake disc 17a a mutually rubbing contact between each other.

Zur Ansteuerung der Aktorik 13a bestromt die Steuer- und Regeleinheit 20a die Spule 30a in die entsprechende, der gewünschten Betätigungsrichtung 15a, 16a zugeordneten Bestromungsrichtung. In einer der Bestromungsrichtungen schließt die Steuer- und Regeleinheit 20a die Bremseinheit 12a, um die Verstellung der Nockenwellenphasenlage durch die Bremsmomentregelung zu regeln. In die andere Bestromungsrichtung öffnet die Steuer- und Regeleinheit 20a die Bremseinheit 12a, um die Verriegelungseinheit 14a zu betätigen. Die Steuer- und Regeleinheit 20a wechselt zur Betätigung der Verriegelungseinheit 14a kurzzeitig die Bestromungsrichtung. Sie bestromt die Spule 30a während der Bremsmomentregelung in die zweite Betätigungsrichtung 16a pulsartig und stellt dadurch eine kurze Hubbewegung des Aktors 29a in die zweite Betätigungsrichtung 16a ein, die durch den Betätigungsmechanismus 33a der Verriegelungseinheit 14a in die Aktivierungsbewegung oder in die Deaktivierungsbewegung der Verriegelungskontur 18a umgewandelt wird. Wenn das Stellelement 11a verriegelt ist, öffnet die Steuer- und Regeleinheit 20a die Bremseinheit 12a. Um zwischen der Verstellung der Nockenwellenphasenlage mittels des Bremsmoments und der Betätigung der Verriegelungseinheit 14a zu wechseln, ändert die Steuer- und Regeleinheit 20a die Ansteuerung der Aktorik 13a hinsichtlich der Bestromungsrichtung.For controlling the actuators 13a energises the control unit 20a the sink 30a in the appropriate, the desired direction of actuation 15a . 16a assigned Bestromungsrichtung. The control unit closes in one of the energizing directions 20a the brake unit 12a to control the adjustment of the camshaft phasing by the braking torque control. In the other Bestromungsrichtung opens the control unit 20a the brake unit 12a to the locking unit 14a to press. The control unit 20a changes to actuation of the locking unit 14a briefly the energization direction. It energizes the coil 30a during braking torque control in the second operating direction 16a pulse-like and thereby provides a short stroke movement of the actuator 29a in the second direction of actuation 16a one through the operating mechanism 33a the locking unit 14a in the activation movement or in the deactivation movement of the locking contour 18a is converted. When the actuator 11a is locked, opens the control unit 20a the brake unit 12a , To between the adjustment of the camshaft phasing by means of the braking torque and the operation of the locking unit 14a to change, changes the control unit 20a the activation of the actuators 13a with regard to the direction of energization.

Um die Betätigung der Verriegelungseinheit 14a phasenrichtig durchzuführen, steuert die Steuer- und Regeleinheit 20a die Aktorik 13a zur Betätigung der Verriegelungseinheit 14a in Abhängigkeit von einem Nockenwellenparameter an. Dazu weist die Nockenwellenverstellvorrichtung einen nicht näher dargestellten Nockenwellensensor auf, mit dem die Steuer- und Regeleinheit 20a kommunizierend verbunden ist. In Abhängigkeit von Nockenwellensignalen, die von dem Nockenwellensensor erfasst werden, steuert die Steuer- und Regeleinheit 20a die Aktorik 13a zur Betätigung der Verriegelungseinheit 14a an. Der Nockenwellenparameter ist als eine aktuelle Nockenwellenphasenlage ausgebildet.To the operation of the locking unit 14a to perform in phase, controls the control unit 20a the actuators 13a for actuating the locking unit 14a depending on a camshaft parameter. For this purpose, the camshaft adjusting device to a camshaft sensor, not shown, with which the control unit 20a is communicatively connected. In response to camshaft signals detected by the camshaft sensor, the control unit controls 20a the actuators 13a for actuating the locking unit 14a at. The camshaft parameter is designed as an actual camshaft phasing.

In der 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen insbesondere auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der 1 verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der 1 durch den Buchstaben b in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der 2 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnung und/oder die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der 1 verwiesen werden.In the 2 a further embodiment of the invention is shown. The following description is essentially limited to the differences between the exemplary embodiments, wherein, with regard to components, features and functions that remain the same, in particular the description of the exemplary embodiment of FIGS 1 can be referenced. To distinguish the embodiments, the letter a in the reference numerals of the embodiment of 1 by the letter b in the reference numerals of the embodiment of 2 replaced. Regarding the same Designated components, in particular with respect to components with the same reference numerals, in principle, on the drawing and / or the description of the embodiment of 1 to get expelled.

2 zeigt stark schematisiert eine alternativ ausgebildete Nockenwellenverstellvorrichtung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Die Nockenwellenverstellvorrichtung weist ein Stellgetriebe 10b mit einem Stellelement 11b und eine elektromechanische Bremseinheit 12b, die zur Verstellung einer Nockenwellenphasenlage mit einem Bremsmoment auf das Stellelement 11b einwirkt, auf. Des Weiteren weist die Nockenwellenverstellvorrichtung eine Verriegelungseinheit 14b auf, die zur Verriegelung des Stellelements 11b in einer Winkellage vorgesehen ist. Um mit dem Bremsmoment auf das Stellelement 11b einzuwirken und das Stellelement 11b zu verriegeln, weist die Bremseinheit 12b eine Bremsscheibe 17b mit einer Verriegelungskontur 19b auf, die korrespondierend zu einer Verriegelungskontur 18a der Verriegelungseinheit 14b ausgebildet ist. Zur Betätigung der Bremseinheit 12b und der Verriegelungseinheit 14b weist die Nockenwellenverstellvorrichtung eine Aktorik 13b auf. Zur Bereitstellung des Bremsmoments weist die Bremseinheit 12b ferner einen Bremsbelag 27b auf, der bewegungstechnisch mit der Aktorik 13b gekoppelt ist. Zur Ansteuerung der Aktorik 13b weist die Nockenwellenverstellvorrichtung eine steuerungstechnisch an die Aktorik 13b angebundene Steuer- und Regeleinheit 20b auf. 2 shows a highly schematic of an alternately formed camshaft adjusting device of an internal combustion engine of a motor vehicle. The camshaft adjusting device has a control gear 10b with an actuator 11b and an electromechanical brake unit 12b , which is used to adjust a camshaft phasing with a braking torque on the actuator 11b acts on. Furthermore, the camshaft adjusting device has a locking unit 14b on, which is used to lock the actuator 11b is provided in an angular position. To with the braking torque on the actuator 11b interact and the actuator 11b to lock, the brake unit indicates 12b a brake disc 17b with a locking contour 19b on, which corresponds to a locking contour 18a the locking unit 14b is trained. For actuating the brake unit 12b and the locking unit 14b the camshaft adjusting device has an actuator system 13b on. To provide the braking torque, the brake unit 12b also a brake pad 27b on, the movement technology with the actuators 13b is coupled. For controlling the actuators 13b the camshaft adjusting device has a control technology to the actuators 13b connected control unit 20b on.

Im Unterschied zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel weist die Aktorik 13b einen ersten Betätigungshub zur Bereitstellung des Bremsmoments und einen sich von dem ersten Betätigungshub unterscheidenden zweiten Betätigungshub zur Betätigung der Verriegelungseinheit 14b auf. Der zweite Betätigungshub ist größer als der erste Betätigungshub. Die zwei Betätigungshübe sind beide in eine erste Betätigungsrichtung 15b gerichtet. Die erste Betätigungsrichtung 15b ist zum Schließen der Bremseinheit 12b vorgesehen. Eine Hubbewegung eines Aktors 29b der Aktorik 13b mit dem zweiten Betätigungshub ist größer als die Hubbewegung des Aktors 29b mit dem ersten Betätigungshub. Die Aktorik 13b ist dazu vorgesehen, die Verriegelungseinheit 14b mit einer erweiterten Hubbewegung in die zum Schließen der Bremseinheit 12b vorgesehene Betätigungsrichtung 15b zu betätigen.In contrast to the previous embodiment, the actuators 13b a first actuating stroke for providing the braking torque and a second actuating stroke, which differs from the first actuating stroke, for actuating the locking unit 14b on. The second actuating stroke is greater than the first actuating stroke. The two actuating strokes are both in a first actuating direction 15b directed. The first direction of actuation 15b is to close the brake unit 12b intended. A stroke movement of an actuator 29b the actuators 13b with the second actuating stroke is greater than the stroke movement of the actuator 29b with the first actuation stroke. The actuators 13b is intended to the locking unit 14b with an extended lifting movement in to close the brake unit 12b intended actuation direction 15b to press.

Ein Betätigungsmechanismus 33b der Verriegelungseinheit 14b wandelt eine Hubbewegung von dem ersten Betätigungshub in den zweiten Betätigungshub in eine Aktivierungsbewegung oder in eine Deaktivierungsbewegung der Verriegelungskontur 18b um. Die Aktorik 13b ist bei der Hubbewegung in die erste Betätigungsrichtung 15b mit dem ersten Betätigungshub zur Bereitstellung des Bremsmoments und bei der Hubbewegung in die erste Betätigungsrichtung 15b von dem ersten Betätigungshub in den zweiten Betätigungshub zur Betätigung der Verriegelungseinheit 14b vorgesehen. Die Hubbewegung von dem ersten Betätigungshub in den zweiten Betätigungshub bildet die erweiterte Hubbewegung aus.An actuating mechanism 33b the locking unit 14b converts a stroke movement of the first actuating stroke in the second actuating stroke in an activation movement or in a deactivation movement of the locking contour 18b around. The actuators 13b is in the stroke movement in the first direction of actuation 15b with the first actuating stroke for providing the braking torque and during the lifting movement in the first actuating direction 15b from the first actuating stroke to the second actuating stroke for actuating the locking unit 14b intended. The stroke movement from the first actuating stroke into the second actuating stroke forms the extended stroke movement.

Zur Realisierung der zwei unterschiedlichen Betätigungshübe ist der Bremsbelag 27b federnd an der Aktorik 13b angebunden. Der Bremsbelag 27b ist federnd mit dem Aktor 29b verbunden. Die Aktorik 13b weist ein Federelement 34b auf, das wirkungsmäßig zwischen dem Aktor 29b und dem Bremsbelag 27b angeordnet ist. Der Aktor 29b ist an einer der Bremsscheibe 17b abgewandten Seite des Bremsbelags 27b federnd angebunden. Ab einer definierten Vorschubkraft des Aktors 29b in Richtung der Bremsscheibe 17b gibt das Federelement 34b nach und der Aktor 29b bewegt sich in Richtung der Bremsscheibe 17b von dem ersten Betätigungshub in den zweiten Betätigungshub. Diese Hubbewegung von dem ersten Betätigungshub in den zweiten Betätigungshub wandelt der Betätigungsmechanismus 33b der Verriegelungseinheit 14b in die Aktivierungsbewegung oder in die Deaktivierungsbewegung der Verriegelungskontur 18b um.To realize the two different operating strokes is the brake pad 27b springy on the actuator 13b tethered. The brake pad 27b is springy with the actuator 29b connected. The actuators 13b has a spring element 34b on, the effectively between the actor 29b and the brake pad 27b is arranged. The actor 29b is on one of the brake discs 17b opposite side of the brake pad 27b springy tailed. From a defined feed force of the actuator 29b in the direction of the brake disc 17b gives the spring element 34b after and the actor 29b moves in the direction of the brake disc 17b from the first actuating stroke to the second actuating stroke. This lifting movement from the first operating stroke to the second operating stroke converts the actuating mechanism 33b the locking unit 14b in the activation movement or in the deactivation movement of the locking contour 18b around.

Zur Betätigung der Verriegelungseinheit 14b steuert die Steuer- und Regeleinheit 20b die Aktorik 13b in die erste Betätigungsrichtung 15b das Federelement 34b überdrückend kurzzeitig an. Zur Verstellung der Nockenwellenphasenlage bei laufender Brennkraftmaschine steuert die Steuer- und Regeleinheit 20b die Aktorik 13b in die erste Betätigungsrichtung 15b an, ohne dass der Aktor 29b das Federelement 34b überdrückt und sich in den zweiten Betätigungshub bewegt. Um zwischen der Verstellung der Nockenwellenphasenlage mittels des Bremsmoments und der Betätigung der Verriegelungseinheit 14b zu wechseln, ändert die Steuer- und Regeleinheit 20b die Ansteuerung der Aktorik 13b hinsichtlich einer Bestromungsstärke.For actuating the locking unit 14b controls the control unit 20b the actuators 13b in the first direction of actuation 15b the spring element 34b overwhelming for a short time. For adjusting the camshaft phase position while the internal combustion engine is running controls the control unit 20b the actuators 13b in the first direction of actuation 15b without the actuator 29b the spring element 34b overdriven and moves into the second actuating stroke. To between the adjustment of the camshaft phasing by means of the braking torque and the operation of the locking unit 14b to change, changes the control unit 20b the activation of the actuators 13b in terms of a current intensity.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Stellgetriebeactuating mechanism
1111
Stellelementactuator
1212
Bremseinheitbrake unit
1313
Aktorikactuators
1414
Verriegelungseinheitlocking unit
1515
Betätigungsrichtungoperating direction
1616
Betätigungsrichtungoperating direction
1717
Bremsscheibebrake disc
1818
Verriegelungskonturlocking profile
1919
Verriegelungskonturlocking profile
2020
Steuer- und RegeleinheitControl unit
2121
Nockenwellecamshaft
2222
Rotationsachseaxis of rotation
2323
Antriebsraddrive wheel
2424
Abtriebsradoutput gear
2525
Planetenradplanet
2626
Planetenradträgerplanet
2727
Bremsbelagbrake lining
2828
Stellwelleactuating shaft
2929
Aktoractuator
3030
SpuleKitchen sink
3131
Verriegelungspinlocking pin
3232
Verriegelungsausnehmunglocking recess
3333
Betätigungsmechanismusactuating mechanism
3434
Federelementspring element

Claims (10)

Nockenwellenverstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einem zu einer Verstellung einer Nockenwellenphasenlage vorgesehenen Stellgetriebe (10a; 10b), das ein Stellelement (11a; 11b) aufweist, mit einer elektromechanischen Bremseinheit (12a; 12b), die in zumindest einem Betriebsmodus dazu vorgesehen ist, zur Verstellung der Nockenwellenphasenlage mit einem Bremsmoment auf das Stellelement (11a, 11b) einzuwirken, und mit einer Aktorik (13a; 13b), die dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus die Bremseinheit (12a; 12b) zu betätigen, gekennzeichnet durch eine durch die Aktorik (13a; 13b) betätigbare Verriegelungseinheit (14a; 14b), die dazu vorgesehen ist, das Stellelement (11a; 11b) in wenigstens einer Winkellage zu verriegeln.Camshaft adjusting device for an internal combustion engine of a motor vehicle, having an actuating mechanism provided for adjusting a camshaft phase position (US Pat. 10a ; 10b ), which is an actuating element ( 11a ; 11b ), with an electromechanical brake unit ( 12a ; 12b ), which is provided in at least one operating mode, for adjusting the camshaft phase position with a braking torque on the actuator ( 11a . 11b ) and with an actuator ( 13a ; 13b ), which is provided in at least one operating mode, the brake unit ( 12a ; 12b ), characterized by a through the Aktorik ( 13a ; 13b ) actuatable locking unit ( 14a ; 14b ), which is intended to control the actuator ( 11a ; 11b ) in at least one angular position. Nockenwellenverstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktorik (13a; 13b) dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus die Verriegelungseinheit (14a; 14b) zur Verriegelung der wenigstens einen Winkellage zu aktivieren und/oder zur Entriegelung der wenigstens einen Winkellage zu deaktivieren.Camshaft adjusting device according to claim 1, characterized in that the actuators ( 13a ; 13b ) is provided in at least one operating mode, the locking unit ( 14a ; 14b ) to lock the at least one angular position to activate and / or to unlock the at least one angular position. Nockenwellenverstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktorik (13a; 13b) in Abhängigkeit von zumindest einem Bremsbetätigungsparameter zur Bereitstellung des Bremsmoments oder zur Betätigung der Verriegelungseinheit (14a; 14b) vorgesehen ist.Camshaft adjusting device according to claim 1 or 2, characterized in that the actuators ( 13a ; 13b ) in dependence on at least one brake actuation parameter for providing the braking torque or for actuating the locking unit ( 14a ; 14b ) is provided. Nockenwellenverstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktorik (13a) eine erste Betätigungsrichtung (15a) zur Bereitstellung des Bremsmoments und eine der ersten Betätigungsrichtung (15a) entgegen gerichtete zweite Betätigungsrichtung (16a) zur Betätigung der Verriegelungseinheit (14a) aufweist.Camshaft adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuators ( 13a ) a first actuating direction ( 15a ) for providing the braking torque and one of the first actuating direction ( 15a ) opposing second actuating direction ( 16a ) for actuating the locking unit ( 14a ) having. Nockenwellenverstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktorik (13b) einen ersten Betätigungshub zur Bereitstellung des Bremsmoments und einen sich von dem ersten Betätigungshub unterscheidenden zweiten Betätigungshub zur Betätigung der Verriegelungseinheit (14b) aufweist.Camshaft adjusting device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the actuators ( 13b ) a first actuating stroke for providing the braking torque and a second actuating stroke, which differs from the first actuating stroke, for actuating the locking unit ( 14b ) having. Nockenwellenverstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit (12b) zumindest einen zur Bereitstellung des Bremsmoments vorgesehenen Bremsbelag (27b) aufweist, der federnd an der Aktorik (13b) angebunden ist.Camshaft adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that the brake unit ( 12b ) at least one provided for providing the braking torque brake pad ( 27b ), the spring on the actuator ( 13b ) is attached. Nockenwellenverstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit (12a; 12b) zumindest eine drehfest mit dem Stellelement (11a; 11b) verbundene Bremsscheibe (17a; 17b) aufweist und die Verriegelungseinheit (14a; 14b) dazu vorgesehen ist, die Bremsscheibe (17a; 17b) in wenigstens einer Winkellage zu verriegeln.Camshaft adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that the brake unit ( 12a ; 12b ) at least one rotationally fixed with the adjusting element ( 11a ; 11b ) connected brake disc ( 17a ; 17b ) and the locking unit ( 14a ; 14b ) is provided, the brake disc ( 17a ; 17b ) in at least one angular position. Nockenwellenverstellvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibe (17a; 17b) und die Verriegelungseinheit (14a; 14b) jeweils eine Verriegelungskontur (18a, 19a; 18b, 19b) aufweisen, die zur formschlüssigen Verriegelung korrespondierend zueinander ausgebildet sind.Camshaft adjusting device according to claim 7, characterized in that the brake disc ( 17a ; 17b ) and the locking unit ( 14a ; 14b ) each have a locking contour ( 18a . 19a ; 18b . 19b ), which are designed for positive locking corresponding to each other. Nockenwellenverstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine steuerungstechnisch an die Aktorik (13a; 13b) angebundene Steuer- und/oder Regeleinheit (20a; 20b), die dazu vorgesehen ist, während eines verriegelten Stellelements (11a; 11b) die Bremseinheit (12a; 12b) zu öffnen.Camshaft adjusting device according to one of the preceding claims, characterized by a control technology to the actuators ( 13a ; 13b ) connected control and / or regulating unit ( 20a ; 20b ), which is intended, during a locked actuating element ( 11a ; 11b ) the brake unit ( 12a ; 12b ) to open. Nockenwellenverstellvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (20a; 20b) dazu vorgesehen ist, die Aktorik (13a; 13b) zur Betätigung der Verriegelungseinheit (14a; 14b) in Abhängigkeit von zumindest einem Nockenwellenparameter anzusteuern.Camshaft adjusting device according to claim 9, characterized in that the control and / or regulating unit ( 20a ; 20b ) is intended, the Aktorik ( 13a ; 13b ) for actuating the locking unit ( 14a ; 14b ) in response to at least one camshaft parameter.
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