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DE102014205813A1 - Valve control and method for valve control - Google Patents

Valve control and method for valve control Download PDF

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DE102014205813A1
DE102014205813A1 DE102014205813.9A DE102014205813A DE102014205813A1 DE 102014205813 A1 DE102014205813 A1 DE 102014205813A1 DE 102014205813 A DE102014205813 A DE 102014205813A DE 102014205813 A1 DE102014205813 A1 DE 102014205813A1
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DE
Germany
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valve
cam
actuating element
lever
movement
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102014205813.9A
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German (de)
Inventor
Volker Wendt
Juergen Eyrich
Dominik Fries
Josef Hahn
Cornelius Petrus Antonius Vissers
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SKF AB
Original Assignee
SKF AB
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Publication date
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Abstract

Ausführungsbeispiele betreffen eine Ventilsteuerung (1) für einen Verbrennungsmotor. Die Ventilsteuerung (1) umfasst einen Nocken (2) einer Nockenwelle. Der Nocken (2) ist ausgebildet, um bei einer Bewegung eine Betätigung eines Ventils (3) zu steuern. Ferner umfasst die Ventilsteuerung (1) ein Betätigungselement (4), das in einem Betätigungsweg zwischen dem Nocken (2) und dem Ventil (3) angeordnet ist. Das Betätigungselement (4) ist ausgebildet, um die Bewegung des Nockens (2) auf das Ventil (3) zu übertragen. Ferner ist das Betätigungselement (4) aus dem Betätigungsweg entfernbar, sodass bei der Bewegung des Nockens (2) das Ventil (3) geschlossen bleibt.Embodiments relate to a valve control (1) for an internal combustion engine. The valve control (1) comprises a cam (2) of a camshaft. The cam (2) is designed to control an actuation of a valve (3) during a movement. Furthermore, the valve control (1) comprises an actuating element (4) which is arranged in an actuating path between the cam (2) and the valve (3). The actuating element (4) is designed to transmit the movement of the cam (2) to the valve (3). Furthermore, the actuating element (4) is removable from the actuating path, so that during the movement of the cam (2), the valve (3) remains closed.

Description

Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Ventilsteuerung für einen Verbrennungsmotor sowie ein Verfahren zur Ventilsteuerung bei einem Verbrennungsmotor.Embodiments relate to a valve control for an internal combustion engine and a method for valve control in an internal combustion engine.

In vielen Anwendungen soll ein Motor effektiver genutzt werden. In vielen Fällen wird ein Motor besonders effektiv genutzt, wenn der Motor in einem Zustand betrieben wird, in dem er voll belastet ist. Dieser maximale Belastungszustand entspricht meistens dann auch einem Zustand, bei dem der Motor einen geringsten spezifischen Treibstoffverbrauch aufweist. Um die Zylinder eines Motors bzw. den Motor selbst auch dann möglichst maximal zu belasten, wenn eine maximale mögliche Leistung des Motors nicht benötigt wird, wird bei konventionellen Motoren oft ein Zylinder oder eine Mehrzahl von Zylindern deaktiviert. Dadurch dass nicht alle Zylinder aktiv sind, kann der Motor, auch wenn nur eine geringere Leistung benötigt oder abgegriffen wird, in einem neuen Vollastbereich betrieben werden. Eine Zylinderdeaktivierung kann beispielsweise bei einem Benzinmotor oder auch einem Dieselmotor eine Möglichkeit darstellen, einen Treibstoffverbrauch und/oder einen CO2-Austoß zu reduzieren. In many applications, a motor should be used more effectively. In many cases, a motor is used particularly effectively when the engine is operated in a state in which it is fully loaded. This maximum load condition then usually corresponds to a state in which the engine has a lowest specific fuel consumption. In order to maximally load the cylinders of an engine or even the engine even if a maximum possible power of the engine is not required, in conventional engines often one cylinder or a plurality of cylinders is deactivated. Because not all cylinders are active, the engine, even if only a lower power is needed or tapped, can be operated in a new full load range. A cylinder deactivation, for example, in a gasoline engine or a diesel engine represent a way to reduce fuel consumption and / or CO2 emissions.

Um einen Motor an unterschiedliche Belastungszustände anzupassen, kann eine Vielzahl konventioneller Ventildeaktivierungsmechanismen eingesetzt werden. Bei manchen konventionellen Systemen wird für jeden Zylinder eine hohle Nockenwelle mit einer formschlüssigen Vielkeilverzahnung auf der Nockenwelle eingesetzt. Die Nockenwelle wird dann in axialer Richtung der Nockenwelle aus dem Bereich des Schlepphebels gezogen bzw. zurückbewegt. Dadurch kann vermieden werden, dass der Nocken den Schlepphebel betätigt. Das Bewegen oder Zurückbewegen der Nockenwelle erfolgt meist über elektromagnetisch oder hydraulisch betätigte Stifte. To adapt a motor to different load conditions, a variety of conventional valve deactivation mechanisms can be used. In some conventional systems, a hollow camshaft with a positive splined toothing on the camshaft is used for each cylinder. The camshaft is then pulled or moved back in the axial direction of the camshaft from the region of the finger lever. This can be avoided that the cam operates the drag lever. The moving or moving back of the camshaft is usually via electromagnetically or hydraulically actuated pins.

Bei anderen konventionellen Ventildeaktivierungsmechanismen wird eine hydraulische Schlepphebelabstützung mit einem Ventilspielausgleich eingesetzt, um einen hydraulisch gesteuerten Arretierungskolben unwirksam zu machen. Für den Schlepphebel wird dann ein Hubweg unter einer Federkraft freigegeben, die kleiner ist als eine Ventilfederkraft. Dadurch kann bei diesem konventionellen Ventildeaktivierungsmechanismus die komplette Schlepphebelabstützung ohne Ventilbetätigung einem Hub des Nockens ausweichen.In other conventional valve deactivation mechanisms, a hydraulic paddle lever support with a lash adjuster is employed to disable a hydraulically controlled detent piston. For the drag lever then a stroke is released under a spring force, which is smaller than a valve spring force. As a result, in this conventional valve deactivation mechanism, the complete paddle lever support without valve actuation can evade a stroke of the cam.

Ferner wird bei einem weiteren konventionellen System zur Ventildeaktivierung ein Schlepphebel verwendet, der ein Gelenk aufweist und abknickbar ist. Um das Ventil zu betätigen, kann der Schlepphebel formsteif und das Gelenk blockiert sein. Um ein Ventil zu deaktivieren, kann das Gelenk freigeschalten werden. Dazu wird ein Formschlusskolben hydraulisch ausgerastet, sodass der Schlepphebel abknicken kann. Eine Bewegung des Nockens führt dann nicht zu einer Betätigung des Ventils, sondern zu einem Abknicken des Schlepphebels. Further, in a further conventional system for valve deactivation, a drag lever is used, which has a joint and is bendable. To operate the valve, the drag lever can be dimensionally stable and the joint blocked. To deactivate a valve, the joint can be unlocked. For this purpose, a form-locking piston is hydraulically disengaged, so that the cam follower can bend. A movement of the cam then does not lead to an actuation of the valve, but to a kinking of the finger lever.

Diese konventionellen Systeme zur Ventildeaktivierung oder Ventilsteuerung sind relativ aufwändig und machen oft eine grundlegende Neukonstruktion eines Zylinderkopfes des Verbrennungsmotors erforderlich. These conventional systems for valve deactivation or valve control are relatively expensive and often require a fundamental redesign of a cylinder head of the internal combustion engine.

Es besteht also ein Bedarf daran, ein Konzept zur Ventilsteuerung bereitzustellen, das möglichst einfach in einen Motor oder dessen Zylinderkopf integrierbar ist. Thus, there is a need to provide a concept for valve control that is as easy as possible to integrate into an engine or its cylinder head.

Diesem Bedarf tragen eine Ventilsteuerung nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Ventilsteuerung nach Anspruch 10 Rechnung. This requirement is taken into account by a valve control system according to claim 1 and a valve control method according to claim 10.

Ausführungsbeispiele betreffen eine Ventilsteuerung für einen Verbrennungsmotor. Die Ventilsteuerung umfasst einen Nocken einer Nockenwelle, der ausgebildet ist, um bei einer Bewegung eine Betätigung eines Ventils zu steuern. Ferner weist die Ventilsteuerung auch ein Betätigungselement auf, das in einem Betätigungsweg zwischen dem Nocken und dem Ventil angeordnet ist. Das Betätigungselement ist ausgebildet, um die Bewegung des Nockens auf das Ventil zu übertragen. Ferner ist das Betätigungselement ausgebildet, um aus dem Betätigungsweg entfernt zu werden, sodass bei einer Bewegung des Nockens das Ventil geschlossen bleibt. Embodiments relate to a valve control for an internal combustion engine. The valve control comprises a cam of a camshaft, which is designed to control an actuation of a valve during a movement. Further, the valve controller also includes an actuator disposed in an actuating path between the cam and the valve. The actuator is configured to transmit the movement of the cam to the valve. Further, the actuator is configured to be removed from the actuation path so that upon movement of the cam, the valve remains closed.

Indem das Betätigungselement aus einem Betätigungsweg zwischen dem Nocken und dem Ventil angeordnet ist und aus diesem entfernt werden kann, kann bei manchen Ausführungsbeispielen eine Ventildeaktivierung ohne aufwändige Anpassungen an einen Zylinderkopf oder den Verbrennungsmotor vorgenommen werden. Dies kann beispielsweise ermöglicht werden, weil das Betätigungselement sehr einfach ausgebildet ist. By having the actuator disposed and removable from an actuation path between the cam and the valve, in some embodiments, valve deactivation may be performed without costly adjustments to a cylinder head or engine. This can be made possible, for example, because the actuating element is very simple.

Der Betätigungsweg kann dabei jedweder Bereich oder Weg sein, in dem der Nocken oder ein anderes Element, beispielsweise ein Hebel, der von dem Nocken bewegt wird, eine Betätigungsbewegung ausführt, um das Ventil zu betätigen. Der Nocken kann zum Beispiel eine Form aufweisen, die es erlaubt, während einer Umdrehung des Nockens unterschiedliche Auslenkungen oder Bewegungen eines Elements zu ermöglichen, das mit dem Nocken zumindest zeitweise in Kontakt steht. Dazu kann der Nocken beispielsweise zumindest einen Bereich aufweisen, der einen größeren Radius aufweist als andere Bereiche des Nockens. Bei einer Betätigung des Ventils kann das Ventil beispielsweise geöffnet werden. Dazu kann das Ventil ggf. von einer Fläche, gegen die es einen Raum abschließt, wegbewegt werden. In Fällen, in denen das Ventil geschlossen ist, kann kein Medium, wie z.B. ein Gas, ein Fluid, ein Brennstoffgemisch, Frischluft oder dergleichen durch das Ventil in den von dem Ventil abgeschlossenen Raum (z.B. Zylinderinnenraum) eindringen. Wenn das Ventil geöffnet ist, ist ein Fluidaustausch zwischen einer Umgebung und dem Zylinderinnenraum möglich.The actuation path may be any region or path in which the cam or other element, such as a lever moved by the cam, performs an actuation movement to actuate the valve. The cam may, for example, have a shape that allows, during one revolution of the cam, different deflections or movements of an element at least temporarily in contact with the cam. For this purpose, the cam may, for example, have at least one region which has a larger radius than other regions of the cam. Upon actuation of the valve, the valve can be opened, for example. For this purpose, the valve can if necessary from a Surface, against which it closes a room, are moved away. In cases where the valve is closed, no medium, such as a gas, a fluid, a fuel mixture, fresh air or the like through the valve in the space enclosed by the valve (eg cylinder interior) can penetrate. When the valve is opened, a fluid exchange between an environment and the cylinder interior is possible.

Wenn das Betätigungselement aus dem Betätigungsweg entfernt ist, sodass bei der Bewegung des Nockens das Ventil geschlossen bleibt, kann beispielsweise ein Kraft- und/oder Formschluss zwischen dem Nocken oder einem anderen Übertragungselement, das von dem Nocken gesteuert wird, und dem Ventil unterbrochen sein. Um eine Bewegung des Nockens auf das Betätigungselement zu übertragen, kann die Ventilsteuerung bei manchen Ausführungsbeispielen einen Hebel aufweisen, der zumindest teilweise in dem Betätigungsweg angeordnet ist. Dadurch, dass der Nocken als Übertragungselement den Hebel umfasst, könnte eine variablere Anordnung zwischen Nocken und Ventil ermöglicht werden. Beispielsweise kann der Hebel ein Kipp- oder Schlepphebel sein. For example, if the actuator is removed from the actuation path so that the valve remains closed upon movement of the cam, force and / or form fit may be interrupted between the cam or other transmission member controlled by the cam and the valve. To transfer movement of the cam to the actuator, in some embodiments, the valve controller may include a lever that is at least partially disposed in the actuation path. Characterized in that the cam as a transmission element comprises the lever, a more variable arrangement between the cam and valve could be made possible. For example, the lever may be a tilt or drag lever.

Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen ist das Betätigungselement um einen Drehpunkt drehbar gelagert. Dadurch kann das Betätigungselement aus dem Betätigungsweg geschwenkt werden. Weil das Betätigungselement aus dem Betätigungsweg geschwenkt werden kann, kann bei manchen Ausführungsbeispielen ein Mechanismus, zum Entfernen des Betätigungselements aus dem Betätigungsweg bzw. zum Deaktivieren des Ventils sehr einfach ausgebildet sein. Ferner kann dadurch, dass das Betätigungselement vollständig aus dem Betätigungsweg entfernt wird, dieses selbst sehr einfach und dadurch ggf. auch leicht ausgebildet sein. So kann bei manchen Ausführungsbeispielen eine Trägheit des Betätigungselements möglichst gering gehalten werden. Dies kann beispielsweise wichtig sein, um ein Ansprechverhalten des Betätigungselements zu verkürzen. Dadurch kann ggf. das Einbringen oder Entfernen des Betätigungselements aus dem Betätigungsweg bzw. in diesen innerhalb kurzer Zeit erfolgen, wenn sich der Nocken in einer Position befindet, in der er keine Ventilbetätigung durchführt. Beispielsweise kann das Betätigungselement dazu an einem Schwenkhebel befestigt sein, der an einem Ende drehbar gelagert ist. In some other embodiments, the actuating element is rotatably mounted about a pivot point. As a result, the actuating element can be pivoted out of the actuating path. Because the actuator can be pivoted out of the actuation path, in some embodiments, a mechanism for removing the actuator from the actuation path or for deactivating the valve can be made very simple. Furthermore, the fact that the actuating element is completely removed from the actuating travel, this itself very easily and thereby possibly also be easily formed. Thus, in some embodiments, an inertia of the actuating element can be kept as low as possible. This may be important, for example, to shorten a response of the actuator. As a result, if necessary, the introduction or removal of the actuating element from the actuating path or within these within a short time, when the cam is in a position in which he performs no valve actuation. For example, the actuating element may be attached to a pivot lever, which is rotatably mounted at one end.

Ferner kann das Betätigungselement in radialer Richtung gegenüber dem Drehpunkt beweglich gelagert sein. So könnte auf einfache Art und Weise ein Ansprechverhalten des Ventils auf eine Bewegung des Nockens verändert bzw. verzögert werden. Mit anderen Worten kann eine Bewegung des Nockens bzw. eines anderen Übertragungselements zu einer Verschiebung des Betätigungselements in Richtung des Drehpunkts führen. Dadurch könnte sich ein Öffnen des Ventils gegenüber einem Hub des Nockens verzögern. Furthermore, the actuating element can be movably mounted in the radial direction relative to the pivot point. Thus, a response of the valve to a movement of the cam could be changed or delayed in a simple manner. In other words, a movement of the cam or of another transmission element can lead to a displacement of the actuating element in the direction of the pivot point. This could delay opening of the valve against a stroke of the cam.

Bei manchen Ausführungsbeispielen wird das Betätigungselement mittels einer Schwenkeinrichtung aus dem Betätigungsweg entfernt. In manchen Fällen umfasst die Schwenkeinrichtung dazu einen Elektromagneten und das Betätigungselement selbst oder eine Lagerung des Betätigungselements ist zumindest abschnittsweise magnetisierbar ausgebildet. So könnte eine Schwenkeinrichtung besonders einfach aufgebaut sein. In einem eingeschalteten bzw. mit Strom beaufschlagten Zustand zieht der Elektromagnet dann das Betätigungselement aus dem Betätigungsweg. Beispielsweise kann der Elektromagnet an dem Zylinderkopf oder an einem anderen Bauteil in dem Motorblock befestigt sein, sodass er in dem eingeschalteten Zustand nicht zu dem Betätigungselement bzw. der Lagerung des Betätigungselements oder anderen Bauteilen in dem Motor bewegt wird. In some embodiments, the actuator is removed by means of a pivoting device from the actuation path. In some cases, the pivoting device for this purpose comprises an electromagnet and the actuating element itself or a bearing of the actuating element is formed at least partially magnetizable. So a pivoting device could be particularly simple. In an energized state, the solenoid then pulls the actuator out of the actuation path. For example, the electromagnet may be attached to the cylinder head or to another component in the engine block so that it is not moved in the on state to the actuator of the actuator or other components in the engine.

Eine andere Möglichkeit die Schwenkeinrichtung zu gestalten, ist einen Permanentmagneten vorzusehen, der über einen Federmechanismus in einer vorgespannten Position gehalten ist. Der Permanentmagnet kann mit dem Betätigungselement bzw. einer Lagerung des Betätigungselements verbunden sein. In der vorgespannten Position kann der Permanentmagnet bzw. der Federmechanismus das Betätigungselement in dem Betätigungsweg halten. Ferner kann die Schwenkeinrichtung einen Elektromagneten umfassen, der ausgebildet ist, um in einem eingeschalteten Zustand den Permanentmagneten anzuziehen bzw. die Vorspannung des Federmechanismus zu überwinden. Dabei kann der Permanentmagnet aus seiner vorgespannten Position entfernt werden und mit dieser Bewegung das Betätigungselement aus dem Betätigungsweg entfernen. Bei einer Ausbildung der Schwenkeinrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel kann beispielsweise ein Entfernen des Betätigungselements aus dem Betätigungsweg mit einem sehr geringen Energieaufwand erfolgen. Der Elektromagnet kann dann beispielsweise nur zum Bewegen des Betätigungselements bzw. für den kurzen Moment zum Überwinden der Federkraft mit Strom beaufschlagt werden. Another way to design the pivoting device is to provide a permanent magnet which is held in a biased position by a spring mechanism. The permanent magnet may be connected to the actuating element or a bearing of the actuating element. In the biased position, the permanent magnet or spring mechanism may hold the actuator in the actuation path. Further, the pivot means may comprise an electromagnet which is adapted to attract the permanent magnet in an on state or to overcome the bias of the spring mechanism. In this case, the permanent magnet can be removed from its biased position and remove the actuating element from the actuating travel with this movement. In one embodiment of the pivoting device according to this exemplary embodiment, it is possible, for example, to remove the actuating element from the actuating path with a very low expenditure of energy. The electromagnet can then be energized, for example, only for moving the actuating element or for the brief moment to overcome the spring force.

Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen ist das Betätigungselement an einer Ventilführung oder einer Ventilschaftabdichtung gelagert. So kann beispielsweise eine einfache Integration des Betätigungselements bzw. des Drehpunkts des Betätigungselements an bereits bestehenden Bauteilen in dem Motorblock oder Zylinderkopf ermöglicht werden. Eine weitere Anpassung des Motors kann dann ggf. vermieden werden. Unter Umständen kann die Ventilführung oder die Ventilschaftabdichtung angepasst werden, um den Drehpunkt bzw. die Lagerung für das Betätigungselement auszubilden. Die Anpassung der Ventilführung oder Ventilschaftabdichtung kann erfolgen, bevor diese in den Motorblock montiert werden. In some other embodiments, the actuator is mounted on a valve guide or valve stem seal. Thus, for example, a simple integration of the actuating element or the pivot point of the actuating element can be made possible on existing components in the engine block or cylinder head. A further adaptation of the engine can then be avoided if necessary. Under certain circumstances, the valve guide or the valve stem seal adapted to form the pivot point or the storage for the actuator. The adjustment of the valve guide or valve stem seal can be done before they are mounted in the engine block.

Bei manchen Ausführungsbeispielen weist die Ventilsteuerung eine Betätigungswegfeder auf. Die Betätigungswegfeder ist ausgebildet, um das Betätigungselement zwischen sich aufzunehmen. Ferner ist die Betätigungswegfeder ausgebildet, um eine Bewegung des Nockens oder eines Hebels bzw. eines anderen Übertragungselements zu führen, der oder das durch den Nocken bewegt wird, wenn das Betätigungselement aus dem Betätigungsweg entfernt ist. Ein Klopfen oder unkontrolliertes Bewegen des Hebels oder des Nockens kann bei manchen Ausführungsbeispielen so vermieden werden. Die Betätigungswegfeder kann beispielsweise in dem Betätigungsweg angeordnet sein. In some embodiments, the valve controller has an actuating travel spring. The Betätigungswegfeder is designed to receive the actuator between them. Further, the Betätigungswegfeder is formed to guide a movement of the cam or a lever or other transmission element, or which is moved by the cam when the actuator is removed from the actuating path. Knocking or uncontrolled movement of the lever or cam may be avoided in some embodiments. The actuating travel spring can be arranged, for example, in the actuation path.

Der Betätigungsweg führt bei manchen Ausführungsbeispielen zu einer Ventilbrücke. Die Ventilbrücke kann ausgebildet sein, um zumindest zwei Ventile zu betätigen. So kann beispielsweise auf einfache Art und Weise eine Betätigung von zwei Ventilen ermöglicht werden. Beispielsweise kann die Ventilbrücke die Ventile zeitgleich betätigen. Ein Beispiel für einen Betätigungsweg kann ein Weg für eine Übertragung einer Bewegung sein. Beispielsweise kann der Nocken eine Bewegung auf einen Hebel, dieser eine die Bewegung auf das Betätigungselement und dieses die Bewegung auf das Ventil übertragen. Aus diesem Betätigungsweg können einzelne Bauteil entfernt werden. Dann ist eine Kette zum Übertragen der Bewegung unterbrochen. Beispielsweise können die Bauteile so angeordnet sein, dass der Hebel entfallen kann.The actuation path leads in some embodiments to a valve bridge. The valve bridge may be configured to actuate at least two valves. Thus, for example, an actuation of two valves can be made possible in a simple manner. For example, the valve bridge can actuate the valves at the same time. An example of an actuation path may be a path for transmission of motion. For example, the cam can transmit movement to a lever, this one movement to the actuator and this movement to the valve. From this actuation individual component can be removed. Then a chain for transmitting the motion is interrupted. For example, the components may be arranged so that the lever can be omitted.

Ausführungsbeispiele betreffen ferner ein Verfahren zur Ventilsteuerung bei einem Verbrennungsmotor. Bei dem Verfahren wird ein Nocken einer Nockenwelle bewegt, sodass in einem Betätigungsweg eine Betätigungsbewegung bewirkt wird. Ferner wird ein Betätigungselement aus dem Betätigungsweg entfernt, sodass eine Bewegung des Nockens nicht zu einer Betätigung des Ventils führt. So wird bei manchen Ausführungsbeispielen eine einfache Möglichkeit zur Ventilaktivierung bzw. -deaktivierung bereitgestellt, die nur eine geringe Anpassung des Zylinderkopfs selbst erfordert.Embodiments further relate to a method for valve control in an internal combustion engine. In the method, a cam of a camshaft is moved so that an actuation movement is effected in an actuation path. Further, an actuator is removed from the actuation path so that movement of the cam does not result in actuation of the valve. Thus, in some embodiments, a simple way of valve activation or deactivation is provided that requires only a slight adjustment of the cylinder head itself.

Die einzelnen Vorgänge des Verfahrens Bewegen und Entfernen, können beispielsweise gleichzeitig, in unterschiedlicher Reihenfolge oder teilweise überlappend stattfinden.For example, the individual operations of the Move and Remove method may occur simultaneously, in a different order, or partially overlapping.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen, auf welche Ausführungsbeispiele jedoch nicht beschränkt sind, näher beschrieben. Further advantageous embodiments will be described in more detail below with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings, to which exemplary embodiments are not restricted.

So zeigen die Figuren schematisch die nachfolgenden Ansichten.Thus, the figures show schematically the following views.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Seitenansicht einer Ventilsteuerung gemäß einem Ausführungsbeispiel in einem aktiven Zustand, wobei sich ein Nocken in einer ersten Position befindet; 1 shows a schematic representation of a side view of a valve control according to an embodiment in an active state, wherein a cam is in a first position;

2 zeigt eine schematische Darstellung einer Seitenansicht der Ventilsteuerung gemäß 1, wobei sich der Nocken in einer zweiten Position befindet; 2 shows a schematic representation of a side view of the valve control according to 1 with the cam in a second position;

3 zeigt eine schematische Darstellung einer Seitenansicht der Ventilsteuerung gemäß 1 in einem deaktiven Zustand, wobei sich der Nocken in der ersten Position befindet; 3 shows a schematic representation of a side view of the valve control according to 1 in a deactive state, with the cam in the first position;

4 zeigt eine schematische Darstellung einer Seitenansicht der Ventilsteuerung gemäß 3, wobei sich der Nocken in der zweiten Position befindet; 4 shows a schematic representation of a side view of the valve control according to 3 with the cam in the second position;

5 zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer Ventilsteuerung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; 5 shows a schematic representation of a perspective view of a valve control according to another embodiment;

6 zeigt eine schematische Darstellung einer Seitenansicht einer Schwenkeinrichtung für eine Ventilsteuerung gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer ersten Position; 6 shows a schematic representation of a side view of a pivoting device for a valve control according to an embodiment in a first position;

7 zeigt eine schematische Darstellung einer Seitenansicht der Schwenkeinrichtung gemäß 6 in einer zweiten Position; und 7 shows a schematic representation of a side view of the pivoting device according to 6 in a second position; and

8 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Ventilsteuerung gemäß einem Ausführungsbeispiel. 8th shows a schematic representation of a method for valve control according to one embodiment.

Bei der nachfolgenden Beschreibung der beigefügten Darstellungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten. Ferner werden zusammenfassende Bezugszeichen für Komponenten und Objekte verwendet, die mehrfach in einem Ausführungsbeispiel oder in einer Darstellung auftreten, jedoch hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale gemeinsam beschrieben werden. Komponenten oder Objekte, die mit gleichen oder zusammenfassenden Bezugszeichen beschrieben werden, können hinsichtlich einzelner, mehrerer oder aller Merkmale, beispielsweise ihrer Dimensionierungen, gleich, jedoch gegebenenfalls auch unterschiedlich ausgeführt sein, sofern sich aus der Beschreibung nicht etwas anderes explizit oder implizit ergibt.In the following description of the accompanying drawings, like reference characters designate like or similar components. Further, summary reference numbers are used for components and objects that occur multiple times in one embodiment or in one representation, but are described together in terms of one or more features. Components or objects which are described by the same or by the same reference numerals may be the same, but possibly also different, in terms of individual, several or all features, for example their dimensions, unless otherwise explicitly or implicitly stated in the description.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Seitenansicht einer Ventilsteuerung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel in einem aktiven Zustand und sich ein Nocken 2 in einer ersten Position befindet. 1 shows a schematic representation of a side view of a valve control 1 according to an embodiment in an active state and a cam 2 in a first position.

Die in 1 gezeigte Ventilsteuerung 1 für einen nicht dargestellten Verbrennungsmotor umfasst den Nocken 2 einer ebenfalls nicht dargestellten Nockenwelle. Der Nocken 2 ist ausgebildet, um bei einer Bewegung eine Betätigung eines Ventils 3 zu steuern. Ferner umfasst die Ventilsteuerung 1 ein Betätigungselement 4. Das Betätigungselement 4 ist in einem Betätigungsweg zwischen dem Nocken 2 und dem Ventil 3 angeordnet. Das Betätigungselement 4 ist auch ausgebildet, um die Bewegung des Nockens 2 auf das Ventil 3 zu übertragen. Ferner ist das Betätigungselement 4 aus dem Betätigungsweg entfernbar, sodass bei einer Bewegung des Nockens 2 das Ventil 3 geschlossen bleibt.In the 1 shown valve control 1 for an internal combustion engine, not shown, includes the cam 2 a camshaft, also not shown. The cam 2 is designed to actuate a valve during a movement 3 to control. Furthermore, the valve control includes 1 an actuator 4 , The actuator 4 is in an actuation path between the cam 2 and the valve 3 arranged. The actuator 4 is also designed to control the movement of the cam 2 on the valve 3 transferred to. Furthermore, the actuating element 4 Removable from the actuation path, so that upon movement of the cam 2 the valve 3 remains closed.

Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 wird eine Bewegung des Nockens 2 über einen Hebel 5 auf das Ventil 3 bzw. das Betätigungselement 4 übertragen. Bei dem Hebel 5 handelt es sich um einen Kipphebel. Bei weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Hebel auch als Schlepphebel ausgebildet sein. In the embodiment of the 1 becomes a movement of the cam 2 over a lever 5 on the valve 3 or the actuating element 4 transfer. At the lever 5 it is a rocker arm. In further embodiments, not shown, the lever may also be designed as a drag lever.

Der Hebel 5 ist um einen Drehpunkt 6 drehbar gelagert. Der Drehpunkt 6 des Hebels 5 ist gegenüber dem Nocken 2 und gegenüber dem Ventil 3 bei dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 5 nicht veränderbar. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Drehpunkt so ausgebildet sein, dass seine Lage gegenüber der Nockenwelle veränderbar ist.The lever 5 is about a pivot 6 rotatably mounted. The fulcrum 6 of the lever 5 is opposite the cam 2 and opposite the valve 3 in the embodiment of the 1 to 5 not changeable. In some other embodiments, not shown, the pivot point may be formed so that its position relative to the camshaft is variable.

An einem ersten Hebelende 7 weist der Hebel 5 eine Rolle 8 auf. Die Rolle 8 ist drehbar an dem Hebel 5 gelagert und überträgt eine Bewegung des Nockens 2 auf den Hebel 5. Bei dem Hebel 5 handelt es sich um ein steifes, nicht knickbares Bauteil, das eine Bewegung des Nockens 2, der in dem Betätigungsweg angeordnet ist, in den Betätigungsweg überträgt. An einem zweiten Hebelende 9 ist der Hebel 5 mit einer Betätigungswegfeder 10 verbunden. Die Betätigungswegfeder 10 ist als Federlasche ausgebildet. Die Betätigungswegfeder 10 weist zwei Schenkel auf, zwischen denen das Betätigungselement 4 aufgenommen werden kann. Die Betätigungswegfeder 10 kann in eine Richtung senkrecht zu einer Haupterstreckung der Schenkel komprimiert werden. Die Betätigungswegfeder 10 weist eine U-Form auf. Eine offene Seite der U-Form dient zum Ein- und Ausschwenken des Betätigungselements 4 zwischen den Schenkeln der Betätigungswegfeder 10. Die Verbindung zwischen dem Hebel 5 und der Betätigungswegfeder 10 kann durch eine Schraubverbindung 11, wie auch in 3 erkennbar, vorgenommen werden oder die Ventilspieleinstellfeder 11 kann über einen Formschluss die Möglichkeit bieten die Betätigungswegfeder 10 in Position zu halten. At a first end of the lever 7 points the lever 5 a role 8th on. The role 8th is rotatable on the lever 5 stored and transmits a movement of the cam 2 on the lever 5 , At the lever 5 It is a rigid, non-kinkable component that controls the movement of the cam 2 , which is arranged in the actuating path, transmits in the Betätigungsweg. At a second end of the lever 9 is the lever 5 with a Betätigungswegfeder 10 connected. The actuating travel spring 10 is designed as a spring tab. The actuating travel spring 10 has two legs, between which the actuating element 4 can be included. The actuating travel spring 10 can be compressed in a direction perpendicular to a major extension of the legs. The actuating travel spring 10 has a U-shape. An open side of the U-shape used for pivoting the actuator 4 between the legs of the Betätigungswegfeder 10 , The connection between the lever 5 and the Betätigungswegfeder 10 can by a screw connection 11 as well as in 3 recognizable be made or the valve clearance adjusting spring 11 can offer the possibility over a positive locking the Betätigungswegfeder 10 to hold in position.

Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen, kann die Betätigungswegfeder jedwede andere Form und Ausgestaltung aufweisen. Der Drehpunkt 6 des Hebels 5 befindet sich zwischen dem ersten Ende 7 und dem zweiten Ende 9 des Hebels 5. Dabei liegt der Drehpunkt 6 im Wesentlichen mittig zwischen den beiden Enden des Hebels 5. In some other embodiments, not shown, the Betätigungswegfeder may have any other shape and configuration. The fulcrum 6 of the lever 5 is located between the first end 7 and the second end 9 of the lever 5 , This is the fulcrum 6 essentially midway between the two ends of the lever 5 ,

Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen, kann die Verbindung zwischen der Betätigungswegfeder und dem Hebel auf jedwede andere Art und Weise, beispielsweise Kleben, Löten, Pressen, Rasten, Schweißen, Nieten etc., hergestellt sein. Ferner kann bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen die Verwendung der Betätigungswegfeder entfallen. Optional kann die Betätigungswegfeder jedwede andere Form und/oder Ausgestaltung aufweisen. In some other embodiments, not shown, the connection between the Betätigungswegfeder and the lever in any other way, such as gluing, soldering, pressing, notching, welding, riveting, etc., be made. Furthermore, in some other embodiments, not shown, the use of Betätigungswegfeder omitted. Optionally, the actuating travel spring may have any other shape and / or configuration.

Die Betätigungswegfeder 10 liegt an einer Ventilbrücke 12 an bzw. ist mit dieser in Kontakt. Beispielsweise kann die Betätigungswegfeder 10 mit der Ventilbrücke 12 verbunden sein. Dazu können zum Beispiel ebenfalls die oben genannten Verbindungsmöglichkeiten eingesetzt werden. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen steht die Betätigungswegfeder direkt mit dem Ventil bzw. mit nur einem Ventil ohne eine Ventilbrücke in Kontakt. The actuating travel spring 10 is located on a valve bridge 12 on or is in contact with this. For example, the Betätigungswegfeder 10 with the valve bridge 12 be connected. For this purpose, for example, the above-mentioned connection options can also be used. In some other embodiments, not shown, the Betätigungswegfeder is directly in contact with the valve or with only one valve without a valve bridge.

Mit der Ventilbrücke 12 stehen zwei Ventile 3-a und 3-b in Wirkverbindung. Die Ventile 3-a und 3-b sind parallel zueinander angeordnet. With the valve bridge 12 stand two valves 3-a and 3-b in active connection. The valves 3-a and 3-b are arranged parallel to each other.

Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen, können die Ventile auf jedwede andere Art und Weise, beispielsweise V-förmig, zueinander angeordnet sein. Ergänzend oder alternativ können mit einer Ventilbrücke eine Mehrzahl von Ventilen oder auch nur ein Ventil angesteuert werden. In some other embodiments, not shown, the valves can be arranged in any other way, for example V-shaped, to each other. Additionally or alternatively, a plurality of valves or only one valve can be controlled with a valve bridge.

Jeweils durch einen Federmechanismus 13 bzw. 13-a und 13-b werden die Ventile 3-a und 3-b gegen eine schematisiert dargestellte Wand 14 bzw. ein Dichtelement (Ventilsitze/Ventilsitzringe) eines nicht näher dargestellten Zylinderinnenraums gedrückt. 1 zeigt die Ventile 3-a und 3-b in einem geschlossenen Zustand. Dabei steht der Nocken 2 mit einem Bereich 15 seiner Anlauffläche 22 mit dem Hebel 5 in Kontakt. An dem Bereich 15 der Anlauffläche weist der Nocken 2 einen kleinsten Durchmesser auf. Deshalb ist der Hebel 5 nicht ausgelenkt bzw. erfährt keinen Hub und die Ventile 3 sind geschlossen.Each by a spring mechanism 13 respectively. 13-a and 13-b become the valves 3-a and 3-b against a schematically illustrated wall 14 or a sealing element (valve seats / valve seat rings) pressed a cylinder interior, not shown. 1 shows the valves 3-a and 3-b in a closed state. Here is the cam 2 with an area 15 his run-up surface 22 with the lever 5 in contact. At the area 15 the contact surface has the cam 2 a smallest diameter. That's why the lever 5 not deflected or experiences no stroke and the valves 3 are closed.

Das Betätigungselement 4 ist schwenkbar um einen Drehpunkt 16 gelagert. Das Betätigungselement 4 weist beispielsweise die Form eines Quaders auf. Wie besser aus der 5 erkennbar, ist das Betätigungselement 4 an einem Schwenkhebel 17 aufgenommen oder aufgehängt. An seinen in Schwenkrichtung weisenden Kanten weist das Betätigungselement 4 jeweils eine Fase 18 auf. So kann beispielsweise das Einführen des Betätigungselements 4 in die Betätigungswegfeder 10 erleichtert werden. The actuator 4 is pivotable about a pivot point 16 stored. The actuator 4 has, for example, the shape of a cuboid. How better off 5 recognizable, is the actuator 4 on a pivot lever 17 picked up or hung up. At its pointing in the direction of pivoting edges, the actuating element 4 one chamfer each 18 on. For example, the insertion of the actuating element 4 in the Betätigungswegfeder 10 be relieved.

Bei einigen, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen, können die Fasen nur an den Kanten ausgebildet sein, die tatsächlich zum Einführen in die Betätigungswegfeder dienen. Ergänzend oder alternativ kann das Betätigungselement 4 jedwede andere Form aufweisen, beispielsweise Kugel, Kugelsegment, Tetraeder, Polyeder etc. Als Werkstoff für das Betätigungselement kann beispielsweise Stahl, Kunststoff, eine Keramik und/oder dergleichen eingesetzt werden.In some, not shown embodiments, the chamfers may be formed only at the edges, which actually serve for insertion into the Betätigungswegfeder. Additionally or alternatively, the actuating element 4 have any other shape, such as ball, ball segment, tetrahedron, polyhedron, etc. As a material for the actuator, for example, steel, plastic, a ceramic and / or the like can be used.

Bei dem Schwenkhebel 17 handelt es sich um einen U-förmigen Bügel. Eine geschlossene Seite des „U‘s“ ist dabei in radialer Richtung der Schwenkbewegung gegenüberliegend zu dem Betätigungselement angeordnet. Das Betätigungselement 4 wird jeweils an einem Schenkel 17-a und 17-b geführt. Dazu weist das Betätigungselement 4 zwei Bohrungen 19 auf. Das Betätigungselement 4 ist entlang des Schwenkhebels 17 in einem gewissen Rahmen beweglich gelagert. Mit anderen Worten kann ein Abstand zwischen dem Betätigungselement 4 und dem Drehpunkt 16 verändert werden. Um diese bewegliche Lagerung oder Rückstellfunktion des Betätigungselements 4 in der Ausgangslage zu ermöglichen, dient eine in 1 dargestellte Feder 20. Die Feder 20 umgibt den Schenkel 17-a des Schwenkhebels 17. An dem Schwenkhebel 17 befindet sich ein Anschlag 21 für die Feder 20. At the pivot lever 17 it is a U-shaped bracket. A closed side of the "U's" is arranged in the radial direction of the pivoting movement opposite to the actuating element. The actuator 4 is each on a leg 17-a and 17-b guided. For this purpose, the actuating element 4 two holes 19 on. The actuator 4 is along the pivot lever 17 movably mounted to a certain extent. In other words, a distance between the actuator 4 and the fulcrum 16 to be changed. To this movable storage or reset function of the actuator 4 to allow in the starting position, serves a in 1 illustrated spring 20 , The feather 20 surrounds the thigh 17-a of the pivot lever 17 , On the pivot lever 17 there is a stop 21 for the spring 20 ,

Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen, kann die Verwendung der Feder entfallen. Beispielsweise kann zum Ermöglichen der beweglichen Lagerung des Betätigungselements an dem Schwenkhebel ein anderer Mechanismus eingesetzt werden. Optional kann das Betätigungselement in radialer Richtung fest, also nicht beweglich, zu dem Drehpunkt fixiert sein. In some other embodiments, not shown, the use of the spring can be omitted. For example, another mechanism can be used to allow the movable mounting of the actuator on the pivot lever. Optionally, the actuating element in the radial direction fixed, so not movable, be fixed to the fulcrum.

Dadurch, dass das Betätigungselement 4 einen Abstand zu dem Drehpunkt 16 verändern kann, kann ein Ansprechverhalten der Ventile 3-a und 3-b auf die Bewegung des Nockens 2 bzw. dessen Anlauffläche 22 beeinflusst, meist verzögert werden. Thereby, that the actuating element 4 a distance to the fulcrum 16 can change the response of the valves 3-a and 3-b on the movement of the cam 2 or its contact surface 22 influenced, usually delayed.

Ferner weist die Ventilsteuerung 1 eine Schwenkeinrichtung 23 auf. Mit der Schwenkeinrichtung 23 kann das Betätigungselement 4 bzw. der Schwenkhebel 17 aus der Betätigungswegfeder 10 bzw. dem Betätigungsweg geschwenkt werden. Eine genauere Erläuterung der Schwenkeinrichtung 23 erfolgt zu den 6 und 7.Further, the valve controller 1 a pivoting device 23 on. With the swivel device 23 can the actuator 4 or the pivot lever 17 from the Betätigungswegfeder 10 or the actuating path can be pivoted. A more detailed explanation of the pivoting device 23 done to the 6 and 7 ,

2 zeigt eine schematische Darstellung einer Seitenansicht der Ventilsteuerung 1 gemäß 1 und sich der Nocken 2 in einer zweiten Position befindet¸ also einem Zustand einer Ventilbetätigung. 2 shows a schematic representation of a side view of the valve control 1 according to 1 and the cam 2 in a second position is thus a state of a valve actuation.

Bei der in 2 gezeigten Situation befindet sich der Nocken 2 mit einem Bereich 24 seiner Anlauffläche 22, der einen größeren Radius als der Bereich 15 der Anlauffläche 22 aufweist, in Kontakt mit dem Hebel 5. Dadurch wird das erste Hebelende 7 nach oben ausgelenkt und das zweite Hebelende 9 in Richtung der Wand 14 gedrückt. Der Hub des Nockens 2 wird also über den Hebel 5 auf das Betätigungselement 4 und damit auf die Ventile 3 übertragen. Dabei öffnen sich die Ventile 3 bzw. werden von der Wand 14 beabstandet. Bei der Bewegung des Nockens 2 bzw. des Hebels 5 wird die Feder 20 zusammengedrückt und das Betätigungselement 4 in Richtung des Drehpunkts 16 entlang des Schwenkhebels 17 gedrückt. Ferner wird mit der Bewegung des Schwenkhebels 5 auch der Federmechanismus 13 der Ventile 3 überwunden bzw. zusammengedrückt, sodass sich diese öffnen. Die Betätigungswegfeder 10 wird nicht oder nur unwesentlich komprimiert, weil in ihr das Betätigungselement 4 aufgenommen ist. At the in 2 the situation shown is the cam 2 with an area 24 his run-up surface 22 that has a larger radius than the range 15 the contact surface 22 in contact with the lever 5 , This will be the first end of the lever 7 deflected upwards and the second end of the lever 9 towards the wall 14 pressed. The hub of the cam 2 So it's over the lever 5 on the actuator 4 and thus on the valves 3 transfer. The valves open 3 or be from the wall 14 spaced. When moving the cam 2 or the lever 5 becomes the spring 20 compressed and the actuator 4 in the direction of the fulcrum 16 along the pivot lever 17 pressed. Furthermore, with the movement of the pivot lever 5 also the spring mechanism 13 the valves 3 overcome or compressed so that they open. The actuating travel spring 10 is not or only slightly compressed, because in it the actuator 4 is included.

3 zeigt eine schematische Darstellung einer Seitenansicht der Ventilsteuerung 1 gemäß 1 in einem deaktivierten Zustand, wobei sich der Nocken 2 in der ersten Position befindet. 3 shows a schematic representation of a side view of the valve control 1 according to 1 in a deactivated state, wherein the cam 2 located in the first position.

Bei der in 3 dargestellten Situation ist das Betätigungselement 4 aus dem Betätigungsweg entfernt. Der Schwenkhebel 17 wurde dazu um den Drehpunkt 16 gedreht. Dazu wurde die Schwenkeinrichtung 23 aktiviert. Die Schwenkeinrichtung 23 umfasst einen Elektromagneten. Dieser ist in dem Motorblock oder an dem Zylinderkopf befestigt. Der Schwenkhebel 17 ist zumindest teilweise magnetisierbar ausgebildet. Wenn die Schwenkeinrichtung 23 aktiviert wird, also der Elektromagnet mit Strom beaufschlagt wird, zieht dieser den Schwenkhebel 17 in seine Richtung aus dem Betätigungsweg.At the in 3 illustrated situation is the actuator 4 removed from the actuation path. The swivel lever 17 was about the fulcrum 16 turned. This was the pivoting device 23 activated. The pivoting device 23 includes an electromagnet. This is fixed in the engine block or on the cylinder head. The swivel lever 17 is formed at least partially magnetizable. When the swivel device 23 is activated, so the electromagnet is energized, this pulls the pivot lever 17 in his direction from the actuation path.

Der Nocken 2 ist mit seinem Bereich 15 der Anlauffläche 22, der den kleineren Durchmesser aufweist, mit dem Hebel 5 in Kontakt. In dieser Position des Nockens 2 wird der Hebel 5 nicht ausgelenkt. Eine Ventilbetätigung würde, auch wenn sich das Betätigungselement 4 in dem Betätigungsweg befinden würde, nicht erfolgen.The cam 2 is with his area 15 the contact surface 22 , which has the smaller diameter, with the lever 5 in contact. In this position of the cam 2 becomes the lever 5 not distracted. A valve actuation would, even if the actuator 4 would be in the actuation path, not done.

4 zeigt eine schematische Darstellung einer Seitenansicht der Ventilsteuerung 1 gemäß 3 und sich der Nocken 2 in der zweiten Position befindet, also einem Zustand einer Ventildeaktivierung. 4 shows a schematic representation of a side view of the valve control 1 according to 3 and the cam 2 is in the second position, that is, a state of valve deactivation.

Bei der in 4 gezeigten Position drückt der Nocken 2 mit seinem Bereich 24, der den größeren Radius aufweist, den Hebel 5 an seinem ersten Hebelende 7 nach oben. Dadurch wird mit dem zweiten Hebelende 9 eine Bewegung in Richtung der Ventile 3 bzw. der Wand 14 durchgeführt. Weil das Betätigungselement 4 aus dem Betätigungsweg entfernt ist, werden die Ventile 3 nicht geöffnet bzw. von der Wand 14 weg bewegt. Stattdessen wird die Betätigungswegfeder 10, wie in 4 erkennbar, komprimiert. Dadurch wird die Bewegung des Hebels 5 belastet und dadurch geführt. So wird ein Klappern oder unkontrolliertes Schlagen des Hebels 5 zumindest reduziert oder sogar vermieden. At the in 4 shown position presses the cam 2 with his area 24 that has the larger radius, the lever 5 at its first end of the lever 7 up. This is done with the second end of the lever 9 a movement in the direction of the valves 3 or the wall 14 carried out. Because the actuator 4 is removed from the actuation path, the valves 3 not open or from the wall 14 moved away. Instead, the Betätigungswegfeder 10 , as in 4 recognizable, compressed. This will cause the movement of the lever 5 burdened and guided by it. Such is a rattling or uncontrolled beating of the lever 5 at least reduced or even avoided.

Ein nach oben gebogener Bereich der Betätigungswegfeder 10 kann sich beispielsweise dazu eignen, einen bereits ausgelenkten bzw. aus dem Betätigungsweg entferntes Betätigungselement 4 in der Aufwärtsbewegung des Hebels 5 als Kipphebel, also wenn es wieder in den Betätigungsweg gebracht werden soll, in einer Art Warteposition anliegen zu lassen. Aus dieser Warteposition kann das Betätigungselement 4 bzw. der Schwenkhebel 17 bis in seine (Kipphebel-)Endlage, also vollständig in den Betätigungsweg, schnappen. An upwardly bent portion of the Betätigungswegfeder 10 For example, it may be suitable for an actuating element that has already been deflected or removed from the actuation path 4 in the upward movement of the lever 5 as a rocker arm, so when it is to be brought back into the actuation, to rest in a kind of waiting position. From this waiting position, the actuator 4 or the pivot lever 17 until its (toggle lever) end position, so completely in the actuation path, snap.

Bei den in den 1 bis 4 gezeigten Positionen handelt es sich um die von dem Nocken 2 vorgegebenen Endlagen der Bauteile der Ventilsteuerung 1 (z.B. Ventiltrieb).In the in the 1 to 4 shown positions are those of the cam 2 predetermined end positions of the components of the valve control 1 (eg valve gear).

5 zeigt also eine perspektivische Darstellung des Schwenkhebels 17 und des Betätigungselements 4 in einem eingerückten Zustand. Die Ventile 3 befinden sich in einer betätigten Lage. 5 Thus, shows a perspective view of the pivot lever 17 and the actuating element 4 in an engaged state. The valves 3 are in an actuated position.

Die in 5 dargestellte Ventilsteuerung 1 ist im Wesentlichen analog zu der Ventilsteuerung 1 der 1 bis 4 aufgebaut. Ein Drehpunkt 16 für das Betätigungselement 4 befindet sich dabei an einer Ventilschaftdichtung 25. Mit anderen Worten ist der Hebel 17 an der Ventilschaftdichtung 25 gelagert. An der Ventilschaftdichtung 25 ist ein Gelenk 26, an dem der Hebel drehbar aufgenommen ist, angeformt. In the 5 illustrated valve control 1 is essentially analogous to the valve control 1 of the 1 to 4 built up. A fulcrum 16 for the actuator 4 is located on a valve stem seal 25 , In other words, the lever 17 at the valve stem seal 25 stored. At the valve stem seal 25 is a joint 26 , on which the lever is rotatably received, integrally formed.

Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen, kann der Hebel 17 auch an eine Ventilschaftführung oder Ventilfederauflage gelagert sein.In some other, not shown embodiments, the lever 17 also be mounted on a valve stem guide or valve spring pad.

Die in den 1 bis 5 dargestellten Ventilsteuerungen 1 können sich beispielsweise für Motoren für LKWs bzw. den LKW-Markt eignen. Die Ventilsteuerung 1 lässt sich leicht an eine in einem Motorblock vorgegebene Geometrie anpassen. Ein Anbringen oder eine Änderung von notwendigen Komponenten kann ggf. nur in einem Ventilbereich notwendig sein bzw. auf diesen beschränkt werden. Eine konventionelle Brücke zur Verteilung der Hebelkraft bzw. Kipphebelkraft auf die zwei Ventile 3 kann durch die Ventilhebebrücke 12, als eine spezielle Ausführung, der Brücke ersetzt werden. Der Raum der konventionellen Brücke wird im Prinzip genutzt, um das Betätigungselement 4 als Spacer (von engl.: „Abstandshalter“) mindestens in der Bauhöhe des Ventilhubs als Platzhalter zwischen dem Kipphebel bzw. Hebel 5 und der Ventilbrücke 12 zu platzieren oder im Fall einer Ventildeaktivierung zu entfernen. Bei dem Betätigungselement 4 kann es sich also um einen Schnappspacer zum Deaktivieren der Ventilbewegung in einem Verbrennungsmotor handeln.The in the 1 to 5 illustrated valve controls 1 may be suitable for example for engines for trucks or the truck market. The valve control 1 can be easily adapted to a given in an engine block geometry. An attachment or a change of necessary components may possibly only be necessary or limited to one valve area. A conventional bridge for distributing leverage or rocker force to the two valves 3 can through the valve lift 12 as a special version, the bridge will be replaced. The space of the conventional bridge is used in principle to the actuator 4 as a spacer (from English: "spacer") at least in the height of the valve lift as a placeholder between the rocker arm and lever 5 and the valve bridge 12 to place or to remove in the event of valve deactivation. In the actuator 4 it may therefore be a Schnappspacer for disabling the valve movement in an internal combustion engine.

Oft werden Motoren, beispielsweise für Fahrzeuge wie LKWs oder PKWs (z.B. Long Haul Trucks), nicht unter einer Volllast, bei der sie den geringsten spezifischen Treibstoffverbrauch aufweisen, betrieben. Motoren werden für 80% der Anwendungen in einem Bereich zwischen 1/3 bis 1/4 der Volllast betrieben. Diese Teillastbereiche sind für die Motoren oft energetisch weniger sinnvoll. Deshalb kann es sich anbieten, dass wenn die Motoren in den Teillastbereichen betrieben werden, über eine Ventil- und/oder Treibstoffabschaltung die Anzahl der aktiven Zylinder betriebsbedingt zu reduzieren. Die anderen, nicht deaktivierten Zylinder können dann wieder in den Vollastbereich gebracht werden. So könnte die Treibstoffreduzierung oder ein CO2-Ausstoß verringert werden. Dazu kann die Ventilsteuerung 1 der 1 bis 5 eingesetzt werden. Often engines, for example, for vehicles such as trucks or cars (eg Long Haul Trucks), not under a full load, where they have the lowest specific fuel consumption operated. Engines are operated for 80% of the applications in a range between 1/3 to 1/4 of the full load. These partial load ranges are often less energy-efficient for the engines. Therefore, it may be appropriate that when the engines are operated in the partial load ranges, via a valve and / or fuel shutdown to reduce the number of active cylinder operationally. The other, non-deactivated cylinders can then be brought back into the full load range. This could reduce fuel-saving or CO2 emissions. This can be done by the valve control 1 of the 1 to 5 be used.

6 zeigt eine schematische Darstellung einer Seitenansicht einer Schwenkeinrichtung 23-a für eine Ventilsteuerung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer ersten Position. 7 zeigt analog die Schwenkeinrichtung in einer zweiten Position. 6 shows a schematic representation of a side view of a pivoting device 23-a for a valve control 1 according to an embodiment in a first position. 7 shows analogously the pivoting device in a second position.

Bei einer Schwenkeinrichtung 23-a der 6 handelt es sich um ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Schwenkeinrichtung 23. Bei der Schwenkeinrichtung 23-a ist der Hebel 17 über einen Federmechanismus 27 mit einem Permanentmagneten 28 verbunden. Der Permanentmagnet 28 wird über den Federmechanismus 27 in einer vorgespannten Position gehalten. In der Nähe des Permanentmagneten 28 ist ein Elektromagnet 29 angeordnet. Der Permanentmagnet 28 ist an einer radial nach innen gerichteten Oberfläche eines kreissegmentförmigen Bogens 30 befestigt. At a pivoting device 23-a of the 6 it is a further embodiment of a pivoting device 23 , At the pivoting device 23-a is the lever 17 via a spring mechanism 27 with a permanent magnet 28 connected. The permanent magnet 28 is about the spring mechanism 27 held in a biased position. Near the permanent magnet 28 is an electromagnet 29 arranged. The permanent magnet 28 is at a radially inwardly facing surface of a circular segment-shaped arc 30 attached.

Der Elektromagnet 29 ist ebenfalls radial innenliegend zu dem Bogen 30 angeordnet. Wenn der Elektromagnet 29 eingeschaltet wird bzw. mit Strom beaufschlagt wird, erfährt der Permanentmagnet 28 eine Kraft. Diese Kraft übersteigt die Kraft des Federmechanismus 27. Dadurch bewegt sich der Permanentmagnet 28, wie in 7 dargestellt, auf eine andere Seite des Bügels 17. So wird eine Position des Bügels 17 verändert. The electromagnet 29 is also radially inward of the bow 30 arranged. When the electromagnet 29 is turned on or energized, learns the permanent magnet 28 a force. This force exceeds the force of the spring mechanism 27 , As a result, the permanent magnet moves 28 , as in 7 shown on another side of the bracket 17 , This will be a position of the bracket 17 changed.

Wenn der Elektromagnet 29 in der in 7 gezeigten Situation so mit Strom beaufschlagt wird, dass sich seine Pole umgekehrt ausbilden, ist die Bewegung des Permanentmagneten 28 mit dem Segments 30 gegenläufig. Der Hebel 17 schnappt wieder in die in 6 gezeigte Position zurück. Mit anderen Worten kann, weil in vielen Anwendungsfällen eine schnelle Bewegung des Betätigungselements 4 als Abstandshalter aus und in dem Betätigungsweg bzw. dem Kraftübertragungsbereich wünschenswert ist, als Schwenkeinrichtung 23-a ein elektromechanischer Aktuator eingesetzt werden. Bei diesem schwenkt das Segment 30 um denselben Drehpunkt wie der Bügel 17 mit dem Betätigungselement 4. Der Elektromagnet 29 kann beispielsweise zwei statische Spulen umfassen. Werden diese beiden Spulen eingeschaltet oder bestromt, erfährt der Permanentmagnet 28 eine Kraft, die den Permanentmagnet 28 und damit das Segment 30 zum Umschlagen bewegt. Ferner ist auf einer Außenseite des Segments 30, also an dem Permanentmagneten 28, eine Druckfeder als Federmechanismus 27 angebracht. Diese ist mit einem anderen Ende an dem Bügel 17 befestigt. Erst wenn das Segment 30 den Federmechanismus 27 über einer parallelen Position zu dem Bügel 17 zusammengeschoben hat, dehnt sich der Federmechanismus 27 aus und lässt den Bügel 17 mit dem Betätigungselement 4 schnell in seine gewünschte, andere Position kippen. Mit anderen Worten funktioniert das Umschwenken des Bügels 17 nach dem Prinzip einer Mausefalle. Mit der Schwenkeinrichtung 23-a wird ein Strombedarf reduziert, weil er beispielsweise nur in dem Moment des Schaltens Energie benötigt. When the electromagnet 29 in the in 7 In the situation shown, current is applied to its poles in the opposite way, the movement of the permanent magnet 28 with the segment 30 in opposite directions. The lever 17 snaps back in 6 shown position back. In other words, because in many applications rapid movement of the actuator 4 is desirable as a spacer from and in the actuation path or the power transmission area, as a pivoting device 23-a an electromechanical actuator can be used. In this, the segment pivots 30 around the same pivot as the bracket 17 with the actuating element 4 , The electromagnet 29 may include, for example, two static coils. If these two coils are switched on or energized, experiences the permanent magnet 28 a force that is the permanent magnet 28 and thus the segment 30 moved to turn. Further, on an outside of the segment 30 , So on the permanent magnet 28 , a compression spring as a spring mechanism 27 appropriate. This is with another end to the temple 17 attached. Only when the segment 30 the spring mechanism 27 over a parallel position to the bracket 17 pushed together, the spring mechanism expands 27 and leaves the strap 17 with the actuating element 4 quickly tilt to its desired, other position. In other words, the swinging of the temple works 17 according to the principle of a mousetrap. With the swivel device 23-a a power requirement is reduced, for example, because it requires energy only at the moment of switching.

Mit der Ventilsteuerung 1 kann also ein System, das sich ohne gusstechnische Veränderungen an den Zylinderkopf des Motors anpassen lässt, bereitgestellt werden. Anpassungen des Zylinderkopfs können sich auf einzelne, evtl. gefräste Auflageflächen und/oder Befestigungslöcher beschränken. Ferner kann eine Software der Motorsteuerung zum Ansteuern bzw. Nutzen der Ventilsteuerung 1 angepasst werden. Diese kann beispielsweise den Zeitpunkt der Aktivierung und Deaktivierung übernehmen bzw. steuern. Dies kann beispielsweise elektromagnetisch erfolgen, so könnte der Aufwand für den Umbau reduziert sein. With the valve control 1 So can a system that can be adapted to the cylinder head of the engine without any technical changes. Adjustments to the cylinder head may be limited to individual, possibly milled bearing surfaces and / or mounting holes. Further, software may be provided to the engine controller for driving the valve control 1 be adjusted. This can for example take over or control the time of activation and deactivation. This can be done electromagnetically, for example, so the cost of the conversion could be reduced.

8 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens 40 zur Ventilsteuerung gemäß einem Ausführungsbeispiel. 8th shows a schematic representation of a method 40 for valve control according to an embodiment.

Bei dem Verfahren 40 zur Ventilsteuerung in einem Verbrennungsmotor wird in einem ersten Vorgang 41 ein Nocken 2 einer Nockenwelle bewegt, sodass entlang eines Betätigungsweges eine Betätigungsbewegung für ein Ventil 3 bewirkt wird. Ferner wird in einem zweiten Vorgang 42 ein Betätigungselement 4 aus dem Betätigungsweg entfernt. Dann führt eine Bewegung des Nockens 2 nicht zu einer Betätigung des Ventils 3. In the process 40 for valve control in an internal combustion engine is in a first operation 41 a cam 2 a camshaft moves, so that along an actuating travel an actuating movement for a valve 3 is effected. Further, in a second process 42 an actuator 4 removed from the actuation path. Then performs a movement of the cam 2 not to an actuation of the valve 3 ,

Mit anderen Worten wird als Betätigungselement 4 ein Abstandshalter genutzt, der in eine Ventilbrücke eines LKW-Motors eingekippt oder entfernt werden kann. Dieser Abstandshalter (z.B. Spacer) sitzt federbelastet an einem oberen Ende eines Metallbügels bzw. Des Schwenkhebels 17 und kann sich auf diesem frei bewegen. Die Bewegungsfreiheit kann dann benötigt werden, wenn das Betätigungselement 4 zwischen dem Kipphebel 5 und der Ventilbrücke 12 die Betätigungskraft auf das oder die Ventile 3 übertragen soll. Über einen elektromagnetisch, hydraulischen und/oder anderen Ansteuermechanismus kann der Schwenkhebel 17 so weit gekippt werden, dass das Betätigungselement 4 aus dem Kraftfluss bzw. Betätigungsweg entfernt wird. Über eine Federblechlasche bzw. die Betätigungswegfeder 10 wird einerseits die Ventilbrücke 12 an Ort und Stelle gehalten. Andererseits wird so die nötige Gegenkraft erzeugt, um den Hebel 5 weiter dem Nocken 2 folgen zu lassen. In other words, as an actuator 4 a spacer used, which can be tipped or removed in a valve bridge of a truck engine. This spacer (eg spacer) sits spring loaded at an upper end of a metal bracket or the pivot lever 17 and can move freely on this. The freedom of movement may be needed when the actuator 4 between the rocker arm 5 and the valve bridge 12 the actuating force on the one or more valves 3 should transfer. About an electromagnetic, hydraulic and / or other drive mechanism, the pivot lever 17 be tilted so far that the actuator 4 is removed from the power flow or actuating travel. About a spring plate tab or the Betätigungswegfeder 10 on the one hand, the valve bridge 12 kept in place. On the other hand, so the necessary counterforce is generated to the lever 5 continue the cam 2 to follow.

Ferner kann die Ventilsteuerung gemäß weiteren Ausführungsbeispielen nicht nur, wie für die Figuren beschrieben, bei einem LKW, sondern auch für andere Fahrzeugantriebe, beispielsweise PKWs, Arbeitsfahrzeug, landwirtschaftliche Fahrzeuge oder dergleichen eingesetzt werden.Further, according to other embodiments, the valve control may not only be used on a truck as described for the figures, but also for other vehicle drives such as cars, work vehicles, agricultural vehicles, or the like.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den beigefügten Figuren offenbarten Ausführungsbeispiele sowie deren einzelne Merkmale können sowohl einzeln wie auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung eines Ausführungsbeispiels in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein und implementiert werden.The embodiments disclosed in the foregoing description, the appended claims and the appended figures, as well as their individual features, may be relevant and implemented both individually and in any combination for the realization of an embodiment in its various forms.

Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen können Merkmale, die in anderen Ausführungsbeispielen als Vorrichtungsmerkmal offenbart sind, auch als Verfahrensmerkmale implementiert sein. Ferner können ggf. auch Merkmale, die in manchen Ausführungsbeispielen als Verfahrensmerkmale implementiert sind, in anderen Ausführungsbeispielen als Vorrichtungsmerkmale implementiert sein.In some other embodiments, features disclosed as a device feature in other embodiments may also be implemented as method features. Further, features that are implemented as method features in some embodiments may also be implemented as device features in other embodiments.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Ventilsteuerung valve control
22
Nocken cam
33
Ventil Valve
44
Betätigungselement actuator
55
Hebel lever
66
Drehpunkt pivot point
77
erstes Hebelende first end of the lever
88th
Rolle role
99
zweites Hebelende second end of the lever
1010
Betätigungswegfeder Betätigungswegfeder
1111
Schraubverbindung/Ventilspieleinstellschraube Screw / Ventilspieleinstellschraube
1212
Ventilbrücke valve bridge
1313
Federmechanismus/Ventilfeder Spring mechanism / valve spring
1414
Wand/Ventilsitzringe Wall / valve seat rings
1515
Bereich der Anlauffläche Area of the contact surface
1616
Drehpunkt pivot point
1717
Schwenkhebel pivoting lever
1818
Fase chamfer
1919
Bohrung drilling
2020
Rückstellfeder Return spring
2121
Anschlag bei oberen Ring, der untere stützt Rückstellfeder ab Stop at upper ring, the lower one supports return spring
2222
Anlauffläche approach surface
2323
Schwenkeinrichtung Pivot means
2424
Bereich der Anlauffläche Area of the contact surface
2525
Ventilschaftdichtung oder Ventilfederauflage Valve stem seal or valve spring pad
2626
Gelenk joint
2727
Federmechanismus spring mechanism
2828
Permanentmagnet permanent magnet
2929
Elektromagnet electromagnet
3030
Bogen bow
4040
Verfahren method
4141
Bewegen Move
4242
Entfernen Remove

Claims (10)

Ventilsteuerung (1) für einen Verbrennungsmotor mit folgenden Merkmalen: einem Nocken (2) einer Nockenwelle, der ausgebildet ist, um bei einer Bewegung eine Betätigung eines Ventils (3) zu steuern; und einem Betätigungselement (4), das in einem Betätigungsweg zwischen dem Nocken (2) und dem Ventil (3) angeordnet ist und ausgebildet ist, um die Bewegung des Nockens (2) auf das Ventil (3) zu übertragen, wobei das Betätigungselement (4) aus dem Betätigungsweg entfernbar ist, sodass bei der Bewegung des Nockens (2) das Ventil (3) geschlossen bleibt.Valve control ( 1 ) for an internal combustion engine having the following features: a cam ( 2 ) of a camshaft, which is designed to actuate a valve during a movement ( 3 ) to control; and an actuator ( 4 ), which in an actuating path between the cam ( 2 ) and the valve ( 3 ) is arranged and adapted to the movement of the cam ( 2 ) on the valve ( 3 ), wherein the actuating element ( 4 ) is removable from the actuating path, so that during the movement of the cam ( 2 ) the valve ( 3 ) remains closed. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, wobei das Betätigungselement (4) um einen Drehpunkt (16) drehbar gelagert ist, sodass das Betätigungselement (16) aus dem Betätigungsweg schwenkbar ist. Valve controller according to claim 1, wherein the actuating element ( 4 ) around a pivot ( 16 ) is rotatably mounted, so that the actuating element ( 16 ) is pivotable from the actuation path. Ventilsteuerung nach Anspruch 2, wobei das Betätigungselement (4) in radialer Richtung bezüglich dem Drehpunkt (16) beweglich gelagert ist.Valve controller according to claim 2, wherein the actuating element ( 4 ) in the radial direction with respect to the pivot point ( 16 ) is movably mounted. Ventilsteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Schwenkeinrichtung (23), die ausgebildet ist, um das Betätigungselement (4) aus dem Betätigungsweg zu entfernen, wobei die Schwenkeinrichtung (23) einen Elektromagneten umfasst und das Betätigungselement (4) oder eine Lagerung (17) des Betätigungselements (4) zumindest teilweise ferromagnetisches Material aufweist. Valve control according to one of the preceding claims, comprising a pivoting device ( 23 ) which is adapted to the actuating element ( 4 ) to remove from the actuation path, wherein the pivoting device ( 23 ) comprises an electromagnet and the actuating element ( 4 ) or a storage ( 17 ) of the actuating element ( 4 ) has at least partially ferromagnetic material. Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Schwenkeinrichtung (23) einen Permanentmagneten (28) umfasst, der über einen Federmechanismus (27) in einer vorgespannten Position gehalten ist und einen Elektromagneten (29), der ausgebildet ist, um eine Vorspannung des Federmechanismus (27) zu überwinden, sodass das Betätigungselement (4) aus dem Betätigungsweg entfernt wird. Valve control according to one of claims 1 to 3, wherein a pivoting device ( 23 ) a permanent magnet ( 28 ), which via a spring mechanism ( 27 ) is held in a biased position and an electromagnet ( 29 ) which is adapted to a bias of the spring mechanism ( 27 ), so that the actuating element ( 4 ) is removed from the actuation path. Ventilsteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Betätigungselement (4) an einer Ventilführung oder einer Ventilschaftabdichtung (25) gelagert ist. Valve controller according to one of the preceding claims, wherein the actuating element ( 4 ) on a valve guide or valve stem seal ( 25 ) is stored. Ventilsteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend einen Hebel (5) in dem Betätigungsweg, der ausgebildet ist, um die Bewegung des Nockens (2) auf das Betätigungselement (4) zu übertragen.Valve control according to one of the preceding claims, comprising a lever ( 5 ) in the actuating path, which is designed to control the movement of the cam ( 2 ) on the actuator ( 4 ) transferred to. Ventilsteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Betätigungswegfeder (10), die ausgebildet ist, um das Betätigungselement (4) in sich aufzunehmen, um eine Bewegung des Nockens (2) oder eines Hebels (5) zu führen, der durch den Nocken (2) bewegt wird, wenn das Betätigungselement (4) aus dem Betätigungsweg entfernt ist. Valve control according to one of the preceding claims, comprising a Betätigungswegfeder ( 10 ) which is adapted to the actuating element ( 4 ) to detect a movement of the cam ( 2 ) or a lever ( 5 ) passing through the cam ( 2 ) is moved when the actuating element ( 4 ) is removed from the actuation path. Ventilsteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Betätigungsweg zu einer Ventilbrücke (12) führt, wobei die Ventilbrücke (12) ausgebildet ist, um zumindest zwei Ventile (3) zu betätigen.Valve control according to one of the preceding claims, wherein the actuation path to a valve bridge ( 12 ), whereby the valve bridge ( 12 ) is formed to at least two valves ( 3 ). Verfahren (40) zur Ventilsteuerung bei einem Verbrennungsmotor mit folgenden Merkmalen: Bewegen (41) eines Nockens (2) einer Nockenwelle, sodass in einem Betätigungsweg eine Betätigungsbewegung für ein Ventil (3) bewirkt wird; und Entfernen (42) eines Betätigungselements (4) aus dem Betätigungsweg, sodass eine Bewegung des Nockens (2) nicht zu einer Betätigung des Ventils (3) führt.Procedure ( 40 ) for valve control in an internal combustion engine having the following features: moving ( 41 ) of a cam ( 2 ) of a camshaft so that in an actuating travel an actuating movement for a valve ( 3 ) is effected; and remove ( 42 ) an actuating element ( 4 ) from the actuation path, so that a movement of the cam ( 2 ) not to actuate the valve ( 3 ) leads.
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