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WO2017063939A1 - Steuerwelle zur einlassventilabschaltung - Google Patents

Steuerwelle zur einlassventilabschaltung Download PDF

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Publication number
WO2017063939A1
WO2017063939A1 PCT/EP2016/073885 EP2016073885W WO2017063939A1 WO 2017063939 A1 WO2017063939 A1 WO 2017063939A1 EP 2016073885 W EP2016073885 W EP 2016073885W WO 2017063939 A1 WO2017063939 A1 WO 2017063939A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cylinder
control shaft
cam
cams
transmission means
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2016/073885
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ferdinand WEIDINGER
Alexander Hiereth
Timo Klees
Sebastian Schubert
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.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke 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 Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to CN201680036335.6A priority Critical patent/CN107709737B/zh
Publication of WO2017063939A1 publication Critical patent/WO2017063939A1/de
Priority to US15/884,662 priority patent/US10337365B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to a control shaft of a camshaft adjusting unit for
  • Intake valve deactivation is a variant of cylinder deactivation in internal combustion engines to reduce fuel consumption. By deactivating the intake and exhaust valves in combination with a fuel cut, half of the cylinders are shut down, shifting the engine operating point to a higher efficiency range due to the medium pressure increase.
  • solutions are also known from the prior art for deactivating cylinders in which the fuel injection and mixture ignition are controlled or switched off in a controlled manner.
  • valve lift adjustment is known from the prior art, which allows a continuous adjustment of the valve lift from minimum strokes up to the maximum stroke as a function of the respective load requirement of the internal combustion engine.
  • the cams of the camshaft act on an intermediate lever which opens or closes the intake valves directly or indirectly.
  • the intermediate lever is moved via a control shaft and in particular formed on the control shaft adjusting cam in different operating positions and a return spring in a Drawn from the original position.
  • the cams of the camshaft act stronger or weaker on the intermediate lever and thus adjust the valve lift achieved.
  • the invention has for its object to provide a cylinder deactivation via a special Ventilhub Kunststoffung, in particular a specially shaped control shaft for controlling the camshaft effect.
  • a control shaft of a camshaft adjusting unit for an internal combustion engine with axially spaced adjusting cams formed in a first axial section of the control shaft for cylinder operation and in a second axial section for cylinder deactivation is proposed.
  • the adjusting cams for cylinder operation have over its entire circumference of the cam circle to a radial extent, which is greater than a zero stroke.
  • the recliner for the cylinder deactivation have a cut-off portion of the cam circle having a radial extent on "in the circumferential direction is less than or the ullhuberstreckung equal, the control shaft has a rotation limiting in both circumferential directions stop which serves as a calibration point for a motor electronics.
  • the system can thus be re-calibrated if the values in the engine electronics are not plausible.
  • the zero traction is defined as the radial extent of the adjusting cam to the base circle of the control shaft. With a zero stroke, the respective adjusting cam in the corresponding section shows no mechanical effect on other components and thus prevents a valve lift.
  • the stop is integrated in the bearing of the control shaft.
  • a pin can be arranged on the control world, which abuts in the respective end positions on a nose seated on the bearing, for example the bearing bridge.
  • the mechanical stop is carried out in an advantageous embodiment by two mechanical end stops, which limit both directions of rotation of the control shaft.
  • the Zylinderabschaitung according to the invention by differently shaped adjusting cam on the control shaft, which are formed in the non-shutdown cylinders so that in each position of the control shaft, an opening of the intake valves, and are formed in the cylinders to be disabled so that in one position an opening of the Inlet valves (no shutdown) and in a predetermined shutdown position (shutdown) no opening of the intake valves takes place.
  • the intake valves are not open, there is no cylinder filling and no fuel injection.
  • control shaft is designed for an in-line six-cylinder combustion engine, each with one adjusting cam per inlet valve, wherein three edge cylinders are switched off and the corresponding associated adjusting cam are formed according to a shutdown with radial extent up to the base circle.
  • the control shaft it has a rotational adjustment range in the circumferential direction (in the cam circle) of 330- 360 °.
  • the adjustment cams for cylinder deactivation have at a 360 ° -Ver auskeit conveniently in the circumferential direction over the first 180 ° to a radial extent, which is consistently greater than a zero draft, and in the circumferential direction over the second 180 ° to a radial extent, which is consistently less than or equal to the zero draft ,
  • an extension smaller than the zero traction is to be regarded as an exceptional case, as this greatly reduces the diameter of the control shaft in the area of the adjusting cams.
  • the shaping in the circumferential direction in the cam circle in the adjusting cam for cylinder deactivation is therefore provided in the circumferential direction a division into two.
  • the cylinder deactivation cams can be brought into position so that they have no external effect on other components and the intake valves remain closed.
  • the different positions of the control shaft are realized by a servomotor. Due to the split shape of the Versteilnocken for the cylinder deactivation, there is an increase in torque on the steep engine, this torque increase can be reduced by a special design of the adjusting cam for cylinder operation.
  • the adjusting cams for cylinder operation in a section of the cam circle corresponding to the Abschalfab songs the Verstellnocken for the cylinder shutdown, a radial extent aut do, which is less than a maximum draft.
  • the control shaft is characterized in that it is adjustable by rotation in at least two operating positions, wherein the first operating position ensures a cylinder operation at all adjustment cam and the second operating position a partial cylinder shutdown on the Versteilnocken for cylinder deactivation and a cylinder operation at the Verstellnocken for cylinder operation ,
  • phasing is provided in a favorable embodiment that two adjusting cams are provided on the control shaft per cylinder of the internal combustion engine.
  • the geometry and arrangement in the circumferential direction of the adjusting cam on the control shaft is individually adjustable in order to ensure a separate opening characteristic for each intake valve of each cylinder.
  • the invention further relates to a Nockenwellenverstelfech for an internal combustion engine with a camshaft having a plurality of axially spaced Cam, a plurality of transmission means, which are adapted to transmit a camshaft rotation and action of the cam in a translational movement on respectively the transmission means associated motor intake valves to open and close, wherein a position of the transfer means and thus their effect on the intake valves is adaptable by a control shaft described above, by the adjusting cams act on each transmission means, wherein the adjusting cams for the cylinder deactivation in the turn-off of the cam circuit on the transmission means are effective, so that they act on admission by the cams of the camshaft, no opening of the intake valves, wherein the control gear has a stop limiting the rotation in both circumferential directions, which serves as a calibration point for engine electronics. All the features described above for the control shaft are directly applicable and valid for the camshaft adjusting unit.
  • the invention also comprises the corresponding method for switching off intake valves in an engine using the described camshaft adjusting unit, wherein the position of the transmission means and thus their effect on the intake valves adjusted by the fact that their adjusting cams act on each one transmission means, wherein the adjustment cams for the cylinder deactivation In the turn-off in the cam circuit on the transmission means are free of action, so that they do not cause opening of the intake valves when acted upon by the cams of the camshaft.
  • the invention is particularly advantageous for an in-line six-cylinder combustion engine in which three of the six cylinders are to be switched off.
  • An in-line six-cylinder internal combustion engine comprises a Nockenwellenverstelliser described above and is characterized in that three of the six cylinders are switched off, that the adjustment cams for the cylinder deactivation in the turn-off in the cam circuit on the transmission means of the three cylinders are disabled, so that the transmission means when acted upon by Cam the Camshaft cause no opening of the intake valves of the three cylinders to be shut off.
  • Fig. 1 elements of the camshaft adjusting unit
  • Fig. 2 is a perspective view of the control shaft
  • FIG. 3 axial cross-sectional views of the different adjusting cam on the control shaft.
  • FIG. 1 shows by way of example schematically the elements of the camshaft adjusting unit 30, which acts on an inlet valve 8 in an opening and closing manner.
  • a transmission means 5 designed as an intermediate lever is provided, on which the cams of the camshaft 4 act.
  • the inlet valve 8 opens or closes when the cam of the camshaft 4 acts on the transmission means 5.
  • this position of the transmission means can be set individually for each intake valve 8.
  • a return spring 3 biases the transmission means 5 and advances it in an unloaded by Verstellnocken the control shaft 1 state in an initial position in which the cams of the camshaft 4 can cause no opening of the intake valve 8.
  • the transmission means 5 is pressed stronger or weaker in the direction of the camshaft 4 and the action of the cam of the cam 4 is amplified or reduced.
  • Figure 2 shows the control shaft 1 in perspective view with area D for the cylinder operation and the area A for the intake valve or cylinder deactivation.
  • an adjusting 25 is fixed to engage the servomotor and allow rotation.
  • the control shaft 1 is designed for an in-line six-cylinder combustion engine and has two adjustment cams for each cylinder. In this case, two identically shaped adjusting cams 22, 22 'per cylinder for cylinder operation in the area D for the Zylinderdauer réelle and in the area A for the intake valve or cylinder deactivation per two identically shaped Verstellnocken for cylinder deactivation 21, 21' are formed.
  • FIG. 3 shows axial sectional views of the adjusting cams 21 and 22 on the control shaft 1 of an in-line six-cylinder combustion engine.
  • the left-hand view relates to the cylinders 1-3 (range A) which can be switched off via the adjusting cams for cylinder deactivation 21, the right-hand view the cylinders 4-6 (range D) provided for continuous operation.
  • the adjusting cams for cylinder operation 22, 22 ' have their positions total circumference of the cam circle has a radiator extent which is consistently greater than a zero traction along the base circle 12, and the cylinder deactivation cams 21, 21 'comprise in the circumferential direction the cut-off portion 10 with a radial extension equal to the zero stroke.
  • the cam shape is characterized in each case by the cam contour 11.
  • ZAS cylinder deactivation
  • the torque acting on the servomotor by the cylinder deactivation cams 21 is greatest.
  • a corresponding shape of the Verstelinocken for the cylinder operation 22 in the corresponding area of the maximum stroke is not fully used or reduced and the torque curve thus smoothed.
  • the embodiment shown relates to a rotational adjustment in the circumferential direction of 360 °.
  • the transmission means may act directly on the inlet valve.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuerwelle einer Nockenwellenverstelieinheit mit axial beabstandeten Verstellnocken, die in einem ersten axialen Abschnitt der Steuerwelle für einen Zylinderdauerbetrieb und in einem zweiten axialen Abschnitt für eine Zylinderabschaltung ausgebildet sind, wobei die Verstellnocken für den Zylinderdauerbetrieb über ihren gesamten Umfang des Nockenkreises eine Radialerstreckung aufweisen, die größer ist als eine Nullhuberstreckung, und die Verstellnocken für die Zylinderabschaltung in Umfangsrichtung einen Abschaltabschnitt des Nockenkreises mit einer Radialerstreckung aufweisen, die kleiner oder gleich der Nullhuberstreckung ist, wobei die Steuerwelle einen die Rotation in beide Umfangsrichtungen beschränkenden Anschlag aufweist, der als Kalibrierungspunkt für eine Motorelektronik dient.

Description

Steuerwelle zur Einlassventilabschaltung
Die Erfindung betrifft eine Steuerwelle einer Nockenwellenverstelleinheit zur
Einlassventilabschaltung bei einem Verbrennungsmotor mit axial beabstandeten Verstellnocken sowie die Nockenwellenverstelleinheit.
Die Einlassventilabschaltung ist eine Variante einer Zylinderabschaltung bei Verbrennungsmotoren zur Senkung des Kraftstoffverbrauchs. Mittels Deaktivierung der Einlass- und Auslassventile in Kombination mit einer Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr werden die Hälfte der Zylinder abgeschaltet und somit der Betriebspunkt des Motors auf Grund der Mitteldruckerhöhung in einen Bereich besseren Wirkungsgrades verschoben.
Aus dem Stand der Technik sind zur Zylinderabschaltung neben mechanischen Lösungen mit mehr als einer Kurbelwelle beispielsweise auch Lösungen bekannt, bei denen die Kraftstoffeinspritzung und Gemischzündung kontrolliert ermöglicht oder abgeschaltet wird.
Auch ist aus dem Stand der Technik eine mögliche Ventilhubverstellung bekannt, die eine kontinuierliche Verstellung des Ventilhubs von Minimalhüben bis hin zum Maximalhub in Abhängigkeit von der jeweiligen Lastanforderung des Verbrennungsmotors ermöglicht. Bei den bekannten variablen Ventilsteuerungen wirken die Nocken der Nockenwelle auf einen Zwischenhebel, der die Einlassventile mittelbar oder unmittelbar öffnet und schließt. Der Zwischenhebel wird über eine Steuerwelle und insbesondere auf der Steuerwelle ausgebildete Verstellnocken in verschiedene Betriebspositionen bewegt und über eine Rückstellfeder in eine Ursprungsposition gezogen. Je nach Betriebsposition der Steuerwelle wirken die Nocken der Nockenwelle stärker oder schwächer auf den Zwischenhebel ein und verstellen somit den erreichten Ventilhub.
Auf dem Bekannten aufbauend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zylinderabschaltung über eine spezielle Ventilhubsteuerung, insbesondere eine speziell geformte Steuerwelle zur Steuerung der Nockenwellenwirkung bereit zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß der Patentansprüche 1, 9 und 10 gelöst.
Erfindungsgemäß wird eine Steuerwelle einer Nockenwellenverstelleinheit für einen Verbrennungsmotor mit axial beabstandeten Verstellnocken, die in einem ersten axialen Abschnitt der Steuerwelle für einen Zylinderdauerbetrieb und in einem zweiten axialen Abschnitt für eine Zylinderabschaltung ausgebildet sind, vorgeschlagen. Die Verstellnocken für den Zylinderdauerbetrieb weisen über ihren gesamten Umfang des Nockenkreises eine Radialerstreckung auf, die größer ist als eine Nullhuberstreckung. Die Verstellnocken für die Zylinderabschaltung weisen in Umfangsrichtung einen Abschaltabschnitt des Nockenkreises mit einer Radialerstreckung auf» die kleiner oder gleich der ullhuberstreckung ist, wobei die Steuerwelle einen die Rotation in beide Umfangsrichtungen beschränkenden Anschlag aufweist, der als Kalibrierungspunkt für eine Motorelektronik dient. Das System kann somit bei nicht plausiblen Werten in der Motorelektronik neu kalibriert werden. Die Nullhuberstreckung ist als die radiale Erstreckung der Verstellnocken bis zum Grundkreis der Steuerwelle definiert. Bei einer Nullhuberstreckung zeigt der der jeweilige Verstellnocken im entsprechenden Abschnitt keine mechanische Wirkung auf andere Bauteile und verhindert somit einen Ventilhub.
Für den mechanischen Anschlag wird ein Versteilbereich von 30° Verstellnocken frei gelassen, so dass der Verstellbereich der Steuerwelle bei 330° liegt. In einer möglichen Ausführung ist der Anschlag in der Lagerung der Steuerwelle integriert. An der Steuerwelte kann zusätzlich ein Stift angeordnet sein, der in den jeweiligen Endpositionen an einer an der Lagerung, beispielsweise der Lagerbrücke, sitzenden Nase anschlägt. Der mechanische Anschlag ist in einer vorteilhaften Ausführung durch zwei mechanische Endanschläge ausgeführt, die beide Drehrichtungen der Steuerwelle beschränken.
Die Zylinderabschaitung erfolgt erfindungsgemäß durch unterschiedlich geformte Verstellnocken auf der Steuerwelle, die bei den nicht abzuschaltenden Zylindern so ausgebildet sind, dass in jeder Position der Steuerwelle eine Öffnung der Einlassventile erfolgt, und bei den abzuschaltenden Zylindern so ausgebildet sind, dass in einer Position eine Öffnung der Einlassventile (keine Abschaltung) und in einer vorbestimmten Abschaltposition (Abschaltung) keine Öffnung der Einlassventile erfolgt. Bei nicht geöffneten Einlassventilen erfolgen keine Zylinderfüllung und keine Kraftstoffeinspritzung.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuerwelle für einen Reihensechszylinderverbrennungsmotor mit je einem Verstellnocken pro Einlassventil ausgebildet, wobei drei Randzylinder abschaltbar sind und die entsprechend zugehörigen Verstellnocken entsprechend mit einem Abschaltabschnitt mit Radialerstreckung bis maximal zum Grundkreis ausgebildet sind.
In einer Ausführungsvariante ist bei der Steuerwelle vorgesehen, dass sie einen rotatorischen Verstellbereich in Umfangsrichtung (im Nockenkreis) von 330- 360° aufweist. Die Verstellnocken für die Zylinderabschaltung weisen bei einer 360°-Verstellbarkeit günstigerweise in Umfangsrichtung über erste 180° eine Radialerstreckung auf, die durchgängig größer ist als eine Nullhuberstreckung, und in Umfangsrichtung über zweite 180° eine Radialerstreckung auf, die durchgängig kleiner oder gleich ist der Nullhuberstreckung. Eine Erstreckung kleiner der Nullhuberstreckung ist jedoch als Ausnahmefall zu sehen, da hierdurch der Durchmesser der Steuerwelle im Bereich der Verstellnocken stark reduziert wird. Die Formgebung in Umfangsrichtung im Nockenkreis bei den Verstellnocken für die Zylinderabschaltung ist demzufolge in Umfangsrichtung eine Zweiteilung vorgesehen. Durch die Verstellung der Steuerwelle können die Verstellnocken für die Zylinderabschaltung in eine Position gebracht werden, dass sie keine Wirkung nach außen auf andere Bauteile zeigen und die Einlassventile geschlossen bleiben. Gleichzeitig entfalten die Verstellnocken für den Zylinderdauerbetrieb aufgrund ihrer anderen Form ihre Wirkung und ermöglichen das Öffnen der Einlassventüe. Durch die axiale Aufteilung der Steuerwelle mit teilweise vorgesehenen Verstellnocken für den Zylinderdauerbetrieb und Verstellnocken für die Zylinderabschaltung ist je nach Steuerwellenrotationsposition ein Betrieb mit allen Zylindern nur einem Teil der Zylinder ermöglicht.
Die unterschiedlichen Positionen der Steuerwelle werden über einen Stellmotor realisiert. Durch die aufgeteilte Form der Versteilnocken für die Zylinderabschaltung kommt es zu einem Anstieg des Drehmoments am Steilmotor, Dieser Drehmomentanstieg kann durch eine spezielle Ausbildung der Verstellnocken für den Zylinderdauerbetrieb reduziert werden. Hierfür ist in einer Erfindungsvariante vorgesehen, dass die Verstellnocken für den Zylinderdauerbetrieb in einem Abschnitt des Nockenkreises, der zu dem Abschalfabschnitt der Verstellnocken für die Zylinderabschaltung korrespondiert, eine Radialerstreckung autweisen, die geringer ist als eine Maximalhuberstreckung. Das hat zur Folge, dass beim Betrieb mit teilweise abgeschalteten Zylindern keine maximalen Ventilhübe erreicht werden. Diese werden in dieser Betriebsphase jedoch ohnehin kaum benötigt.
Die Steuerwelle zeichnet sich dadurch aus, dass sie durch Rotation in zumindest zwei Betriebspositionen einstellbar ist, wobei die erste Betriebsposition einen Zylinderdauerbetrieb bei allen Verstellnocken und die zweite Betriebsposition eine teilweise Zylinderabschaltung an den Versteilnocken für die Zylinderabschaltung und einen Zylinderdauerbetrieb bei den Verstellnocken für den Zylinderdauerbetrieb gewährleistet.
Zur Ermöglichung des aus dem Stand der Technik bekannten Phasing ist in einer günstigen Ausführung vorgesehen, dass an der Steuerwelle pro Zylinder des Verbrennungsmotors zwei Verstellnocken vorgesehen sind. Die Geometrie und Anordnung in Umfangsrichtung der Verstellnocken auf der Steuerwelle ist individuell anpassbar, um für jedes Einlassventil jedes Zylinders eine eigene Öffnungscharakteristik zu gewährleisten.
Die Erfindung betrifft ferner eine Nockenwellenverstelfeinheit für einen Verbrennungsmotor mit einer Nockenwelle mit mehreren axial beabstandeten Nocken, mehreren Übertragungsmitteln, die ausgebildet sind, eine Nockenwellenrotation und Einwirkung der Nocken in eine translatorische Bewegung auf jeweils den Übertragungsmitteln zugehörige Motor-Einlassventile zu übertragen, um diese zu Öffnen und zu Schließen, wobei eine Position der Übertragungsmittel und somit deren Wirkung auf die Einlassventile durch eine oben beschriebene Steuerwelle anpassbar ist, indem deren Verstellnocken auf je ein Übertragungsmittel einwirken, wobei die Verstellnocken für die Zylinderabschaltung im Abschaltabschnitt des Nockenkreises auf die Übertragungsmittel wirkungsfrei sind, so dass diese bei Beaufschlagung durch die Nocken der Nockenwelle keine Öffnung der Einlassventile bewirken, wobei die Steuerweile einen die Rotation in beide Umfangsrichtungen beschränkenden Anschlag aufweist, der als Kalibrierungspunkt für eine Motorelektronik dient. Sämtliche vorstehend für die Steuerwelle beschriebenen Merkmale sind unmittelbar für die Nockenwellenverstelleinheit anwendbar und gültig.
Auch umfasst die Erfindung das entsprechende Verfahren zum Abschalten von Einlassventilen bei einem Motor unter Verwendung der beschriebenen Nockenwellenverstelleinheit, wobei die Position der Übertragungsmittel und somit deren Wirkung auf die Einlassventile dadurch angepasst, dass deren Verstellnocken auf je ein Übertragungsmittel einwirken, wobei die Verstellnocken für die Zylinderabschaltung im Abschaltabschnitt im Nockenkreis auf die Übertragungsmittel wirkungsfrei sind, so dass diese bei Beaufschlagung durch die Nocken der Nockenwelle keine Öffnung der Einlassventile bewirken. Besonders vorteilhaft ist die Erfindung für einen Reihensechszylinderverbrennungsmotor, bei dem drei der sechs Zylinder abzuschalten sind. Ein erfindungsgemäßer Reihensechszylinderverbrennungsmotor umfasst eine vorstehend beschriebene Nockenwellenverstelleinheit und ist dadurch gekennzeichnet, dass drei der sechs Zylinder dadurch abschaltbar sind, dass die Verstellnocken für die Zylinderabschaltung im Abschaltabschnitt im Nockenkreis auf die Übertragungsmittel der abzuschaltenden drei Zylinder wirkungsfrei sind, so dass die Übertragungsmittel bei Beaufschlagung durch die Nocken der Nockenwelle keine Öffnung der Einlassventile der drei abzuschaltenden Zylinder bewirken.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unferansprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 Elemente der Nockenwellenverstelleinheit;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Steuerwelle;
Fig. 3 axiale Querschnittsansichten der unterschiedlichen Verstellnocken auf der Steuerwelle.
Figur 1 zeigt beispielhaft schematisch die Elemente der Nockenwellenverstelleinheit 30, die auf ein Einlassventil 8 öffnend und schließend einwirkt. Zwischen einer Kulisse 2 und dem Einlassventil 8 ist ein als Zwischenhebel ausgebildetes Übertragungsmittel 5 vorgesehen, auf das die Nocken der Nockenwelle 4 einwirken. In Abhängigkeit von der Position des Übertragungsmittels 5 gegenüber der Nockenwelle 4 öffnet oder schließt sich das Einlassventil 8, wenn der Nocken der Nockenwelle 4 auf das Übertragungsmittel 5 einwirkt. Über die Steuerwelle 1 und darauf angeordnete Verstellnocken (wie gezeigt) ist diese Position des Übertragungsmittels für jedes Einlassventil 8 individuell einstellbar. Eine Rücksteilfeder 3 spannt das Übertragungsmittel 5 vor und rückt es im von Verstellnocken der Steuerwelle 1 unbelasteten Zustand in eine Ausgangsposition, bei der die Nocken der Nockenwelle 4 keine Öffnung des Einlassventils 8 bewirken können. Je nach Rotationsstellung der Steuerwelle 1 wird das Übertragungsmittel 5 stärker oder schwächer in Richtung der Nockenwelle 4 gedrückt und die Einwirkung der Nocken der Nockenweile 4 verstärkt oder reduziert.
Figur 2 zeigt die Steuerwelle 1 in perspektivischer Ansicht mit Bereich D für den Zylinderdauerbetrieb und dem Bereich A für die Einlassventil- bzw. Zylinderabschaltung. Am axialen Ende der Steuerwelle 1 ist ein Verstellrad 25 befestigt, an dem der Stellmotor eingreifen und die Rotation ermöglichen kann. Die Steuerwelle 1 ist für einen Reihensechszylinderverbrennungsmotor ausgebildet und weist für jeden Zylinder zwei Verstellnocken auf. Dabei sind pro Zylinder im Bereich D für den Zylinderdauerbetrieb je zwei identisch geformte Verstellnocken 22, 22' für den Zylinderdauerbetrieb und im Bereich A für die Einlassventil- bzw, Zylinderabschaltung je zwei identisch geformte Verstellnocken für die Zylinderabschaltung 21 , 21 ' ausgebildet.
In Figur 3 sind axiale Schnittansichten der Verstellnocken 21 und 22 auf der Steuerwelle 1 eines Reihensechszylinderverbrennungsmotors gezeigt. Die linke Ansicht betrifft die über die Verstellnocken zur Zylinderabschaltung 21 abschaltbaren Zylinder 1-3 (Bereich A), die rechte Ansicht die für den Dauerbetrieb vorgesehenen Zylinder 4-6 (Bereich D), Die Verstellnocken für den Zylinderdauerbetrieb 22, 22' weisen über ihren gesamten Umfang des Nockenkreises eine Radiaferstreckung auf, die durchgängig größer ist als eine Nullhuberstreckung entlang des Grundkreises 12, und die Verstellnocken für die Zylinderabschaltung 21 , 21 ' umfassen in Umfangsrichtung den Abschaltabschnitt 10 mit einer Radialerstreckung, die gleich der Nullhuberstreckung ist. Die Nockenform wird jeweils durch die Nockenkontur 11 gekennzeichnet. Die Verstellnocken für die Zylinderabschaltung 21 , 21' bleiben im Abschaltabschnitt 10 ohne Wirkung auf das als Hebel ausgebildete Übertragungsmittel 5 und die Einlassventile 8 bleiben geschlossen. Ebenfalls gekennzeichnet sind der Beginn der Zylinderabschaltung (ZAS) bei dem Verstellnocken für die Zylinderabschaltung 21 sowie der Maximalhub Verstellnocken für den Zylinderdauerbetrieb 22 während der Zylinderabschaltung, jeweils bei einem Winkel a2. Im Abschnitt 13 ist das durch die Verstellnocken für die Zylinderabschaltung 21 auf den Stellmotor wirkende Drehmoment am größten. Durch eine korrespondierende Formgebung der Verstelinocken für den Zylinderdauerbetrieb 22 im entsprechenden Bereich wird der Maximalhub nicht vollständig genutzt bzw. reduziert und der Drehmomentverlauf somit geglättet. Die gezeigte Ausführung betrifft einen rotatorischen Verstellbereich in Umfangsrichtung von 360°. Dieser kann durch das Vorsehen eines Anschlags in beide Richtungen um je 15°, d.h. insgesamt um 30° reduziert werden. Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargesteilten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Beispielsweise kann das Übertragungsmittel unmittelbar auf das Einlassventil einwirken.

Claims

Patentansprüche
1. Steuerwelle einer Nockenwellenverstelleinheit für einen Verbrennungsmotor mit axial beabstandeten Versteilnocken (21 , 22), die in einem ersten axialen Abschnitt der Steuerwelle (1) für einen Zylinderdauerbetrieb und in einem zweiten axialen Abschnitt für eine Zylinderabschaltung ausgebildet sind, wobei die Verstellnocken für den Zylinderdauerbetrieb (22) über ihren gesamten Umfang des Nockenkreises eine Radialerstreckung aufweisen, die größer ist als eine Nullhuberstreckung, und die Verstellnocken für die Zylinderabschaltung (21) in Umfangsrichtung einen Abschaltabschnitt (10) des Nockenkreises mit einer Radialerstreckung aufweisen, die kleiner oder gleich der Nullhuberstreckung ist, wobei die Steuerwelle (1) einen die Rotation in beide Umfangsrichtungen beschränkenden Anschlag aufweist, der als Kalibrierungspunkt für eine Motorelektronik dient.
2. Steuerwelle nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag in eine Lagerung der Steuerwelle integriert ist.
3. Steuerwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen rotatorischen Verstellbereich in Umfangsrichtung von 330° aufweist.
4. Steuerwelle nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellnocken für die Zylinderabschaltung (21 ) in Umfangsrichtung über 180° eine Radialerstreckung aufweisen, die durchgängig größer ist als eine Nullhuberstreckung, und in Umfangsrichtung über 180° eine Radialerstreckung aufweisen, die durchgängig kleiner oder gleich ist der Nullhuberstreckung.
5. Steuerwelle nach zumindest einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellnocken für den Zylinderdauerbetrieb (22) in einem Abschnitt des Nockenkreises, der zu dem Abschaltabschnitt (10) der Verstellnocken für die Zylinderabschaltung
(21 ) korrespondiert, eine Radialerstreckung aufweisen, die geringer ist als eine Maximalhuberstreckung.
6. Steuerwelle nach zumindest einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie durch Rotation in zumindest zwei Betriebspositionen einstellbar ist, wobei die erste Betriebsposition einen Zylinderdauerbetrieb bei allen Verstellnocken (21 , 22) und die zweite Betriebsposition eine feilweise Zylinderabschaltung an den Verstellnocken für die Zylinderabschaltung (21) und einen Zylinderdauerbetrieb bei den Verstellnocken für den Zylinderdauerbetrieb
(22) gewährleistet.
7. Steuerwelle nach zumindest einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass pro Zylinder des Verbrennungsmotors jeweils zwei Verstellnocken (21 , 22) vorgesehen sind.
8. Nockenwellenverstelleinheit für einen Verbrennungsmotor mit einer Nockenwelle (4) mit mehreren axial beabstandeten Nocken, mehreren Übertragungsmitteln (5), die ausgebildet sind, eine Nockenwellenrotation und Einwirkung der Nocken in eine translatorische Bewegung auf jeweils den Übertragungsmitteln (5) zugehörige Motor-Einlassventile (8) zu übertragen, um diese zu Öffnen und zu Schließen, wobei eine Position der Übertragungsmittel (5) und somit deren Wirkung auf die Einlassventile (8) durch eine Steuerwelle (1) nach zumindest einem der vorigen Ansprüche anpassbar ist, indem deren Verstellnocken (21 , 22) auf je ein Übertragungsmittel (5) einwirken, wobei die Verstell nocken für die Zylinderabschaltung (21 ) im Abschaltabschnitt (10) des Nockenkreises auf die Übertragungsmittel (5) wirkungsfrei sind, so dass diese bei Beaufschlagung durch die Nocken der Nockenwelle keine Öffnung der Einlassventile (8) bewirken, wobei die Steuerwelle (1) einen die Rotation in beide Umfangsrichtungen beschränkenden Anschlag aufweist, der als Kalibrierungspunkt für eine Motorelektronik dient.
9. Verfahren zum Abschalten von Einlassventilen {8} bei einem Verbrennungsmotor unter Verwendung der Nockenwellenverstelleinheit (30) nach dem vorigen Anspruch, wobei die Position der Übertragungsmittel (5) und somit deren Wirkung auf die Einlassventile (8) dadurch angepasst, dass deren Verstellnocken (21 , 22) auf je ein Übertragungsmittel (5) einwirken, wobei die Verstellnocken für die Zylinderabschaltung (21) im Abschaltabschnitt (10) im Nockenkreis auf die Übertragungsmittel (5) wirkungsfrei sind, so dass diese bei Beaufschlagung durch die Nocken der Nockenwelle (4) keine Öffnung der Einlassventile (8) bewirken.
10. Reihensechszylinderverbrennungsmotor mit einer Nockenwellenverstelleinheit (30) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass drei der sechs Zylinder dadurch abschaltbar sind, dass die Verstellnocken für die Zylinderabschaltung (21) im Abschaltabschnitt (10) im Nockenkreis auf die Übertragungsmittel (5) der abzuschaltenden drei Zylinder wirkungsfrei sind, so dass die Übertragungsmittel (5) bei Beaufschlagung durch die Nocken der Nockenwelle (4) keine Öffnung der Einlassventile (8) der drei abzuschaltenden Zylinder bewirken, wobei die Steuerwelle (1) einen die Rotation in beide Umfangsrichtungen beschränkenden Anschlag aufweist, der als Kalibrierungspunkt für eine Motorelektronik dient.
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