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Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschinenventiltriebumschaltvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 10 2005 006 489 A1 ist eine Brennkraftmaschinenventiltriebumschaltvorrichtung bekannt, bei welcher miteinander gekoppelte Schaltvorgänge gleichzeitig durchgeführt werden.
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Die
DE 195 20 117 A1 offenbart einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einer in Lagern gehaltenen Nockenwelle, mit einem axial beweglichen Verstellorgan, von dem mindestens ein drehfest aber axial verschiebbar auf der Nockenwelle gelagerter Nocken mit mindestens zwei unterschiedlichen Nockenbahnen verstellbar ist, der unter Zwischenschaltung eines Übertragungsmittels mindestens ein Gaswechselventil betätigt. Das Verstellorgan ist im Inneren der Nockenwelle geführt ist, wobei das Verstellorgan über mindestens ein in der Nockenwelle geführtes Federelement auf den Nocken einwirkt.
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Der
DE 10 2007 037 358 A1 ist eine Schaltvorrichtung mit wenigstens einer Umschalteinheit als bekannt zu entnehmen, die zumindest zwei Schalteinheiten aufweist, wobei die zwei Schalteinheiten dazu vorgesehen sind, wenigstens zwei zumindest zeitlich teilweise überlappende, wenigstens teilweise entgegengerichtete Schaltvorgänge auszuführen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventiltriebumschaltvorrichtung so auszubilden, dass bei einer hohen Betriebssicherheit sowohl Bauvolumen und Gewicht als auch Kosten eingespart werden können. Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1, wobei eine weitere Ausgestaltung der Erfindung dem Unteranspruch entnommen werden kann.
Die Erfindung geht aus von einer Brennkraftmaschinenventiltriebumschaltvorrichtung mit einer Umschalteinheit.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Umschalteinheit eine Ausführeinheit mit zwei Schalteinheiten und zwei Schaltmitteln aufweist, welche dazu vorgesehen sind, in zumindest einem Betriebsmodus die zwei Schalteinheiten zeitlich versetzt zu betätigen. Hiermit kann die Zahl der benötigten Schaltmittel reduziert werden. Unter einer „Umschalteinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, einen Umschaltvorgang wenigstens eines Ventiltriebs zu bewirken. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgestattet und/oder ausgelegt verstanden werden. Unter einer „Ausführeinheit“ soll im Besonderen eine Einheit verstanden werden, welche aufgrund eines Signals wenigstens einen Vorgang einmalig ausführt. Unter einer „Schalteinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, einen Schaltvorgang, insbesondere auch in einem Zusammenwirken mit wenigstens einem Schaltmittel oder einer anderen Einheit, zu bewirken. Unter einem „Schaltmittel“ soll insbesondere ein Mittel verstanden werden, welches dazu vorgesehen ist, einen Schaltvorgang, insbesondere auch in einem Zusammenwirken mit wenigstens einer Schalteinheit oder einer anderen Einheit, zu bewirken.
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Die jeweilige Schalteinheit ist als jeweiliges, axial verlagerbares Teilstück einer Nockenwelle mit Nocken mit wenigstens teilweise unterschiedlicher Kontur ausgebildet. Das jeweilige Schaltmittel ist als ein jeweiliger Schaltpin ausgebildet. Die Ausführeinheit weist zwei Steuermittel auf, welche auf einander zugewandten Enden der zwei Schalteinheiten der Ausführeinheit positioniert sind. Die Steuermittel bilden zwei Steuerkulissen. Eine erste der Steuerkulissen ist dazu vorgesehen, von einem ersten der Schaltmittel in radialer Richtung der Nockenwelle beaufschlagt zu werden, wodurch in dem zumindest einen Betriebsmodus die Schalteinheiten bei sich drehender Nockenwelle zeitlich nacheinander in eine parallel zur axialen Richtung der Nockenwelle verlaufende, erste Richtung verschiebbar sind. Die zweite Steuerkulisse ist dazu vorgesehen, von dem zweiten Schaltmittel in radialer Richtung der Nockenwelle beaufschlagt zu werden, wodurch in dem zumindest einen Betriebsmodus die Schalteinheiten bei sich drehender Nockenwelle zeitlich nacheinander in eine parallel zur axialen Richtung der Nockenwelle verlaufende und der ersten Richtung entgegengesetzte, zweite Richtung verschiebbar sind.
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Darunter, dass die Ausführeinheit eine Schalteinheit „betätigt“, soll insbesondere ein Zusammenwirken und/oder Wechselwirken der Ausführeinheit oder Teilen der Ausführeinheit mit der Schalteinheit, welches einen Schaltvorgang bewirken kann, gemeint sein. Darunter, dass die Ausführeinheit die Schalteinheiten „unabhängig voneinander“ betätigt, soll im Besonderen gemeint sein, dass ein Betätigen einer Schalteinheit durch die Ausführeinheit ein Betätigen einer anderen Schalteinheit durch die Ausführeinheit nicht beeinflusst. Unter einem „Betriebsmodus“ soll insbesondere eine Art eines Betriebs verstanden werden.
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Unter einem „Signal“ soll dabei insbesondere ein Auslösevorgang und/oder ein Zeichen, wie zum Beispiel ein Stromimpuls, mit festgelegter Bedeutung und/oder ein von außerhalb der Ausführeinheit veranlasstes Beaufschlagen und/oder Positionieren eines mechanischen Bauelements in einer Schaltstellung und/oder mechanisches Wechselwirken verstanden werden. Unter einem „Auslösevorgang“ soll insbesondere ein mechanischer, elektrischer, quantenmechanischer und/oder elektromechanischer Vorgang verstanden werden, welcher im Besonderen zu einer bestimmten Positionierung eines Schaltmittels fuhren kann. Unter einem „Schaltvorgang“ soll insbesondere eine Relativbewegung und insbesondere eine axiale Relativbewegung zwischen zwei Bauteilen verstanden werden. Damit, dass ein Schaltvorgang „nach“ einem anderen Schaltvorgang stattfindet, soll insbesondere verstanden werden, dass die Schaltvorgänge zeitlich überlappungsfrei sind. Unter einer elektronischen „Auswertung“ soll insbesondere ein elektronisches Einordnen und/oder Beurteilen eines Zustands und/oder eines Signals und/oder eines Vorgangs gemeint sein. Mit einem Ausführen „unabhängig“ von einer elektronischen Auswertung soll insbesondere ein auf mechanische, quantenmechanische, elektrische und/oder elektromagnetische Weise automatisiertes Ausführen gemeint sein. Mit einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann ein einfacher Aufbau der Umschalteinheit erreicht werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Ausführeinheit wenigstens teilweise als mechanische Einheit ausgebildet. Hiermit können Konstruktionskosten eingespart werden.
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Unter einem „Ventiltrieb“ soll insbesondere eine Baueinheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, in Verbrennungsmotoren, welche auf einer Hubkolbenmaschine basieren, zumindest teilweise einen Gaswechsel zu erlauben. Unter einem „Umschalten“ eines Ventiltriebs soll insbesondere ein Änderungsvorgang zur Änderung wenigstens einer Eigenschaft und/oder wenigstens einer Funktion des Ventiltriebs und/oder das Wechseln zwischen unterschiedlichen Betriebsmodi verstanden werden. Mit einer „Ventilerhebungskurve“ soll der Graph der Funktion gemeint sein, welche man erhält, wenn man den Ventilhub, welcher relativ zu dem Zylinder, zu welchem das Ventil zugeordnet ist, gemessen wird, über dem Drehwinkel der dem Ventiltrieb zugeordneten Antriebswelle in einem kartesischen Koordinatensystem aufträgt. Unter „unterschiedlichen Betriebsmodi“ soll insbesondere die Betätigung von Ventilen mit unterschiedlichen Steuerzeiten und/oder Ventilerhebungskurven verstanden werden soll. Unter einem „Wechsel der Betriebsarten“ soll hier insbesondere der Betrieb der Brennkraftmaschine mit Volllast, mit Teillast, im Selbstzündungsbetrieb, mit Zylinderabschaltung, mit frühem oder spätem Einlass-Schluss oder weiteren, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Betriebsarten verstanden werden.
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Unter einer „Schaltrichtung“ soll insbesondere eine Richtung verstanden werden, in welche ein Bauteil bei einem zumindest teilweise durch das Schaltmittel bewirkten Schaltvorgang relativ zu dem Schaltmittel bewegt wird, insbesondere translatorisch bewegt wird.
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Unter einer zu dem Schaltmittel „korrespondierenden“ Schalteinheit soll im Besonderen eine Schalteinheit verstanden werden, die derart ausgebildet ist, dass sie in einem Zusammenwirken mit dem Schaltmittel einen Schaltvorgang ermöglicht. Unter zumindest teilweise in ihrer Bewegung „entkoppelte“ Schalteinheiten sollen insbesondere Schalteinheiten verstanden werden, für die wenigstens eine Bewegung einer Schalteinheit relativ zu der anderen Schalteinheit in wenigstens einem Betriebsmodus unabhängig von dieser verläuft.
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Unter einem „Steuermittel“ soll insbesondere ein Mittel zur Steuerung eines Vorgangs, im Besonderen zur Steuerung eines Schaltvorgangs, verstanden werden. Insbesondere können die Schalteinheiten unterschiedlichen Ventilen, welche im Besonderen unterschiedlichen Zylindern zugeordnet sein können, zugeordnet sein. Für eine besonders flexible Schaltung können die Schalteinheiten nur einem Ventil zugeordnet sein.
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Dadurch, dass die Steuermittel die Steuerkulissen bilden, kann auf einfache Weise eine Schaltvorrichtung für Schaltvorgänge zwischen den Schalteinheiten und dem Schaltmittel realisiert werden. Unter einer „Steuerkulisse“ soll insbesondere wenigstens eine Ausformung oder mehrere Ausformungen zusammen mit ihren Berandungen verstanden werden, welche dazu vorgesehen sind, ein Schaltmittel bei wenigstens einem Schaltvorgang zu führen, und sich einzeln oder zusammen über einen bestimmten Winkelbereich, wie bevorzugt über mehr als 10°, vorteilhaft über mehr als 80° und besonders bevorzugt über mehr als 180°, in Umfangsrichtung einer Antriebswelle oder eines mit einer Antriebswelle verbundenen Bauteils erstrecken, wobei die Ausformungen räumlich voneinander getrennt sein können und diese räumliche Trennung durch einen Schaltvorgang aufhebbar sein kann. Unter einer „Ausformung“ soll insbesondere eine Ausnehmung verstanden werden, die verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Erstreckungsformen aufweisen können, wie insbesondere eine lang gestreckte Erstreckungsform. Eine Ausformung kann insbesondere ein Schlitz oder eine Nut sein. Unter einem „Schlitz“ soll im Besonderen eine schmale Ausnehmung verstanden werden.
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Unter einer „definierten Schaltsequenz“ sollen insbesondere nach einem festgelegten Ablauf stattfindende und wenigstens teilweise zeitlich versetzte und/oder getrennte Schaltvorgänge verstanden werden, welche im Besonderen auch für einen dauerhaften Betrieb mit wenigstens zwei auftretenden definierten Schaltsequenzen geeignet sind.
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Unter einer „Funktion“ soll im Besonderen eine Wirkungsweise und insbesondere eine Wirkungsweise bei einem Wechselwirken mit einer anderen Baueinheit, welche zum Beispiel das Schaltmittel oder die Schalteinheit sein kann, verstanden werden.
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Mit einem „Eintauchen“ des Schaltmittels in die Schalteinheit soll insbesondere ein Einfahren des als Stift ausgebildeten Schaltmittels in eine Nut oder einen Schlitz einer Schalteinheit gemeint sein. Unter einem „Ausschieben“ des Schaltmittels aus der Schalteinheit soll insbesondere das Entfernen des als Erhebung oder als Stift ausgebildeten Schaltmittels durch Schieben aus der Nut oder dem Schlitz der Schalteinheit verstanden werden. Mit einem „Beruhigen“ der Bewegung einer Schalteinheit soll ferner eine Ruhigstellung der Schalteinheit relativ zu dem Schaltmittel nach einer Bewegung der Schalteinheit relativ zu dem Schaltmittel verstanden werden.
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Unter einer „radialen Richtung“ soll insbesondere eine Richtung radial in Bezug auf eine Antriebswelle verstanden werden. Mit einem „Beaufschlagen“ der Steuerkulisse durch das Schaltmittel soll im Besonderen gemeint sein, dass das Schaltmittel dazu vorgesehen ist, bei einer Bewegung auf eine Ausformung einer Steuerkulisse aufzutreffen und/oder mit einer Kraft zu wirken.
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Mit einem „Großteil“ sollen insbesondere wenigstens fünfzig Prozent, im Besonderen zumindest siebzig Prozent und besonders vorteilhaft wenigstens neunzig Prozent der Gesamtanzahl gemeint sein. Ein Ventil soll insbesondere dann einer Nockenwelle „zugeordnet“ sein, wenn das Ventil mit Hilfe der Nockenwelle mittelbar oder unmittelbar geöffnet und/oder geschlossen wird.
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Dadurch, dass das jeweilige Schaltmittel als ein jeweiliger Schaltpin ausgebildet ist, ist eine kostengünstige Ausführung des Schaltmittels möglich.
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Unter einer „axialen“ Verschiebung der Schalteinheit soll insbesondere eine Verschiebung der Schalteinheit in eine Haupterstreckungsrichtung einer Antriebswelle, welche eine Nockenwelle ist, verstanden werden.
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Mit einem „Nocken“ soll insbesondere ein kurvenartiger Vorsprung auf einer in einem Betriebsmodus rotierenden Welle, welche als Nockenwelle ausgebildet ist, gemeint sein. Unter einer „wenigstens teilweise unterschiedlich ausgebildeten Kontur“ soll insbesondere eine unterschiedliche Ausdehnung der Vorsprünge von unterschiedlichen Nocken und/oder eines Nockens verstanden werden.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Dabei zeigen:
- 1 Teile einer Brennkraftmaschinenventiltriebumschaltvorrichtung mit einer Umschalteinheit,
- 2 eine Abwicklung einer Steuerkulisse,
- 3 eine Draufsicht auf Abwicklungen zweier Steuerkulissen,
- 4a und 4b einen Zwischenzustand bei einem ersten Schritt eines Schaltvorgangs nach rechts,
- 5a und 5b einen Zwischenzustand bei einem zweiten Schritt des Schaltvorgangs nach rechts,
- 6a und 6b einen Zwischenzustand bei einem dritten Schritt des Schaltvorgangs nach rechts,
- 7a und 7b einen Zwischenzustand bei einem vierten Schritt des Schaltvorgangs nach rechts,
- 8a und 8b einen Zwischenzustand bei einem fünften Schritt des Schaltvorgangs nach rechts,
- 9a und 9b einen Zwischenzustand bei einem sechsten Schritt des Schaltvorgangs nach rechts,
- 10a und 10b einen Zwischenzustand bei einem siebten Schritt des Schaltvorgangs nach rechts,
- 11a und 11b einen Zwischenzustand bei einem achten Schritt des Schaltvorgangs nach rechts,
- 12a und 12b einen Zwischenzustand bei einem ersten Schritt eines Schaltvorgangs nach links,
- 13a und 13b einen Zwischenzustand bei einem zweiten Schritt des Schaltvorgangs nach links,
- 14a und 14b einen Zwischenzustand bei einem dritten Schritt des Schaltvorgangs nach links,
- 15a und 15b einen Zwischenzustand bei einem vierten Schritt des Schaltvorgangs nach links,
- 16a und 16b einen Zwischenzustand bei einem fünften Schritt des Schaltvorgangs nach links,
- 17a und 17b einen Zwischenzustand bei einem sechsten Schritt des Schaltvorgangs nach links,
- 18a und 18b einen Zwischenzustand bei einem siebten Schritt des Schaltvorgangs nach links und
- 19a und 19b einen Zwischenzustand bei einem achten Schritt des Schaltvorgangs nach links.
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1 zeigt eine Brennkraftmaschinenventiltriebumschaltvorrichtung mit einer Umschalteinheit 36, die zwei Aktoren 64, 65, eine Nockenwelle 46 und eine Ausführeinheit 38 aufweist, welche dazu vorgesehen ist, aufgrund eines Signals einen ersten Schaltvorgang und danach unabhängig von einer elektronischen Auswertung einen zweiten Schaltvorgang auszuführen. Die Ausführeinheit 38 weist ausschließlich mechanische Bauelemente auf und ist folglich als mechanische Einheit 40 ausgebildet. Ferner umfasst die Ausführeinheit 38 zwei von jeweils einem Schaltpin gebildete Schaltmittel 3, 4, die von den Aktoren 64, 65 betätigbar bzw. aus den Aktoren 64, 65 ausfahrbar sind. Außerdem umfasst die Ausführeinheit 38 Schalteinheiten 1, 2, welche Teile der Nockenwelle 46 sind. Die Schalteinheiten 1, 2 weisen eine gemeinsame Haupterstreckungsrichtung auf, welche mit einer Haupterstreckungsrichtung der Nockenwelle 46 übereinstimmt. Die Schaltmittel 3, 4 weisen ebenfalls eine gemeinsame Haupterstreckungsrichtung auf, welche radial zu der Nockenwelle 46 und zu den Schalteinheiten 1, 2 verläuft.
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Die Schaltmittel 3, 4 sind jeweils dazu vorgesehen, die beiden Schalteinheiten 1, 2 zu betätigen. Bei dem Ausfahren eines Schaltmittels 3, 4, welches in seine Haupterstreckungsrichtung auf die Schalteinheiten 1, 2 zu stattfindet, findet zunächst eine Beaufschlagung einer Schalteinheit 1, 2 und danach ein Wechselwirken zwischen dem Schaltmittel 3, 4 und den Schalteinheiten 1, 2 statt, welches anhand von den 4a bis 19b beschrieben wird und aufgrund dessen ein axiales Verlagern der Schalteinheiten 1, 2 relativ zu den Schaltmitteln 3, 4 entlang der Haupterstreckungsrichtung der Schalteinheiten 1, 2 stattfindet. Mit dem axialen Verlagern der Schalteinheiten 1, 2 findet ein axiales Verlagern von zu den Schalteinheiten 1, 2 gehörigen Nocken 7, 8, 48, 50, 26, 27, 28, 29, 30, 31 statt. Die Nocken 7, 8 und 48, 50 weisen eine unterschiedliche Kontur von der Art auf, dass sich die maximale radiale Ausdehnung der Nocken 8, 50 von der maximalen radialen Ausdehnung der Nocken 48, 7 unterscheidet.
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Da die Nockenwelle 46 nur die Nocken 7, 8, 48, 50, 26, 27, 28, 29, 30, 31 umfasst, können beide Schaltmittel 3, 4 jeweils diejenigen Schalteinheiten 1, 2, durch welche Ventilerhebungskurven von Ventilen, welche der Nockenwelle 46 zugeordnet sind, änderbar sind, betätigen.
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Die Schalteinheit 1 weist ein Steuermittel 52 auf, welches durch Abschnitte 9, 11, 13, 16, 18 (siehe 3), welche durch vier Nuten gebildet sind, gebildet ist. Ferner weist die Schalteinheit 2 ein Steuermittel 54 auf, welches durch Abschnitte 10, 12, 14, 15, 17 (siehe 3), welche durch vier Nuten gebildet sind, gebildet ist. Die Steuermittel 52, 54 sind in Endbereichen bzw. auf Enden 56, 58 der Schalteinheiten 1, 2 positioniert, welche in der Haupterstreckungsrichtung der Nockenwelle 46 einander zugewandt und direkt benachbart sind. Die Steuermittel 52, 54 bilden zwei Steuerkulissen 5, 6, welche in der Haupterstreckungsrichtung der Nockenwelle 46 hintereinander angeordnet sind. Die Steuerkulissen 5, 6 werden also jeweils von den beiden Schalteinheiten 1, 2 gebildet.
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Die Schaltmittel 3, 4 sind so angeordnet, dass sie bei einem Schaltvorgang die Steuerkulissen 5, 6 in der radialen Richtung beaufschlagen können. Die Schaltmittel 3, 4 sind entlang der Haupterstreckungsrichtung der Nockenwelle 46 in der gleichen Reihenfolge wie die Steuerkulissen 6, 5 hintereinander angeordnet. Das Schaltmittel 3 kann die Steuerkulisse 6 und das Schaltmittel 4 die Steuerkulisse 5 beaufschlagen.
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2 zeigt eine Abwicklung einer der Steuerkulissen 5 oder 6, welche sich über mehr als eine Nockenwellenumdrehung erstreckt, und zwar ca. über 540°. Grundsätzlich sind auch andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Winkelbereiche denkbar.
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Erfindungsgemäß erlaubt jede der Steuerkulissen 5, 6 ein Wechseln der Schaltmittel 3, 4 während eines Umschaltvorgangs von einer Schalteinheit 2 auf eine andere Schalteinheit 1 und zurück.
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3 zeigt schematisch eine Draufsicht auf die Abwicklungen der Steuerkulissen 5 und 6, welche ein Getriebe 42 bilden, das als Kurvengetriebe ausgebildet ist. Die Abwicklung der beiden Steuerkulissen 5, 6 wird von zwei L-förmigen Teilen einer Abwicklung der Schalteinheiten 1, 2 gebildet, welche zwischen zwei Schaltvorgängen, an welchen unterschiedliche Schaltmittel 3, 4 beteiligt sind, eine rechteckige Form aufweisen. Ein L-förmiges Teil umfasst jeweils zwei Hälften von den Steuerkulissen 5, 6, welche zu unterschiedlichen Steuerkulissen 5, 6 gehören. Die Steuerkulissen 5, 6 weisen die Abschnitte 9 bis 18 auf, die in Wechselwirkung mit den Schaltmitteln 3, 4 unterschiedliche Funktionen der Schaltmittel 3, 4 und/oder der Schalteinheiten 1, 2 bewirken, wobei die unterschiedlichen Abschnitte 9 bis 18 der Steuerkulissen 5, 6 in Abhängigkeit von dem Drehwinkel der Nockenwelle 46 (siehe 1) mit den Schaltmitteln 3, 4 in Wirkverbindung kommen.
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Bei den Abschnitten 9 bis 18 handelt es sich um Eintauchabschnitte 9 und 10, Betätigungsabschnitte 11 und 12, Ausschiebeabschnitte 13 und 14, Überwechselabschnitte 15 und 16 und Beruhigungsabschnitte 17 und 18 . Bei den Funktionen handelt es sich um ein Eintauchen des Schaltmittels 3, 4 in den Eintauchabschnitt 9, 10 der Steuerkulisse 5 oder 6, ein Ausschieben des Schaltmittels 3, 4 aus einem Ausschiebeabschnitt 13, 14 der Steuerkulisse 5 oder 6, ein Betätigen mindestens einer der Schalteinheiten 1 oder 2, indem die Schalteinheit 1, 2 über das im Betätigungsabschnitt 11, 12 befindliche Schaltmittel 3, 4 verschoben wird, ein Überwechseln des Schaltmittels 3, 4 von einer der Schalteinheiten 1, 2 zu einer anderen Schalteinheit 1, 2 und einem Beruhigen der Schaltbewegung einer der Schalteinheiten 1, 2 . Die Schaltmittel 3, 4 kommen in Abhängigkeit von der Rotationsrichtung der Nockenwelle 46 mit den Abschnitten 9 bis 18 in unterschiedlicher Abfolge in Wirkverbindung.
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Die 4a, 4b bis 11a, 11b sowie 12a, 12b bis 19a, 19b zeigen anhand einzelner Zwischenzustände eine Umschaltung von Ventiltrieben, welche durch die Nocken 7, 8, 48, 50 der Nockenwelle 46 (siehe 1) betätigt werden, durch axiale Verlagerung der beiden Schalteinheiten 1, 2, wobei in den 4a, 4b bis 11a, 11b der Schaltvorgang nach rechts und in den 12a, 12b bis 19a, 19b der Schaltvorgang nach links dargestellt ist. Bei dem Schaltvorgang nach links bewegen sich die Schalteinheiten 1, 2 derart, dass die Enden 56, 58 sich relativ zu den Schaltmitteln 3, 4 in Richtung der Nocken 48, 50 in eine Haupterstreckungsrichtung 62 (siehe 16a und Fig. b) der Nockenwelle 46 bewegen (siehe 1). Bei einem Schaltvorgang nach rechts bewegen sich die Schalteinheiten 1, 2 in eine dazu entgegengesetzte Haupterstreckungsrichtung 60 (siehe 5a und 5b). Die Schaltvorgänge nach rechts und nach links bestehen jeweils aus zwei Schaltvorgängen, in welchen die einzelnen Schalteinheiten 1, 2 relativ zu den Schaltmitteln 3, 4 in axiale Richtung bewegt werden.
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Im Folgenden wird der Schaltvorgang nach rechts ausgeführt. In einem ersten Schritt gemäß 4a und 4b wird das rechte Schaltmittel 3 durch den Aktor 65 (siehe 1) aufgrund eines von dem Aktor 65 in Form eines Magnetfelds gegebenen Signals in den Eintauchabschnitt 9 der Steuerkulisse 6 eingefahren. In einem zweiten Schritt gemäß 5a und 5b befindet sich das rechte Schaltmittel 3 in dem Betätigungsabschnitt 12 der Steuerkulisse 6 und beginnt die rechte Schalteinheit 2 in die Haupterstreckungsrichtung 60 der Nockenwelle 46 (siehe 1), welche eine axiale Richtung ist, zu verschieben. In einem dritten Schritt gemäß 6a und 6b wird die Verschiebung der rechten Schalteinheit 2 beruhigt und ist dann abgeschlossen. Nach dem Verschieben der Schalteinheit 2, welche eine Positionsänderung relativ zu den Schaltmitteln 3, 4 ist, betätigt das Schaltmittel 3 die Schalteinheit 1. In einem vierten Schritt gemäß 7a und 7b befindet sich das rechte Schaltmittel 3 kurz vor dem Betätigungsabschnitt 11 der Steuerkulisse 6 der Schalteinheit 1. In einem fünften Schritt gemäß 8a und 8b befindet sich das rechte Schaltmittel 3 in dem Betätigungsabschnitt 11 der Steuerkulisse 6 der linken Schalteinheit 1 und beginnt mit dessen Verschiebung in die Haupterstreckungsrichtung 60. In einem sechsten Schritt gemäß 9a und 9b ist die Verschiebung der linken Schalteinheit 1 abgeschlossen. In einem siebten Schritt gemäß 10a und 10b befindet sich das rechte Schaltmittel 3 in dem Ausschiebeabschnitt 14 der Steuerkulisse 6 der rechten Schalteinheit 2 und wird in die Ausgangsstellung in Richtung einer Hochachse 19 zurückgeschoben, welche in radialer Richtung relativ zu der Nockenwelle 46 (siehe 1) verläuft. In einem achten Schritt gemäß 11a und 11b befindet sich das rechte Schaltmittel 3 wieder in der Ausgangsstellung. Die beiden Schaltvorgänge, in denen die Schalteinheiten 1, 2 nach rechts relativ zu den Schaltmitteln 3, 4 verschoben werden, laufen also, nachdem der Aktor 64 oder der Aktor 65 (siehe 1) das Signal gegeben hat, bei sich drehender Nockenwelle 46 automatisiert, also ohne weitere, von außerhalb der Ausführeinheit 38 kommende Signale ab. Dasselbe gilt für die Schaltvorgänge, in denen die Schalteinheiten 1, 2 nacheinander nach links verschoben werden. Obwohl sich während der ersten Hälfte eines Schaltvorgangs nach links oder nach rechts, in der eine Schalteinheit 1, 2 verschoben wird, eine Winkelgeschwindigkeit, mit der sich die Nockenwelle 46 dreht, ändern kann, findet die zweite Hälfte des Schaltvorgangs, in der die andere Schalteinheit 1, 2 in dieselbe Richtung axial verschoben wird, automatisiert und unabhängig von einer elektronischen Messung der Winkelgeschwindigkeit oder einer anderen elektronischen Auswertung statt.
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Im Folgenden wird der Schaltvorgang nach links beschrieben. In einem ersten Schritt gemäß 12a und 12b wird das linke Schaltmittel 4 durch den Aktor 64 (siehe 1) aufgrund eines von dem Aktor 64 gegebenen Signals in den Eintauchabschnitt 10 der Steuerkulisse 5 eingefahren. In einem zweiten Schritt gemäß 13a und 13b befindet sich das linke Schaltmittel 4 kurz vor dem Beginn des Betätigungsabschnitts 11 der Steuerkulisse 5 in der linken Schalteinheit 1. In einem dritten Schritt gemäß 14a und 14b befindet sich das linke Schaltmittel 4 in dem Betätigungsabschnitt 11 der Steuerkulisse 5 der linken Schalteinheit 1 und beginnt die linke Schalteinheit 1 in die Haupterstreckungsrichtung 62, welche auch eine axiale Richtung ist, zu verschieben. In einem vierten Schritt gemäß 15a und 15b ist die Verschiebung der linken Schalteinheit 1 nach links abgeschlossen. In einem fünften Schritt gemäß 16a und 16b beginnt die Verschiebung der rechten Schalteinheit 2 in die Haupterstreckungsrichtung 62 nach links. Um die Schalteinheiten 1, 2 nach links zu verschieben, muss das Schaltmittel 4 die Schalteinheiten 1, 2 also unabhängig voneinander betätigen. In einem sechsten Schritt gemäß 17a und 17b wird die Verschiebung der rechten Schalteinheit 2 beruhigt und ist dann abgeschlossen. In einem siebten Schritt gemäß 18a und 18b befindet sich das linke Schaltmittel 4 in dem Ausschiebeabschnitt 13 der Steuerkulisse 5 der linken Schalteinheit 1 und wird in die Ausgangsstellung in Richtung einer Hochachse 20 zurückgeschoben. In einem achten Schritt gemäß 19a und 19b befindet sich das linke Schaltmittel 4 wieder in der Ausgangsstellung. Bei einem Überwechseln des Schaltmittels 4 von einer Schalteinheit 1, 2 zu einer anderen Schalteinheit 1, 2 werden zeitweise beide Schalteinheiten 1, 2 gleichzeitig betätigt. Analoges gilt für den Schaltvorgang nach rechts. Bei allen beschriebenen Schaltvorgängen korrespondieren die Schaltmittel 3, 4 mit den Schalteinheiten 1,2.
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Aufgrund der Beschaffenheit der Steuerkulissen 5, 6 sind die zwei Schalteinheiten 1, 2 durch die Schaltmittel 3, 4 in einer definierten Schaltsequenz betätigbar. Die Schaltvorgänge nach links und nach rechts sind deshalb in abwechselnder Reihenfolge prinzipiell beliebig oft wiederholbar. Die Schalteinheiten 1, 2 werden dabei durch die Steuerkulissen 5, 6 zu dem Eintauchen, Betätigen, Überwechseln und Beruhigen immer wieder in unterschiedliche Schaltzustände gebracht.
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Bei den Schaltvorgängen nach links bzw. nach rechts werden die Schalteinheiten 1, 2 einzeln und nacheinander in dieselbe Richtung nach links bzw. nach rechts verschoben. Die Schalteinheiten 1, 2 sind in ihrer Bewegung in die Haupterstreckungsrichtung der Nockenwelle 46 (siehe 1) also teilweise entkoppelt.
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Anhand der beschriebenen Schaltvorgänge ist ersichtlich, dass mittels des linken Schaltmittels 4 Schaltvorgänge nach links und mittels des rechten Schaltmittels 3 Schaltvorgänge nach rechts ausgeführt werden. Somit ist jedem Schaltmittel 3, 4 jeweils eine Schaltrichtung zugeordnet.
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Bei der beschriebenen Umschaltung der Ventiltriebe werden die Ventilerhebungskurven von Ventilen, welche aufgrund der Drehung der Nockenwelle 46 in einem Betriebsmodus geöffnet und geschlossen werden, gewechselt. Ferner können durch die Umschaltung Ventile abgeschaltet werden und damit geschlossen bleiben. Mit einem Wechsel der Ventilerhebungskurven kann ein Wechsel der Betriebsarten der Brennkraftmaschine einhergehen.
