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Title:
DEVICE FOR ADJUSTING THE VALVE TRAIN OF A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/120567
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for adjusting the valve train of a motor vehicle having at least one cam shaft (10), which comprises at least two cam elements (11, 12, 13, 14) arranged such that said cam elements are axially slidable, said cam elements each being provided with at least two cam tracks (15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30) for adjusting a valve lift of at least one valve of a cylinder, and at least one actuator device (31), which is designed to axially move at least one of the cam elements (11, 12, 13, 14) of the cam shaft (10) for adjusting the valve lift. According to the invention, the device for adjusting the valve train of a motor vehicle is provided with at least one control and/or regulating unit (32) configured to switch the at least two cam elements (11, 12, 13, 14) independently from one another, at least in part.

Inventors:
STOLK THOMAS (DE)
VON GAISBERG-HELFENBERG ALEXANDER (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/000022
Publication Date:
August 22, 2013
Filing Date:
January 08, 2013
Export Citation:
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Assignee:
DAIMLER AG (DE)
International Classes:
F01L13/00
Domestic Patent References:
WO2010142408A12010-12-16
Foreign References:
DE102008029325A12009-12-24
DE102007037747A12009-02-12
DE102008036030A12010-02-04
DE102008064340A12010-06-24
DE102007010148A12008-09-04
DE102004021375A12006-01-26
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Claims:
Patentansprüche

1. Kraftfahrzeugventiltriebverstellvorrichtung mit zumindest einer Nockenwelle (10), die zumindest zwei axial verschiebbar angeordnete Nockenelemente (11 , 12, 13, 14) umfasst, die zur Verstellung eines Ventilhubs zumindest eines Ventils eines Zylinders jeweils zumindest zwei Nockenspuren (15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30) aufweisen, und mit zumindest einer Aktuatorvorrichtung (31 ), die zur Verstellung des Ventilhubs dazu vorgesehen ist, zumindest eines der Nockenelemente (11 , 12, 13, 14) der Nockenwelle (10) axial zu verschieben, gekennzeichnet durch

eine Steuer- und/oder Regeleinheit (32), die dazu vorgesehen ist, die zumindest zwei Nockenelemente (11 , 12, 13, 14) zumindest teilweise unabhängig voneinander zu schalten.

2. Kraftfahrzeugventiltriebverstellvorrichtung nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Steuer- und/oder Regeleinheit (32) in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, eine Schaltstellung zumindest eines der Nockenelemente (11 , 12, 13, 14) zu verändern und eine Schaltstellung zumindest eines anderen Nockenelements (11 , 12, 13, 14) aufrechtzuerhalten. Kraftfahrzeugventiltriebverstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

zumindest eines der Nockenelemente (11 , 12, 13, 14) in zumindest einem Betriebszustand eine Nockenspur (15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30) in Eingriff hat, die einen anderen Ventilhub auslöst als ein anderes der Nockenelemente (11 , 12, 13, 14) der Nockenwelle (10).

Kraftfahrzeugventiltriebverstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

gekennzeichnet durch

zumindest einen weiteren Betriebszustand, in dem zumindest ein Nockenelement (11 , 12, 13, 14) eine Nockenspur (15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30) in Eingriff hat, die einen anderen Ventilhub auslöst als eine Nockenspur (15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30), die in dem anderen Betriebszustand in Eingriff ist.

Kraftfahrzeugventiltriebverstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Nockenwelle (10) zumindest vier axial verschiebbare Nockenelemente (11 , 12, 13, 14) umfasst, wobei zumindest zwei Nockenelemente (11 , 12, 13, 14) in zumindest einem Betriebszustand jeweils eine Nockenspur (15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22,

23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30) in Eingriff haben, die einen anderen Ventilhub auslösen als die in Eingriff befindlichen Nockenspuren (15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23,

24, 25, 26, 27, 28, 29, 30) der anderen zwei Nockenelemente (11 , 12, 13, 14).

Kraftfahrzeugventiltriebverstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Aktuatorvorrichtung (31 ) zumindest einen zentralen Aktuator (33) umfasst, der dazu vorgesehen ist, zumindest zwei der Nockenelemente (11 , 12, 13, 14) zu schalten.

7. Kraftfahrzeugventiltriebverstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Aktuatorvorrichtung (31 ) eine mechanische Codierung aufweist, die zumindest eine definierte Schaltabfolge der Nockenelemente (11 , 12, 13, 14) vorgibt.

8. Kraftfahrzeugventiltriebverstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Aktuatorvorrichtung (31 ) dazu vorgesehen ist, die Nockenelemente (11 , 12, 13, 14) in Abhängigkeit von zumindest einem Betriebsparameter der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine (34) zu schalten.

9. Verfahren zum Betrieb einer Kraftfahrzeugventiltriebverstellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

10. Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugventiltriebverstell- vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

Description:
Kraftfahrzeugventiltriebverstellvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugventiltriebverstellvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 10 2004 021 375 A1 ist bereits eine Kraftfahrzeugventiltriebverstellvorrichtung mit einer Nockenwelle, die zwei axial verschiebbar angeordnete Nockenelemente um- fasst, die zur Verstellung eines Ventilhubs zumindest eines Ventils eines Zylinders jeweils zumindest zwei Nockenspuren aufweisen, und mit zumindest einer Aktuatorvorrichtung, die zur Verstellung des Ventilhubs dazu vorgesehen ist, zumindest eines der Nockenelemente der Nockenwelle axial zu verschieben, bekannt.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Kraftfahrzeugventiltriebvorrichtung bereitzustellen, die besonders variabel und dadurch insbesondere vorteilhaft einstellbar ausgebildet ist. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung geht aus von einer Kraftfahrzeugventiltriebverstellvorrichtung mit zumindest einer Nockenwelle, die zumindest zwei axial verschiebbar angeordnete Nockenelemente umfasst, die zur Verstellung eines Ventilhubs zumindest eines Ventils eines Zylinders jeweils zumindest zwei Nockenspuren aufweisen, und mit zumindest einer Aktuatorvorrichtung, die zur Verstellung des Ventilhubs dazu vorgesehen ist, zumindest eines der Nockenelemente der Nockenwelle axial zu verschieben.

Es wird vorgeschlagen, dass die Kraftfahrzeugventiltriebverstellvorrichtung eine Steuer- und/oder Regeleinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, die zumindest zwei Nockenelemente zumindest teilweise unabhängig voneinander zu schalten. Dadurch können die Nockenelemente besonders vorteilhaft geschaltet und die Kraftfahrzeugventiltriebverstell- vorrichtung besonders variabel ausgestaltet werden. Unter einer„Nockenwelle" soll dabei insbesondere eine Welle verstanden werden, die zur Betätigung mehrerer Ventile einer Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine vorgesehen ist und zur Betätigung eines Ventils jeweils zumindest eine Nockenspur aufweist. Dabei ist es sowohl denkbar, dass die Nockenwelle als Einlassnockenwelle ausgebildet und dazu vorgesehen ist, Einlassventile zu betätigen, als auch, dass die Nockenwelle als Auslassnockenwelle ausgebildet und dazu vorgesehen ist, Auslassventile zu betätigen. Unter einem„Nockenelement" soll insbesondere ein Element verstanden werden, das drehfest auf einer Nockenwelle angeordnet und zur Betätigung eines Ventils dazu vorgesehen ist, das entsprechende Ventil direkt oder indirekt mit zumindest einem Hub zu beaufschlagen. Unter„drehfest" soll insbesondere eine Verbindung verstanden werden, die ein Drehmoment und/oder eine Drehbewegung unverändert überträgt. Unter„axial" soll insbesondere axial in Bezug auf eine Hauptrotationsachse des Nockenelements verstanden werden. Unter„axial verschiebbar" soll dabei insbesondere verstanden werden, dass das Nockenelement auf der Nockenwelle, parallel zu der Hauptrotationsachse des Nockenelements zwischen zumindest zwei Schaltstellungen verschiebbar ist. Unter einer„Nockenspur" soll insbesondere ein auf dem Umfang des Nockenelements verlaufender Bereich des Nockenelements verstanden werden, der eine Ventilbetätigungskurve zur Ventilbetätigung ausbildet und/oder der die Ventilbetätigung definiert. Unter einem„Ventilhub" soll dabei insbesondere eine durch die Nockenspuren der Nockenelemente ausgelöste Bewegung des Ventils verstanden werden, bei dem sich das Ventil vorzugsweise aus seinem Ventilsitz hebt und so einen Strömungsquerschnitt freigibt. Unter einer„Verstellung eines Ventilhubs" soll insbesondere eine Umschaltung zwischen zumindest zwei Nockenspuren, die eine Betätigung des zumindest einen Ventils definieren, verstanden werden, wobei die Nockenspuren jeweils unterschiedliche Bewegungen des Ventils hervorrufen. Unter einer Aktuatorvorrichtung soll dabei insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die eine Kraft zum Schalten der Nockenelemente bereitstellt, um diese von einer Schaltstellung in eine andere Schaltstellung zu schalten und dazu vorzugsweise zumindest einen Aktuator aufweisen. Unter einer„Steuer- und/oder Regeleinheit" soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einem Steuergerät verstanden werden. Unter einem„Steuergerät" soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Grundsätzlich kann die Steuer- und/oder Regeleinheit mehrere untereinander verbundene Steuergeräte aufweisen, die vorzugsweise dazu vorgesehen sind, über ein Bus-System, wie insbesondere ein CAN- Bus-System, miteinander zu kommunizieren. Unter„vorgesehen" soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Unter„zumindest teilweise unabhängig voneinander schalten" soll dabei insbesondere verstanden werden, dass ein Nockenelement in einem Betriebszustand unabhängig davon, ob die anderen Nockenelemente geschaltet werden, geschaltet werden kann. Dabei kann es sich zur Schaltung der Nockenelemente um den selben Aktuator handeln, der die Nockenelemente einzeln und unabhängig voneinander schalten kann. Eine Schaltung sämtlicher Nockenelemente in einem Zeitraum kleiner 10 Nockenwellenumdrehungen soll dabei insbesondere als eine abhängige Schaltung der Nockenelemente verstanden werden, die nicht unabhängig im Sinne von getrennt voneinander schaltbaren Nockenelementen ist. Unter „zumindest zwei Nockenelementen" soll insbesondere verstanden werden, dass die Kraft- fahrzeugventiltriebverstellvorrichtung zumindest zwei Nockenelemente umfasst, aber auch, abhängig von einer Zylinderzahl der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine, drei Nockenelemente, vier Nockenelemente, fünf Nockenelemente, sechs Nockenelemente, acht Nockenelemente oder eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl an Nockenelementen umfassen kann.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, eine Schaltstellung zumindest eines der Nockenelemente zu verändern und eine Schaltstellung zumindest eines anderen Nockenelements aufrechtzuerhalten. Dadurch kann ein Nockenelement besonders vorteilhaft unabhängig von dem anderen Nockenelement geschaltet werden. Unter einer„Schaltstellung eines Nockenelements" soll dabei eine definierte Position des Nockenelements verstanden werden, die das Nockenelement nach Vollenden einer Schaltung einnimmt und in dem eine definierte Nockenspur mit dem entsprechenden Ventil in Eingriff steht. Unter eine„Schaltstellung zu verändern" soll insbesondere verstanden werden, dass ein Nockenelement von einer Schaltstellung in eine andere Schaltstellung geschaltet wird. Unter eine „Schaltstellung aufrechtzuerhalten" soll insbesondere verstanden werden, dass die Schaltstellung des Nockenelements gleich bleibt und insbesondere keine Schaltung in eine andere Schaltstellung vorgenommen wird.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass zumindest eines der Nockenelemente in zumindest einem Betriebszustand eine Nockenspur in Eingriff hat, die einen anderen Ventilhub auslöst als ein anderes der Nockenelemente der Nockenwelle. Dadurch kann die Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine besonders variabel betrieben werden.

Zudem wird vorgeschlagen, dass die Kraftfahrzeugventiltriebverstellvorrichtung zumindest einen weiteren Betriebszustand aufweist, in dem zumindest ein Nockenelement eine Nockenspur in Eingriff hat, die einen anderen Ventilhub auslöst als eine Nockenspur des selben Nockenelements, die in dem anderen Betriebszustand in Eingriff ist. Dadurch kann ein Zylinder der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine besonders vorteilhaft variabel betrieben werden.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Nockenwelle zumindest vier axial verschiebbare Nockenelemente umfasst, wobei zumindest zwei Nockenelemente in zumindest einem Betriebszustand jeweils eine Nockenspur in Eingriff haben, die einen anderen Ventilhub auslösen, als die in Eingriff befindlichen Nockenspuren der anderen zwei Nockenelemente. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Kraftfahrzeugventiltriebverstellvorrichtung für eine vierzylindrige Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine bereitgestellt werden.

Femer wird vorgeschlagen, dass die Aktuatorvorrichtung zumindest einen zentralen Ak- tuator umfasst, der dazu vorgesehen ist, zumindest zwei der Nockenelemente zu schalten. Dadurch können die Nockenelemente besonders vorteilhaft geschaltet werden.

Unter einem„zentralen Aktuator" soll insbesondere ein Aktuator verstanden werden, der entlang einer Rotationsachse der Nockenwelle zentral an der Nockenwelle angeordnet und dazu vorgesehen ist, zumindest zwei, vorzugsweise aber vier oder besonders vorteilhaft alle Nockenelemente der Kraftfahrzeugventiltriebverstellvorrichtung zu schalten.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Aktuatorvorrichtung eine mechanische Codierung aufweist, die zumindest eine definierte Schaltabfolge der Nockenelemente vorgibt. Dadurch können die Nockenelemente besonders einfach geschaltet werden und insbesondere die Schaltabfolge sicher eingehalten werden. Unter einer„mechanischen Codierung" soll insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die vorzugsweise durch einen Form- und/oder Kraftschluss eine Bewegung zweier Elemente fest zueinander definiert und dadurch eine immer gleichbleibende definierte Bewegung eines oder beider Elemente vorgibt, wodurch vorzugsweise eine immer gleichbleibende, exakte Bewegungsabfolge erreicht werden kann. Unter einer„Schaltabfolge" soll dabei insbesondere eine Abfolge von aufeinander folgenden Schaltstellungen eines Nockenelements verstanden werden.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Aktuatorvorrichtung dazu vorgesehen ist, die Nockenelemente in Abhängigkeit von zumindest einem Betriebsparameter der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine zu schalten. Dadurch kann eine Schaltung der Nockenelemente besonders vorteilhaft und einfach ausgelöst werden. Unter einem„Betriebsparameter" soll insbesondere ein von einem Parameter der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine, wie beispielsweise ein drehzahl- oder ein leistungsabhängiges elektrisches oder elektronisches Signal verstanden werden. Unter„in Abhängigkeit eines Betriebsparametes zu schalten" soll insbesondere verstanden werden, dass die Aktuatorvorrichtung bei einem von der Steuer- und Regeleinheit erkannten Überschreiten eines Betriebsparameters über einen auf der Steuer- und Regeleinheit hinterlegten Wert für den Betriebsparameter dazu vorgesehen ist, die Nockenelemente zu schalten.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, 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.

Dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug- ventiltriebverstellvorrichtung und

Fig. 2 ein Kennfled der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugventiltriebverstellvor- richtung, das in verschiedene Betriebsbereiche unterteilt ist.

Die Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeugventiltriebverstellvorrichtung. Die Kraftfahrzeugventiltriebvorrichtung ist Teil einer nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine 34. Die Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine 34 ist Teil eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs und weist vier nicht näher dargestellte Zylinder auf. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine 34 eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl an Zylindern aufweist. Die Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine 34 weist für jeden Zylinder jeweils zwei nicht näher dargestellte, als Einlassventile ausgebildete Ventile und zwei nicht näher dargestellte, als Auslassventile ausgebildete Ventile auf. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine 34 für jeden Zylinder jeweils nur ein Einlassventil und ein Auslassventil, oder eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl an Einlass- und/oder Auslassventilen aufweist. Die Kraftfahrzeugventiltriebvorrichtung weist eine als Einlassnockenwelle ausgebildete Nockenwelle 10, die zur Betätigung der als Einlassventile ausgebildeten Ventile vorgesehen ist, und eine nicht näher dargestellte, als Auslassnockenwelle ausgebildete Nockenwelle, die zur Betätigung der als Auslassventile ausgebildeten Ventile vorgesehen ist, auf. Im Folgenden wird aus Übersichtlichkeitsgründen nur die als Einlassnockenwelle ausgebildete Nockenwelle 10 beschrieben. Die als Auslassnockenwelle ausgebildete Nockenwelle kann grundsätzlich im Wesentlichen gleich ausgebildet sein, wie die im Folgenden beschriebene als Einlassnockenwelle aus- gebildete Nockenwelle 10. Dabei können sich die als Einlassnockenwelle ausgebildete Nockenwelle 10 und die als Auslassnockenwelle ausgebildete Nockenwelle die Ventile, die sie betätigen, mit unterschiedlichen Hüben beaufschlagen, die sich sowohl in ihrem Maximalhub als auch in einem Hubverlauf unterscheiden können. Die Nockenwelle 10 ist in einem Zylinderkopf der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine 34 drehbar gelagert.

Die Nockenwelle 10 umfasst vier axial verschiebbar angeordnete Nockenelemente 11 , 12, 13, 14. Die Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 sind über einen nicht näher dargestellten Formschluss drehfest mit der Nockenwelle 10 verbunden. In einer Axialrichtung, die parallel zu einer Rotationsachse 35 der Nockenwelle 10 verläuft, sind die Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 zwischen zwei Schaltstellungen verschiebbar. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 auf eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Weise mit der Nockenwelle 10 verbunden sind. Das erste Nockenelement 11 ist dem ersten Zylinder und den entsprechenden Ventilen zugeordnet. Das zweite Nockenelement 12 ist dem zweiten Zylinder und den entsprechenden Ventilen zugeordnet. Das dritte Nockenelement 13 ist dem dritten Zylinder und den entsprechenden Ventilen zugeordnet. Das vierte Nockenelement 14 ist dem vierten Zylinder und den entsprechenden Ventilen zugeordnet. Die axial verschiebbaren Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 sind zur Betätigung und Verstellung eines Ventilhubs von jeweils zwei Ventilen eines Zylinders vorgesehen. Dazu weisen die Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 jeweils zwei Nockenspuren 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 für jeweils ein Ventil auf. Jedes der Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 weist zwei erste Nockenspuren 15, 17, 19, 21 , 23, 25, 27, 29 und zwei zweite Nockenspuren 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30 auf. Je eine erste Nockenspur 15, 17, 19, 21 , 23, 25, 27, 29 und eine zweite Nockenspur 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30 sind jeweils dem selben Ventil eines Zylinders zugeordnet und weisen unterschiedliche Ventilhübe und Hubverläufe auf. Die ersten Nockenspuren 15, 17, 19, 21 , 23, 25, 27, 29 und die zweiten Nockenspuren 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, die jeweils dem selben Ventil des jeweiligen Zylinders zugeordnet sind, sind auf dem jeweiligen Nockenelement 11 , 12, 13, 14 jeweils benachbart angeordnet. Die ersten Nockenspuren 15, 17, 19, 21 , 23, 25, 27, 29 der Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 sind für einen kleinen Ventilhub vorgesehen. Die zweiten Nockenspuren 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30 der Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 sind für einen großen Ventilhub vorgesehen. Dabei weisen die ersten Nockenspuren, die für einen kleinen Ventilhub vorgesehen sind, einen kleineren maximalen Abstand von der Rotationsachse 35 der Nockenwelle 10 auf als die für einen großen Hub vorgesehenen zweiten Nockenspuren 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30. In einem Bereich der ersten Nockenspuren weisen die Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 jeweils einen anderen Querschnitt auf als in einem Bereich der zweiten Nockenspuren 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30. Die ersten Nockenspuren der vier Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 sind jeweils gleich ausgebildet. Es sind dabei jeweils immer zwei erste Nockenspuren 15, 17, 19, 21 , 23, 25, 27, 29 oder zwei zweite Nockenspuren 16, 18, 20, 22, 24, 26,

28, 30 eines Nockenelements 11 , 12, 13, 14 zur Betätigung der Ventile eines Zylinders in Eingriff. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die ersten Nockenspuren 15, 17, 19, 21 , 23, 25, 27, 29 der vier Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 unterschiedlich ausgebildet sind. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die ersten Nockenspuren 15, 17, 19, 21 , 23, 25, 27, 29 zur Betätigung des ersten Ventils eines Zylinders und die ersten Nockenspuren 15,

17, 19, 21 , 23, 25, 27, 29 zur Betätigung des zweiten Ventils des selben Zylinders, also zwei erste Nockenspuren 15, 17, 19, 21 , 23, 25, 27, 29 des selben Nockenelements 11 , 12, 13, 14, unterschiedlich ausgestaltet sind.

Zur Verstellung des Ventilhubs umfasst die Kraftfahrzeugventiltriebverstellvorrichtung eine Aktuatorvorrichtung 31 , die zur Verstellung des Ventilhubs dazu vorgesehen ist, die Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 der Nockenwelle 10 axial zu verschieben. Durch axiales verschieben der Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 werden die mit dem jeweiligen Ventil in Eingriff stehenden Nockenspuren 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28,

29, 30 verändert. In einer ersten Schaltstellung eines der Nockenelemente 1 1 , 12, 13, 14 sind jeweils die beiden ersten Nockenspuren 15, 17, 19, 21 , 23, 25, 27, 29 in Eingriff und betätigen das entsprechende Ventil des entsprechenden Zylinders. In der ersten Schaltstellung werden die Ventile der Zylinder mit dem kleinen Ventilhub ausgelenkt. In einer zweiten Schaltstellung eines der Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 sind jeweils die beiden zweiten Nockenspuren 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30 in Eingriff und betätigen das entsprechende Ventil des entsprechenden Zylinders. In der zweiten Schaltstellung werden die Ventile der Zylinder mit dem großen Ventilhub ausgelenkt.

Die Kraftfahrzeugventiltriebverstellvorrichtung umfasst eine Steuer- und Regeleinheit 32. Die Steuer- und Regeleinheit 32 ist als Teil einer Motorsteuerung ausgebildet. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Steuer- und Regeleinheit 32 als separate Einheit ausgebildet ist. Die Steuer- und Regeleinheit 32 ist dazu vorgesehen, die zumindest vier Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 unabhängig voneinander zu schalten. Die Steuer- und Regeleinheit 32 sendet zur Schaltung eines Nockenelements 11 , 12, 13, 14 von einer Schaltstellung in die andere ein elektrisches oder elektronisches Signal an die Aktuatorvorrichtung 31 , die dann das entsprechende Nockenelement 11 , 12, 13, 14 von einer Schaltstellung in die andere Schaltstellung umschaltet. Die Steuer- und Regeleinheit 32 ist in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen, die Schaltstellung eines der Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 zu verändern und die Schaltstellung eines anderen No- ckenelements 11 , 12, 13, 14 aufrechtzuerhalten. Dadurch verändert die Steuer- und Regeleinheit 32 den Ventilhub des einen Nockenelements 11 , 12, 13, 14 von einem kleinen auf einen großen Ventilhub oder von einem großen auf einen kleinen Ventilhub, wobei der Ventilhub des anderen, nicht umgeschalteten Nockenelements 11 , 12, 13, 14 bei seinem bisherigen kleinen oder großen Ventilhub bleibt. Dabei ist es denkbar, dass die Steuer- und Regeleinheit 32 in einem definierten Betriebszustand ausschließlich ein Nockenelement 1 1 , 12, 13, 14 schaltet, zwei Nockenelemente 11 , 12, 13, 14, drei Nockenelemente

11 , 12, 13, 14 oder alle vier Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 zumindest im Wesentlichen zeitgleich schaltet. Dabei kann es durch die Aktuatorvorrichtung 31 zu zeitlichen Unterschieden kommen, die vorzugsweise nur bis zu zwei Nockenwellenumdrehungen betragen. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass alle zu schaltenden Nockenelemente 11 ,

12, 13, 14 zeitgleich schalten.

Zumindest eines der vier Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 hat in zumindest einem Betriebszustand eine Nockenspur 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 in Eingriff, die einen anderen Ventilhub auslöst als eine in Eingriff befindliche Nockenspur 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 eines anderen der vier Nockenelemente 11 , 12, 13, 14. Verschiedene Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 haben in einem Betriebszustand Nockenspuren 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 in Eingriff, die bei den entsprechenden Ventilen verschiedene Ventilhübe auslösen. So befindet sich in einem Betriebszustand zumindest eins der vier Nockenelemente 1 1 , 12, 13, 14 in der ersten Schaltstellung, hat also jeweils die ersten Nockenspuren 15, 17, 19, 21 , 23, 25, 27, 29 in Eingriff, die einen kleinen Ventilhub auslösen, während sich zumindest ein anderes der vier Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 in der zweiten Schaltstellung befindet, also jeweils die zweiten Nockenspuren 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30 in Eingriff hat, die einen großen Ventilhub auslösen. In einem anderen Betriebszustand haben zwei der vier Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 jeweils Nockenspuren 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 in Eingriff, die einen anderen Ventilhub auslösen als die in Eingriff befindlichen Nockenspuren 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 der anderen zwei der vier Nockenelemente 11 , 12, 13, 14. In einem weiteren Betriebszustand der Kraftfahrzeugventiltriebverstellvorrichtung hat eins der vier Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 eine Nockenspur 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 in Eingriff, die einen anderen Ventilhub auslöst als die Nockenspur 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 des selben Nockenelements 11 , 12, 13, 14, die in dem anderen Betriebszustand in Eingriff ist. Die Aktuatorvorrichtung 31 umfasst einen zentralen Aktuator 33, der dazu vorgesehen ist, alle vier Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 zu schalten. Es ist grundsätzlich auch denkbar, dass die Aktuatorvorrichtung 31 zwei Aktuatoren 33 umfasst, die jeweils dazu vorgesehen sind, zwei der vier Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 zu schalten. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Aktuatorvorrichtung 31 zur Schaltung jedes der Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 einen separaten Aktuator 33 aufweist, der jeweils ausschließlich das ihm zugeordnete Nockenelement 11 , 12, 13, 14 schaltet. Grundsätzlich ist auch jede andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anordnung und/oder Anzahl von Aktuatoren 33 denkbar, um die Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 zu schalten. Dabei können auch Aktuatoren, die lediglich ein Nockenelement 11 , 12, 13, 14 und Aktuatoren die mehrere Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 schalten, kombiniert werden.

Die Kraftfahrzeugventiltriebverstellvorrichtung weist, wie in Figur 2 dargestellt, fünf verschiedene Betriebsbereiche 36, 37, 38, 39, 40 auf. Auf dem in Figur 2 dargestellten Diagramm ist auf der Abszisse 41 eine Drehzahl der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine 34 und auf der Ordinate 42 eine Leistung der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine 34 aufgetragen. Grundsätzlich ist es natürlich auch denkbar, dass die Kraftfahrzeugventiltriebver- stellvorrichtung eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzahl an Betriebsbereichen 36, 37, 38, 39, 40 aufweist. Die verschiedenen Betriebsbereiche 36, 37, 38, 39, 40 sind einem Leistungs-Drehzahlbereich der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine 34 zugeordnet. Unterhalb einer definierten ersten Leistung 43 und unterhalb einer definierten ersten Drehzahl 44 befindet sich die Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine 34 in dem ersten Betriebsbereich 36. Oberhalb der definierten ersten Leistung 43 und unterhalb einer zweiten definierten Leistung 45, bzw. oberhalb der ersten definierten Drehzahl 44 und unterhalb einer zweiten definierten Drehzahl 46 befindet sich die Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine 34 in dem zweiten Betriebsbereich 37. Der dritte Betriebsbereich 38 wird von der zweiten definierten Leistung 45, der zweiten definierten Drehzahl 46, sowie einer dritten definierten Leistung 47 und einer dritten definierten Drehzahl 48 begrenzt. Der vierte Betriebsbereich 39 wird von der dritten definierten Leistung 47, der dritten definierten Drehzahl 48 sowie einer vierten definierten Leistung 49 und einer vierten definierten Drehzahl 50 begrenzt. Der fünfte Betriebsbereich 40 wird von der vierten definierten Leistung 49, der vierten definierten Drehzahl 50 sowie einer maximalen Leistung 51 und maximalen Drehzahl 52 begrenzt. Eine Definition der verschiedenen Leistungen 43, 45, 47, 49, 51 und Drehzahlen 44, 46, 48, 50, 52 erfolgt abhängig von der entsprechenden Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine 34 und bewegt sich in für den Fachmann als sinnvoll erscheinenden Bereichen. In jedem Betriebsbereich 36, 37, 38, 39, 40 weist die Kraftfahrzeugventiltriebverstellvor- richtung eine andere Kombination an Schaltstellungen der Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 auf. In dem ersten Betriebsbereich 36 sind alle Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 in die gleiche Schaltstellung geschaltet. In dem ersten Betriebsbereich 36 sind die Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 jeweils in ihrer ersten Schaltstellung und betätigen die jeweiligen Ventile jeweils mit einem kleinen Ventilhub. In dem zweiten Betriebsbereich 37 sind die ersten drei Nockenelemente 11 , 12, 13 in die erste Schaltstellung und das vierte Nockenelement 14 in die zweite Schaltstellung geschaltet. Dazu schaltet die Steuer- und Regeleinheit 32 das vierte Nockenelement 14 bei einem Übergang von dem ersten Betriebsbereich 36 in den zweiten Betriebsbereich 37 mittels der Aktuatorvorrichtung 31 von der ersten in die zweite Schaltstellung und verändert so die Ventilhübe der von dem vierten Nockenelement 14 betätigten Ventile des vierten Zylinders von dem kleinen Ventilhub auf den großen Ventilhub. In dem dritten Betriebsbereich 38 sind sowohl das zweite Nockenelement 12 als auch das dritte Nockenelement 13 in der ersten Schaltstellung und das erste Nockenelement 11 als auch das vierte Nockenelement 14 in der zweiten Schaltstellung. Dazu schaltet die Steuer- und Regeleinheit 32 das erste Nockenelement 11 bei einem Übergang von dem zweiten Betriebsbereich 37 in den dritten Betriebsbereich 38 mittels der Aktuatorvorrichtung 31 von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung und verändert so die Ventilhübe der von dem ersten Nockenelement 11 betätigten Ventile des ersten Zylinders von dem kleinen Ventilhub auf den großen Ventilhub. In dem vierten Betriebsbereich 39 ist ausschließlich das dritte Nockenelement 13 in der ersten Schaltstellung. Das erste Nockenelement 11 , das zweite Nockenelement 12 und das vierte Nockenelement 14 sind in dem vierten Betriebsbereich 39 in der zweiten Schaltstellung. Dazu schaltet die Steuer- und Regeleinheit 32 das zweite Nockenelement 12 bei einem Übergang von dem dritten Betriebsbereich 38 in den vierten Betriebsbereich 39 mittels der Aktuatorvorrichtung 31 von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung und verändert so die Ventilhübe der von dem ersten Nockenelement 1 1 betätigten Ventile des zweiten Zylinders von dem kleinen Ventilhub auf den großen Ventilhub. In dem fünften Betriebsbereich 40 sind alle Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 in die gleiche Schaltstellung geschaltet. In dem fünften Betriebsbereich 40 sind die Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 jeweils in ihrer zweiten Schaltstellung und betätigen die jeweiligen Ventile jeweils mit ihrem großen Ventilhub. Dazu schaltet die Steuer- und Regeleinheit 32 das dritte Nockenelement 13 bei einem Übergang von dem vierten Betriebsbereich 39 in den fünften Betriebsbereich 40 mittels der Aktuatorvorrichtung 31 von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung und verändert so die Ventilhübe der von dem dritten Nockenelement 13 betätigten Ventile des dritten Zylinders von dem kleinen Ventilhub auf den großen Ventilhub. Ein Übergang von einem höheren Betriebsbereich 37, 38, 39, 40 zu dem nächst kleineren Betriebsbereich 36, 37, 38, 39 erfolgt analog zu dem entsprechenden Übergang von dem niedrigeren Betriebsbereich 36, 37, 38, 39 in den höheren Betriebsbereich 37, 38, 39, 40. Beispielsweise schaltet die Steuer- und Regeleinheit 32 bei einem Übergang von dem zweiten Betriebsbereich 37 in den ersten Betriebsbereich 36 das vierte Nockenelement 14 von der zweiten Schaltstelllung in die erste Schaltstellung. Grundsätzlich ist es ebenfalls denkbar, dass einzelne Betriebsbereiche 36, 37, 38, 39, 40 ausgesetzt werden, in dem beispielsweise eine Schaltung des entsprechenden Nockenelements 11 , 12, 13, 14 zeitweise ausgesetzt wird und beispielsweise erst bei einem Übergang in den entsprechenden nächsten oder übernächsten Betriebsbereich 36, 37, 38, 39, 40 durchgeführt wird. Dabei ist es denkbar, dass die Steuer- und Regeleinheit 32 einzelne Betriebsbereiche 36, 37, 38, 39, 40 oder die Schaltung der entsprechenden Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 in den einzelnen Betriebsbereichen 36, 37, 38, 39, 40 auf Grund von Motorparametern, wie beispielsweise einem Lastmoment oder Ähnlichem, aussetzt.

Grundsätzlich ist natürlich auch jegliche andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Schaltung der Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 in den verschiedenen Betriebsbereichen 36, 37, 38, 39, 40 denkbar. So ist es beispielsweise denkbar, dass in dem zweiten Betriebsbereich 37 sowohl das erste Nockenelement 11 und das vierte Nockenelement 14 oder das dritte Nockenelement 13 und das vierte Nockenelement 14 in ihre zweite Schaltstellung geschaltet sind. Dazu würde die Steuer- und Regeleinheit 32 beispielsweise bei einem Übergang von dem ersten Betriebsbereich 36 in den zweiten Betriebsbereich 37 sowohl das erste Nockenelement 11 als auch das vierte Nockenelement 14 jeweils von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung schalten und verändert so die Ventilhübe der von dem ersten Nockenelement 11 und von dem vierten Nockenelement 14 betätigten Ventile des ersten und des vierten Zylinders jeweils von dem kleinen Ventilhub auf den großen Ventilhub.

Die Aktuatorvorrichtung 31 weist eine mechanische Codierung auf, die eine definierte Schaltabfolge der Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 vorgibt. Durch die mechanische Codierung der Aktuatorvorrichtung 31 wird eine Schaltabfolge der Nockenelemente 1 1 , 12, 13, 14 fest vorgegeben und eine Schaltung der einzelnen Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 folgt immer einem festgelegten Muster. Die einzelnen Schaltstellungen der einzelnen Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 in den verschiedenen Betriebsbereichen 36, 37, 38, 39, 40 sind durch die mechanische Codierung vorgegeben. Auf die Schaltstellung eines Nockenelements 11 , 12, 13, 14 folgt in einem nächsten Betriebsbereich 36, 37, 38, 39, 40 immer die gleiche Schaltstellung. So kann eine Schaltabfolge des ersten Nockenelements 11 , das dem ersten Zylinder zugeordnet ist, beispielsweise erste Schaltstellung, erste Schaltstellung, zweite Schaltstellung, zweite Schaltstellung, zweite Schaltstellung betragen. Bei einer Schaltung von dem einen Betriebsbereich 36, 37, 38, 39, 40 in einen benachbarten Betriebsbereich 36, 37, 38, 39, 40 gibt die Steuer- und Regeleinheit 32 lediglich ein Signal zur Schaltung an die Aktuatorvorrichtung 31 aus und eine korrekte Schaltung der Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 ist durch die mechanische Codierung vorbestimmt. Eine Fehlschaltung oder ein Ausbleiben einer Schaltung eines der Nockenelemente 1 1 , 12, 13, 14 ist ausgeschlossen. Es liegen immer definierte Schaltstellungen der Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 vor.

Die Aktuatorvorrichtung 31 ist dazu vorgesehen, die Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 in Abhängigkeit von zumindest einem Betriebsparameter der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine 34 zu schalten. Die Steuer- und Regeleinheit 32 gibt bei überschreiten einer definierten Drehzahl oder einer definierten Leistung der Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine 34, die jeweils zwei Betriebsbereiche 36, 37, 38, 39, 40 voneinander trennen, ein Signal zum schalten der entsprechenden Nockenelemente 11 , 12, 13, 14 mittels der Aktuatorvorrichtung 31.

Die oben angeführte Beschreibung bezieht sich nur auf die Ausgestaltung der Kraftfahr- zeugnockenwellenverstellvorrichtung für eine Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine 34 mit vier Zylindern. Eine Ausgestaltung der Kraftfahrzeugnockenwellenverstellvorrichtung für eine Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine 34 mit einer anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Anzahl an Zylindern, wie beispielsweise zwei Zylinder, drei Zylinder, sechs Zylinder oder acht Zylinder ist im Wesentlichen gleich. Eine andere Anzahl an Zylindern bewirkt eine angepasste Anzahl an axial verschiebbaren Nockenelementen 1 1 , 12, 13, 14 und dadurch eine Anzahl an Kombinationsmöglichkeiten der Schaltstellung der verschiedenen Nockenelemente 11 , 12, 13, 14. Auch bei Kraftfahrzeugnockenwellenverstellvor- richtungen für eine Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine 34 mit mehr oder weniger Zylindern erfolgt eine, wie im obigen Ausführungsbeispiel beschrieben, einzelne oder gruppenweise Schaltung der Nockenelemente 11 , 12, 13, 14, die wie oben beschrieben, auf die Anzahl an Nockenelementen 11 , 12, 13, 14 angepasst werden kann. Eine Ausgestaltung der Aktuatorvorrichtung 31 und eine Anzahl und/oder Anordnung der Aktuatoren 33 kann auf eine, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Weise geschehen. Bezugszeichenliste Nockenwelle

Nockenelement

Nockenelement

Nockenelement

Nockenelement

Nockenspur

Nockenspur

Nockenspur

Nockenspur

Nockenspur

Nockenspur

Nockenspur

Nockenspur

Nockenspur

Nockenspur

Nockenspur

Nockenspur

Nockenspur

Nockenspur

Nockenspur

Nockenspur

Aktuatorvorrichtung

Steuer- und/oder Regeleinheit

Aktuator

Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine

Rotationsachse

Betriebsbereich

Betriebsbereich

Betriebsbereich Betriebsbereich Betriebsbereich Abszisse

Ordinate erste Leistung erste Drehzahl zweite Leistung zweite Drehzahl dritte Leistung dritte Drehzahl vierte Leistung vierte Drehzahl maximale Leistung maximale Drehzahl