CH716589A2 - Valve train and method for controlling gas exchange valves. - Google Patents

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CH716589A2 CH00863/20A CH8632020A CH716589A2 CH 716589 A2 CH716589 A2 CH 716589A2 CH 00863/20 A CH00863/20 A CH 00863/20A CH 8632020 A CH8632020 A CH 8632020A CH 716589 A2 CH716589 A2 CH 716589A2
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Abstract

Ventiltrieb zum Ansteuern von Einlassventilen und Auslassventilen einer Brennkraftmaschine, mit einer Einlassnockenwelle, die Einlassnocken trägt, wobei jeder Einlassnocken eine Einlassventilöffnungsflanke (11a) und eine Einlassventilschließflanke (11b) aufweist, mit einer Auslassnockenwelle, die Auslassnocken trägt, wobei jeder Auslassnocken eine Auslassventilöffnungsflanke (10a) und eine Auslassventilschließflanke (10b) aufweist. Die Auslassventilschließflanke (10b) und die Einlassventilöffnungsflanke (11 a) sind derart ausgebildet, dass unter Volllast und unter Teillast das Einlassventil vor dem oberen Totpunkt (OT) des jeweiligen Zylinders zu öffnen beginnt und das Auslassventil nach dem oberen Totpunkt (OT) vollständig schließt. Die Auslassventilschließflanke (10b) ist derart ausgebildet, dass das Auslassventil zunächst mit einem relativ großen Gradienten und dann mit einem relativ kleinen Gradienten schließt, wobei ein Wechsel vom großen auf den kleinen Gradienten im Bereich des oberen Totpunkts erfolgt, und wobei unter Volllast der relativ kleine Gradient das Auslassventil in einem Bereich zwischen 60° KW und 30° KW vor dem vollständigen Schließen des Einlassventils vollständig schließt. Die Einlassventilöffnungsflanke (11a) ist derart ausgebildet, dass das Einlassventil zunächst mit einem relativ kleinen Gradienten und dann mit einem relativ großen Gradienten öffnet, wobei unter Volllast der relativ kleine Gradient das Einlassventil in einem Bereich zwischen 90° KW und 60° KW vor dem oberen Totpunkt zu öffnen beginnt, und wobei unter Volllast ein Wechsel vom kleinen auf den großen Gradienten im Bereich des oberen Totpunkts erfolgt.Valve drive for controlling intake valves and exhaust valves of an internal combustion engine, with an intake camshaft that carries intake cams, each intake cam having an intake valve opening flank (11a) and an intake valve closing flank (11b), with an exhaust camshaft that carries exhaust cams, each exhaust cam having an exhaust valve opening flank (10a) and an outlet valve closing flank (10b). The outlet valve closing flank (10b) and the inlet valve opening flank (11a) are designed in such a way that under full load and under partial load the inlet valve begins to open before top dead center (TDC) of the respective cylinder and the exhaust valve closes completely after top dead center (TDC). The outlet valve closing flank (10b) is designed in such a way that the outlet valve first closes with a relatively large gradient and then with a relatively small gradient, with a change from the large to the small gradient in the area of top dead center, and with the relatively small one under full load Gradient the exhaust valve closes completely in a range between 60 ° CA and 30 ° CA before the intake valve closes completely. The inlet valve opening flank (11a) is designed in such a way that the inlet valve opens first with a relatively small gradient and then with a relatively large gradient, with the relatively small gradient opening the inlet valve in a range between 90 ° CA and 60 ° CA before the upper one under full load Dead center begins to open, and under full load there is a change from the small to the large gradient in the area of the top dead center.

Description

Beschreibung description

[0001] Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb zum Ansteuern von Gaswechselventilen der Zylinder einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ansteuern von Gaswechselventilen der Zylinder einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6. The invention relates to a valve drive for controlling gas exchange valves of the cylinders of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for controlling gas exchange valves of the cylinders of an internal combustion engine according to the preamble of claim 6.

[0002] Der grundsätzliche Aufbau eines Ventiltriebs zur Ansteuerung von Gaswechselventilen der Zylinder einer Brennkraftmaschine ist aus der Praxis bekannt. So verfügt ein Ventiltrieb über eine Einlassnockenwelle, die Einlassnocken trägt, wobei die Einlassnocken der Ansteuerung der Einlassventile der Zylinder einer Brennkraftmaschine dienen. Weiterhin verfügt ein Ventiltrieb über eine Auslassnockenwelle, die Auslassnocken trägt, wobei die Auslassnocken der Ansteuerung der Auslassventile der Zylinder der Brennkraftmaschine dienen. The basic structure of a valve train for controlling gas exchange valves of the cylinders of an internal combustion engine is known from practice. For example, a valve drive has an intake camshaft that carries intake cams, the intake cams serving to control the intake valves of the cylinders of an internal combustion engine. Furthermore, a valve drive has an exhaust camshaft that carries exhaust cams, the exhaust cams serving to control the exhaust valves of the cylinders of the internal combustion engine.

[0003] Jeder Einlassnocken verfügt über eine Einlassventilöffnungsflanke zum Öffnen des jeweiligen Einlassventils und eine Einlassventilschließflanke zum Schließen des jeweiligen Einlassventils. Jeder Auslassnocken verfügt über eine Auslassventilöffnungsflanke zum Öffnen des jeweiligen Auslassventils und eine Auslassventilschließflanke zum Schließen des jeweiligen Auslassventils. Each inlet cam has an inlet valve opening flank for opening the respective inlet valve and an inlet valve closing flank for closing the respective inlet valve. Each exhaust cam has an exhaust valve opening edge for opening the respective exhaust valve and an exhaust valve closing edge for closing the respective exhaust valve.

[0004] Aus der DE 10 2016 112 447 A1 ist ein Ventiltrieb bekannt, bei welchem mit den Nocken einer Nockenwelle ein Schwinghebel zusammenwirkt, wobei eine Rolle des Schwinghebels die Nockenkontur des jeweiligen Nockens abtastet und dieselbe zur Ansteuerung des jeweiligen Gaswechselventils über eine Stoßstange und einen Kipphebel auf das jeweilige Gaswechselventil überträgt. From DE 10 2016 112 447 A1 a valve drive is known in which a rocker arm interacts with the cams of a camshaft, a role of the rocker arm scanning the cam contour of the respective cam and the same to control the respective gas exchange valve via a bumper and a Transferring the rocker arm to the respective gas exchange valve.

[0005] Aus der DE 10 2016 112 448 B4 ist ein weiterer Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine bekannt, bei welchem eine Rolle eines Schwinghebels eine Nockenkontur eines Nockens abtastet und über eine Stoßstange auf die Gaswechselventile überträgt, jedoch ohne Kipphebel. Another valve drive for an internal combustion engine is known from DE 10 2016 112 448 B4, in which a roller of a rocker arm scans a cam contour of a cam and transmits it to the gas exchange valves via a bumper, but without a rocker arm.

[0006] Aus der Praxis ist es bekannt, dass zwischen dem mindestens einen Einlassventil und dem mindestens einen Auslassventil eines jeweiligen Zylinders einer Brennkraftmaschine eine Ventilüberschneidung bestehen kann. Eine Ventilüberschneidung ist dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Einlassventil bereits vor einem oberen Totpunkt des jeweiligen Zylinders zu öffnen beginnt und dass das jeweilige Auslassventil des jeweiligen Zylinders erst nach dem oberen Totpunkt des jeweiligen Zylinders vollständig schließt. Ein Differenzdruck zwischen dem Ladeluftdruck in dem jeweiligen Auslasskanal und dem Abgasgegendruck in dem jeweiligen Auslasskanal kann dann genutzt werden, um restliches Abgas mithilfe von Frischluft aus der Brennkammer des jeweiligen Zylinders in den Abgaskanal zu spülen. From practice it is known that a valve overlap can exist between the at least one inlet valve and the at least one outlet valve of a respective cylinder of an internal combustion engine. A valve overlap is characterized in that the respective inlet valve begins to open before top dead center of the respective cylinder and that the respective outlet valve of the respective cylinder only closes completely after top dead center of the respective cylinder. A differential pressure between the charge air pressure in the respective exhaust duct and the exhaust gas back pressure in the respective exhaust duct can then be used to flush remaining exhaust gas with the aid of fresh air from the combustion chamber of the respective cylinder into the exhaust gas duct.

[0007] Ferner sind aus der Praxis Ventiltriebe mit variablen Ventilansteuerungen bekannt, um in Volllast und Teillast unterschiedliche Ventilansteuerungen für die Gaswechselventile der Zylinder bereitzustellen. Hiermit kann dann insbesondere in Teillast die Zylinderfüllung verbessert werden. Furthermore, valve trains with variable valve controls are known from practice in order to provide different valve controls for the gas exchange valves of the cylinders in full load and partial load. In this way, the cylinder filling can then be improved, especially under partial load.

[0008] Es besteht Bedarf an einem Ventiltrieb, der sowohl unter Volllast als auch unter Teillast einen optimalen Betrieb der Brennkraftmaschine ermöglicht, insbesondere in allen Lastbereichen eine gute Kühlung der Auslassventile sicherstellt und Verbrauchsnachteile vermeidet. There is a need for a valve train that enables optimal operation of the internal combustion engine both under full load and under partial load, in particular ensures good cooling of the exhaust valves in all load ranges and avoids consumption disadvantages.

[0009] Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen neuartigen Ventiltrieb zum Ansteuern von Gaswechselventilen und ein entsprechendes Verfahren zu schaffen. Proceeding from this, the invention is based on the object of creating a novel valve drive for controlling gas exchange valves and a corresponding method.

[0010] Diese Aufgabe wird durch einen Ventiltrieb zum Ansteuern von Gaswechselventilen der Zylinder einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 gelöst. This object is achieved by a valve drive for controlling gas exchange valves of the cylinders of an internal combustion engine according to claim 1.

[0011] Der Ventiltrieb weist eine Einlassnockenwelle auf, die Einlassnocken für die Einlassventile der Zylinder trägt, wobei jeder Einlassnocken eine Einlassventilöffnungsflanke und eine Einlassventilschließflanke aufweist. Der Ventiltrieb weist eine Auslassnockenwelle auf, die Auslassnocken für die Auslassventile der Zylinder trägt, wobei jeder Auslassnocken eine Auslassventilöffnungsflanke und eine Auslassventilschließflanke aufweist. Der Ventiltrieb weist auch eine NockenwellenVerstelleinrichtung für die Einlassnockenwelle auf, über welche die Einlassnocken relativ zu den Auslassnocken verstellbar sind, um unter Volllast der Brennkraftmaschine eine andere Ventilansteuerung für die Einlassventile der Zylinder bereitzustellen als unter Teillast der Brennkraftmaschine. The valve train has an intake camshaft that carries intake cams for the intake valves of the cylinders, each intake cam having an intake valve opening flank and an intake valve closing flank. The valve train has an exhaust camshaft which carries exhaust cams for the exhaust valves of the cylinders, each exhaust cam having an exhaust valve opening flank and an exhaust valve closing flank. The valve train also has a camshaft adjusting device for the intake camshaft, by means of which the intake cams can be adjusted relative to the exhaust cams in order to provide a different valve control for the intake valves of the cylinders under full load of the internal combustion engine than under partial load of the internal combustion engine.

[0012] Die Auslassventilschließflanke der Auslassnocken und die Einlassventilöffnungsflanke der Einlassnocken sind derart ausgebildet, dass unter Volllast und unter Teillast an jedem Zylinder das mindestens eine Einlassventil vor dem oberen Totpunkt des jeweiligen Zylinders zu öffnen beginnt und das mindestens eine Auslassventil nach dem oberen Totpunkt des jeweiligen Zylinders vollständig schließt. The exhaust valve closing edge of the exhaust cams and the intake valve opening edge of the intake cams are designed such that under full load and under partial load on each cylinder the at least one intake valve begins to open before the top dead center of the respective cylinder and the at least one exhaust valve after the top dead center of the respective cylinder Cylinder closes completely.

[0013] Die Auslassventilschließflanke der Auslassnocken ist derart ausgebildet, dass das mindestens eine Auslassventil des jeweiligen Zylinders zunächst mit einem relativ großen Gradienten und anschließend mit einem relativ kleinen Gradienten schließt, wobei ein Wechsel vom relativ großen Gradienten auf den relativ kleinen Gradienten im Bereich des oberen Totpunkts des jeweiligen Zylinders erfolgt, und wobei unter Volllast der Brennkraftmaschine der relativ kleine Gradient das mindestens eine Auslassventil des jeweiligen Zylinders in einem Bereich zwischen 60° KW und 30° KW vor dem vollständigen Schließen des mindestens einen Einlassventils vollständig schließt. KW steht für Kurbelwellenwinkel. The exhaust valve closing flank of the exhaust cams is designed such that the at least one exhaust valve of the respective cylinder initially closes with a relatively large gradient and then with a relatively small gradient, with a change from the relatively large gradient to the relatively small gradient in the area of the upper one Dead center of the respective cylinder takes place, and under full load of the internal combustion engine the relatively small gradient completely closes the at least one exhaust valve of the respective cylinder in a range between 60 ° CA and 30 ° CA before the at least one inlet valve is completely closed. KW stands for crankshaft angle.

[0014] Die Einlassventilöffnungsflanke der Einlassnocken ist derart ausgebildet, dass das mindestens eine Einlassventil des jeweiligen Zylinders zunächst mit einem relativ kleinen Gradienten und anschließend mit einem relativ großen Gradi The inlet valve opening flank of the inlet cam is designed such that the at least one inlet valve of the respective cylinder initially with a relatively small gradient and then with a relatively large gradient

enten öffnet, wobei unter Volllast der Brennkraftmaschine der relativ kleine Gradient das mindestens eine Einlassventil des jeweiligen Zylinders in einem Bereich zwischen 90° KW und 60° KW vor dem oberen Totpunkt des jeweiligen Ventils zu öffnen beginnt, und wobei unter Volllast ein Wechsel vom relativ kleinen Gradienten aus den relativ großen Gradienten im Bereich des oberen Totpunkts des jeweiligen Zylinders erfolgt. KW steht für Kurbelwellenwinkel. ducks opens, whereby under full load of the internal combustion engine the relatively small gradient begins to open the at least one inlet valve of the respective cylinder in a range between 90 ° CA and 60 ° CA before top dead center of the respective valve, and under full load a change from the relatively small one Gradients from the relatively large gradients in the area of the top dead center of the respective cylinder takes place. KW stands for crankshaft angle.

[0015] Beim Ventiltrieb ermöglicht die Nockenwellen-Verstelleinrichtung die Verstellung der Einlassnocken relativ zu denAuslassnocken. Die Auslassventilschließflanke der Auslassnocken und die Einlassventilöffnungsflanke der Einlassnocken sind definiert ausgebildet, um sowohl unter Volllast als auch unter Teillast eine definierte Ventilüberschneidung derart bereitzustellen, dass sowohl unter Volllast als auch unter Teillast Ladeluft genutzt wird, um Abgas in den Abgaskanal zu spülen und hierbei Auslassventile der Zylinder zu kühlen. Andererseits werden durch die definierte Konturierung der Auslassventilschließflanke der Auslassnocken und der Einlassventilöffnungsflanke der Einlassnocken Verbrauchsnachteile vermieden. Sowohl in Volllast als auch in Teillast steht eine ausreichende Zeitdauer der Ventilüberschneidung bereit, um eine gute Kühlung der Auslassventile in allen Lastbereichen ohne Verbrauchsnachteile sicherzustellen. In the valve train, the camshaft adjusting device enables the inlet cams to be adjusted relative to the outlet cams. The exhaust valve closing flank of the exhaust cams and the intake valve opening flank of the intake cams are designed to provide a defined valve overlap both under full load and under part load such that charge air is used both under full load and under part load to flush exhaust gas into the exhaust gas duct and thereby exhaust valves To cool cylinder. On the other hand, the defined contouring of the exhaust valve closing flank of the exhaust cams and the intake valve opening flank of the inlet cams avoids consumption disadvantages. In both full load and partial load, there is sufficient time for the valve overlap to ensure good cooling of the exhaust valves in all load ranges without consumption disadvantages.

[0016] Vorzugsweise verstellt die Nockenwellen-Verstelleinrichtung beim Wechsel von Volllast auf Teillast die Einlassnocken einen Winkel ß nach spät. Unter Teillast beginnt der relativ kleine Gradient der Einlassventilöffnungsflanke das mindestens eine Einlassventil in einem Bereich zwischen (90°-ß) KW und (60°-ß) KW vor dem oberen Totpunkt des jeweiligenVentils zu öffnen. Unter Teillast schließt der relativ kleine Gradient der Auslassventilschließflanke das mindestens eine Auslassventil in einem Bereich zwischen (60°+ß) KW und (30°+ß) KW vor dem vollständigen Schließen des mindestens einen Einlassventils vollständig. Vorzugsweise beträgt ß zwischen 30°KW bis 50°KW. KW steht für Kurbelwellenwinkel. Preferably, when changing from full load to part load, the camshaft adjusting device adjusts the inlet cams an angle β to late. Under partial load, the relatively small gradient of the inlet valve opening flank begins to open the at least one inlet valve in a range between (90 ° -ß) CA and (60 ° -ß) CA before top dead center of the respective valve. Under partial load, the relatively small gradient of the outlet valve closing flank completely closes the at least one outlet valve in a range between (60 ° + β) CA and (30 ° + β) CA before the at least one inlet valve is completely closed. Preferably β is between 30 ° CA and 50 ° CA. KW stands for crankshaft angle.

[0017] Dies erlaubt einen besonders vorteilhaften Betrieb der Brennkraftmaschine sowohl bei Teillast als auch bei Volllast. Sowohl bei Volllast als auch bei Teillast wird eine ausreichende Kühlung der Auslassventile ohne Verbrauchsnachteile sichergestellt. This allows a particularly advantageous operation of the internal combustion engine both at part load and at full load. Sufficient cooling of the exhaust valves is ensured without consumption disadvantages, both at full load and at part load.

[0018] Das Verfahren zum Ansteuern von Gaswechselventilen der Zylinder einer Brennkraftmaschine ist in Anspruch 6 definiert. The method for controlling gas exchange valves of the cylinders of an internal combustion engine is defined in claim 6.

[0019] Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt: Preferred developments of the invention emerge from the subclaims and the following description. Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawing, without being restricted thereto. It shows:

Fig. 1 eine Darstellung der Öffnungs- und Schließflanken von Einlass- und Auslassnocken eines erfin Fig. 1 shows a representation of the opening and closing flanks of inlet and outlet cams of an inven

dungsgemäßen Ventiltriebes bei Volllast; proper valve train at full load;

Fig. 2 eine Darstellung der Öffnungs- und Schließflanken von Einlass- und Auslassnocken eines erfin 2 shows a representation of the opening and closing flanks of inlet and outlet cams of an inven

dungsgemäßen Ventiltriebes bei Teillast. proper valve train at part load.

[0020] Der grundsätzliche Aufbau eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine ist dem hier angesprochenen Fachmann bekannt. The basic structure of a valve drive of an internal combustion engine is known to the person skilled in the art addressed here.

[0021] So verfügt ein Ventiltrieb, der dem Ansteuern von Gaswechselventilen der Zylinder einer Brennkraftmaschine dient, über eine Einlassnockenwelle, die Einlassnocken trägt. Die Einlassnocken dienen der Ansteuerung von als Einlassventilen ausgebildeten Gaswechselventilen der Zylinder der Brennkraftmaschine, wobei jeder Einlassnocken eine Einlassventilöffnungsflanke zum Öffnen des jeweiligen Einlassventils und eine Einlassventilschließflanke zum Schließen des jeweiligen Einlassventils aufweist. Thus, a valve drive, which is used to control gas exchange valves of the cylinders of an internal combustion engine, has an intake camshaft that carries intake cams. The inlet cams are used to control gas exchange valves, which are designed as inlet valves, of the cylinders of the internal combustion engine, each inlet cam having an inlet valve opening flank for opening the respective inlet valve and an inlet valve closing flank for closing the respective inlet valve.

[0022] Ferner verfügt ein Ventiltrieb über eine Auslassnockenwelle, die Auslassnocken trägt. Die Auslassnocken dienen der Ansteuerung von als Auslassventilen ausgebildeten Gaswechselventilen der Zylinder der Brennkraftmaschine, um die Auslassventile zu öffnen und zu schließen. So weist jeder Auslassnocken eine Auslassventilöffnungsflanke zum Öffnen des jeweiligen Auslassventils und eine Auslassventilschließflanke zum Schließen des jeweiligen Auslassventils auf. Furthermore, a valve train has an exhaust camshaft that carries exhaust cams. The exhaust cams are used to control gas exchange valves, designed as exhaust valves, of the cylinders of the internal combustion engine in order to open and close the exhaust valves. Each exhaust cam has an exhaust valve opening flank for opening the respective exhaust valve and an exhaust valve closing flank for closing the respective exhaust valve.

[0023] Ferner verfügt ein Ventiltrieb über eine Nockenwellen-Verstelleinrichtung. Mit der Nockenwellen-Verstelleinrichtungkann die Einlassnockenwelle verstellt werden, um die Einlassnocken relativ zu den Auslassnocken der Auslassnockenwelle zu verstellen. So können für die Volllast der Brennkraftmaschine als auch für die Teillast der Brennkraftmaschine individuelle Ventilansteuerungen für die Einlassventile der Zylinder bereitgestellt werden. Furthermore, a valve drive has a camshaft adjusting device. The intake camshaft can be adjusted with the camshaft adjusting device in order to adjust the intake cams relative to the exhaust cams of the exhaust camshaft. In this way, individual valve controls for the inlet valves of the cylinders can be provided for the full load of the internal combustion engine as well as for the partial load of the internal combustion engine.

[0024] In Fig. 1 und 2 sind für einen Volllastbetrieb (siehe Fig. 1) und für einen Teillastbetrieb (siehe Fig. 2) einer Brennkraftmaschine Ansteuerungen für die Auslassventile und Einlassventile der Zylinder gezeigt, wobei ein Kurvenverlauf 10 der Ansteuerung eines Auslassventils durch die Öffnungs- und Schließflanken eines Auslassnockens und der Kurvenverlauf11 der Ansteuerung eines Einlassventils durch die Öffnungs- und Schließflanken eines Einlassnockens entspricht. In Fig. 1 and 2 controls for the exhaust valves and inlet valves of the cylinders are shown for a full load operation (see Fig. 1) and for a partial load operation (see Fig. 2) of an internal combustion engine, with a curve 10 of the control of an exhaust valve the opening and closing flanks of an exhaust cam and the curve 11 corresponds to the activation of an inlet valve by the opening and closing flanks of an inlet cam.

[0025] Das Öffnen des jeweiligen Auslassventils wird dabei durch eine Auslassventilöffnungsflanke 10a und das Schließen des jeweiligen Auslassventils durch eine Auslassventilschließflanke 10b des jeweiligen Auslassnockens definiert. Die Auslassventilöffnungsflanke 10a ist in durchgezogener Linienführung und die Auslassventilschließflanke 10b in gestrichelter Linienführung gezeigt. Das Öffnen des jeweiligen Einlassventils gemäß dem Kurvenverlauf 11 wird durch eine Einlassventilöffnungsflanke 11 a definiert, wohingegen das Schließen des jeweiligen Einlassventils gemäß dem Kurvenverlauf The opening of the respective outlet valve is defined by an outlet valve opening flank 10a and the closing of the respective outlet valve is defined by an outlet valve closing flank 10b of the respective outlet cam. The outlet valve opening flank 10a is shown in solid lines and the outlet valve closing flank 10b is shown in dashed lines. The opening of the respective inlet valve according to the curve 11 is defined by an inlet valve opening flank 11 a, whereas the closing of the respective inlet valve according to the curve

11 durch eine Einlassventilschließflanke 11b definiert ist. Die Einlassventilöffnungsflanke 11a ist in gestrichelter Linienführung und die Einlassventilschließflanke 11b in durchgezogener Linienführung gezeigt. 11 is defined by an inlet valve closing flank 11b. The inlet valve opening flank 11a is shown in dashed lines and the inlet valve closing flank 11b is shown in solid lines.

[0026] Fig. 1 und 2 zeigen, dass gemäß dem Kurvenverlauf 10 ein Auslassventil beginnend mit dem Winkel ocA1 zu öffnen beginnt und zum Winkel aA2 vollständig geschlossen ist. Die Auslassventilöffnungsflanke 10a beginnt das jeweilige Auslassventil zum Winkel ocA1 zu öffnen. Die Auslassventilschließflanke 10b schließt das jeweilige Auslassventil zum Winkel (Xas vollständig. Bei Volllast und Teillast sind diese Winkel aAi und aA2 identisch. 1 and 2 show that, according to curve profile 10, an outlet valve begins to open starting at angle αA1 and is completely closed at angle αA2. The outlet valve opening flank 10a begins to open the respective outlet valve at the angle ocA1. The outlet valve closing flank 10b closes the respective outlet valve at the angle (Xas completely. With full load and part load, these angles aAi and aA2 are identical.

[0027] Gemäß dem Kurvenverlauf 11 beginnt ein Einlassventil mit dem Winkel aE1 bzw. a*E1 zu öffnen und ist zum Winkel aE2 bzw. ot*E2 vollständig geschlossen. Die Einlassventilöffnungsflanke 11 a beginnt das jeweilige Einlassventil zum Winkel aE1 bzw. a*E1 zu öffnen, wobei die Einlassventilschließflanke 11b das jeweilige Einlassventil zum Winkel aE2 bzw. a*E2 vollständig schließt. Einem Vergleich der Fig. 1 und 2 kann dabei entnommen werden, dass die Einlassnocke, die den Kurvenverlauf 11 bestimmt, gegenüber der Auslassnocke, die den Kurvenverlauf 10 bestimmt, im Teillastbetrieb der Fig. 2 gegenüber dem Volllastbetrieb der Fig. 1 verstellt ist, und zwar nach spät. Diese Verstellung erfolgt um einen Winkel ß. Es gilt demnach: According to curve 11, an inlet valve begins to open at angle aE1 or a * E1 and is completely closed at angle aE2 or ot * E2. The inlet valve opening flank 11a begins to open the respective inlet valve at the angle aE1 or a * E1, the inlet valve closing flank 11b completely closing the respective inlet valve at the angle aE2 or a * E2. A comparison of FIGS. 1 and 2 shows that the inlet cam, which determines the curve shape 11, is adjusted with respect to the outlet cam, which defines the curve shape 10, in the partial load operation of FIG. 2 compared to the full load operation of FIG. 1, and after late. This adjustment takes place at an angle β. The following applies:

K*E1=«El+ß K * E1 = «El + ß

a*E2=«E2+ß a * E2 = «E2 + ß

[0028] Die Auslassventilschließflanke 10b des Auslassnockens und die Einlassventilöffnungsflanke 11a des Einlassnockens sind derart ausgebildet, dass sowohl unter Volllast (siehe Fig. 1) als auch unter Teillast (siehe Fig. 2) das jeweilige Einlassventil vor einem sogenannten oberen Totpunkt (OT) des jeweiligen Zylinders zu öffnen beginnt, nämlich bei Volllast in Fig. 1 zum Winkel aE1 und unter Teillast gemäß Fig. 2 zum Winkel a*E1 zu, und dass das mindestens eine Auslassventil des jeweiligen Zylinders jeweils nach dem oberen Totpunkt OT des jeweiligen Zylinders vollständig schließt, nämlich jeweils beim Winkel aA2. The outlet valve closing flank 10b of the outlet cam and the inlet valve opening flank 11a of the inlet cam are designed such that both under full load (see Fig. 1) and under partial load (see Fig. 2) the respective inlet valve before a so-called top dead center (TDC) of the respective cylinder begins to open, namely at full load in Fig. 1 to angle aE1 and under partial load according to Fig. 2 to angle a * E1, and that the at least one exhaust valve of the respective cylinder closes completely after top dead center OT of the respective cylinder , namely in each case at the angle aA2.

[0029] Die Auslassventilschließflanke 10b des Auslassnockens ist weiterhin derart ausgebildet, dass das mindestens eine Auslassventil des jeweiligen Zylinders zunächst mit einem relativ großen Gradienten und anschließend mit einem relativ kleinen Gradienten schließt. Der Wechsel vom relativ großen Gradienten auf den relativ kleinen Gradienten der Auslassventilschließflanke erfolgt im Bereich des oberen Totpunkts OT des jeweiligen Zylinders. The outlet valve closing flank 10b of the outlet cam is also designed such that the at least one outlet valve of the respective cylinder initially closes with a relatively large gradient and then with a relatively small gradient. The change from the relatively large gradient to the relatively small gradient of the exhaust valve closing flank takes place in the area of the top dead center OT of the respective cylinder.

[0030] Unter Volllast der Brennkraftmaschine schließt der relativ kleine Gradient der Auslassventilschließflanke 10b das mindestens eine Auslassventil des jeweiligen Zylinders zum Winkel aA2, der bei Volllast zwischen 60° KW und 30° KW vor dem vollständigen Schließen des mindestens einen Einlassventils zum Winkel aE2 liegt. KW steht für Kurbelwellenwinkel. Under full load of the internal combustion engine, the relatively small gradient of the exhaust valve closing flank 10b closes the at least one exhaust valve of the respective cylinder at angle aA2, which at full load is between 60 ° KW and 30 ° KW before the at least one inlet valve is completely closed at angle aE2. KW stands for crankshaft angle.

[0031] Unter Teillast schließt der relativ kleine Gradient der Auslassventilschließflanke 10b das mindestens eine Auslassventil des jeweiligen Zylinders ebenfalls zum Winkel aA2, der jedoch dann zwischen (60°+ß) KW und (30°+ß) KW vor dem vollständigen Schließen des mindestens einen Einlassventils des jeweiligen Zylinders beim Winkel a*E2 liegt. KW steht für Kurbelwellenwinkel. Under partial load, the relatively small gradient of the exhaust valve closing flank 10b closes the at least one exhaust valve of the respective cylinder also to the angle aA2, which is then between (60 ° + ß) KW and (30 ° + ß) KW before the complete closing of the at least an inlet valve of the respective cylinder is at the angle a * E2. KW stands for crankshaft angle.

[0032] Ferner ist die Einlassventilöffnungsflanke 11a der Einlassnocken derart ausgebildet, dass das mindestens eine Einlassventil des jeweiligen Zylinders zunächst mit einem relativ kleinen Gradienten und anschließend mit einem relativ großen Gradienten öffnet. Furthermore, the inlet valve opening flank 11a of the inlet cam is designed in such a way that the at least one inlet valve of the respective cylinder initially opens with a relatively small gradient and then with a relatively large gradient.

[0033] Unter Volllast der Brennkraftmaschine (siehe Fig. 1) beginnt der relativ kleine Gradient das mindestens eine Einlassventil des jeweiligen Zylinders zum Winkel aE1 zu öffnen, der in einem Bereich zwischen 90° KW und 60° KW vor dem oberen Totpunkt des jeweiligen Zylinders liegt. Under full load of the internal combustion engine (see Fig. 1) the relatively small gradient begins to open the at least one inlet valve of the respective cylinder to the angle aE1, which is in a range between 90 ° CA and 60 ° CA before the top dead center of the respective cylinder lies.

[0034] Unter Teillast beginnt der relativ kleine Gradient der Einlassventilöffnungsflanke das mindestens eine Einlassventil des jeweiligen Zylinders zum Winkel a*E1 zu öffnen, der dann in einem Bereich zwischen (90°-ß) KW und (60°-ß) KW vordem oberen Totpunkt OT des jeweiligen Ventils liegt. KW steht für Kurbelwellenwinkel. Under partial load, the relatively small gradient of the inlet valve opening flank begins to open the at least one inlet valve of the respective cylinder to the angle α * E1, which is then in a range between (90 ° -ß) KW and (60 ° -ß) KW before the upper one Dead center OT of the respective valve is. KW stands for crankshaft angle.

[0035] Unter Volllast erfolgt ein Wechsel vom relativ kleinen Gradienten der Einlassventilöffnungsflanke 11 a auf den relativ großen Gradienten der Einlassventilöffnungsflanke 11a im Bereich des oberen Totpunkts OT des jeweiligen Zylinders. Unter Teillast ist der Wechsel vom relativ kleinen Gradienten der Einlassventilöffnungsflanke 11a auf den relativ großen Gradienten der Einlassventilöffnungsflanke 11a gegenüber Volllast um ß nach spät verstellt. Under full load there is a change from the relatively small gradient of the inlet valve opening flank 11a to the relatively large gradient of the inlet valve opening flank 11a in the region of the top dead center TDC of the respective cylinder. Under partial load, the change from the relatively small gradient of the inlet valve opening flank 11a to the relatively large gradient of the inlet valve opening flank 11a is delayed by β compared to full load.

[0036] Durch die obige Ausgestaltung der Einlassnocken und Auslassnocken bzw. der Auslassventilschließflanke 10b der Auslassnocken und der Einlassventilöffnungsflanke 11 a der Einlassnocken wird sowohl bei Volllast gemäß Fig. 1 als auch bei Teillast gemäß Fig. 2 eine ausreichend große Ventilüberschneidung 12 bereitgestellt, wobei die Ventilüberschneidung Due to the above configuration of the inlet cams and outlet cams or the outlet valve closing flank 10b of the outlet cam and the inlet valve opening flank 11a of the inlet cam, a sufficiently large valve overlap 12 is provided both at full load according to FIG. 1 and at part load according to FIG Valve overlap

12 durch den Winkelbereich zwischen dem Öffnungsbeginn des jeweiligen Einlassventils und dem vollständigen Schließen des jeweiligen Auslassventils gekennzeichnet ist. Bei Volllast gemäß Fig. 1 wird die Ventilüberschneidung 12 demnach durch (XA2-aEi und im Teillastbetrieb durch (xA2-a*E1 definiert. Der Winkelbereich dieser Ventilüberschneidung 12 ist sowohlunter Volllast als auch unter Teillast ausreichend groß, um in allen Lastbereichen eine Kühlung der Auslassventile über Ladeluft ohne Verbrauchsnachteile zu gewährleisten. 12 is characterized by the angular range between the start of opening of the respective inlet valve and the complete closing of the respective outlet valve. At full load according to FIG. 1, the valve overlap 12 is accordingly defined by (XA2-aEi and in part-load operation by (xA2-a * E1). The angular range of this valve overlap 12 is sufficiently large, both under full load and under part load, to cool the To ensure exhaust valves via charge air without consumption disadvantages.

Bezugszeichenliste List of reference symbols

[0037] [0037]

10a Auslassventilöffnungsflanke 10a exhaust valve opening edge

Claims (10)

10b Auslassventilschließflanke 11 a Einlassventilöffnungsflanke 11b Einlassventilschließflanke 12 Ventilüberschneidung Patentansprüche10b outlet valve closing flank 11 a inlet valve opening flank 11b inlet valve closing flank 12 valve overlap claims 1. Ventiltrieb zum Ansteuern von Gaswechselventilen von Zylindern einer Brennkraftmaschine, wobei jeder Zylinder als Gaswechselventile mindestens ein Einlassventil und mindestens ein Auslassventil aufweist,1.Valve drive for controlling gas exchange valves of cylinders of an internal combustion engine, each cylinder having at least one inlet valve and at least one outlet valve as gas exchange valve, mit einer Einlassnockenwelle, die Einlassnocken für die Einlassventile der Zylinder trägt, wobei jeder Einlassnocken eine Einlassventilöffnungsflanke (11a) und eine Einlassventilschließflanke (11b) aufweist,with an intake camshaft which carries intake cams for the intake valves of the cylinders, each intake cam having an intake valve opening edge (11a) and an intake valve closing edge (11b), mit einer Auslassnockenwelle, die Auslassnocken für die Auslassventile der Zylinder trägt, wobei jeder Auslassnocken eine Auslassventilöffnungsflanke (10a) und eine Auslassventilschließflanke (10b) aufweist,with an exhaust camshaft which carries exhaust cams for the exhaust valves of the cylinders, each exhaust cam having an exhaust valve opening flank (10a) and an exhaust valve closing flank (10b), mit einer Nockenwellen-Verstelleinrichtung für die Einlassnockenwelle, über welche die Einlassnocken relativ zu denAuslassnocken verstellbar sind, um unter Volllast der Brennkraftmaschine eine andere Ventilansteuerung für die Einlassventile der Zylinder bereitzustellen als unter Teillast der Brennkraftmaschine,with a camshaft adjusting device for the intake camshaft, via which the intake cams can be adjusted relative to the exhaust cams in order to provide a different valve control for the intake valves of the cylinders under full load of the internal combustion engine than under partial load of the internal combustion engine, wobei die Auslassventilschließflanke (1 Ob) der Auslassnocken und die Einlassventilöffnungsflanke (11 a) der Einlassnocken derart ausgebildet sind, dass unter Volllast und unter Teillast an jedem Zylinder das mindestens eine Einlassventil vor dem oberen Totpunkt (OT) des jeweiligen Zylinders zu öffnen beginnt und das mindestens eine Auslassventil nach dem oberen Totpunkt (OT) des jeweiligen Zylinders vollständig schließt,wherein the exhaust valve closing edge (1 Ob) of the exhaust cams and the intake valve opening edge (11 a) of the intake cams are designed in such a way that under full load and under partial load on each cylinder the at least one intake valve begins to open before top dead center (TDC) of the respective cylinder and that at least one exhaust valve closes completely after top dead center (TDC) of the respective cylinder, wobei die Auslassventilschließflanke (10b) der Auslassnocken derart ausgebildet ist, dass das mindestens eine Auslassventil des jeweiligen Zylinders zunächst mit einem relativ großen Gradienten und anschließend mit einem relativ kleinen Gradienten schließt, wobei ein Wechsel vom relativ großen Gradienten auf den relativ kleinen Gradienten im Bereich des oberen Totpunkts (OT) des jeweiligen Zylinders erfolgt, und wobei unter Volllast der Brennkraftmaschine der relativ kleine Gradient das mindestens eine Auslassventil des jeweiligen Zylinders in einem Bereich zwischen 60° KW und 30° KW vor dem vollständigen Schließen des mindestens einen Einlassventils vollständig schließt,wherein the exhaust valve closing flank (10b) of the exhaust cams is designed such that the at least one exhaust valve of the respective cylinder initially closes with a relatively large gradient and then with a relatively small gradient, with a change from the relatively large gradient to the relatively small gradient in the area of the top dead center (TDC) of the respective cylinder takes place, and under full load of the internal combustion engine the relatively small gradient completely closes the at least one exhaust valve of the respective cylinder in a range between 60 ° CA and 30 ° CA before the at least one inlet valve is completely closed, wobei die Einlassventilöffnungsflanke (11a) der Einlassnocken derart ausgebildet ist, dass das mindestens eine Einlassventil des jeweiligen Zylinders zunächst mit einem relativ kleinen Gradienten und anschließend mit einem relativ großen Gradienten öffnet, wobei unter Volllast der Brennkraftmaschine der relativ kleine Gradient das mindestens eine Einlassventil des jeweiligen Zylinders in einem Bereich zwischen 90° KW und 60° KW vor dem oberen Totpunkt (OT) des jeweiligen Ventils zu öffnen beginnt, und wobei unter Volllast ein Wechsel vom relativ kleinen Gradienten auf den relativ großen Gradienten im Bereich des oberen Totpunkts (OT) des jeweiligen Zylinders erfolgt. the inlet valve opening flank (11a) of the inlet cams being designed in such a way that the at least one inlet valve of the respective cylinder opens first with a relatively small gradient and then with a relatively large gradient, with the relatively small gradient opening the at least one inlet valve of the respective cylinder under full load of the internal combustion engine Cylinder begins to open in a range between 90 ° CA and 60 ° CA before top dead center (TDC) of the respective valve, and under full load there is a change from the relatively small gradient to the relatively large gradient in the area of top dead center (TDC) respective cylinder takes place. 2. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwellen-Verstelleinrichtung beim Wechsel vonVolllast auf Teillast die Einlassnocken um einen Winkel ß nach spät verstellt. 2. Valve drive according to claim 1, characterized in that the camshaft adjusting device, when changing from full load to part load, adjusts the inlet cams late by an angle β. 3. Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass unter Teillast der relativ kleine Gradient das mindestens eine Einlassventil des jeweiligen Zylinders in einem Bereich zwischen (90°-ß) KW und (60°-ß) KW vor dem oberenTotpunkt (OT) des jeweiligen Ventils zu öffnen beginnt. 3. Valve drive according to claim 2, characterized in that under partial load the relatively small gradient the at least one inlet valve of the respective cylinder in a range between (90 ° -ß) KW and (60 ° -ß) KW before top dead center (TDC) of the respective valve begins to open. 4. Ventiltrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass unter Teillast der relativ kleine Gradient das mindestens eine Auslassventil des jeweiligen Zylinders in einem Bereich zwischen (60°+ß) KW und (30°+ß) KW vor dem vollständigen Schließen des mindestens einen Einlassventils vollständig schließt. 4. Valve drive according to claim 2 or 3, characterized in that under partial load the relatively small gradient the at least one exhaust valve of the respective cylinder in a range between (60 ° + ß) KW and (30 ° + ß) KW before the complete closing of the at least one inlet valve closes completely. 5. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ß zwischen 30°KW bis 50°KW beträgt. 5. Valve drive according to one of claims 2 to 4, characterized in that ß is between 30 ° KW and 50 ° KW. 6. Verfahren zum Ansteuern von Gaswechselventilen von Zylindern einer Brennkraftmaschine,6. Method for controlling gas exchange valves of cylinders of an internal combustion engine, wobei jeder Zylinder als Gaswechselventile mindestens ein Einlassventil und mindestens ein Auslassventil aufweist, wobei das oder jedes Einlassventil des jeweiligen Zylinders ausgehend von einer Einlassnocke, die eine Einlassventilöffnungsflanke (11 a) und eine Einlassventilschließflanke (11b) aufweist, zum Öffnen und Schließen angesteuert wird, wobei das oder jedes Auslassventil des jeweiligen Zylinders ausgehend von einer Auslassnocke, die eine Auslassventilöffnungsflanke (10a) und eine Auslassventilschließflanke (10b) aufweist, zum Öffnen und Schließen angesteuert wird,each cylinder having at least one inlet valve and at least one outlet valve as gas exchange valves, the or each inlet valve of the respective cylinder being controlled for opening and closing starting from an inlet cam which has an inlet valve opening flank (11 a) and an inlet valve closing flank (11b), wherein the or each exhaust valve of the respective cylinder is controlled for opening and closing starting from an exhaust cam, which has an exhaust valve opening edge (10a) and an exhaust valve closing edge (10b), wobei bei einem Wechsel zwischen Volllast und Teillast der Brennkraftmaschine die Einlassnocken relativ zu den Auslassnocken verstellt werden, um unter Volllast eine andere Ventilansteuerung für die Einlassventile als unter Teillast bereitzustellen,with a change between full load and part load of the internal combustion engine, the intake cams are adjusted relative to the exhaust cams in order to provide a different valve control for the intake valves under full load than under partial load, wobei unter Volllast und unter Teillast an jedem Zylinder die Einlassventilöffnungsflanke (11 a) der jeweiligen Einlassnocken das mindestens eine Einlassventil vor dem oberen Totpunkt (OT) des jeweiligen Zylinders zu öffnen beginnt und die Auslassventilschließflanke (10b) der jeweiligen Auslassnocke das mindestens eine Auslassventil des jeweiligen Zylinders nach dem oberen Totpunkt (OT) des jeweiligen Zylinders vollständig schließt,whereby under full load and under partial load on each cylinder the inlet valve opening flank (11 a) of the respective inlet cam begins to open the at least one inlet valve before top dead center (TDC) of the respective cylinder and the outlet valve closing flank (10b) of the respective outlet cam starts the at least one outlet valve of the respective cylinder Cylinder closes completely after top dead center (TDC) of the respective cylinder, wobei die Auslassventilschließflanke (10b) der Auslassnocken das mindestens eine Auslassventil des jeweiligen Zylinders zunächst mit einem relativ großen Gradienten und anschließend mit einem relativ kleinen Gradienten schließt, wobei ein Wechsel vom relativ großen Gradienten auf den relativ kleinen Gradienten im Bereich des oberen Totpunkts (OT) des jeweiligen Zylinders erfolgt, und wobei unter Volllast der Brennkraftmaschine der relativ kleine Gradient daswherein the exhaust valve closing flank (10b) of the exhaust cams closes the at least one exhaust valve of the respective cylinder first with a relatively large gradient and then with a relatively small gradient, with a change from the relatively large gradient to the relatively small gradient in the area of top dead center (TDC) of the respective cylinder takes place, and under full load of the internal combustion engine the relatively small gradient das mindestens eine Auslassventil des jeweiligen Zylinders in einem Bereich zwischen 60° KW und 30° KW vor dem vollständigen Schließen des mindestens einen Einlassventils vollständig schließt,at least one exhaust valve of the respective cylinder closes completely in a range between 60 ° CA and 30 ° CA before the at least one intake valve is completely closed, wobei die Einlassventilöffnungsflanke (11a) der Einlassnocken das mindestens eine Einlassventil des jeweiligen Zylinders zunächst mit einem relativ kleinen Gradienten und anschließend mit einem relativ großen Gradienten öffnet, wobei unter Volllast der Brennkraftmaschine der relativ kleine Gradient das mindestens eine Einlassventil des jeweiligen Zylinders in einem Bereich zwischen 90° KW und 60° KW vor dem oberen Totpunkt (OT) des jeweiligen Ventils zu öffnen beginnt, und wobei unter Volllast ein Wechsel vom relativ kleinen Gradienten auf den relativ großen Gradienten im Bereich des oberen Totpunkts (OT) des jeweiligen Zylinders erfolgt. wherein the inlet valve opening flank (11a) of the inlet cam opens the at least one inlet valve of the respective cylinder first with a relatively small gradient and then with a relatively large gradient, with the at least one inlet valve of the respective cylinder in a range between the relatively small gradient under full load of the internal combustion engine 90 ° CA and 60 ° CA before top dead center (TDC) of the respective valve begins to open, and under full load there is a change from the relatively small gradient to the relatively large gradient in the area of the top dead center (TDC) of the respective cylinder. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Wechsel von Volllast auf Teillast der Brennkraftmaschine die Einlassnocken über die Einlassnockenwelle um einen Winkel ß nach spät verstellt werden. 7. The method according to claim 6, characterized in that when changing from full load to partial load of the internal combustion engine, the inlet cams are adjusted late by an angle β via the inlet camshaft. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass unter Teillast der relativ kleine Gradient das mindestens eine Einlassventil des jeweiligen Zylinders in einem Bereich zwischen (90°-ß) KW und (60°-ß) KW vor dem oberenTotpunkt (OT) des jeweiligen Ventils zu öffnen beginnt. 8. The method according to claim 7, characterized in that under partial load the relatively small gradient the at least one inlet valve of the respective cylinder in a range between (90 ° -ß) KW and (60 ° -ß) KW before top dead center (OT) of the respective valve begins to open. 9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass unter Teillast der relativ kleine Gradient das mindestens eine Auslassventil des jeweiligen Zylinders in einem Bereich zwischen (60°+ß) KW und (30°+ß) KW vor dem vollständigen Schließen des mindestens einen Einlassventil vollständig schließt. 9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that under partial load the relatively small gradient the at least one exhaust valve of the respective cylinder in a range between (60 ° + ß) KW and (30 ° + ß) KW before the complete closing of the at least one inlet valve closes completely. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ß zwischen 30°KW bis 50°KW beträgt. 10. The method according to any one of claims 7 to 9, characterized in that ß is between 30 ° CA and 50 ° CA.
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