DE102009052766B4 - Variabler Ventilmechanismus für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

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Abstract

Variabler Ventilmechanismus für einen Verbrennungsmotor, mit:einem Nockenwellenphasenänderungsmechanismus (11), der eine Phase einer Einlassnocke (2a) des Verbrennungsmotors (1) bezüglich einer Kurbelwelle (7) variabel steuert; undeinem variablen Ventilhubmechanismus (12), der einen Öffnungszeitpunkt eines Einlassventils stärker ändert als einen Schließzeitpunkt und einen Hub und eine Öffnungsdauer des Einlassventils (8) im Wesentlichen kontinuierlich ändert; dadurch gekennzeichnet, dassder variable Ventilhubmechanismus (12) den Hub und die Öffnungsdauer des Einlassventils derart einstellt, dass das Einlassventil nicht mit einem Kolben (45) des Verbrennungsmotors wechselwirkt, wobei die Phase durch den Nockenwellenphasenänderungsmechanismus derart gesteuert wird, dass sie maximal vorauseilt, und der Hub durch den variablen Ventilhubmechanismus derart gesteuert wird, dass er maximal ist, undder Nockenwellenphasenänderungsmechanismus (11) eine Halteeinrichtung (18) aufweist, die dafür konfiguriert ist, die Phase der Einlassnocke (2a) für einen Betrieb bei einer niedrigen Temperatur oder einer niedrigen Drehzahl auf der Voreilseite zu halten.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen variablen Ventilmechanismus für einen Verbrennungsmotor, der dazu geeignet ist, den Hub und den Öffnungs- und Schließzeitpunkt eines Einlassventils zu ändern.
  • Beschreibung der verwandten Technik
  • Es sind ein herkömmlicher variabler Ventilhubmechanismus zum Ändern der Hübe von Einlass- und Auslassventilen und ein variabler Ventilzeitsteuerungsmechanismus zum Ändern der Öffnungs- und Schließzeitpunkte (Phasen) der Ventile als variable Ventilmechanismen für Verbrennungsmotoren bekannt. Immer mehr moderne Verbrennungsmotoren werden mit diesen beiden Mechanismen ausgestattet, um die Kraftstoffeffizienz und die Ausgangsleistung weiter zu verbessern.
  • In einem derartigen Verbrennungsmotor, der sowohl den variablen Ventilhubmechanismus als auch den variablen Ventilzeitsteuerungsmechanismus aufweist, kann, falls die beiden Mechanismen lediglich kombiniert werden, ein Kolben mit dem Einlass- oder Auslassventil in der Nähe seines oberen Totpunktes wechselwirken, wenn der Hub oder der Öffnungs- und der Schließzeitpunkt wesentlich geändert werden.
  • Daher ist eine Technik entwickelt worden, gemäß der die Operationen des variablen Ventilhubmechanismus und des variablen Ventilzeitsteuerungsmechanismus derart geregelt werden, dass das Einlass- und das Auslassventil nicht mit dem Kolben wechselwirken ( JP 2008 - 115 779 A ).
  • Gemäß diesem Patentdokument wird eine Regeleinrichtung zum Regeln der Änderung des Hubes durch den Hubmechanismus in Kombination mit einer Regeleinrichtung zum Regeln der Änderung des Ventilöffnungs- und Schließzeitpunktes durch den Zeitsteuerungsmechanismus bereitgestellt. Durch diese Regeleinrichtungen werden der Öffnungs- und der Schließzeitpunkt basierend auf dem Hub geregelt, oder der Hub wird basierend auf dem Öffnungs- und dem Schließzeitpunkt geregelt.
  • Bei der im vorstehenden Patentdokument beschriebenen Technik müssen jedoch der variable Ventilzeitsteuerungsmechanismus und der variable Ventilhubmechanismus jeweils eine separate Regeleinrichtung aufweisen, so dass die Gesamtstruktur kompliziert wird. Wenn versucht wird, kontinuierlich einen großen Hub gemäß dem Öffnungs- und dem Schließzeitpunkt zu gewährleisten, sollten der variable Ventilzeitsteuerungsmechanismus und der variable Ventilhubmechanismus einer kooperierenden Regelsteuerung unterzogen werden. Dadurch wird die Steuerung unvermeidbar kompliziert.
  • Die DE 10 2006 002 133 A1 offenbart einen Ventiltrieb zur hubvariablen Betätigung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine. Die JP 2007 - 231 909 A offenbart eine Steuerung für ein Einlassventil.
  • Kurze Beschreibung der Erfindung
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen variablen Ventilmechanismus für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, der einen variablen Ventilzeitsteuerungsmechanismus und einen variablen Ventilhubmechanismus aufweist und bei dem die Wechselwirkung zwischen einem Einlassventil und einem Kolben durch eine einfache Struktur und Steuerung verhindert werden kann. Die Erfindung wird durch die Patentansprüche definiert.
  • Um die vorstehende Aufgabe der Erfindung zu lösen, wird ein variabler Ventilmechanismus für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt, mit: einem Nockenwellenphasenänderungsmechanismus, der eine Phase einer Einlassnocke des Verbrennungsmotors bezüglich einer Kurbelwelle variabel steuert, und einem variablen Ventilhubmechanismus, der einen Öffnungszeitpunkt eines Einlassventils stärker ändert als einen Schließzeitpunkt und einen Hub und eine Öffnungsdauer des Einlassventils im Wesentlichen kontinuierlich ändert, dadurch gekennzeichnet, dass der Hub und die Öffnungsdauer des Einlassventils derart eingestellt werden, dass das Einlassventil nicht mit einem Kolben des Verbrennungsmotors wechselwirkt, wobei die Phase durch den Nockenwellenphasenänderungsmechanismus derart gesteuert wird, dass sie maximal vorauseilt, und der Hub durch den variablen Ventilhubmechanismus derart gesteuert wird, dass er maximal ist.
  • Daher ändert der variable Ventilhubmechanismus den Hub, ohne dass der Ventilöffnungszeitpunkt wesentlich geändert wird, so dass die Wechselwirkung zwischen dem Kolben und dem Einlassventil vermieden werden kann, indem durch den Nockenwellenphasenänderungsmechanismus lediglich die maximale Voreilposition der Phase eingestellt wird. Daher muss der variableVentilhubmechanismus keine Regeleinrichtung aufweisen, und der variable Ventilhubmechanismus und der Nockenwellenphasenänderungsmechanismus müssen nicht in Zusammenwirkung miteinander oder kooperierend geregelt werden. Daher kann im Verbrennungsmotor, der mit diesen beiden Mechanismen ausgestattet ist, eine Wechselwirkung zwischen dem Einlassventil und dem Kolben durch eine einfache Struktur und Steuerung vermieden werden.
  • Außerdem kann der variable Ventilhubmechanismus derart angetrieben werden, dass die Ventilöffnungsdauer auch bei der maximalen Voreilposition des Nockenwellenphasenänderungsmechanismus geändert wird, so dass die Kraftstoffeffizienz verbessert werden kann.
  • Vorzugsweise sollte der variable Ventilhubmechanismus grundsätzlich den Hub und die Öffnungsdauer des Einlassventils derart einstellen, dass ein Hub am unteren Totpunkt nicht überschritten wird, wobei die Phase durch den Nockenwellenphasenänderungsmechanismus derart gesteuert wird, dass sie maximal voreilt, und der Hub durch den variablen Ventilhubmechanismus derart gesteuert wird, dass er maximal ist.
  • Daher werden der Hub und die Öffnungsdauer des Einlassventils des variablen Ventilhubmechanismus basierend auf dem Hub am unteren Totpunkt durch die Steuerung zum Einstellen eines maximalen Voreilwinkels durch den Nockenwellenphasenänderungsmechanismus und die Steuerung zum Einstellen eines maximalen Hubs durch den variablen Ventilhubmechanismus eingestellt. Daher kann eine Wechselwirkung mit dem Kolben vermieden werden, auch wenn der Öffnungszeitpunkt des Einlassventils durch den variablen Ventilhubmechanismus vorverlegt wird.
  • Vorzugsweise sollte außerdem der Nockenwellenphasenänderungsmechanismus durch einen hydraulischen Aktuator betätigt werden, und der variable Ventilhubmechanismus sollte durch einen elektrischen Aktuator betätigt werden.
  • Wenn der variable Ventilhubmechanismus durch einen elektrischen Aktuator betätigt wird, kann der Hub auch dann präzise gesteuert werden, wenn die Öltemperatur niedrig ist, wie im Fall eines Kaltstarts, oder wenn der Öldruck aufgrund eines Betriebs bei einer niedrigen Drehzahl unzureichend erhöht wird. Dadurch kann die Kraftstoffeffizienz auch für einen Betrieb bei einer niedrigen Temperatur und einer niedrigen Drehzahl verbessert werden.
  • Weil der Ventilhub eng mit der Luftmenge in Beziehung steht, muss der variable Ventilhubmechanismus außerdem ein sehr hohes Ansprechvermögen bezüglich einer Änderung haben, so dass die Verwendung des elektrischen Aktuators empfehlenswert ist.
  • Außerdem weist der variable Ventilmechanismus ferner eine im Nockenwellenphasenänderungsmechanismus bereitgestellte Halteeinrichtung auf, die dafür konfiguriert ist, die Phase der Einlassnocke auf der Voreilseite zu halten. Die Halteeinrichtung hält die Phase der Einlassnocke für einen Motorbetrieb bei einer niedrigen Temperatur und einer niedrigen Drehzahl auf der Voreilseite.
  • Daher wird, auch wenn die Öltemperatur niedrig ist, wie im Fall eines Kaltstarts, oder wenn der Öldruck vermindert ist, wie im Fall eines Betriebs bei niedriger Drehzahl, die Phase des Einlassventils durch die Halteeinrichtung zwangsweise zur Voreilseite hin verstellt, so dass die Kraftstoffeffizienz durch Ändern des Hubs und des Schließzeitpunktes des Einlassventils durch den variablen Ventilhubmechanismus verbessert werden kann.
  • Bevorzugte zusätzliche oder alternative Merkmale der Erfindung betreffen einen Nockenwellenphasenänderungsmechanismus (11), der eine Phase einer Einlassnocke (2a) bezüglich einer Kurbelwelle (7) variabel steuert, und einen variablen Ventilhubmechanismus (12), der einen Öffnungszeitpunkt eines Einlassventils (8) stärker ändert als einen Schließzeitpunkt und einen Hub und eine Öffnungsdauer des Einlassventils im Wesentlichen kontinuierlich ändert. Der Hub und die Öffnungsdauer werden derart eingestellt, dass das Einlassventil nicht mit einem Kolben (5) eines Motors (1) wechselwirkt, wobei die Phase durch den Nockenwellenphasenänderungsmechanismus derart gesteuert wird, dass sie maximal vorauseilt, und der Hub durch den variablen Ventilhubmechanismus derart gesteuert wird, dass er maximal ist.
  • Figurenliste
  • Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachstehenden ausführlichen Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen verdeutlicht, die lediglich zur Erläuterung dienen und die Erfindung nicht einschränken sollen; es zeigen:
    • 1 ein schematisches Strukturdiagramm eines Motors, der eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen variablen Ventilmechanismus aufweist;
    • 2 eine Strukturansicht eines Nockenwellenphasenänderungsmechanismus;
    • 3 eine Strukturansicht eines variablen Ventilhubmechanismus; und
    • 4 einen Graphen zum Darstellen des Hubs und der Hubzeitsteuerung eines Einlassventils.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • 1 zeigt ein schematisches Strukturdiagramm eines (nachstehend als Motor bezeichneten) Verbrennungsmotors 1, der die vorliegende Ausführungsform eines variablen Ventilmechanismus aufweist.
  • Der Motor 1 der vorliegenden Ausführungsform weist einen DOHC-Ventiltrieb auf und ist als Antriebsquelle in einem Fahrzeug montiert. Synchronriemenscheiben 4 bzw. 5 sind mit den jeweiligen vorderen Enden einer Einlassnockenwelle 2 bzw. einer Auslassnockenwelle 3 des Motors 1 verbunden. Die Riemenscheiben 4 und 5 sind durch einen Synchronriemen 6 mit einer Kurbelwelle 7 verbunden. Wenn die Kurbelwelle 7 sich dreht, werden die Einlass- und die Auslassnockenwelle 2 und 3 zusammen mit den Riemenscheiben 4 und 5 gedreht. Ein Einlassventil 8 wird durch den Antrieb einer Einlassnocke 2a auf der Einlassnockenwelle 2 geöffnet und geschlossen, und ein Auslassventil 9 wird durch den Antrieb einer Auslassnocke 3a auf der Auslassnockenwelle 3 geöffnet und geschlossen.
  • Die vorliegende Ausführungsform des variablen Ventilmechanismus wird für einen Ventiltrieb verwendet, der das Einlassventil 8 antreibt. Der variable Ventilmechanismus weist einen Nockenwellenphasenänderungsmechanismus 11 und einen variablen Ventilhubmechanismus 12 auf, die nachstehend beschrieben werden.
  • 2 zeigt eine Innenstrukturansicht des Nockenwellenphasenänderungsmechanismus 11. Der Mechanismus 11 wird nachstehend unter Bezug auf die 1 und 2 beschrieben.
  • Der Nockenwellenphasenänderungsmechanismus 11 ist zwischen der Einlassnockenwelle 2 und der einlassseitigen Synchronriemenscheibe 4 angeordnet. Der verwendete Mechanismus 11 kann ein Nockenwellenphasenänderungsmechanismus mit Flügel(Vane)rotor oder -versteller sein, wie beispielsweise der in der JP 2000 - 027 609 A oder in der JP 3 846 605 B2 beschriebene Mechanismus.
  • Wie in 2 dargestellt ist, ist der Nockenwellenphasenänderungsmechanismus 11 derart konstruiert, dass ein Flügelrotor 14 in einem Gehäuse 13 der Synchronriemenscheibe 4 drehbar angeordnet ist und die Einlassnockenwelle 2 mit dem Flügelrotor 14 verbunden ist.
  • Ein Ölsteuerungsventil (das nachstehend als OCV bezeichnet wird) 15 ist über einen in der Einlassnockenwelle 2 definierten Ölkanal mit dem Nockenwellenphasenänderungsmechanismus 11 verbunden. Ein von einer Ölpumnpe 16 des Motors 1 zugeführtes Hydraulikfluid oder -öl wird einer zwischen dem Flügelrotor 14 und dem Gehäuse 13 definierten Ölkammer 17 zugeführt, wenn das OCV 15 geschaltet wird, wodurch der Flügelrotor 14 gedreht wird. Daraufhin kann der Phasenwinkel der Einlassnockenwelle 2 bezüglich der Synchronriemenscheibe 4, d.h. der Öffnungs- und der Schließzeitpunkt des Einlassventils 8, kontinuierlich eingestellt werden.
  • Außerdem weist der Nockenwellenphasenänderungsmechanismus 11 einen Feststell- oder Verriegelungsbolzen 18 und eine Feder (Drückeinrichtung) 19 auf. Der Verriegelungsbolzen 18 ist dafür konfiguriert, in eine beliebige von Passlöchern 20 im Flügelrotor 14 eingesetzt zu werden, um eine Drehbewegung des Rotors 14 zu verhindern. Dadurch kann die maximale Voreilposition des Flügelradrotors 14 eingestellt werden. Die Feder 19 ist zwischen dem Gehäuse 13 und dem Flügelrotor 14 angeordnet und dient dazu, den Rotor 14 in eine Voreilrichtung zu drücken.
  • 3 zeigt eine schematische Strukturansicht des variablen Ventilhubmechanismus 12. Die Struktur des Mechanismus 12 wird nachstehend unter Bezug auf 3 in Kombination mit 1 beschrieben.
  • Die Struktur des variablen Ventilhubmechanismus 12 ist beispielsweise in der JP 2005 - 299 536 A beschrieben. Wie in 3 dargestellt ist, sind zusätzlich zur Einlassnockenwelle 2 und einem Kipphebel 30 zum Antreiben des Einlassventils 8 ein mittiger Kipphebel 31 und eine Schwenknocke 32 (die nicht näher beschrieben werden) vorgesehen. Während einer durch eine Drehbewegung der Einlassnockenwelle 2 veranlassten vertikalen Bewegung des Kipphebels 30 wird eine Kipphebelwelle 34 durch einen Elektromotor 33 angetrieben, um die Schwenkposition des mittigen Kipphebels 31 zu bewegen, so dass ein maximaler Hub des Einlassventils 8 geändert werden kann. Außerdem wird der Ventilschließzeitpunkt vorverlegt, wenn der Hub vermindert wird, wobei der Ventilöffnungszeitpunkt im Wesentlichen konstant gehalten wird, wodurch ein sich vom Maximum zum Minimum erstreckender Bereich abgedeckt wird. Daher ist der variable Ventilhubmechanismus 12 ein einzelner Mechanismus, in dem die Einlassnockenwelle 2 und der Kipphebel 30 mit dem mittigen Kipphebel 31 und der Schwenknocke 32 kombiniert sind, und der dazu dient, den Hub und eine Öffnungsdauer des Einlassventils 8 im Wesentlichen kontinuierlich zu verändern.
  • Es wird eine ECU 40 mit einer Ein-/Ausgangseinrichtung (nicht dargestellt), Speichereinrichtungen, wie beispielsweise ROM- und RAM-Speichern, einer Zentraleinheit (CPU), einem Zeitgeber/Zähler, usw. bereitgestellt, die den Motor 1 ganz allgemein steuert.
  • Verschiedene Sensoren, z.B. ein Kurbelwinkelsensor 41 und ein Drosselklappensensor 42, sind mit der Eingangsseite der ECU 40 verbunden. Der Kurbelwinkelsensor 41 erfasst den Kurbelwinkel des Motors 1. Der Drosselklappensensor 42 erfasst den Öffnungsgrad einer Drosselklappe (nicht dargestellt). Außerdem sind ein Kraftstoffeinspritzventil 43, eine Zündkerze 44, usw., sowie das OCV 15 und der Elektromotor 33 mit der Ausgangsseite der ECU 40 verbunden. Die ECU 40 bestimmt den Zündzeitpunkt, die Einspritzmenge, usw. basierend auf durch die Sensoren erfasster Information und steuert die Anode 44 und das Kraftstoffeinspritzventil 43 an. Außerdem berechnet die ECU 40 basierend auf einem vorgegebenen Kennfeld den Hub des Einlassventils 8 und einen Soll-Phasenwinkel gemäß einer Motordrehzahl und einem Drosselklappenwinkel, und steuert den Elektromotor 33 und das OCV 15 an und führt eine Steuerung derart aus, dass durch den aktuellen Hub und den Phasenwinkel Sollwerte erreicht werden.
  • 4 zeigt einen Graphen zum Darstellen des Hubs und der Hubzeitsteuerung des Einlassventils 8. 4 zeigt außerdem die Trajektorie des oberen Endes eines Kolbens 45 des Motors 1.
  • Wie vorstehend erwähnt wurde, hat der variable Ventilhubmechanismus 12 die Eigenschaft, die Öffnungsdauer und die Phase des Einlassventils 8 im Wesentlichen kontinuierlich zu ändern. Wie durch die Kurven a, b und c dargestellt ist, wird die Ventilöffnungsdauer vermindert, wenn der Hub vermindert wird. Die Öffnungsdauer des Einlassventils 8 wird erhöht oder vermindert, wenn der Ventilschließzeitpunkt geändert wird, wobei der Ventilöffnungszeitpunkt im Wesentlichen konstant gehalten wird.
  • Wie durch die Kurven a und A dargestellt ist, steuert dagegen der Nockenwellenphasenänderungsmechanismus 11 die Phase auf eine derartige Weise veränderlich, dass der Ventilöffnungs- und der Ventilschließzeitpunkt verschoben werden, ohne dass der Hub und die Ventilöffnungsdauer verändert werden.
  • Außerdem dient der am Nockenwellenphasenänderungsmechanismus 11 befestigte Verriegelungsbolzen 18 dazu, einen maximalen Voreilwinkel des Öffnungszeitpunktes des Einlassventils 8 zu halten (Halteeinrichtung). Wenn der Hub des Einlassventils 8 so gesteuert wird, dass er maximal ist, wird insbesondere die maximale Voreilposition derart eingestellt und geregelt, dass das Einlassventil 8 und der Kolben 45 nicht miteinander wechselwirken (Kurve a). Die geregelte Voreilposition kann die maximale Voreilposition sein, die durch den Nockenwellenphasenänderungsmechanismus 11 erreichbar ist, oder eine extreme Position, die durch den Verriegelungsbolzen 18 gehalten wird und unabhängig vom Mechanismus nicht überschritten werden kann.
  • Gemäß dem Motor 1 der vorliegenden Ausführungsform wird daher nur der maximale Voreilwinkel des Nockenwellenphasenänderungsmechanismus 11 geregelt und kann eine Wechselwirkung mit dem Kolben 45 sicher verhindert werden, auch wenn der Hub durch Steuern des variablen Ventilhubmechanismus 12 geändert wird. Daher wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Nockenwellenphasenänderungsmechanismus 11 mit dem variablen Ventilhubmechanismus 12 kombiniert, der die Ventilöffnungsdauer und die Phase im Wesentlichen kontinuierlich ändert. Daher muss der variable Ventilhubmechanismus 12 weder eine separate Regeleinrichtung aufweisen noch einer Regelsteuerung unterzogen werden. Infolgedessen kann eine Wechselwirkung zwischen dem Einlassventil 8 und dem Kolben 45 durch eine einfache Struktur und Steuerung verhindert werden.
  • Auch wenn durch den Nockenwellenphasenänderungsmechanismus 11 eine Voreilsteuerung ausgeführt wird, kann der Ventilöffnungszeitpunkt unabhängig von der Änderung des Hubs durch den variablen Ventilhubmechanismus 12 in der Nähe der maximalen Voreilposition gehalten werden, so dass eine Verminderung der Kraftstoffeffizienz verhindert werden kann. Wenn die Voreilsteuerung durch den Nockenwellenphasenänderungsmechanismus 11 ausgeführt wird, kann außerdem der Ventilschließzeitpunkt zusammen mit dem Hub unter der Steuerung des variablen Ventilhubmechanismus 12 geändert werden. Durch Verzögern des Schließzeitpunktes des Einlassventils 8 während eines Betriebs bei einer hohen Last und einer hohen Drehzahl nimmt beispielsweise die Ansaugluftfülleffizienz mit einer Vergrößerung des Hubs zu, so dass die Ausgangsleistung verbessert werden kann. Während eines Betriebs bei einer niedrigen Last und einer niedrigen Drehzahl kann dagegen der Kraftstoffverbrauch durch Vorverlegen des Ventilschließzeitpunktes verbessert werden.
  • Weil der variable Ventilhubmechanismus 12 durch einen elektrischen Aktuator betätigt wird, kann er auch dann präzise betätigt werden, wenn die Öltemperatur niedrig ist, wie im Fall eines Kaltstarts, oder wenn der Öldruck aufgrund eines Betriebs bei einer niedrigen Drehzahl -nicht ausreichend erhöht wird. Dadurch kann die Kraftstoffeffizienz für einen Betrieb bei einer niedrigen Temperatur und einer niedrigen Drehzahl verbessert werden.
  • Weil die Motorausgangsleistung wesentlich vom Hub des Ventils abhängt, sollte außerdem der Ventilhub auf die Betätigung der Drosselklappe ansprechen, so dass eine elektrische Betätigung erforderlich ist.
  • Wenn der variable Ventilhubmechanismus 12 anstatt der Drosselklappe zum Steuern der Luftmenge verwendet wird, um einen Pump- oder Drosselverlust zu vermindern, muss er insbesondere ein sehr hohes Ansprechvermögen bezüglich einer Änderung aufweisen, so dass die Verwendung eines elektrischen Aktuators empfehlenswert ist.
  • Weil eine kooperierende Steuerung mit dem Phasenänderungsmechanismus, falls vorgesehen, an einen hydraulischen Aktuator mit niedrigem Ansprechvermögen angepasst sein sollte, ist darüber hinaus eine Korrektursteuerung durch die Drosselklappe erforderlich. Dadurch kann der Pump- oder Drosselverlust nicht ausreichend vermindert werden, so dass die Kraftstoffeffizienz abnimmt. Außerdem sind die kooperierende Steuerung für das Drosselventil, eine Phasenänderung und eine Hubänderung dermaßen schwierig, dass Schwingungen und eine Qualitätsabnahme des Abgases durch Verbrennungsschwankungen verursacht werden.
  • Außerdem weist der Nockenwellenphasenänderungsmechanismus 11 die Feder 19 zum Drücken des Rotors in die Voreilrichtung auf. Daher kann die Steuerung an der Voreilseite auch dann ausgeführt werden, wenn die Öltemperatur niedrig ist, wie beispielsweise bei einem Kaltstart, oder wenn der Öldruck aufgrund eines Betriebs bei einer niedrigen Drehzahl unzureichend erhöht wird. Außerdem kann die voreilseitige Steuerung auch dann ausgeführt werden, wenn der Verriegelungsbolzen 18 nicht betätigt wird.

Claims (3)

  1. Variabler Ventilmechanismus für einen Verbrennungsmotor, mit: einem Nockenwellenphasenänderungsmechanismus (11), der eine Phase einer Einlassnocke (2a) des Verbrennungsmotors (1) bezüglich einer Kurbelwelle (7) variabel steuert; und einem variablen Ventilhubmechanismus (12), der einen Öffnungszeitpunkt eines Einlassventils stärker ändert als einen Schließzeitpunkt und einen Hub und eine Öffnungsdauer des Einlassventils (8) im Wesentlichen kontinuierlich ändert; dadurch gekennzeichnet, dass der variable Ventilhubmechanismus (12) den Hub und die Öffnungsdauer des Einlassventils derart einstellt, dass das Einlassventil nicht mit einem Kolben (45) des Verbrennungsmotors wechselwirkt, wobei die Phase durch den Nockenwellenphasenänderungsmechanismus derart gesteuert wird, dass sie maximal vorauseilt, und der Hub durch den variablen Ventilhubmechanismus derart gesteuert wird, dass er maximal ist, und der Nockenwellenphasenänderungsmechanismus (11) eine Halteeinrichtung (18) aufweist, die dafür konfiguriert ist, die Phase der Einlassnocke (2a) für einen Betrieb bei einer niedrigen Temperatur oder einer niedrigen Drehzahl auf der Voreilseite zu halten.
  2. Ventilmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der variable Ventilhubmechanismus (12) den Hub und die Öffnungsdauer des Einlassventils (8) grundsätzlich so einstellt, dass ein Hub an einem unteren Totpunkt nicht überschritten wird, wobei die Phase durch den Nockenwellenphasenänderungsmechanismus (11) derart gesteuert wird, dass sie maximal vorauseilt, und der Hub durch den variablen Ventilhubmechanismus derart gesteuert wird, dass er maximal ist.
  3. Ventilmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenwellenphasenänderungsmechanismus (11) durch einen hydraulischen Aktuator betätigt wird und der variable Ventilhubmechanismus (12) durch einen elektrischen Aktuator betätigt wird.
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