DE102011051982B4 - Variable hydraulic pressure valve lift - Google Patents
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Abstract
Variable Hydraulikdruck-Ventilhubvorrichtung, aufweisend: ein Gehäuse (120), das eine geöffnete Seite aufweist und eine Kolbenkammer (135) bildet; einen Ventilbetätigungskolben (130), der in der Kolbenkammer (135) gleitend angeordnet ist und dessen eines Ende mit einem Ventil (100) zum Öffnen und Schließen einer Öffnung verbunden ist; und eine EHV-(Elektrohydraulisches Ventil)Hydraulikpumpe (155), die derart konfiguriert ist, dass sie die Kolbenkammer (135) mit Öl versorgt, wobei eine erste Ölpassage (160), die zwischen der EHV-Hydraulikpumpe (155) und der Kolbenkammer (135) ausgebildet ist, Öl zu einer Seitenfläche der Kolbenkammer (135) führt, und eine Öffnung (125, 420) mit einem kleinen Durchmesser von einer Seitenfläche (196) des Ventilbetätigungskolbens (130) zu einer oberen Endfläche (194) des Ventilbetätigungskolbens (130) ausgebildet ist, und wobei eine verringerte Ölmenge in einem frühen Stadium eines Öffnungszeitraumes des Ventils (100) von der ersten Ölpassage (160) über die Öffnung (125, 420) zu der Kolbenkammer (135) geführt wird und in einem Rampenschließstadium des Ventils (100) von der Kolbenkammer (135) über die Öffnung (125, 420) zu der ersten Ölpassage (160) zurückgeführt wird, und eine erhöhte Ölmenge in einem Hochhubstadium des Ventils (100) von der ersten Ölpassage (160) direkt zu der Kolbenkammer (135) geführt wird.A variable hydraulic pressure valve lift device comprising: a housing (120) having an open side and forming a piston chamber (135); a valve actuating piston (130) slidably disposed in the piston chamber (135) and having one end connected to a valve (100) for opening and closing an opening; and an EHV (Electrohydraulic Valve) hydraulic pump (155) configured to supply oil to the piston chamber (135), a first oil passage (160) connected between the EHV hydraulic pump (155) and the piston chamber (15). 135), leading oil to a side surface of the piston chamber (135), and a small diameter opening (125, 420) from a side surface (196) of the valve operating piston (130) to an upper end surface (194) of the valve operating piston (130 ), and wherein a reduced amount of oil at an early stage of an opening period of the valve (100) from the first oil passage (160) through the opening (125, 420) to the piston chamber (135) is guided and in a ramp closing stage of the valve ( 100) from the piston chamber (135) via the opening (125, 420) to the first oil passage (160) is returned, and an increased amount of oil in a high-lift stage of the valve (100) from the first oil passage (1 60) is guided directly to the piston chamber (135).
Description
Die Erfindung betrifft eine Ventilhubvorrichtung, und insbesondere eine variable Hydraulikdruck-Ventilhubvorrichtung, welche die Hubhöhe eines Ventils zum Öffnen und Schließen einer Öffnung eines Verbrennungsmotors variiert. The invention relates to a valve lift device, and more particularly to a variable hydraulic pressure valve lift device which varies the lift height of a valve for opening and closing an opening of an internal combustion engine.
Ein Verbrennungsmotor nimmt Kraftstoff und Luft in eine Brennkammer auf und verbrennt das Gemisch, um Leistung zu erzeugen. Ein Einlassventil wird von einer Nockenwelle geöffnet, um die Luft anzusaugen, und die Luft wird in die Brennkammer geführt, während das Einlassventil geöffnet ist. An internal combustion engine takes fuel and air into a combustion chamber and burns the mixture to produce power. An intake valve is opened by a camshaft to suck in the air, and the air is guided into the combustion chamber while the intake valve is opened.
Ebenso wird ein Auslassventil von einer Nockenwelle angehoben, und das Verbrennungsgas wird aus der Brennkammer ausgelassen, während das Auslassventil geöffnet ist. Also, an exhaust valve is lifted from a camshaft, and the combustion gas is discharged from the combustion chamber while the exhaust valve is opened.
Ein optimaler Betrieb der Einlassventile und der Auslassventile ist von einer Drehzahl des Motors abhängig. Das heißt, ein optimaler Hub oder eine optimale Öffnungs- und Schließzeit der Ventile ist von der Drehzahl des Motors abhängig. Untersuchungen wurden an einer Vorrichtung mit variablem Ventilhub (VVL) durchgeführt, die unterschiedliche Ventilhübe in Abhängigkeit von der Motordrehzahl derart ermöglicht, dass ein solcher optimaler Ventilbetrieb in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors erzielt wird. Optimum operation of the intake valves and the exhaust valves is dependent on a speed of the engine. That is, an optimal stroke or opening and closing time of the valves is dependent on the speed of the engine. Investigations have been carried out on a variable valve lift (VVL) device which allows different valve strokes depending on the engine speed such that such optimum valve operation is achieved in response to engine speed.
Da ein System mit stufenlos variablem Ventilhub (CVVL), das weit verbreitet ist, ein Verbindungsstück, einen Exzenternocken, eine Steuerwelle usw. aufweist und die Anzahl von Bauteilen groß ist, werden das Trägheitsgewicht und die anfallende Toleranz größer, so dass ein Nachteil in der Gestaltung der Bewegungseigenschaften des CVVL-Systems besteht. Since a continuously variable valve lift (CVVL) system which is widely used has a connector, an eccentric cam, a control shaft, etc., and the number of components is large, the inertia weight and the resulting tolerance become larger, so that a disadvantage in the Design of the motion characteristics of the CVVL system.
Ebenso wird, da das Ventil des Zylinders gleichzeitig von derselben Nockenwelle gesteuert wird, eine freie Ventilbewegung begrenzt. Likewise, since the valve of the cylinder is simultaneously controlled by the same camshaft, free valve movement is limited.
Aus der
Weitere Gestaltungen sind aus der
Erfindungsgemäß wird eine Hydraulikdruck-Ventilvorrichtung gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. According to the invention, a hydraulic pressure valve device according to
Mit der Erfindung wird eine variable Hydraulikdruck-Ventilhubvorrichtung geschaffen, bei der die Ventilhubhöhe entsprechend dem Betriebszustand eines Motors eingestellt werden kann und ein Stoß in dem Moment reduziert wird, in dem das Ventil geschlossen wird, so dass der Ventilhub ein Rampenprofil bildet. The invention provides a variable hydraulic pressure valve lift device in which the valve lift height can be adjusted according to the operating condition of an engine and a shock is reduced the moment the valve is closed so that the valve lift forms a ramp profile.
Eine variable Hydraulikdruck-Ventilhubvorrichtung gemäß verschiedenen Aspekten der Erfindung weist ein Gehäuse, in dem eine Kolbenkammer ausgebildet ist, deren eine Seite geöffnet ist, einen Ventilbetätigungskolben, der in der Kolbenkammer gleitend angeordnet ist und dessen eines Ende mit einem Ventil zum Öffnen und Schließen einer Öffnung verbunden ist, und eine EHV-Hydraulikpumpe auf, die derart konfiguriert ist, dass sie die Kolbenkammer mit Öl versorgt, wobei eine erste Ölpassage zwischen der EHV-Hydraulikpumpe und der Kolbenkammer derart ausgebildet ist, dass sie Öl zu einer Seitenfläche der Kolbenkammer führt, und eine Öffnung von einer Seitenfläche des Ventilbetätigungskolbens zu einer oberen Endfläche des Ventilbetätigungskolbens ausgebildet ist. A variable hydraulic pressure valve lift device according to various aspects of the invention includes a housing in which a piston chamber, one side of which is opened, a valve actuating piston slidably disposed in the piston chamber and one end thereof with a valve for opening and closing an opening and an EHV hydraulic pump configured to supply oil to the piston chamber, wherein a first oil passage between the EHV hydraulic pump and the piston chamber is formed to supply oil to a side surface of the piston chamber, and an opening is formed from a side surface of the valve operating piston to an upper end surface of the valve operating piston.
Die eine Seite der ersten Ölpassage kann mit einer Hauptölpassage verbunden sein, in der ein erstes Rückschlagventil angeordnet ist, um zu verhindern, dass das Öl zurückfließt. The one side of the first oil passage may be connected to a main oil passage in which a first check valve is arranged to prevent the oil from flowing back.
Eine zweite Ölpassage kann mit der anderen Seite der Kolbenkammer korrespondierend mit der ersten Ölpassage verbunden sein. A second oil passage may be connected to the other side of the piston chamber corresponding to the first oil passage.
Die erste Ölpassage kann an der einen Seitenfläche der Kolbenkammer mit wenigstens einem Abstand L1 von einer oberen Endfläche der Kolbenkammer münden, die zweite Ölpassage mündet an der anderen Seitenfläche der Kolbenkammer mit wenigstens einem Abstand L2 von der oberen Endfläche der Kolbenkammer, und der Abstand L1 ist größer als der Abstand L2. The first oil passage may open on one side surface of the piston chamber with at least a distance L1 from an upper end surface of the piston chamber, the second oil passage opens on the other side surface of the piston chamber with at least a distance L2 from the upper end surface of the piston chamber, and the distance L1 greater than the distance L2.
Ein Rückschlagventil kann in der Öffnung derart angeordnet sein, dass der über die Öffnung zu der Kolbenkammer geführte Ölfluss begrenzt wird und ein Rückfluss des zugeführten Öls verhindert wird. A check valve may be disposed in the opening so as to limit the flow of oil passing through the opening to the piston chamber and to prevent backflow of the supplied oil.
Das Rückschlagventil kann eine Kugel zur Verhinderung des Rückflusses aufweisen, und eine Kugelöffnung ist in der Kugel derart ausgebildet, dass eine geringe Menge Öl zurück oder vorwärts fließt. The check valve may have a ball for preventing the backflow, and a Ball opening is formed in the ball such that a small amount of oil flows back or forward.
Eine zweite Ölpassage, die von der ersten Ölpassage abzweigt, kann mit der Kolbenkammer verbunden sein, und ein zweites Rückschlagventil ist in der zweiten Ölpassage angeordnet, um zu verhindern, dass das Öl zurückfließt. Die zweite Ölpassage kann mit einer oberen Endfläche der Kolbenkammer verbunden sein. A second oil passage branching from the first oil passage may be connected to the piston chamber, and a second check valve is disposed in the second oil passage to prevent the oil from flowing back. The second oil passage may be connected to an upper end surface of the piston chamber.
Das zweite Rückschlagventil kann eine Kugel zur Verhinderung des Rückflusses aufweisen, und eine Kugelöffnung ist in der Kugel derart ausgebildet, dass ein wenig Öl zurück oder vorwärts fließt. The second check valve may include a ball for preventing backflow, and a ball opening is formed in the ball such that a little oil flows back or forward.
Die erste Ölpassage kann mit einer Hydraulikdruckfreigabeleitung verbunden sein, die ein Ölsteuerventil, das in der Hydraulikdruckfreigabeleitung angeordnet ist, um die Hydraulikdruckfreigabeleitung zu öffnen und zu schließen, und einen Speicher aufweist, der in der Hydraulikdruckfreigabeleitung an einer Abstromseite des Ölsteuerventils angeordnet ist und den Hydraulikdruck, der freigegeben wird, temporär speichert. The first oil passage may be connected to a hydraulic pressure releasing line including an oil control valve disposed in the hydraulic pressure releasing line to open and close the hydraulic pressure releasing line and a reservoir disposed in the hydraulic pressure releasing line on a downstream side of the oil control valve and the hydraulic pressure. which is released temporarily stores.
Der Speicher kann einen Speicherkolben, der in einer Speicherkammer angeordnet ist, die an der einen Seite der Hydraulikdruckfreigabeleitung ausgebildet ist, und eine Speicherfeder aufweisen, die den Speicherkolben federnd abstützt. The accumulator may include a accumulator piston disposed in a storage chamber formed on one side of the hydraulic pressure release line and a storage spring resiliently supporting the accumulator piston.
Wie oben erwähnt, wird bei einer variablen Hydraulikdruck-Ventilhubvorrichtung gemäß verschiedenen Aspekten der Erfindung die Ventilhubhöhe entsprechend dem Betriebszustand des Motors variiert. As mentioned above, in a variable hydraulic pressure valve lift device according to various aspects of the invention, the valve lift amount is varied according to the operating state of the engine.
Eine variable Hydraulikdruck-Ventilhubvorrichtung gemäß verschiedenen Aspekten der Erfindung reduziert einen Stoß in dem Moment, in dem das Ventil geschlossen wird, indem der Ventilhub ein Rampenprofil bildet. A variable hydraulic pressure valve lift device according to various aspects of the invention reduces a shock at the moment the valve is closed by making the valve lift a ramp profile.
Eine variable Hydraulikdruck-Ventilhubvorrichtung gemäß verschiedenen Aspekten der Erfindung benötigt keine genaue Bearbeitung einer Mehrfachöffnung, so dass die Herstellungskosten verringert werden. A variable hydraulic pressure valve lift device according to various aspects of the invention does not require accurate machining of a multiple port, so that manufacturing costs are reduced.
Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: The invention will be explained in more detail with reference to the drawing. In the drawing show:
Mit Bezug auf
Das Ventil
Eine EHV-(Elektrohydraulisches Ventil)Hydraulikpumpe
In dem Gehäuse
Ferner stellt eine Rückstellfeder
Dementsprechend wird, wenn sich die Nockenwelle
Eine erste Ölpassage
Eine Öffnung
Wie in
Ferner ist in dem Gehäuse
In der Mitte der Hauptölpassage
Die Hauptölpassage
Ferner zweigt eine HLA-Ölpassage
Eine Hydraulikdruckfreigabeleitung
Wenn das Ölsteuerventil
Der Speicher
Wenn das Ölsteuerventil
In verschiedenen Ausführungsformen lässt das Rückschlagventil
Wenn sich die Nockenwelle
Dementsprechend beginnen der Ventilbetätigungskolben
Jedoch ist, wenn sich der Ventilbetätigungskolben
Dementsprechend wird die der Kolbenkammer
Mit anderen Worten wird das Ventil
Ferner wird in einem Schließzeitraum des Ventils
Da der Durchmesser der Öffnung
In diesem Falle schließt der Ventilbetätigungskolben
In diesem Falle wird, da der Ventilbetätigungskolben
Das Öl beginnt, aus der Kolbenkammer
In diesem Falle wird, da der Ventilbetätigungskolben
In diesem Falle wird, da der Ventilbetätigungskolben
Mit Bezug auf
Die erste Ölpassage
Dementsprechend wird, wenn der Ventilbetätigungskolben
Mit Bezug auf
Das Rückschlagventil
Wie in
Wie in
Mit Bezug auf
Ein Rückschlagventil
Wie in
Wie in
Zur Vereinfachung der Erläuterung und genauen Definition der beigefügten Ansprüche werden die Begriffe „oben“ und „unten“ verwendet, um die Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen in Bezug auf deren Positionen in den Figuren zu beschreiben. For ease of explanation and detailed definition of the appended claims, the terms "upper" and "lower" are used to describe the features of the exemplary embodiments with respect to their positions in the figures.
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