DE102013111005B4 - Hydraulic control device and intake system for an internal combustion engine and method for controlling the intake air of an internal combustion engine - Google Patents

Hydraulic control device and intake system for an internal combustion engine and method for controlling the intake air of an internal combustion engine Download PDF

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Abstract

Hydraulische Steuervorrichtung (10), die aufweist ein Kraftübertragungselement (11, 12, 13, 14, 15), das mit einer Ölversorgungsleitung (1) aus einem Verbrennungsmotor (30) und einer Ölsteuerleitung (4) zu einem zu steuernden Element hydraulisch verbindbar ist, wobei das Kraftübertragungselement (11, 12, 13, 14, 15) dazu ausgelegt ist, einen auf das Kraftübertragungselement (11, 12, 13, 14, 15) wirkenden ersten Öldruck aus der Ölversorgungsleitung (1) in einen zweiten Öldruck in der Ölsteuerleitung (4) zu übersetzen, ein Steuerelement (17, 18, 19), das mit einer Ölabflussleitung (5) in den Verbrennungsmotor (30) hydraulisch verbindbar ist, wobei das Steuerelement (17, 18, 19) dazu ausgelegt ist, eine hydraulische Verbindung zwischen der Ölversorgungsleitung (1) und der Ölabflussleitung (5) zu regeln, um den auf das Kraftübertragungselement (11, 12, 13, 14, 15) wirkenden ersten Öldruck zu verändern wobei das Steuerelement (17, 18, 19) umfasst – einen Steuerzylinder (19), der mit der Ölabflussleitung (5) hydraulisch verbindbar ist, und – einen Steuerkolben (17), der beweglich in dem Steuerzylinder (19) angeordnet ist, und wobei die hydraulische Verbindung zwischen der Ölversorgungsleitung (1) und der Ölabflussleitung (5) abhängig von einer Position des Steuerkolbens (17) im Steuerzylinder (19) regelbar ist.A hydraulic control device (10) comprising a power transmission member (11, 12, 13, 14, 15) hydraulically connectable to an oil supply pipe (1) of an internal combustion engine (30) and an oil control pipe (4) to an element to be controlled, wherein the power transmission element (11, 12, 13, 14, 15) is adapted to a first oil pressure from the oil supply line (1) acting on the force transmission element (11, 12, 13, 14, 15) in a second oil pressure in the oil control line ( 4), a control element (17, 18, 19) hydraulically connectable to an oil drain line (5) in the internal combustion engine (30), the control element (17, 18, 19) being adapted to provide a hydraulic connection between to control the oil supply line (1) and the oil drain line (5) to change the first oil pressure acting on the force transmission element (11, 12, 13, 14, 15), the control element (17, 18, 19) comprising - a control cylinder ( 19 ), which is hydraulically connectable to the oil drain line (5), and - a control piston (17) which is movably arranged in the control cylinder (19), and wherein the hydraulic connection between the oil supply line (1) and the oil drain line (5) from a position of the control piston (17) in the control cylinder (19) is controllable.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ansaugsystem für einen Verbrennungsmotor und eine hydraulische Steuervorrichtung. Die hydraulische Steuervorrichtung ist dabei ein Teil des erfindungsgemäßen Ansaugsystems. Das Ansaugsystem ist dazu in der Lage, eine Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft des Verbrennungsmotors präzise zu regeln und dadurch die Effizienz des Verbrennungsmotors hinsichtlich Kraftstoffverbrauch und Schadstoffausstoß zu optimieren. Die Erfindung betrifft des Weiteren auch ein Verfahren zum Steuern der Ansaugluft eines Verbrennungsmotors mit dem erfindungsgemäßen Ansaugsystem.The present invention relates to an intake system for an internal combustion engine and a hydraulic control device. The hydraulic control device is part of the intake system according to the invention. The intake system is capable of precisely controlling a flow rate of the intake air of the internal combustion engine, thereby optimizing the efficiency of the internal combustion engine in terms of fuel consumption and pollutant emissions. The invention further relates to a method for controlling the intake air of an internal combustion engine with the intake system according to the invention.

Ein wichtiges Problem bei Verbrennungsmotoren ist die optimale Anpassung des zu verbrennenden Luft-Kraftstoff-Gemischs an einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors bzw. des angetriebenen Fahrzeugs. Ein Verbrennungsmotor hat typischerweise verschiedene Betriebs- bzw. Lastzustände, insbesondere eine Startphase, eine Warmlaufphase, Teillast, Volllast, Leerlauf oder eine Beschleunigungsphase. Für jeden dieser Betriebszustände des Verbrennungsmotors sollte das jeweils richtige Luft-Kraftstoff-Gemisch eingestellt werden.An important problem in internal combustion engines is the optimal adaptation of the air-fuel mixture to be burned to an operating state of the internal combustion engine or of the driven vehicle. An internal combustion engine typically has various operating or load conditions, in particular a starting phase, a warm-up phase, partial load, full load, idling or an acceleration phase. For each of these operating states of the internal combustion engine, the correct air-fuel mixture should be adjusted.

In einem bekannten Ansaugsystem für Verbrennungsmotoren strömt die angesaugte Luft durch einen Hohlraum, insbesondere durch ein Ansaugrohr, welches an einer Stelle verjüngt ist. An einer Stelle des kleinsten Durchmessers des Ansaugrohrs ist die Geschwindigkeit der angesaugten Luft am größten. Üblicherweise wird genau an dieser Stelle bzw. unmittelbar hinter dieser Stelle der Kraftstoff der Luft zugegeben. Der zugegebene Kraftstoff wird dabei von der vorbeiströmenden Luft mitgerissen und dadurch in der Luft zerstäubt. Durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit der Luft wird eine möglichst gründliche Vermengung des Kraftstoffes in der Luft erreicht. Eine für den jeweiligen Betriebs- bzw. Lastzustand des Verbrennungsmotors benötigte Luftmenge wird über geeignete Einstelleinrichtungen im Vergaser des Verbrennungsmotors oder im Einspritzsystem eingestellt. Beispielsweise werden dazu Drosselklappen verwendet. Bei geringerer Last, bspw. in den Betriebszuständen Teillast oder Leerlauf, d. h. bei niedrigeren Motordrehzahlen, wird eine geringere Luftmenge benötigt, während bei höherer Last, bspw. im Betriebszustand Volllast, d. h. bei höheren Motordrehzahlen, eine größere Luftmenge benötigt wird.In a known intake system for internal combustion engines, the sucked air flows through a cavity, in particular through an intake pipe, which is tapered at one point. At a location of the smallest diameter of the intake pipe, the speed of the intake air is greatest. Usually, exactly at this point or immediately after this point, the fuel is added to the air. The added fuel is thereby entrained by the passing air and thereby atomized in the air. Due to the high flow velocity of the air as thorough as possible blending of the fuel in the air is achieved. An amount of air required for the respective operating or load condition of the internal combustion engine is adjusted by means of suitable adjusting devices in the carburetor of the internal combustion engine or in the injection system. For example, throttle valves are used for this purpose. At lower load, for example. In the operating conditions partial load or idle, d. H. At lower engine speeds, a smaller amount of air is needed, while at higher load, eg. In the operating state of full load, d. H. at higher engine speeds, a larger amount of air is needed.

Ein allgemeines Problem bekannter Verbrennungsmotoren ist, dass bei niedrigeren Lasten, beispielsweise bei niedrigeren Motordrehzahlen, keine zufriedenstellende Vernebelung des Kraftstoffs in der Luft erreicht wird, um eine möglichst vollständige Verbrennung des Kraftstoffs und somit eine höhere Effizienz und einen geringeren Schadstoffausstoß zu ermöglichen. Ein weiteres Problem bekannter Verbrennungsmotoren ist, dass in der Beschleunigungsphase des Verbrennungsmotors bzw. des Fahrzeugs häufig das Phänomen der sogenannten „Überfettung” des Verbrennungsmotors auftritt. Das Phänomen der „Überfettung” beschreibt einen Zustand, in dem sich zu viel Kraftstoff im Luft-Kraftstoff-Gemisch befindet. Der überschüssige Kraftstoff verbrennt nicht komplett im Brennraum des Verbrennungsmotors, wodurch zum einen der Kraftstoffverbrauch unnötig erhöht wird und zum anderen umweltbelastende Schadstoffe wie Ruß und CO2 im erhöhten Maße ausgestoßen werden.A common problem with known internal combustion engines is that at lower loads, for example at lower engine speeds, satisfactory atomization of the fuel in the air is not achieved to allow for the most complete combustion of the fuel and thus higher efficiency and lower pollutant emissions. Another problem of known internal combustion engines is that in the acceleration phase of the internal combustion engine or of the vehicle, the phenomenon of so-called "over-enrichment" of the internal combustion engine frequently occurs. The phenomenon of "over-greasing" describes a condition in which there is too much fuel in the air-fuel mixture. The excess fuel does not burn completely in the combustion chamber of the internal combustion engine, whereby on the one hand the fuel consumption is increased unnecessarily and on the other polluting pollutants such as soot and CO 2 are expelled to an increased extent.

Die Effektivität der Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemischs hängt vom Zustand dessen Verwirbelung zum Zeitpunkt der Zündung ab. Die Verwirbelung hängt wiederum von der Strömungsgeschwindigkeit der angesaugten Luft ab. Bei bekannten Verbrennungsmotoren ist die Verwirbelung der Luft in vielen Betriebszuständen des Verbrennungsmotors, insbesondere bei Betriebszuständen mit niedriger Motordrehzahl, unbefriedigend.The effectiveness of the combustion of the air-fuel mixture depends on the state of its turbulence at the time of ignition. The turbulence in turn depends on the flow rate of the intake air. In known internal combustion engines, the turbulence of the air is unsatisfactory in many operating states of the internal combustion engine, in particular in operating states with a low engine speed.

DE 10 2012 109 376 A1 offenbart ein Schmierölsystem zur Versorgung von motorinternen Schmierstellen eines Verbrennungsmotors, der eine Hydraulikanlage antreibt. Die Hydraulikanlage umfasst einen Druckübersetzer und einen Druckübersetzungskolben, der über eine Leitung mit dem Verbrennungsmotor und über eine Leitung mit einem zu steuernden Steuerventil hydraulisch verbunden ist. Der Druckübersetzer ist dazu ausgelegt, einen Öldruck aus Leitung in einen Öldruck in Leitung zu übersetzten. DE 10 2012 109 376 A1 discloses a lubricating oil system for supplying engine internal lubrication points of an internal combustion engine that drives a hydraulic system. The hydraulic system comprises a pressure booster and a pressure booster piston which is hydraulically connected via a line to the internal combustion engine and via a line with a control valve to be controlled. The pressure booster is designed to translate an oil pressure from line into an oil pressure in line.

DE 199 05 686 A1 offenbart ein Ansaugsystem für einen Verbrennungsmotor, das ein Ansaugelement zum Regulieren der Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft von wenigstens einem Zylinder des Verbrennungsmotors umfasst. DE 32 28 455 A1 offenbart eine Geschwindigkeits-Steuereinrichtung für Fahrzeuge. DE 199 05 686 A1 discloses an intake system for an internal combustion engine that includes an intake element for regulating the flow rate of intake air from at least one cylinder of the internal combustion engine. DE 32 28 455 A1 discloses a speed control device for vehicles.

DE 36 26 681 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Steuerung der Luft- und/oder Kraftstoffmenge in Verbrennungskraftmaschinen. DE 36 26 681 A1 discloses a device for controlling the amount of air and / or fuel in internal combustion engines.

DE 10 2010 031 902 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Drosselsteuerung von Verbrennungsmotoren. DE 10 2010 031 902 A1 discloses an apparatus and method for throttle control of internal combustion engines.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, den bekannten Stand der Technik zu verbessern. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Parameter Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft, Kraftstoffmenge in jedem Betriebszustand des Verbrennungsmotors und Zündzeitpunkt optimal aufeinander abzustimmen. Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Kraftstoffverbrauch und den Schadstoffausstoß des Verbrennungsmotors zu minimieren. Insbesondere ist es auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft präzise zu regulieren. Die vorliegende Erfindung hat auch zur Aufgabe, ein Ansaugsystem bereitzustellen, das möglichst wenige Bauteile aufweist und möglichst kompakt gebaut ist. Schließlich ist es auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ansaugsystem bereitzustellen, das für verschiedenste Arten von Verbrennungsmotoren, insbesondere für aufgeladene Motoren, Turbomotoren, Lader und Kompressormotoren geeignet ist. Darüber hinaus soll ein Verfahren zum Steuern der Ansaugluft eines Verbrennungsmotors bereitgestellt werden.The object of the present invention is therefore to improve the known state of the art. In particular, it is an object of the present invention to optimally match the parameters flow rate of the intake air, fuel quantity in each operating state of the internal combustion engine and ignition timing. Accordingly, it is an object of the present invention to minimize fuel consumption and emissions of the internal combustion engine. In particular, it is also an object of the present invention to precisely regulate the flow rate of the intake air. The present invention also has for its object to provide an intake system which has as few components as possible and is constructed as compact as possible. Finally, it is also an object of the present invention to provide an intake system suitable for a wide variety of internal combustion engines, particularly supercharged engines, turbocharged engines, superchargers and supercharged engines. In addition, a method for controlling the intake air of an internal combustion engine is to be provided.

Die Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch ein Ansaugsystem und/oder eine hydraulische Steuervorrichtung und/oder ein Verfahren zum Steuern der Ansaugluft eines Verbrennungsmotors gemäß den unabhängigen Ansprüchen der vorliegenden Erfindung gelöst. Die abhängigen Ansprüche entwickeln den zentralen Erfindungsgedanken der vorliegenden Erfindung auf vorteilhafte Art und Weise weiter.The objects of the present invention are achieved by an intake system and / or a hydraulic control device and / or a method for controlling the intake air of an internal combustion engine according to the independent claims of the present invention. The dependent claims further develop the central inventive idea of the present invention in an advantageous manner.

Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine hydraulische Steuervorrichtung, die aufweist ein Kraftübertragungselement, das mit einer Ölversorgungsleitung aus einem Verbrennungsmotor und einer Ölsteuerleitung zu einem zu steuernden Element hydraulisch verbindbar ist, wobei das Kraftübertragungselement dazu ausgelegt ist, einen auf das Kraftübertragungselement wirkenden ersten Öldruck aus der Ölversorgungsleitung in einen zweiten Öldruck in der Ölsteuerleitung zu übersetzen, ein Steuerelement, das mit einer Ölabflussleitung in den Verbrennungsmotor hydraulisch verbindbar ist, wobei das Steuerelement dazu ausgelegt ist, eine hydraulische Verbindung zwischen der Ölversorgungsleitung und der Ölabflussleitung zu regeln, um den auf das Kraftübertragungselement wirkenden ersten Öldruck zu verändern, wobei das Steuerelement einen Steuerzylinder umfasst, der mit der Ölabflussleitung hydraulisch verbindbar ist, einen Steuerkolben umfasst, der beweglich in dem Steuerzylinder angeordnet ist, und die hydraulische Verbindung zwischen der Ölversorgungsleitung und der Ölabflussleitung abhängig von einer Position des Steuerkolbens im Steuerzylinder regelbar ist.More particularly, the present invention relates to a hydraulic control apparatus comprising a power transmission member hydraulically connectable to an oil supply pipe of an internal combustion engine and an oil control pipe to a member to be controlled, the power transmission member being adapted to apply a first oil pressure from the oil supply pipe to the power transmission member to translate into a second oil pressure in the oil control line, a control that is hydraulically connectable to an oil drain line in the internal combustion engine, wherein the control is configured to control a hydraulic connection between the oil supply line and the oil drain line to the first acting on the power transmission element Change oil pressure, wherein the control comprises a control cylinder, which is hydraulically connected to the oil drain line, a control piston which is movable in the Steuerzylin is arranged, and the hydraulic connection between the oil supply line and the oil drain line is controllable in dependence on a position of the control piston in the control cylinder.

In anderen Worten überträgt das Kraftübertragungselement eine erste Kraft, die durch den ersten Öldruck hervorgerufen wird, in eine zweite Kraft, die den zweiten Öldruck beeinflusst, da sie auf das Öl in der Ölsteuerleitung wirkt. Die hydraulische Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung ermöglicht somit eine präzise Kraft- bzw. Druckübersetzung und damit auch eine präzise Regulierung des zu steuernden Elements. Das zu steuernde Element ist beispielsweise ein Ansaugelement zur Regulierung der Strömungsgeschwindigkeit in wenigstens einem Zylinder eines Verbrennungsmotors. Da in einem solchen Ansaugelement starke Sog- und Unterdruckwellen auftreten, benötigt es für eine präzise Regulierung starke aber gleichzeitig genau einstellbare hydraulische Kräfte.In other words, the power transmission element transmits a first force, which is caused by the first oil pressure, into a second force, which influences the second oil pressure, since it acts on the oil in the oil control line. The hydraulic control device of the present invention thus enables a precise force or pressure ratio and thus also a precise regulation of the element to be controlled. The element to be controlled is, for example, a suction element for regulating the flow velocity in at least one cylinder of an internal combustion engine. Since strong suction and vacuum waves occur in such a suction element, it requires strong but precisely adjustable hydraulic forces for precise regulation.

Die hydraulische Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung wird beispielsweise durch elektrische Steuersignale aus einem elektrischen Gaspedal oder dergleichen über das Steuerelement gesteuert. Die erfindungsgemäße hydraulische Steuervorrichtung kann kompakt gebaut werden und einfach in den Ölkreislauf eines herkömmlichen Verbrennungsmotors integriert werden. Durch die präzise Steuerung beispielweise eines Ansaugelements durch die hydraulische Steuervorrichtung kann auch das Bauteil Drosselklappe in einem Verbrennungsmotor eingespart werden.The hydraulic control device of the present invention is controlled by, for example, electrical control signals from an electric accelerator pedal or the like via the control element. The hydraulic control device according to the invention can be made compact and easily integrated into the oil circuit of a conventional internal combustion engine. Due to the precise control of, for example, a suction by the hydraulic control device and the throttle valve member can be saved in an internal combustion engine.

Die Position des Steuerkolbens im Steuerzylinder kann beispielsweise gemäß elektrischen Signalen aus einem elektrischen Gaspedal geregelt werden. Dadurch können also elektrische Signale aus einem elektrischen Gaspedal präzise auf ein beliebiges hydraulisch zu steuerndes Element übertragen werden.The position of the control piston in the control cylinder can be regulated, for example, according to electrical signals from an electric accelerator pedal. As a result, electrical signals from an electric accelerator pedal can be precisely transferred to any element to be controlled hydraulically.

Vorteilhafterweise umfasst das Kraftübertragungselement einen Kraftübertragungszylinder, der mit der Ölversorgungsleitung hydraulisch verbindbar ist, einen Kraftübertragungskolben, der beweglich in dem Kraftübertragungszylinder angeordnet ist, einen Arbeitszylinder, der mit der Ölsteuerleitung hydraulisch verbindbar ist, einen Arbeitskolben, der in dem Arbeitszylinder beweglich angeordnet ist und mit dem Kraftübertragungskolben verbunden ist, und ein Stellelement, das in dem Arbeitszylinder angeordnet ist und dazu ausgelegt ist, eine Kraft auf den Arbeitskolben auszuüben, die einer Kraft entgegenwirkt, die durch den auf den Kraftübertragungskolben wirkenden Öldruck aus der Ölversorgungsleitung erzeugt wird.Advantageously, the power transmission element comprises a power transmission cylinder which is hydraulically connectable to the oil supply line, a power transmission piston which is movably arranged in the power transmission cylinder, a working cylinder which is hydraulically connectable to the oil control line, a working piston which is movably arranged in the working cylinder and with the Power transmission piston is connected, and an actuating element which is arranged in the working cylinder and is adapted to exert a force on the working piston, which counteracts a force which is generated by acting on the power transmission piston oil pressure from the oil supply line.

Die Kraft, die durch den ersten Öldruck in der Ölversorgungsleitung auf den Kraftübertragungszylinder wirkt, kann durch eine Veränderung der Position des Steuerkolbens im Steuerzylinder verändert werden. Dadurch ändert sich auch der zweite Öldruck in der Ölsteuerleitung. Durch den Aufbau des Kraftübertragungselements ist eine präzise Kraft- bzw. Druckübersetzung möglich.The force acting on the transmission cylinder by the first oil pressure in the oil supply line may be changed by changing the position of the control piston in the control cylinder. This also changes the second oil pressure in the oil control line. Due to the structure of the force transmission element, a precise force or pressure transmission is possible.

Vorteilhafterweise weist die hydraulische Steuervorrichtung ferner mehrere Verbindungsbohrungen auf, die den Kraftübertragungszylinder mit dem Steuerzylinder hydraulisch verbinden, wobei jede der Verbindungsbohrungen abhängig von der Position des Steuerkolbens im Steuerzylinder selektiv geöffnet, teilweise geöffnet und geschlossen werden kann.Advantageously, the hydraulic control device further comprises a plurality of connecting bores which hydraulically connect the power transmission cylinder to the control cylinder, wherein each of the connection bores is dependent on the Position of the control piston in the control cylinder can be selectively opened, partially opened and closed.

Je mehr der Verbindungsbohrungen bzw. desto weiter die einzelnen Verbindungsbohrungen geöffnet sind, desto mehr Öl kann in den Steuerzylinder entweichen und somit über die Ölabschlussleitung in den Verbrennungsmotor zurückfließen. Entsprechend drückt weniger Öl auf den Kraftübertragungszylinder. Die Kraft, die auf den Kraftübertragungszylinder wirkt, sinkt somit. Dadurch kann das Stellelement den Arbeitskolben bewegen, so dass mehr Öl in den Arbeitszylinder fließen kann und auch der zweite Öldruck in der Ölsteuerleitung sinkt.The more the connection bores or the further the individual connection bores are opened, the more oil can escape into the control cylinder and thus flow back into the internal combustion engine via the oil end line. Accordingly, less oil presses on the power cylinder. The force acting on the power cylinder thus decreases. This allows the actuator to move the working piston, so that more oil can flow into the working cylinder and also the second oil pressure in the oil control line decreases.

Vorteilhafterwiese ist der Steuerkolben mit mehreren versetzt angeordneten Steuerbohrungen versehen, und überlappen abhängig von der Position des Steuerkolbens im Steuerzylinder entweder keine, eine oder mehrere der Steuerbohrungen mit einer der Verbindungsbohrungen zumindest teilweise.Vorteilhafterwiese, the control piston is provided with a plurality of staggered control bores, and overlap depending on the position of the control piston in the control cylinder either none, one or more of the control bores with one of the connecting holes at least partially.

Der Steuerkolben kann beispielsweise in den Steuerzylinder hinein geschoben oder daraus hinaus gezogen werden. Durch Verändern der Anzahl an überlappenden Steuerbohrungen und Verbindungsbohrungen kann der zweite Öldruck in der Ölsteuerleitung eingestellt werden. Durch das erfindungsgemäße Zusammenspiel der Steuerbohrungen und der Verbindungsbohrungen ist eine besonders präzise Regelung möglich.The control piston can for example be pushed into the control cylinder or pulled out of it. By varying the number of overlapping control bores and connection bores, the second oil pressure in the oil control line can be adjusted. The inventive interaction of the control bores and the connecting bores a particularly precise control is possible.

Vorteilhafterweise ist der Steuerkolben drehbar in dem Steuerzylinder angeordnet, und überlappen abhängig von einer Drehposition des Steuerkolbens im Steuerzylinder keine, eine oder mehrere der Steuerbohrungen mit einer der Verbindungsbohrungen zumindest teilweise.Advantageously, the control piston is rotatably arranged in the control cylinder, and overlap depending on a rotational position of the control piston in the control cylinder, one or more of the control bores with one of the connecting holes at least partially.

Vorteilhafterweise sind die Steuerbohrungen sowohl in Ausdehnungsrichtung versetzt angeordnet als auch in Umfangsrichtung des Steuerkolbens versetzt angeordnet.Advantageously, the control bores are arranged offset both in the expansion direction and arranged offset in the circumferential direction of the control piston.

Durch die Ausgestaltung mit einem drehbaren Steuerkolben ist eine besonders präzise Regelung der Kraft- bzw. Druckübersetzung möglich. Die Drehbewegung des Steuerkolbens kann beispielweise durch einen Stellmotor erzeugt werden. Der Arbeitskolben wird vorteilhafterweise durch das Stellelement auf die Höhe der letzen Verbindungsbohrung gedrückt, die mit einer Steuerbohrungen deckungsgleich ist. Ein drehbare Steuerkolben muss nie aus dem Steuerzylinder hinaus gezogen werden, wodurch eine besonders kompakte Ausgestaltung der hydraulischen Steuervorrichtung ermöglicht wird.Due to the design with a rotatable control piston, a particularly precise control of the force or pressure ratio is possible. The rotational movement of the control piston can be generated for example by a servomotor. The working piston is advantageously pressed by the actuator to the height of the last communication bore, which is congruent with a control bores. A rotatable control piston must never be pulled out of the control cylinder, whereby a particularly compact design of the hydraulic control device is made possible.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Ansaugsystem für einen Verbrennungsmotor, das aufweist wenigstens ein Ansaugelement zum Regulieren der Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft von wenigstens einem Zylinder des Verbrennungsmotors, eine hydraulische Steuervorrichtung, die über eine Ölsteuerleitung mit dem wenigstens einen Ansaugelement hydraulisch verbunden ist und mit einer Ölversorgungsleitung aus dem Verbrennungsmotor und einer Ölabflussleitung in den Verbrennungsmotor hydraulisch verbindbar ist, ein elektrisches Steuerelement zum Empfangen von elektrischen Steuerimpulsen, wobei die hydraulische Steuervorrichtung dazu ausgelegt ist, die von dem elektrischen Steuerelement empfangen elektrischen Steuerimpulse in hydraulische Steuerimpulse umzusetzen, um das wenigstens eine Ansaugelement mit den hydraulische Steuerimpulsen zu steuern, wobei die hydraulische Steuervorrichtung wie oben beschrieben ausgebildet ist.The present invention further relates to an intake system for an internal combustion engine, comprising at least one intake element for regulating the flow rate of the intake air of at least one cylinder of the internal combustion engine, a hydraulic control device, which is hydraulically connected via an oil control line with the at least one suction element and with an oil supply line the hydraulic motor is hydraulically connectable to the internal combustion engine and an oil drain line, an electrical control element for receiving electrical control pulses, wherein the hydraulic control device is adapted to convert the electric control pulses received by the electrical control into hydraulic control pulses to the at least one suction element with the hydraulic Control pulses to control, wherein the hydraulic control device is formed as described above.

Das erfindungsgemäße Ansaugsystem ermöglicht es, elektronische Steuerimpulse, beispielsweise ausgehend von einem elektrischen Gaspedal, in hydraulische Steuerimpulse umzusetzen und damit das Ansaugelement präzise zu steuern. Die hydraulischen Steuerimpulse können starke hydraulische Kräfte auf das Ansaugelement erzeugen, so dass im Ansaugelement auftretenden Sog- und Unterdruckwellen präzise entgegengewirkt werden kann. Durch die hydraulische Steuervorrichtung zwischen beispielsweise einem elektrischen Gaspedal und dem Ansaugelement kann die Drosselklappe für jeden Zylinder entfallen und somit können Bauteile eingespart werden. Durch die hydraulische Steuervorrichtung kann die Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft in dem wenigstens einen Ansaugelement präzise gesteuert werden, insbesondere in jedem Betriebszustand des Verbrennungsmotors. Dadurch können der Kraftstoffverbrauch und der Schadstoffausstoß minimiert werden.The intake system according to the invention makes it possible to convert electronic control pulses, for example, starting from an electric accelerator pedal, into hydraulic control pulses and thus to precisely control the intake element. The hydraulic control pulses can generate strong hydraulic forces on the intake element, so that suction and vacuum waves occurring in the intake element can be precisely counteracted. By the hydraulic control device between, for example, an electric accelerator pedal and the intake element, the throttle valve can be omitted for each cylinder and thus components can be saved. By the hydraulic control device, the flow rate of the intake air in the at least one intake element can be precisely controlled, in particular in each operating state of the internal combustion engine. As a result, fuel consumption and pollutant emissions can be minimized.

Vorteilhafterweise umfasst das wenigstens eine Ansaugelement ein Ansaugrohr mit einer Einlassöffnung für einströmende Luft, einer Auslassöffnung für ausströmende Luft und einem Hohlraum, der die Öffnungen verbindet und dessen Querschnittfläche von der Einlassöffnung zu der Auslassöffnung hin zumindest teilweise abnimmt, ein im Hohlraum angeordnetes Regelelement, das wenigstens teilweise in und gegen die Strömungsrichtung der Luft beweglich angeordnet ist, einen Regulierungsringspalt zwischen der Innenseite des Ansaugrohrs und einem Ende des Regelelements, der bei einer Bewegung des Regelelements in die Strömungsrichtung der Luft verengt und gegen die Strömungsrichtung der Luft verbreitert wird, wobei die hydraulische Steuervorrichtung dazu ausgelegt ist, die Bewegung des Regelelements zu steuern.Advantageously, the at least one suction element comprises an intake pipe having an inlet opening for incoming air, an outlet opening for outflowing air and a cavity connecting the openings and whose cross-sectional area at least partially decreases from the inlet opening to the outlet opening, a control element arranged in the cavity which at least is arranged movably in and against the flow direction of the air, a Regulierungsringspalt between the inside of the intake pipe and an end of the control element, which is narrowed in a movement of the control element in the flow direction of the air and widened against the flow direction of the air, wherein the hydraulic control device is designed to control the movement of the control element.

Der Regulierungsringspalt ist vorteilhafterweise so ausgelegt, dass er eine beträchtliche Engstelle für die durch den Hohlraum des Ansaugrohrs strömende Luft darstellt. Dadurch wird die Luft im Regulierungsringspalt, der vorzugsweise direkt vor der Auslassöffnung des Ansaugelements angeordnet ist, stark beschleunigt, insbesondere viel stärker als in bekannten Ansaugrohren. Die aus der Auslassöffnung strömende beschleunigte Luft wird vorzugsweise umgehend einem Einlassventil des Brennraums des Verbrennungsmotors zugeführt. Durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit der Luft wird die Luft hervorragend verwirbelt und die Effizienz der Verbrennung wird gesteigert. The regulating annulus is advantageously designed to provide a substantial constriction for the air passing through the cavity of the intake manifold. As a result, the air in the regulating ring gap, which is preferably arranged directly in front of the outlet opening of the suction element, is greatly accelerated, in particular much stronger than in known intake pipes. The accelerated air flowing out of the outlet opening is preferably supplied immediately to an inlet valve of the combustion chamber of the internal combustion engine. Due to the high flow velocity of the air, the air is excellently swirled and the combustion efficiency is increased.

Die Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft kann insbesondere durch die hydraulische Steuerung des Ansaugelements für jeden Betriebszustand des Verbrennungsmotors eingestellt werden. Dabei kann die Strömungsgeschwindigkeit für jeden Betriebszustand insbesondere nahe der Schallgeschwindigkeit eingestellt werden. Durch eine solche starke Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit wird erreicht, dass vom Einlassventil des Brennraums zurücklaufende Resonanzwellen nicht mehr – oder nur noch deutlich abgeschwächt – in den Stauraum des Ansaugelements laufen. Dadurch gelangen weniger Rückstände in das Ansaugelement. Ferner erhöht sich die Frequenz der Resonanzwellen, es bilden sich insbesondere hochfrequente Oberwellen, die zwischen Einlassventil und dem Regelelement des Ansaugelements hin-und-her schwingen. Wird im Bereich dieser hochfrequenten Oberwellen der Kraftstoff eingespritzt, wird dieser in einer Phase, in der das Einlassventil geschlossen ist, optimal zerstäubt. Dieser durch die Oberwellen häufiger als in bekannten Motoren auftretende „Overcharge”-Effekt hat einen erheblichen Einfluss auf die Motoreffizienz, da er die Verwirbelung der Luft zusätzlich verbessert.The flow rate of the intake air can be adjusted in particular by the hydraulic control of the intake element for each operating state of the internal combustion engine. In this case, the flow velocity for each operating state can be set in particular close to the speed of sound. Such a strong increase in the flow velocity ensures that resonance waves returning from the inlet valve of the combustion chamber are no longer-or only significantly weakened-run into the storage space of the intake element. As a result, less residues get into the intake. Furthermore, the frequency of the resonance waves increases, in particular high-frequency harmonics oscillate back and forth between the inlet valve and the control element of the suction element. If the fuel is injected in the region of these high-frequency harmonics, it is optimally atomized in a phase in which the inlet valve is closed. This "overcharge" effect due to the harmonics more frequently than in known motors has a considerable influence on engine efficiency, since it additionally improves the turbulence of the air.

Durch die präzise Einstellung der Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft durch die Verkleinerung bzw. Vergrößerung des Regulierungsringspalts für jeden Betriebszustand des Verbrennungsmotors, kann beispielsweise im Kaltstartbereich durch Steuerung der Ansaugluft auf Schallgeschwindigkeit eine schnelle Erwärmung der Ansaugluft erreicht werden. Dies bewirkt eine Reduzierung der Schadstoffemissionen durch unverbrannten Kraftstoff, der sich im kalten Zustand an den Wänden des Einlasskanals bzw. der Einlasskanäle niederschlagen würde. Es ist möglich, die Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft, die Kraftstoffmenge und den Zündzeitpunkt durch die Verkleinerung bzw. Vergrößerung des Regulierungsringspalts basierend auf den präzise übermittelten hydraulischen Steuersignalen für jeden Betriebszustand des Motors, optimal aufeinander abzustimmen. Dadurch wird ein Optimum an minimalstem Kraftstoffverbrauch sowie ein Optimum an minimalsten Schadstoffausstoß für den Verbrennungsmotor erreicht.By precisely adjusting the flow rate of the intake air by reducing or increasing the Regulierungsringspalts for each operating condition of the internal combustion engine, for example, in the cold start region by controlling the intake air to the speed of sound rapid heating of the intake air can be achieved. This results in a reduction of the pollutant emissions by unburned fuel, which would be reflected in the cold state on the walls of the inlet channel and the inlet channels. It is possible to optimally match the flow rate of the intake air, the fuel amount and the ignition timing by decreasing the size of the regulation ring gap based on the precisely transmitted hydraulic control signals for each operating state of the engine. As a result, an optimum of minimal fuel consumption and optimum minimum emissions of pollutants for the internal combustion engine is achieved.

Vorteilhafterweise weist das wenigstens eine Ansaugelement eine Venturi-Bohrung auf, die den Regulierungsringspalt mit einem Unterdrucksensor verbindet, der dazu ausgelegt ist, die elektrischen Steuerimpulse basierend auf einem im Regulierungsringspalt herrschenden Unterdruck zu erzeugen und an das elektrische Steuerelement zu übermitteln, oder ist das wenigstens eine Ansaugelement mit einem Überdrucksensor versehen, der dazu ausgelegt ist, die elektrischen Steuerimpulse basierend auf einem Überdruck der in das Ansaugrohr einströmenden Luft zu erzeugen und an das elektrische Steuerelement zu übermitteln.Advantageously, the at least one suction element has a Venturi bore which connects the regulating ring gap with a vacuum sensor which is designed to generate the electrical control pulses based on a negative pressure prevailing in the regulating ring gap and to transmit them to the electrical control element, or this is at least one Suction element provided with a pressure sensor which is adapted to generate the electrical control pulses based on an overpressure of the air flowing into the intake pipe and to transmit to the electrical control element.

Durch die Unterdrucksteuerung kann die Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft derart gesteuert werden, dass sie auf einem gewünschten Wert stabil bleibt. Dadurch werden ein gleichbleibender Drehmomentverlauf und eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs bei gleichzeitiger Reduzierung der Schadstoffemission erreicht.By the negative pressure control, the flow rate of the intake air can be controlled to be stable at a desired value. As a result, a constant torque curve and a reduction in fuel consumption while reducing the emission of pollutants are achieved.

Die Überdrucksteuerung ist insbesondere für Turbolader oder Kompressormotoren besonders geeignet. Bei solchen Verbrennungsmotoren herrscht im Ansaugluftsammler bzw. im Ansaugelement ein effektiver Überdruck. Dieser Überdruck wird nun für eine Regelung der Strömungsgeschwindigkeit verwendet. Somit kann erreicht werden, dass bei aufgeladenen Motoren das sogenannte Turboloch, also die Zeit bis zum Ansprechen des Laders nicht mehr auftritt, da durch die Regulierung bzw. die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft bereits bei niedriger Motorendrehzahl sofort bei Beginn der Beschleunigung ein volles Drehmoment vorliegt.The overpressure control is particularly suitable for turbochargers or supercharged engines. In such internal combustion engines there is an effective overpressure in the intake air collector or in the intake element. This overpressure is now used for regulating the flow velocity. Thus, it can be achieved that in turbocharged engines, the so-called turbo lag, so the time to response of the supercharger no longer occurs because by the regulation or increasing the flow velocity of the intake air is already at low engine speed immediately at the beginning of acceleration full torque ,

Alternativ kann die Steuerung auch über ein Drehzahlsignal vom Fahrzeug erfolgen. Beispielsweise können die elektrischen Steuersignale durch ein elektrisches Gaspedal erzeugt bzw. übermittelt werden. Die Motorendrehzahl kann auch anderweitig oder direkt bestimmt werden. Jede Motorendrehzahl, beispielsweise im Leerlauf, bei Teillast oder bei Volllast, kann dann einer bestimmten Position des Stellelements im Ansaugelement zugeordnet werden, um die jeweils beste Strömungsgeschwindigkeit für die Ansaugluft zu erreichen und damit die größtmögliche Effektivität des Verbrennungsmotors und eine möglichst niedrige Schadstoffemission zu erreichen.Alternatively, the control can also take place via a speed signal from the vehicle. For example, the electrical control signals can be generated or transmitted by an electric accelerator pedal. The engine speed can also be determined otherwise or directly. Each engine speed, for example, at idle, at partial load or at full load, can then be assigned to a specific position of the control element in the intake to achieve the best flow rate for the intake air and thus to achieve the highest possible efficiency of the engine and the lowest possible emission of pollutants.

Vorteilhafterweise umfasst das Regelelement einen Arbeitszylinder, der im Hohlraum angeordnet ist und an der Innenseite des Ansaugrohrs befestigt ist, ein Kolbenelement, das im Arbeitszylinder wenigstens teilweise in und gegen die Strömungsrichtung der Luft beweglich angeordnet ist, wobei der Regulierungsringspalt zwischen der Innenseite des Ansaugrohrs und einem ersten Ende des Kolbenelements gebildet ist, wobei der Arbeitszylinder über die Ölsteuerleitung mit der hydraulischen Steuervorrichtung hydraulisch verbunden ist und die hydraulische Steuervorrichtung dazu ausgelegt ist, einen Öldruck der Ölsteuerleitung zu regeln, um eine auf das Kolbenelement in die Strömungsrichtung der Luft ausgerichtete Kraft zu steuern.Advantageously, the control element comprises a working cylinder, which is arranged in the cavity and fixed to the inside of the intake pipe, a piston member which is arranged in the working cylinder at least partially movable in and against the flow direction of the air, wherein the Regulierungsringspalt between the inside of the Suction pipe and a first end of the piston member is formed, wherein the working cylinder via the oil control line to the hydraulic control device is hydraulically connected and the hydraulic control device is adapted to control an oil pressure of the oil control line to a directed to the piston member in the flow direction of the air force to control.

Durch die hydraulische Steuervorrichtung kann also präzise die Position des Kolbenelements und somit die Größe des Regulierungsringspalts eingestellt werden. Die Steuerung ist trotz der starken Sog- und Unterdruckwellen im Ansaugelement präzise, so dass die optimale Strömungsgeschwindigkeit für jeden Betriebs- und Lastzustand des Verbrennungsmotors einstellbar ist.By means of the hydraulic control device, it is thus possible to precisely set the position of the piston element and thus the size of the regulating ring gap. The control is precise despite the strong suction and vacuum waves in the intake, so that the optimum flow rate for each operating and load condition of the engine is adjustable.

Vorteilhafterweise umfasst das Regelelement ferner ein Stellelement, das dazu ausgelegt ist, auf das Kolbenelement eine gegen die Strömungsrichtung der Luft ausgerichtete Kraft auszuüben.Advantageously, the control element further comprises an actuating element, which is designed to exert on the piston member a directed against the flow direction of the air force.

Vorzugsweise umfasst das Kolbenelement einen Regelkolben, der das erste Ende des Kolbenelements bildet, und einen Arbeitskolben, der das zweite Ende des Kolbenelements bildet und durch eine Kolbenstange mit dem Regelkolben verbunden ist.Preferably, the piston element comprises a control piston which forms the first end of the piston element, and a working piston which forms the second end of the piston element and is connected by a piston rod to the control piston.

Vorzugsweise umfasst das elektrische Stellelement einen Stellmotor, und ein Steuergerät zum Empfangen der elektrischen Steuerimpulse und zum Steuern des Stellmotors basierend auf den empfangenen elektrischen Steuerimpulsen.Preferably, the electric actuator comprises a servomotor, and a controller for receiving the electrical control pulses and for controlling the servomotor based on the received electrical control pulses.

Durch das elektrische Steuergerät und den Stellmotor können die empfangenen elektrischen Steuerimpulse präzise der hydraulischen Steuervorrichtung übermittelt werden. Beispielsweise kann der Stellmotor seine Position elektronisch oder mechanisch direkt auf den Steuerkolben des Steuerelements der hydraulischen Steuervorrichtung übertragen.By the electrical control unit and the servo motor, the received electrical control pulses can be precisely transmitted to the hydraulic control device. For example, the servomotor can transmit its position electronically or mechanically directly to the control piston of the control element of the hydraulic control device.

Vorteilhafterweise ist der Stellmotor mit dem Steuerkolben der hydraulischen Steuervorrichtung gekoppelt, und bestimmt eine vom Steuergerät basierend auf den elektrischen Steuerimpulsen eingestellte Positionierung des Stellmotors die Positionierung des Steuerkolbens im Steuerzylinder.Advantageously, the servomotor is coupled to the control piston of the hydraulic control device, and determines a set by the control unit based on the electrical control pulses positioning the servomotor, the positioning of the control piston in the control cylinder.

Vorteilhafterweise weist das Ansaugsystem ferner ein Synchronisierungselement zum Synchronisieren der Positionen der Regelelemente in den Hohlräumen der Ansaugrohre von mehreren Ansaugelementen auf.Advantageously, the intake system further comprises a synchronization element for synchronizing the positions of the control elements in the cavities of the intake pipes of a plurality of intake elements.

Durch die Synchronisierung der Regelelemente kann die Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft jedes Zylinders des Verbrennungsmotors gleich eingestellt werden und somit die Effektivität des Motors optimiert werden.By synchronizing the control elements, the flow rate of the intake air of each cylinder of the internal combustion engine can be set equal and thus the efficiency of the engine can be optimized.

Vorteilhafterweise umfasst das Synchronisierungselement einen Speicherzylinder, der mit der Ölsteuerleitung hydraulisch verbunden ist, ein Speicherkolben, der in dem Speicherzylinder beweglich angeordnet ist und auf den eine durch den Öldruck der Ölsteuerleitung erzeugte Kraft wirkt, und ein Stellelement, das dazu ausgelegt ist, eine Kraft auf den Speicherkolben auszuüben, die der durch den Öldruck der Ölsteuerleitung erzeugten Kraft entgegenwirkt.Advantageously, the synchronizing element comprises a storage cylinder hydraulically connected to the oil control line, a reservoir piston movably disposed in the storage cylinder and acting on a force generated by the oil pressure of the oil control line, and an actuator adapted to apply a force to exert the accumulator piston, which counteracts the force generated by the oil pressure of the oil control line.

Vorteilhafterweise ist im Arbeitszylinder der hydraulischen Steuervorrichtung mehr Ölvolumen vorhanden als in allen Arbeitszylindern der mehreren Ansaugelemente zusammen.Advantageously, more oil volume is present in the working cylinder of the hydraulic control device than in all the working cylinders of the multiple suction elements together.

Durch diese Auslegung des Arbeitszylinders der hydraulischen Steuervorrichtung, zum einen geeignet mehr Ölvolumen aufzunehmen als alle Arbeitszylinder aller Ansaugelemente für jeden Zylinder zusammen, und zum anderen mit einem Synchronisierungselement, das einen parallelen Ölkreislauf und ein Ölspeicherelement für alle Ansaugelemente darstellt, kann beim Start des Motors, wenn der Regulierungsringspalt maximal verengt ist, d. h. das meiste Öl aus dem Arbeitszylinder der hydraulischen Steuervorrichtung verdrängt ist, das überflüssige Öl im Speicherzylinder gespeichert werden. Dadurch werden die Regelelemente aller Ansaugelemente in die gleiche Stellung, nämlich die Stellung mit maximal verengtem Regulierungsringspalt, gebracht.By this design of the working cylinder of the hydraulic control device to accommodate a suitably more oil volume than all working cylinders of all intake elements for each cylinder together, and on the other with a synchronizing element, which represents a parallel oil circuit and an oil storage element for all intake elements, at the start of the engine, if the regulatory annulus is maximally narrowed, d. H. Most oil is displaced from the cylinder of the hydraulic control device, the excess oil stored in the storage cylinder. As a result, the control elements of all intake elements in the same position, namely the position with maximum narrowed Regulierungsringspalt brought.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Steuern der Ansaugluft eines Verbrennungsmotor mit einem Ansaugsystem wie oben beschrieben, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Empfangen von elektrischen Steuerimpulsen durch das elektrische Steuerelement des Ansaugsystems, Umsetzen der empfangenen elektrischen Steuerimpulse in hydraulische Steuerimpulse durch die hydraulische Steuervorrichtung des Ansaugsystems, und Regulieren durch das Ansaugelement des Ansaugsystems der Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft von wenigstens einem Zylinder des Verbrennungsmotors durch die hydraulischen Steuerimpulse.The present invention further relates to a method for controlling the intake air of an internal combustion engine with an intake system as described above, the method comprising the steps of: receiving electrical control pulses through the electrical control of the intake system, converting the received electrical control pulses into hydraulic control pulses by the hydraulic control device of the intake system, and regulating by the intake element of the intake system, the flow rate of the intake air from at least one cylinder of the internal combustion engine by the hydraulic control pulses.

Die vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren detaillierter beschrieben.The present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

1 zeigt eine Übersicht eines Ansaugsystems der vorliegenden Erfindung. 1 shows an overview of an intake system of the present invention.

2 zeigt eine detaillierte Ansicht eines Ansaugsystems der vorliegenden Erfindung. 2 shows a detailed view of an intake system of the present invention.

3 zeigt ein Ansaugelement der vorliegenden Erfindung in verschiedenen Betriebszuständen. 3 shows a suction of the present invention in various operating conditions.

4 zeigt ein Ansaugelement der vorliegenden Erfindung in verschiedenen Betriebszuständen. 4 shows a suction of the present invention in various operating conditions.

5 zeigt ein Ansaugelement der vorliegenden Erfindung in verschiedenen Betriebszuständen. 5 shows a suction of the present invention in various operating conditions.

6 zeigt eine hydraulische Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung in verschiedenen Betriebszuständen. 6 shows a hydraulic control device of the present invention in various operating conditions.

1 zeigt ein Ansaugsystem der vorliegenden Erfindung und hebt insbesondere die darin enthaltenen Kernelemente hervor. Das Ansaugsystem der vorliegenden Erfindung ist insbesondere für jede Art von Verbrennungsmotor 30 geeignet. Das Ansaugsystem umfasst wenigstens eine hydraulische Steuervorrichtung 10, die mit dem Verbrennungsmotor 30 über eine Ölversorgungsleitung 1 und eine Ölabflussleitung 5 verbindbar ist. 1 shows an intake system of the present invention and highlights in particular the core elements contained therein. The intake system of the present invention is particularly applicable to any type of internal combustion engine 30 suitable. The intake system comprises at least one hydraulic control device 10 that with the internal combustion engine 30 via an oil supply line 1 and an oil drain line 5 is connectable.

Über eine Ölsteuerleitung 4 steuert die wenigstens eine hydraulische Steuervorrichtung 10 ferner wenigstens ein Ansaugelement 20, wobei vorzugsweise jedem Zylinder des Verbrennungsmotors 30 ein Ansaugelement 20 zugeordnet ist. Jedes Ansaugelement 20 ist dazu geeignet, die Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft des entsprechenden Zylinders zu regulieren, insbesondere für jeden Betriebszustand des Verbrennungsmotors 30 genau auf einen gewünschten Wert einzustellen. Das Ansaugelement 20 wird dafür hydraulisch von der hydraulischen Steuervorrichtung 10 gesteuert, d. h. über die Ölsteuerleitung 4 übermittelte hydraulische Steuerimpulse. Ein hydraulischer Steuerimpuls ist beispielweise eine Veränderung des Öldrucks in der Ölsteuerleitung 4 oder eine Kraft, die über das Öl in der Ölsteuerleitung 4 auf das Ansaugelement 20 übertragen wird.Via an oil control line 4 controls the at least one hydraulic control device 10 furthermore at least one suction element 20 , wherein preferably each cylinder of the internal combustion engine 30 a suction 20 assigned. Each intake element 20 is adapted to regulate the flow rate of the intake air of the corresponding cylinder, in particular for each operating state of the internal combustion engine 30 set exactly to a desired value. The suction element 20 for this is hydraulically by the hydraulic control device 10 controlled, ie via the oil control line 4 transmitted hydraulic control pulses. A hydraulic control pulse is, for example, a change in the oil pressure in the oil control line 4 or a force that is above the oil in the oil control line 4 on the intake 20 is transmitted.

Die hydraulische Steuervorrichtung 10 wird wiederum von einem elektrischen Steuerelement 40 basierend auf elektrischen Steuerimpulsen gesteuert, die das elektrische Steuerelement 40 beispielsweise von einem elektrischen Gaspedal 8 empfängt. Die elektrischen Steuerimpulse können aber auch direkt basierend auf der Motorendrehzahl übertragen werden oder können wie später beschrieben von einem Unter- oder Überdrucksensor 61 bzw. 71, der im Ansaugelement eines Zylinders oder von mehreren Zylinders angeordnet ist, ausgegeben werden. Elektrische Steuerimpulse können beispielweise über eine Spannungsänderung, eine Stromänderung oder kapazitativ übermittelt werden. Das elektrische Steuerelement 40 kann elektrisch oder mechanisch an die hydraulische Steuervorrichtung gekoppelt sein, um die elektrischen Steuerimpulse weiterzugeben.The hydraulic control device 10 is in turn by an electrical control 40 controlled based on electrical control pulses representing the electrical control 40 for example, by an electric accelerator pedal 8th receives. However, the electrical control pulses can also be transmitted directly based on the engine speed or as described later by a negative or positive pressure sensor 61 respectively. 71 , which is arranged in the intake element of a cylinder or of a plurality of cylinders. Electrical control pulses can be transmitted, for example, via a voltage change, a current change or capacitive. The electrical control 40 may be electrically or mechanically coupled to the hydraulic control device to pass the electrical control pulses.

Vorteilhafterweise umfasst das Ansaugsystem der vorliegenden Erfindung ferner ein Synchronisierungselement 50, das dafür sorgt, dass die Strömungsgeschwindigkeit durch mehrere Ansaugelemente 20 synchronisiert werden kann. Das Synchronisierungselement 50 ist vorzugsweise dem wenigstens einen Ansaugelement 20 hydraulisch parallel geschaltet, d. h. bildet einen Ölkreislauf parallel zu der Ölsteuerleitung 4. Das Synchronisierungselement 50 ist insbesondere dazu ausgelegt, alle Ansaugelemente 20 gleich einzustellen.Advantageously, the intake system of the present invention further comprises a synchronization element 50 , which ensures that the flow velocity through multiple suction elements 20 can be synchronized. The synchronization element 50 is preferably the at least one suction element 20 hydraulically connected in parallel, ie forms an oil circuit parallel to the oil control line 4 , The synchronization element 50 is particularly designed to all suction 20 set equal.

2 zeigt eine detailliertere Ansicht des Ansaugsystems der vorliegenden Erfindung. Das Ansaugsystem wird im Folgenden anhand einer Funktionsbeschreibung beschrieben. 2 shows a more detailed view of the intake system of the present invention. The intake system is described below with reference to a functional description.

Wird der Verbrennungsmotor 30 gestartet, beginnen sich die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 30 und somit auch dessen Ölpumpe 31 zu drehen. Dadurch wird von der Ölpumpe 31 ein Öldruck erzeugt. Dieser Öldruck wird vorzugsweise durch eine Ölversorgungsleitung 1 der hydraulischen Steuervorrichtung 10 zugeführt. Vorzugsweise umfasst dabei das Ansaugsystem der vorliegenden Erfindung zwischen der Ölpumpe 31 und der hydraulischen Steuervorrichtung 10 ein Druckbegrenzungsventil 2, das den Öldruck in der Ölversorgungsleitung 1 auf einen vorgegebenen Wert begrenzt. Durch diese Begrenzung sind der Öldruck an der hydraulischen Steuervorrichtung 10 und somit auch das Ansaugsystem als Ganzes unabhängig von möglichen Öldruckschwankungen der Ölpumpe 31 des Verbrennungsmotors 30. Zusätzlich umfasst das Ansaugsystem vorzugsweise ein Volumenstromventil 3, das stromabwärts des Druckbegrenzungsventils 2 und stromaufwärts der hydraulischen Steuervorrichtung 10 in der Ölsteuerleitung 1 angeordnet ist, um die Durchflussmenge an Öl zu regeln.Will the internal combustion engine 30 started, the crankshaft of the engine start 30 and thus also its oil pump 31 to turn. This is by the oil pump 31 generates an oil pressure. This oil pressure is preferably through an oil supply line 1 the hydraulic control device 10 fed. Preferably, the intake system of the present invention comprises between the oil pump 31 and the hydraulic control device 10 a pressure relief valve 2 that the oil pressure in the oil supply line 1 limited to a predetermined value. By this limitation, the oil pressure on the hydraulic control device 10 and thus also the intake system as a whole independent of possible oil pressure fluctuations of the oil pump 31 of the internal combustion engine 30 , In addition, the intake system preferably comprises a volume flow valve 3 , the downstream of the pressure relief valve 2 and upstream of the hydraulic control device 10 in the oil control line 1 is arranged to control the flow rate of oil.

Der von der Ölpumpe 31 erzeugte Öldruck wirkt auf ein Kraftübertragungselement 11, 12, 13, 14, 15 der hydraulischen Steuervorrichtung 10. Das Kraftübertragungselement 11, 12, 13, 14, 15 ist dazu ausgelegt, den effektiv wirkenden Öldruck aus der Ölversorgungsleitung 1 in einen Öldruck in der Ölsteuerleitung 4 umzusetzen. In anderen Worten wirkt durch den Öldruck in der Ölversorgungsleitung 1 eine bestimmte erste Kraft auf eine Seite des Kraftübertragungselements 11, 12, 13, 14, 15, die in eine bestimmte zweite Kraft auf der anderen Seite des Kraftübertragungselements 11, 12, 13, 14, 15 umgesetzt wird. Die Kraft wirkt auf das Öl in der Ölsteuerleitung 4 und verändert dadurch den Öldruck in der Ölsteuerleitung 4.The one from the oil pump 31 generated oil pressure acts on a power transmission element 11 . 12 . 13 . 14 . 15 the hydraulic control device 10 , The power transmission element 11 . 12 . 13 . 14 . 15 is designed to provide the effective oil pressure from the oil supply line 1 in an oil pressure in the oil control line 4 implement. In other words, acts by the oil pressure in the oil supply line 1 a certain first force on one side of the power transmission element 11 . 12 . 13 . 14 . 15 placed in a specific second force on the other side of the power transmission element 11 . 12 . 13 . 14 . 15 is implemented. The force acts on the oil in the oil control line 4 and thereby changes the oil pressure in the oil control line 4 ,

Insbesondere umfasst das Kraftübertragungselement 11, 12, 13, 14, 15 vorzugsweise einen Kraftübertragungszylinder 15, dessen Innenraum mit der Ölversorgungsleitung 1 derart verbunden ist, das Öl in den Zylinderinnenraum eindringen kann. In dem Kraftübertragungszylinder 15 ist ein Kraftübertragungskolben 11 beweglich angeordnet. Dieser Kraftübertragungskolben 11 ist vorzugsweise über eine Kolbenstange mit einem Arbeitskolben 12 verbunden. Der Arbeitskolben 12 ist in einem Arbeitszylinder 14 angeordnet, der von dem Kraftübertragungszylinder 15 hydraulisch getrennt ist und dessen Innenraum mit der Ölsteuerleitung 4 derart verbunden ist, dass Öl aus der Ölsteuerleitung 4 in den Innenraum des Arbeitszylinders 14 fließen kann und umgekehrt. Schließlich befindet sich in dem Arbeitszylinder 14 noch ein Stellelement 13, das dazu ausgelegt ist, eine Kraft auf den Arbeitskolben 12 auszuüben. Diese Kraft ist der oben beschriebenen ersten Kraft, die der Öldruck der Ölversorgungsleitung 1 auf den Kraftübertragungskolben 11 ausübt, entgegen gerichtet.In particular, the power transmission element comprises 11 . 12 . 13 . 14 . 15 preferably a power transmission cylinder 15 , whose interior with the oil supply pipe 1 connected so that oil can penetrate into the cylinder interior. In the power transmission cylinder 15 is a power transmission piston 11 movably arranged. This power transmission piston 11 is preferable via a piston rod with a working piston 12 connected. The working piston 12 is in a working cylinder 14 arranged, that of the power transmission cylinder 15 is hydraulically isolated and its interior with the oil control line 4 is connected such that oil from the oil control line 4 in the interior of the working cylinder 14 can flow and vice versa. Finally, it is in the working cylinder 14 another control element 13 which is designed to apply a force to the working piston 12 exercise. This force is the first force described above, the oil pressure of the oil supply line 1 on the power transmission piston 11 exercises, in the opposite direction.

Durch den durch die Ölpumpe 31 erzeugten Öldruck in der Ölversorgungsleitung 1 wird nun zunächst die Kolbeneinheit bestehend aus Kraftübertragungskolben 11 und Arbeitskolben 12 gegen die Kraft des Stellelements 13 gedrückt. Das Stellelement 13 ist vorzugsweise eine Springfeder, ein Federelement oder eine anders linear elastisches Element. Die Kolbeneinheit 11, 12 wird maximal gegen das Stellelement 13 verschoben und befindet sich schließlich in einer Position „Motor Start” (wie in der 2 angedeutet). Durch die Verschiebung des Arbeitskobens 12 wird eine bestimmte Menge an Öl aus dem Arbeitszylinder 14 und in die Ölsteuerleitung 4 gedrückt.Through the oil pump 31 generated oil pressure in the oil supply line 1 Now, first, the piston unit consisting of power transmission piston 11 and working pistons 12 against the force of the control element 13 pressed. The actuator 13 is preferably a spring, a spring element or another linearly elastic element. The piston unit 11 . 12 is maximum against the actuator 13 moved and is finally in a position "Motor Start" (as in the 2 indicated). By moving the workbench 12 gets a certain amount of oil from the working cylinder 14 and into the oil control line 4 pressed.

Die Ölsteuerleitung 4 ist wie oben beschrieben mit wenigstens einem Ansaugelement 20 hydraulisch verbunden. Insbesondere ist die Ölsteuerleitung 4 mit einem Arbeitszylinder 24 von wenigstens einem Ansaugelements 20 derart verbunden, dass Öl aus der Ölsteuerleitung 4 in den Innenraum des Arbeitszylinders 24 fließen kann und umgekehrt. Wird nun Öl in die Ölsteuerleitung 4 gedrückt, so wird auch Öl in den Arbeitszylinder 24 des wenigstens einen Ansaugelements 20 gedrückt. Allgemein bedingt eine Veränderung des Öldrucks in der Ölsteuerleitung 4 also eine Veränderung des Öldrucks in dem Arbeitszylinder 24. Der Öldruck aus der Ölsteuerleitung 4 übt dabei eine Kraft auf ein Regelelement 21, 22, 23, 24 des Ansaugelements 20 aus, das zum Regulieren der Strömungsgeschwindigkeit geeignet ist. Die Strömungsgeschwindigkeit ist also über den Öldruck in der Ölsteuerleitung 4 regelbar.The oil control line 4 is as described above with at least one suction 20 hydraulically connected. In particular, the oil control line 4 with a working cylinder 24 of at least one suction element 20 connected so that oil from the oil control line 4 in the interior of the working cylinder 24 can flow and vice versa. Now oil is in the oil control line 4 pressed, so also oil in the working cylinder 24 of the at least one suction element 20 pressed. Generally, a change in the oil pressure in the oil control line 4 So a change in the oil pressure in the working cylinder 24 , The oil pressure from the oil control line 4 exerts a force on a control element 21 . 22 . 23 . 24 the suction element 20 which is suitable for regulating the flow velocity. The flow velocity is therefore above the oil pressure in the oil control line 4 adjustable.

Insbesondere besteht jedes Ansaugelement 20 vorzugsweise, wie in 3 detailliert gezeigt, aus wenigstens einem Ansaugrohr 26 mit einer Einlassöffnung 27 für einströmende Luft und einer Auslassöffnung 28 für ausströmende Luft. In einem Hohlraum des Ansaugrohrs 26 ist das Regelelement 21, 22, 23, 24 angeordnet, das vorzugsweise aus dem Arbeitszylinder 24, einem Kolbenelement 21, 22 und einem Stellelement 23 besteht. Das Kolbenelement 21 besteht vorzugsweise aus einem Arbeitskolben 21 und einem Regelkolben 22. Zwischen der Innenseite des Ansaugrohrs 26 und einem Ende des Kolbenelements 21, 22, nämlich dem Arbeitskolben 22, ist ein Regulierungsringspalt 25 gebildet. Je nach Position bzw. Bewegung des Kolbenelements 21, 22 im Ansaugrohr 26 verengt bzw. verbreitert sich der Regulierungsringspalt 25. Je enger der Regulierungsringspalt 25 ist, desto höher ist die Strömungsgeschwindigkeit der hindurch strömenden Luft. Je größer der Regulierungsringspalt 25 ist, desto niedriger die Strömungsgeschwindigkeit der hindurch strömenden Luft.In particular, there is each intake 20 preferably, as in 3 shown in detail, from at least one intake pipe 26 with an inlet opening 27 for incoming air and an outlet opening 28 for escaping air. In a cavity of the intake pipe 26 is the rule element 21 . 22 . 23 . 24 arranged, preferably from the working cylinder 24 , a piston element 21 . 22 and an actuator 23 consists. The piston element 21 preferably consists of a working piston 21 and a control piston 22 , Between the inside of the intake pipe 26 and one end of the piston member 21 . 22 namely the working piston 22 , is a regulatory annulus 25 educated. Depending on the position or movement of the piston element 21 . 22 in the intake pipe 26 the regulatory ring gap narrows or widens 25 , The narrower the regulatory annulus 25 is, the higher the flow velocity of the air flowing therethrough. The larger the regulatory annulus 25 is, the lower the flow rate of the air flowing therethrough.

Die hydraulische Steuervorrichtung 10 ist ferner dazu ausgelegt, die Bewegung des Kolbenelements 21, 22 zu steuern. Insbesondere wird der durch die hydraulische Steuervorrichtung erhöhte Öldruck in der Ölsteuerleitung 4 auf den Arbeitskolben 21 des wenigstens einen Ansaugelements 20 übertragen, wodurch dieser gegen die Kraft des Stellelements 23 gepresst wird. Da der Arbeitskolben 21 und der Regelkolben 22 eine Einheit bilden, wird ebenfalls der Regelkolben 22 verschoben und zwar derart, dass der Regulierungsringspalt 25 maximal verschlossen wird. Diese Position des Kolbenelements 21, 22 ist der oben beschriebenen Position „Motor Start” zugeordnet, (die in 2 gezeigt ist). Sowohl das Kraftübertragungselement 11, 12, 13, 14, 15 der hydraulischen Steuervorrichtung 10 als auch das Kolbenelement 21, 22 des wenigstens einen Ansaugelements 20 befinden sich also nun in der Position „Motor Start”.The hydraulic control device 10 is further adapted to the movement of the piston member 21 . 22 to control. In particular, the oil pressure increased in the oil control line by the hydraulic control device becomes 4 on the working piston 21 of the at least one suction element 20 transferred, whereby this against the force of the actuating element 23 is pressed. As the working piston 21 and the control piston 22 form a unit, also becomes the control piston 22 moved in such a way that the Regulierungsringspalt 25 is closed at the maximum. This position of the piston element 21 . 22 is assigned to the position described above "Motor Start", (which in 2 is shown). Both the power transmission element 11 . 12 . 13 . 14 . 15 the hydraulic control device 10 as well as the piston element 21 . 22 of the at least one suction element 20 So now you are in the position "Motor Start".

Die benötigte Ansaugluft in der Position „Motor Start” erhält der Verbrennungsmotor 30 im Leerlauf vorzugsweise durch eine Bypass-Bohrung, die über einen Leerlaufstellmotor 6 geregelt wird.The required intake air in the "engine start" position is given to the combustion engine 30 idle, preferably through a bypass bore, via an idle actuator motor 6 is regulated.

In der Position „Motor Start” werden vorzugsweise auch die Positionen der Kolbenelemente 21, 22 der Ansaugelemente 20 durch das Synchronisierungselement 50 synchronisiert. Dazu ist der Arbeitszylinder 14 der hydraulischen Steuervorrichtung 10 vorzugsweise derart ausgelegt, dass er mehr Ölvolumen aufnehmen kann als alle Arbeitszylinder 24 des einen oder der mehreren Ansaugelemente 20 für jeden Zylinder des Verbrennungsmotors 30 zusammen genommen.In the position "engine start" are preferably also the positions of the piston elements 21 . 22 the intake elements 20 through the synchronization element 50 synchronized. This is the working cylinder 14 the hydraulic control device 10 preferably designed so that it can accommodate more oil volume than all cylinders 24 the one or more suction elements 20 for each cylinder of the internal combustion engine 30 taken together.

Wenn nun in der Position „Motor Start” Öl aus dem Arbeitszylinder 14 der hydraulischen Steuervorrichtung 10 durch die Ölsteuerleitung 4 in die Arbeitszylinder 24 mehrerer Ansaugelemente 20 gepresst wird und die Kolbenelemente 21, 22 die Regulierungsringspalte 25 maximal verschließen, befinden sich also alle Kolbenelemente 21, 22 in Anschlag. Da sich jedoch vorzugsweise mehr Ölvolumen im Arbeitszylinder 14 befunden hat, als nun in die Arbeitszylinder 24 der mehreren Ansaugelemente 20 gedrückt werden kann, wird die Volumendifferenz an Öl vorzugsweise über ein Überdruckventil 54 in einen Speicherzylinder 53 des Synchronisierungselements 50 zum Speichern des Öls gepresst. Dadurch wird ein Stellelement 52 des Synchronisierungselements 50 durch einen den Öldruck des gespeicherten Öls aufnehmenden Arbeitskolben 51 zusammengepresst. Durch die Überdosierung an Ölvolumen im Arbeitszylinder 14 wird also gewährleitet, dass alle Kolbenelemente 21, 22 für die Position „Motor Start” wirklich auf Anschlag gedrückt werden und somit synchronisiert werden. Wenn der Öldruck in der Steuerleitung 4 wieder sinkt, fließt das Öl aus dem Speicherzylinder 53 über ein Überleitungsventil 55 zurück in die Steuerleitung 4.If now in the position "engine start" oil from the working cylinder 14 the hydraulic control device 10 through the oil control line 4 in the working cylinder 24 several intake elements 20 is pressed and the piston elements 21 . 22 the regulatory ring gap 25 close maximum, so are all piston elements 21 . 22 in attack. However, since preferably more oil volume in the working cylinder 14 has found, as now in the working cylinder 24 the multiple intake elements 20 can be pressed, the volume difference in oil is preferably via a pressure relief valve 54 in a storage cylinder 53 of synchronization element 50 pressed to store the oil. This will become an actuator 52 of the synchronization element 50 by a working piston receiving the oil pressure of the stored oil 51 compressed. By overdosing on oil volume in the working cylinder 14 is thus ensured that all piston elements 21 . 22 for the position "Motor Start" are really pressed to stop and thus synchronized. When the oil pressure in the control line 4 again sinks, the oil flows from the storage cylinder 53 via a transfer valve 55 back to the control line 4 ,

Der Verbrennungsmotor 30 ist nun gestartet und kann belastet werden. Dazu wird vorzugsweise ein Gaspedal betätigt, um den Motor auf eine bestimmte Drehzahl zu bringen. Das elektronische Steuerelement 40 kann entsprechende elektrische Steuerimpulse empfangen. Beispielsweise empfängt das elektronische Steuerelement 40 solche elektrischen Steuerimpulse von einem elektronischen Gaspedal 8. In dem elektronischen Steuerelement 40 ist dabei vorzugsweise abgelegt, welche Motorendrehzahl welchen elektrischen Steuerimpulsen aus beispielweise dem Gaspedal 8 entspricht. Die elektrischen Steuerimpulse geben also an, dass und wie stark die Motordrehzahl zu erhöhen ist.The internal combustion engine 30 is now started and can be charged. For this purpose, an accelerator pedal is preferably operated to bring the engine to a certain speed. The electronic control 40 can receive appropriate electrical control pulses. For example, the electronic control receives 40 such electrical control pulses from an electronic accelerator pedal 8th , In the electronic control 40 is preferably stored, which engine speed which electrical control pulses from, for example, the accelerator pedal 8th equivalent. The electrical control pulses thus indicate that and how much the engine speed is to be increased.

Die elektrischen Steuerimpulse werden vorzugsweise in dem elektronischen Steuergerät 42 umgewandelt und einem Stellmotor 41 zugeführt. Der Stellmotor 41 kann daraufhin eine vorbestimmte Position einnehmen, die den umgewandelten elektrischen Steuerimpulsen entspricht. Vorzugsweise ist im elektrischen Steuergerät 42 für alle möglichen elektrischen Steuerimpulse abgelegt, wie der Stellmotor 41 anzusteuern ist. Insbesondere sind elektrische Steuerimpulse mit vorbestimmten Positionen des Stellmotors 41 korreliert. Beispielweise nimmt der Stellmotor 41 zur Einstellungen einer gewissen Motordrehzahl, die einem Betriebszustand Teillast entspricht, eine Position von etwa 20 Grad ein. Im Leerlauf steht der Stellmotor 41 hingegen beispielweise auf 0 Grad. Diese Positionsänderung des Stellmotors 41, im beschriebenen Fall die Änderung einer Drehposition des Stellmotors 41, wirkt vorzugsweise auf ein Steuerelement 17, 18, 19 der hydraulischen Steuervorrichtung. Vorzugsweise kann der Stellmotor 41 dazu ein Übertragungselement 43, beispielsweise ein Zahnrad, bewegen bzw. drehen, das mit der hydraulischen Steuervorrichtung 10 gekoppelt ist.The electrical control pulses are preferably in the electronic control unit 42 converted and a servomotor 41 fed. The servomotor 41 may then assume a predetermined position corresponding to the converted electrical control pulses. Preferably, in the electrical control unit 42 stored for all possible electrical control pulses, such as the servomotor 41 is to be controlled. In particular, electrical control pulses with predetermined positions of the servomotor 41 correlated. For example, takes the servomotor 41 to set a certain engine speed corresponding to a partial load operating condition, a position of about 20 degrees. Idle is the servomotor 41 however, for example, at 0 degrees. This position change of the servomotor 41 , In the case described, the change of a rotational position of the servomotor 41 , preferably acts on a control 17 . 18 . 19 the hydraulic control device. Preferably, the servomotor 41 to a transmission element 43 , For example, a gear to move or rotate, with the hydraulic control device 10 is coupled.

Die 6 zeigt die erfindungsgemäße hydraulische Steuervorrichtung 10 im Detail, Vorzugsweise besteht das Steuerelement 17, 18, 19 aus einem Steuerkolben 17, der im Innenraum eines Steuerzylinders 19 angeordnet ist. Der Steuerzylinder 19 ist mit der Ölabflussleistung 5 in den Verbrennungsmotor 30, derart hydraulisch verbunden, dass Öl aus dem Steuerzylinder 19 in die Ölabflussleitung 5 fließen kann und umgekehrt. Der Steuerkolben 17 ist vorzugsweise in unterschiedlichen Positionen in dem Steuerzylinder 19 positionierbar, d. h. er ist im Steuerzylinder beweglich angeordnet. Je nach Position des Steuerkolbens 17 ist eine hydraulische Verbindung zwischen Kraftübertragungszylinder 15 und Steuerzylinder 19 stärker bzw. schwächer. Die einstellbare hydraulische Verbindung bewirkt also, dass entweder gar kein, weniger oder mehr Öl aus dem Arbeitszylinder 15 in den Steuerzylinder 19 und somit auch in die Abflussleitung 5 fließt.The 6 shows the hydraulic control device according to the invention 10 in detail, Preferably, there is the control 17 . 18 . 19 from a control piston 17 in the interior of a control cylinder 19 is arranged. The control cylinder 19 is with the oil drainage performance 5 in the internal combustion engine 30 , so hydraulically connected, that oil from the control cylinder 19 into the oil drain line 5 can flow and vice versa. The control piston 17 is preferably in different positions in the control cylinder 19 positionable, ie it is movably arranged in the control cylinder. Depending on the position of the control piston 17 is a hydraulic connection between power cylinder 15 and control cylinders 19 stronger or weaker. The adjustable hydraulic connection thus causes either no, less or more oil from the working cylinder 15 in the control cylinder 19 and thus also in the drainage line 5 flows.

Vorteilhafterweise ist dazu wie in 6 gezeigt der Steuerkolben 17 mit mehreren Steuerbohrungen 18 versehen, die vorzugsweise sowohl in Ausdehnungsrichtung (d. h. Längsrichtung) als auch in Umfangsrichtung des Steuerkolbens 17 angeordnet sind. Vorteilhafterweise befinden sich ferner in einer Wand, die den Kraftübertragungszylinder 15 hydraulisch von dem Steuerzylinder 19 trennt, mehrere Verbindungsbohrungen 16. Die Verbindungsbohrungen sind vorzugsweise entlang des Hubes dieser Zylinderwand des Kraftübertragungszylinders 15 angeordnet. Je nach Position des Steuerkolbens 17 in dem Steuerzylinder 19 können die Verbindungsbohrungen 16 ganz oder teilweise mit ein oder mehrerer der Steuerbohrungen 18 überlappen, d. h. teilweise oder ganz in Deckung gebracht werden.Advantageously, as in 6 shown the control piston 17 with multiple pilot holes 18 provided, preferably both in the extension direction (ie, longitudinal direction) and in the circumferential direction of the control piston 17 are arranged. Advantageously, are also in a wall, which are the power transmission cylinder 15 hydraulically from the control cylinder 19 separates, several connection holes 16 , The connecting bores are preferably along the stroke of this cylinder wall of the power transmission cylinder 15 arranged. Depending on the position of the control piston 17 in the control cylinder 19 can the connection holes 16 in whole or in part with one or more tax holes 18 overlap, ie be partially or completely brought into line.

In der beschriebenen Position „Motor Start” befindet sich der Stellmotor 41 zunächst in einer Position von 0 Grad und überträgt diese Position auf den Steuerkolben 17. In dieser Position weise die Steuerbohrungen 18 und die Verbindungsbohrungen 17 vorzugsweise keine Überlappung bzw. freie Überdeckung auf. Das bedeutet, dass es keinen Durchgang für das Öl aus dem Kraftübertragungszylinder 15 in den Steuerzylinder 19 und somit in die Ölabflussleitung 5. Das bewirkt, dass der maximale Öldruck aus der Ölversorgungsleitung 1 auf den Kraftübertragungskolben 11 wirkt und somit sowohl das Kraftübertragungselement 11, 12, 13, 14, 15 als auch das Kolbenelement 21, 22 des wenigstens einen Ansaugelements 20 in der Position „Motor Start” verbleiben.In the described position "Motor Start" is the servomotor 41 first in a position of 0 degrees and transmits this position to the spool 17 , In this position, the tax holes 18 and the connection holes 17 preferably no overlap or free coverage. This means that there is no passage for the oil from the power cylinder 15 in the control cylinder 19 and thus into the oil drain line 5 , This causes the maximum oil pressure from the oil supply line 1 on the power transmission piston 11 acts and thus both the power transmission element 11 . 12 . 13 . 14 . 15 as well as the piston element 21 . 22 of the at least one suction element 20 remain in the "Engine Start" position.

Erhält nun wie oben beschrieben, der Stellmotor 41 vom elektrischen Steuergerät 42 ein Signal, sich beispielsweise in die Position von 20 Grad zu stellen, so wird diese Positionsänderung dem Steuerkolben 17 übertragen, beispielsweise über ein Zahnrad oder ein anderes Übertragungselement 17a des Steuerkolbens 17, das vorzugsweise aus dem Steuerzylinder 19 hinausragt und mit dem Übertragungselement 43 gekoppelt ist. Dadurch wird der Steuerkolben 17 im Steuerzylinder 19 bewegt und neu positioniert. Beispielsweise wird der Steuerkolben 17 in den Steuerzylinder 19 hinein oder aus dem Steuerzylinder 19 hinaus geschoben. Vorzugsweise wird der Steuerkolben 17 im Steuerzylinder 19 gedreht. Dadurch überlappt nun beispielweise wenigstens eine Steuerbohrung 18 mit einer der Verbindungsbohrungen 16. In anderen Worten, wenigstens eine der Verbindungsbohrung 16 wird deckungsgleich mit einer Steuerbohrung 18 und dadurch geöffnet.Now receives as described above, the servomotor 41 from the electrical control unit 42 a signal, for example, to be in the position of 20 degrees, so this position change the control piston 17 transmitted, for example via a gear or other transmission element 17a of the control piston 17 , preferably from the control cylinder 19 protrudes and with the transmission element 43 is coupled. This will be the spool 17 in the control cylinder 19 moved and repositioned. For example, the control piston 17 in the control cylinder 19 into or out of the control cylinder 19 pushed out. Preferably, the control piston 17 in the control cylinder 19 turned. As a result, overlaps, for example, at least one control bore 18 with one of the connection holes 16 , In other words, at least one of the connection holes 16 is congruent with a control bore 18 and opened by it.

Der in dem Kraftübertragungszylinder 15 herrschende Öldruck kann nun teilweise durch die deckungsgleichen Steuer- bzw. Verbindungsbohrungen 16, 18 entweichen und Öl kann in die Ölabflussleitung 5 fließen. Durch diesen Ölrückfluss wird der im Kraftübertragungszylinder 15 effektiv auf den Kraftübertragungskolben 11 wirkende Öldruck reduziert, was bewirkt, dass der Kraftübertragungskolben 11 über den verbundenen Arbeitskolben 12 von dem Stellelement 13 aus der Position „Motor Start” geschoben wird. Insbesondere wird die Kolbeneinheit 11, 12 in Richtung der Position „Motor Nenndrehzahl” (wie in 2 angedeutet) geschoben.The in the power transmission cylinder 15 prevailing oil pressure can now partially through the congruent control or connection holes 16 . 18 Escape and oil can enter the oil drain line 5 flow. By this oil reflux is the in the power transmission cylinder 15 effectively on the power transmission piston 11 acting oil pressure reduces, which causes the power transmission piston 11 over the connected working piston 12 from the actuator 13 is pushed out of the "Motor Start" position. In particular, the piston unit 11 . 12 in the direction of the "Motor rated speed" position (as in 2 indicated) pushed.

Als Folge dessen wird auch in dem wenigstens einen Ansaugelement 20 das Stellelement 23 entlastet, da aufgrund der Bewegung des Arbeitskolbens 12 mehr Öl über die Ölsteuerleitung 4 in den Arbeitszylinder 14 der hydraulischen Steuervorrichtung fließen kann. Der Öldruck in der Ölsteuerleitung 4 sinkt also. Dadurch wird das Stellelement 21, 22 des wenigstens einen Ansaugelements 20 in Richtung der Position „Motor Nenndrehzahl” (wie in 2 oder 3 gezeigt) gedrückt. Dadurch vergrößert sich der Regulierungsringspalt 25 des wenigstens einen Ansaugelements 20 und Luft strömt durch das Ansaugrohr 26. Die Luft hat aufgrund des noch engen Regulierungsringspalts eine hohe Strömungsgeschwindigkeit. Insbesondere wird exakt die Strömungsgeschwindigkeit für die Ansaugluft eingestellt, die für den entsprechenden Last- bzw. Betriebszustands, in diesem Fall Teillast, des Verbrennungsmotors 30 erforderlich ist.As a result, also in the at least one suction 20 the actuator 23 Relieved because of the movement of the working piston 12 more oil via the oil control line 4 in the working cylinder 14 the hydraulic control device can flow. The oil pressure in the oil control line 4 sinks. This will cause the actuator 21 . 22 of the at least one suction element 20 in the direction of the "Motor rated speed" position (as in 2 or 3 shown). This increases the regulatory ring gap 25 of the at least one suction element 20 and air flows through the intake pipe 26 , The air has a high flow velocity due to the still narrow regulating ring gap. In particular, exactly the flow rate for the intake air is set, for the corresponding load or operating state, in this case partial load, of the internal combustion engine 30 is required.

In anderen Worten ermöglicht die vorliegende Erfindung allgemein die Umwandlung eines elektronischen Steuerimpulses, ausgesendet von beispielsweise einem elektronischen Gaspedal 8 oder einem anderen Erzeuger, in eine präzise Regulierung der Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft in wenigstens einem Ansaugelement 20. Die elektronischen Steuerimpulse können beispielsweise auch von einem Überdrucksensor 71 (siehe 5) oder Unterdrucksensor 61 (siehe 4), der in wenigstens einem Ansaugelement 20 angeordnet ist, an das elektronische Steuergerät 42 übermittelt werden.In other words, the present invention generally enables the conversion of an electronic control pulse emitted by, for example, an electronic accelerator pedal 8th or another generator, in a precise regulation of the flow rate of the intake air in at least one suction element 20 , The electronic control pulses, for example, from a pressure sensor 71 (please refer 5 ) or vacuum sensor 61 (please refer 4 ), in at least one intake 20 is arranged, to the electronic control unit 42 be transmitted.

Wird nun, beispielsweise durch das elektronisch Gaspedal 8, ein weiteres Signal an das elektronische Steuergerät 42 übermittelt, das angibt dass die Motordrehzahl weiter erhöht werden soll, zum Beispiel entsprechend eines Betriebszustandes Volllast des Verbrennungsmotors 30, so wird der Stellmotor 41 beispielsweise auf eine Position von 90 Grad gestellt. Wie oben beschrieben wird diese Positionsänderung auf den Steuerkolben 17 übertragen. Durch die Positionsänderung, vorzugsweise Drehung, des Steuerkolbens 17 im Steuerzylinder, werden nun mehr der Steuerbohrungen oder andere Steuerbohrungen 18, deckungsgleich mit einer oder mehreren der Verbindungsbohrungen 16 werden. Dies resultiert aus der versetzten Anordnung der Steuerbohrungen 18. Beispielsweise ist bei Teillast ein erste Steuerbohrung 18, die weiter innen im Steuerzylinder 19 angeordnet ist, und nun bei Volllast eine zweite Steuerbohrung 18, die weiter außen im Steuerzylinder angeordnet ist, deckungsgleich mit einer Verbindungsbohrung 16. Dies bewirkt, das der Ölstand im Kraftübertragungszylinder 15 durch die Kraft des Stellelements 13 von der Höhe der zuvor deckungsgleichen ersten Steuerbohrung 18 auf die Höhe der nun deckungsgleichen zweiten Steuerbohrung 18 fällt, wobei der Kraftübertagungskolben 11 auf ebenfalls die Höhe der zweiten Steuerbohrung 18 verschoben wird.Will now, for example, by the electronic accelerator pedal 8th , another signal to the electronic control unit 42 transmitted, indicating that the engine speed is to be further increased, for example, according to a full-load operating state of the internal combustion engine 30 so becomes the servomotor 41 for example, set to a position of 90 degrees. As described above, this position change is applied to the spool 17 transfer. By the change in position, preferably rotation of the control piston 17 in the control cylinder, now become more of the control bores or other control bores 18 , congruent with one or more of the connection holes 16 become. This results from the staggered arrangement of the control bores 18 , For example, at partial load, a first control bore 18 farther inside in the control cylinder 19 is arranged, and now at full load, a second control bore 18 , which is located further out in the control cylinder, congruent with a connection bore 16 , This causes the oil level in the power transmission cylinder 15 by the force of the control element 13 from the height of the previously congruent first control bore 18 on the height of the now congruent second control bore 18 falls, with the power transmission piston 11 on also the height of the second control bore 18 is moved.

Da nun noch mehr Öl aus der Ölsteuerleitung 4 in den Arbeitszylinder 14 fließen kann, erniedrigt sich der Öldruck in der Ölsteuerleitung 4 weiter. Dadurch wird auch das Kolbenelement 21, 22 des wenigstens einen Ansaugelements 20 durch das Stellelement 23 bewegt, so dass der Regulierungsringspalt 25 weiter verbreitert wird. Der Regulierungsringspalt 25 lässt dabei wiederum die erforderliche Luftmenge bei optimaler Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft durchfließen. Bei „Volllast” ist der Regulierungsringspalt 25 maximal geöffnet. Je mehr sich der Regulierungsringspalt 25 öffnet, desto mehr Öl wird auch über die Ölsteuerleitung 4 in den Arbeitszylinder 14 der hydraulischen Steuervorrichtung 10 verlagert. Da wie oben beschrieben das Ölvolumen dieses Arbeitszylinders 14 das Ölvolumen aller Arbeitszylinder 24 zusammengenommen übersteigt, wird nun vorzugsweise das zuvor im Speicherzylinder 53 des Synchronisierungselement 50 gespeicherte Öl in die Ölsteuerleitung 4 zurückgeführt. Das nächste Mal wenn die Position „Motor Start” eingestellt wird, werden die Ansaugelemente 20 erneut synchronisiert.Now there is more oil from the oil control line 4 in the working cylinder 14 can flow, the oil pressure in the oil control line lowers 4 further. This also becomes the piston element 21 . 22 of the at least one suction element 20 through the actuator 23 moves, leaving the regulatory annulus 25 is widened further. The regulatory annulus 25 lets in turn flow through the required amount of air at the optimum flow rate of the intake air. At "full load" is the Regulierungsringspalt 25 maximum open. The more the regulatory ring gap 25 opens, the more oil is also through the oil control line 4 in the working cylinder 14 the hydraulic control device 10 relocated. As described above, the oil volume of this working cylinder 14 the oil volume of all working cylinders 24 taken together exceeds, is now preferably the previously in the storage cylinder 53 of the synchronization element 50 stored oil in the oil control line 4 recycled. The next time the engine start position is set, the intake elements will become 20 resynchronized.

Zusammenfassend ermöglicht die vorliegende Erfindung eine präzise Steuerung der Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft für jeden Zylinder eines Verbrennungsmotors 30, insbesondere entsprechend einem aktuellen Betriebszustand des Verbrennungsmotors 30. Für jeden Betriebszustand kann die Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft optimal eingestellt werden, um den minimalsten Kraftstoffverbrauch und Schadstoffausstoß des Verbrennungsmotors 30 zu erreichen. Mittels der erfindungsgemäßen hydraulischen Steuervorrichtung 10 kann die präzise Regulierung der Ansaugluft trotz der – aufgrund von Sog- und Unterdruckwellen in den Ansaugelementen 20 – hohen notwendigen Kräfte erreicht werden. Die hydraulische Steuervorrichtung 10 kann ein elektronisches Steuersignal in ein hydraulisches Steuersignal umsetzen, das sowohl die notwendigen Kräfte erzeugt, als auch äußerst präzise einstellbar ist. Die Bauweise des erfindungsgemäßen Ansaugsystems und insbesondere der erfindungsgemäßen hydraulischen Steuervorrichtung 10 ist ferner äußerst kompakt und einfach.In summary, the present invention allows precise control of the flow rate of the intake air for each cylinder of an internal combustion engine 30 , in particular according to a current operating state of the internal combustion engine 30 , For each operating state, the flow rate of the intake air can be optimally adjusted to the minimum fuel consumption and pollutant emissions of the internal combustion engine 30 to reach. By means of the hydraulic control device according to the invention 10 can the precise regulation of the intake air despite - due to suction and vacuum waves in the intake elements 20 - High necessary forces are achieved. The hydraulic control device 10 can convert an electronic control signal into a hydraulic control signal that generates both the necessary forces and is extremely precisely adjustable. The construction of the intake system according to the invention and in particular of the hydraulic control device according to the invention 10 is also extremely compact and simple.

Claims (18)

Hydraulische Steuervorrichtung (10), die aufweist ein Kraftübertragungselement (11, 12, 13, 14, 15), das mit einer Ölversorgungsleitung (1) aus einem Verbrennungsmotor (30) und einer Ölsteuerleitung (4) zu einem zu steuernden Element hydraulisch verbindbar ist, wobei das Kraftübertragungselement (11, 12, 13, 14, 15) dazu ausgelegt ist, einen auf das Kraftübertragungselement (11, 12, 13, 14, 15) wirkenden ersten Öldruck aus der Ölversorgungsleitung (1) in einen zweiten Öldruck in der Ölsteuerleitung (4) zu übersetzen, ein Steuerelement (17, 18, 19), das mit einer Ölabflussleitung (5) in den Verbrennungsmotor (30) hydraulisch verbindbar ist, wobei das Steuerelement (17, 18, 19) dazu ausgelegt ist, eine hydraulische Verbindung zwischen der Ölversorgungsleitung (1) und der Ölabflussleitung (5) zu regeln, um den auf das Kraftübertragungselement (11, 12, 13, 14, 15) wirkenden ersten Öldruck zu verändern wobei das Steuerelement (17, 18, 19) umfasst – einen Steuerzylinder (19), der mit der Ölabflussleitung (5) hydraulisch verbindbar ist, und – einen Steuerkolben (17), der beweglich in dem Steuerzylinder (19) angeordnet ist, und wobei die hydraulische Verbindung zwischen der Ölversorgungsleitung (1) und der Ölabflussleitung (5) abhängig von einer Position des Steuerkolbens (17) im Steuerzylinder (19) regelbar ist.Hydraulic control device ( 10 ), which has a force transmission element ( 11 . 12 . 13 . 14 . 15 ) connected to an oil supply line ( 1 ) from an internal combustion engine ( 30 ) and an oil control line ( 4 ) is hydraulically connectable to an element to be controlled, wherein the force transmission element ( 11 . 12 . 13 . 14 . 15 ) is adapted to the power transmission element ( 11 . 12 . 13 . 14 . 15 ) acting first oil pressure from the oil supply line ( 1 ) in a second oil pressure in the oil control line ( 4 ) to translate a control ( 17 . 18 . 19 ) with an oil drain line ( 5 ) in the internal combustion engine ( 30 ) is hydraulically connectable, wherein the control ( 17 . 18 . 19 ) is designed to provide a hydraulic connection between the oil supply line ( 1 ) and the oil drain line ( 5 ) in order to apply the force to the transmission element ( 11 . 12 . 13 . 14 . 15 ) acting first oil pressure to change the control ( 17 . 18 . 19 ) comprises - a control cylinder ( 19 ) connected to the oil drain line ( 5 ) is hydraulically connectable, and - a control piston ( 17 ), which is movable in the control cylinder ( 19 ), and wherein the hydraulic connection between the oil supply line ( 1 ) and the oil drain line ( 5 ) depending on a position of the control piston ( 17 ) in the control cylinder ( 19 ) is controllable. Hydraulische Steuervorrichtung (10) gemäß Anspruch 1, wobei das Kraftübertragungselement (11, 12, 13, 14, 15) umfasst – einen Kraftübertragungszylinder (15), der mit der Ölversorgungsleitung (1) hydraulisch verbindbar ist, – einen Kraftübertragungskolben (11), der beweglich in dem Kraftübertragungszylinder (15) angeordnet ist, – einen Arbeitszylinder (14), der mit der Ölsteuerleitung (4) hydraulisch verbindbar ist, – einen Arbeitskolben (12), der in dem Arbeitszylinder (14) beweglich angeordnet ist und mit dem Kraftübertragungskolben (11) verbunden ist, und – ein Stellelement (13), das in dem Arbeitszylinder (14) angeordnet ist und dazu ausgelegt ist, eine Kraft auf den Arbeitskolben (12) auszuüben, die einer Kraft entgegenwirkt, die durch den auf den Kraftübertragungskolben (11) wirkenden Öldruck aus der Ölversorgungsleitung (1) erzeugt wird.Hydraulic control device ( 10 ) according to claim 1, wherein the force transmission element ( 11 . 12 . 13 . 14 . 15 ) comprises - a power transmission cylinder ( 15 ) connected to the oil supply line ( 1 ) is hydraulically connectable, - a power transmission piston ( 11 ), which is movable in the power transmission cylinder ( 15 ), - a working cylinder ( 14 ) connected to the oil control line ( 4 ) is hydraulically connectable, - a working piston ( 12 ), which is in the working cylinder ( 14 ) is movably arranged and with the power transmission piston ( 11 ), and - an actuator ( 13 ), which is in the working cylinder ( 14 ) is arranged and adapted to a force on the working piston ( 12 ), which counteracts a force exerted by the on the power transmission piston ( 11 ) acting oil pressure from the oil supply line ( 1 ) is produced. Hydraulische Steuervorrichtung (10) gemäß Anspruch 2, die ferner aufweist – mehrere Verbindungsbohrungen (16), die den Kraftübertragungszylinder (15) mit dem Steuerzylinder (19) hydraulisch verbinden, wobei jede der Verbindungsbohrungen (16) abhängig von der Position des Steuerkolbens (17) im Steuerzylinder (19) selektiv geöffnet, teilweise geöffnet und geschlossen werden kann.Hydraulic control device ( 10 ) according to claim 2, further comprising - a plurality of connection bores ( 16 ), which the power transmission cylinder ( 15 ) with the control cylinder ( 19 ) hydraulically connecting each of the connection bores ( 16 ) depending on the position of the control piston ( 17 ) in the control cylinder ( 19 ) can be selectively opened, partially opened and closed. Hydraulische Steuervorrichtung (10) gemäß Anspruch 3, wobei der Steuerkolben (17) mit mehreren versetzt angeordneten Steuerbohrungen (18) versehen ist, und abhängig von der Position des Steuerkolbens (17) im Steuerzylinder (19) entweder keine, eine oder mehrere der Steuerbohrungen (18) mit einer der Verbindungsbohrungen (16) zumindest teilweise überlappen.Hydraulic control device ( 10 ) according to claim 3, wherein the control piston ( 17 ) with a plurality of staggered control bores ( 18 ), and depending on the position of the control piston ( 17 ) in the control cylinder ( 19 ) either none, one or more of the control bores ( 18 ) with one of the connecting bores ( 16 ) at least partially overlap. Hydraulische Steuervorrichtung (10) gemäß Anspruch 4, wobei der Steuerkolben (17) drehbar in dem Steuerzylinder (19) angeordnet ist, und abhängig von einer Drehposition des Steuerkolbens (17) im Steuerzylinder (19) keine, eine oder mehrere der Steuerbohrungen (18) mit einer der Verbindungsbohrungen (16) zumindest teilweise überlappen.Hydraulic control device ( 10 ) according to claim 4, wherein the control piston ( 17 ) rotatably in the control cylinder ( 19 ) is arranged, and depending on a rotational position of the control piston ( 17 ) in the control cylinder ( 19 ) none, one or more of the control bores ( 18 ) with one of the connecting bores ( 16 ) at least partially overlap. Hydraulisches Steuervorrichtung (10) gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei die Steuerbohrungen (18) sowohl in Ausdehnungsrichtung versetzt als auch in Umfangsrichtung des Steuerkolbens (17) versetzt angeordnet sind.Hydraulic control device ( 10 ) according to claim 4 or 5, wherein the control bores ( 18 ) offset both in the expansion direction and in the circumferential direction of the control piston ( 17 ) are arranged offset. Ansaugsystem für einen Verbrennungsmotor (30), das aufweist wenigstens ein Ansaugelement (20) zum Regulieren der Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft von wenigstens einem Zylinder des Verbrennungsmotors (30), eine hydraulische Steuervorrichtung (10), die über eine Ölsteuerleitung (4) mit dem wenigstens einen Ansaugelement (20) hydraulisch verbunden ist und mit einer Ölversorgungsleitung (1) aus dem Verbrennungsmotor (30) und einer Ölabflussleitung (5) in den Verbrennungsmotor (30) hydraulisch verbindbar ist, ein elektrisches Steuerelement (40) zum Empfangen von elektrischen Steuerimpulsen, wobei die hydraulische Steuervorrichtung (10) dazu ausgelegt ist, die von dem elektrischen Steuerelement (40) empfangen elektrischen Steuerimpulse in hydraulische Steuerimpulse umzusetzen, um das wenigstens eine Ansaugelement (20) mit den hydraulische Steuerimpulsen zu steuern, wobei die hydraulische Steuervorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist.Intake system for an internal combustion engine ( 30 ), which has at least one suction element ( 20 ) for regulating the flow rate of the intake air of at least one cylinder of the internal combustion engine ( 30 ), a hydraulic control device ( 10 ), via an oil control line ( 4 ) with the at least one suction element ( 20 ) is hydraulically connected and with an oil supply line ( 1 ) from the internal combustion engine ( 30 ) and an oil drain line ( 5 ) in the internal combustion engine ( 30 ) is hydraulically connectable, an electrical control element ( 40 ) for receiving electrical control pulses, wherein the hydraulic control device ( 10 ) is adapted to that of the electrical control element ( 40 ) receive electrical control pulses in hydraulic control pulses to implement the at least one intake element ( 20 ) with the hydraulic control pulses, wherein the hydraulic control device ( 10 ) is formed according to one of claims 1 to 7. Ansaugsystem gemäß Anspruch 7, wobei das wenigstens eine Ansaugelement (20) umfasst – ein Ansaugrohr (26) mit einer Einlassöffnung (27) für einströmende Luft, einer Auslassöffnung (28) für ausströmende Luft und einem Hohlraum, der die Öffnungen (27, 28) verbindet und dessen Querschnittfläche von der Einlassöffnung (27) zu der Auslassöffnung (28) hin zumindest teilweise abnimmt, – ein im Hohlraum angeordnetes Regelelement (21, 22, 23, 24), das wenigstens teilweise in und gegen die Strömungsrichtung der Luft beweglich angeordnet ist, – einen Regulierungsringspalt (25) zwischen der Innenseite des Ansaugrohrs (26) und einem Ende des Regelelements (21, 22, 23, 24), der bei einer Bewegung des Regelelements (10) in die Strömungsrichtung der Luft verengt und gegen die Strömungsrichtung der Luft verbreitert wird, wobei die hydraulische Steuervorrichtung (10) dazu ausgelegt ist, die Bewegung des Regelelements (21, 22, 23, 24) zu steuern. An intake system according to claim 7, wherein the at least one intake element ( 20 ) - an intake pipe ( 26 ) with an inlet opening ( 27 ) for incoming air, an outlet opening ( 28 ) for outflowing air and a cavity containing the openings ( 27 . 28 ) and its cross-sectional area from the inlet opening ( 27 ) to the outlet opening ( 28 ) decreases at least partially, - a control element arranged in the cavity ( 21 . 22 . 23 . 24 ) which is at least partially movably arranged in and against the flow direction of the air, - a regulating ring gap ( 25 ) between the inside of the intake pipe ( 26 ) and one end of the rule element ( 21 . 22 . 23 . 24 ), which occurs during a movement of the control element ( 10 ) is narrowed in the flow direction of the air and widened against the flow direction of the air, wherein the hydraulic control device ( 10 ) is designed to control the movement of the control element ( 21 . 22 . 23 . 24 ) to control. Ansaugsystem gemäß Anspruch 8, wobei – das wenigstens eine Ansaugelement (20) eine Venturi-Bohrung (60) aufweist, die den Regulierungsringspalt (25) mit einem Unterdrucksensor verbindet (61), der dazu ausgelegt ist, die elektrischen Steuerimpulse basierend auf einem im Regulierungsringspalt (25) herrschenden Unterdruck zu erzeugen und an das elektrische Steuerelement (40) zu übermitteln, oder – das wenigstens eine Ansaugelement (20) mit einem Überdrucksensor (71) versehen ist, der dazu ausgelegt ist, die elektrischen Steuerimpulse basierend auf einem Überdruck der in das Ansaugrohr (26) einströmenden Luft zu erzeugen und an das elektrische Steuerelement (40) zu übermitteln.Intake system according to claim 8, wherein - the at least one suction element ( 20 ) a venturi bore ( 60 ) having the regulatory ring gap ( 25 ) connects to a vacuum sensor ( 61 ) adapted to generate the electrical control pulses based on a signal in the regulatory annulus ( 25 ) and to the electrical control element ( 40 ), or - the at least one suction element ( 20 ) with a pressure sensor ( 71 ) adapted to apply the electrical control pulses based on an overpressure in the intake pipe ( 26 ) and to the electrical control element ( 40 ). Ansaugsystem gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei das Regelelement (21, 22, 23, 24) umfasst – einen Arbeitszylinder (24), der im Hohlraum angeordnet ist und an der Innenseite des Ansaugrohrs (26) befestigt ist, – ein Kolbenelement (21, 22), das im Arbeitszylinder (24) wenigstens teilweise in und gegen die Strömungsrichtung der Luft beweglich angeordnet ist, wobei der Regulierungsringspalt (25) zwischen der Innenseite des Ansaugrohrs (26) und einem ersten Ende des Kolbenelements (21, 22) gebildet ist, wobei der Arbeitszylinder (24) über die Ölsteuerleitung (4) mit der hydraulischen Steuervorrichtung (10) hydraulisch verbunden ist und die hydraulische Steuervorrichtung (10) dazu ausgelegt ist, einen Öldruck der Ölsteuerleitung (4) zu regeln, um eine auf das Kolbenelement (21, 22) in die Strömungsrichtung der Luft ausgerichtete Kraft zu steuern.An intake system according to claim 8 or 9, wherein the control element ( 21 . 22 . 23 . 24 ) comprises a working cylinder ( 24 ), which is arranged in the cavity and on the inside of the intake pipe ( 26 ), - a piston element ( 21 . 22 ) in the working cylinder ( 24 ) is at least partially movably arranged in and against the flow direction of the air, wherein the regulating ring gap ( 25 ) between the inside of the intake pipe ( 26 ) and a first end of the piston element ( 21 . 22 ) is formed, wherein the working cylinder ( 24 ) via the oil control line ( 4 ) with the hydraulic control device ( 10 ) is hydraulically connected and the hydraulic control device ( 10 ) is adapted to an oil pressure of the oil control line ( 4 ) to apply one to the piston element ( 21 . 22 ) to control force directed in the flow direction of the air. Ansaugsystem gemäß Anspruch 10, wobei das Regelelement (21, 22, 23, 24) ferner umfasst – ein Stellelement (23), das dazu ausgelegt ist, auf das Kolbenelement (21, 22) eine gegen die Strömungsrichtung der Luft ausgerichtete Kraft auszuüben.An intake system according to claim 10, wherein the control element ( 21 . 22 . 23 . 24 ) further comprises - an actuating element ( 23 ), which is adapted to the piston element ( 21 . 22 ) exert a force directed against the flow direction of the air force. Ansaugsystem gemäß Anspruch 10 oder 11, wobei das Kolbenelement (21, 22) umfasst – einen Regelkolben (22), der das erste Ende des Kolbenelements (21, 22) bildet, und – einen Arbeitskolben (21), der das zweite Ende des Kolbenelements (21, 22) bildet und durch eine Kolbenstange mit dem Regelkolben (22) verbunden ist.An intake system according to claim 10 or 11, wherein the piston element ( 21 . 22 ) comprises - a control piston ( 22 ), the first end of the piston element ( 21 . 22 ), and - a working piston ( 21 ), the second end of the piston element ( 21 . 22 ) and by a piston rod with the control piston ( 22 ) connected is. Ansaugsystem gemäß einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei das elektrische Stellelement (40) umfasst – einen Stellmotor (41), und – ein Steuergerät (42) zum Empfangen der elektrischen Steuerimpulse und zum Steuern des Stellmotors (41) basierend auf den empfangenen elektrischen Steuerimpulsen.Intake system according to one of claims 7 to 12, wherein the electric actuator ( 40 ) comprises - a servomotor ( 41 ), and - a control unit ( 42 ) for receiving the electrical control pulses and for controlling the servomotor ( 41 ) based on the received electrical control pulses. Ansaugsystem gemäß den Ansprüchen 1 und 7 oder gemäß den Ansprüchen 1 und 7 und einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei der Stellmotor (41) mit dem Steuerkolben (17) der hydraulischen Steuervorrichtung (10) gekoppelt ist, und eine vom Steuergerät (42) basierend auf den elektrischen Steuerimpulsen eingestellte Positionierung des Stellmotors (41) die Positionierung des Steuerkolbens (17) im Steuerzylinder (19) bestimmt.An intake system according to claims 1 and 7 or according to claims 1 and 7 and one of claims 8 to 13, wherein the servomotor ( 41 ) with the control piston ( 17 ) of the hydraulic control device ( 10 ), and one from the control unit ( 42 ) based on the electrical control pulses set positioning of the servomotor ( 41 ) the positioning of the control piston ( 17 ) in the control cylinder ( 19 ) certainly. Ansaugsystem gemäß einem der Ansprüche 8 bis 13, ferner aufweisend ein Synchronisierungselement (50) zum Synchronisieren der Positionen der Regelelemente (21, 22, 23, 24) in den Hohlräumen der Ansaugrohre (26) von mehreren Ansaugelementen (20).An intake system according to any one of claims 8 to 13, further comprising a synchronization element ( 50 ) for synchronizing the positions of the control elements ( 21 . 22 . 23 . 24 ) in the cavities of the intake pipes ( 26 ) of several suction elements ( 20 ). Ansaugsystem gemäß Anspruch 15, wobei das Synchronisierungselement (50) umfasst, – einen Speicherzylinder (53), der mit der Ölsteuerleitung (4) hydraulisch verbunden ist – ein Speicherkolben (51), der in dem Speicherzylinder (53) beweglich angeordnet ist und auf den eine durch den Öldruck der Ölsteuerleitung (4) erzeugte Kraft wirkt, und – ein Stellelement (52), das dazu ausgelegt ist, eine Kraft auf den Speicherkolben (51) auszuüben, die der durch den Öldruck der Ölsteuerleitung (4) erzeugten Kraft entgegenwirkt.Intake system according to claim 15, wherein the synchronization element ( 50 ), - a storage cylinder ( 53 ) connected to the oil control line ( 4 ) is hydraulically connected - a storage piston ( 51 ) stored in the storage cylinder ( 53 ) is movably arranged and on the one by the oil pressure of the oil control line ( 4 ) generates force, and - an actuator ( 52 ) designed to apply a force to the accumulator piston ( 51 ) due to the oil pressure of the oil control line ( 4 ) counteracts generated force. Ansaugsystem gemäß Anspruch 2 und einem der Ansprüche 15 oder 16, wobei im Arbeitszylinder (14) der hydraulischen Steuervorrichtung mehr Ölvolumen vorhanden ist als in allen Arbeitszylindern (24) der mehreren Ansaugelemente (20) zusammen.Intake system according to claim 2 and one of claims 15 or 16, wherein in the working cylinder ( 14 ) the hydraulic control device more oil volume is present than in all working cylinders ( 24 ) of the multiple intake elements ( 20 ) together. Verfahren zum Steuern der Ansaugluft eines Verbrennungsmotor (30) mit einem Ansaugsystem gemäß Anspruch 7, wobei das Verfahren die Schritte aufweist Empfangen, durch das elektrische Steuerelement (40) des Ansaugsystems, von elektrischen Steuerimpulsen, Umsetzen, durch die hydraulische Steuervorrichtung (10) des Ansaugsystems, der empfangenen elektrischen Steuerimpulse in hydraulische Steuerimpulse, Regulieren, durch das Ansaugelement (20) des Ansaugsystems, der Strömungsgeschwindigkeit der Ansaugluft von wenigstens einem Zylinder des Verbrennungsmotors (30) durch die hydraulischen Steuerimpulse. Method for controlling the intake air of an internal combustion engine ( 30 ) with an intake system according to claim 7, wherein the method comprises the steps of receiving, by the electrical control element ( 40 ) of the intake system, of electrical control pulses, transfer, by the hydraulic control device ( 10 ) of the intake system, the received electrical control pulses in hydraulic control pulses, regulating, by the suction ( 20 ) of the intake system, the flow rate of the intake air of at least one cylinder of the internal combustion engine ( 30 ) by the hydraulic control pulses.
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