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Die Erfindung betrifft eine Hydraulikanordnung eines schaltbaren Ventiltriebs eines Verbrennungskolbenmotors, bei dem der Ventilhub der Gaswechselventile durch Nocken mindestens einer Nockenwelle vorgegeben und mittels zugeordneter Hubübertragungselemente mechanisch auf die Gaswechselventile übertragbar ist, wobei die Hydraulikanordnung Schaltdruckleitungen zur Beaufschlagung von zwischen Bauteilen von schaltbaren Hubübertragungselementen des Ventiltriebs angeordneten Koppelelementen mit einer schaltdruckabhängigen Schaltkraft aufweist, und bei welcher zwei Gruppen von Gaswechselventilen mit schaltbaren Hubübertragungselementen vorgesehen sind, die durch eine wechselweise Verbindung der jeweils zugeordneten Schaltdruckleitung mit einer druckführenden Druckölleitung oder mit einer weitgehend drucklosen Rücklaufleitung hinsichtlich ihres übertragbaren Ventilhubs selektiv abschaltbar oder umschaltbar sind.
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Schaltbare Ventiltriebe von Verbrennungskolbenmotoren sind in unterschiedlichen Bauarten bekannt. So können Ventiltriebe einzelner Zylinder oder Gruppen von Zylindern eines Verbrennungskolbenmotors durch eine Abschaltung des übertragbaren Ventilhubs deaktiviert und damit in Verbindung mit einer Abschaltung der Kraftstoffeinspritzung für die betreffenden Zylinder der Kraftstoffverbrauch sowie die CO2-Emissionen sowie andere Schadstoffemissionen des Verbrennungskolbenmotors im Teillastbetrieb gesenkt werden. Andererseits können die durch Ventiltriebe für Einlassventile und/oder Auslassventile eines Verbrennungskolbenmotors übertragbaren Hubverläufe durch eine Hubumschaltung geändert und damit in Abhängigkeit von Betriebsparametern, wie der Motordrehzahl und der Motorlast, an den aktuellen Betriebszustand des Verbrennungskolbenmotors angepasst werden, wodurch die Motorleistung und das Drehmoment erhöht sowie der spezifische Kraftstoffverbrauch des Verbrennungskolbenmotors verringert werden können.
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Bei abschaltbaren Ventiltrieben sind üblicherweise jeweils zwei relativ zueinander verschiebbare oder verdrehbare Bauteile eines schaltbaren Hubübertragungselementes vorgesehen, von denen das eine Bauteil mit dem zugeordneten Nocken einer Nockenwelle und das andere Bauteil mit dem Ventilschaft des zugeordneten Gaswechselventils in Stellverbindung steht. Beide Bauteile sind über ein zumeist als Koppelbolzen ausgeführtes Koppelelement miteinander koppelbar oder entkoppelbar. Im gekoppelten Zustand wird der Ventilhub des zugeordneten Nockens auf das betreffende Gaswechselventil übertragen, im entkoppelten Zustand dagegen nicht, so dass das Gaswechselventil dann geschlossen bleibt. Der Koppelbolzen ist üblicherweise axialbeweglich in einer Bohrung des einen Bauteils geführt und in eine Gegenbohrung des anderen Bauteils hinein verschiebbar. Mittels eines Federelementes wird der Koppelbolzen in einer Ruhestellung gehalten und durch die Beaufschlagung mit einem hydraulischen Stelldruck gegen die Rückstellkraft des Federelementes in eine Betätigungsstellung verschoben und dort gehalten. Bei abschaltbaren Ventiltrieben entspricht die Ruhestellung des Koppelbolzens zumeist dem gekoppelten Zustand der Bauteile des Hubübertragungselementes und die Betätigungsstellung dem entkoppelten Zustand der Bauteile. Bei den abschaltbaren Hubübertragungselementen kann es sich um abschaltbare Tassenstößel, Rollenstößel, Kipphebel, Schlepphebel oder Abstützelemente handeln.
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Bei umschaltbaren Ventiltrieben sind jeweils mindestens zwei relativ zueinander verschiebbare oder verdrehbare Bauteile eines schaltbaren Hubübertragungselementes vorgesehen, von denen das eine Bauteil mit einem zugeordneten ersten Nocken einer Nockenwelle mit kleinerem Ventilhub sowie mit dem Ventilschaft des zugeordneten Gaswechselventils und das andere Bauteil mit einem zugeordneten zweiten Nocken der Nockenwelle mit größerem Ventilhub in Stellverbindung steht. Beide Bauteile sind über ein zumeist als Koppelbolzen ausgeführtes Koppelelement miteinander koppelbar oder entkoppelbar. Im entkoppelten Zustand wird der Ventilhub des ersten Nockens auf das betreffende Gaswechselventil übertragen, im gekoppelten Zustand wird dagegen der Ventilhub des zweiten Nockens auf das Gaswechselventil übertragen. Auch hier ist der Koppelbolzen üblicherweise axialbeweglich in einer Bohrung des einen Bauteils geführt und in eine Gegenbohrung des anderen Bauteils hinein verschiebbar. Mittels eines Federelementes wird der Koppelbolzen in einer Ruhestellung gehalten und durch die Beaufschlagung mit einem hydraulischen Stelldruck gegen die Rückstellkraft des Federelementes in eine Betätigungsstellung verschoben und dort gehalten. Bei umschaltbaren Ventiltrieben entspricht die Ruhestellung des Koppelbolzens zumeist dem entkoppelten Zustand der Bauteile des Hubübertragungselementes und die Betätigungsstellung dem gekoppelten Zustand der Bauteile. Bei den umschaltbaren Hubübertragungselementen handelt es sich zumeist um umschaltbare Tassenstößel, Kipphebel oder Schlepphebel.
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Die Hydraulikanordnung eines schaltbaren Ventiltriebs umfasst Schaltdruckleitungen zur Beaufschlagung von zwischen Bauteilen von schaltbaren Hubübertragungselementen des Ventiltriebs angeordneten Koppelelementen. Zur Deaktivierung oder Aktivierung abschaltbarer Hubübertragungselemente und zur Hubumschaltung umschaltbarer Hubübertragungselemente sind die Schaltdruckleitungen üblicherweise über zugeordnete Magnetschaltventile wechselweise mit einer druckführenden Druckölleitung oder mit einer weitgehend drucklosen Rücklaufleitung verbindbar.
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Aus der
US 4 800 850 A ist eine Hydraulikanordnung eines schaltbaren Ventiltriebs eines Verbrennungskolbenmotors bekannt, bei der eine Schaltdruckleitung und eine Schmierölleitung über eine Drossel seriell miteinander verbunden und über ein 3/2-Wege-Magnetschaltventil wechselweise mit einer druckführenden Druckölleitung verbindbar oder absperrbar sind. Die Schaltdruckleitung führt zu einem Koppelbolzen, über den zwei auf jeweils ein Gaswechselventil wirksame erste Kipphebel, die jeweils mit einem Niedrighubnocken einer Nockenwelle in Gleitkontakt stehen, mit einem zwischen diesen angeordneten zweiten Kipphebel, der mit einem Hochhubnocken der Nockenwelle in Gleitkontakt steht, verbindbar sind. Bei druckloser Schaltdruckleitung wird der Koppelbolzen über ein Federelement in seiner Ruhestellung gehalten, in der die Kipphebel voneinander entkoppelt sind, so dass die Gaswechselventile über die Niedrighubnocken betätigt werden. Bei druckführender Schaltdruckleitung wird der Koppelbolzen gegen die Rückstellkraft des Federelementes in seine Betätigungsstellung verschoben, in der die Kipphebel miteinander gekoppelt sind, so dass die Gaswechselventile dann über den Hochhubnocken betätigt werden. Die Schmierölleitung ist in zwei parallele Leitungszweige verzweigt, von denen der erste Leitungszweig zu Schmierstellen der ersten Kipphebel und der Niedrighubnocken und der zweite Leitungszweig zu Schmierstellen des zweiten Kipphebels und des Hochhubnockens führt. Eingangsseitig und ausgangsseitig sind die Leitungszweige jeweils mit einer Drossel versehen, die derart unterschiedliche Drosselquerschnitte aufweisen, dass die Schmierstellen der jeweils lastführenden Kipphebel und Nocken mit einem größeren Schmierölstrom versorgt werden. Die Drossel zwischen der Schaltdruckleitung und der Schmierölleitung ist derart dimensioniert, dass bei druckloser Schaltdruckleitung der Druck des aus der Schmierölleitung in die Schaltdruckleitung strömenden Öls unterhalb des Schaltdruckes des Koppelbolzens liegt.
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In der
DE 101 19 366 A1 ist eine Hydraulikanordnung eines schaltbaren Ventiltriebs eines Verbrennungskolbenmotors beschrieben, bei der eine zu schaltbaren Hubübertragungselementen einiger Zylinder führende Schaltdruckleitung mittels eines 3/2-Wege-Magnetschaltventils wechselweise mit einer druckführenden Druckölleitung oder einer weitgehend drucklosen Rücklaufleitung verbindbar ist. Bei den schaltbaren Hubübertragungselementen handelt es sich bevorzugt um schaltbare Tassenstößel oder um schaltbare Rollenstößel. An die Druckölleitung ist eine zu Schmierstellen der schaltbaren und der nicht schaltbaren Hubübertragungselemente führende Schmierölleitung angeschlossen. An den schaltbaren Hubübertragungselementen stehen die Zweige der Schmierölleitung über jeweils eine als Engstelle ausgeführte Drossel mit den Zweigen der Schaltdruckleitung in Verbindung. Hierdurch strömt bei druckloser Schaltdruckleitung Öl aus den Zweigen der Schmierölleitung gedrosselt in die Zweige der Schaltdruckleitung und weiter in die Rücklaufleitung, wodurch Luftblasen aus den Zweigen der Schaltdruckleitung ausgespült werden und somit die Schaltdruckleitung entlüftet wird.
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Bei einem Vierventil-Verbrennungskolbenmotor mit jeweils zwei Einlassventilen und zwei Auslassventilen pro Zylinder gemäß der
DE 102 12 327 A1 sind die schaltbaren Hubübertragungselemente des betreffenden Ventiltriebs, die den ersten Einlassventilen, den zweiten Einlassventilen, den ersten Auslassventilen und den zweiten Auslassventilen zugeordnet sind, jeweils mittels eines 3/2-Wege-Magnetschaltventils umschaltbar. Bei den schaltbaren Hubübertragungselementen handelt es sich bevorzugt um schaltbare Tassenstößel. Wenn die zugeordneten Nocken der vier Ventilgruppen wie vorgesehen unterschiedliche Hubhöhen und Hubverläufe aufweisen, dann ist dieser bekannte Ventiltrieb in insgesamt sechzehn Stufen umschaltbar, wodurch eine optimale Anpassung an den jeweiligen Betriebszustand des Verbrennungskolbenmotors im Hinblick auf eine hohe Motorleistung und einen geringen spezifischen Kraftstoffverbrauch möglich ist.
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Zur Erzielung kurzer Umschaltzeiten sollten die zugeordneten Schaltventile möglichst nahe an den schaltbaren Hubübertragungselementen positioniert sein, also vorzugsweise in oder an dem Zylinderkopf des Verbrennungskolbenmotors angeordnet sein, wo allerdings zumeist beengte Platzverhältnisse vorherrschen. Zudem sollte die Anzahl der Schaltventile möglichst gering sein, da der Schaltzustand des Ventiltriebs als abgas- und verbrauchsrelevante Information zukünftig in den Datensatz der Onboard-Diagnose (OBD) aufgenommen werden kann, so dass die Anzahl der betreffenden Sensoren und Sensorleitungen möglichst klein gehalten werden sollte.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Hydraulikanordnung eines dreistufig schaltbaren Ventiltriebs der eingangs genannten Bauart mit einer möglichst geringen Anzahl von Schaltventilen vorzuschlagen.
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Diese Aufgabe ist bei einer Hydraulikanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Schaltdruckleitungen der beiden Gruppen von Gaswechselventilen über ein einziges Schaltventil selektiv mit der Druckölleitung oder der Rücklaufleitung verbindbar sind, und dass das Schaltventil als ein 4/3-Wege-Magnetschaltventil mit zwei Arbeitsanschlüssen für jeweils eine der Schaltdruckleitungen, mit einem Pumpenanschluss für die Druckölleitung und mit einem Tankanschluss für die Rücklaufleitung ausgebildet ist, wobei in einer Ruhestellung des Schaltventils beide Arbeitsanschlüsse mit dem Tankanschluss verbunden sind und der Pumpenanschluss abgesperrt ist, wobei in einer ersten Schaltstellung des Schaltventils der erste Arbeitsanschluss mit dem Pumpenanschluss und der zweite Arbeitsanschluss mit dem Tankanschluss verbunden ist, und bei dem in einer zweiten Schaltstellung des Schaltventils beide Arbeitsanschlüsse mit dem Pumpenanschluss verbunden sind und der Tankanschluss abgesperrt ist.
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Die Erfindung geht demnach von einer an sich bekannten Hydraulikanordnung eines schaltbaren Ventiltriebs eines Verbrennungskolbenmotors aus, bei dem der Ventilhub der Gaswechselventile durch Nocken mindestens einer Nockenwelle vorgegeben und mittels zugeordneter Hubübertragungselemente mechanisch auf die Gaswechselventile übertragbar ist. Die Hydraulikanordnung umfasst Schaltdruckleitungen zur Beaufschlagung von zwischen Bauteilen von schaltbaren Hubübertragungselementen des Ventiltriebs angeordneten Koppelelementen. Es sind zwei Gruppen von Gaswechselventilen mit schaltbaren Hubübertragungselementen vorgesehen, die durch eine wechselweise Verbindung der jeweils zugeordneten Schaltdruckleitung mit einer druckführenden Druckölleitung oder mit einer weitgehend drucklosen Rücklaufleitung hinsichtlich ihres übertragbaren Ventilhubs selektiv abschaltbar oder umschaltbar sind. Bei den beiden Gruppen von Gaswechselventilen kann es sich auch um zwei einzelne Gaswechselventile mit jeweils einem schaltbaren Hubübertragungselement handeln. Bei den schaltbaren Hubübertragungselementen kann der übertragbare Ventilhub entweder abgeschaltet oder auf die Hubkurve eines zugeordneten zweiten Nockens umgeschaltet werden.
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Durch die erfindungsgemäße Ansteuerung der schaltbaren Hubübertragungselemente durch ein einziges, als ein 4/3-Wege-Magnetschaltventil ausgebildetes Schaltventil können wahlweise die schaltbaren Hubübertragungselemente einer Gruppe von Gaswechselventilen oder die schaltbaren Hubübertragungselemente beider Gruppen von Gaswechselventilen hinsichtlich ihres übertragbaren Ventilhubs abgeschaltet oder umgeschaltet werden. Im Vergleich zu der üblichen Verwendung von zwei 3/2-Wege-Magnetschaltventilen werden dadurch Bauraum und Herstellkosten eingespart. Zudem sind hierdurch zur Erfassung des jeweiligen Schaltzustands des Ventiltriebs zum Beispiel für die Onboard Diagnose (OBD) nur noch ein Positionssensor und eine Sensorleitung erforderlich.
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Die für kurze Umschaltzeiten und eine zuverlässige Funktion der schaltbaren Hubübertragungselemente erforderliche Entlüftung der Schaltdruckleitungen kann auf einfache Weise dadurch bewirkt werden, dass die Druckölleitung und zumindest eine Schaltdruckleitung über eine mit einer Drossel versehene Spülölleitung miteinander verbunden sind, und dass in der Rücklaufleitung des Schaltventils ein Rückschlagventil mit Druckbegrenzungsfunktion angeordnet ist.
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Somit strömt bei abgeschaltetem Schaltventil Öl aus den Spülölleitungen in die Schaltdruckleitungen und über das Schaltventil weiter in die Rücklaufleitung, wodurch gegebenenfalls vorhandene Luftblasen und Ölschaum aus den Schaltdruckleitungen ausgespült werden. In der ersten Schaltstellung des Schaltventils ist die Entlüftung entsprechend für die zweite Schaltdruckleitung wirksam.
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Durch die Drosseln in den Spülölleitungen wird der in den Schaltdruckleitungen wirksame Druck des einströmenden Öls unter den Schaltdruck der Koppelelemente abgesenkt, so dass diese nicht aus ihrer Ruhestellung verschoben werden. Durch das Rückschlagventil mit Druckbegrenzungsfunktion in der Rücklaufleitung wird einerseits der Druck in den Schaltdruckleitungen auf einem Mindestwert gehalten, wodurch eine ausreichende Versorgung von angeschlossenen Schmierstellen der betreffenden Teilventiltriebe sichergestellt ist, und andererseits das Leerlaufen der Schaltdruckleitungen in Verbindung mit einem Eindringen von Luftblasen verhindert.
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Das Schaltventil und das Rückschlagventil mit Druckbegrenzungsfunktion sind gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in einem vormontierbaren Ventilmodul zusammengefasst und somit einfacher sowie wirkungsvoller gegen eindringende Flüssigkeiten, wie Motoröl, Kühlwasser und/oder Spritzwasser, wie auch gegen eine mechanische Beschädigung zu schützen. Zudem wird dadurch auch die Montage des Verbrennungskolbenmotors vereinfacht.
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Zur Verdeutlichung der Erfindung sind der Beschreibung eine Zeichnung mit zwei Ausführungsbeispielen und einem Weiterbildungsbeispiel beigefügt. In diesen zeigt
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1 eine erste Ausführung einer erfindungsgemäßen Hydraulikanordnung eines schaltbaren Ventiltriebs mit einer ersten Wirkungsweise von Koppelelementen der schaltbaren Hubübertragungselemente in einer schematischen Ansicht,
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2 eine zweite Ausführung der erfindungsgemäßen Hydraulikanordnung gemäß 1 mit einer zweiten Wirkungsweise der Koppelelemente der schaltbaren Hubübertragungselemente in einer schematischen Ansicht, und
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3 eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Hydraulikanordnung gemäß 1 mit einer Anordnung zur Entlüftung der Schaltdruckleitungen der Koppelelemente der schaltbaren Hubübertragungselemente in einer schematischen Ansicht.
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In 1 ist demnach eine erfindungsgemäße Hydraulikanordnung 1 eines schaltbaren Ventiltriebs eines Verbrennungskolbenmotors schematisch abgebildet. Der Ventiltrieb weist zwei Gruppen von Gaswechselventilen auf, wie Einlassventile und/oder Auslassventile, sowie schaltbare Hubübertragungselemente, die durch eine wechselweise Verbindung der jeweils zugeordneten Schaltdruckleitung 9, 10 mit einer druckführenden Druckölleitung 6 oder mit einer weitgehend drucklosen Rücklaufleitung 8 hinsichtlich ihres übertragbaren Ventilhubs selektiv abschaltbar oder umschaltbar sind. Bei den nicht dargestellten schaltbaren Hubübertragungselementen kann es sich um abschaltbare oder umschaltbare Tassenstößel, Rollenstößel, Kipphebel, Schlepphebel oder Abstützelemente handeln.
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In die Druckölleitung 6 wird von einer durch den Verbrennungskolbenmotor angetriebenen Ölpumpe 3 aus einem Ölsumpf 2 über einen Ölfilter 4 und einen Ölkühler 5 Motoröl gefördert. Über ein zu der Ölpumpe 3 parallel geschaltetes Druckbegrenzungsventil 7 wird der in der Druckölleitung 6 herrschende Öldruck auf einen vorgegebenen Maximaldruck begrenzt.
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Relativ zueinander verschiebbare oder verdrehbare Bauteile der schaltbaren Hubübertragungselemente der beiden Gruppen von Gaswechselventilen sind jeweils mittels eines Koppelelements, das von einem Federelement in einer Ruhestellung haltbar und durch die Beaufschlagung mit einem Stelldruck aus der zugeordneten Schaltdruckleitung 9, 10 in eine Schaltstellung verschiebbar ist, miteinander koppelbar oder entkoppelbar.
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In 1 ist die Anordnung der Koppelelemente der beiden Gruppen von Gaswechselventilen jeweils vereinfacht als ein einfachwirkender Stellzylinder 11, 16 mit einem einen Druckraum 13, 18 begrenzenden Kolben 12, 17 und einer auf den Kolben wirksamen Stellfeder 14, 19 dargestellt. Bei beiden Stellzylindern 11, 16 wird ein als Koppelbolzen ausgebildetes Koppelelement 15, 20, welches mit dem jeweiligen Kolben 13, 18 verbunden ist, im drucklosen Zustand des Druckraums 13, 18 mittels der zugeordneten Stellfeder 14, 19 in seiner Ruhestellung gehalten, die vorliegend dem entkoppelten Zustand der betreffenden Bauteile der schaltbaren Hubübertragungselemente entspricht. Durch die Beaufschlagung des jeweiligen Druckraums 13, 18 der Stellzylinder 11, 16 mit einem Schaltdruck aus der an diese angeschlossenen Schaltdruckleitung 9, 10 wird das betreffende Koppelelement 15, 20 in seine Schaltstellung verschoben, die vorliegend dem gekoppelten Zustand der betreffenden Bauteile der schaltbaren Hubübertragungselemente entspricht.
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Zur selektiven Umschaltung der Koppelelemente 15, 20 der beiden Gruppen von Gaswechselventilen ist ein einziges Schaltventil 21 vorgesehen, über das die beiden Schaltdruckleitungen 9, 10 selektiv mit der Druckölleitung 6 oder mit der Rücklaufleitung 8 verbindbar sind. Das Schaltventil 21 ist als ein 4/3-Wege-Magnetschaltventil ausgebildet, welches zwei Arbeitsanschlüsse A1, A2 für jeweils eine der Schaltdruckleitungen 9, 10, einen Pumpenanschluss P für die Druckölleitung 6, und einen Tankanschluss T für die Rücklaufleitung 8 aufweist.
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Wie 1 zeigt, sind in der Ruhestellung 22 des Schaltventils 21 die beiden Arbeitsanschlüsse A1, A2 mit dem Tankanschluss T verbunden sowie der Pumpenanschluss P abgesperrt, so dass die Koppelelemente 15, 20 beider Stellzylinder 11, 16 in ihrer entkoppelten Ruhestellung verbleiben. In der ersten Schaltstellung 23 des Schaltventils 21 ist der erste Arbeitsanschluss A1 für die erste Schaltdruckleitung 9 mit dem Pumpenanschluss P und der zweite Arbeitsanschluss A2 für die zweite Schaltdruckleitung 10 mit dem Tankanschluss T verbunden, so dass nur das Koppelelement 15 des ersten Stellzylinders 11 in seine gekoppelte Schaltstellung umgeschaltet wird. In der zweiten Schaltstellung 24 des Schaltventils 21 sind beide Arbeitsanschlüsse A1, A2 mit dem Pumpenanschluss P verbunden und der Tankanschluss T abgesperrt, so dass dann die Koppelelemente 15, 20 beider Stellzylinder 11, 16 in ihre gekoppelte Schaltstellung umgeschaltet sind.
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Der Ventiltrieb des Verbrennungskolbenmotors ist somit mittels des Schaltventils 21 zweistufig umschaltbar. In der ersten Schaltstufe, die durch die erste Schaltstellung 23 des Schaltventils 21 erreicht wird, werden die schaltbaren Hubübertragungselemente der ersten Gruppe von Gaswechselventilen abgeschaltet oder umgeschaltet. In der zweiten Schaltstufe, die durch die zweite Schaltstellung 24 des Schaltventils 21 erreicht wird, werden die schaltbaren Hubübertragungselemente beider Gruppen von Gaswechselventilen abgeschaltet oder umgeschaltet.
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Gegenüber der üblichen Verwendung von zwei 3/2-Wege-Magnetschaltventilen werden durch die Verwendung eines einzigen Schaltventils 21 Bauraum und Herstellkosten eingespart. Zudem sind hierdurch zur Erfassung des jeweiligen Schaltzustands des Ventiltriebs zum Beispiel für die Onboard Diagnose (OBD) nur noch ein Positionssensor und eine Sensorleitung erforderlich.
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Eine in 2 schematisch dargestellte zweite Ausführung einer erfindungsgemäßen Hydraulikanordnung 1’ eines schaltbaren Ventiltriebs unterscheidet sich von der ersten Ausführung der Hydraulikanordnung 1 gemäß 1 nur durch eine andere Ausführung der Stellzylinder 31, 36. Hiermit soll veranschaulicht werden, dass die Schaltsystematik der Koppelelemente der schaltbaren Hubübertragungselemente bei den betreffenden Gruppen von Gaswechselventilen auch umgekehrt sein kann.
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In 2 ist die Anordnung der Koppelelemente der beiden Gruppen von Gaswechselventilen jeweils auch vereinfacht als ein einfachwirkender Stellzylinder 31, 36 mit einem einen Druckraum 33, 38 begrenzenden Kolben 32, 37 und einer auf den Kolben wirksamen Stellfeder 34, 39 dargestellt. Bei beiden Stellzylindern 31, 36 wird ein als Koppelbolzen ausgebildetes Koppelelement 35, 40, das mit dem jeweiligen Kolben 33, 38 verbunden ist, im drucklosen Zustand des Druckraums 33, 38 mittels der zugeordneten Stellfeder 34, 39 in seiner Ruhestellung gehalten, die nun jedoch dem gekoppelten Zustand der betreffenden Bauteile der schaltbaren Hubübertragungselemente entspricht. Durch die Beaufschlagung des jeweiligen Druckraums 33, 38 der Stellzylinder 31, 36 mit einem Schaltdruck aus der an diese angeschlossenen Schaltdruckleitung 9, 10 wird das betreffende Koppelelement 35, 30 in seine Schaltstellung verschoben, welche nun aber dem entkoppelten Zustand der betreffenden Bauteile der schaltbaren Hubübertragungselemente entspricht.
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In einer in 3 abgebildeten Weiterbildung 1’’ der ersten Ausführung der Hydraulikanordnung 1 gemäß 1 sind die Druckölleitung 6 und die beiden Schaltdruckleitungen 9, 10 jeweils über eine mit einer Drossel 26, 28 versehene Spülölleitung 25, 27 miteinander verbunden. Zudem ist in der Rücklaufleitung 8 des Schaltventils 21 nun ein Rückschlagventil 29 mit Druckbegrenzungsfunktion angeordnet. Diese Konstruktion dient der Entlüftung der Schaltdruckleitungen 9, 10, wodurch kurze Umschaltzeiten und eine zuverlässige Funktion der schaltbaren Hubübertragungselemente erzielt werden. In der Ruhestellung 22 des Schaltventils 21 werden die Schaltdruckleitungen 9, 10 aus der jeweiligen Spülölleitung 25, 27 durchströmt und dadurch gegebenenfalls vorhandene Luftblasen und Ölschaum ausgespült. In der ersten Schaltstellung 23 des Schaltventils 21 ist die Entlüftungsfunktion entsprechend für die zweite Schaltdruckleitung 10 wirksam. Durch die Drosseln 26, 28 in den Spülölleitungen 25, 27 wird der in den Schaltdruckleitungen 9, 10 wirksame Druck des einströmenden Öls unter den Schaltdruck der Koppelelemente 15, 20 abgesenkt, so dass diese nicht aus ihrer Ruhestellung verschoben werden. Durch das Rückschlagventil 29 mit Druckbegrenzungsfunktion in der Rücklaufleitung 8 wird einerseits der Druck in den Schaltdruckleitungen 9, 10 auf einem Mindestwert gehalten, wodurch eine ausreichende Versorgung von angeschlossenen Schmierstellen der betreffenden Teilventiltriebe sichergestellt ist, und andererseits das Leerlaufen der Schaltdruckleitungen 9, 10 in Verbindung mit einem Eindringen von Luftblasen verhindert.
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Das Schaltventil 21 und das Rückschlagventil 29 mit Druckbegrenzungsfunktion sind bevorzugt in einem vormontierbaren Ventilmodul 30 zusammengefasst. Hierdurch sind die darin angeordneten Ventile 21, 29 einfacher und wirkungsvoller gegen eindringende Flüssigkeiten, wie Motoröl, Kühlwasser und/oder Spritzwasser, wie auch gegen eine mechanische Beschädigung zu schützen. Zudem wird dadurch auch die Montage des Verbrennungskolbenmotors vereinfacht.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 1’
- Hydraulikanordnung
- 1’’
- Hydraulikanordnung
- 2
- Ölsumpf
- 3
- Ölpumpe
- 4
- Ölfilter
- 5
- Ölkühler
- 6
- Druckölleitung
- 7
- Druckbegrenzungsventil
- 8
- Rücklaufleitung
- 9
- Schaltdruckleitung
- 10
- Schaltdruckleitung
- 11
- Stellzylinder
- 12
- Kolben
- 13
- Druckraum
- 14
- Stellfeder
- 15
- Koppelelement, Koppelbolzen
- 16
- Stellzylinder
- 17
- Kolben
- 18
- Druckraum
- 19
- Stellfeder
- 20
- Koppelelement, Koppelbolzen
- 21
- Schaltventil, 4/3-Wege-Magnetschaltventil
- 22
- Ruhestellung
- 23
- Erste Schaltstellung
- 24
- Zweite Schaltstellung
- 25
- Spülölleitung
- 26
- Drossel
- 27
- Spülölleitung
- 28
- Drossel
- 29
- Rückschlagventil mit Druckbegrenzungsfunktion
- 30
- Ventilmodul
- 31
- Stellzylinder
- 32
- Kolben
- 33
- Druckraum
- 34
- Stellfeder
- 35
- Koppelelement, Koppelbolzen
- 36
- Stellzylinder
- 37
- Kolben
- 38
- Druckraum
- 39
- Stellfeder
- 40
- Koppelelement, Koppelbolzen
- A1
- erster Arbeitsanschluss
- A2
- zweiter Arbeitsanschluss
- P
- Pumpenanschluss
- T
- Tankanschluss
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 4800850 A [0006]
- DE 10119366 A1 [0007]
- DE 10212327 A1 [0008]
