-
Stand der Technik
-
Die Erfindung geht aus von einer
Vorrichtung zur Steuerung von Gaswechselventilen in Verbrennungszylindern
einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser
Art (
DE 198 26 047
A1 ) ist jeder Ventilsteller, dessen Stellkolben vorzugsweise
einstückig
mit dem Ventilstößel des
zugeordneten Gaswechselventils verbunden ist, mit seinem ersten
Arbeitsraum ständig
mit einer unter Hochdruck stehendes Fluid liefernden Fluiddruckquelle
verbunden und mit seinem zweiten Arbeitsraum einerseits an einem
eine Zuführleitung
zu der Fluiddruckquelle wechselweise schließenden oder freigebenden ersten
elektrischen Steuerventil und andererseits an einem eine zu einem
Fluidreservoir führende
Entlastungsleitung wechselweise freigebenden oder schließenden zweiten
elektrischen Steuerventil angeschlossen. Die elektrische Steuerventile
sind als 2/2-Wegemagnetventile mit Federrückstellung ausgebildet. Bei
geschlossenem Gaswechselventil nimmt der Stellkolben des Ventilstellers
aufgrund des permanent an die Fluiddruckquelle angebundenen ersten
Arbeitsraums und des durch das erste elektrische Steuerventil von
der Fluiddruckquelle getrennten und durch das zweite elektrische Steuerventil
mit der Entlastungsleitung verbundenen zweiten Arbeitsraums seine
Grundstellung ein. Zum Öffnen
des Gaswechselventils werden beide elektrische Steuerventile umgeschaltet.
Dadurch wird der zweite Arbeitsraum des Ventilstellers einerseits durch
das zweite elektrische Steuerventil gegenüber der Entlastungsleitung
gesperrt und andererseits durch das erste elektrische Steuerventil
mit der Zuführleitung
zur Fluiddruckquelle verbunden. Da die den zweiten Arbeitsraum im
Ventilsteller begrenzende Stellkolbenfläche größer ist als die den ersten
Arbeitsraum begrenzende Stellkolbenfläche bewegt sich der Stellkolben
unter Verkleinern des Volumens des ersten Arbeitsraums aus seiner
Grundstellung heraus und öffnet
dadurch das Gaswechselventil. Die Größe des Öffnungshubs hängt von
der Ausbildung des an das erste elektrische Steuerventil angelegten elektrischen
Steuersignals und die Öffnungsgeschwindigkeit
hängt von
dem von der Fluiddruckquelle eingesteuerten Fluiddruck ab. Um das
Gaswechselventil in einer bestimmten Offenstellung zu halten, wird
das erste elektrische Steuerventil anschließend umgeschaltet, so daß es die
Zuführleitung
zum zweiten Arbeitsraum des Ventilstellers absperrt. Auf diese Weise
lassen sich mittels eines elektrischen Steuergeräts zur Steuersignalerzeugung
sämtliche Öffnungspositionen
des Gaswechselventils einstellen. Das Schließen des Gaswechselventils erfolgt
durch Rücksetzen
des zweiten elektrischen Steuerventils in seine Offenstellung, so
daß der
erste Arbeitsraum des Ventilstellers wieder an die Entlastungsleitung angeschlossen
wird. Zur Steuerung eines Gaswechselventils sind jeweils zwei elektrische
Steuerventile erforderlich, die den zweiten Arbeitsraum des zugeordneten
Ventilstellers entsprechend mit Fluiddruck beaufschlagen oder druckentlasten.
-
Vorteile der
Erfindung
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung
von Gaswechselventilen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den
Vorteil, daß durch
das Ersetzten des einen ersten elektrischen Steuerventils des einen
Ventilstellers im Ventilstellerpaar durch eine einfaches Umschaltventil, über das
der Fluiddruck im zweiten Arbeitsraum mittels des im zweiten Arbeitsraum
des anderen Ventilstellers anstehenden Fluiddrucks gesteuert wird,
die Zahl der elektrischen Steuerventile pro Ventilstellerpaar reduziert
wird. Wird zusätzlich
noch gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ein zweites elektrisches Steuerventil im Ventilstellerpaar
durch ein einfaches Rückschlagventil
ersetzt, das den zweiten Arbeitsraum des einen Ventilstellers mit
dem dem anderen Ventilsteller zugeordneten zweiten elektrischen
Steuerventil verbindet, so können
pro Ventilstellerpaar zwei Magnetventile eingespart werden. Da die üblicherweise
als 2/2-Wegemagnetventile ausgebildeten elektrischen Steuerventile
extrem kleine Schaltzeiten realisieren müssen, in der Praxis ca. 0,3
ms bei einem Öffnungsquerschnitt
von 3 mm2, sind solche elektrischen Steuerventile
sehr teuer, so daß die
Verringerung der Zahl der elektrischen Steuerventile in der Steuervorrichtung
eine deutliche Kosteneinsparung mit sich bringt. Durch die geringere
Zahl von elektrischen Steuerventilen reduziert sich auch die Zahl
der Endstufen und der Aufwand an elektrischer Verkabelung für diese
Steuerventile, was zu einer weiteren Kostenersparnis führt. Die
geringere Zahl an elektrischen Steuerventilen verringert auch den elektrischen
Energiebedarf und senkt die Ausfallwahrscheinlichkeit der Vorrichtung.
Durch das geringere Bauvolumen eines einfachen Umschaltventils gegenüber einem
Magnetventil kann auch der zur Unterbringung der Vorrichtung im
Fahrzeug erforderliche Bauraum reduziert werden. Das von einem einzigen
ersten elektrischen Steuerventil und von zwei oder nur einem zweiten
elektrischen Steuerventil gesteuerte Ventilstellerpaar umfaßt solche
Ventilsteller, die zur Betätigung
zweier gleichartiger Gaswechselventile, also zweier Einlaßventile
oder zweier Auslaßventile,
in demselben Verbrennungszylinder dienen.
-
Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserung der im Anspruch
1 angegebenen Vorrichtung zur Steuerung von Gaswechselventilen möglich.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung ist das Umschaltventil in einer Verbindungsleitung zwischen
den zweiten Arbeitsräumen der
beiden Ventilsteller des Ventilstellerpaars angeordnet. Wird das
entweder elektromotorisch, elektromagnetisch oder hydraulisch betätigbare,
als 2/2-Wegeventil ausgebildete Umschaltventil entsperrt, so wird
der zweite Arbeitsraum des einen Ventilstellers über den zweiten Arbeitsraum
des anderen Ventilstellers mit Fluiddruck versorgt und damit der Stellkolben
des Ventilstellers in Richtung Öffnen
des Gaswechselventils verschoben. Durch eine geeignete Wahl des
Zeitpunkts der Entsperrung des Umschaltventils können unterschiedliche Öffnungszeiten
des von diesem Ventilsteller betätigten
Gaswechselventils realisiert werden oder dieses Gaswechselventil
bei Bedarf geschlossen gehalten werden. Das einzige erste elektrische
Steuerventil im Ventilstellerpaar muß so ausgelegt werden, daß es im
Extremfall den gesamten Volumenstrom stellen kann, den beide Ventilsteller
eines Ventilstellerpaars zur Ausführung eines gleichzeitigen
oder versetzten, aber immer parallelen Hubs benötigen. Über die Ansteuerung der zweiten
elektrischen Steuerventile können
unterschiedliche Schließzeiten
an beiden Gaswechselventile realisiert werden. Wird, wie vorstehend
angemerkt, das eine der beiden zweiten elektrischen Steuerventile
durch ein Rückschlagventil
ersetzt, so wird das Schließen
der Gaswechselventile zum gleichen Zeitpunkt bewirkt.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung ist das Umschaltventil ein hydraulisch betätigtes 2/2-Wegeventil
mit zwei hydraulischen Steuereingängen und ist so ausgebildet,
daß eine Ventilentsperrung
nur bei Beaufschlagung beider Steuereingänge erfolgt. Der eine Steuereingang
ist an dem mit dem einzigen ersten elektrischen Steuerventil verbundenen
zweiten Arbeitsraum und der andere Steuereingang an dem Auslaß eines
eingangsseitig von einem Fluiddruck beaufschlagten weiteren Umschaltventils
angeschlossen. Der zweite Arbeitsraum des mit dem Umschaltventil
verbundenen Ventilstellers ist über
das Umschaltventil direkt an die Fluiddruckquelle gelegt. Sobald
das einzige erste elektrische Steuerventil angesteuert ist, steht
der von diesem in den zweiten Arbeitsraum eingesteuerte Fluiddruck
auch an dem einen Steuereingang des Umschaltventils an. Die Entsperrung
des Umschaltventils kann dann zum beliebigen Zeitpunkt durch Beaufschlagung
des zweiten Steuereingangs durchgeführt werden wobei mit Umschalten
des Umschaltventils Fluid direkt aus der Fluiddruckquelle in den zweiten
Arbeitsraum des anderen Ventilstellers einströmt. Diese Ausführungsform
hat den Vorteil, daß das
einzige erste elektrische Steuerventil im Ventilpaar nur für die Versorgung
eines einzigen Ventilstellers dimensioniert werden und nicht die
gesamte Fluidmenge zur Ansteuerung beider Ventilsteller schalten
muß. Zudem
werden Unstetigkeiten in der Hubbewegung des einen Ventilstellers,
die während
des Hubs seines Stellkolbens durch die Zuschaltung des anderen Ventilstellers
und durch den damit auftretenden, zusätzlichen Fluidbedarf des zweiten
Arbeitsraums des nachfolgenden Ventilstellers hervorgerufen werden
können,
vermieden.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung werden mit dem weiteren Umschaltventil alle Umschaltventile
der vorhandene Ventilpaare entsperrt, so daß in der Vorrichtung nur ein
einziges weiteres Umschaltventil vorhanden ist, was Vorteile hinsichtlich
der Reduzierung von Fertigungskosten und Bauraum mit sich bringt.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung wird die Beaufschlagung des weiteren Umschaltventils mit
Fluiddruck dadurch bewirkt, daß dessen
Ventileinlaß über ein
Rückschlagventil
an dem mit dem einzigen ersten elektrischen Steuerventil verbundenen
zweiten Arbeitsraum des Ventilpaars angeschlossen ist. Alternativ
kann die Druckbeaufschlagung des weiteren Umschaltventils auch durch eine
externe Fluiddruckquelle, z.B. den Niederdruckkreis der Brennkraftmaschine,
bewirkt werden.
-
Zeichnung
-
Die Erfindung ist anhand von in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
im folgenden näher
beschrieben. Es zeigen:
-
1 ein
Schaltbild einer Vorrichtung zur Steuerung von acht in vier verschiedenen
Verbrennungszylindern einer Vierzylinder-Brennkraftmaschine angeordneten Gaswechselventilen,
-
2 ausschnittweise
ein Schaltbild einer modifizierten Vorrichtung zur Steuerung der
Gaswechselventile in 1,
-
3 eine
schematisierte Darstellung eines mit einem Ventilsteller verbundenen
Gaswechselventils in einem Verbrennungszylinder der Brennkraftmaschine.
-
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
-
Die in 1 im
Schaltbild dargestellte Vorrichtung zur Steuerung von Gaswechselventilen
in Verbrennungszylindern einer Brennkraftmaschine ist für die Steuerung
von insgesamt acht Gaswechselventilen 10, wie eines in 3 schematisch skizziert ist,
konzipiert, von denen jeweils zwei in einem Verbrennungszylinder
einer Vierzylinder-Viertakt-Brennkraftmaschine
angeordnet sind. Bei den Gaswechselventilen 10 kann es
sich dabei um die Einlaßventile
oder um die Auslaßventile
in den Verbrennungszylindern handeln. Die Vorrichtung umfaßt eine Mehrzahl
von hydraulischen Ventilstellern 11, im Ausführungsbeispiel
insgesamt acht Ventilsteller 11, von denen jeweils einer
ein Gaswechselventil 10 betätigt. Jeder Ventilsteller 11 weist
einen Arbeitszylinder 12 auf, in dem ein Stellkolben 13 axial
verschieblich geführt
ist. Der Stellkolben 13 unterteilt den Arbeitszylinder 12 in
zwei von ihm begrenzte, hydraulische Druck- oder Arbeitsräume 121 und 122 und
ist mit einem Ventilstößel 14 des
Gaswechselventils 10 fest verbunden. In 3 ist in vergrößerter Darstellung ein Ventilsteller 11 in
Verbindung mit einem geöffneten
Gaswechselventil 10 schematisiert dargestellt. Der Ventilstößel 14 trägt an seinem
vom Stellkolben 13 abgekehrten Ende eine Ventildichtfläche 15,
die zur Steuerung eines Öffnungsquerschnitts
mit einer im Zylinderkopf 16 des Verbrennungszylinders der
Brennkraftmaschine ausgebildeter Ventilsitzfläche 17 zusammenwirkt.
Der Arbeitszylinder 12 weist insgesamt drei Hydraulikanschlüsse auf,
von denen zwei Hydraulikanschlüsse 122a und 122b im
oberen Druckraum oder zweiten Arbeitsraum 122 und ein Hydraulikanschluß 121a im
unteren Druckraum oder ersten Arbeitsraum 121 münden.
-
Die Vorrichtung weist weiter eine
Druckversorgungseinrichtung 20 auf, deren Ausgang 201 eine Fluiddruckquelle
zur Speisung der Ventilsteller 11 bildet. Die Druckversorgungseinrichtung 20 umfaßt eine
Hochdruckpumpe 21, die Fluid aus einem Fluidreservoir 18 fördert, ein
an der Hochdruckpumpe 21 auslaßsseitig angeordnetes Rückschlagventil 22 und einen
Speicher 23 zur Pulsationsdämpfung und Energiespeicherung.
Der Ausgang 201 der Druckversorgungseinrichtung 20,
der zwischen dem Rückschlagventil 22 und
dem Speicher 23 abgegriffen ist, ist über eine Leitung 24 mit
den Hydraulikanschlüssen 121a der
ersten Arbeitsräume 121 in
allen der insgesamt acht Ventilstellern 11 verbunden, so
daß die
ersten Arbeitsräume 121 der
Ventilsteller 11 ständig
mit dem am Ausgang 201 der Druckversorgungseinrichtung 20 anstehenden,
hohen Fluid- oder Hydraulikdruck beaufschlagt sind.
-
Von den insgesamt acht vorhandenen
Ventilstellern 11 sind jeweils zwei Ventilsteller 11 zu
einem Ventilstellerpaar zusammengefaßt, die jeweils zwei Einlaßventile
oder zwei Auslaßventile
im gleichen Verbrennungszylinder steuern. Der zugeordnete Verbrennungszylinder
ist in 1 durch punktierte
Umrandung 19 des Ventilstellerpaars mit den zugehörigen Steuermitteln
symbolisiert. Zur Vereinfachung der Beschreibung sind die Ventilsteller 11 eines
Ventilstellerpaars im folgenden mit 11a und 11b bezeichnet
und die Beschreibung nur auf ein einem Verbrennungszylinder zugeordnetes
Ventilstellerpaar beschränkt.
Sie gilt jedoch in gleicher Weise für die übrigen drei den verbleibenden
Verbrennungszylindern zugeordneten Ventilstellerpaare.
-
Der Fluidanschluß 122a des zweiten
Arbeitsraums 122 des Ventilsteller 11a ist über ein
erstes elektrisches Steuerventil 25, das als 2/2-Wegemagnetventil
mit Federrückstellung
ausgebildet ist, an der zu dem Ausgang 201 der Druckversorgungseinrichtung 20 führenden
Leitung 24 angeschlossen, während der Fluidanschluß 122b des
zweiten Arbeitsraums 122 des Ventilstellers 11a an
ein zweites elektrisches Steuerventil 26, das ebenfalls
als 2/2-Wegemagnetventil
mit Federrückstellung
ausgebildet ist, gelegt ist. Ausgangsseitig ist das zweite elektrische Steuerventil 26 an
einer in dem Fluidreservoir 18 mündenden Rücklaufleitung 27 angeschlossen.
Der Fluidanschluß 122a des
zweiten Arbeitsraums 122 des Ventilstellers 11b ist
mit dem Fluidanschluß 122b am
Ventilsteller 11a über
eine Verbindungsleitung 28 verbunden, in der ein hydraulisch
entsperrbares Umschaltventil 29 mit Federrückstellung
angeordnet ist. Der Fluidanschluß 122b des zweiten
Arbeitsraums 122 des Ventilstellers llb ist über ein
Rückschlagventil 30 ebenfalls
an dem Einlaß des
zweiten elektrischen Steuerventils 26 angeschlossen. Das
Umschaltventil 29 weist einen hydraulischen Steuereingang 291 auf,
der über
eine Steuerleitung 31 an dem Auslaß eines elektromagnetisch betätigbaren
weiteren Umschaltventils 32 angeschlossen ist. Einlaßseitig
ist das weitere Umschaltventil 32 über ein Rückschlagventil 33 mit
dem zweiten Arbeitsraum 122 des Ventilstellers 11a verbunden.
Alternativ kann aber die Einlaßseite
des weiteren Umschaltventils 32 auch an dem Ausgang 201 der
Druckversorgungseinrichtung 20 oder an einem Niederdruckkreis
der Brennkraftmaschine angeschlossen sein. Die Auslaßseite des weiteren
Umschaltventils 32 ist dabei über entsprechende Steuerleitungen 31 an
alle Steuereingänge 291 der
Umschaltventile 29 für
alle Ventilstellerpaare gelegt. Ist das Umschaltventil 32 wie
im Ausführungsbeispiel
der 1 als 2/2-Wegemagnetventil
mit Federrückstellung
ausgebildet, so muß zur
Entlastung der Steuerleitung 31 noch ein als 2/2-Wegemagnetventil
mit Federrückstellung
ausgebildetes Entlastungsventil 35 vorgesehen werden, dessen
einer Ventilanschluß mit
der Steuerleitung 31 und dessen anderer Ventilanschluß mit dem
Fluidreservoir 18 verbunden ist. Dieses Entlastungsventil 35 kann
entfallen, wenn das Umschaltventil 32 als 3/3-Wegemagnetventil
mit Federrückstellung
ausgebildet wird, wie dies in 2 dargestellt
ist. In diesem Fall sind von den drei Ventilanschlüssen der
Ventileinlaß über das
Rückschlagventil 33 wiederum
an dem zweiten Arbeitsraum 122 des Ventilstellers 11a,
respektive, an dem Ausgang 201 der Druckversorgungsvorrichtung
20 angeschlossen und ein erster Ventilauslaß mit der Steuerleitung 31 und
ein zweiter Ventilauslaß mit
dem Fluidreservoir 18 verbunden.
-
Bei geschlossenen Gaswechselventilen 10 nehmen
die Ventilsteller 11a und 11b eines Ventilstellerpaars
ihre Grundstellung ein, in der das erste elektrische Steuerventil 25 den
zweiten Arbeitsraum 122 des Ventilstellers 11a von
dem Ausgang 201 der Druckversorgseinreinrichtung 20 absperrt
und das zweite elektrische Steuerventil 26 den zweiten
Arbeitsraum 122 des Ventilstellers 11a an die
Rücklaufleitung 27 anschließt. Der
zweite Arbeitsraum 122 des Ventilstellers 11b ist über das
Rückschlagventil 30 und
das geöffnete
zweite elektrische Steuerventil 26 ebenfalls an die Rücklaufleitung 27 gelegt.
Die beiden Umschaltventile 29, 32 nehmen durch
die Rückstellwirkung
ihrer Rückstellfedern
ihre Sperrstellung ein. Durch den in dem ersten Arbeitsraum 121 herrschenden
Systemdruck ist der Stellkolben 13 maximal in seine Grundstellung
verschoben und hält über den
Ventilstößel 14 das
Gaswechselventil 10 geschlossen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Steuerventile 25, 26 stromlos und das Umschaltventil 29 drucklos.
-
Zum Öffnen der Gaswechselventile 10 wird zunächst das
zweite elektrische Steuerventil 26 in seine Schließ- oder
Absperrstellung überführt, so daß die beiden
zweiten Arbeitsräume 122 der
beiden Ventilsteller 11a und 11b abgeschlossen
sind. Das Entlastungsventil 35 ist in seine geschlossene
Position überführt. Gleichzeitig
wird das erste elektrische Steuerventil 25 in seine Arbeits-
oder Offenstellung überführt, so
daß der
zweite Arbeitsraum 122 des Ventilstellers 11a mit
der Druckversorgungseinrichtung 20 verbunden ist und der
am Ausgang 201 der Druckversorgungseinrichtung 20 verfügbare Systemdruck
nunmehr auch im zweiten Arbeitsraum 122 des Ventilstellers 11a ansteht.
Da die Kolbenfläche
des Stellkolbens 13, die den ersten Arbeitsraum 121 begrenzt,
kleiner ist als die Kolbenfläche
des Stellkolbens 13, die den zweiten Arbeitsraum 122 begrenzt, entsteht
eine Verschiebekraft, die den Stellkolben 13 in 1 nach rechts bewegt, wodurch
das Gaswechselventil 10 geöffnet wird. Die Größe des Öffnungshubs
des Gaswechselventils 10 ist von der Öffnungsdauer und Öffnungsgeschwindigkeit
des ersten elektrischen Steuerventils 25 abhängig.
-
Wird zu einem danach liegenden Zeitpunkt oder
gleichzeitig mit dem ersten elektrischen Steuerventil 25 das
weitere Umschaltventil 32 angesteuert, so entsperrt dieses
das Umschaltventil 29 dadurch, daß der an den Steuereingang 291 des
Umschaltventils 29 über
das Rückschlagventil 33 und
das geöffnete
weitere Umschaltventil 32 gelangende Systemdruck das Umschaltventil 29 gegen
die Kraft der Rückstellfeder
umschaltet. Damit wird Fluid aus dem zweiten Arbeitsraum 122 des
Ventilstellers 11a in den zweiten Arbeitsraum 122 des
Ventilstellers 11b einströmen, und dessen Stellkolben 13 wird
in Richtung Ventilöffnen
verdrängt.
Da nunmehr der gesamte Fluidstrom über das erste elektrische Steuerventil 25 fließt, ist
es erforderlich, daß das
erste elektrische Steuerventil 25 für den maximalen Volumenstrom durch
beide Ventilsteller 11a und 11b ausgelegt ist. Nach
Zuschalten des zweiten Ventilstellers 11b bewegt sich das
von diesem Ventilsteller 11b betätigte Gaswechselventil 10 entsprechend
der Ansteuerung des ersten elektrischen Steuerventils 25,
so daß die Stellkolben 13 der
beiden Ventilsteller 11a und 11b – je nach
Zeitpunkt des Entsperrens des Umschaltventils 29 – einen
gleichzeitigen oder versetzten, parallelen Hub ausführen.
-
Zum Halten der Gaswechselventile 10 in
ihrer Offenstellung wird das erste elektrische Steuerventil 25 wieder
umgeschaltet (im Ausführungsbeispiel
der 1 stromlos geschaltet),
so daß es
den zweiten Arbeitsraum 122 des Ventilstellers 11a von der
Leitung 24 zur Druckversorgungseinrichtung 20 trennt.
-
Sollen die Gaswechselventile 10 nach
einer bestimmten Öffnungszeit
wieder geschlossen werden, so wird auch das zweite elektrische Steuerventil 26 umgeschaltet
(im Ausführungsbeispiel
der 1 stromlos geschaltet),
so daß es
die Arbeitsräume 122 der
beiden Ventilsteller 11a und llb an die Rücklaufleitung 27 anschließt. Durch
den Systemdruck in den ersten Arbeitsräumen 121 der Ventilsteller 11a und 11b werden
die Stellkolben 13 in den Arbeitszylindern 12 der
beiden Ventilsteller 11a und llb in die in 1 gezeigte Grundstellung zurückgeführt, wodurch
die Gaswechselventile 10 mit gleichen Schließzeiten
geschlossen werden.
-
Will man unterschiedliche Schließzeiten
realisieren, so ist das Rückschlagventil 30 durch
ein weiteres zweites elektrisches Steuerventil 26 zu ersetzen,
das ebenfalls als 2/2-Wegemagnetventil ausgebildet und einlaßseitig
an dem zweiten Arbeitsraum 122 des Ventilstellers 11b und auslaßseitig
unmittelbar an die Rücklaufleitung 27 anzuschließen ist.
-
Anstelle des hydraulisch entsperrbaren
Umschaltventils 29 zwischen den beiden zweiten Arbeitsräumen 122 der
beiden Ventilsteller 11a und 11b kann auch ein
elektromotorisch oder elektromagnetisch entsperrbares Umschaltventil
verwendet werden. Das weitere Umschaltventil 32 kann auch
durch einen elektrischen Steller ersetzt werden, der alle Umschaltventile 29 direkt
elektromotorisch oder ebenfalls hydraulisch entsperrt.
-
Die in 2 ausschnittweise
dargestellte Vorrichtung zur Steuerung von Gaswechselventilen in
Verbrennungszylindern einer Brennkraftmaschine ist gegenüber der
zu 1 beschriebenen Vorrichtung
insoweit modifiziert, als das dortige Umschaltventil 29 mit
Verbindungsleitung 28 zwischen den zweiten Arbeitsräumen 122 der
beiden Ventilsteller 11a und 11b durch ein hydraulisch
gesteuertes Umschaltventil 34 ersetzt ist, über das
der zweite Arbeitsraum 122 des Ventilstellers 11b direkt
mit der Leitung 24 zum Ausgang 201 der Druckversorgungseinrichtung 20 verbunden
ist. Das steuermäßig als "UND-Glied" ausgeführte Umschaltventil 34 weist zwei
hydraulische Steuereingänge 341, 342 auf,
die zur Umschaltung des Umschaltventils 34 beide mit einem
Hydraulikdruck beaufschlagt werden müssen. Das Umschaltventil 34 besitzt
noch einen hydraulischen Rückstelleingang 343,
der zum Überführen des
Umschaltventils 34 in die in 2 dargestellte Schließ- oder
Sperrstellung von einem Hydraulikdruck beaufschlagt ist und hierzu
an die Leitung 24 zum Ausgang 201 der Druckversorgungseinrichtung 20 angeschlossen
ist. Der eine Steuereingang 341 des Umschaltventils 34 ist
an dem Fluidanschluß 122b des
zweiten Arbeitsraum 122 des Ventilstellers 11a und
der andere Steuereingang 342 über die Steuerleitung 31 an
dem elektrisch gesteuerten weiteren Umschaltventil 32 angeschlossen.
Das elektrisch gesteuerte Umschaltventil 32 ist hier als 3/3-Wegemagnetventil
mit Federrückstellung
ausgebildet, dessen zweiter Ventilauslaß mit dem Fluidreservoir 18 verbunden
ist. Je nach Schaltstellung des 3/3-Wegemagnetventils kann in der
Steuerleitung 31 Druck aufgebaut, Druck gehalten oder Druck
abgebaut werden. Das Umschaltventil 32 kann aber auch wie
in 1 als 2/2-Wegemagnetventil
ausgebildet werden. In diesem Fall ist ebenso wie in 1 noch das als 2/2-Wegemagnetventil
ausgebildete Entlastungsventil 35 vorzuhalten. Darüber hinaus
ist die Schaltvorrichtung gemäß 2 unverändert, so daß gleiche
Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
-
Bei anstehendem Druck im zweiten
Arbeitsraum 122 des Ventilstellers 11a ist der
Steuereingang 341 hydraulisch belastet, so daß danach
zu jedem Zeitpunkt das Umschaltventil 34 durch Ansteuern des
weiteren Umschaltventils 32 entsperrt werden kann. Mit
Entsperren des Umschaltventils 34 strömt Fluid direkt aus der Leitung 24 in
den zweiten Arbeitsraum 122 des Ventilstellers 11b ein,
und der Stellkolben 13 im Arbeitszylinder 12 des
Ventilstellers 11b wird in einem parallelen Hub zu dem
Stellkolben 13 im Arbeitszylinder 12 des Ventilstellers 11a verschoben,
so daß das
vom Ventilsteller 11b betätigte Gaswechselventil 10 entsprechend
geöffnet
wird. Bei dieser modifizierten Steuervorrichtung muß das erste elektrische
Steuerventil 25 nur für
die Versorgung des Ventilstellers 11a mit Fluid dimensioniert
werden, da der Ventilsteller 11b direkt von der Druckversorgungseinrichtung
20 gespeist
wird. Gleichzeitig werden Unstetigkeiten in der Hubbewegung des
Ventilstellers 11a vermieden, die bei der Steuervorrichtung gemäß 1 bei der Zuschaltung des
Ventilstellers 11b während
des Hubs des Ventilstellers 11a durch den zusätzlichen
Fluidbedarf des Ventilstellers 11b hervorgerufen werden
können.
-
Auch bei der Steuervorrichtung gemäß 2 trifft die vorstehende
Beschreibung auf die weiteren, hier nicht dargestellten Ventilpaare
für die
anderen Verbrennungszylinder der Brennkraftmaschine zu.