DE3346556A1

DE3346556A1 - Ventilsteuerwechselvorrichtung fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3346556A1
Application number: DE19833346556
Authority: DE
Inventors: Shinichi Yokosuka Aoyama; Manabu Tokyo Kato
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1982-12-23
Filing date: 1983-12-22
Publication date: 1984-07-05
Also published as: DE3346556C2; US4534323A

Description

Ventilsteuerwechselvorrichtung für Brennkraftmaschinen

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung einer Ventilsteuerwechseleinrichtung zum Wechseln der Ventilsteuerung bzw. der Ventilsteuerzeit eines Einlaß- und/ oder Auslaßventils einer Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von Brennkraftmaschinenbetriebsbedingungen und insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einer hydraulischen Vorrichtung zur Steuerung der Überführung eines Ventilkipphebels von einer ersten Stellung zu einer zweiten Stellung und umgekehrt mit einer höheren Geschwindigkeit und einer vorbestimmten geeigneten Steuer zeit.

Ventilsteuerwechseleinrichtungen sind auf dem Gebiet der Brennkraftmaschinen zu verschiedenen Zwecken eingesetzt worden. Die Ventilsteuerwechseleinrichtung wird beispielsweise bei einer sogenannten in zwei Betriebsarten betreibbaren Brennkraftmaschine angewandt, die derart beschaffen und ausgelegt ist, daß die Ventilsteuerzeit des Einlaß- und Auslaßventils im Arbeitsbereich der Brennkraftmaschine mit geringer Belastung so geändert wird, daß einige Zylinder abgeschaltet werden, um einen Teillast-Brennkraftmaschinenbetrieb durchzuführen .

Bei Benzin-Brennkraftmaschinen im allgemeinen, die eine solche Bauart haben, daß durch Mischen von Luft und Brennstoff das Gemisch zuvor zubereitet wird, besteht

die Neigung, daß man eine gute Kraftstoffausnutzung in einem Betriebsbereich der Brennkraftmaschine mit hoher Belastung erhält. Daher werden bei der in zwei Betriebsarten betreibbaren Brennkraftmaschine die Einlaß- und Auslaßventile von einigen Zylindern vollständig geschlossen gehalten, um die Luft- und Brennstoffzufuhr zu unterbrechen und die Zylinder abzuschalten. Hierdurch wird die Belastung der übrigen Zylinder der Brennkraftmaschine relativ erhöht, wodurch sich eine bessere Verbrennung und verminderte Ladeverluste ergeben. Hierdurch wird die Kraftstoffausnutzung der Brennkraftmaschine im Brennkraftmaschinenbetriebsbereich mit geringer Belastung wirk sam verbessert.

Der Ventilsteuerwechsel der Einlaß- und Auslaßventile, der in zwei Betriebsarten betreibbaren Brennkraftmaschine erfolgt im allgemeinen dadurch, daß Ventilkipphebel von einer ersten Nocke zur Aktivierung der Zylinder wegbewegt werden oder die Ventilkipphebel mit einer zweiten Nocke zur Zylinderabschaltung zusammenarbeiten oder in Abhängigkeit von den Brennkraftmaschinenbetriebsbedingungen in Ruhe sind. Die ersten und zweiten Nocken sind auf einer einzigen Nockenwelle ausgebildet und liegen nebeneinander.

Da die überführung der Ventilkipphebel im allgemeinen, durch die Vorbelastungskraft von Federn erfolgt, ist es schwierig, eine ausreichende Bexvegungsgeschwindigkeit der Ventilkipphebel zu erreichen, so daß es schwierig wird, den Ventilsteuerwechsel während des Betriebsbereichs der Brennkraftmaschine mit hoher Drehzahl vorzunehmen. Ferner besteht die Gefahr, daß die Ventilkipphebel und/oder die Nocken dadurch beschädigt werden, daß der Ventilhub durch die Nocke zu einem Zeitpunkt ein leitet wird, zu dem die Bewegung des Venti!kipphebel

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noch nicht beendet ist. Hierdurch werden die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer der üblichen Ventilsteuerwechseleinrichtung beeinträchtigt.

Eine Ventilsteuerwechselvorrichtung nach der Erfindung weist erste und zweite Nocken auf, die auf einer Nockenwelle ausgebildet sind und voneinander unterschiedliche Nockenprofile haben. Ein Ventilkipphebel ist auf einer

IQ Kipphebelwelle angebracht und um die Kipphebelwelle beim Kontakt mit der ersten und der zweiten Nocke schwenkbar bzw. drehbar. Der Ventilkipphebel ist auch in axialer Richtung der Kipphebelwelle derart bewegbar/ so daß er in Berührung mit der ersten Nocke ist/ wenn der Ventilkipphebel sich in einer ersten Stellung befindet/ während er in Berührung mit der zweiten Nocke ist/ wenn der Ventilkipphebel sich in einer zweiten Stellung befindet. Zusätzlich ist eine Steuereinrichtung vorgesehen/ um wahlweise den Ventilkipphebel in eine der beiden Stellungen iⁿ Abhängigkeit von Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine zu bringen.

Die Steuereinrichtung enthält erste und zweite hydraulische Druckkammern/ die strömungsmäßig mit einer öldruckquelle verbindbar sind, die mit Drucköl versorgbar ist. Die erste hydraulische Druckkammer bewirkt, daß der Ventilkipphebel in die erste Stellung gebracht wird, wenn sie strömungsmäßig mit der öldruckquelle verbunden ist. Die zweite hydraulische Druckkammer bewirkt,

3Q daß der Ventilkipphebel in die zweite Stellung gebracht wird, wenn sie strömungsmäßig mit der öldruckquelle verbunden ist. Ein Strömungsrichtungsumlenkventil ist strömungsmäßig zwischen der Öldruckquelle und der ersten

^N und der zweiten hydraulischen Druckkammer angeordnet.

Das Strömungsrichtungsumlenkventil hat wahlweise einen ersten Zustand, in dem die erste hydraulische Druckkammer

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mit der öldruckquelle strömungsmäßig verbindbar ist und einen zweiten Zustand, in dem die zweite hydraulische Druckkammer mit der öldruckquelle strömungsmäßig verbindbar ist. Zusätzlich ist ein Durchflußregelventil strömungsmäßig zwischen dem Strömungsrichtungsumlenkventil und der zweiten hydraulischen Druckkammer angeordnet und es ist derart beschaffen und ausgelegt, daß es offenbar ist, um das Strömungsrichfcungsumlenkventil mit der zweiten hydraulischen Druckkammer strömungsmäßig in Abhängigkeit von der Drehung der Nockenwelle zu verbinden.

Mit Hilfe des Durchflußregelventils wird der überführungszeitpunkt des Ventilsteuerhebels daher so genau geregelt, daß er sich nicht mit dem Hub der Nockenwellennocken überlappt, wodurch das Zusammenstoßen und der Streichkontakt mit einer starken Reibungskraft zwischen dem Ventilkipphebel und der Nocke vermieden werden- Hierdurch wird wirksam eine Beschädigung oder ein Brechen des Ventilkipphebels und/oder der Hocke verhindert, so daß man ein zuverlässig arbeitendes und dauerhaft beständiges Arbeiten der Ventilsteuervrechselvorrichtung erreichen kann.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, in der gleiche oder ähnliche Teile in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen sind. In der Zeichnung zeigt:

Figur 1 eine Draufsicht einer üblichen Ventilsteuerwechselvorrichtung,

Figur 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung von Figur 1,

Figur 3 eine Draufsicht eines wesentlichen Teils

einer in zwei Betriebsarten betreibbaren Brennkraftmaschine, die mit der üblichen Ventilsteuerwechselvarrichtung nach Figur 1 ausgestattet ist,

Figur 4A eine graphische Darstellung zur Verdeutlichung der Ventilsteuerzeiten der Einlaß- und Auslaßventile während des Arbeitens der Zylinder oder ihrer Aktivierung,

Figur 4B eine graphische Darstellung zur Verdeutlichung der Ventilsteuerzeit des Einlaßventils während des Stillstands des Zylinders oder seiner Abschaltung,

Figur 5 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung einer bevorzugten Ausführungsform einer Ventilsteuerwechselvorrichtung nach der Erfindung, die an einer in zwei Betriebsarten betreibbaren Brennkraftmaschine angebracht

ist,

Figur 6 eine graphische Darstellung zur Verdeutlichung der Bewegung der Ventilkipphebel in Abhängigkeit vom Ventilhub und vom ölpumpen-

hub,

Figur 7 eine schematische Ansicht der wesentlichen Teile eines abgewandelten Beispiels der Vorrichtung von Figur. 5,

Figur 8 eine Figur 7 ähnliche Ansicht eines abgewandelten Beispiels der Vorrichtung von Figur 7,

Figur 9 eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Ventilsteuerwechselvorrichtung nach der Erfindung,

Figur 10 eine schematische Ansicht eines Durchflußregelventils, das bei der Vorrichtung nach Figur 9 Verwendung findet, und

Figur 11 eine graphische Darstellung zur Verdeutlichung der Bewegung der Ventilkipphebel in Ab

hängigkeit vom Ventilhub und vom ölpumpenhub.

Zur Verdeutlichung der Erfindung wird nachstehend kurz auf eine sogenannte in zwei Betriebsarten betreibbare Brennkraftmaschine eingegangen, die mit einer üblichen Ventilsteuerwechselvorrichtung versehen ist. Die Erläuterung erfolgt unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis

Wie in den Figuren 1 bis 3 gezeigt, ist ein Zylinderkopf mit einem Einlaßventil 2 versehen, das mit einem Zylin-'der (nicht gezeigt) zusammenarbeitet. Ein Ventilkipphebel 3 ist drehbar auf einer Kipphebelwelle 4 angebracht. Die Kipphebelwelle 4 ist mit Hilfe von Lagerstützen 5A, 5B durch den Zylinderkopf 1 drehbar gelagert. Mit 6 ist eine Nockenwelle bezeichnet. Die Nockenwelle ist mit ersten und zweiten Nocken 6A, 6B ausgebildet, die nebeneinander liegen. Die erste Nocke 6A hat ein Nockenprofil zum öffnen des Einlaßventils 2 über den Ventilkipphebel 3 auf eine solche Weise, die in Figur 4A beim Ansaughub während des Arbeitens oder der Aktivierung des Zylinders gezeigt ist, wobei ein Zusammenwirken mit

- * - 4k

einer Ventilfeder 2A vorhanden ist, die in Figur 2 gezeigt ist. Die zweite Nocke 6B hat ein Nockenprofil zum öffnen des Einlaßventils 2 durch den Ventilkipphebel 3 nur in einer solchen in Figur 4B gezeigten Weise am Ende (wenn sich der Kolben in der Nähe des unteren Totpunktes befindet) des Ansaughubes während der Ruhe oder der Abschaltung des Zylinders. Der Zylinder ist hierbei derart beschaffen und ausgelegt, daß er in einen Ruhezustand oder einen abgeschalteten Zustand bringbar ist, wenn die Brennkraftmaschine in einem Betriebsbereich mit geringer Belastung betrieben wird. Der Ventilkipphebel 3 ist relativ zur Kipphebelwelle 4 schwenkbar bzw. drehbar und er ist elastisch zwischen den Lagerstützen 5A, 5B unter der Wirkung von einer ersten und einer zweiten Feder 8A, 8B derart abgestützt, daß er in axialer Richtung der Kipphebelwelle 4, d.h. in der Zeichnung nach oben und unten, bewegbar ist. Ferner ist ein Wechselring 7 zum Ändern der Lage des Ventilkipphebels 3 gleitbeweglich auf der Kipphebelwelle 4 angebracht und derart ausgelegt, daß er in axialer Richtung der K-ipphebelwelle 4 zwischen dem Ventilkipphebel 3 und der Lagerstütze 5A bewegbar ist. Somit ist die Lage des Wechselrings 7 durch den Gleichgewichtszustand der Kraftverhältnisse zwischen der ersten Feder 8A und der zweiten Feder 8B bestimmt. Die erste Feder 8A befindet sich zwischen dem Wechselring 7 und dem Ventilkipphebel 3, während sich die zweite Feder 8B zwischen der Lagerstütze 5B und dem Ventilkipphebel 3 befindet.

Der Wechselring 7 wird über eine Stange 9 mit Hilfe einer Betätigungseinrichtung 10 betätigt, die einen Magneten oder einen Hydraulikzylinder enthält. Die Betätigungseinrichtung 10 hierbei ist derart beschaffen und ausgelegt, daß sie den Wechselring 7 in eine in Figur 1 in gebrochener Linie dargestellte Lage bringt, um zu bewirken,

-si-

daß der Ventilkipphebel 3 in Kontakt mit der zweiten Nocke 6B ist. Während des Arbeitens des Zylinders ist der Wechselring 7 daher derart angeordnet, daß er den Ventilkipphebel 3 auf der ersten Nocke 6A hält, um das Einlaßventil 2 in Abhängigkeit von dem Nockenprofil der ersten Nocke 6A zu öffnen und zu schließen, wie dies in Figur 4ä gezeigt ist. Wenn der Wechselring 7 ausgehend von diesem Zustand in Richtung auf die Lagerstütze 5B unter der Antriebskraft der Betätigungseinrichtung 10 bewegt wird, werden die Federn 8A, 8B zusammengedrückt, und drücken den Ventilkipphebel 3 derart, daß sich der Ventilkipphebel 3 auf die zweite Nocke 6B während des Zeitraums bewegt, zu dem ein Nachlaufteil 3A des Ventilkipphebels 3 sich im Rundkreisbereich B des Nockenprofils der Nocke 6A befindet. In diesem Zustand öffnet das Einlaßventil 2 am Ende des Ansaughubs (wenn sich der Kolben in der Nähe seines unteren Totpunktes befindet) kurzzeitig in Abhängigkeit von dem Nockenprofil der zweiten Nocke 6B, wie dies in Figur 4B gezeigt ist. ■

Eine ähnliche Ventilsteuerwechselvorrichtung ist auch für ein Auslaßventil 11 vorgesehen, so daß das Auslaßventil 11 beim Ausstoßhub während des Arbeitens des Zylinders sich auf die in Figur 4A beschriebene Weise öffnet, während es bei der Ruhestellung oder der Abschaltung des Zylinders geschlossen ist.

Wenn daher die Betätigungseinrichtung 10 im Betriebsbereich der Brennkraftmaschine mit geringer Belastung betätigt wird, werden die Einlaß- und Auslaßvorgänge der abgeschalteten Zylinder gesteuert, wobei verhindert wird, daß die abgeschalteten Zylinder mit dem Luft/Brennstoffgemisch versorgt werden. Daher erfolgt in den abgeschalteten Zylindern keine Verbrennung und gleichzeitig wird

das Luft/Brennstoffgemisch, das den abgeschalteten Zylindern nicht zugeführt wird, den arbeitenden Zylindern zugeleitet, so daß die Belastung dieser arbeitenden ZyUnder relativ vergrößert wird. Als Folge hiervon kann man gute Kraftstoffausnutzungskennwerte insgesamt unter Vermeidung einer Abnahme der Brennkraftmaschinenabgabeleistung erreichen. Der Grund, warum das Einlaßventil 2 des abgeschalteten Zylinders geringfügig wie in Figur 4B

IQ gezeigt, geöffnet wird, liegt darin, daß eine Zunahme der Differenz zwischen den an den abgeschalteten Zylindern und den arbeitenden Zylindern erzeugten Drehmomenten dadurch verhindert wird, daß Gas in die abgeschalteten Zylinder eingeleitet wird, um die Kompressionsarbeit in diesen Zylindern zu verstärken.

Es haben sich jedoch die nachstehenden Nachteile und Schwierigkeiten bei der vorstehend beschriebenen üblichen Ventilsteuerwechselvorrichtung ergeben:

In Verbindung mit der Tatsache, daß die Bewegung der Ventilkipphebel durch die Vorbelastungskraft der Federn bewirkt wird, ist es schwierig, eine ausreichende Federvorbelastungskraft beispielsweise aufgrund der beschränkten Platzverhältnisse beim Einbau zu erreichen. Hierdurch wird die Bewegungsgeschwindigkeit der Ventilkipphebel unvermeidbar verringert, so daß der Ventilsteuerwechsel während hoher Brennkraftmaschinendrehzahlen schwierig wird. Ferner ist es erforderlich, daß die Betätigungseinrichtung beträchtlich groß bemessen ausgelegt sein muß, um entsprechend der Feder arbeiten zu können. Ferner kann es bei gewissen Betätigungseinrichtungsarbeitszeiten vorkommen, daß der Ventilkipphebel-Nachlaufteil und/oder die Nocke infolge der Tatsache beschädigt wird bzw. werden, daß der Ventilhub oder die Schwenk*- bzw. Drehbewegung des Ventilkipphebels durch die Nocke zu einem Zeit-

punkt eingeleitet wird, zu dem die Bewegung des Ventilkipphebels noch nicht vollständig beendet ist, wobei der auf die Kontaktflächen von Ventilkipphebe!nachlaufteil und Nocken einwirkende Druck pro Flächeneinheit in übermäßiger Weise zunimmt. Hierdurch werden die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer dar üblichen Ventilsteuerwechselvorrichtung nachteilig beeinflußt.

IQ Die vorstehende Beschreibung der üblichen Ventilsteuerwechselvorrichtung berücksichtigend wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Figuren 5 und 6 eine erste bevorzugte Ausführungsform einer Ventilsteuerwechselvorrichtung einer Brennkraftmaschine nach der Erfindung erläutert. Die Ventilsteuerwechselvorrichtung wird hierbei bei einer Reihen-Vierzylinder-Brennkraftmaschine angewandt, die in sogenannten zwei Betriebsarten betreibbar ist, wobei zwei Zylinder (Zylinder Nr. 2 und 3) abgeschaltet werden können oder sich in Ruhe befinden können {oder tot sein können). In Figur 5 sind gleiche oder ähnliche Teile wie in den Figuren 1 bis 3 mit den gleichen Bezugszeichen aus Vereinfachungsgründen versehen. Wie üblich, ist ein Einlaßventil 2 in einem Zylinderkopf vorgesehen, das mit einem nicht gezeigten Zylinder zusammenarbeitet. Ein Ventilkipphebel 3 ist drehbar auf einer Kipphebelwelle 4 angebracht. Die Kipphebelwelle 4 ist mit Hilfe von Lagerstützen 5A, 5B durch den Zylinderkopf drehbar gelagert. Eine Nockenwelle 6 ist ebenfalls mit Hilfe des Zylinderkopfs drehbar gelagert.

Die Nockenwelle 6 ist mit Nocken 12, 13 für das Einlaßventil 2 und Nocken 12', 13' für ein Auslaßventil 11 ausgebildet. Diese Nocken sind benachbart zueinander angeordnet, wie die Nocke 12 und die Nocke 13, die nebeneinanderliegend angeordnet sind. Die Einlaß- und Auslaß-

ventile 2, 11 werden zum öffnen und Schließen auf die in Figur 4A gezeigte Weise während der Aktivierung oder des Arbeitens der Zylinder mit Hilfe des Ventilkipphebals 3 und eines Ventilkipphebels 3¹ im Zusammenwirken mit Ventilfedern (nicht gezeigt) betätigt. Während der Abschaltung oder der Ruhe wird das Einlaßventil 2 zum öffnen und Schließen auf die in Figur 4B gezeigte Weise betätigt.

IQ Die Ventilkipphebel 3/ 3' sind nicht nur relativ zur Kipphebelwelle 4 drehbar bzw. schwenkbar/ sondern sie sind auch in axialer Richtung der Kipphebelwelle 4 zwischen den Lagerstützen 5A, 5B gleitbewegbar. Wenn daher ein Drucköl in eine hydraulische Druckkammer 19A eingeleitet wird, die durch die Kipphebelwelle 4, die Lagerstütze 5A, einen Bund 15A und den Ventilkipphebel 3 begrenzt wird, bewegen sich die Ventilkipphebel 3, 3¹ von einer zur anderen Lage, wodurch die Ventilsteuerung der Einlaß- und Auslaßventile 2, 11 geändert wird.

In Figur 5 ist die Nockenwelle 6 so dargestellt, daß sie sich über der Kipphebelwelle 4 befindet und die Einlaß- und Auslaßventile 2, 11 sind so gezeigt, daß sie sich in der Zeichnung unterhalb der Kipphebelwelle 4 befinden, so daß die Nockenwelle 6 und die Einlaß- und Auslaßventile 2, 11 etwa symmetrisch zueinander aus Übersichtlichkeitsgründen angeordnet sind. Die Anordnung derselben wird jedoch geringfügig im Hinblick auf eine tatsächliche Ausfuhrungsform der Ventilsteuerwechselvorrichtung nach der Erfindung geändert.

Wie gezeigt, ist die Nocke 12 für das Einlaßventil 2 und für den eingeschalteten bzw. arbeitenden Zylinder in zwei gleiche Teile in einer Ebene unterteilt, zu der die Nockenwelleachse senkrecht ist, um schmalere Nocken 12A, 12A zu bilden, die untereinander das gleiche Nockenprofil

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oder die gleiche Kontur haben. Das Nockenprofil der Nocke 13 unterscheidet sich von jenem der schmaleren Nocken 12A₇ 12B. Hierbei entspricht das Nockenprofil der Nocken 12A, 12B jenem der Nocke 6A in Figur 1, so daß das Einlaßventil 2 auf die in Figur 4A gezeigte Weise mit Hilfe der Nockenprofile der Nocken 12A, 12B betätigt wird. Das Nockenprofil der Nocke 13 entspricht jener der Nocke 6B in Figur 1, so daß das Einlaßventil 2 auf die in Figur 4B gezeigte Weise mit Hilfe des Nockenprofils der Nocke 13 betätigt wird. Die Nocke 13 hat die gleiche Breite wie die schmalere Nocke 12A, 12B. Diese Nocken sind nebeneinander in der Reihenfolge schmalere Nocke 12A, schmalere Nocke 12B und Nocke 13 angeordnet/ wobei ein Zwischenraum (kein Bezugszeichen) zwischen den schmaleren Nocken 12A und 12B freibleibt, der etwa die gleiche Breite wie die Nocken 12A und 12B hat. Der Nachlaufteil 14 des Ventilkipphebels 3 ist in diesem Zusammenhang mit zwei Kontaktabschnitten 14B, 14B ausgebildet/ die einen Abstand voneinander haben und die jeweils mit den Nockenflächen der Nocken 12A und 12B zusammenarbeiten können. Es ist daher verständlich/ daß bei der Bewegung des Ventilkipphebels 3 in Richtung auf die Seite der Nocke 13 etwa um einen Abstand der Breite der Nocke 12A, 12B, 13 in axialer Richtung der Kipphebelwelle 4 derart, daß einer der Kontaktabschnitte 14B/ 14B in Berührung mit der Nocke 13 gebracht wird, sich die Nocke 12B zwischen den beiden Kontaktabschnitten 14B, 14B befindet. Daher ist ein ausgenommener Teil 14A zwischen den beiden Kontaktabschnitten 14B, 14B ausgebildet, um zu erreichen, daß die Nocke 12B nicht einen wirksamen Kontakt zwischen der Nocke 13 und einem der Kontaktabschnitte 14B behindert. Wie gezeigt, ist die Nocke 12' des Auslaßventils 11 auf ähnliche Weise ausgebildet und hat schmalere Nocken 12A¹, 12B¹, die einen Abstand voneinander haben. Die schmaleren Nocken 12A¹, 12B¹

haben ein Nockenprofil, das die Betätigung des Auslaßventils auf die in Figur 4A gezeigte Weise ermöglicht. Die Nocke 13' hat ein solches Nockenprofil, daß das Auslaßventil geschlossen bleibt/ wie dies in Figur 4B gezeigt ist. Der Nachlaufteil 14' eines Ventilkipphebels 3¹ für das Auslaßventil 11 ist auf ähnliche Weise ausgebildet und hat zwei Kontaktabschnitte 14B', 14B', zwischen denen ein ausgenommener Abschnitt 14A¹ vorhanden

-^q ist. Es ist noch darauf hinzuweisen, daß die Nocken 12A, 12B, 12A¹ und 12B¹ und die Ventilkipphebelnachlaufteile 14, 14" derart beschaffen und ausgelegt sind, daß der Bewegungsweg der Ventilkipphebel 3, 3' etwa halb so groß wie bei der üblichen Ventilsteuerwechselvorrichtung nach

■^ den Figuren 1 bis 3 wird.

Wie gezeigt, ist der Bund 15A gleitbeweglich auf der Kipphebelwelle 4 angebracht und befindet sich zwischen dem Ventilkipphebel 3 und der Lager stütze 5A, während in ahn τ

2Q licher Weise ein Bund 15B auf der Kipphebelwelle 4 angebracht ist und sich zwischen dem Ventilkipphebel 3¹ und der Lagerstütze 5B befindet. Zusätzlich ist eine Feder S zwischen dem Bund 15A und dem Ventilkipphebel 3 angeordnet, die bewirkt, daß die Brennkraftmaschine in -Abhängigkeit von den Nocken 12, 12' beim Anlassen der Brennkraftmaschine arbeitet, wenn der Öldruck noch nicht ausreichend angestiegen ist. Die Feder S drückt die Ventilkipphebel 3, 3¹ in Richtung auf die Seite der Nocken 12, 12' zum Arbeiten der Zylinder. Mit 17 ist ein Distanz--

OQ ring bezeichnet.

Eine Ölpumpe 21 arbeitet, um das hydraulische DruckÖl von einem Ölbehälter 29 unter Druck zu setzen und sie ist derart beschaffen und ausgelegt, daß die hin- und

gc hergehende Bewegung eines Kolbens 21A der Ölpumpe mit Hilfe einer Nocke 20 ausgeführt wird, die auf der Nocken-

welle 6 ausgebildet ist, so daß die Ölpumpe 21 Drucköl liefert und abgibt. Ein Sammler 22 sammelt und speichert das Öl von der Ölpumpe 21 und führt Drucköl den Druckkammern 19A, 19B über das Strömungsrichtungsumlenkventil 23 zu und leitet das Drucköl in ein Steuerventil 24 ein. Nunmehr erscheint es so, daß die Zeitdauer berücksichtigt werden muß, die man benötigt, um zu erreichen, daß der Druck in der Druckkammer 22B des Samm-

IQ lers 22 wiederum einen vorbestimmten Wert für das öl von der ölpumpe 21 erreicht, nachdem das gesammelte Öl in der Druckkammer 22B ausgeleitet worden ist. Die Zeitdauer zur Erreichung des vorbestimmten Druckes beläuft sich jedoch etwa beispielsweise auf 0,5 Sekunden und zwar selbst im Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine (bei etwa 600 Upm), wenn die Abgabemenge des Sammlers 22 auf 5 ecm und die Abgabemenge der ölpumpe 21 auf 1 ecm pro Umdrehung der Brennkraftmaschine eingestellt ist. Daher kann man in der Praxis davon ausgehen, daß der Sammler 22 immer mit Drucköl gefüllt ist, das einen höheren Druck als der vorbestimmte Wert hat.

Das Strömungsrichtungsumlenkventil 23 ist ein hin- und hergehend bewegbares Schieberventil mit vier Anschlüssen und ist an seinem Körperabschnitt 23A mit einer Schieberöffnung 23B versehen, die in Form eines geraden Zylinders ausgebildet ist. Ein Schieber 23C ist derart beschaffen und ausgelegt, daß er in der Schieberbohrung 23B angeordnet und gleitbar ist. Ferner ist der Körperabschnitt 23A des Ventils 23 mit vier Ringnuten 23D versehen, die jeweils in Verbindung mit einem Zylinderanschluß A, einem Pumpenanschluß P, einem Zylinderanschluß B und einem Behälteranschluß T sind, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist. Der Zylinderanschluß Ά steht über die Öldruckkanäle 18A, 4A mit der hydraulischen Druckkammer 19A in Verbindung. Der Zylinderanschluß B steht über

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die Öldruckkanäle 18B, 4B mit der hydraulischen Druckkammer 19B in Verbindung- Der Pumpenanschluß P steht mit der Druckkammer 22B des Sammlers 22 in Verbindung, Der Behälteranschluß T steht mit dem ölbehälter 29 über ein Entlastungsventil 27 in Verbindung.

Der Schieber 23C enthält hervorstehende Schieberumfangsteile 23E/ die in Gleitkontakt mit der Innenfläche der

IQ Schieberbohrung 23B sind, und SchieberStangenabschnitte 23F. Ein Endabschnitt des Schiebers 23C ist mit Nuten 23G, 23H ausgebildet, mit denen ein Anschlag 26 zusammenarbeitet, der die Bewegung des Schiebers 23C verhindert. Wenn daher der Schieber 23C unter der Wirkung eines Steuer-

^5 drucks von dem Steuerventil 24 bewegt wird, werden die öldurchgänge, die im Zusammenwirken mit den Ringnuten ■ 23D und den Schieberstangenabschnitten 23F gebildet werden, geändert, so daß die Druckölzufuhr zu den hydraulischen Druckkammern 19A, 19B geändert wird.

Wenn beispielsweise der Steueröldruck die rechte Seite des Steuerschiebers 23C beaufschlagt, um den Steuerschieber 23C in eine zu äußerst links liegende Stellung (in der Zeichnung) zu bewegen, an der die Klaue 26A des Anschlags"26 in die Nut 23G eingreift, wird das Drucköl von dem Sammler 22 der hydraulischen Druckkammer Ί9Α über den Pumpenanschluß P, den öldurchgang in der Schieberbohrung 23B und den Zylinderanschltiß A zugeführt. Gleichzeitig wird das öl in der hydraulischen Druckkammer 19B zu dem ölbehälter 29 über den Zylinderanschluß B, den öldurchgang der Schieberbohrung 23B und den Behälteranschluß T zurückgeleitet. Wenn hingegen der Steuerschieber 23C sich in seiner zu äußerst rechts liegenden Lage (in der Zeichnung) befindet, in der der Anschlag 2 6 in Eingriff mit der Nut 23H ist, wird das DruckÖl von dem Sammler 22 der hydraulischen Druckkammer 19B über den

Pumpenanschluß P, den Öldurchgang in der Schieberbohrung 23B und den Zylinderanschluß B zugeführt. Gleichzeitig wird das Öl in der Druckkammer 19A zum ölbehälter 29 über den Zylinderanschluß A, einen Öldurchgang in der Schieberbohrung 23B und den Behälteranschluß T zurückgeleitet.

Eine zeitliche steuerbare Hubeinrichtung 25 ist vorge-

^q sehen, um den Anschlag aus den Nuten 23G, 23H in zeitlicher Abstimmung auf die Drehung der beiden Nocken 12, 13 für das Einlaßventil 2 (oder die beiden Nocken 12', 13' für das Auslaßventil 11) zu lösen. Die zeitlich steuerbare Hubeinrichtung 25 wird direkt (nicht über ein

I^ Rückschlagventil) mit dem Drucköl versorgt, dessen Druck durch die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens 21A aufgebaut wird, der in zeitlicher Zuordnung zu der Nocke 20 zum Antreiben der ölpumpe 21 arbeitet. Als Folge hiervon führt der Kolben 25A der zeitlich steuerbaren Hubeinrichtung 25 eine einfache hin- und hergehende Bewegung in zeitlicher Abstimmung auf die Nocke 20 aus. Wenn der Kolben 25A gehoben ist■(nach oben bewegt worden ist) und zwar entgegen der Vorbelastung einer Feder 25B, wird der Eingriffszustand des Anschlags 26 mit der Nocke 23G aufgehoben. Es ist noch zu erwähnen, daß die Vorbelastungskraft der Feder 25B zum Drücken des Kolbens 25A nach unten derart eingestellt ist, daß die nach oben gerichtete Bewegung des Kolbens 25A unter einem Druck erfolgt, der höher als der für den Sammler 22 vorbestimmte Wert ist. Ferner ist die Nocke 20 für das Treiben der ölpumpe derart ausgebildet, daß die Anschlaglösezeit dieser Hubeinrichtung 25 dem Zeitpunkt entspricht, zu dem das Einlaßventil 2 einer der Zylinder (in diesem Fall des Zylinders Nr. 2) der Zylinder (der Zylinder Nr. 2 und 3)

gg geschlossen ist, die abschaltbar sind.

Das Steuerventil 24 zur Steuerung des Strörnungsrichtungsumlenkventils 23 ist derart beschaffen und ausgelegt, daß es sich in einer der Stellungen P1 und P 2 unter der Wirkung eines Magneten 24A befindet/ der mit Hilfe eines elektrischen Signals von einer Steuerschaltung 30 erregbar ist. Wenn der Magnet 24A arbeitet, um das Steuerventil 24 in die Stellung B1 zu bringen, kann das Drucköl von dem Sammler 22 der rechten Seite oder einer Kammer b des Strömungsrichtungsumlenkventils 23 zugeführt werden, um den Schieber 23C in seine am äußersten links liegende Stellung zu drücken, so daß das öl an der linken Seite des Ventils 23 in den Ölbehälter 29 zurückgeleitet wird. Wenn andererseits der Magnet 24A betätigt wird, um das Steuerventil 24 in die Stellung P2 zu bringen, kann das Drucköl von dem Sammler 22 der linken Seite oder einer Kammer b des Strömungsrichtungsumlenkventils 23 zugeführt werden, um den Steuerschieber 23C in seine äußerst rechts liegende Stellung zu drücken, so daß das öl an der reclrten Seite des Ventils 23 in den Ölbehälter 29 zurückgeleitet wird.

Die Steuerschaltung 30 ist derart beschaffen und ausgelegt, daß sie ein elektrisches Signal von einem Brennkraftmaschinenbelastungssensor 31 erhält, der den Brennkraftmaschinenbelastungszustand erfaßt, wobei der Sensor in Betriebsverbindung mit einem Gas- bzw. Fahrpedal 32 ist und um den Magneten 24A des Steuerventils 2'4 derart zu betätigen, daß das Steuerventil 24 in die Stellung B2 gebracht wird, wenn die Brennkraftmaschine beispielsweise im Arbeitsbereich mit einer vorbestimmten geringen Belastung arbeitet. Mit den Bezugszeichen 28A, 28B und 28C sind jeweils Rückschlagventile bezeichnet und mit 27 ein Entlastungsventil.

Bei dieser Ausführungsform ist der Anschlag 26 in Eingriff mit einer der Ringnuten 23G, 23H des Steuerschiebers 23C bringbar/ um den Steuerschieber 23C in einer der beiden Stellungen festzulegen. Der Anschlag 26 wird normalerweise so gedrückt, daß er unter der Vorbelastung einer Feder (nicht gezeigt) in Eingriff mit der Nut 23G, 23H ist. Der Eingriff des Anschlags 26 mit der Nut 23G, 23H wird durch das Drehen des Anschlags 26 in Gegenrichtung zur Druckrichtung der Feder aufgehoben. Eine solche Drehung des Anschlags 26 erfolgt durch die Drehung eines Arms 40 im Gegenuhrzeigersinn beim Zusammenarbeiten mit einer vorstehenden Stange 25C der zeitlich steuerbaren Hubeinrichtung 25. Selbstverständlich ist der Eingriffszustand des Arms 40 und der zeitlich steuerbaren Stange 25C der Hubeinrichtung nur dann vorhanden, wenn eine elektromagnetische Betätigungseinrichtung 41 sich in einem Zustand befindet, bei dem eine bewegliche Stange 21A in der Zeichnung nach links bewegt wird. Wie sich aus der Zeichnung entnehmen läßt, beträgt die nach links gerichtete Bewegung der Betätigungsstange 41A, daß der Arm 40 in Eingriff mit der vorstehenden Stange 25C der zeitlich steuerbaren Hubeinrichtung 25 kommt. Die vorstehende Stange 25C der zeitlich steuerbaren Hubeinrichtung 25 ist mit dem Kolben 25A verbunden„ der direkt den Öldruck von der ölpumpe 21 erhält, so daß die Stange 25C eine hin- und hergehende Bewegung in zeitlicher Abstimmung auf die hin- und hergehende Bewegung des Ölpumpenkolbens 21A oder der Drehung der Nocken 12, 12' ausführt.

Die elektromagnetische Betätigungseinrichtung 41 ist derart beschaffen und ausgelegt, daß sie zu einer vorbestimmten Zeitperiode erregbar ist, um die Stange 41A in der Zeichnung nach links zu bewegen, wenn sich der Arbeitsbereich der Brennkraftmaschine ausgehend von einem vorbestimmten hohen Belastungsbereich der Brennkraftma-

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schine zu einem vorbestimmten niedrigen Belasfcungsbereich der Brennkraftmaschine ändert oder ausgehend von einem vorbestimmten niedrigen Belastungsbereich eier Brennkraft - < maschine zu einem vorbestimmten hohen Belastungsbereich I

der Brennkraftmaschine ändert» Diese Erregung der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 41 erfolgt durch die Steuerschaltung 30, die das Signal von dem Brennkraftmaschinenbelastungssensor oder dem Beschleunigungssensor 31 erhält, der den Niederdrückweg des Gas- bzw. Fahrpedals ermittelt.

Zusätzlich sind bei dieser Ausführungsform zwei Durchflußregelventile 33 und 34 jeweils in den beiden ölkanälen 18B, 18B angeordnet, mittels denen der Anschluß B des Strömungsrichtungsumlenkventils 23 mit zwei hydraulischen Druckkammern 19B, 19B verbindbar ist. Jedes Durchflußrege !ventil 33, 34 ist derart beschaffen und ausgelegt, daß eine Verbindung zwischen dem Anschluß B und der hydraulischen Druckkammer 19B über den öldurchgang 18B herstellbar ist, wenn die Nocken der Nockenwelle 6 sich in einer vorbestimmten Stellung oder einem vorbestimmten Winkel befinden. Das Durchflußregelventil 33, 34 enthält ein Ventilelement 35, das in einer Bohrung (kein Bezugszeichen) eines Ventilgehäuses 36 gleitbeweglich angeordnet ist. Das Ventilelement 35 ist derart beschaffen und ausgelegt, daß es den Öldurchgang 18B öffnet und absperrt, der sich in Richtung auf die Ventilgehäusebohrung öffnet. Das Ventilelement 35 wird immer in die Richtung gedrückt, daß der Öldurchgang 18B geschlossen ist und zwar mit Hilfe einer Feder 37 und es mit einer stößelähnlichen Stange 38 verbunden, die das Ventilelement in axialer Richtung treibt. Das spitze Ende der Stange 38 steht aus der Ventilgehäusebohrung vor und ist in Kontakt mit einer sich drehenden Nocke 39A, 39B, die synchron mit der Nockenwelle 6 drehbar sind, so daß die Nocke 39A,

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- 7» - Ί,Λ

39Β pro Umdrehung der Nockenwelle 6 eine Umdrehung ausführt. Demzufolge öffnet und schließt das Druchflußregelventil 33, 34 sich in Abhängigkeit von dem Nockenprofil oder der Kontur der sich drehenden Nocken 39A, 39B, Es ist noch zu erwähnen, daß das Nockenprofil der Nocke 39A, 39B derart geformt ist, daß das Durchflußregelventil 33, 34 öffnet, um eine öldruckzufuhr über den öldurchgang 18B während einer Zeitperiode zu gestatten, die von den Zeitperioden abweicht, während der die Einlaß- und Auslaßventile in Verbindung mit dem Ventil 33, 34 gehoben oder geöffnet werden, d.h. daß das Ventil 33, 34 während des Kompressions- oder Expansionshubs des zugeordneten Zylinders geöffnet wird. Daher wird der Öldruck durch den öl-

IQ durchgang 18B zu der hydraulischen Druckkammer 19B während anderen Zeitperioden als den Zeitperioden der Ventilhubbewegungen durch die Nocken 12, 12' zugeleitet, wenn der Ventilsteuerwechsel der Einlaß- und Auslaßventile durchgeführt wird.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der so ausgebildten Ventilsteuerwechselvorrichtung erläutert.

Während des Betriebs der Brennkraftmaschine, bei dem alle Zylinder im Arbeitszustand sind, werden die Einlaß- und Auslaßventile 2, 11 auf die in Figur 4 gezeigte Weise mit Hilfe der Nocken 12, 12' geöffnet und geschlossen. Gleichzeitig erfolgt die hin- und hergehende Bewegung des ölpumpenkolbens 21A in Abhängigkeit von der Nocke 20 für den ö!pumpenantrieb, so daß unter Druck das Drucköl von dem ölbehälter 29 zu der Sammlerdruckkammer 22B zugeführt wird, in der der Öldruck auf den vorbestimmten Wert ansteigt. Das öl, das diesen erhöhten Druck hat, gelangt sowohl zu dem Pumpenanschluß P des Strömungsrichtungsumlenkventils 23 als auch des Steuerventils 24.

Da in diesem Zustand das Steuerventil 24 sich in der Stellung P1 befindet/ wird der Steueröldruck von dem Steuerventil 24 an die rechte Seite oder die Kammer b des Strömungsrichtungsumlenkventils angelegt, um den Steuerschieber 23C in seine äußerst links liegende Stellung zu drücken, so daß der Anschlag 26 in Eingriff mit der Nut 23G ist, wie dies in Figur 5 gezeigt ist. In diesem Zustand wird das am Pumpenanschluß 5 angekommene

IQ öl der hydraulischen Druckkammer 19A über den öldurchgang in der Schieberbohrung 23B, den Zylinderanschluß A und den Öldruckdurchgängen 18A, 4A zugeführt, so daß die Ventilkipphebel 3, 3' so gedrückt werden, daß sie sich auf den Nocken 12, 12¹ für den arbeitenden Zylinder be-

IQ finden. Zu diesem Zeitpunkt steht die hydraulische Druckkammer 19B mit dem ölbehälter 29 über die öldruckdurchgänge 4B, 18B, den Zylinderanschluß B, den Öldurchgang in der Schieberbohrung 23B und den Behälteranschluß T in Verbindung.

Wenn die Steuerschaltung 30 ermittelt, daß die Brennkraftmaschine bei einem vorbestimmten niedrigen Belastungsbereich betrieben wird und zwar durch das Signal von dem Belastungssensor 31, der in Betriebsverbindung mit dem Gas- bzw. Fahrpedal 32 ist, wird der Magnet 24A des Steuerventils 24 betätigt, um die Stellung des Steuerventils ausgehend von der Stellung P1 zu der Stellung P-2 zu ändern. Somit wirkt der Steueröldruck von dem Steuerventil 24 auf die linke Seite oder die Kammer a des Strömungsrichtungsumlenkventils 23 ein, um den Steuerschieber 23C nach rechts zu drücken. Zu diesem Zeitpunkt wird die elektromagnetische Betätigungseinrichtung 41 während einer vorbestimmten Zeitperiode erregt, um den Arm 40 bzw. den Hebel 40 in Figur 5 nach links zu bewegen. Demzufolge werden die Stange 25C der zeitlich steuerbaren Hubeinrichtung 25 und der Arm 40 in den Zustand gebracht, in dem sie möglicher-

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weise miteinander zusammenarbeiten können. Nunmehr führt die Stange 25C der zeitlich steuerbaren Hubeinrichtung ihre hin- und hergehende Bewegung zeitlicher Abstimmung auf den Hub der Nocken 12, 12' aus und sie ist so beschaffen und ausgelegt, daß sie vorsteht, um den Anschlag 26 über den Arm 40 zu drehen und somit den Eingriffszustand des Anschlags 26 mit dem Steuerschieber 23 in der Nähe des unteren Totpunktes zu lösen. Diese Lösung des

Eingriffszustands zu einem vorbestimmten Zeitpunkt wird durch die entsprechende Einstellung der Phase der Nocke 20 zum Antreiben der ölpumpe 21 erreicht. Wenn der Eingriff des Anschlags 26 aufgehoben ist, wird der Steuerschieber 23C des Strömungsrichtungsuialenkventils 23 in Figur nach rechts verschoben und in dieser Stellung festgelegt, so daß der Anschlag 26 in Eingriff mit der Nut 23H des
Steuerschiebers 23C ist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß der Hub der zeitlich steuerbaren Hubeinrichtung 25
nicht ausgeführt wird, bis der Sammler 22 wiederum mit

öl gefüllt ist, wobei dann die elektromagnetische Betätigungseinrichtung 41 wiederum entregt wird.

Bei dieser umgeschalteten Stellung des Strömungsrichtungsumlenkventils 23 wird der Öldruck von dem Sammler 22 den Durchflußregelventilen 33 und 34 zugeführt, während der Öldruck in den hydraulischen Druckkammern 19A, 19A über das Strömungsrichtungsumlenkventil 23 in Richtung zum ölbehälter 29 entlastet wird. Wenn zu diesem Zeitpunkt der zugeordnete Zylinder in den Kompressions- oder Expansionshub gebracht wird, werden die Durchflußregelventile 33, 34 unter der Wirkung der sich drehenden Nocken 39A, 39B geöffnet, um den Öldruck den hydraulischen Druckkammern 19B, 19B zuzuführen.

- 23-- 3U- ■

Somit werden die Ventilkipphebel 3, 3' ruck'rai und gleichförmig zur Seite der Nocken 13, 13" bewegt, ohne durch die

i Teile 12, 12' gehoben zu werden, so daß auf* diese Weise !

der Wechsel der Ventilsteuerung der Einlaß- und Auslaß- \

ventile 2, 11 wie in Figur 6 gezeigt durchgeführt wird.

Um die Ventilkipphebel 3, 3' zur Seite der Nocken 12, 12^l wiederum zurückzustellen, werden die hydraulischen Druckkammern 19A, 19A mit Öldruck über das Strömungsrichtungsumlenkventil 23 versorgt, während das zuvor zugeführte Drucköl in den hydraulischen Druckkammern 19B eingeschlossen bleibt, bis die Durchflußregelventile 33, 34 offen sind. Der so eingeschlossene Öldruck wird in Richtung zum Ölbehälter 29 beim Kompressions- oder Expansionshub des zugeordneten Zylinders aufgehoben, in dem die Durchflußregelventile 33, 34 offen ist. Daher werden die Ventilkipphebel 3, 3' ruckfrei und gleichförmig auf die Nocken 12, 12' ohne eine Überlappung des Nockenhubs der Nocken 12, 12' zurückbewegt.

Es ist somit zu ersehen, daß die axiale Bewegung der Ventilkipphebel 3, 3¹ niemals während des Hubs der Nocken 12, 12' ausgeführt wird, so daß die Ventilkipphebel 3, 3' wirksam an einem Kontakt mit der Nockenfläche der Nocken 12, 12' während der Axialbewegung gehindert sind. Hierdurch werden Beschädigungen und ein Brechen der Ventilkipphebel 3, 3¹ und der Nocken 12, 12¹ verhindert, so daß die Lebensdauer der Ventilsteuerwechselvorrichtung verbessert wird. Infolge der Verwendung der Durchflußregelventile 33, 34 kann ferner die Schaltzeit des Strömungsrichtungsumlenkventils 33 auf geeignete Weise eingestellt werden, um die Steuerung der Ventilsteuerwechselvorrichtung zu erleichtern. Da darüberhinaus keine Möglichkeit

g5 der Beschädigung der Ventilkipphebel 3, 3¹ und der Nocken 12, 12' besteht, läßt sich die Bewegungsgeschwindigkeit

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3?

der Kipphebel 3, 3' beispielsweise dadurch veiter erhöhen, daß man den Öldruck erhöht, so daß ermöglicht werden kann, daß man auch den Ventilsteuerwechsel der Einlaß- und Auslaßventile 2, 11 selbst bei hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschine genau ausführen kann. Auch ist noch zu erwähnen, daß das Grundprinzip der Ausführungsform nach Figur 5 leicht auf die Anwendungsfälle anwendbar ist, bei denen die Ventilkipphebel 3, 3' einzeln unter Verwendung der Durchflußregelventile 33, 34 bewegt werden, die den jeweiligen Ventilkipphebeln 3, 3¹ zugeordnet sind.

Figur 7 zeigt eine Ausführungsvariante der Ausbildungsform nach Figur 5, wobei Durchflußregelventile 42, 43 jeweils in den Öldurchgängen 18B, 18B angeordnet sind, die sich von den Typen der Durchflußrege!ventile nach Figur 5 unterscheiden. Die Durchflußregelventile 42, 43 enthalten einen drehbaren Schieber 44, der in der Bohrung eines Ventilgehäuses 45 drehbar angeordnet ist. Der Schieber 44 ist an seiner ümfangsflache mit einer Nut 46 versehen, die länglich sich über den äußeren Umfang längs des äußeren Umfangs des Schiebers etwa um die Hälfte des äußeren Umfangs erstreckt. Zusätzlich ist das Ventilgehäuse 45 mit ersten und zweiten Anschlüssen 47, 48 versehen, die sich zur Nut 46 des Schiebers 44 öffnen können, so daß sie miteinander in Verbindung stehen können. Der erste Anschluß 47 steht mit der hydraulischen Druckkammer T9B in Verbindung, während die zweite öffnung 48 mit dem Anschluß B des Strömungsrichtungsumlenkventils 23 in Verbindung steht. Wenn daher der Schieber 44 in eine Stellung gedreht wird, in der die Anschlüsse 47 und 48 sich ζτα der Nut 46 öffnen, wird der Öldruck von dem StrÖmungsrichtungsumlenkventil 23 in die hydraulischen Druckkammern 19B, 19B eingeleitet. Der Schieber 44 ist mit der Nockenwelle 6 auf eine solche Weise verbunden, daß er sich synchron mit der

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Nockenwelle dreht, so daß der Schieber 44 eine Umdrehung pro einer Umdrehung der Nockenwelle ausführt. Die lagemäßige Zuordnung zwischen der Mut 46 und den Anschlüssen 47, 48 ist derart getroffen, daß die Anschlüsse 47, 48 miteinander in Verbindung stehen, um zu bewirken, daß das Durchflußregelventil 42, 43 während des Kompressionsoder Expansionshubs des zugeordneten Zylinders öffnet. Das so angeordnete Durchflußregelventil 42, 43 hat einen ^O einfacheren Aufbau und es werden die Druckschwankungen während seines öffnens und Schließens reduziert.

Die Durchflußregelventile 42, 43 können durch ein Durchflußregelventil 49 ersetzt werden, das in Figur 8 gezeigt.

I^ ist. Das Durchflußregelventil 49 enthält einen Schieber 50, der an seinem Mittelteil mit einem öldurchgang 51 ausgebildet ist, der mit dem Anschluß B des Strömungsrichtungsumlenkventils 23 in Verbindung steht und der auch mit einer Nut 5OA an seiner Umfangsflache des Steuer-Schiebers 50 ausgebildet ist. Der Schieberöldurchgang 51 ist in entsprechender Weise über die Nut 5OA mit dem ersten und dem zweiten Anschluß 52 und/oder 53 in Abhängigkeit von der Drehung des Schiebers 50 in Verbindung bringbar. Der erste und der zweite Anschluß 52 und 53 stehen jeweils mit den hydraulischen Druckkammern 19B, 19B in Verbindung. Selbstverständlich ist der Schieber 50 synchron mit der Nockenwelle 6 drehbar.

Die Figuren 9 und 10 zeigen ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Ventilsteuerwechselvorrichtung nach der Erfindung.

Bei dieser Ausfuhrungsform ist die Lagerstütze 5A mit zwei Betätigungseinrichtungen 55, 55' versehen, die jeweils einen Kolben 55a, 55a¹ enthalten, die in einem Zylinder 55b, 55b¹ gleitend bewegbar sind, die die hydraulische

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Druckkammer 19A₇ 19Ά' begrenzen. Die Lagerstützen 5B und 5B¹ sind jeweils mit hydraulischen Betätigungseinrichtungen 56, 56' versehen, die jeweils einen Kolben 56a, 56a¹ enthalten, der in einem Zylinder 56b, 56b¹ beweglich ist, der eine darin eingeschlossene hydraulische Druckkammer 19B, 19B¹ begrenzt. Die Kolben 55a, 56a der Betätigungseinrichtu-ngen 55, 56 sind mit den gegenüberliegenden Endteilen einer Hülse 64 verbunden, mittels der

!0 die Ventilkipphebel 3, 3' (für die Einlaß- und Auslaßventile 2, 11) drehbar auf der Kipphebelwelle 4 angebracht sind. Die Kolben 55a', 56a¹ der Betätigungseinrichtungen 55', 56' sind mit den gegenüberliegenden Endteilen einer Hülse (nicht gezeigt) verbunden, mittels der die Kipphebel 3, 3' (für die Einlaß- und Auslaßventile 2', 11") drehbar auf der Kipphebelwelle 4 angebracht sind. Bei dieser Ausfuhrungsform sind die Einlaß- und Auslaßventile 2, 11 für einen Zylinder Nr. 2 bestimmt, während die Einlaß- und Auslaßventile 2¹, 11' für einen Zylinder Nr. 3 bestimmt sind. Zusätzlich sind die beiden Ventilkipphebel 3, 3' in axialer Richtung zusammen mit der Hülse 64 bewegbar. Hierbei bewegen sich die Kolben 55a, 56a, 55a', 56a¹ derart, daß sie aus den zugeordneten Zylindern 55b, 56b, 55b·, 56b¹ jeweils vorstehen, um hierdurch selektiv die Ventilkipphebel 3 (3¹) auf einer der Nocken 12 (12·) für den aktiven oder arbeitenden Zylinder und die Nocke 13 (13') für den abgeschalteten oder in Ruhe befindlichen Zylinder zu plazieren. Obgleich nicht gezeigt, kann eine Feder zwischen der Lagerstütze 5A und dem Ventilkipphebel 3 vorgesehen sein, um die auf den Nocken 12, 12' zu plazierenden Ventilkipphebel derart zu drücken, daß bewirkt wird, daß alle Zylinder wenigstens beim Anlassen der Brennkraftmaschine arbeiten, wenn der Öldruck noch nicht auf einen vorbestimmten Wert angestiegen ^ist·

- a?· - ZS

Wie gezeigt, enthält die ölpumpe 21 den Kolben 21A, der durch die Nocke 20 angetrieben ist, die auf der Nockenwelle 6 ausgebildet ist. Die Ölpumpe 21 arbeitet, um das von dem ölvorratsbehälter über das Rückschlagventil 28A angesaugte Hydrauliköl unter Druck zu setzen. Die Abgabeseite bzw. die Förderseite der ölpumpe 21 ist fluidmäßig mit der zeitsteuerbaren Hubeinrichtung 25 und über das Rückschlagventil 28B mit dem Sammler 22 verbunden, der seinerseits fluidmäßig mit dem Anschluß T des Strömungsrichtungsumlenkventils 23 verbunden ist. Das Strömungsrichtungsumlenkventil 23 ist derart beschaffen und ausgelegt, daß eine der gegenüberliegenden Seitenkammern a und b mit Signalhydraulikdrücken von dem Steuerventil 24 versorgt werden, um den Steuerschieber 23C zu der extrem links oder zu der zu äußerst rechts liegenden Stellung in der Zeichnung zu verschieben, so daß der Anschluß P fluidmäßig mit einem der Anschlüsse A und B verbunden ist. Der Anschluß A ist fluidmäßig mit der hydraulischen Druckkammer 19A, 19A" der hydraulischen Betätigungseinrichtung 55, 55' verbunden, während der Anschluß B fluidmäßig mit der hydraulischen Druckkammer 19B, 19B" der hydraulischen Betätigungseinrichtung 56, 56' verbunden ist. Wenn zusätzlich einer der Anschlüsse A und B in Verbindung mit dem Anschluß P ist, wird der andere in Verbindung mit dem Anschluß T gebracht. Der Anschluß T ist fluidmäßig mit der Ölbehälterseite über eine Drosselstelle (kein Bezugszeichen) verbunden und auch mit dem ölbehälter 29 über das Entlastungsventil 27 verbunden.

Das Steuerventil 24 ist derart beschaffen und ausgelegt, daß es den Druck X erhält, der zwischen dem Anschluß A und der hydraulischen Druckkammer 19A, 19A¹ aufgebaut wird und den Druck Y, der zwischen dem Anschluß B und der hydraulischen Druckkammer 19B, 19B¹ aufgebaut wird. Das Steuerventil 24 wird in Abhängigkeit von der Dif-

ferenz zwischen den Drücken X und Y derart verschoben, daß eine der Kammern a und b des Strömungsrichtungsumlenkventils mit Öldruck von dem Sammler 22 versorgt wird, während die andere Kammer fluidmäßig mit dem Ölbehälter 29 verbunden ist. Das Steuerventil 24 wird derart verschoben, daß das Strömungsrichtungsumlenkventil 23 in der Ausgangsstellung durch die Öldrücke X, Y verschoben wird, die sich infolge der Verschiebung des Strömungsrichtungsumlenkventils 23 verändert haben. Das Strömungsrichtungsumlenkventil mit seinem Schieber 23C ist seitlich nebeneinanderliegend in axialer Richtung mit den Nuten 23G, 23H versehen, mit denen der Anschlag 26 in Eingriff bringbar ist, um den Steuerschieber 23C in der extrem linken oder der extrem rechten Stellung in der Zeichnung festzulegen bzw. zu arretieren. Der Anschlag 26 ist in der Richtung mit Hilfe einer Feder (nicht gezeigt) vorbelastet, daß er in Eingriff mit den Nuten 23G, 23H kommt.

Die zeitlich steuerbare Hubeinrichtung 25 arbeitet, um den Eingriffszustand des Anschlags 26 aufzuheben und sie ist derart beschaffen und ausgelegt, daß ihr Kolben 25A direkt den Öldruck von der ölpumpe 21 erhält, um die ausgangsseitige Stange 25C in zeitlicher Zuordnung zu dem Hub des Ölpumpenkolbens 21A, d.h. den Hub der Nocken 12, 13, 12', 13' hin- und hergehend zu bewegen. Die ausgangsseitige Stange 25C der zeitlich steuerbaren Hubeinrichtung 25 ist in Eingriff mit einem Ende des Hebels 40 bringbar, dessen anderes Ende in Eingriff mit dem Anschlag 26 bringbar ist. Demzufolge wird der Anschlag 26 von der Steuerschiebernut 23H, 23G abgelöst, wenn die ausgangsseitige Stange 25C bewirkt, daß der Anschlag 26 um den Arm oder Hebel 40 gedreht wird. Es ist noch zu erwähnen, daß der Hebel 40 zusammen mit einer Welle 76 axial bewegbar ist, auf der der Hebel 40 drehbar angebracht ist, so daß die ausgangsseitige Stange 25C nicht in Eingriff

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mit dem Hebel 40 ist, wenn der Hebel 40 in Figur 9 nach rechts bewegt worden ist, während sie in Eingriff mit dem Hebel 40 ist, um den Anschlag von der Steuerschiebernut zu lösen und zwar nur dann, wenn der Hebel 20 in Figur 9 nach links bewegt wird.

Eine hydraulische Kupplung 79 enthält die Welle 76_r die einen Kolben eines doppelt wirkenden Zylinders bildet,

,λ in dem zwei hydraulische Kammern 77, 78 auf gegenüberliegenden Seiten relativ zum Kolben 76 ausgebildet sind. In anderen Worten bedeutet dies, daß die gegenüberliegenden Enden der Welle oder des Kolbens 76 jeweils die hydraulischen Kammern 77, 78 begrenzen. Somit bildet die Welle

^g bzw. der Schaft 76 einen Teil der hydraulischen Kupplung 79. Die hydraulischen Kammern 77, 78 sind mit Öldrücken X, Y über ein elektromagnetisches Strömungsrichtungsschaltventil 81 versorgbar. Das Strömungsrichtungsschaltventil 81 ist derart beschaffen und ausgelegt, daß es mit-

2Q tels einer Steuerschaltung (nicht gezeigt) in Abhängigkeit von einer Änderung der Betriebsbedingung der Brennkraftmaschine, wie einer Absenkung der Belastung der Brenn kraftmaschine, entregbar ist. Beim Betriebszustand der Brennkraftmaschine mit geringer Belastung wird daher das

2g Strömungsrichtungsschaltventil 81 entregt, um derart geschaltet zu werden, daß der Öldruck X in die hydraulische Druckkammer 77 eingeleitet wird, während der Öldruck Y in die hydraulische Druckkammer 78 eingeleitet wird.

Bei dieser Ausführungsform ist die zeitlich steuerbare Hubeinrichtung 25 derart beschaffen und ausgelegt, daß ihre ausgangsseitige Stange 25c am Endzeitpunkt des Hubs des Einlaßventils 2 des Zylinders Nr. 2 vorsteht, um eine Öldruckversorgungsänderung zwischen den hydraulischen Druckkammern 19A und 19B und zwischen den hydraulischen Druckkammern 19A¹ und 19B' zum Zeitpunkt des Endes des

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Hubs des Einlaßventils 2 für den Zylinder Nr. 2 vorzunehmen.

Zusätzlich ist ein Durchflußregelventil 82 in dem Öldurchgang 18B zur Verbindung des Anschlusses B des StrÖ-mungsrichtungsumlenkventils 23 und der hydraulischen Druckkammer 19B¹ der Betätigungseinrichtung 56' angeordnet. Wie insbesondere in Figur 10 gezeigt ist, enthält das Durchflußregelventil 82 eine Umfangsnut 83, die um die Umfangsflache des Kolbens 21A der ölpumpe 21 ausgebildet ist, die durch die Nocke 20 angetrieben wird, die auf der Nockenwelle 6 ausgebildet ist. Die Nut 83 ist mit dem öldurchgang 18B verbindbar, so daß der Anschluß B des Strömungsrichtungsumlenkventils 23 in Verbindung mit der hydraulischen Druckkammer 19B¹ der Betätigungseinrichtung 56' bringbar ist. Hierzu ist der öldurchgang 18B im Zylinderkopf 84 ausgebildet und wird von der Kolbenbohrung 85 gebildet, in der der Kolben 21A hin- und hergehend beweglieh angeordnet ist. Daher wird die Verbindung zwischen dem Strömungsrichtungsurtilenkventilanschluß B und der hydraulischen Druckkammer 19B' unterbrochen, wenn sich der Kolben 21A in Figur 10 hebt, d.h. während des ölabgabevorgangs der Ölpumpe 21, während die Verbindung hergestellt ist, wenn der Kolben 21A in seiner unteren Stellung ist. In diesem Zusammenhang werden die Hubkennwerte der die Ölpumpe antreibenden Nocke 20 auf die nachstehende Weise eingestellt: der Anfangszeitpunkt des Hubes ist innerhalb einer Zeitperiode begrenzt, um den Anschlag 26 zu einem geeigneten Zeitpunkt zu lösen. Ferner wird das Duröhflußregelventil 82 in seinem geschlossenen Zustand gehalten, um die Verbindung zwischen dem Anschluß B und der hydraulischen Druckkammer 19B¹ während einer Zeitperiode vor einem Zeitpunkt abzusperren, zu dem der Ventilsteuerwechsei (die axiale Bewegung der Ventilkipphebel) für den Zylinder Nr. 3 geeignet ist. Um die vorstehend genannten An-

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forderungen erfüllen zu können/ werden die Hubkennwerte der Nocke 20 wie in Figur 11 gezeigt abgestimmt, wobei der Hub der Nocke 20 an der Endperiode des Hubes des Einlaßventils 2 für den Zylinder Nr. 2 eingeleitet wird und er in der Endperiode des Hubs des Einlaßventils 2¹ für den Zylinder Nr. 3 beendet ist. Während dieses Hubes der Nocke 20, bei dem der Nockenhub größer als ein vorbestimmter Wert ist, ist die ümfangsnut 83 nicht in Verbindung mit dem öldurchgang 18B, so daß der öldurchgang 18B abgesperrt ist.

Wenn bei der Ausfuhrungsform nach Figur 9 alle Zylinder arbeiten und das Strömungsrichtungsumlenkventil 23 in die in Figur 9 gezeigte Stellung verschoben ist, wird Öldruck in die hydraulische Druckkammern 19A der hydraulischen Betätigungseinrichtung 55, 55' eingeleitet und daher werden die Ventilkipphebel 3, 3" jeweils über die Nocken 12, 12' bei arbeitenden oder aktivierten Zylindern 2, 11, 2¹, 11' betätigt. Da zu diesem Zeitpunkt der Öldruck X größer als die anderen auf das Steuerventil 24 einwirkenden Drücke ist, ist das Steuerventil 24 in dem in Figur 9 gezeigten Zustand abgeschaltet worden, so daß der Öldruck in die Kammer b des Strömungsrichtungsumlenkventils 23 eingeleitet wird. Daher befindet sich das Strömungsrichtungsumlenkventil 23A in einem schaltbaren Zustand. Der Steuerschieber 23C ist jedoch durch den Anschlag 26 festgelegt, um somit zu verhindern, daß das Strömungsrichtungsumlenkventil 23 umgeschaltet wird.

Zu diesem Zeitpunkt ist das elektromagnetische Strömungsrichtungsschaltventil 81 in den in Figur 9 gezeigten Zustand geschaltet worden, so daß der höhere Öldruck X in die hydraulische Druckkammer 78 der hydraulischen Kupplung 79 eingeleitet wird. Demzufolge ist der Hebel 40 zusammen mit der Welle 76 (s. Figur 9) nach rechts bewegt worden, wobei in dieser Stellung die ausgangsseitige Stange

25C der zeitlich steuerbaren Hubeinrichtung 25 nicht in Eingriff mit dem Hebel 40 gebracht worden ist, und daher der Anschlag 76 selbst bei der hin- und hergehenden Bewegung der ausgangsseitigen Stange 25C der zeitlich steuerbaren Hubeinrichtung 25 nicht gelöst wird.

Wenn ausgehend von diesem Zustand die Steuerschaltung eine Betriebsbedingungsänderung oder eine Abnahme der Belastung <äer Brennkraftmaschine ermittelt/ wird das elektromagnetische Strömungsrichtungsschaltventil 81 entregt, um in den Zustand überführt zu werden, der jenem in Figur 9 gezeigten entgegengesetzt ist. Folglich wird der höhere Öldruck X in die Kammer 77 der hydraulischen Kupplung 79 eingeleitet, um die Welle 76 in der Zeichnung zusammen mit dem Hebel 40 nach links zu drücken. Hierdurch wird die Verbindung der Stange 25C der zeitlich steuerbaren Hubeinrichtung 25 mit dem Anschlag 26 hergestellt. Wenn unter diesen Bedingungen die Stange 25C der zeitlich steuerbaren Hubeinrichtung 25 durch den Öldruck von der Ölpumpe 21 herausragt, wird der Anschlag 26 von der Nut 23H durch den Hebel 40 gelöst und daher wird der Steuerschieber 23C des Strömungsrichtungsumlenkventils 23 in der Zeichnung nach links bewegt, so daß die Stärken der Öldrücke X und Y umgekehrt werden.

Unmittelbar vor der Umkehr der Stärke der Öldrücke hat das Strömungsschaltventil 82 bewirkt, daß der öldurchgang 18B abgesperrt ist, und dieser Zustand beibehalten wird. Dann bewirkt dieses Ventil, daß der öldurchgang 18B in der Endperiode des Hubs des Einlaßventils 2' für den Zylinder Nr. 3 geöffnet wird, so daß der Öldurchgang 18B in Verbindung mit der Umfangsnut 83 des ölpumpenkolbens 21 unter dem Hub der Nocke 20 gebracht wird. Folglich wird ein höherer Öldruck von dem Sammler 82 über das Strömungsrichtungsumlenkventil 23 der hydraulischen Druckkammer 19B¹ der

Betätigungseinrichtung 56' zugefühti: / so daß die Ventilkipphebel 3, 3¹ für den Zylinder Nr. 3 in der Zeichnung durch den Vorsprung des Kolbens 56a' der Betätigungseinrichtung 56' nach links bewegt werden. Demzufolge werden die Ventilkipphebel 3, 3* jeweils zum Zusammenarbeiten mit den Nocken 13, 13* für abgeschaltete Zylinder gebracht, so daß der Zylinder Nr. 3 von seinem Arbeitszustand in seinen Ruhezustand überführt wird. Wenn andererseits die Zylinder Nr. 2 und 3 von ihrem Ruhezustand in den Arbeitszustand überführt werden sollen, wird eine solche Änderung dadurch erreicht, daß zuerst nach der Öffnung des Öldurchganges 18B (durch den der Öldruck entlastet wird) die ölströmung so verlaufen kann, daß die hydraulische Druckkammer 19A¹ der Betätigungseinrichtung 55' mit einem Hochdrucköl von dem Sammler 22 versorgt wird.

Da somit der den hydraulischen Betätigungseinrichtungen 55' und 56' zuführbare Öldruck nicht geändert wird, bis der Arbeitszyklus des Zylinders Nr. 3 den Zeitpunkt erreicht, der für den Steuerwechsel zwischen dem Arbeitszustand und dem Ruhezustand geeignet ist, wird verhindert, daß die Ventilkipphebel 3, 3' für den Zylinder Nr. 3 in Streichkontakt mit den Nocken 12, 12¹ mit einer hohen Reibung während des Steuerwechsels von dem Arbeitεzustand zu dem Ruhezustand sind/ um so das Brechen der- Ventilkipphebel 3, 3' und/oder der Nocken 12, 12¹ zu vermeiden. Da ferner ein Streichkontakt der Ventilkipphebel 3, 3¹ mit den Nocken 12, 12' während des Ventilsteuerwechsels vom Ruhezustand zum Arbeitszustand verhindert wird, wird auch der Gleitreibungsverschleiß der Ventilkipphebel 3, 3¹ und/oder der Nocken 12, 12' unterdrückt. Es ist zu ersehen, daß betreffend den Zylinder Nr. 3 der Betriebsartwechsel zwischen dem Arbeitszustand und dem Ruhezustand zu geeigneten Zeitpunkten vorgenommen werden kann.

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Wie bei der Ausführungsform nach Figur 9 gezeigt ist, ist ein öldurchgang (mit dem Bezugszeichen 83 versehen) parallel zu dem öldurchgang 18B vorgesehen/ um fluidmäßig den Anschluß B des Strömungsrichtungsumlenkventils 23 mit dem Strömungsrichtungsschaltventil 81 zu verbinden. Hierdurch wird verhindert, daß das Arbeiten zum Umschalten der hydraulischen Kupplung 79 durch das Durchflußregelventil 82 beeinflußt wird.

Obgleich das Durchflußregelventil 82 bisher beschrieben und gezeigt worden ist, das in Form eines Stößelventils ausgebildet ist, wobei der Kolben 21A direkt durch die Nocke 20 angetrieben wird, die auf der Nockenwelle 6 an-5 gebracht ist, kann dieses Ventil auch derart ausgeführt sein, daß ein Kolben über einen speziellen Kipphebel angetrieben wird, wobei eine entsprechend geeignete Wahl des Hebelverhältnisses für den speziellen Kipphebel die Vergrößerung des Hubs des Kolbens erleichtert, um die Steuergenauigkeit des Durchflußregelventils 82 zu verbessern. Zusätzlich ist das Durchflußregelventil 82 bei der Ausführungsform nach Figur 9 als ein Teil der ölpumpe 21 ausgebildet und daher kann die Ventilsteuerwechse!vorrichtung nach der Erfindung vereinfacht werden, so daß man die Herstellungskosten hierdurch verringern kann. Selbstverständlich kann das Durchflußregelventil 82 gesondert unabhängig von der ölpumpe 1 ausgebildet werden, wobei eine ümfangsnut auf der Umfangsflache eines anderen Kolbens als des ölpuicipenkolbens 21A

3Q ausgebildet wird.

Obgleich die Nocke 12 (12¹) die schmaleren Nocken 12A, 12B (12A¹, 12B¹) enthält und die Nocke 13 (13¹) bei den Ausbildungsformen nach den Figuren 5, 7, 8 und 9 jeweils derart gezeigt und beschrieben sind, daß sie jeweils zur Aktivierung und Abschaltung von Zylindern bestimmt

sind, ist es natürlich selbstverständlich möglich/ daß die Nocke 12 (12¹) und die Wocke 13 (13¹) beispielsweise für den hohen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine und für einen niederen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine verwendet werden können. Mit der Nocke für den hohen Dreh zahlbereich der Brennkraftmaschine wird die Ventilüberlappung der Einlaß- und Auslaßventile vergrößert, um die Ladeleistung der Ansaugluft beim Betreiben der Brennkraft maschine im hohen Drehzahlbereich zu verbessern. Mit der Nocke für den niedrigen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine wird die Ventilüberlappung vermindert, um zu verhindern, daß das Abgas zu dem Zylinder in dem Zustand zurückströmt, in dem der Drosselklappenöffnungsgrad kleiner wird, um somit die Ladeleistung der Ansaugluft selbst beim Betriebsbereich der Brennkraftmaschine im niedrigen Drehzahlbereich zu verbessern.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß die Nockenauslegung nach den Figuren 5, 7, 8 und 9 zur Anwendung bei verschiedenartig ausgebildeten Brennkraftmaschinen oder anderen in zwei Betriebsarten betreibbaren Brennkraftmaschinen kommen kann, bei denen einige Zylinder in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine abgeschaltet werden.

Obgleich der Anschlag 26 derart gezeigt und beschrieben ist, daß er das Arbeiten des Strömungsrichtungsumlenkventils bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen begrenzt, so ist es selbstverständlich, daß der Anschlag oder entsprechende Einrichtungen vorgesehen sein können, um direkt die Bewegung der Ventilkipphebel zu begrenzen oder direkt das Arbeiten der Betätigungseinrichtung zu begrenzen, die die hydraulischen Druckkammern 19A, 19B, 19A¹, 19B¹ hat.

Claims

AGRUNhCKEH ·.'- ·«. Ό" H KINKELCJtY. τ,ι*. »Λ DR W OTOCKMAIF'. i»i ,,«*.»« > DTi K SCHUMANt-I. ü-t-t. <*hy£ P H JAKOB. UPt ιά DR G BGZOLD ci."l o«u W ΜΕι3ΓΓ->"~, cnvi -»> H HIuG&RS. t>PL if*« OH M MEYER-PLATH. »μι..,._Λ

UISSAIi HO-TOH CO., LTD. ITo. 2, Takara-cho Kanagawa-lcu
Yokolaaiaa City Japan

P 18 348

Ventilsteuerv/echselvorrichtung für Brennkraftmaschinen

Patentansprüche

C)

„■' Ventilsteuerwechselvorrichtung für eine Brennkraft-"' maschine, gekennzeichnet durch:

eine erste und zweite Nocke (12, 13? 12*, 13'), die auf einer Nockenwelle (6) ausgebildet sind und voneinander abweichende Nockenprofile haben,

einen Ventilkipphebel (3, 3¹), der auf einer Kipphebelwelle (4) angebracht ist und um die Kipphebelwelle schwenkbar bzw. drehbar ist, um ein Brennkraftmaschinenventil (2, 11; 2" , 11') beim Zusammenarbeiten mit den Nocken zu betätigen, wobei die Ventilkipphebel (3, 3") axial bewegbar sind, um mit der ersten Nocke (12, 12') zusammenzuarbeiten, wenn der

Ventilkipphebe L sieb In einer ersten SI.«'llung befindet und mit der zweiten Nooke (13, 13') zusammenzuarbeiten, wenn sich der Venti!kipphebel in einer zweiten Stellung befindet, und

eine Einrichtung (19A, 19B, 19A¹, 19B¹, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 30), mittels der der Ventilkipphebel (3, 3¹) wahlweise in eine der beiden Stellungen in Abhängigkeit von einer Betriebsbedingung der Brennkraftmaschine bringbar ist, wobei diese Einrichtung enthält

eine Einrichtung, die erste und zweite hydraulische Druckkammern (19A, 19B; 19A¹, 19B¹) begrenzt, die fluidmäßig mit einer Öldruckquelle (21, 22) zur Versorgung mit Drucköl verbindbar sind, wobei die erste hydraulische Druckkammer (19A, 19A") bewirkt, daß der Ventilkipphebel (3, 3¹) in die erste Stellung bringbar ist, wenn sie fluidmäßig mit der Öldruckquelle verbunden ist und die zweite hydraulische Druckkammer (19B, 19B¹) bewirkt, daß der Ventilkipphebel in die zweite Stellung bringbar ist, wenn sie fluidmäßig mit der öldruckquelle verbunden ist, und

ein Strömungsrichtungsurnlenkventil (23) , durch das die erste und zweite hydraulische Druckkammer (19A, 19B? 19A¹, 19B¹) mit der Öldruckquelle (21, 22) verbindbarsind, wobei das Strömungsrichtungsumlenkventil (23) wahlweise einen ersten Zustand einnimmt, um fluidmäßig die erste hydraulische Druckkammer mit der öldruckquelle zu verbinden und einen zweiten Zustand einnimmt, um fluidmäßig die zweite hydraulische Druckkammer mit der Öldruckquelle zu verbinden, und

eine Ventileinrichtung (33, 34, 42, 43, 49, 82), die fluidmäßig zwischen dem Strömungsrichtungsumlenkven(23) und der zweiten hydraulischen Druckkammer an-

BAD ORIGINAL

geordnet ist und offenbar ist/ um das Strömungsrichtungsumlenkventil fluidmäßig mit der zweiten hydraulischen Druckkammer in Abhängigkeit:, von der Drehstellung der Nocken (12, 13; 12', 13") zu verbinden.
2. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (6)/ die bewirkt, daß die Ventileinrichtung während einer anderen Zeitperiode geöffnet wird, als jene Zeitperiode, in der der Brennkraftmaschinenventilhub durchgeführt wird.
3. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (6) bewirkt, daß die Ventileinrichtung entweder während des Korr.pressionshubes oder des Expansionshubes eines zugeordneten Zylinders der Brennkraftmaschine offenbar ist.
4. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung ein Durchflußregelventil (33, 34, 42, 43, 49, 82) enthält, das in einem öldurchgang (18B) angeordnet ist, der fluidmäßig das StrömungsrichtungsuHilenkventil (23) mit der zweiten hydraulischen Druckkaminer verbindet, und daß das Durchflußregelventil ein Ventilelement (35, 44, 21A) enthält, das in einem Ventilgehäuse (36, 45, 85} angeordnet ist und derart be'rfegbar ist, daß der Öldurchgang synchron mit der Drehung der Nockenwelle (6) offen- und schließbar ist.
5. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (35) in dem Ventilgehäuse (36) axial bewegbar ist, und daß die Wirkeinrichtung ein Nockenelement

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(39A, 39Ei) enthält, um das Venti!element synchron mit der Drehung der Nockenwelle (G) drehanzutreiben,
6. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement ein Steuerschieberelement (44, 50) ist, das in der Bohrung des Ventilgehäuses (45) drehbar istr das in dem öldurchgang (4B) angeordnet ist, daß das Steuerschieberelement (44, 58) an seiner Umfangsflache mit einer Nut (46, 52) ausgebildet ist, mit der der Öldurchgang (4B) zur Öffnung des Öldurchgangs verbindbar ist, und daß das Steuerschieberelement (44, 50} synchron mit der Drehung der Nockenwelle drehbar ist.
7. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerschieberelement (50) mit einem axialen Öldurchgang (51) ausgebildet ist, der mit dem Strömungsrichtungsumlenkventil (23) und mit der Nut (52) verbindbar ist.
8. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ferner eine Anschlageinrichtung (26) zur Begrenzung der Bewegung des Ventilkipphebels vorgesehen ist und daß eine Einrichtung (25) zum Lösen des Ventilkipphebels von der Begrenzungswirkung der Anschlageinrichtung in zeitlicher Zuordnung zu der Drehung der ersten und zweiten Nocken bei der Betätigung vorgesehen ist.
9. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öldruckquelle eine Ölpumpe (21) enthält, die in zeitlicher Zuordnung zu der Drehung der Brennkraftmaschine ange-

0Pj trieben wird, um das hydraulische Öl unter Druck zu setzen.

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10. Ventilsteuerwechse1vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k *.-· η η ζ e i c h η e t, daß die Ölpumpe (21) einen Pumpenkolben. (21A) hat, der in zeitlicher Zuordnung zu der Brennkraftraaschinendrehbewegung hin- und hergehend bewegbar ist, um einen Öldruck aufzubauen.
TI. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung eine Einrichtung zur Begrenzung einer Uittfangsnut (83) enthält, die auf der Urafangsflache des Pumpenkolbens ausgebildet ist, der in einer Kolbenbohrung (85) gleitbeweglich angeordnet ist, daß die Kolbenbohrung in einem öldurchgang (18B) angeordnet ist, der das Strömungsrichtungsumlenkventil (23) und die zweite hydraulische Druckkammer (19B¹) verbindet, und daß die Umfangsnut (83) mit dem Öldurchgang (18B) verbindbar ist, um zu bewirken, daß der Öldurchgang geöffnet wird.
12. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsnut (83) derart ausgebildet ist, daß sie mit dem Öldurchgang in der Endperiode des Hubs eines Einlaßventiles eines zugeordneten Zylinders der Brennkraftmaschine verbindbar ist.
13. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein

Ölsammler (22) fluidmäßig zwischen der Ölpumpe und dem Strömungsrichtungsumlenkventil (23) vorgesehen ist, um unter Druck gesetztes Öl von der Ölpumpe zu sammeln.
35

BAD ORIGJNAL
14. Ventilüteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (24) vorgesehen ist/ die wahlweise das Strömungsrichtungsumlenkventil (23) in eine der beiden Stellungen in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine bringt.
15. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinrichtung (26) derart beschaffen und ausgelegt ist, daß sie das Arbeiten des Strömungsrichtungsumlenkventils (2 3) begrenzt, und daß die Löseeinrichtung (25) derart beschaffen und ausgelegt ifet, daß die Begrenzungswirkung des Strömungsrichtungsumlenkventils (23) bewirkt durch die Anschlageinrichtung in seitlicher Zuordnung zu der Drehung der ersten und zweiten Nocken bei der Betätigung aufhebbar ist.
16. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 8/ dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinrichtung (26) eine Einrichtung zur Begrenzung der Bewegung des Ventilkipphebels (3, 3^f) enthält.
17. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinrichtung (26) eine Einrichtung zur Begrenzung des Arbeitens einer Betätigungseinrichtung zur Bewegung des Ventilkipphebels enthält, und daß die ersten und die zweiten hydraulischen Druckkammern (19A, 19B; 19A¹, 19B¹) einen Teil der Betätigungseinrichtung bilden.

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18, Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsrichtungsumlenkvent.il (23) ein bewegliches Ventilelement (23C) enthält/ das in seine erste und zweite Stellungen jeweils entsprechend den ersten und zweiten Schaltstellungen des Strömungsrichtungsunilenkventils (23) bringbar ist.

IQ
19. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsrichtungsumlenkventil (2 3) mit der Schalteinrichtung ein Steuerventil (24) enthält, das eine erste und eine zweite Stellung einnimmt, um zu bewir-

j5 ken, daß das bewegliche Ventilelement des Strömungsrichtungsumlenkventils (23) jeweils in die ersten und die zweiten Stellungen gebracht wird.
20. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölpumpe (21) einen Kolben (21A) enthält, der in zeitlicher Zuordnung zu einer Antriebsnocke (20) hin- und hergehend bewegbar ist, die auf der Nockenwelle (6) ausgebildet ist, auf der die ersten und zweiten Nocken (12, 13: 12', 13') ausgebildet sind, wobei durch die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens das öl unter Druck gesetzt wird.
21. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 20, QQ dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinrichtung ein Anschlagelement (26) enthält, das in Eingriff mit dem beweglichen Ventilelement (23C) des Strömungsrichtungsumlenkventils (23) bringbar ist, um die Bewegung des beweglichen Ventilelements (23C)

gg zu stoppen.

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22. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 21 ,

dadurch gekenn ze ichnet, daß die Löseeinrichtung eine zeitlich steuerbare Hubeinrichtung
(25) enthält, die direkt fluidmäßig mit der Ölpumpe
(21) verbunden ist und in zeitlicher Zuordnung zu
der Drehung der Antriebsnocke (20) betätigbar ist,
und daß die zeitlich steuerbare Hubeinrichtung (25)
derart beschaffen und ausgelegt ist, daß der Eingriffszustand des Anschlagelements (26) mit dem Ventilelement (23C) des Strömungsrichtungsumlenkventils (23) bei der Verbindung mit dem Anschlagelement (26) lösbar ist.

l§
23. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß ferner eine Einrichtung zum Bewegen des Ventilelements (23C) des Strömungsrichtungsumlenkventils (23) durch den Druck des Öls von dem Sammler über das Steuerventil (24)

vorgesehen ist.
24. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß ferner eine Einrichtung zum selektiven überführen des Steuerventils (24) in einen ersten oder einen zweiten Zustand in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen den Drükken in Verbindung mit der ersten und der zweiten hydraulischen Druckkammer (19A, 19B) jeweils vorgesehen ist.
25. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der zeitlich steuerbaren Hubeinrichtung (25) und des Anschlagelements (26) unterbrechbar ist, daß die Vorrichtung ferner eine Einrichtung aufweist, um die Verbindung der zeitlich steuerbaren Hubeinrichtung

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(25) und des Anschlagelements (26) nur in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Betriebsbedingung der Brennkraftmaschine herzustellen, in der die Verschiebung des Ventilkipphebels (3) zv/ischen der ersten und der zweiten Stellung erforderlich ist.
26. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennz e ichnet, daß diese Wirkeinrichtung eine Kupplungseinrichtung (79) enthält, die betriebsmäßig zwischen der zeitlich steuerbaren Hubeinrichtung (25) und dem Anschlagelement

(26) angeordnet ist, um die Verbindung zwischen der zeitlich steuerbaren Hubeinrichtung und dem Anschlagelement im Eingriffszustand desselben herzustellen, und die eine Steuereinrichtung (81) enthält, die bewirkt, daß die Kupplungseinrichtung (79) in Abhängigkeit von der vorbestimmten Betriebsbedingung der Brennkraftmaschine einrückbar ist.
27. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung eine hydraulisch betätigte Kupplung (79) enthält, die derart betreibbar ist, daß sie in Abhängigkeit von einem Druck in Verbindung mit der ersten und der zweiten hydraulischen Druckkammer ein- oder ausrückbar ist.
28. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 27,

dadurch gekenn ze ichnet, daß die Steuereinrichtung eine Ventileinrichtung (81) enthält, die den Druck regelt, um zu bewirken, daß die hydraulisch betätigte Kupplung (79) in Abhängigkeit von der vorbestimmten Betriebsbedingung der Brennkraftmaschine ein- oder ausrückbar ist.
29. Ventilsteuerwechselvorrichtuiig nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulisch betätigte Kupplung {79} ein Kolbenelement (76) enthält, das gegenüberliegend angeordnete erste und zweite Hydraulikkammern (77, 78) begrenzt, die jeweils mit einem ersten Druck (X) in Verbindung mit der ersten hydraulischen Druckkammer (i9A^e) und einem zweiten Druck (Y) in Verbindung mit der zweiten hydraulischen Druckkammer (19B') versorgbar sind, daß das Kolbenelement (76) in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen den ersten und zweiten Drücken (X, Y) axial bewegbar ist, und daß ein Verbindungselement (40) fest mit dem Kolbenelement (76) verbunden und bewegbar ist, um eine erste Stellung einzunehmen, in der die Verbindung zwischen der zeitlich steuerbaren Hubeinrichtung (25) und dem Anschlagelement (26) herstellbar ist, und eine zweite Stellung einnimmt, in der die Verbindung zwischen der zeitlich steuerbaren Hubeinrichtung und dem Anschlagelement unterbrechbar ist.
30. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung ein Strömungsrichtungsschaltventil (81) enthält, das schaltbar ist, um die ersten und zweiten, der ersten und der zweiten hydraulischen Kammer (77, 78) zuführbaren Drücke der hydraulisch betätigten Kupplung (79) in Abhängigkeit von der vorbestimmten Betriebsbedingung der Brennkraftmaschine umzukehren.
31. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Nocken (12, 13; 12', 13') eine Vielzahl von Nockenflächen (12A, 12B; 12A', 12B') hat, die voneinander gesondert sind.
32. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 31,

dadurch gekennze ichnet, daß der Ventilkipphebel (3, 3¹) mit einem Nachlaufteil (14, 14') ausgebildet ist, der eine Vielzahl von Kontaktflächen (14B, 14B¹) hat, von denen wenigstens eine mit der Nockenfläche der ersten Nocke (12, 12') in Berührung bringbar ist, wenn der Ventilkipphebel (3, 3') in der ersten Stellung ist, während sie in Berührung mit der Nockenfläche der zweiten Nocke (13, 13') bringbar ist, wenn der Ventilkipphebel in der zweiten Stellung ist.
33. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die erste 5 Nocke (12, 12') ein Nockenprofil hat, das für eine erste Ventilsteuerung des Brennkraftmaschinenventils geeignet ist, daß die zweite Nocke (13, 13') ein Nokkenprofil hat, das für eine zweite Ventilsteuerung des Brennkraftmaschinenventils geeignet ist, und daß die erste Ventilsteuerung sich von der zweiten Ventilsteuerung unterscheidet.
34. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Nockenflächen (12A, 12B;- 12A¹, 12B') im Nockenprofil gleich sind.
35. Ventilsteuerwechselvorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Nokkenflächen (12A, 12B; 12A¹, 12B¹) der ersten Nocke (12, 12') und die Nockenflächen der zweiten Nocke (13, 13') seitlich nebeneinander angeordnet sind.