DE4407585A1 - Variable Ventilsteuerung - Google Patents

Variable Ventilsteuerung

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur hydraulischen Betätigung von federvorgespannten Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine nach diesem Verfahren arbeitende Vorrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 4 genannten Merkmalen.
Aus der DE-OS 19 62 323 ist eine nach diesem Verfahren arbeitende Vorrichtung zum hydraulischen Betätigen eines Ventils einer Brennkraftmaschine bekannt. Darin ist das Ventil Teil eines Druckölhydraulik-Systems und ist über eine Anschlußleitung mit einer Druckölanschlußstelle eines Steuerventils verbunden. Das Steuerventil wird abwechselnd zwischen der Anschlußstelle und einer Abflußstelle des Steuerventils geschaltet, um so die Beaufschlagung mit Drucköl zum Öffnen und Schließen des Gaswechselventils zu steuern.
Vorteile einer solchen Einrichtung zur hydraulischen Gaswechselventilbetätigung sind der Wegfall mechanisch bewegter Teile und der daraus resultierende verschleißarme Betrieb der Ventile, daß das zu steuernde Ventil aufgrund ausreichender Druckmittelmengenspeicherung schneller vollständig öffnet, und daß neben der optimalen Ventilöffnungsdauer jedes Ventil individuell zu jedem gewünschten Zeitpunkt betätigt werden kann.
Dabei verhindert der Einsatz von Ventilfedern ein, bei rein hydraulischer Betätigung der Ventile, ungewollt auftretendes Hängenbleiben der Ventile in geöffneter Stellung, sollte der Hydraulik-Systemdruck ungewollt abfallen.
Neben diesen und weiteren Vorteilen weist eine hydraulische Ventilbetätigung aber auch Nachteile auf. So ist zusätzlich zu anderen Anbauaggregaten einer Brennkraftmaschine ein davon unabhängig arbeitendes Hydraulik-System erforderlich, welches dahingehend ausgelegt sein muß, eine ausreichende, auf hohen Systemdruck komprimierte Menge des Hydraulikfluids bereitzustellen. Hierfür geeignete Hydraulik-Systeme sind jedoch aufwendig und nehmen zusätzliches Bauvolumen in Anspruch; außerdem entziehen sie der Brennkraftmaschine Antriebsenergie, wodurch sich deren Gesamtwirkungsgrad verschlechtert.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung aufzuzeigen, welche die obigen Nachteile vermeiden und eine einfache und zuverlässig arbeitende Ventilbetätigung, die kostengünstig herzustellen ist, ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird dies verfahrensmäßig mit den Merkmalen der in Anspruch 1 gegebenen technischen Lehre erreicht; eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete vorrichtungsmäßige Lösung ist durch die Merkmale des Anspruchs 4 gegeben.
Wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß nicht, wie bisher, das Hydraulikfluid in einem separaten Hydraulik-System bereitgestellt, druckbeaufschlagt und zugeschaltet werden muß, sondern daß Kraftstoff als Hydraulikfluid bereits unter hohem Druck Form im Einspritzsystem der Brennkraftmaschine gespeichert vorliegt und von dort aus je nach Schaltung der Steuerventile zum Öffnen der Ventile abgezweigt werden kann. Damit kann auf ein eigens zur Ventilbetätigung vorzusehendes Hydraulik-System ersatzlos verzichtet werden. Neben der durch den Ersatz einer Nockenwelle durch hydraulisch betätigte Ventile erzielten konstruktiven Vereinfachung, macht es das erfindungsgemäße Verfahren möglich, nun auch auf den separaten Hydraulikkreislauf als ganzes Anbausystem zur Betätigung der Ventile zu verzichten.
Der in einem Einspritzsystem mit Kraftstoffhochdruckspeicher aufgebaute und unabhängig von der Kraftstoffbemessung in die Brennräume der Brennkraftmaschine ständig verfügbare hohe Kraftstoffdruck ermöglicht es ferner, daß die Abmessungen der Druckraumvolumina der Hydraulikventile klein dimensioniert und dadurch das Bauvolumen der Brennkraftmaschine klein gestaltet werden kann.
Die erfindungsgemäße Verwendung des in einem Druckspeicher unter Hochdruck stehenden Kraftstoffs bietet in einer Weiterbildung der Erfindung darüberhinaus die vorteilhafte Möglichkeit einer Hintereinanderschaltung von Auslaß- und Einlaßventilen, mit der der Kraftstoff durch entsprechende Schaltung der Steuerventile zunächst dem Auslaßventil zugesteuert wird bevor beim Schließvorgang des Auslaßventils die selbe Kraftstoffmenge zur Betätigung des Einlaßventils weitergeleitet wird. Bei geeigneter Auslegung der Hydraulik und akzeptabler Ventilüberschneidung ermöglichen der kurze Öffnungs- bzw. Schließvorgang hydraulisch betätigter Ventile so eine Mehrfachnutzung des im hochdruckbeaufschlagten Kraftstoff gespeicherten Arbeitsvermögens. Durch diese Mehrfachnutzung muß erfindungsgemäß für den gesamten Gaswechselvorgang deutlich weniger Hydraulikenergie aufgebracht werden, als vergleichsweise beim bisherigen direkten Einzelöffnen sowohl des Auslaß- als auch des Einlaßventils mit jeweils dem im Hydrauliksystem vorliegenden Systemdruck.
Eine weitere Möglichkeit, um die für den gesamten Gaswechselvorgang von der Motorleistung abgezweigte Energie zur Erzeugung des Hydraulikdrucks zu minimieren wird erfindungsgemäß dadurch realisiert, daß jeweils zwischen dem Betätigen des Auslaßventils und der darauffolgenden Beaufschlagung des nachgeordneten Einlaßventils eine Druckzwischenspeicherung für die ventilbetätigende Kraftstoffmenge vorgesehen wird. Bei entsprechender Schaltung der jeweiligen Steuerventile wird damit die beim schnellen Öffnen des Auslaßventils durch unmittelbares Zusteuern des hohen Systemdrucks in der Schließfeder dieses Ventils gespeicherte potentielle Energie zumindest teilweise wieder in Kraftstoffdruck zurückgewandelt und solange zwischengespeichert, bis dieser im Druckzwischenspeicher unter Hochdruck abrufbereitstehende Kraftstoff dem Einlaßventil zugeschaltet wird. Beim Schließen bzw. Entlasten des Einlaßventils wird der Kraftstoff mittels der Einlaßventilschließfeder in den Kraftstofftank gefördert und damit wieder in den Systemkreislauf rückgeführt.
Wegen dieser sich hieraus ergebenden günstigen Energiebilanz des Gaswechselventilspiels schafft der erfindungsgemäße Druckzwischenspeicher die Voraussetzung für voneinander unabhängige Öffnungs- und Schließvorgänge der Auslaß- und Einlaßventile. Die einzelnen Ventile können dadurch nun zur Verbrauchsoptimierung in der Brennkraftmaschine zu jeder beliebigen kennfeldabhängigen Steuerzeit, auch ohne Ventilüberschneidung, betätigt werden.
Beim Betrieb einer Mehrzylinderbrennkraftmaschine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann es ferner vorteilhaft sein, die Kraftstoffentnahme zur Betätigung der Ventile und die Kraftstoffeinspritzzeiten aufeinander abzustimmen, um damit störende Pulsationen im Hochdruckspeicher aufgrund einer wiederkehrenden Entnahme verhältnismäßig großer Kraftstoffmengen zu minimieren. Da bei einer derart abgestimmten Steuerung der Gaswechselventile jeweils nur kleine Kraftstoffmengen aus dem Hochdruckspeicher abgeleitet werden, und weil die sich daraus ergebenden Druckschwankungen minimal sind, kann bei dieser Steuerungsweise das Hochdruckspeichervolumen auf ein Minimalmaß verkleinert werden. Dies wirkt sich wiederum in positivem Maße reduzierend auf das Bauvolumen der gesamten Brennkraftmaschine aus.
Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung ist auf wenige Teile begrenzt, da die wesentlichen Teile des Hydraulikkreislaufs bereits in Form des Einspritzsystems an der Brennkraftmaschine vorhanden sind. Der bauliche Aufwand beschränkt sich daher auf die Ausbildung der Hydraulik-Gaswechselventilbaugruppen und das diese Baugruppen verbindende Leitungssystem. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist daher einfach aufgebaut und kann kostengünstig hergestellt und montiert werden.
Diese Einfachheit das Aufbaus und die geringe Zahl erforderlicher Vorrichtungsteile schaffen die Voraussetzung für den Einsatz kostensparender Herstellungsverfahren. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist daher vorgesehen, das Leitungssystem gegebenenfalls zusammen mit dem Druckzwischenspeicher in die Ventilgehäuseabdeckung einzugießen.
Ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die unterschiedliche Dimensionierung der Ventilfedern. Die Ventilfeder des Auslaßventils ist wesentlich stärker ausgebildet als die Ventilfeder des Einlaßventils, um so in der Zwischendruckleitung auftretende Druckverluste auszugleichen und um unabhängig von den jeweiligen Steuerzeiten der Gaswechselventile ein gleichbleibend gutes Öffnungs- und Schließverhalten beider Ventile sicherzustellen. Insbesondere dient die stark dimensionierte Ventilfeder des Auslaßventils in Ausführungsformen mit Druckzwischenspeicherung dazu, den Kraftstoff beim Schließvorgang des Auslaßventils in möglichst kurzer Zeit aus dem Ventildruckraum in den Druckzwischenspeicher zu fördern. Einerseits wird damit ein zuverlässiges Schließen des Auslaßventils in kurzer Zeit erreicht, andererseits kann damit ein relativ hoher Zwischendruck erzeugt werden, was sich wiederum günstig auf das Öffnungsverhalten des Einlaßventils auswirkt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den übrigen Ansprüchen beschrieben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
In der Fig. 1 ist der Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur variablen, hydraulischen Betätigung der Gaswechselventile eingebunden in ein Hochdruckeinspritzsystem der in der Zeichnung nicht bzw. nur in Form eines Ventilgehäuseausschnitts andeutungsweise dargestellten Brennkraftmaschine schematisch dargestellt.
Das Einspritzsystem liegt als sogenanntes "Common-Rail-Einspritzsystem" vor, bei dem eine Hochdruckpumpe 23 den Kraftstoff kontinuierlich in einen für mehrere Einspritzdüsen 7 gemeinsamen Hochdruckspeicher 21 fördert, und aus welchem die elektronisch geregelten Einspritzdüsen wiederum kontinuierlich Kraftstoff ableiten. Das wesentliche Merkmal eines "Common-Rail-Einspritzsystems" ist die bauliche Trennung der Funktionen "Druckerzeugung" und "Kraftstoffzumessung". Diese Trennung ermöglicht es nämlich, daß der Kraftstoff in einem Hochdruckspeicher 21 ständig unter einem konstanten Druck von ca. 1000 bar gehalten werden kann und bei entsprechender Dimensionierung des Hochdruckspeichervolumens dadurch als Hydraulikfluid zur Verfügung steht.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten System saugt die Hochdruckpumpe 23 den Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 27 über einen Kraftstoffilter 26 an und fördert diesen durch eine Zuleitung 28 in den Hochdruckspeicher 21 des dargestellten Hochdruck-Hydrauliksystems 1. Die Hochdruckpumpe 23 wird über einen hier nicht näher darstellten Antrieb 25 von der Brennkraftmaschine angetrieben und elektronisch geregelt. Die Hochdruckpumpe 23 ist so dimensioniert, daß ihre Förderleistung den Kraftstoff in dem Hochdruckspeicher 21 ständig auf einem Druckniveau von ca. 1000 bar hält. Der Druck im Hochdruckspeicher 21 wird ständig von einer Steuereinheit 24 gemessen, welche in Abhängigkeit dieses Druckes den Pumpenbetrieb steuert, um den Systemdruck auf den konstanten Wert auszuregeln.
Von dem Hochdruckspeicher 21 zweigen zwei Leitungssysteme ab; eines ist das Kraftstoffeinspritzsystem, welches durch die Kraftstoffzuleitung 8 mittels elektronisch geregelter Einspritzventile 7 Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher 21 ableitet und den überschüssigen Kraftstoff über die Kraftstoffrückleitung 9 zurück in den Kraftstofftank 27 führt. Das Leitungssystem 12 bildet das zweite System, welches das Auslaß- 3 und Einlaßventil 4 in das Hochdruck-Hydrauliksystem 1 mit einbindet.
Obwohl die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand eines Leitungssystems 12 mit einem Auslaß- 3 und einem Einlaßventil 4 beschrieben wird, ist die Erfindung nicht nur auf die Betätigung eines Auslaß- und eines Einlaßventils beschränkt, sondern es können sowohl mehrere Auslaß- und Einlaßventile pro Zylinder in einem Hydraulikleitungssystem 12 zusammengefaßt sein, als auch mehrere derartiger Hydraulikleitungssystem, entsprechend der Zahl der Zylinder einer Brennkraftmaschine, jeweils parallelgeschaltet an den Hochdruckspeicher angeschlossen werden können.
Die Ventile 3, 4 sind jeweils mit ihrem Ventilschaft 29, 30 im Ventilgehäuse 5 geführt und liegen in der Ruhephase zwischen zwei Ventilspielen mit dem Ventilteller 31, 32 auf dem Ventilsitz im Zylinderkopf 2 an. In dieser Stellung werden sie unter der Kraft der Ventilfedern 10, 11 gehalten, welche sich ihrerseits gegen den Zylinderkopf 2 abstützen. Das rückseitige Ende der Ventile 3, 4 endet jeweils in einem Druckraum, in welchen wahlweise das Hydraulikfluid, der Kraftstoff, zur Ventilbetätigung zugeschaltet und/oder abgeleitet wird. Die hierin schematisch dargestellten Hydraulikventile können in unterschiedlichen Bauformen ausgebildet sein, ohne daß sich dadurch das Wesen der Erfindung ändert. Erfindungswesentlich dagegen ist, daß das Auslaßventil 3 unmittelbar über eine Hochdruckleitung 13 mit dem Hochdruckspeicher 21 verbunden ist und daß sowohl die Beaufschlagung der Ventile 3, 4 mit dem druckbeaufschlagten Kraftstoff als auch deren Entlastung über unabhängig steuerbare Steuerventile 17, 18, 19, 20 gesteuert werden kann. Diese jedem Ventil 3, 4 jeweils in der kraftstoffzuführenden und in der kraftstoffableitenden Leitung zugeordneten Steuerventile 17, 18, 19, 20 sind vorzugsweise als elektronisch steuerbare Magnetventile ausgebildet, die in Abhängigkeit der Kurbelwellenstellung und/oder anderen Motorparametern (z. B. pe, n, . . . ) von der Steuereinheit 24 angesteuert und geschaltet werden. Bei der dargestellten Ausführungsform sind ein Auslaßventil 3 und ein Einlaßventil 4 in Reihe hintereinander geschaltet und über eine Zwischendruckleitung 14 miteinander verbunden. Vom Einlaßventil 4 führt eine Niederdruckleitung 15 zu dem Kraftstofftank 27 und damit wieder in dem Einspritzsystemkreislauf zurück.
In der Zwischendruckleitung 14 ist ein Druckzwischenspeicher 16 vorgesehen, welcher bevorzugt ebenso wie die Hochdruckleitung 13, die Zwischendruckleitung 14 und Teile der Niederdruckleitung 15 in den Ventilgehäusedeckel eingegossen ausgebildet sein kann. Bedingt durch die Anordnung des Zwischendruckspeichers 16 in der Zwischendruckleitung 14, kann die Zu- bzw. Abführung von Kraftstoff in/vom Zwischendruckspeicher 16 mittels entsprechender Schaltung der Steuerventile 18, 19 gesteuert werden.
Der Druckzwischenspeicher 16 selbst umschließt ein Speichervolumen, welches mittels eines Trennkolbens 35 in zwei Teilräumen, die Kraftstoffkammer 38 und die Federkammer 39, mit variablen Volumina unterteilt ist. Dazu ist der Trennkolben 35 axial verschieblich in den Druckzwischenspeicher 16 eingesetzt und bildet die verschiebbare Begrenzung zwischen der Kraftstoffkammer 38 und der Federkammer 39.
Die Federkammer 39 ist auf der dem Trennkolben 35 in axialer Richtung gegenüberliegenden Stirnseite durch einen in den Ventildeckel eingeschraubten Gewindestopfen 37 begrenzt, in den eine Entlüftungsbohrung 40 eingeformt ist. In die Federkammer 39 ist eine Druckfeder 36 eingesetzt, welche sich mit einem Ende am Gewindestopfen 37 abstützt, während ihr anderes Ende in axialer Richtung auf dem Trennkolben 35 aufliegt und diesen axial in Richtung Kraftstoffraum 38 vorspannt. Die Kraftstoffkammer 35 ist einlaßseitig und auslaßseitig in die Zwischendruckleitung 14 geschaltet und bildet das eigentliche Aufnahmevolumen für den Kraftstoff.
Anstelle der Druckfeder 36 kann auch ein bestimmtes Luftvolumen oder jedes andere Medium mit ausreichender Kompressibilität in die Federkammer 39 eingeschlossen werden, um ein viskoelastisches oder gasförmiges Druckpolster für die Belastung des Trennkolbens 35 zu schaffen. Ferner kann der Trennkolben 39 durch eine Membrane ersetzt werden, die das Druckzwischenspeichervolumen in die Feder- 39 und die Kraftstoffkammer 35 dicht unterteilt.
Ist darüberhinaus die Entlüftungsbohrung 40 über entsprechende Flansche mit einem Versorgungssystem verbunden, mittels welchem die Menge des in der Federkammer 39 eingeschlossenen Mediums verändert werden kann, dann lassen sich dadurch der Zwischenspeicherdruck pzw und abhängig davon die Öffnungs- bzw. Schließzeiten der Ventile 3, 4 beeinflussen.
Nachfolgend wird die Funktion der zuvor beschriebenen Vorrichtung über den Verlauf eines vollständigen Ventilspiels ausgehend von dem mit unter einem Druck von ca. 1000 bar stehenden Kraftstoff gefüllten Hochdruckspeichers 21 beschrieben.
In der Ruhelage der Gaswechselventile 3, 4 sitzen deren Ventilteller 31, 32 auf ihrem Sitz im Zylinderkopf 2 auf. In dieser Ruhephase sind sämtliche Steuerventile 17, 18, 19, 20 in ihrer Schließstellung. Zur Betätigung des Auslaßventils 3 wird zunächst das Steuerventil 17 geöffnet, wodurch der unter Hochdruck stehende Kraftstoff zur Betätigung des Auslaßventils 3 zugeleitet wird. Da das Steuerventil 18 nach wie vor geschlossen ist, verdrängt der mit hohem Druck zuströmende Kraftstoff das Auslaßventil 3 in Pfeilrichtung 33 gegen die Vorspannung der Ventilfeder 10 nach unten. Ist das Auslaßventil 3 nach einer vorgegebenen Zeit ausreichend weit geöffnet, schließt das Steuerventil 17 und das Steuerventil 18 wird von seiner geschlossenen Stellung in Durchlaßstellung geschaltet. Dadurch kann der das Auslaßventil betätigende Kraftstoff durch das Steuerventil 18 über die Zwischendruckleitung 14 aus dem Druckraum des Auslaßventils 3 in die Kraftstoffkammer 38 des Druckzwischenspeichers 16 überströmen. Durch diese Ansteuerung wird der Schließvorgang des Auslaßventils 3 eingeleitet, und das Ventil 3 wird unter Wirkung der Rückstellkraft der Ventilfeder 10 in Pfeilrichtung 33 nach oben in seine Ausgangslage zurückbewegt. Da das Steuerventil 19 geschlossen ist, wird sämtlicher Kraftstoff aus dem Druckraum des Auslaßventils 3 in die Kraftstoffkammer 38 gepreßt, und dort unter der Wirkung der Schließfederkraft des Auslaßventils 3 mit einem bestimmten Zwischendruck pZW beaufschlagt. Diese Druckbeaufschlagung des zwischengespeicherten Kraftstoffs wird mit Hilfe des vorgespannten Trennkolbens 35 erreicht, welcher von dem in die Federkammer 38 einströmenden Kraftstoff entweder gegen die Kraft der Druckfeder 36 oder des komprimierten, oben erwähnten, Druckpolsters nach oben verdrängt wird und dadurch den Kraftstoff unter entsprechend hohem Druck setzt. Ein hierfür erforderliches Abstimmen der hydraulischen Druckverhältnisse kann durch entsprechende Gestaltung bzw. Dimensionierung der Federstärken und Wirkflächen erreicht werden.
Ist nun das Auslaßventil 3 in seiner Ausgangsstellung angelangt, wird das Steuerventil 18 geschlossen und der unter Druck stehende Kraftstoff ist im Druckzwischenspeicher 16 gespeichert. Entsprechend der Einlaßventilsteuerzeiten wird nun das Steuerventil 19 geöffnet und dadurch das Einlaßventil 4 mit dem zwischengespeicherten, Kraftstoff beaufschlagt. Auch das Einlaßventil 4 wird nun unter Einwirkung des Kraftstoffs gegen die Kraft der Ventilschließfeder 11 in Pfeilrichtung 34 nach unten bewegt und dadurch der Ventilteller 32 aus seinem Sitz angehoben, um so den Einlaßkanal zu öffnen.
Bei dem beschriebenen Verfahren ist es erfindungswesentlich, daß die Schließfederkraft 11 und das Arbeitsvermögen des mit Druck beaufschlagten Kraftstoffs derart exakt aufeinander abgestimmt sind, daß das Einlaßventil in der gewünschten Weise geöffnet werden kann. Zum Schließen des Einlaßventils 4 wird das Steuerventil 19 geschlossen und das Steuerventil 20 geöffnet, so daß der Kraftstoff durch die Niederdruckleitung 15 nunmehr unter der Wirkung der Rückstellkraft der Ventilfeder 11 zurück in den Kraftstofftank 27 gefördert wird. Ist das Einlaßventil 4 schließlich wieder in seiner Schließstellung angelangt, wird das Steuerventil 20 geschlossen und das Ventilspiel beginnt von neuem.
Bezugszeichenliste
1. Hochdruck-Hydraulik-System
2. Zylinderkopf
3. Auslaßventil
4. Einlaßventil
5. Ventilgehäuse
6. Ventilgehäusedeckel
7. Einspritzventil
8. Kraftstoffzuleitung
9. Kraftstoffrückleitung
10. Ventilfeder
11. Ventilfeder
12. Leitungssystem
13. Hochdruckleitung
14. Zwischendruckleitung
15. Niederdruckleitung
16. Zwischendruckspeicher
17. Steuerventil
18. Steuerventil
19. Steuerventil
20. Steuerventil
21. Hochdruckspeicher
22. Rückschlagventil
23. Hochdruckpumpe
24. Steuereinheit
25. Antrieb
26. Kraftstoffilter
27. Kraftstofftank
28. Zuleitung
29. Ventilschaft
30. Ventilschaft
31. Ventilteller
32. Ventilteller
33. Pfeilrichtung
34. Pfeilrichtung
35. Trennkolben
36. Druckfeder
37. Gewindestopfen
38. Kraftstoffkammer
39. Federkammer
40. Entlüftungsbohrung

Claims (12)

1. Verfahren zur hydraulischen Betätigung von in ihrer Schließstellung federvorgespannten Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, bei dem das Einwirken eines in einem Druckspeicher eines Hydrauliksystems auf im wesentlichen konstanten Druck komprimierten Hydraulikfluids auf die Gaswechselventile mittels Steuerventilen in Abhängigkeit der Kurbelwellenstellung und weiterer kennfeldabhängiger Parameter gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Hydraulikfluid unter Hochdruck stehender Kraftstoff eines aus Hydrauliksystem mit Hochdruckspeicher bestehendem Kraftstoff-Einspritzsystems der Brennkraftmaschine zur Beaufschlagung der Gaswechselventile (3, 4) verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoff von dem Hochdruckspeicher (21) kommend nacheinander zunächst dem Auslaßventil (3) zugeleitet wird, um dieses zu öffnen, und dann beim Schließen des Auslaßventils (3) unter Wirkung der Schließfederkraft dem Einlaßventil (4) zugeleitet wird und dieses solange geöffnet hält, bis eine Niederdruckleitung (9) freigegeben und das Einlaßventil (4) mittels der Ventilfeder (11) geschlossen wird, und der Kraftstoff beim Schließen des Einlaßventils (4) auf eine Zuleitung (28) zum Hochdruckspeicher (21) abgesteuert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der das Auslaßventil (3) betätigende Kraftstoff beim Schließen des Auslaßventils (3) in einen Druckzwischenspeicher (16) geleitet und dort zwischengespeichert wird, und von dort zum Einlaßventil (4) hin entladen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, bei dem mehrere Zylinder mit jeweils mindestens zwei hintereinandergeschalteten Ventilen (3, 4) in Abhängigkeit der Kurbelwellenstellung und weiterer kennfeldabhängiger Parameter betätigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffentnahme aus dem Hochdruckspeicher (21) zur Betätigung des jeweiligen Auslaßventils (3) auf die Einspritzzeiten der Brennkraftmaschine abgestimmt sind und Kraftstoff zu Zeiten entnommen wird, wenn keine Einspritzung erfolgt.
5. Vorrichtung zur variablen, hydraulischen Steuerung von durch Schließfedern belasteten Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Dieselmotors, umfassend:
  • - ein Hochdruck-Hydraulik-System (1) mit einer Hochdruckpumpe (23) mittels welcher ein Hydraulikfluid einem Hochdruckspeicher (21) zugefördert und mit einem hohen Druck beaufschlagt wird,
  • - einem geschlossenen Leitungssystem (12), welches den Druckspeicher (21) mit einem Hydraulikventil (3) verbindet, wobei die Druckbeaufschlagung zum Öffnen des Ventils (3) mittels eines Steuerventils (17) in Abhängigkeit der Kurbelwellenstellung und weiterer kennfeldabhängiger Parameter gesteuert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß als Hochdruck-Hydraulik-System ein Kraftstoff-Einspritzsystem mit Hochdruckspeicher (21) der Brennkraftmaschine vorgesehen ist, wobei mindestens ein Gaswechselventil (3, 4) über das Leitungssystem (12) mit dem Kraftstoffkreislauf des Einspritzsystems verbunden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Ventile (3, 4) über eine Zwischendruckleitung (14) bezüglich der Kraftstoffströmungsrichtung in Reihe miteinander verbunden sind, wobei in der Zwischendruckleitung (14) mindestens ein Steuerventil (18) vorgesehen ist, welches wahlweise schaltbar ist, um ein Überströmen des Kraftstoffs vom stromaufwärts gelegenen Ventil (3) zum stromabwärtigen Ventil (4) zu ermöglichen, und daß die Ventilfeder (10) des stromaufwärtigen Ventils (3) stärker dimensioniert ist, als die Ventilfeder (11) des stromabwärtigen Ventils (4).
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (3) ein Auslaßventil und das Ventil (4) ein Einlaßventil des selben Zylinders ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zwischendruckleitung (14) zwischen den Ventilen (3, 4) ein Zwischendruckspeicher (16) vorgesehen ist, wobei der Zu- und Ablauf des Kraftstoffs zum bzw. vom Zwischendruckspeicher (16) jeweils mittels eines Steuerventils (18, 19) steuerbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, bei der die Gaswechselventile (3, 4) in einem Ventilgehäuse (5) angeordnet sind, welches mittels eines Ventilgehäusedeckels (6) abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungssystem (12) in den Ventilgehäusedeckel (6) integriert ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischendruckspeicher (16) in den Ventilgehäusedeckel (6) integriert ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventile (17, 18, 19, 20) als elektronisch gesteuerte Magnetventile ausgebildet sind.
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