DE60304589T2 - Hydraulisches ventilstellglied für hubkolbenmotor - Google Patents

Hydraulisches ventilstellglied für hubkolbenmotor Download PDF

Info

Publication number
DE60304589T2
DE60304589T2 DE60304589T DE60304589T DE60304589T2 DE 60304589 T2 DE60304589 T2 DE 60304589T2 DE 60304589 T DE60304589 T DE 60304589T DE 60304589 T DE60304589 T DE 60304589T DE 60304589 T2 DE60304589 T2 DE 60304589T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
hydraulic
opening
selector
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60304589T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60304589D1 (de
Inventor
Vianney Rabhi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Application granted granted Critical
Publication of DE60304589D1 publication Critical patent/DE60304589D1/de
Publication of DE60304589T2 publication Critical patent/DE60304589T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/10Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/024Belt drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • F01L2001/0471Assembled camshafts
    • F01L2001/0473Composite camshafts, e.g. with cams or cam sleeve being able to move relative to the inner camshaft or a cam adjusting rod
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • F01L1/053Camshafts overhead type
    • F01L2001/0535Single overhead camshafts [SOHC]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/20Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
    • F01L9/21Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means actuated by solenoids
    • F01L2009/2125Shaft and armature construction
    • F01L2009/2126Arrangements for amplifying the armature stroke
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • F01L2013/0052Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction with cams provided on an axially slidable sleeve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/02Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
    • F02M59/04Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by special arrangement of cylinders with respect to piston-driving shaft, e.g. arranged parallel to that shaft or swash-plate type pumps
    • F02M59/06Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by special arrangement of cylinders with respect to piston-driving shaft, e.g. arranged parallel to that shaft or swash-plate type pumps with cylinders arranged radially to driving shaft, e.g. in V or star arrangement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein hydraulisches Stellglied, das die Steuerung der Hubhöhe, des Öffnungsvorschubs und der Schließungsverzögerung der Ventile von Kolbenmotoren erlaubt.
  • Gegenwärtig wird der Öffnungszeitpunkt der Ventile von Kolbenmotoren abhängig vom Rotationswinkel der Kurbelwelle durch den Phasenwinkel der Nockenwelle(n) in Bezug auf diese Kurbelwelle definiert. Die Öffnungsdauer und die Hubhöhe der Ventile werden durch das Nockenprofil definiert. In der Regel und in der Mehrheit der Motoren, die aktuell von der Autoindustrie hergestellt werden, sind diese Merkmale feststehend.
  • Die Erfahrung hat den Vorteil der Steuerung von Parametern wie dem Öffnungszeitpunkt, der Öffnungsdauer und der Hubhöhe der Ventile von Kolbenverbrennungsmotoren gezeigt, die in Kraftfahrzeugen verwendet werden. In der Tat haben diese Parameter einen starken Einfluss auf den Füllgrad des oder der Zylinder und auf die Verbrennungsbedingungen, und ihre Steuerung während des Betriebs erlaubt die Optimierung des Wirkungsgrads und der Leistung abhängig vom Drehzahlbereich des Motors und von der gewählten Ladung, und die Beherrschung der Emissionen.
  • Die Steuerung dieser Parameter erlaubt insbesondere:
    • • Über ein hohes Drehmoment in allen Drehzahlbereichen zu verfügen, indem die Öffnung und die Schließung der Einlass- und/oder Auslassventile an dem Zeitpunkt verursacht wird, der insbesondere unter Berücksichtigung der Trägheit der Gase in den Ansaug- und Abgasrohren für den maximalen Füllgrad des Zylinders am günstigsten ist.
    • • Über ein hohe maximale Leistung zu verfügen, ohne das Drehmoment und die Elastizität des Motors in niedrigen Drehzahlbereichen zu beeinträchtigen.
    • • Die in den Zylinder eingeleitete Ladung durch Drosselung direkt auf der Ebene des Ventils zu regeln, statt auf eine Drosselklappe zurückzugreifen, durch Einwirken auf die Hubhöhe und/oder auf die Öffnungszeit des Einlassventils oder der Einlassventile, was die Pumpverluste begrenzt, die für den Wirkungsgrad des Motors schädlich sind.
    • • Über eine bessere Beherrschung der Turbulenz im Brennraum zu verfügen, insbesondere dank der Steuerung der Hubhöhe des Ventils, die es erlaubt, die Geschwindigkeit der in den Zylinder eingeleiteten Gase zu beherrschen, und dadurch die Homogenität des Luft-Kraftstoff-Gemischs und die Verbrennungsgeschwindigkeit zu steuern.
    • • Den Anteil der verbrannten Gase zu regeln, die in der Ladung verdünnt sind, die in den oder die Zylinder eingeleitet wird, insbesondere durch Wählen einer mehr oder weniger großen Ventilüberschneidung (Zeit, in der die Einlass- und Auslassventile in einem selben Zylinder gleichzeitig geöffnet sind), was eine bessere Regelung der Abgase und des Wirkungsgrads erlaubt, und eine geringere zyklische Streuung (Unregelmässigkeiten der Verbrennung, Fehlzündungen) erlaubt, was eine Senkung der Leerlaufdrehzahl des Motors ermöglicht.
  • Darüber hinaus erlaubt die Verzögerungssteuerung der Einlassventilschließung die Regelung der Ladung, die durch „Back-flow" in den Zylinder eingeleitet wird, anders ausgedrückt, durch den Rückfluss der überschüssigen Frischgase in die Einlassrohre. Diese Technik ist bei Motoren mit variablem Kompressionsverhältnis von Nutzen, da sie die Durchführung des Atkinson-Verfahrens erlaubt, das bei Teilladungen einen höheren Wirkungsgrad aufweist als das von Otto oder Beau de Rochas.
  • Bei Saugmotoren oder überverdichteten Motoren mit festem Kompressionsverhältnis erlaubt der „Back-flow", der durch die Verzögerungssteuerung der Einlassventilschließung erhalten wird, die Regelung des effektiven Kompressionshubs, was es erlaubt, ein höheres Kompressionsverhältnis vorzusehen, das bei Teilladungen einen besseren Wirkungsgrad bietet und eine bessere Beherrschung des Klingelns und des Wirkungsgrads in allen Drehzahlbereichen ermöglicht.
  • Bei Motoren mit variabler Kompressionsrate erlaubt die Steuerung der Hubhöhe die Begrenzung der Tiefe des Ventilversatzes im Kolben (Abdruck mit der Form der Ventile am Kolben), da sie bei Teilladungen eine geringere Hubhöhe der Ventile ermöglicht, wenn die Kompressionsrate hoch ist.
  • Es gibt verschiedene Technologien, die es erlauben, alle oder einen Teil dieser Parameter zu steuern, welche der Öffnungsvorschub, die Öffnungsdauer und die Hubhöhe der Ventile bei Kolbenverbrennungsmotoren sind, siehe zum Beispiel die Patentschrift DE-A-4232573: von einfachen Nockenwellen-Phasenreglern, die industriell hergestellt werden, bis hin zu elektromechanischen oder elektrohydraulischen Vorrichtungen, die eine Steuerung der Gesamtheit dieser Parameter erlauben, jedoch im experimentellen Stadium bleiben, da sie erhebliche Unzulänglichkeiten hinsichtlich der Mehrkosten, der Zuverlässigkeit, der Steuerbarkeit oder des energetischen Mehrverbrauchs aufweisen.
  • Diverse Nockenwellen-Phasenregler und Vorrichtungen zur Steuerung der Hubhöhe werden in Großserien hergestellt, sind aber teuer und haben Steuerbarkeitseinschränkungen aufzuweisen: die einfachen Phasenregler mit mehreren vordefinierten Positionen oder mit stufenloser Regelung erlauben nicht die unabhängige Steuerung des Öffnungsvorschubs und der Schließungsverzögerung der Ventile, und erlauben daher nicht die Steuerung der Öffnungs dauer. Außerdem erlauben sie nicht die Steuerung der Hubhöhe.
  • Bestimmte Vorrichtungen wie die, die unter der Handelsbezeichnung „VTec" von „Honda" oder „Variocam Plus" von „Porsche" bekannt sind, umfassen zwei verschiedene Nockenprofile, die es erlauben, abhängig vom Betriebsbereich des Motors zwischen zwei verschiedenen Hubhöhengesetzen der Einlassventile zu wählen.
  • Die ausgereifteste Vorrichtung, die gegenwärtig auf dem Markt ist, ist wahrscheinlich die, die unter der Handelsbezeichnung „Valvetronic" bekannt ist und von „BMW" entwickelt wurde, die die Steuerung der Hubhöhe der Ventile erlaubt und die es erlaubt, gekoppelt mit „Vanos" zur Phasenregelung der Nockenwellen, fast die Gesamtheit der Parameter einzustellen, mit Ausnahme der Einstellung der Schließungsverzögerung, die mit der des Öffnungsvorschubs verbunden bleibt, was die Steuerung der Öffnungsdauer der Ventile untersagt.
  • Die elektromagnetischen Stellglieder mit Magnetventilen weisen gegenwärtig das beste Parametrierungsniveau auf, doch erhebliche Mängel machen ihre Industrialisierung schwierig, darunter der energetische Mehrverbrauch, das hin und her Schlagen der Ventile bei hohen Drehzahlen, der Mangel an Progressivität bei der Wiederauflage der Ventile auf ihrem Sitz, die Überhitzung ihrer elektrischen Bauteile oder die Notwendigkeit, eine höhere elektrische Versorgungsspannung vorzusehen als die, die normalerweise im Fahrzeug verfügbar ist. Darüber hinaus sind ihre Herstellungskosten hoch und ihre Zuverlässigkeit ist schwer für die gesamte Lebensdauer eines Fahrzeugs zu gewährleisten.
  • Auch elektrohydraulische Vorrichtungen sind entwickelt worden, wie jene, die insbesondere für Motoren mit niedriger Drehzahl entwickelt wurde und in den USA von „Sturman" in Zusammenarbeit mit „Siemens" hergestellt wird.
  • Gleich, ob es sich um elektromagnetische oder um elektrohydraulische Stellglieder handelt, weisen diese Vorrichtungen den Nachteil auf, dass sie viel Energie verbrauchen, was ihren Nutzen hinsichtlich der Erhöhung des Wirkungsgrads des Motors verringert.
  • Heute ist keine Technologie vorhanden, die zugleich einfach, zuverlässig, energiesparsam, leicht industrialisierbar, wenig kostspielig ist und die unabhängige Steuerung des Öffnungsvorschubs, der Schließungsverzögerung und der Hubhöhe der Ventile von Kolbenverbrennungsmotoren erlaubt.
  • Um der Nichtverfügbarkeit solch einer Technologie für die Automobil-Motorindustrie zu entsprechen, erlaubt die erfindungsgemässe Vorrichtung nach einer spezifischen Ausführungsform:
    • • Die unabhängige Steuerung des Öffnungsvorschubs der Ventile.
    • • Die unabhängige Steuerung der Schließungsverzögerung der Ventile.
    • • Die unabhängige Steuerung der Hubhöhe der Ventile.
    • • Den geräuscharmen und energiesparsamen Betrieb.
  • Aufgrund dessen erlaubt die erfindungsgemässe Vorrichtung die Durchführung des Grossteils der Strategien zur Verbesserung der Leistung, des Wirkungsgrads und der Emissionskontrolle durch die Steuerung des Öffnungsvorschubs, der Öffnungsdauer und der Hubhöhe von Ventilen. Darüber hinaus weist die erfindungsgemässe Vorrichtung ein Zuverlässigkeitsniveau und Fertigungskosten auf, die mit den Erfordernissen der Automobilindustrie vereinbar sind.
  • Die erfindungsgemässe Vorrichtung unterscheidet sich von den Ventiltriebvorrichtungen des Stands der Technik darin, dass:
    • a) Die Nockenwelle entfällt, sowie die eventuellen Kipphebel.
    • b) Der Zylinderkopf insbesondere durch das Entfallen des Nockenwellenstrangs vereinfacht wird, der gewöhnlich durch Lager und deren Schmiervorrichtungen realisiert wird, und durch das Entfallen der Bohrungen der Ventilstössel.
    • c) Nach einer spezifischen Ausführungsform kann der vertikale Raumbedarf des Motors durch das Entfallen des der Nockenwelle reduziert werden.
    • d) Die hin- und hergehende Masse der Baueinheit, die aus den Ventilen und ihrer Triebvorrichtung besteht, wird vor allem durch das Entfallen der Ventilstössel und/oder der Kipphebel reduziert, was die Kraft reduziert, die bei der Öffnung und der Schließung der Ventile zum Beschleunigen oder Abbremsen dieser Baueinheit erforderlich ist.
    • e) Die Vorrichtungen zum Einstellen des Spiels zwischen Nocken und Stößeln wie z.B. die Einstellscheibe, die Einstellschraube oder der hydraulische Schieber entfallen.
    • f) Die Ausrichtung der Ventile im Zylinderkopf wird erleichtert.
  • Das erfindungsgemässe hydraulische Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren umfasst:
    • ❖ mindestens einen Hydraulikzylinder, der durch eine Leitung mit einem Hochdruck-Hydraulikkreis verbunden ist und die Öffnung mindestens eines Ventils gewährleistet,
    • ❖ mindestens eine volumetrische Hydraulikpumpe, die mindestens einen Ausgang und mindestens einen Eingang umfasst, und die mit einer Drehzahl proportional zu der der Kurbelwelle des Motors rotiert,
    • ❖ mindestens ein Pumpenausgangsabsperrorgan, das es erlaubt, zu verhindern, dass die Hydraulikflüssigkeit, die am Ausgang der volumetrischen Hydraulikpumpe austritt, in einen Niederdruckkreis oder in einen Behälter einläuft, und sie in einen Hochdruckkreis zu zwingen, der mit einem oder mehreren Hydraulikzylinder(n) in Verbindung steht, der (die) die Öffnung eines Ventils oder mehrerer Ventile gewährleistet/gewährleisten,
    • ❖ mindestens einen Ventilöffnungswähler, der es erlaubt, die Hydraulikflüssigkeit, die am Ausgang der volumetrischen Hydraulikpumpe austritt, über den Hochdruckkreis zum Hydraulikzylinder mindestens eines Ventils zu leiten, das geöffnet werden soll, wobei diese Hydraulikflüssigkeit daran gehindert wird, zu einem oder mehreren anderen Ventil(en) geleitet zu werden, das/die geschlossen bleiben soll(en),
    • ❖ mindestens ein Öffnungsrückschlagventil, das im Hochdruckkreis zwischen dem Ausgang der Pumpe und dem Hydraulikzylinder mindestens eines Ventils angeordnet ist, das es erlaubt, die Hydraulikflüssigkeit in diesem Hydraulikzylinder des Ventils zurückzuhalten, um es offen zu halten,
    • ❖ mindestens einen Ventilschließungswähler, der es erlaubt, die Hydraulikflüssigkeit, die im Hydraulikzylinder mindestens eines Ventils enthalten ist, das vom Öffnungsrückschlagventil offen gehalten wird, zum Eingang oder zu den Eingängen der volumetrischen Hydraulikpumpe zu leiten, um die Schließung des Ventils oder der Ventil zu gewährleisten und die im Hydraulikzylinder enthaltene Hydraulikflüssigkeit daran zu hindern, in den Hydraulikzylinder eines anderen Ventils oder anderer Ventile eingeleitet zu werden, das oder die in geschlossener Position bleiben soll(en),
    • ❖ und mindestens ein Pumpeneingangsrückschlagventil, das der Hydraulikflüssigkeit des Niederdruckkreises oder des Behälters erlaubt, in den Eingang oder die Eingänge der volumetrischen Hydraulikpumpe zugelassen zu werden, wenn der Druck dieses Niederdruckkreises oder des Behälters größer ist als der des Eingangs oder der Eingänge der volumetrischen Hydraulikpumpe.
  • Die anderen wesentlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in der Beschreibung und in den untergeordneten Ansprüchen beschrieben, die direkt oder indirekt vom Hauptanspruch abhängen.
  • Das erfindungsgemässe hydraulische Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren umfasst:
    • ❖ einen Hydraulikzylinder an dem oder an jedem der Ventil(e) des Motors, der die Öffnung, das Halten in der geöffneten Stellung und die Schließung des oder der Ventil(e) gewährleistet,
    • ❖ eine volumetrische Hydraulikpumpe, deren Rotationsgeschwindigkeit proportional zu der der Kurbelwelle ist,
    • ❖ und eine Vorrichtung, die einen Satz Drosseln und Klappen integriert.
  • Die Vorrichtung, die einen Satz Drosseln und Klappen integriert, hat zur Funktion:
    • – Die Hydraulikflüssigkeit, die am Ausgang der volumetrischen Hydraulikpumpe verdrängt wird, am gewählten Zeitpunkt abhängig von der Winkelposition der Kurbelwelle zum Hydraulikzylinder des Ventils oder der Ventile zu leiten, um die Hebung des Ventils oder der Ventile zu gewährleisten.
    • – Die Hydraulikflüssigkeit, die am Ausgang der volumetrischen Hydraulikpumpe verdrängt wird, während der gewählten Rotationsgradzahl der Kurbelwelle zum Hydrau likzylinder des Ventils oder der Ventile zu leiten, um die Hebung des Ventils oder der Ventile auf die gewählte Höhe zu gewährleisten.
    • – Die Hydraulikflüssigkeit im Hydraulikzylinder des Ventils oder der Ventile eingeschlossen zu halten, um das Ventil oder die Ventile während der gewählten Rotationsgradzahl der Kurbelwelle geöffnet zu halten.
    • – Die Hydraulikflüssigkeit, die im Zylinder des Ventils oder der Ventile enthalten ist, am gewählten Zeitpunkt abhängig von der Winkelposition der Kurbelwelle zum Eingang der volumetrischen Hydraulikpumpe zu leiten, um die Rückstellung des Ventils oder der Ventile zu gewährleisten und einen Teil der Energie, die von der Rückstellfeder des Ventils oder der Ventile gespeichert wird, bei dessen oder deren Öffnung wiederzugewinnen.
  • Nach einer spezifischen Ausführungsform umfasst die erfindungsgemässe Vorrichtung:
    • ❖ Einen oder mehrere Elektromotor(en), der (die) von einem oder mehreren Rechner(n) gesteuert werden und es erlauben, folgendes zu regeln:
    • – Den Öffnungszeitpunkt des Ventils oder der Ventile in Abhängigkeit von der Winkelposition der Kurbelwelle.
    • – Die Hubhöhe des Ventils oder der Ventile.
    • – Den Schließzeitpunkt des Ventils oder der Ventile in Abhängigkeit von der Winkelposition der Kurbelwelle.
    • ❖ Eine Vorrichtung zur Messung des Winkels der Kurbelwelle, die in Verbindung mit einer Vorrichtung zur Messung des Ventilhubs den oder die Rechner über den Öffnungszeitpunkt, die Hubhöhe und den Schließzeitpunkt des oder der Ventile des Motors informiert. Die Gesamtheit dieser Messvorrichtungen und dieser Rechner führen einen Regelkreis durch, der der Be wegung des Ventils oder der Ventile des Motors eine ausreichende Präzision verleiht.
  • Die folgende Beschreibung, die auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug nimmt, die beispielhaft und nicht einschränkend sind, erlaubt das bessere Verständnis der Erfindung, ihrer Merkmale und der Vorteile, welche sie bieten kann.
  • 1 zeigt das Prinzipschaltbild des erfindungsgemäßen hydraulischen Stellglieds in einer Konfiguration mit vier Ventilen (zum Beispiel zum Betätigen der vier Einlassventile eines Vierzylindermotors).
  • 2 ist eine schematische Darstellung eines Kreislaufs, dessen Arbeitsweise dem vorherigen entspricht, der aber dazu bestimmt ist, zum Beispiel die acht Einlassventile eines Vierzylindermotors mit zwei Einlassventilen je Zylinder zu betätigen.
  • 3 ist eine schematische Darstellung eines Kreislaufs, dessen Arbeitsweise dem vorherigen entspricht, der aber dank einer zusätzlichen Pumpe bei höherem Druck betrieben wird, und dies, um die Konsequenzen der Komprimierbarkeit der Hydraulikflüssigkeit und der Trägheit der Ventile auf die Präzision des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu begrenzen.
  • 4 ist eine perspektivische Ansicht, die das erfindungsgemässe hydraulische Stellglied zeigt.
  • 5 bis 7 sind Ansichten, die im Detail die Ventile eines Motors zeigen, die durch das erfindungsgemässe hydraulische Stellglied gesteuert werden.
  • 8 ist eine Schnittansicht, die die Eingänge und Ausgänge der Hydraulikpumpe des erfindungsgemäßen hydraulischen Stellglieds zeigt.
  • 9 und 10 sind Schnittansichten, die die mögliche Anordnung des erfindungsgemäßen hydraulischen Stellglieds an einem Motor zeigen.
  • 11 bis 13 sind Ansichten, die die Pumpenausgangsabsperrorgane des erfindungsgemäßen hydraulischen Stellglieds zeigen.
  • 14 ist eine Schnittansicht, die den Ventilöffnungswähler des erfindungsgemäßen hydraulischen Stellglieds zeigt.
  • 15 bis 21 sind Ansichten, die den Zusammenbau der verschiedenen Elemente veranschaulichen, aus denen das erfindungsgemässe hydraulische Stellglied zusammengesetzt ist.
  • 22 ist eine schematische Darstellung eines Kreislaufs, dessen Arbeitsweise dem vorherigen entspricht, der in 1 bis 3 gezeigt wurde, dessen Pumpenausgangsabsperrorgan und Ventilöffnungswähler aber zu einem einzigen kombinierten Verteiler zusammengefasst sind.
  • In 1 bis 3 und 22 wird ein hydraulisches Stellglied 1 gezeigt, umfassend mindestens einen Hydraulikzylinder 3, der durch eine Leitung mit einem Hochdruck-Hydraulikkreis 10 verbunden ist, um die Öffnung mindestens eines Ventils 2 eines Kolbenmotors 12 zu gewährleisten.
  • Das hydraulische Stellglied 1 umfasst mindestens eine volumetrische Hydraulikpumpe 4, die mindestens einen Ausgang 6 und mindestens einen Eingang 7 umfasst, und deren Drehzahl proportional zu der der Kurbelwelle 5 des Motors 12 ist.
  • Das hydraulische Stellglied 1 umfasst mindestens ein Pumpenausgangsabsperrorgan 8, das erlaubt, zu verhin dern, dass die Hydraulikflüssigkeit, die am Ausgang 6 der volumetrischen Hydraulikpumpe 4 austritt, in einen Niederdruckkreis 9 oder in einen Behälter 58 einläuft, und sie in einen Hochdruckkreis 10 zu zwingen, der mit einem oder mehreren Hydraulikzylinder(n) 3 in Verbindung steht, der (die) die Öffnung eines Ventils oder mehrerer Ventile 2 des Motors 12 gewährleistet/gewährleisten.
  • Das hydraulische Stellglied 1 umfasst mindestens einen Ventilöffnungswähler 11, der es erlaubt, die Hydraulikflüssigkeit, die am Ausgang 6 der volumetrischen Hydraulikpumpe 4 austritt, über den Hochdruckkreis 10 zum Hydraulikzylinder 3 mindestens eines Ventils 2 zu leiten, um seine Öffnung zu erlauben, wobei diese Hydraulikflüssigkeit daran gehindert wird, zu einem oder mehreren anderen Ventil(en) 2 geleitet zu werden, das/die geschlossen bleiben soll(en).
  • Das hydraulische Stellglied 1 umfasst mindestens ein Öffnungsrückschlagventil 24, das im Hochdruckkreis 10 zwischen dem Pumpenausgang 6 und dem Hydraulikzylinder 3 mindestens eines Ventils 2 angeordnet ist, das es erlaubt, die Hydraulikflüssigkeit in diesem Hydraulikzylinder 3 des Ventils 2 zurückzuhalten, um es offen zu halten.
  • Das hydraulische Stellglied 1 umfasst mindestens einen Ventilschließungswähler 25, der es erlaubt, die Hydraulikflüssigkeit, die im Hydraulikzylinder 3 mindestens eines Ventils 2 enthalten ist, das vom Öffnungsrückschlagventil 24 offen gehalten wird, zum Eingang oder zu den Eingängen 7 der volumetrischen Hydraulikpumpe 4 zu leiten, um die Schließung des Ventils oder der Ventile 2 zu gewährleisten und die im Hydraulikzylinder 3 enthaltene Hydraulikflüssigkeit daran zu hindern, in den Hydraulikzylinder 3 eines anderen Ventils oder anderer Ventile 2 eingeleitet zu werden, das oder die in geschlossener Position bleiben soll(en).
  • Das hydraulische Stellglied 1 umfasst mindestens ein Pumpeneingangsrückschlagventil 26, das der Hydraulikflüssigkeit des Niederdruckkreises 9 oder des Behälters 58 erlaubt, in den Eingang oder die Eingänge 7 der volumetrischen Hydraulikpumpe 4 zugelassen zu werden, wenn der Druck dieses Niederdruckkreises 9 oder des Behälters 58 größer ist als der des Eingangs oder der Eingänge 7 der volumetrischen Hydraulikpumpe 4 (8).
  • Es ist anzumerken, dass mindestens eines der Ventile 2 mit einer Messvorrichtung versehen ist, die ein elektrisches oder elektromagnetisches Signal ausgibt, das einen Rechner über die Hubhöhe des Ventils an einem bestimmten Zeitpunkt informiert.
  • Was den Niederdruckkreis 9 anbetrifft, ist dieser letztere mit dem Druckschmierkreis 15 des Motors 12 verbunden. Der Niederdruckkreis 9 kann auch unabhängig vom Druckschmierkreis 15 des Motors 12 vorgesehen sein.
  • Falls der Niederdruckkreis 9 vom Druckschmierkreis 15 des Motors 12 unabhängig ist, kann dieser mit Hilfe einer zusätzlichen Pumpe 13 auf einen Druck über dem atmosphärischen Druck gehalten werden. Der Niederdruckkreis 9 kann dann einen Druckspeicher 14 umfassen.
  • Nach einer spezifischen Ausführungsform können das Pumpenausgangsabsperrorgan 8 und der Ventilöffnungswähler 11 zu einem einzigen kombinierten Verteiler 81 zusammengefasst sein, der mindestens einen Eingang umfasst, der mit dem Ausgang 6 der volumetrischen Hydraulikpumpe 4 verbunden ist, wobei er entweder mit einem Ausgang in Verbindung gesetzt werden kann, der mit dem Niederdruckkreis 9 verbunden ist, oder mit einem Ausgang, der mit mindestens einem Hydraulikzylinder 3 verbunden ist (22).
  • In 4 bis 7 wird das hydraulische Ventilstellglied für Kolbenmotoren gezeigt, dessen Zylinder und die Kammer 20 des Hydraulikzylinders 3, der die Öffnung des Ventils oder der Ventile 2 gewährleistet, in einer Ventilführung 16 vorgesehen sind, wobei dieser Zylinder und diese Kammer 20 mit einem Arbeitskolben zusammenwirken, der aus einem Absatz 19 besteht, der auf dem Ventilschaft 18 vorgesehen ist, um das Ventil 2 zu öffnen.
  • Der Arbeitskolben, der aus einem Absatz 19 besteht, der auf dem Ventilschaft 18 vorgesehen ist, ist an der Führung des Ventils 2 in der Ventilführung 16 beteiligt.
  • Der Arbeitskolben, der aus einem Absatz 19 auf dem Ventilschaft 18 besteht, umfasst mindestens eine Dichtung 17.
  • Die Ventilführung 16 umfasst mindestens einen Ablauf 22 in der Nachbarschaft der Zuleitung oder Ableitung 21, den der Zylinderkopf des Motors 12 aufweist, um den Durchfluss der Hydraulikflüssigkeit zu dieser Zuleitung oder Ableitung 21 zu begrenzen (5).
  • Der Hydraulikzylinder 3, der die Öffnung des Ventils oder der Ventile 2 gewährleistet, umfasst eine Enddämpfungsvorrichtung, die die Abbremsung des Ventils oder der Ventile 2 erlaubt, bevor diese Ventile mit ihrem Sitz in Kontakt kommen.
  • Der Hydraulikzylinder 3, der in der Ventilführung 16 vorgesehen ist, umfasst demnach eine Enddämpfungsvorrichtung, die aus einem kleinen Absatz 23 besteht, der auf dem Ventilschaft 18 vorgesehen ist.
  • Der Absatz 23 wirkt der mit einem Zylinderabschnitt von geringer Höhe und mit einem Durchmesser zusammen, der im Wesentlichen größer ist als der Absatz 23, und der im Oberteil der Ventilführung 16 vorgesehen ist, um die Hydraulikflüssigkeit abzuschneiden, wenn das Ventil 2 das Ende des Schließungswegs erreicht, was bewirkt, dass die Schnelligkeit dieses Ventils 2 abnimmt.
  • Der Hydraulikzylinder 3, der die Öffnung mindestens eines Ventils 2 gewährleistet, umfasst eine Ablassvorrichtung auf der Höhe seiner Kammer 20, die aus einem Absperrorgan besteht, das mit Hilfe einer Steuerung geöffnet werden kann, um der Hydraulikflüssigkeit, die in dieser Kammer 20 enthalten ist, den Austritt zu einem Niederdruckkreis zu erlauben.
  • In 8 wird die volumetrische Hydraulikpumpe 4 gezeigt, wobei diese letztere eine Flügelpumpe sein kann, deren Stator ein Innenprofil aufweist, das mindestens einen unabhängigen Eingang und Ausgang definiert.
  • Eine erste Variante besteht darin, dass die volumetrische Hydraulikpumpe 4 eine Zahnradpumpe sein kann, die mindestens zwei Antriebsräder und mindestens einen unabhängigen Eingang und Ausgang aufweist.
  • Eine zweite Variante besteht darin, dass die volumetrische Hydraulikpumpe 4 eine Pumpe mit regelbarem Hubraum sein kann, die es erlaubt, die Hubgeschwindigkeit des Ventils oder der Ventile 2 des Motors 12 in einem bestimmten Betriebsbereich des Motors zu variieren.
  • In 11 bis 13 wird ein Ausführungsbeispiel des Pumpenausgangsabsperrorgans 8 dargestellt.
  • Ein anderes Beispiel besteht darin, dass das Pumpenausgangsabsperrorgan 8 ein Magnetventil ist, das von einem Rechner gesteuert wird.
  • Im Beispiel, das in 11 bis 13 gezeigt wird, ist das Pumpenausgangsabsperrorgan 8 eine rotierende mechanische Vorrichtung, die in einem Absperrorgangehäuse 65 enthalten ist und mit einer Drehzahl rotiert, die proportional zu der der Kurbelwelle 5 des Motors 12 ist, und die einen Absperrorgan-Rotor 27 umfasst, der mit mindestens einem Vorsprung 28 versehen ist, der bei der Rotation dieses Absperrorgan-Rotors 27 periodisch eine oder mehrere Pumpenausgangsöffnung(en) 29 verschließt, die in diesem Absperrorgangehäuse 65 untergebracht sind.
  • Es ist anzumerken, dass die Dichtigkeit zwischen der oder den Pumpenausgangsöffnung(en) 29 und den Vorsprüngen 28 des Absperrorgan-Rotors 27 durch eine Kontakthaltevorrichtung 30 der Pumpenausgangsöffnung(en) 29 mit den Vorsprüngen 28 verstärkt wird, wenn diese der oder den Pumpenausgangsöffnung(en) 29 gegenüberliegend angeordnet sind.
  • Die Kontakthaltevorrichtung 30 besteht aus einem Absperrorgankolben 31, der radial im Absperrorgangehäuse 65 angeordnet ist, und das eine Pumpenausgangsöffnung 29 umfasst, die dieses in der Längsrichtung durchquert.
  • Die Pumpenausgangsöffnung 29 ist über eine radiale Öffnung 33 mit einer Pumpenausgangsleitung 32 verbunden. Der Absperrorgankolben 31 weist eine zylindrisch konkave Auflagefläche mit einem Radius auf, der im Wesentlichen mit dem der Vorsprünge 28 identisch ist, so dass er eine große Kontaktfläche mit den Vorsprüngen 28 aufweist.
  • Der Absperrorgankolben 31 weist auf Seiten des Absperrorgangehäuses 65 eine dem Druck der Hydraulikflüssigkeit ausgesetzte Fläche auf, die größer ist als die Kontaktfläche mit den Vorsprüngen 28, so dass er mit diesen Vorsprüngen 28 in Kontakt gehalten wird, wenn beim Durchlauf der Vorsprünge 28 der Druck der Flüssigkeit in der Pumpenausgangsleitung 32 zunimmt (13).
  • Wenn die Pumpenausgangsöffnung 29 des Absperrorgankolbens 31 von keinem Vorsprung verschlossen wird, wird dieser letztere durch eine Feder 56 gegen das Absperrorgangehäuse 65 gedrückt gehalten (12).
  • Der Absperrorgankolben 31 umfasst mindestens eine Dichtung, die die Dichtigkeit zwischen dem Absperrorgankolben 31 und der Bohrung gewährleistet, in der er aufgenommen wird.
  • In 11 und 15 bis 19 wird der Absperrorgan-Rotor 27 dargestellt, der mit einer Vorrichtung zur Phasenwinkelverschiebung relativ zur Kurbelwelle 5 des Motors 12 versehen ist, damit die Öffnung des Ventils oder der Ventile 2 vorgeschoben oder verzögert werden kann.
  • In einer Variante, die nicht gezeigt wird, besteht die Phasenwinkelverschiebungsvorrichtung des Absperrorgan-Rotors 27 aus mindestens einer im Inneren dieses Rotors vorgesehenen schrägen Rille, die mit mindestens einer schrägen Rille zusammenwirkt, die auf dem Äußeren der Antriebswelle des Absperrorgan-Rotors vorgesehen ist.
  • In dieser Variante erfolgt die Phasenverschiebung durch Verschiebung dieses Absperrorgan-Rotors 27 parallel zu seiner Rotationsachse mit Hilfe einer Gabel.
  • Dieser Variante entsprechend umfasst der Absperrorgan-Rotor 27 Vorsprünge, die von ausreichender Breite sind, um die Pumpenausgangsöffnung(en), die im Absperrorgangehäuse 65 untergebracht sind, unabhängig von ihrer Längsposition relativ zu diesen letzteren zu verschließen.
  • In unserem Ausführungsbeispiel gemäß 11 und 15 bis 19 sind die Vorsprünge 28 breit und mit variablem Querschnitt auf der Länge des Absperrorgan-Rotors 27 vorgesehen, so dass sie eine Verschlusszeit aufweisen, die abhängig von der Längsposition des Absperrorgan- Rotors 27 relativ zu der oder den Pumpenausgangsöffnungen(en) 29 variiert, was es erlaubt, den Hubweg des Ventils oder der Ventile 2 zu erhöhen oder zu verringern.
  • Die Steuerung der Längsposition des Absperrorgan-Rotors 27 relativ zu dieser oder diesen Pumpenausgangsöffnung(en) 29 erfolgt mit Hilfe einer Ventilhubgabel 62, was es erlaubt, auf den Absperrorgan-Rotor 27 eine Verschiebung parallel zu seiner Rotationsachse auszuüben.
  • Rs ist festzustellen, dass der Absperrorgan-Rotor 27 mindestens eine gerade innere Rille 34 umfasst, die mit mindestens einer geraden äußeren Rille 76 zusammenwirkt, die auf einer Öffnungshülse 37 oder jedem anderen Antriebselement vorgesehen ist.
  • Die Phasenwinkelverschiebungsvorrichtung des Absperrorgan-Rotors 27 besteht aus der Öffnungshülse 37, die mindestens eine schräge innere Rille 75 umfasst, die mit mindestens einer schrägen äußeren Rille 60 zusammenwirkt, die auf ihrer Antriebswelle 59 oder jedem anderen Antriebselement vorgesehen ist.
  • Die Öffnungshülse 37 weist auch mindestens eine gerade äußere Rille 76 auf, die mit mindestens einer geraden inneren Rille 34 zusammenwirkt, die auf dem Absperrorgan-Rotor 27 vorgesehen ist.
  • Die Öffnungshülse 37 kann durch eine Ventilöffnungsvorschubgabel 61 durch Verschiebung parallel zu ihrer Rotationsrichtung betätigt werden kann, um die Öffnung des Ventils oder der Ventile 2 durch Phasenwinkelverschiebung des Absperrorgan-Rotors 27, der von ihr gedreht wird, vorzuschieben oder zu verzögern.
  • Der Hub des Ventils oder der Ventile 2 wird unabhängig mit Hilfe der Ventilhubgabel 62 gesteuert, die auf die Längsposition des Absperrorgan-Rotors 27 relativ zu der oder den Pumpenausgangsöffnung(en) 29 wirkt.
  • In einer Ausführungsvariante, die nicht gezeigt wird, kann der Absperrorgan-Rotor 27 mindestens eine gerade innere Rille umfassen, die mit mindestens einer geraden äußeren Rille zusammenwirkt, die auf ihrer Antriebswelle oder jedem anderen Antriebselement vorgesehen ist.
  • In 14 bis 19 wird ein Beispiel des Ventilöffnungswählers 11 dargestellt, der eine mechanische rotierende Vorrichtung sein kann, die in einem Gehäuse enthalten ist und mit einer Drehzahl proportional zu der der Kurbelwelle 5 des Motors 12 rotiert.
  • Als Variante kann der Ventilöffnungswähler 11 aus einem oder mehreren Magnetventil(en) bestehen, das/die von einem Rechner gesteuert wird/werden.
  • Dem in 14 bis 19 gezeigten Beispiel gemäß ist der Ventilöffnungswähler 11 eine mechanische rotierende Vorrichtung, die in einem Wählergehäuse 66 enthalten ist, mit einer Drehzahl proportional zu der der Kurbelwelle 5 des Motors 12 rotiert, und die einen Öffnungswähler-Rotor 38 umfasst, der mit einem Nocken 39 versehen ist, der einen oder mehrere Ventilöffnungsverteiler 40 betätigt, der/die radial im Wählergehäuse 66 angeordnet ist/sind.
  • Der Öffnungswähler-Rotor 38 ist mit einer Vorrichtung zur Öffnungswinkel-Phasenverschiebung relativ zur Kurbelwelle 5 des Motors 12 versehen, so dass der Ventilöffnungswähler 11 mit dem Pumpenausgangsabsperrorgan 8 synchronisiert werden kann und das oder die Ventil(e) 2 am gewählten Zeitpunkt wählen kann.
  • Der Öfnungswähler-Rotor 38 umfasst einen Nocken 39, der mit der Öffnungshülse 37 fest verbunden ist und es dem Ventilöffnungswähler 11 erlaubt, mit der Öffnung des oder der Ventile 2 synchronisiert zu bleiben, die von der Phasenverschiebung des Absperrotors 27 relativ zur Kurbelwelle 5 des Motors 12 abhängig ist.
  • Die Ventilöffnungsvorschubgabel 61 erlaubt es, die Phase des Öffnungswähler-Rotors 38 und des Absperrotors 27 gleichzeitig und in gleichen Verhältnissen relativ zur Kurbelwelle 5 zu verschieben.
  • Die Phasenwinkelverschiebungsvorrichtung des Öffnungswähler-Rotors 38 besteht aus mindestens einer schrägen Rille 77, die im Inneren des Öffnungswähler-Rotors 38 vorgesehen ist, welche mit mindestens einer schrägen Rille 60 zusammenwirkt, die auf dem Äußeren der Antriebswelle 59 des Öffnungswähler-Rotors 38 oder jedes anderen Antriebsmittels vorgesehen ist.
  • Die Phasenverschiebung erfolgt mit Hilfe einer Gabel, indem dieser Öffnungswähler-Rotor 38 parallel zu seiner Rotationsachse verschoben wird.
  • Der Nocken 39 ist mit einer Breite vorgesehen, die ausreicht, um die Ventilöffnungsverteiler 40 unabhängig von ihrer Längsposition relativ zu diesen Verteilern zu betätigen.
  • Der oder die Ventilöffnungsverteiler 40 bestehen aus einem zylindrischen Teil 78, das mit einer oder mehreren Auskehlung(en) 41 versehen ist und in einer Bohrung aufgenommen wird, die im Wählergehäuse 66 vorgesehen ist.
  • Die Auskehlung(en) 41 werden durch axiale Verschiebung des zylindrischen Teils 78, die durch den Druck des Nockens 39 ausgeübt wird, auf die Höhe von Leitungen 42 gebracht, die im Wählergehäuse 66 vorgesehen sind, um den Umlauf der Hydraulikflussigkeit in diesen Leitungen zuzulassen.
  • Wenn der Nocken 39 sie nicht betätigt, werden die zylindrischen Teile 78 durch die vereinte Wirkung eines Absatzes 44, der auf diesen zylindrischen Teilen 78 vorgesehen ist und auf dem Wählergehäuse 66 zum Aufliegen kommt, und einer Feder 43, die durch einen Stopfen 45, der in das Wählergehäuse geschraubt ist, zusammengedrückt gehalten wird, in einer gewählten Entfernung vom Öffnungswähler-Rotor 38 gehalten.
  • Der Stopfen 45, der in das Wählergehäuse 66 geschraubt ist, definiert eine Kammer 46, die die Feder 43 enthält und die durch eine Leitung, die nicht dargestellt ist, mit dem Niederdruckkreis 9 oder mit dem Behälter 58 verbunden ist.
  • In 15 bis 21 wird ein Ausführungsbeispiel eines Ventilschließungswählers 25 gezeigt, der aus einer rotierenden mechanischen Vorrichtung besteht, die in einem Wählergehäuse 66 enthalten ist und mit einer Drehzahl proportional zu der der Kurbelwelle 5 des Motors 12 rotiert.
  • Als Variante kann der Ventilschließungswähler 25 aus einem oder mehreren Magnetventil(en) bestehen, das/die von einem Rechner gesteuert wird/werden.
  • Der Ventilschließungswähler 25 umfasst einen Schließungswähler-Rotor 47, der mit einem Nocken 48 versehen ist, der einen oder mehrere Ventilschließungsverteiler 49 betätigt, der/die radial im Wählergehäuse 66 angeordnet ist/sind.
  • Der Schließungswähler-Rotor 47 ist mit einer Vorrichtung zur Phasenwinkelverschiebung relativ zur Kurbelwelle 5 des Motors 12 versehen, so dass die Schließung des Ventils oder der Ventile 2 vorgeschoben oder verzögert werden kann.
  • Die Vorrichtung zur Phasenwinkelverschiebung des Schließungswähler-Rotors 47 besteht aus mindestens einer schrägen Rille 79, die im Inneren des Schließungswähler-Rotors 47 vorgesehen ist, wobei sie mit mindestens einer schrägen Rille 60 zusammenwirkt, die auf dem Äußeren der Antriebswelle 59 oder jedes anderen Antriebsmittels des Schließungswähler-Rotors 47 vorgesehen ist.
  • Die Phasenverschiebung erfolgt mit Hilfe einer Ventilschließungsverzögerungsgabel 63, indem der Schließungswähler-Rotor 47 parallel zu seiner Rotationsachse verschoben wird.
  • Der Nocken 48 ist von ausreichender Breite, um die Ventilschließungsverteiler 49 unabhängig von seiner Längsposition relativ zu diesen letzteren zu betätigen.
  • Der oder die Ventilschließungsverteiler 49 bestehen aus einem zylindrischen Teil 80, das mit einer oder mehreren Auskehlung(en) 50 versehen ist und in einer Bohrung aufgenommen wird, die im Wählergehäuse 66 vorgesehen ist.
  • Die Auskehlungen 50 werden durch axiale Verschiebung des zylindrischen Teils 80, die durch den Druck des Nockens 48 ausgeübt wird, auf die Höhe von Leitungen gebracht, die im Wählergehäuse 66 vorgesehen ist, um den Umlauf der Hydraulikflüssigkeit in diesen Leitungen zuzulassen.
  • Wenn der Nocken 48 sie nicht betätigt, werden die zylindrischen Teile 80 durch die vereinte Wirkung eines Absatzes 51, der auf den zylindrischen Teilen 80 vorgesehen ist und auf dem Wählergehäuse 66 zum Aufliegen kommt, und einer Feder 52, die von einem Stopfen 53, der in das Wählergehäuse 66 geschraubt ist, zusammengedrückt gehalten wird, in einer gewählte Entfernung vom Schließungswähler-Rotor 47 gehalten.
  • Der Stopfen 53, der in das Wählergehäuse 66 geschraubt ist, definiert eine Kammer 73, die die Feder 52 enthält und die durch eine Leitung, die nicht dargestellt ist, mit dem Niederdruckkreis 9 oder mit dem Behälter 58 verbunden ist.
  • Der Hochdruckkreis 10 umfasst mindestens ein Schließungsrückschlagventil 54 vor oder hinter dem Ventilschließungswähler 25, um zu verhindern, dass die Hydraulikflüssigkeit, die im Hydraulikzylinder 3 eines Ventils oder mehrerer Ventile 2 in der Schließungsphase enthalten ist, in den Hydraulikzylinder 3 eines anderen Ventils oder anderer Ventile 2 eingeleitet wird, das/die geschlossen bleiben soll(en).
  • Das Schließungsrückschlagventil 54, das vor oder hinter dem Ventilschließungswähler 25 angeordnet ist, besteht aus einer Kugel, die von einer Feder auf ihren Sitz gehalten wird.
  • Es ist anzumerken, dass auch das Pumpeneingangsrückschlagventil 26 aus einer Kugel besteht, die von einer Feder auf ihren Sitz gehalten wird.
  • In 20 und 21 wird ein gemeinsames Gehäuse gezeigt, das aus einem oder mehreren Teilen besteht, in dem die volumetrische Hydraulikpumpe 4, das Pumpenausgangsabsperrorgan 8, der Ventilöffnungswähler 11, das oder die Öffnungsrückschlagventil(e) 24, der Ventilschließungswähler 25 und das oder die Schließungsrückschlagventil(e) 54 zusammen oder gruppenweise enthalten sind.
  • Die volumetrische Hydraulikpumpe 4, der Absperrorgan-Rotor 27, der Öffnungswähler-Rotor 38, der Schließungswähler-Rotor 47 oder eine beliebige Kombination aus diesen vier Vorrichtungen werden von einer gemeinsamen Welle 59 gedreht, die ihrerseits mit Hilfe einer Ge triebevorrichtung von der Kurbelwelle 5 des Motors 12 gedreht wird (15 bis 19).
  • Die Getriebevorrichtung, die die gemeinsame Welle 59 antreibt, besteht aus einer Riemenscheibe 74, die mit Hilfe eines Zahnriemens oder einer Kette von der Kurbelwelle 5 des Motors 12 gedreht wird, oder aus einem Zahnradgetriebe, das aus mindestens einem Antriebsrad besteht.
  • Die gemeinsame Welle 59 ist mit mindestens einer schrägen Rille 60 versehen, die den Absperrorgan-Rotor 27, den Öffnungswähler-Rotor 38, die Öffnungshülse 37 und den Schließungswähler-Rotor 47 oder eine beliebige Kombination aus diesen drei Vorrichtungen dreht und mit den inneren schrägen Rillen bestimmter dieser Vorrichtungen zusammenwirkt, um deren Phasenwinkelverschiebung relativ zur Kurbelwelle 5 des Motors 12 zu erlauben.
  • Das gemeinsame Gehäuse besteht aus vier Hauptgehäusen, die die gemeinsame Welle 59 enthalten und die zusammengefügt sind, jeweils mit:
    • ❖ einem Pumpengehäuse 64, das die volumetrische Hydraulikpumpe 4 und das oder die Pumpeneingangsrückschlagventil(e) 26 enthält,
    • ❖ einem Absperrorgangehäuse 65, das den Absperrorgan-Rotor 27 und die Pumpenausgangsöffnung(en) 29 enthält,
    • ❖ einem Wählergehäuse 66, das die Ventilhubgabel 62, den Öffnungswähler-Rotor 38, den oder die Ventilöffnungsverteiler 40, die Ventilöffnungsvorschubgabel 61, den Schließungswähler-Rotor 47, den oder die Ventilschließungsverteiler 49, die Ventilschließungsverzögerungsgabel 63, das oder die Öffnungsrückschlagventil(e) 24 enthält und das oder die Schließungsrückschlagventil(e) 54 umfassen kann,
    • ❖ und ein Schließungskollektorgehäuse 67.
  • Das Absperrorgangehäuse 65 wird von Leitungen durch quert, die den Ausgang oder die Ausgänge 6 der volumetrischen Hydraulikpumpe 4 einerseits mit dem oder den Pumpenausgangsabsperrorgan(en) 8 und andrerseits mit einem Öffnungskollektor 68 verbinden, der aus einem Leitungsnetz besteht, das in der Verbindungsfläche zwischen dem Absperrorgangehäuse 65 und dem Wählergehäuse 66 vorgesehen ist.
  • Das Absperrorgangehäuse 65 wird von Leitungen durchquert, die den Eingang oder die Eingänge 7 der volumetrischen Hydraulikpumpe 4 mit einem Schließungskollektor 69 verbinden, der aus einem Leitungsnetz besteht, das in der Verbindungsfläche zwischen dem Wählergehäuse 66 und dem Schließungskollektorgehäuse 67 vorgesehen ist.
  • Das Wählergehäuse 66 wird in der Längsrichtung von Leitungen 42 durchquert, die den Öffnungskollektor 68 und den Schließungskollektor 69 verbinden und die von dem oder den Ventilöffnungsverteiler(n) 40 und von dem oder den Ventilschließungsverteiler(n) 49 geschlossen oder geöffnet werden können.
  • Die Leitungen 42 umfassen Ventilabgangsleitungen 70, die zwischen dem oder den Ventilöffnungsverteiler(n) 40 und dem oder den Ventilschließungsverteiler(n) 49 angeordnet sind, die mit dem Hydraulikzylinder 3 des oder der Ventile 2 verbunden sind.
  • Das Wählergehäuse 66 wird in der Längsrichtung auch von einer oder mehreren Leitungen durchquert, die den Schließungskollektor 69 mit dem Eingang oder den Eingängen 7 der volumetrischen Hydraulikpumpe 4 verbinden.
  • Der Öffnungskollektor 68 erlaubt es, die Leitungen, die das Wählergehäuse 66 in der Längsrichtung durchqueren und mit dem gleichen Pumpenausgang 6 verbunden werden sollen, untereinander zu verbinden.
  • Der Pumpenausgang 6 wird durch die Leitung, die das Absperrorgangehäuse 65 durchquert, mit dem Öffnungskollektor 68 verbunden.
  • Der Schließungskollektor 69 erlaubt es, die Leitungen, die das Wählergehäuse 66 in der Längsrichtung durchqueren und mit dem gleichen Pumpeneingang 7 verbunden werden sollen, untereinander zu verbinden.
  • Der Pumpeneingang 7 ist durch die Leitungen, die jeweils das Wählergehäuse 66 und das Absperrorgangehäuse 65 durchqueren, mit dem Schließungskollektor 69 verbunden.
  • Befestigungsschrauben 71 durchqueren die verschiedenen Gehäuse 64, 65, 66 und 67, um sie zusammenzuhalten, wobei eine oder mehrere dieser Befestigungsschrauben 71 den Gabeln 61, 62 und 63, welche die Steuerung der Öffnung, des Hubs und der Schließung der Ventile 2 erlauben, als Laufschiene dienen können.
  • Die Ventilöffnungsvorschubgabel 61, die Ventilhubgabel 62 und die Ventilschließungsverzögerungsgabel 63 werden durch Elektromotoren verschoben, die von einem Rechner gesteuert werden und durch Getriebemittel mit diesen Gabeln 61, 62 und 63 verbunden sind.
  • Die Pumpenausgangsöffnung(en) 29, die von den Vorsprüngen 28 des Absperrorgan-Rotors 27 verschlossen wird/werden, münden in das Innere des gemeinsamen Gehäuses ein, das insbesondere die gemeinsame Welle 59 umfasst, wobei dieses gemeinsame Gehäuse eine geschlossene Kammer bildet, die verbunden ist:
    • ❖ mit der Schmierölwanne 72 des Motors, über eine Leitung,
    • ❖ oder mit dem Druckschmierkreis 15 des Motors 12,
    • ❖ oder mit einer Hydraulikflüssigkeitswanne, die von der Schmierölwanne 72 des Motors unabhängig ist,
    • ❖ oder durch eine zusätzliche Pumpe 13 unter Druck gehalten wird.
  • Es ist anzumerken, dass nach einer spezifischen Ausführungsform eine selbe Leitung, die mit dem Hochdruckkreis 10 verbunden ist, mehrere Hydraulikzylinder 3 gleichzeitig über ein Stromteilventil versorgen kann, das eine im Wesentlichen identische Hubhöhe an den Ventilen 2 gewährleistet, die von diesen Hydraulikzylindern 3 betätigt werden.
  • Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung geht aus der obigen Beschreibung hervor.
  • 1 zeigt das Prinzipschaltbild der Vorrichtung in einer Konfiguration mit vier Ventilen (zum Beispiel zum Betätigen der vier Einlassventile eines Vierzylindermotors).
  • Es ist zu ersehen, dass, wenn kein Ventil von dem einen oder anderen der Hydraulikzylinder 3 geöffnet werden soll, die volumetrische Hydraulikpumpe 4 Hydraulikflüssigkeit ausstößt, die vom Niederdruckkreis 9 kommt – hier der Motorschmierkreis – über das Pumpeneingangsrückschlagventil 26 und zur Motorschmierölwanne 58 über das Pumpenausgangsabsperrorgan 8, das dann geöffnet ist.
  • Wenn ein Ventil geöffnet werden soll, setzt der Ventilöffnungswähler 11 den Hydraulikzylinder 3 des Ventils mit dem vom Ausgang der volumetrischen Hydraulikpumpe 4 kommenden Hochdruckkreis 10 in Verbindung.
  • Das Pumpenausgangsabsperrorgan 8 schließt dann die Pumpenausgangsleitung 32, was den Druck im Hochdruckkreis 10 so erhöht, dass der Hydraulikzylinder 3 das gewählte Ventil öffnet.
  • Wenn das Ventil ausreichend gehoben ist, öffnet das Pumpenausgangsabsperrorgan 8 die Pumpenausgangsleitung 32 wieder, wodurch die Hebung des Ventils aufhört, weil aufgrund der Wirkung der Rückstellfeder des Ventils der Druck des Hochdruckkreises 10 vor dem Öffnungsrückschlagventil 24 kleiner wird als der, der in der Kammer des Hydraulikzylinders 3 herrscht.
  • Dank der Wirkung des Öffnungsrückschlagventils 24 bleibt dieses Ventil geöffnet.
  • Die Schließung des Ventils wird vom Ventilschließungswähler 25 gesteuert, der den Hydraulikzylinder 3 dieses Ventils am gewählten Zeitpunkt über den Hochdruckkreis 10 mit dem Eingang der volumetrischen Hydraulikpumpe 4 in Verbindung setzt.
  • Der schnelle Druckanstieg des Hochdruckkreises 10 hat zur Folge, dass der Zulauf der vom Motorschmierkreis kommenden Hydraulikflüssigkeit durch die Wirkung des Pumpeneingangsrückschlagventils 26 geschlossen wird und die Hydraulikflüssigkeit zum Eingang der volumetrischen Hydraulikpumpe 4 gezwungen wird, was es erlaubt, die mechanische Arbeit, die durch das Zusammendrücken der Feder des Ventils absorbiert wird, größtenteils zurückzugewinnen, und die Schließgeschwindigkeit des Ventils zu beherrschen.
  • Wenn das Ventil wieder auf seinem Sitz aufliegt, stößt die volumetrische Hydraulikpumpe 4 über das Pumpeneingangsrückschlagventil 26 erneut Hydraulikflüssigkeit vom Niederdruckkreis 9 zur Motorschmierölwanne 58.
  • Es ist anzumerken, die die gleichzeitige Öffnung und die Schließung zweier verschiedener Ventile möglich ist, wobei in diesem Falle der Eingang der volumetrischen Hydraulikpumpe 4 vom Hydraulikzylinder 3 eines Ventils im Schließungsbetrieb versorgt wird, während die aus der volumetrischen Hydraulikpumpe 4 austretende Hydraulikflüssigkeit durch das Pumpenausgangsabsperrorgan 8 gezwungen wird, um dem Hydraulikzylinder 3 eines anderen Ventils im Öffnungsbetrieb zugeführt zu werden.
  • 2 ist eine schematische Darstellung eines Kreislaufs, dessen Arbeitsweise dem vorherigen entspricht, der aber dazu bestimmt ist, zum Beispiel die acht Einlass- oder Auslassventile eines Vierzylindermotors mit zwei Einlass- oder Auslassventilen je Zylinder zu betätigen.
  • Dieser Konfiguration entsprechend kann eine Flügelpumpe mit nur einem Rotor verwendet werden, die aber mit einem inneren Nocken versehen ist, der zwei getrennte Eingänge und zwei getrennte Ausgänge definiert, wie in 8 gezeigt.
  • Das Pumpenausgangsabsperrorgan 8, der Ventilöffnungswähler 11 und der Ventilschließungswähler 25 können mit Hilfe von Magnetventilen realisiert werden, doch die Empfindlichkeit, der Mangel an Robustheit und die fehlende Gleichmäßigkeit des Betriebs dieser Magnetventile im Kontext eines Verbrennungsmotors machen solche Ausführungen schwierig.
  • Aus diesem Grund werden diese Magnetventile vorteilhafterweise durch die in 15 bis 21 gezeigte mechanische Vorrichtung ersetzt, die die Zuverlässigkeit und die Betriebskonstanz aufweist, die in der Automobil-Motorisierung angestrebt werden. Die Vorrichtung, die in diesen Zeichnungen gezeigt wird, ist spezifisch dazu bestimmt, die acht Einlass- oder Auslassventile eines Vierzylindermotors mit zwei Einlass- oder Auslassventilen je Zylinder zu betätigen.
  • Die Varianten solch einer Vorrichtung für andere Motorkonfigurationen sind für den Fachmann leicht zu ersehen.
  • Die gemeinsame Welle 59 wird vom Motor 12 mit Hilfe der Riemenscheibe 74 gedreht, die sich mit derselben Geschwindigkeit dreht wie eine konventionelle Nockenwelle, das heißt, mit der halben Geschwindigkeit der Kurbelwelle 5 des Motors 12, hier im Uhrzeigersinn, wenn die Vorrichtung von der Seite der Riemenscheibe 74 aus gesehen wird.
  • Aufgrund dessen, und nach einer spezifischen Ausführungsform, kann die Gesamtheit der Vorrichtung anstelle der Nockenwelle angeordnet werden, welche sie ersetzt (zum Beispiel die Einlassnockenwelle), und kann, wie in 9 gezeigt, durch den Verteilerriemen des Motors zusammen mit einer anderen Nockenwelle (zum Beispiel die Aunlassnockenwelle) angetrieben werden, oder kann auch, wie in 10 gezeigt, durch diesen Riemen zusammen mit einer anderen identischen Vorrichtung angetrieben werden.
  • Die volumetrische Hydraulikpumpe 4 ist eine Flügelpumpe mit einem inneren Nocken, der zwei Pumpeneingänge 7 und zwei Pumpenausgänge 6 formt, die nicht miteinander in Verbindung stehen, wobei die Pumpeneingangsrückschlagventile 26 mit dem Niederdruckkreis 9 verbunden sind, in diesem Fall dem Druckschmierkreis des Motors 12, und aus Kugeln bestehen, die von einer Feder in Auflage auf ihren Sitz gehalten werden.
  • Wenn kein Ventil geöffnet werden soll, stößt die volumetrische Hydraulikpumpe 4 die Hydraulikflüssigkeit über die Pumpenausgangsleitung 32 in den inneren Hohlraum des Absperrorgangehäuses 65 aus, wobei dieser Hohlraum durch eine Leitung, die nicht gezeigt wird, mit der Schmierölwanne 72 des Motors verbunden ist.
  • Wie in den Zeichnungen zu sehen ist, ist die gemeinsame Welle 59 mit schrägen Rillen 60 versehen, wobei diese Rillen den Absperrorgan-Rotor 27, den Öffnungswähler- Rotor 38 und den Schließungswähler-Rotor 47 drehen.
  • Hier bleiben der Absperrorgan-Rotor 27 und der Öffnungswähler-Rotor 38 relativ zueinander phasengleich, da sie sich mit der gleichen Hülse 37 mitdrehen, was eine konstante Dauer zwischen der Wahl eines Ventils 2 und dem Absperrungsbeginn des Pumpenausgangs 6 gewährleistet.
  • Es ist festzustellen, dass der Betrieb der Pumpenausgangsabsperrorgane 8, des Ventilöffnungswählers 11 und des Ventilschließungswählers 25 aufgrund der Tatsache, dass sie von der gemeinsamen Welle 59 angetrieben werden, zwangsläufig synchronisiert ist.
  • Die Pumpenausgangsabsperrorgane 8 sind hier zwei an der Zahl, die auf diametral entgegengesetzte Weise im Gehäuse angeordnet sind, und verschließen jedes einen der zwei Pumpenausgänge 6 der volumetrischen Hydraulikpumpe 4, wobei jeder der Pumpenausgänge 8 ausschließlich zur Öffnung entweder der geradzahligen Ventile 2 oder der ungeradzahligen Ventile 2 der Zylinder des Motors 12 vorgesehen ist.
  • Die geradzahligen und ungeradzahligen Ventile 2 eines selben Zylinders, die am gleichen Zeitpunkt die gleiche Kinematik aufweisen, sind daher in ihrem Betrieb gekoppelt.
  • Dementsprechend sind die zwei Pumpeneingänge 7 ausschließlich zur Schließung entweder der geradzahligen Ventile 2 oder der ungeradzahligen Ventile 2 der Zylinder des Motors 12 vorgesehen.
  • Der Absperrorgan-Rotor 27 umfasst vier Vorsprünge 28 mit variablem Profil, die alle neunzig Grad angeordnet sind.
  • Da die Pumpenausgangsöffnungen 29 auf feststehende Weise im Absperrorgangehäuse 65 installiert sind, verändert eine Verschiebung des Absperrorgan-Rotors 27 auf der Öffnungshülse 37 die aktive Länge der Vorsprünge 28, die den Pumpenausgangsöffnungen 29 gegenüberliegen, und erlaubt dadurch, die Gradzahl der Kurbelwelle 5 zu erhöhen oder zu verringern, während welcher die Öffnung der Ventile 2 erfolgen wird.
  • Da sich die Ventile 2 in einem gegebenen Betriebsbereich des Motors 12 mit konstanter Geschwindigkeit öffnen, wird ihre Hubhöhe um so größer sein, je länger ihre Öffnungsbetätigung dauert.
  • Aus diesem Grund erlaubt die Ventilhubgabel 62 die Steuerung der Hubhöhe der Ventile 2, wobei diese Gabel durch einen Elektromotor betätigt wird, der nicht dargestellt ist, der von einem Rechner gesteuert wird, der nicht gezeigt wird.
  • Der Startzeitpunkt der Öffnung der Ventile 2 kann unabhängig von der Hubhöhe der Ventile 2 gesteuert werden, indem die Öffnungshülse 37 mit Hilfe der Ventilöffnungsvorschubgabel 61 relativ zur gemeinsamen Welle 59 in der Längsrichtung verschoben wird.
  • Dieser Vorgang erlaubt die Phasenwinkelverschiebung des Absperrorgan-Rotors 27 relativ zur Kurbelwelle 5 des Motors 12, wobei die inneren schrägen Rillen 75 der Öffnungshülse 37 mit den äußeren schrägen Rillen 60 der gemeinsamen Welle 59 zusammenwirken, was zur Folge hat, dass die Vorsprünge 28 des Absperrorgan-Rotors 27 die Pumpenausgangsöffnungen 29 mehr oder weniger früh verschließen, ohne ihre aktive Länge zu verändern, die unter der Steuerung der Ventilhubgabel 62 bleibt.
  • Die Ventilöffnungsvorschubgabel 61 wird von einem Elektromotor betätigt, der nicht dargestellt ist, der von einem Rechner gesteuert wird, der nicht gezeigt wird.
  • Der Ventilöffnungswähler 11 und der Ventilschließungswähler 25 weisen beide das gleiche Funktionsprinzip auf.
  • Es ist anzumerken, dass der Nocken 39 des Öffnungswählers alle neunzig Grad Drehung der gemeinsamen Welle 59, d.h. alle hundertachtzig Grad Drehung der Kurbelwelle 5, die Öffnung eines Ventilöffnungsverteilers 40 betätigt, den Anforderungen eines Vierzylindermotors entsprechend, der nach dem Viertaktverfahren von Otto oder Beau de Rochas betrieben wird.
  • Jeder Ventilöffnungsverteiler 40 erlaubt die gleichzeitige Öffnung oder Schließung der Leitungen 42 zur Zuführung der Hydraulikflüssigkeit zu den Hydraulikzylindern 3 eines geradzahligen Ventils 2 oder eines ungeradzahligen Ventils 2 eines selben Zylinders.
  • Dieses Ergebnis wird dank der Auskehlungen 41 erreicht, die auf dem zylindrischen Teil 78 des Ventilöffnungsverteilers 40 vorgesehen sind und die den Leitungen 42 gegenüberstehen, wenn der Nocken 39 den Ventilöffnungsverteiler 40 betätigt, das heißt, die diese Leitung 42 verschließen, wenn der Nocken 39 sie nicht betätigt.
  • Das zylindrische Teil 78 wird durch seinen Absatz 44, der von der Feder 43 mit dem Wählergehäuse 66 in Kontakt gehalten wird, in den gewählten Abstand relativ zum Nocken 39 gebracht.
  • Der Startzeitpunkt der Schließung der Ventile 2 wird gesteuert, indem der Schließungswähler-Rotor 47 mit Hilfe der Ventilschließungsverzögerungsgabel 63 relativ zur gemeinsamen Welle 59 in der Längsrichtung verschoben wird.
  • Dieser Vorgang erlaubt die Phasenwinkelverschiebung des Schließungswähler-Rotors 47 relativ zur Kurbelwelle 5 des Motors 12, wobei die inneren schrägen Rillen 79 des Schließungswähler-Rotors 47 mit den äußeren schrägen Rillen 60 der gemeinsamen Welle 59 zusammenwirken, was zur Folge hat, dass die Ventilschließungsverteiler 49 mehr oder weniger früh betätigt werden, um die Ventile 2 mehr oder weniger früh zu schließen.
  • Es ist anzumerken, dass das gemeinsame Gehäuse einen Sockel umfassen kann, in welchem mindestens ein Hydraulikzylinder 3 untergebracht ist, wobei dieser Sockel auf dem Zylinderkopf des Motors 12 befestigt ist, damit jeder Hydraulikzylinder 3 mit dem oberen Ende des Schafts des entsprechenden Ventils 2 des Motors 12 in Kontakt ist und dieses Ventil betätigen kann.
  • Ferner versteht es sich, dass die obige Beschreibung nur beispielhaft ist und den Umfang der Erfindung in keiner Weise einschränkt, von welchem nicht abgewichen wird, indem die beschriebenen Ausführungsdetails durch jedes andere Äquivalent ersetzt werden.

Claims (57)

  1. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren, umfassend: ❖ mindestens einen Hydraulikzylinder (3), der durch eine Leitung mit einem Hochdruck-Hydraulikkreis (10) verbunden ist und die Öffnung mindestens eines Ventils (2) gewährleistet, ❖ mindestens eine volumetrische Hydraulikpumpe (4), die mindestens einen Ausgang und mindestens einen Eingang umfasst, und die mit einer Drehzahl proportional zu der der Kurbelwelle des Motors rotiert, ❖ mindestens ein Pumpenausgangsabsperrorgan (8), das erlaubt, zu verhindern, dass die Hydraulikflüssigkeit, die am Ausgang der volumetrischen Hydraulikpumpe (4) austritt, in einen Niederdruckkreis (9) oder in einen Behälter (58) einläuft, und sie in einen Hochdruckkreis (10) zu pressen, der mit einem oder mehreren Hydraulikzylinder(n) (3) in Verbindung steht, der (die) die Öffnung eines Ventils oder mehrerer Ventil (2) gewährleistet/gewährleisten, ❖ mindestens einen Ventilöffnungswähler (11), der es erlaubt, die Hydraulikflüssigkeit, die am Ausgang der volumetrischen Hydraulikpumpe (4) austritt, über den Hochdruckkreis (10) zum Hydraulikzylinder (3) mindestens eines Ventils (2) zu leiten, das geöffnet werden soll, wobei diese Hydraulikflüssigkeit daran gehindert wird, zu einem oder mehreren anderen Ventil(en) (2) geleitet zu werden, das/die geschlossen bleiben soll(en), ❖ mindestens ein Öffnungsrückschlagventil (24), das im Hochdruckkreis (10) zwischen dem oder den Ausgang/Ausgängen der volumetrischen Hydraulikpumpe (4) und dem Hydraulikzylinder (3) mindestens eines Ventils (2) angeordnet ist, das es erlaubt, die Hydraulikflüssigkeit in diesem Hydraulikzylinder (3) des Ventils (2) zurückzuhalten, damit es offen gehalten wird, ❖ mindestens einen Ventilschließungswähler (25), der es erlaubt, die Hydraulikflüssigkeit, die im Hydraulikzylinder (3) mindestens eines Ventils (2) enthalten ist, das vom Öffnungsrückschlagventil (24) offen gehalten wird, zum Eingang oder zu den Eingängen der volumetrischen Hydraulikpumpe (4) zu leiten, um die Schließung des Ventils oder der Ventil (3) zu gewährleisten und die im Hydraulikzylinder (3) enthaltene Hydraulikflüssigkeit daran zu hindern, in den Hydraulikzylinder (3) eines anderen Ventils oder anderer Ventile (2) eingeleitet zu werden, das oder die in geschlossener Position bleiben soll(en), ❖ dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Pumpeneingangsrückschlagventil (26), das am Eingang oder an den Eingängen der volumetrischen Hydraulikpumpe (4) angeordnet ist, der Hydraulikflüssigkeit des Niederdruckkreises (9) oder des Behälters (58) erlaubt, in den Eingang oder die Eingänge der volumetrischen Hydraulikpumpe (4) zugelassen zu werden, wenn der Druck dieses Niederdruckkreises (9) oder des Behälters (58) größer ist als der des Eingangs oder der Eingänge der volumetrischen Hydraulikpumpe (4).
  2. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder und die Kammer (20) des Hydraulikzylinders (3), der die Öffnung des Ventils oder der Ventile (2) gewährleistet, in einer Ventilführung (16) vorgesehen sind, wobei dieser Zylinder und diese Kammer (20) mit einem Arbeitskolben zusammenwirken, der aus einem Absatz (19) besteht, der auf dem Ventilschaft (18) vorgesehen ist, um das Ventil (2) zu öffnen.
  3. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskolben, der aus einem Absatz (19) besteht, der auf dem Ventilschaft (18) vorgesehen ist, an der Führung des Ventils (2) in der Ventilführung (16) beteiligt ist.
  4. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskolben, der aus einem Absatz (19) auf dem Ventilschaft (18) besteht, mindestens eine Dichtung (17) umfasst.
  5. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilführung (16) mindestens einen Ablauf (22) in der Nachbarschaft der Zuleitung oder Ableitung (21) umfasst, den der Zylinderkopf des Motors (12) aufweist, um den Durchfluss der Hydraulikflüssigkeit zu dieser Zuleitung oder Ableitung (21) zu begrenzen.
  6. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikzylinder (3), der die Öffnung des Ventils oder der Ventile (2) gewährleistet, eine Enddämpfungsvorrichtung umfasst, welche die Abbremsung des Ventils oder der Ventile (2) erlaubt, bevor diese Ventile mit ihrem Sitz in Kontakt kommen.
  7. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikzylinder (3), der in der Ventilführung (16) vorgesehen ist, eine Enddämpfungsvorrichtung umfasst, die aus einem kleinen Absatz (23) besteht, der auf dem Ventilschaft (18) vorgesehen ist, der mit einem Zylinderabschnitt von geringer Höhe und mit einem Durchmesser zusammenwirkt, der im Wesentlichen größer ist als der kleine Absatz (23), der im Oberteil der Ventilführung (16) vorgesehen ist, um die Hydraulikflüssigkeit abzuschneiden, wenn das Ventil (2) das Ende des Schließungswegs erreicht, was bewirkt, dass die Schnelligkeit des Ventils (2) abnimmt.
  8. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikzylinder (3), der die Öffnung mindestens eines Ventils (2) gewährleistet, eine Ablassvorrichtung auf der Höhe seiner Kammer (20) umfasst, die aus einem Absperrorgan besteht, das mit Hilfe einer Steuerung geöffnet werden kann, um der Hydraulikflüssigkeit, die in dieser Kammer (20) enthalten ist, den Austritt in einen Niederdruckkreis zu erlauben.
  9. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Ventil (2) mit einer Messvorrichtung versehen ist, die ein elektrisches oder elektromagnetisches Signal abgibt, das einen Rechner über die Hubhöhe des Ventils an einem bestimmten Zeitpunkt informiert.
  10. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederdruckkreis (9) mit dem Druckschmierkreis (15) des Motors (12) verbunden ist.
  11. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederdruckkreis (9) vom Druckschmierkreis (15) des Motors (12) unabhängig ist.
  12. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederdruckkreis (9) vom Druckschmierkreis (15) des Motors (12) unabhängig ist und mit Hilfe einer zusätzlichen Pumpe (13) auf einen Druck über dem atmosphärischen Druck gehalten wird.
  13. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederdruckkreis (9) einen Druckspeicher (14) umfasst.
  14. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die volumetrische Hydraulikpumpe (4) eine Flügelpumpe ist, deren Stator ein Innenprofil aufweist, das mindestens einen unabhängigen Eingang und Ausgang definiert.
  15. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die volumetrische Hydraulikpumpe (4) eine Zahnradpumpe ist, die mindestens zwei Antriebsräder und mindestens einen unabhängigen Eingang und Ausgang aufweist.
  16. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die volumetrische Hydraulikpumpe (4) eine Pumpe mit regelbarem Hubraum ist, die es erlaubt, die Hub-Drehzahl des Ventils oder der Ventile (2) des Motors (12) in einem bestimmten Betriebsbereich des Motors zu variieren.
  17. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenausgangsabsperrorgan (8) ein Magnetventil ist, das von einem Rechner gesteuert wird.
  18. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenausgangsabsperrorgan (8) eine rotierende mechanische Vorrichtung ist, die in einem Absperrorgangehäuse (65) enthalten ist und mit einer Drehzahl rotiert, die proportional zu der der Kurbelwelle (5) des Motors (12) ist, und die einen Absperrorgan-Rotor (27) umfasst, der mit mindestens einem Vorsprung (28) versehen ist, der bei der Rotation dieses Absperrorgan-Rotors (27) periodisch eine oder die Pumpenausgangsöffnung(en) (29) verschließt, die in diesem Absperrorgangehäuse (65) untergebracht sind.
  19. Hydrulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtigkeit zwischen der oder den Pumpenausgangsöffnung(en) (29) und den Vorsprüngen (28) des Absperrorgan-Rotors (27) durch eine Kontakthaltevorrichtung (30) der Pumpenausgangsöffnung(en) (29) mit den Vorsprüngen (28) verstärkt wird, wenn diese der oder den Pumpenausgangsöffnung(en) (29) gegenüberliegend angeordnet sind.
  20. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakthaltevorrichtung (30) aus einem Absperrorgankolben (31) besteht, der radial im Absperrorgangehäuse (65) angeordnet ist, das eine Pumpenausgangsöffnung (29) umfasst, die dieses durchquert, wobei diese Pumpenausgangsöffnung (29) über eine radiale Öffnung (33) mit einer Pumpenausgangsleitung (32) verbunden ist, dieser Absperrorgankolben (31) eine zylindrisch konkave Auflagefläche mit einem Radius aufweist, der im Wesentlichen mit dem der Vorsprünge (28) identisch ist, so dass er eine große Kontaktfläche mit den Vorsprüngen (28) aufweist, der Absperrorgankolben (31) auf Seiten des Absperrorgangehäuses (65) eine dem Druck der Hydraulikflüssigkeit ausgesetzte Fläche aufweist, die größer ist als die Kontaktfläche mit den Vorsprüngen (28), so dass er mit diesen Vorsprüngen (28) in Kontakt gehalten wird, wenn beim Durchlauf der Vorsprünge (28) der Druck der Flüssigkeit in der Pumpenausgangsleitung (32) zunimmt, wobei dieser letztere durch eine Feder (56) gegen das Absperrorgangehäuse (65) gedrückt gehalten wird, wenn kein Vorsprung die Pumpenausgangsöffnung (29) des Absperrorgankolben (31) verschließt.
  21. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Absperrorgankolben (31) mindestens eine Dichtung umfasst, die die Dichtigkeit zwischen dem Absperrorgankolben (31) und der Bohrung gewährleistet, in welcher er aufgenommen wird.
  22. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Absperrorgan-Rotor (27) mit einer Vorrichtung zur Phasenwinkelverschiebung relativ zur Kurbelwelle (5) des Motors (12) versehen ist, damit die Öffnung des Ventils oder der Ventile (2) vorgeschoben oder verzögert werden kann.
  23. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenwinkelverschiebungsvorrichtung des Absperrorgan-Rotors (27) aus mindestens einer im Inneren des Absperrorgan-Rotors (27) vorgesehenen schrägen Rille besteht, die mit mindestens einer schrägen Rille zusammenwirkt, die auf dem Äußeren der Antriebswelle des Absperrorgan-Rotors (27) vorgesehen ist, wobei die Phasenverschiebung durch Verschiebung dieses Absperrorgan-Rotors (27) parallel zu seiner Rotationsachse mit Hilfe einer Gabel erfolgt, und die Vorsprünge von ausreichender Breite sind, um die Pumpenausgangsöffnung(en) (29), die im Absperrorgangehäuse (65) untergebracht sind, unabhängig von ihrer Position relativ zu diesen letzteren zu verschließen.
  24. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (28) des Absperrorgan-Rotors (27) breit und mit variablem Querschnitt auf der Länge des Absperrorgan-Rotors (27) sind, so dass sie eine Verschlusszeit aufweisen, die abhängig von der Längsposition des Absperrorgan-Rotors (27) relativ zu der oder den Pumpenausgangsöffnungen(en) (29) variiert, was es erlaubt, die Hubhöhe des Ventils oder der Ventile (2) zu erhöhen oder zu verringern, wobei die Steuerung der Längsposition des Absperrorgan-Rotors (27) relativ zu dieser oder diesen Pumpenausgangsöffnung(en) (29) mit Hilfe einer Ventilhubgabel (62) erfolgt, was es erlaubt, auf den Absperrorgan-Rotor (27) eine Verschiebung parallel zu seiner Rotationsachse auszuüben, wobei der Absperrorgan-Rotor (27) mindestens eine gerade innere Rille umfasst, die mit mindestens einer geraden äußeren Rille einer Antriebswelle zusammenwirkt.
  25. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach einem der Ansprüche 23 und 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenwinkelverschiebungsvorrichtung des Absperrorgan-Rotors (27), die den Vorschub oder die Verzögerung der Öffnung des Ventils oder der Ventile (2) erlaubt, aus einer Öffnungshülse (37) besteht, die einerseits mindestens eine schräge innere Rille (75) umfasst, die mit mindestens einer schrägen äußeren Rille (60) der Antriebswelle dieser Öffnungshülse (37) zusammenwirkt, und andererseits mindestens eine gerade äußere Rille (76), die mit mindestens einer geraden inneren Rille (34) des Absperrorgan-Rotors (27) zusammenwirkt, wobei diese Öffnungshülse (37) durch eine Ventilöffnungsvorschubgabel (61) durch Verschiebung parallel zu ihrer Rotationsrichtung betätigt werden kann, um die Öffnung des Ventils oder der Ventile (2) durch Phasenwinkelverschiebung des Absperrorgan-Rotors (27), der von ihr gedreht wird, vorzuschieben oder zu verzögern, während der Hub des Ventils oder der Ventile (2) unabhängig mit Hilfe der Ventilhubgabel (62) gesteuert wird, die auf die Längsposition des Absperrorgan-Rotors (27) relativ zu der oder den Pumpenausgangsöffnung(en) (29) wirkt, wobei der Absperrorgan-Rotor (27) die Vorsprünge (28) mit variablem Querschnitt umfasst, die eine variable Verschlusszeit gewährleisten.
  26. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilöffnungswähler (11) aus einem oder mehreren Magnetventil(en) besteht, das/die von einem Rechner gesteuert wird/werden.
  27. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilöffnungswähler (11) eine mechanische rotierende Vorrichtung ist, die in einem Gehäuse enthalten ist und mit einer Drehzahl proportional zu der der Kurbelwelle (5) des Motors (12) rotiert.
  28. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilöffnungswähler (11) eine mechanische rotierende Vorrichtung ist, die in einem Wählergehäuse (66) enthalten ist, mit einer Drehzahl proportional zu der der Kurbelwelle (5) des Motors (12) rotiert und einen Öffnungswähler-Rotor (38) umfasst, der mit einem Nocken (39) versehen ist, der einen oder mehrere Ventilöffnungsverteiler betätigt, der/die radial im Wählergehäuse (66) angeordnet ist/sind.
  29. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungswähler-Rotor (38) mit einer Vorrichtung zur Phasenwinkelverschiebung relativ zur Kurbelwelle (5) des Motors (12) versehen ist, damit der Ventilöffnungswähler (11) mit dem Pumpenausgangsabsperrorgan (8) synchronisiert werden kann und das oder die Ventil(e) (2) zum gewählten Zeitpunkt wählen kann.
  30. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Nocke (39) umfassende Öffnungswähler-Rotor (38) mit der Öffnungshülse (37) fest verbunden ist, was dem Ventilöffnungswähler (11) erlaubt, mit dem Öffnungszeitpunkt des Ventils oder der Ventile (2) synchronisiert zu bleiben, der von der Phasenwinkelverschiebung des Absperrotors (27) relativ zur Kurbelwelle (5) des Motors (12) abhängig ist, wobei die Ventilöffnungsvorschubgabel (61) es dann erlaubt, die Phase des Öffnungswähler-Rotors (38) und des Absperrotors (27) gleichzeitig und in gleichen Verhältnissen relativ zur Kurbelwelle (5) zu verschieben.
  31. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenwinkelverschiebungsvorrichtung des Öffnungswähler-Rotors (38) aus mindestens einer schrägen Rille (77) besteht, die im Inneren des Öffnungswähler-Rotors (38) vorgesehen ist, welche mit mindestens einer schrägen Rille zusammenwirkt, die auf dem Äußeren der Antriebswelle dieses Öffnungswähler-Rotors (38) vorgesehen ist, wobei die Phasenverschiebung mit Hilfe einer Gabel erfolgt, indem dieser Öffnungswähler-Rotor (38) parallel zu seiner Rotationsachse verschoben wird, und die Nocke (39) von ausreichender Breite ist, um die Ven tilöffnungsverteiler unabhängig von ihrer Längsposition relativ zu diesen letzteren zu betätigen.
  32. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ventilöffnungsverteiler (40) aus einem zylindrischen Teil (78) besteht, das mit mindestens einer Auskehlung (41) versehen ist und in einer Bohrung aufgenommen wird, die im Wählergehäuse (66) vorgesehen ist, wobei jede Auskehlung (41) durch axiale Verschiebung des zylindrischen Teils (78) durch den Druck des Nockens (39) auf die Höhe mindestens einer Leitung (42) gebracht wird, die im Wählergehäuse (66) vorgesehen ist, um den Umlauf der Hydraulikflüssigkeit in jeder Leitung (42) zuzulassen, wobei das zylindrische Teil (78) durch die vereinigte Wirkung eines Absatzes (44), der auf dem zylindrischen Teil (78) vorgesehen ist und auf dem Wählergehäuse (66) zum Aufliegen kommt, und einer Feder (43), die durch einen Stopfen (45), der in das Wählergehäuse (66) geschraubt ist, zusammengedrückt gehalten wird, in eine gewählte Entfernung vom Öffnungswähler-Rotor (38) gehalten wird.
  33. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (45), der in das Wählergehäuse (66) geschraubt ist, eine Kammer 46 definiert, die die Feder (43) enthält und die durch eine Leitung mit dem Niederdruckkreis (9) oder mit dem Behälter (58) verbunden ist.
  34. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschließungswähler (25) aus einem oder mehreren Magnetventil(en) besteht, das/die von einem Rechner gesteuert wird/werden.
  35. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschließungswähler (25) eine mechanische rotierende Vorrichtung ist, die in einem Gehäuse enthalten ist und mit einer Drehzahl proportional zu der der Kurbelwelle (5) des Motors (12) rotiert.
  36. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschließungswähler (25) eine mechanische rotierende Vorrichtung ist, die in einem Gehäuse enthalten ist und mit einer Drehzahl proportional zu der der Kurbelwelle (5) des Motors (12) rotiert, und die einen Schließungswähler-Rotor (47) umfasst, der mit einem Nocken (48) versehen ist, der einen oder mehrere Ventilschließungsverteiler betätigt, der/die radial in diesem Gehäuse angeordnet ist/sind.
  37. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließungswähler-Rotor (47) mit einer Vorrichtung zur Phasenwinkelverschiebung relativ zur Kurbelwelle (5) des Motors (12) versehen ist, so dass die Schließung des Ventils oder der Ventile vorgeschoben oder verzögert werden kann.
  38. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenwinkelverschiebungsvorrichtung des Schließungswählerrotors (47) aus mindestens einer schrägen Rille (79) besteht, die im Inneren des Schließungswähler-Rotors (47) vorgesehen ist, die mit mindestens einer schrägen Rille zusammenwirkt, die auf dem Äußeren der Antriebswelle des Schließungswähler-Rotors (47) vorgesehen ist, wobei die Phasenverschiebung mit Hilfe einer Ventilschließungsverzögerungsgabel (63) erfolgt, indem dieser Schließungswähler-Rotor (47) parallel zu seiner Rotationsachse verschoben wird, und der Nocken (48) von ausreichender Breite ist, um die Ventilschließungsverteiler (49) unabhängig von seiner Längsposition relativ zu diesen letzteren zu betätigen.
  39. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ventilschließungsverteiler (49) aus einem zylindrischen Teil (80) besteht, das mit mindestens einer Auskehlung (50) versehen ist und in einer Bohrung aufgenommen wird, die im Wählergehäuse (66) vorgesehen ist, wobei jede Auskehlung (50) durch axiale Verschiebung des zylindrischen Teils (80) durch den Druck des Nockens (48) auf die Höhe mindestens einer Leitung (42) gebracht wird, die im Wählergehäuse (66) vorgesehen ist, um den Umlauf der Hydraulikflüssigkeit in jeder Leitung (42) zuzulassen, wobei das zylindrische Teil (80) durch die vereinigte Wirkung eines Absatzes (51), der auf dem zylindrischen Teil (80) vorgesehen ist und auf dem Wählergehäuse (66) zum Aufliegen kommt, und einer Feder (52), die von einem Stopfen (53), der in das Wählergehäuse (66) geschraubt ist, zusammengedrückt gehalten wird, in einer gewählte Entfernung vom Schließungswähler-Rotor (47) gehalten wird.
  40. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (53), der in das Wählergehäuse (66) geschraubt ist, eine Kammer (73) definiert, die die Feder (52) enthält und die durch eine Leitung mit dem Niederdruckkreis (9) oder mit dem Behälter (58) verbunden ist.
  41. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckkreis (10) mindestens ein Schließungsrückschlagventil (54) vor oder hinter dem Ventilschließungswähler (25) umfasst, um zu verhindern, dass die Hydraulikflüssigkeit, die im Hydraulikzylinder (3) eines Ventils oder mehrerer Ventile (2) in der Schließungsphase enthalten ist, in den Hydraulikzylinder (3) eines anderen Ventils oder anderer Ventile (2) eingeleitet wird, das/die geschlossen bleiben soll(en).
  42. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließungsrückschlagventil (54), das vor oder hinter dem Ventilschließungswähler (25) angeordnet ist, aus einer Kugel besteht, die von einer Feder auf ihrem Sitz gehalten wird.
  43. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpeneingangsrückschlagventil (26) aus einer Kugel besteht, die von einer Feder auf ihrem Sitz gehalten wird.
  44. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten, die die volumetrische Hydraulikpumpe (4), das Pumpenausgangsabsperrorgan (8), der Ventilöffnungswähler (11), das oder die Öffnungsrückschlagventil(e) (24), der Ventilschließungswähler (25) und das oder die Schließungsrückschlagventil(e) (54) sind, zusammen oder gruppenweise in einem gemeinsamen Gehäuse enthalten sind, das aus einem oder mehreren Teilen besteht.
  45. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach einem der Ansprüche 28 und 36, dadurch gekennzeichnet, dass die volumetrische Hydraulikpumpe (4), der Absperrorgan-Rotor (27), der Öffnungswähler-Rotor (38), der Schließungswähler-Ro tor (47) oder eine beliebige Kombination aus diesen vier Vorrichtungen von einer gemeinsamen Welle (59) gedreht werden, die ihrerseits mit Hilfe einer Getriebevorrichtung von der Kurbelwelle (5) des Motors (12) gedreht wird.
  46. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebevorrichtung, die die gemeinsame Welle (59) dreht, aus einer Riemenscheibe (74) besteht, die mit Hilfe eines Zahnriemens oder einer Kette von der Kurbelwelle (5) des Motors (12) gedreht wird, oder aus einem Zahnradgetriebe, das aus mindestens einem Antriebsrad besteht.
  47. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Welle (59) mit mindestens einer schrägen Rille (60) versehen ist, die den Absperrorgan-Rotor (27), den Öffnungswähler-Rotor (38), die Öffnungshülse (37) und den Schließungswählerrotor (47) oder eine beliebige Kombination aus diesen drei Vorrichtungen dreht und mit den schrägen Rillen bestimmter Vorrichtungen davon zusammenwirkt, um deren Phasenwinkelverschiebung relativ zur Kurbelwelle (5) des Motors (12) zu erlauben.
  48. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Gehäuse aus vier Hauptgehäusen besteht, die die gemeinsame Welle (59) enthalten und die zusammengefügt sind, jeweils mit: ❖ einem Pumpengehäuse (64), das die volumetrische Hydraulikpumpe (4) und das oder die Pumpeneingangsrückschlagventil(e) (26) enthält, ❖ einem Absperrorgangehäuse (65), das den Absperrorgan-Rotor (27) und die Pumpenausgangsöffnung(en) (29) enthält, ❖ einem Wählergehäuse (66), das die Ventilhubgabel (62), den Öffnungswähler-Rotor (38), den oder die Ventilöffnungsverteiler (40), die Ventilöffnungsvorschubgabel (61), den Schließungswähler-Rotor (47), den oder die Ventilschließungsverteiler (49), die Ventilschließungsverzögerungsgabel (63), das oder die Öffnungsrückschlagventil(e) (24) enthält und das oder die Schließungsrückschlagventil(e) umfassen kann, ❖ und ein Schließungskollektorgehäuse (67).
  49. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrorgangehäuse (65) von Leitungen durchquert wird, die den Ausgang oder die Ausgänge (6) der volumetrischen Hydraulikpumpe (4) einerseits mit dem oder den Pumpenausgangsabsperrorgan(en) (8) und andrerseits mit einem Öffnungskollektor (68) verbinden, der aus einem Leitungsnetz besteht, das in der Verbindungsfläche zwischen dem Absperrorgangehäuse (65) und dem Wählergehäuse (66) vorgesehen ist, und die den Eingang oder die Eingänge (7) der volumetrischen Hydraulikpumpe (4) mit einem Schließungskollektor (69) verbinden, der aus einem Leitungsnetz besteht, das in der Verbindungsfläche zwischen dem Wählergehäuse (66) und dem Schließungskollektorgehäuse (67) vorgesehen ist.
  50. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, dass das Wählergehäuse (66) in der Längsrichtung von Leitungen (42) durchquert wird, die den Öffnungskollektor (68) und den Schließungskollektor (69) verbinden und die von dem oder den Ventilöffnungsverteiler(n) (40) und von dem oder den Ventilschließungsverteiler(n) (40) geschlossen oder geöffnet werden können, wobei diese Leitungen (42) Ventil abgangsleitungen (70) umfassen, die zwischen dem oder den Ventilöffnungsverteiler(n) (40) und dem oder den Ventilschließungsverteiler(n) (49) angeordnet sind, die mit dem Hydraulikzylinder (3) des oder der Ventile (2) verbunden sind, wobei dieses Wählergehäuse (66) in der Längsrichtung auch von einer oder mehreren Leitungen durchquert wird, die den Schließungskollektor (69) mit dem Eingang oder den Eingängen (7) der volumetrischen Hydraulikpumpe (4) verbinden.
  51. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungskollektor (68) es erlaubt, die Leitungen (42), die das Wählergehäuse (66) in der Längsrichtung durchqueren und mit dem gleichen Pumpenausgang (6) verbunden werden sollen, untereinander zu verbinden, wobei dieser Pumpenausgang (6) durch die Leitung, die das Absperrorgangehäuse (65) durchquert, mit dem Öffnungskollektor (68) verbunden wird, während der Schließungskollektor (69) es erlaubt, die Leitungen (42), die das Wählergehäuse (66) in der Längsrichtung durchqueren und mit dem gleichen Pumpeneingang (7) verbunden werden sollen, untereinander zu verbinden, wobei dieser Pumpeneingang (7) durch die Leitungen (42), die jeweils das Wählergehäuse (66) und das Absperrorgangehäuse (65) durchqueren, mit diesem Schließungskollektor (69) verbunden ist.
  52. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, dass Befestigungsschrauben (71) die verschiedenen Gehäuse (64, 65, 66 und 67) durchlaufen, um sie zusammenzuhalten, wobei eine oder mehrere dieser Befestigungsschrauben (71) den Gabeln (61, 62 und 63), welche die Steuerung des Öffnung, des Hubs und der Schließung der Ventile (2) erlauben, als Laufschiene dienen können.
  53. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilöffnungsvorschubgabel (61), die Ventilhubgabel (62) und die Ventilschließungsverzögerungsgabel (63) durch Elektromotoren verschoben werden, die von einem Rechner gesteuert werden und durch Getriebemittel mit diesen Gabeln (61, 62 und 63) verbunden sind.
  54. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenausgangsöffnung(en) (29), die von den Vorsprüngen (28) des Absperrorgan-Rotors (27) verschlossen wird/werden, in das Innere des gemeinsamen Gehäuses einmünden, das insbesondere die gemeinsame Welle (59) umfasst, wobei dieses gemeinsame Gehäuse eine geschlossene Kammer bildet, die verbunden ist: ❖ mit der Schmierölwanne des Motors (72), über eine Leitung, ❖ oder mit dem Druckschmierkreis (15) des Motors (12), ❖ oder mit einer Hydraulikflüssigkeitswanne, die von der Schmierölwanne des Motors (72) unabhängig ist, ❖ oder durch eine zusätzliche Pumpe (13) unter Druck gehalten wird.
  55. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine gleiche Leitung, die mit dem Hochdruckkreis (10) verbunden ist, mehrere Hydraulikzylinder (3) gleichzeitig über ein Stromteilventil versorgt, das einen im Wesentlichen identischen Hub an den Ventilen (2) gewährleistet, die von diesen Hydraulikzylindern (3) betätigt werden.
  56. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenausgangsabsperrorgan (8) und der Ventilöffnungswähler (11) zu einem einzigen kombinierten Verteiler (81) zusammengefasst sind, der mindestens einen Eingang umfasst, der mit dem Ausgang (6) der volumetrischen Hydraulikpumpe (4) verbunden ist, wobei er entweder mit einem Ausgang in Verbindung gesetzt werden kann, der mit dem Niederdruckkreis (9) verbunden ist, oder mit einem Ausgang, der mit mindestens einem Hydraulikzylinder (3) verbunden ist.
  57. Hydraulisches Ventilstellglied für Hubkolbenmotoren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Gehäuse einen Sockel umfasst, in welchem mindestens ein Hydraulikzylinder (3) untergebracht ist, wobei dieser Sockel auf dem Zylinderkopf des Motors (12) befestigt ist, damit jeder Hydraulikzylinder (3) mit dem oberen Ende des Schafts des entsprechenden Ventils (2) des Motors (12) in Kontakt ist und dieses Ventil betätigen kann.
DE60304589T 2002-07-23 2003-07-18 Hydraulisches ventilstellglied für hubkolbenmotor Expired - Lifetime DE60304589T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0209323A FR2842867B1 (fr) 2002-07-23 2002-07-23 Actionneur hydraulique de soupapes pour moteurs a pistons
FR0209323 2002-07-23
PCT/FR2003/002271 WO2004011780A1 (fr) 2002-07-23 2003-07-18 Actionneur hydraulique de soupapes pour moteur a pistons

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60304589D1 DE60304589D1 (de) 2006-05-24
DE60304589T2 true DE60304589T2 (de) 2007-02-08

Family

ID=30011407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60304589T Expired - Lifetime DE60304589T2 (de) 2002-07-23 2003-07-18 Hydraulisches ventilstellglied für hubkolbenmotor

Country Status (10)

Country Link
US (1) US7162982B2 (de)
EP (1) EP1543221B1 (de)
JP (1) JP4260743B2 (de)
AT (1) ATE323217T1 (de)
AU (1) AU2003269033B2 (de)
CA (1) CA2492844C (de)
DE (1) DE60304589T2 (de)
ES (1) ES2261965T3 (de)
FR (1) FR2842867B1 (de)
WO (1) WO2004011780A1 (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006058691A1 (de) * 2006-12-13 2008-06-19 Schaeffler Kg Einrichtung zur hydraulischen Ansteuerung von Gaswechselventilen einer Hubkolbenbrennkraftmaschine
FR2980515B1 (fr) * 2011-09-26 2016-03-11 Vianney Rabhi Actionneur de soupape electro-hydraulique a came alternative
CN104204429A (zh) * 2012-05-16 2014-12-10 维亚内·拉比 具有往复凸轮的电液阀致动器
DE112015001762T5 (de) * 2014-05-12 2017-03-09 Borgwarner Inc. Kurbelwellengesteuerte Ventilbetätigung
US20170159514A1 (en) * 2014-07-16 2017-06-08 Borg Warner Inc. Crankshaft driven valve actuation using a connecting rod
FR3071869B1 (fr) 2017-10-02 2019-10-11 Vianney Rabhi Actionneur hydraulique de soupape a regeneration
US10704431B2 (en) 2017-10-03 2020-07-07 Vianney Rabhi Regenerative valve hydraulic actuator
KR102371063B1 (ko) * 2017-11-20 2022-03-07 현대자동차주식회사 가변밸브기구 제어 시스템 및 그것을 구성하는 오일 컨트롤 밸브
WO2019120534A1 (en) * 2017-12-21 2019-06-27 Volvo Truck Corporation An auxiliary transmission brake arrangement
US11946393B2 (en) * 2019-11-27 2024-04-02 Piaggio & C. S.P.A. Camshaft with phasing device for multi-cylinder internal combustion engine with poppet valves

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2940112A1 (de) * 1979-10-03 1981-04-16 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Druckbetaetigte steuerungsanordnung
US5255641A (en) * 1991-06-24 1993-10-26 Ford Motor Company Variable engine valve control system
DE4232573A1 (de) * 1991-10-12 1993-04-15 Volkswagen Ag In richtung auf einen brennraum schliessendes ladungswechselventil fuer eine brennkraftmaschine
US5713331A (en) * 1994-12-21 1998-02-03 Mannesmann Rexroth Gmbh Injection and exhaust-brake system for an internal combustion engine having several cylinders
DE10143959A1 (de) * 2001-09-07 2003-03-27 Bosch Gmbh Robert Hydraulisch gesteuerter Aktuator zur Betätigung eines Ventils

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005533962A (ja) 2005-11-10
US20060102117A1 (en) 2006-05-18
WO2004011780A1 (fr) 2004-02-05
ES2261965T3 (es) 2006-11-16
CA2492844A1 (fr) 2004-02-05
US7162982B2 (en) 2007-01-16
FR2842867A1 (fr) 2004-01-30
AU2003269033A1 (en) 2004-02-16
EP1543221A1 (de) 2005-06-22
AU2003269033B2 (en) 2008-11-27
FR2842867B1 (fr) 2004-10-08
ATE323217T1 (de) 2006-04-15
DE60304589D1 (de) 2006-05-24
CA2492844C (fr) 2010-10-19
JP4260743B2 (ja) 2009-04-30
EP1543221B1 (de) 2006-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112011103646B4 (de) Nockenmomentbetriebener Phasenversteller mit Mittelpositionssperre
DE10024719B4 (de) Ventilhub-Steuervorrichtung
DE60032670T2 (de) Gerät zur Steuerung der Verbrennung für einen Verbrennungsmotor
DE19680481C2 (de) Variabler Ventiltrieb
DE102012219851B4 (de) Viertaktmotor
DE19903594C2 (de) Verstellbare Ventilsteuervorrichtung
DE2715431C2 (de)
DE112013005305T5 (de) Verstellbare Ventilvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE10142260A1 (de) Variable Ventilsteuervorrichtung einer Brennkraftmaschine
DE102008047383A1 (de) Variables Ventilsystem eines Brennkraftmotors
DE102008027014A1 (de) Betätigungseinrichtung für verstellbare Ventile für Brennkraftmaschinen
DE102007027076A1 (de) Variable Ventilbetätigungseinrichtung für einen Verbrennungskraftmotor
DE60108004T2 (de) Reibungsarme variable Ventilbetätigungsvorrichtung
DE60212471T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum steuerung der Einlassluftquantität in einer Brennkraftmaschine
DE19854891C2 (de) Ventilzeitsteuervorrichtung
DE60304589T2 (de) Hydraulisches ventilstellglied für hubkolbenmotor
DE60018891T2 (de) Ventilsteuerungseinrichtung in einer Brennkraftmaschine
DE112014000451T5 (de) Steuersystem für einen mit gasförmigem Kraftstoff betriebenen Motor mit Nockenphasenverschiebung zur Verbesserung des Motorstarts
DE10142257A1 (de) Steuervorrichtung für ein Einlassventil einer Brennkraftmaschine
DE3332699C2 (de)
DE60210964T2 (de) Ventilsteuermechanismus für einen drehschieber-verbrennungsmotor
DE2926327A1 (de) Mechanisch-hydraulische ventilsteuerung
DE102008011145A1 (de) Einstellventilvorrichtung eines Verbrennungsmotors
DE19953346A1 (de) Ventilmechanismus eines Verbrennungsmotors
WO2010006855A1 (de) Vorrichtung zur variablen einstellung der steuerzeiten von gaswechselventilen einer brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition