DE69432362T2 - Variables ventilverteilungssystem - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein variables Ventilsteuerungssystem für Verbrennungsmotoren und insbesondere auf ein voll flexibles Ventilverteilungssystem, welches die Steuerung der Belastung ermöglicht und eine Verbesserung bei der effektiven Ventilfläche.
  • Strenge Emissionstandards verbunden mit den Erfordernissen für eine verbesserte Kraftstoffwirtschaftlichkeit haben beträchtliche Änderungen in der Konstruktion von Automotoren herbeigeführt.
  • Bis vor kurzem waren Automotoren mit einer festen Ventilverteilung die Norm. Als ein Ergebnis hiervon, außer beim Betrieb bei Geschwindigkeiten nahe ihren Konstruktionsdaten, ist die Gesamtfunktion wenig ideal, was neben anderen Problemen das Problem des Rückflusses und der Belastungsabschwächung bei niedrigen Geschwindigkeitsbetriebsbedingungen schafft.
  • Verschiedene Lösungen sind vorgeschlagen worden, um dieses Problem anzugehen. Diese haben meistens einen festen Hub, 2-Positionssynchronisierung verwendet. Diese besteht hauptsächlich aus einem Mechanismus, die Einlaßnockenwelle in Bezug auf die Kurbelwelle zu rotieren, um einen abnehmenden Überlapp bei niedriger Geschwindigkeit und ein spätes Schließen des Einlaßventils bei hohen Geschwindigkeiten zu schaffen. Da die Ventilhubprofile in Abhängigkeit von dem Kurbelwinkel fest sind, bildet jede Veränderung bei dem Schließwinkel einen Kompromiß hinsichtlich des Öffnungswinkels und umgekehrt.
  • Ein weiter entwickelter Aufbau, welcher diesen Kompromiß minimiert, verwendet flexible elektro-hydraulische Aktoren, welche als Antwort auf gesteuerte Signale von einem ECU handeln, um die Hubkurve zu verändern. Obwohl dies zu einer verbesserten Funktion über einen großen Belastungsbereich führt, beseitigen diese elektro-hydraulischen Systeme nicht vollständig das Problem des Ausspülens der verbleibenden Auspuffgase, welche als ein Ergebnis des Pumpverlustes entstehen, welcher in dem Belastungssteuermechanismus besteht.
  • Ein voll flexibles Ventilsteuerungssystem bietet die optimale Lösung durch Eliminieren des Pumpverlustes durch die Vorgabe der Belastungssteuerfunktion. Die vorstehenden Systeme haben nicht die erforderliche Flexibilität, um diese Aufgabe zu erfüllen, außer in einem sehr engen Belastungsbereich. Weiterhin besteht aufgrund von inherenten Problemen des Flusses und der Zeitverzögerung bei den meisten der gegenwärtigen elektrohydraulischen Systemen ein Qualitätsverlust bei höheren Umdrehungen pro Minute. Die Aufgabe ist es, einen variablen Ventilaktor (VVA) mechanismus mit der Fähigkeit zu konstruieren, die Belastung über den gesamten Betriebsbereich zu steuern. Kürzliche Versuche, solch ein optimales Steuerungssystem zu erreichen, haben sich hauptsächlich auf Hochgeschwindigkeitselektromagnete oder hydro-pneumatische Verfahren beschränkt. Diese Anordnungen werden jedoch als komplex und teuer betrachtet und können einen signifikanten Leistungsverbrauch des Motors bewirken.
  • Bei einer weiteren Anordnung wird ein Ventil durch zwei Nockenwellen über ein Hebelsystem betrieben. Eine solche Konstruktion ist in dem US-Patent Nr. 4 714 057 weiterentwickelt. Die Lehre des Patents begrenzt den Bereich der Konstruktion. Die begrenzende Synchronisierung ist nicht ausreichend für die Belastungssteuerung. Jedes dieser Synchronisierungssysteme ist einem beträchtlichen Gegendruck der Ventilfedern ausgesetzt, was einiger Form der Stabilisierung bedarf. Weiterhin sind die Kosten- und Raumerfordernisse beträchtlich.
  • Das US-Patent 4 714 057 offenbart die Merkmale des Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Andere Konstruktionen für eine hydraulische Steuerung von Ventilen sind in den US-Patenten 4 615 306, 4 615 307 und 4 889 084 vorgeschlagen worden, aber diese leiden unter einer langsamen Reaktionszeit, Qualitätsverlust bei hoher Geschwindigkeit oder hohen Kosten/Raumerfordernissen.
  • Auch das GB-Patent 1 529 793, die GB-Patentanmeldung 2 070 716 und die europäische Patentanmeldung 0 334 272 offenbaren andere Techniken zur Steuerung der Ventile eines Motors.
  • Somit bestand schon seit langem ein Bedürfnis für eine zufriedenstellende Anordnung, um flexibel die Verteilung und die Wirkungsdauer der Motorventile zu steuern. Ein weiterer Wunsch ist es, die effektive Fläche der Ventile zu maximieren.
  • Folglich schafft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Ventilöffnungs- und Wirkungsdauersteuerungsanordnung.
  • Eine weitere Aufgabe ist es, die Flexibilität des Ventilaktors und der Ablauffolge zu verbessern, die Funktion und die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen und die Emission zu erniedrigen.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die effektive Fläche der Ventile zu verdoppeln um die Motorfunktion zu verbessern.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, diese Aufgaben mit relativ niedrigen Kosten und mit einem hohen Grad an Zuverlässigkeit zu erreichen.
  • Gemäß der Erfindung werden diese vorstehenden Aufgaben dadurch erreicht, daß eine verbesserte Steuerung der Ventilöffnungsdauer durch ein fortschreitendes Voranbringen des Schließphasenwinkels des Einlaßventils geschaffen wird. Der Schließphasenwinkel wird in stufenloser Weise verschoben. Die Anordnung funktioniert, ohne daß der Öffnungsphasenwinkel und die Überlapperiode betroffen sind und ist gleichermaßen anpaßbar an eine teilweise oder volle Synchronisierung von jedem der Ventile.
  • Es wurde auch beobachtet, daß das Rückflußproblem vermieden werden kann, wenn die Einlaßleitungen zu aller Zeit bei oder über Umgebungsdruck sind. Unter solchen Bedingungen nimmt die Notwendigkeit für eine Veränderung in dem Überlappbereich ab, wodurch das Erfordernis für eine Synchronisierung in diesem Bereich der Betriebskurve beseitigt wird. Dies ergibt eine einfachere und kompaktere Konstruktion bei niedrigeren Kosten. Die Befüllung, welche den Zylindern zugeführt wird, kann eine Funktion der Ventildauer in Abhängigkeit von der Winkelrotation der Kurbelwelle sein.
  • Gemäß der Erfindung wird ein hydraulisches Motorventilsteuerungssystem zum individuellen Steuern der Betätigung eines Zylinderventils geschaffen, wobei das System folgendes hat: eine erste Rotationsnockenwellenvorrichtung mit einer ersten Nockenoberfläche für jedes genannte Ventil, eine hydraulische Aktorvorrichtung, die zwischen dem ge nannten Ventil und der genannten ersten Rotationsnockenwellenvorrichtung angeordnet ist, um die Hin- und Herbewegung des betreffenden Ventils zu übertragen, eine zweite Rotationssteuerungsnockenwellenvorrichtung mit einer Steuernockenvorrichtung für jede genannte Aktorvorrichtung, eine Wellensynchronisiervorrichtung zum Synchronisieren der genannten Steuerungsnockenwellenvorrichtung in Bezug auf die genannte erste Rotationsnockenwellenvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte hydraulische Aktorvorrichtung durch die Freisetzung von Hydraulikfluid aus dem inneren Hydraulikvolumen ein verkleinerbares inneres Hydraulikvolumen hat, wodurch die wirksame Länge der hydraulischen Aktorvorrichtung verstellbar ist, um den Hub der ersten Rotationsnockenwellenvorrichtung zu überwinden und daß die genannte zweite Rotationssteuerungsnockenwellenvorrichtung mit der genannten Aktorvorrichtung zusammenwirkt, um periodisch Hydraulikfluid aus dem genannten inneren Hydraulikvolumen abzulassen und dadurch eine Umkehrung der durch die genannte erste Rotationsnockenwellenvorrichtung erzeugten axialen Verdrängung zu bewirken.
  • Vorzugsweise ist der volle Bereich des Synchronisiermechanismus an dem angetriebenen Ende der Steuerungsnockenwelle montiert. Dies ermöglicht es der Steuerungsnockenwelle in Bezug auf die erste Nockenwelle synchronisiert zu sein, um die Breite des Steuerungsprofils zu modulieren und somit die Ventildauer.
  • In bevorzugten Ausführungsbeispielen ist ein signifikanter Anstieg in der Effizienz der Ventilfläche realisiert, indem die Hauptnockenwelle eine "breite" Nockenerhebung aufweist. Damit kann das Ventil während zwei nachfolgenden Huben, beispielsweise Auslaß gefolgt durch Einlaß, betrieben werden. Eine weitere Änderung ist bei dem Einlaßsystem vorgenommen, indem ein "gemischter" Einlaß/Auslaßverteiler vorgesehen ist, wobei die Einlaß- und Auslaßdurchgänge verbunden sind, um einen durchgehenden Durchgang zu bilden. Gebläseluft hält einen Luftfluß durch den Durchgang aufrecht, so daß Auspuffgase, welche von der Ventilöffnung ausgestoßen werden, in die Entladungsrichtung abgeleitet werden und frische Luft aus der stromaufwärtigen Richtung zugegeben wird. Dies ist ein besonders nützliches Merkmal bei variablen Druckverhältnismotoren, bei welchen ein großer Teil der Oberfläche der Verbrennungskammer durch den Unterkolben besetzt sein kann, was nachteiligerweise die Ventilfläche beeinflußt.
  • Das vorstehende und andere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben, wobei ähnliche Bezugsziffern ähnliche Elemente bezeichnen. Hierbei stellen dar:
  • 1 Einen Querschnitt durch die Anordnung,
  • 2 einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Anordnung,
  • 3 einen Querschnitt der breiten Nockenerhebung,
  • 4 einen Längsschnitt durch einen gemischten Einlaß- Auslaßverteiler und
  • 5 eine detaillierte Zeichnung eines alternativen Aktors.
  • 1 zeigt einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Anordnung 10 mit einem Ventil 101 in einem Verbrennungsmotor.
  • Das Ventil 101 ist in einer Teilansicht an dem Zylinderkopf 103 montiert. Die Details des Ventils wie Federn, Klemmen, Ventilsitz u. s. w. sind nicht gezeigt, da sie im Stand der Technik bekannt sind und nicht unter die Erfindung fallen.
  • Schmierungskanäle 104, welche eine Leitung für das Motorschmierölsystem bilden, sind wie dargestellt in dem Zylinderkopf 103 gebildet.
  • Ein hydraulischer Aktor 140 ist auf den Zylinderkopf 103 montiert, mit dem Schmierungskanal 104 verbunden und naheliegend dem Ventil 101 angeordnet.
  • Eine Nockenwelle 110 ist in dem Zylinderkopf über dem Aktor montiert. Eine Nocke 101 ist auf der Nockenwelle 110 montiert. Die Nockenwelle rotiert, um die Nockenhuboberfläche 111 in Kontakt mit dem Aktoroberkolben 142 zu bringen. Die abwärts gerichtete Bewegung des Oberkolbens wird über das druckbeaufschlagte Fluidmedium 141 zu dem unteren Kolben 143 übertragen, wodurch dieser das Ventil 101 in eine geöffnete Position bringt. Die zeitliche Steuerung der Ventilöffnung wird durch die Rotation der Nockenwelle 110 festgelegt.
  • Die Anordnung 10 weist ein zusätzliches Steuerelement, ein Entlastungsventil 144, auf, welches in dem Gehäuse des Aktors gebildet ist. Es ist dieses Steuerelement, welches die Justierung der Öffnungsdauer des Ventils 101 ermöglicht.
  • Eine Steuerungsnockenwelle 120 ist naheliegend dem Entlastungsventil 144 montiert. Eine Steuerungsnocke mit Steuerfläche 121 ist auf der Steuerungsnockenwelle montiert und so positioniert, um mit dem Stift 148 des Entlastungsventils 144 für einen vorher ausgewählten Teil der Rotation der Steuerungsnockenwelle in Eingriff zu kommen.
  • Die Steuerungsnockenwelle kann durch eine Anordnung angetrieben werden, wie sie durch das US-Patent 4 747 374 ('375), erteilt für John K. Williams, gelehrt wird. Die '375 Anordnung ermöglicht es einer Kurbelwelle, eine Nockenwelle mit variabler Synchronisierung über dem gesamten Belastungsbereich anzutreiben. Die vorliegende Erfindung benutzt diese variable Synchronisierungseinheit, um den Eingriff der Steuerfläche 121 mit dem Stift 148 des Entlastungsventils 144 anzupassen.
  • Ein Vorteil dieses Systems ist es, daß die Steuerungsnockenwelle viel leichter und mit weniger Kosten gemacht werden kann als die Hauptnockenwelle, da sie nur mit dem Entlastungsventilmechanismus zusammenwirkt. Folglich ist die Synchronisierungseinheit auch sehr leicht, was es ermöglicht, diese direkt mit einem Gaspedal zu verbinden.
  • 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei der Aktor 41 mit dem Ventil 101 über einen Kipphebel zusammenwirkt. Ein Kipphebel 102 ist an den oberen Teil des Aktors angelenkt. Eine Nockenwelle 110 ist über eine Vielzahl von Kipphebeln (einen für jedes Ventil) montiert. Eine Nocke 112 ist auf der Nockenwelle 110 montiert und ist in Schleifkontakt mit dem Kipphebel 102. Die in diesem Fall gezeigte Nocke 112 ist die weite Nockenerhebung, wie sie vorstehend erwähnt wurde.
  • Beim Start einer Abfolge dreht sich die Nockenwelle 110, um die Nockenhuboberfläche 112 in Kontakt mit dem Kipphebel 102 zu bringen. Der Kipphebel 102 schwenkt von der angelenkten Montierung aus und drückt das Ventil 101 in eine geöffnete Position. Die zeitliche Abfolge dieses Ereignisses koinzidiert mit dem Beginn des Auslaßhubes des entsprechenden Zylinders. Das Ventil bleibt offen während des Auslaßhubes und in dem Einlaßhub.
  • Die Steuerungsnockenwelle 120 ist naheliegend dem Aktor 140 montiert, wobei die Steuerungsnockenfläche 121 mit dem Entlastungsstift 148 wie vorher in Eingriff ist. Nach weiterer Rotation der Steuerungsnocke 121 drückt die Steuerungsoberfläche den Entlastungsstift einwärts, um die hydraulische Flüssigkeit abzulassen, wobei der Aktor 140 sich zusammenzieht, um den Schwenkpunkt 140 abwärts zu bewegen, wie in der Zeichnung zu sehen. Dies bewirkt eine entsprechende Aufwärtsbewegung des gegenüberliegenden En des des Kipphebels 102, um das Ventil 101 in eine geschlossene Position unter dem Einfluß der Ventilschließfeder zu bringen. Die obere Oberfläche des Kipphebels 102 ist derart geformt, daß es dem Kipphebel erleichtert wird; um einen zweiten Schwenkpunkt zu schwenken, welcher durch den Schleifkontaktpunkt der Nocke 112 und des Kipphebels 102 gebildet ist.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, daß der Aktorverschleiß reduziert ist und der Aktor kann einfacher gemacht werden, da er einen einzigen Funktionshub pro Kreislauf ausführt anstelle des doppelten Hubes bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Somit kann der Aktor bei diesem Betrieb nur mit einem einzigen bewegbaren Kolben funktionieren.
  • Es sollte erwähnt sein, daß die weite Nockenerhebung 112 auch bei dem ersten Ausführungsbeispiel, welches in 1 gezeigt ist, verwendet werden kann. Falls erforderlich kann die Erhebung 112 eine leichte Vertiefung oder eine Absenkung etwa in der Mitte aufweisen, um es dem Ventil zu ermöglichen, sich leicht zurückzuziehen, während der Kolben 160 nahe dem oberen Ende seines Hubes ist.
  • 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel des gemischten Einlaß-Auslaßsystems, welches in Verbindung mit einem Zweifunktionsventil verwendet wird. Der Verteiler 150 enthält einen stromaufwärts gerichteten Teil 151 und einen stromabwärts gerichteten Teil 152 bezüglich des Ventils 101. Ein integrales Roots- oder Scroll-Typ-Gebläse 153, welches von der Kurbelwelle angetrieben wird, ist an dem Verteiler angebracht, um Luft durch die Leitungen 151 und 152 zu blasen. Nach Öffnen des Ventils 101 werden die unter hohem Druck stehenden Auspuffgase durch den Durchgang geblasen und in Entladungsrichtung durch den Luftstrom, welcher durch das Gebläse erzeugt wird, gedrückt. Dieser Prozeß setzt sich fort, während der Kolben 160 sich zu dem oberen Todpunkt (TDC) bewegt. Sobald ein Druckausgleich erreicht ist, füllt frische Luft den Zylinderraum unter dem Einfluß des Luftstroms. Bei dem nachfolgenden Einlaßhub bewegt sich der Kolben 160 nach unten wobei mehr Raum evakuiert und mehr Luft eingezogen wird. An irgendeinem Punkt während dieses Hubes wird das Ventil 101 unter der Steuerung des Ventilsteuersystems geschlossen, wobei die weitere Befüllungsversorgung des Zylinders geschlossen wird.
  • Der Kraftstoffeinspritzpuls beginnt ungefähr wenn das Ventil nahe TDC ist (bald nachdem der Gasgleichgewichtspunkt erreicht ist) und stoppt, bevor das Ventil 101 geschlossen ist. Die Breite des Kraftstoffeinspritzpulses kann synchronisiert werden mit dem Puls der Ventildauer oder die Einspritzung kann über einen separaten Ventilschlitz in dem Zylinder, welcher in herkömmlicher Weise arbeitet, gemacht werden.
  • Ein separates kleineres Ventil kann über das Hauptventile) in der Verbrennungskammer angeordnet sein, um für einen Augenblick nahe des TDC Punktes zu öffnen, um eingeschlossene Gase auszulassen. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wendet sich der Durchgang 150 schart in einen spitzen Winkel an dem Verbindungspunkt mit dem Zylinder. Dies schafft einen Staueffekt durch den Luftstrom, was die Zylinderbefüllung bei hohen Umdrehungen erleichtert.
  • 5 zeigt die detaillierte Konstruktion eines alternativen Aktors. Wie vorstehend erwähnt, haben die meisten Aktorkonstruktionen eine langsame Reaktionszeit, was in einer starken Abschwächung des Betriebsprofils bei hohen Umdrehungen pro Minute resultiert. Um die Reaktionszeit zu vergrößern, lagern viele Konstruktionen die ausgespülte hydraulische Flüssigkeit in einem Druckreservoir. Da das Reservoir über eine Leitung verbunden ist, entsteht eine Verzögerung aufgrund der Wegbeschränkungen. Außerdem wird der Transport der Flüssigkeit zwischen dem Aktor und dem Reservoir durch Elektromagnete beeinflußt, was sich zu den Kosten der Einheiten addiert.
  • Der Aktor, wie er in 5 gezeigt ist, hat ein integriertes Druckreservoir, um die ausgespülte Flüssigkeit zu lagern und sie in der kürzest möglichen Zeit während des neutralen Intervalls zurückzuführen. In den bevorzugten Ausführungsbeispielen schließt der Aktor 140 einen inneren Volumenraum 141 ein, welcher durch das Gehäuse und die bewegbaren Kolben 142 und 143 gebildet ist. Die Kolben 142 und 143 sind mit einem zweiten kleineren Durchmesser gebildet, um passend in einer kleineren Zylinderbohrung, welche in dem Gehäuse des Aktors gebildet ist, zu gleiten. Dies reduziert das Flüssigkeitsvolumen, welches für eine proportionale relative Bewegung des Kolbens verdrängt wird, wodurch die Reaktionszeit verbessert wird. Die erste Volumenkammer 141 kommuniziert mit einer zweiten Volumenkammer 145 über ein Rückschlagventil 144. Das Rückschlagventil 144 hat einen großen Bohrungsdurchmesser in Bezug auf die Volumenkammer, um den Transport von Flüssigkeit zu erleichtern. Die zweite Volumenkammer 145 hat einen bewegbaren Kolben 146, welcher in Richtung des Rückschlagventils 144 durch eine Feder 147 beaufschlagt ist. Ein Stift 148 paßt gleitend durch eine Bohrung in dem Aktorgehäuse und durch eine zweite Bohrung in dem gleitbaren Kolben 146, um mit dem Rückschlagventil 144 zu kommunizieren. Eine Einwärtsbewegung des Stiftes 148 öffnet das Rückschlagventil 144, wodurch hydraulische Flüssigkeit in das Volumen 145 eintritt, und der Kolben 146 gegen die vorgespannte Feder 147 gedrückt wird. Der Stift weist an zwei Punkten einen Flansch auf, um seine Bewegung einzuschränken. Nach Vollendung eines Hubes, wenn der Druck der Nockenfläche auf den Kolben 142 nachläßt, wird die Flüssigkeit von der Kammer 145 zurück in die Kammer 141 durch die in der Feder 147 gespeicherte Energie gedrückt. Die Kolben 146 und 142 sind in der Mitte aus Gründen der Kompaktheit und niederer Masse hohl.
  • Ein anderes Rückschlagventil 149 gibt hydraulische Flüssigkeit von dem Motorschmierungssystem hinzu, um den Aktor anfänglich zu aktivieren. Ein weiteres Merkmal dieser Konstruktion ist es, daß der Federkoeffizient 147 auf den Koeffizienten der Ventilfeder 105 abgestimmt ist, um die Ventilrückkehrrate zu bestimmen, um so überaus hohe Ventilsitzgeschwindigkeiten zu vermeiden. Alternativ kann eine Dämpfung auch erreicht werden, indem Flüssigkeit den Rückraum des Kolbens 146 besetzt und indem diese Flüssigkeit durch kalibrierte Spülbohrungen gespült wird.
  • In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Kammer 145 eine kleine Bohrung mit einem vorbestimmten Volumen auf, um Überschußflüssigkeit abzulassen. Die Basis des Aktors weist einen Flansch zum Montieren auf den Zylinderkopf auf. Ein Öleinlaßdurchgang ist gezeigt, welcher mit einem entsprechenden Ölversorgungskanal 104 von dem Motorschmierungssystem zusammenpaßt. Eine weitere Feder ist zwischen dem äußeren umlaufenden Flansch des Kolbens 142 und dem Gehäuse 140 montiert, um den Kolben gegen die Nockenfläche zu drücken und die Reaktion zu verbessern.
  • Bei einer Konstruktionsvariante außerhalb der vorliegenden Erfindung wird der Entlastungstift 148 durch kleine 2-Positionselektromagneten betrieben, welche an dem Aktor angebracht sind. Signale von einem ECU können dann verwendet werden, um den Aktor zu betreiben. In einigen Betriebsarten kann eine Anzahl von Ventilen in. jedem Zylinder unwirksam sein, um die Flußgeschwindigkeit in die Zylinder zu erhöhen. Dies kann auch erreicht werden durch geteilte Erhebungen für die Steuerungsnocke 121 und Betätigen des Stiftes 148 bevor der Einlaß für einige der Ventile beginnt.
  • In einer weiteren Betriebsart können die Aktoren in Verbindung mit einem herkömmlichen Drosselventil verwendet werden, in welcher die Aktoren alle zusammen unwirksam (in der vollen ausgefahrenen Position) bei hohen Umdrehungen pro Minute gemacht werden und der Befüllungsfluß wird in der gewöhnlichen Weise für die oberen Belastungsbereiche gesteuert.
  • Wie der Leser erkennt, stellt die vorstehend beschriebene Erfindung ein wesentlich verbessertes und effizientes Ventilsteuersystem für Motorventile dar. Weiterhin überwindet das System viele der Nachteile im Stand der Technik in einer sehr kostengünstigen Weise.
  • Die Systemzuverlässigkeit ist verbessert, während gleichzeitig der Energieverbrauch und die Belastung auf bewegbare Komponenten reduziert ist.
  • Weil gewisse Änderungen in der vorstehend beschriebenen Apparatur gemacht werden können, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen, wird darauf hingewiesen, daß die vorstehende Beschreibung, wie sie in den Zeichnungen dargestellt ist, lediglich in einem beschreibenden Sinne und nicht in einem begrenzenden Sinne verstanden werden soll.

Claims (10)

  1. Hydraulisches Motorventilsteuerungssystem (10) zum individuellen Steuern der Betätigung eines Zylinderventils (101), wobei das System Folgendes hat: eine erste Rotationsnockenwellenvorrichtung (110) mit einer ersten Nockenoberfläche (111, 112) für jedes genannte Ventil, eine hydraulische Aktorvorrichtung (140), die zwischen dem genannten Ventil und der genannten ersten Rotationsnockenwellenvorrichtung angeordnet ist, um die Hin- und Herbewegung des betreffenden Ventils zu übertragen, eine zweite Rotationssteuerungsnockenwellenvorrichtung (120) mit einer Steuernockenvorrichtung (121) für jede genannte Aktorvorrichtung, eine Wellensynchronisiervorrichtung zum Synchronisieren der genannten Steuerungsnockenwellenvorrichtung in Bezug auf die genannte erste Rotationsnockenwellenvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte hydraulische Aktorvorrichtung (140) durch die Freisetzung von Hydraulikfluid aus dem inneren Hydraulikvolumen ein verkleinerbares inneres Hydraulikvolumen (141) hat, wodurch die wirksame Länge der hydraulischen Aktorvorrichtung verstellbar ist, um den Hub der ersten Rotationsnockenwellenvorrichtung (110) zu überwinden, und dadurch, dass die genannte zweite Rotationssteuerungsnockenwellenvorrichtung (120) mit der genannten Aktorvorrichtung (140) zusammenwirkt, um periodisch Hydraulikfluid aus dem genannten inneren Hydraulikvolumen (141) abzulassen und dadurch eine Umkehrung der durch die genannte erste Rotationsnockenwellenvorrichtung erzeugten axialen Verdrängung bewirkt.
  2. Hydraulisches Motorventilsteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellensynchronisiervorrichtung an der zweiten Rotationssteuerungsnockenwellenvorrichtung (120) montiert ist.
  3. Hydraulisches Motorventilsteuerungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellensynchronisiervorrichtung auch auf der ersten Rotationsnockenwellenvorrichtung (110) montiert ist.
  4. Hydraulisches Motorventilsteuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuernockenvorrichtung (121) mit einem Entlastungsventil (144) zusammenwirkt, das im Gehäuse der hydraulischen Aktorvorrichtung (140) gebildet ist, wobei das Öffnen des Entlastungsventils eine Verringerung der wirksamen Länge der hydraulischen Aktorvorrichtung ermöglicht, und dadurch, dass das Entlastungsventil zu seiner geschlossenen Stellung hin federvorgespannt ist.
  5. Hydraulisches Motorventilsteuerungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Entlastungsventil (144) mit einem Stift (148) verbunden ist, der mit der zweiten Rotationssteuerungsnockenwellenvorrichtung (120) in Eingriff kommt.
  6. Hydraulisches Motorventilsteuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das eine Kammer (145) hat, die aus dem inneren Hydraulikvolumen (141) abgelassenes Fluid aufnehmen kann, wobei sich ein verschiebbarer federvorgespannter Kolben (146) in der Kammer (145) befindet, und dadurch gekennzeichnet, dass das Entlastungsventil (144) auch ein Rückschlagventil ist, das ausgeführt ist, um nach Beendigung eines Ventilhubs Fluid aus der Kammer (145) in das innere Hydraulikvolumen (141) zurückkehren zu lassen.
  7. Hydraulisches Motorventilsteuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen der hydraulischen Aktorvorrichtung (140) und dem Zylinderventil (101) ein Kipphebel (102) befindet und dass der Kipphebel an die Aktorvorrichtung angelenkt ist.
  8. Hydraulisches Motorventilsteuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilvorrichtung (101) ein Einlassventil und ein Auslassventil ist.
  9. Hydraulisches Motorventilsteuerungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rotationsnockenwellenvorrichtung (110) eine breite Nockenerhebung (112) hat, die ausgeführt ist, um das Zylinderventil (101) während des Ansaugtaktes und des Ausschubtaktes in seinem offenen Zustand zu halten.
  10. Hydraulisches Motorventilsteuerungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die breite Nockenerhebung (112) ungefähr in der Mitte der Erhebungsoberfläche eine Vertiefung hat, wobei die Vertiefung ermöglicht, dass sich das Ventil geringfügig zurückzieht, während der Kolben des Zylinders nahe der Spitze seines Hubs ist.
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