EP4004350A1 - Variable valve train for an engine braking mode - Google Patents

Variable valve train for an engine braking mode

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Publication number
EP4004350A1
EP4004350A1 EP20743649.4A EP20743649A EP4004350A1 EP 4004350 A1 EP4004350 A1 EP 4004350A1 EP 20743649 A EP20743649 A EP 20743649A EP 4004350 A1 EP4004350 A1 EP 4004350A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fluid
valve
travel device
designed
cam
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.)
Pending
Application number
EP20743649.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Malischewski
Steffen Hirschmann
Andreas Bug
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.)
MAN Truck and Bus SE
Original Assignee
MAN Truck and Bus SE
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 MAN Truck and Bus SE filed Critical MAN Truck and Bus SE
Publication of EP4004350A1 publication Critical patent/EP4004350A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • F01L2001/2444—Details relating to the hydraulic feeding circuit, e.g. lifter oil manifold assembly [LOMA]
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    • F01L2820/03—Auxiliary actuators
    • F01L2820/031—Electromagnets

Definitions

  • the invention relates to a variable valve drive for switching an exhaust valve of an internal combustion engine into an engine braking mode.
  • variable valve drives for changing switching times and valve lifts of gas exchange valves of an internal combustion engine during operation of the internal combustion engine.
  • a large number of variable valve trains are known in the prior art.
  • Variable valve trains can be used, for example, to operate exhaust valves of the cylinders of an internal combustion engine in an engine braking mode in which a valve control curve of the exhaust valves deviates from normal operation.
  • DE 4025 569 C1 discloses a valve control of an internal combustion engine that can be switched as a drive or brake with exhaust valves controlled differently from a camshaft via control rocker arms in drive and braking function, on which in braking function in addition to the cam acting in drive function, another auxiliary cam (Brake cam) acts.
  • a brake rocker arm guided by a brake cam and resiliently abutting it is mounted, which can be locked on the control rocker arm during braking operation.
  • the power transmission device has a first lever device.
  • the first lever device has a first cam follower and a first receptacle for the first cam follower.
  • the first cam follower can be moved and locked in the first receptacle.
  • the power transmission device has a second Hebelvor direction.
  • the second lever device has a second cam follower and a second receptacle for the second cam follower. The second cam follower can be moved and locked in the second acquisition.
  • the invention is based on the object of creating an alternative and / or improved variable valve drive for an engine braking mode.
  • the invention provides a variable valve train for switching a (cylinder) exhaust valve of an internal combustion engine into an engine braking mode.
  • the variable valve drive has a camshaft with a first cam, which is designed as a normal operation cam, and a second cam, which is designed as an engine brake cam.
  • the variable valve drive has a first rocker arm with a first idle travel device which is designed to selectively (selectively) create or disconnect a first operative connection between the first cam and the exhaust valve by means of the first rocker arm.
  • the variable valve drive has a second rocker arm with a second idle travel device which is designed to optionally create or separate a second operative connection between the second cam and the exhaust valve by means of the second rocker arm.
  • the variable valve drive has a (z. B. hydraulic) fluid supply line and a valve device which is designed to selectively (selectively) (z. B. only) the first idle travel device or (z. B. only) the second idle travel -Device to connect to the fluid supply line.
  • variable valve drive can be activated (or deactivated) by combining two idle travel devices, which either activate (or deactivate) a cam contour of a normal operating cam and an engine brake cam, with an upstream valve device, by means of which either the first idle travel device or the second idle travel device can be activated is to provide an engine braking system in a structurally simple and reliable way.
  • the engine braking function can be carried out appropriately by means of a dual hydraulic actuation system.
  • the switching functionality of the valve device switching between the idle travel devices
  • Such a built-up variable valve train can also make it possible to easily implement other features such.
  • B. a hydraulic valve lash adjuster can be implemented in a simple manner.
  • rocker arms can expediently be arranged rigidly on one another or can be pivoted relative to one another.
  • rocker arms form a common lever body.
  • variable valve train also has a (e.g. hydraulic) fluid drain line.
  • the valve device is designed to optionally (for example only) connect the first free travel device or (for example only) the second free travel device to the fluid drain line.
  • the valve device is preferably designed to connect the first idle travel device to the fluid supply line in a (first) position and to connect the second idle travel device to the fluid outlet line.
  • the Valve device further designed to connect the first free travel device to the fluid discharge line in a (second) position and to connect the second free travel device to the fluid supply line.
  • a control and / or regulating unit of the internal combustion engine can expediently effect an adjustment of the valve device.
  • the valve device can, for example, be actuated electrically, pneumatically, hydraulically, by motor and / or magnetically.
  • variable valve drive has a first backflow preventer, which is preferably arranged in fluid connection between the valve device and the first idle travel device.
  • variable valve drive has a second backflow preventer, which is preferably arranged in fluid connection between the valve device and the second idle travel device.
  • the first and / or second backflow preventer can expediently be accommodated in the respective tilting lever or arranged outside the respective tilting lever.
  • the first and / or second backflow preventer can preferably be provided separately from the valve device.
  • the first backflow preventer is designed to act as a hydraulic valve clearance compensation device for the first operative connection, preferably in a position of the first backflow preventer in which backflow from the first idle travel device is blocked.
  • the second backflow preventer is designed to act as a hydraulic valve lash adjuster for the second operative connection, preferably in a position of the second backflow preventer in which backflow from the second idle travel device is blocked. If, for example, the first and second idle travel devices are only hydraulically locked in the activated position (e.g. without mechanical locking elements), the hydraulic valve lash adjuster can be based on the functionality of the backflow preventer itself. This can considerably increase the practical suitability of the variable valve drive.
  • the first backflow preventer is designed to enable a backflow of fluid from the first free travel device to the valve device and / or the fluid drain line in a first position (e.g. to deactivate the first free travel device for Compensate the cam contour of the first cam / to separate the first operative connection).
  • a second position an inflow of fluid from the valve device to the first free travel device can be enabled (for example to activate the first free travel device to create the first working connection).
  • a backflow of fluid from the first free travel device to the valve device can be blocked (e.g. to maintain the activation of the first free travel device in order to maintain the first operative connection).
  • the second backflow preventer is designed to enable a backflow of fluid from the second free travel device to the valve device and / or the fluid drain line in a first position (e.g. to deactivate the second free travel device to compensate for the Cam contour of the second cam / to separate the second working connection).
  • a first position e.g. to deactivate the second free travel device to compensate for the Cam contour of the second cam / to separate the second working connection.
  • an inflow of fluid from the valve device to the second free travel device can be enabled (for example to activate the second free travel device to create the second working connection).
  • a backflow of fluid from the second free travel device to the valve device can be blocked (for example to maintain the activation of the second free travel device in order to maintain the second operative connection).
  • first position, the second position and / or the third position of the first backflow preventer and / or the second backflow preventer are set automatically as a function of a fluid supply pressure and a fluid counterpressure on the first backflow preventer and / or on the second backflow preventer.
  • the first idle travel device creates the first working connection when fluid is applied, and / or the second idle travel device creates the second operative connection when fluid is applied.
  • the first idle travel device separates the first working connection when fluid is applied, and / or the second idle travel device separates the second operative connection when fluid is applied.
  • the first idle travel device and the second idle travel device are structurally identical and / or functionally identical.
  • the same parts can be used, manufacturing costs can be reduced and incorrect assembly can be prevented.
  • first rocker arm and the second rocker arm are structurally identical.
  • first free travel device and / or the second free travel device can only be locked hydraulically and / or free of mechanical locking.
  • the assigned backflow preventer can thus act as a hydraulic valve clearance compensation device.
  • the structure of the idle travel device is simplified.
  • the first free travel device and / or the second free travel device has a receiving chamber, a piston which is arranged displaceably in the receiving chamber, a cam follower which is connected to the piston for displacement, a fluid space that is connected to the piston is limited and / or an elastic element which is arranged for tensioning the piston before.
  • the fluid space can preferably be formed in the receiving chamber.
  • the elastic element can be received in the receiving chamber.
  • variable valve drive it is possible for the variable valve drive to be constructed in such a way that the first idle travel device and the second idle travel device (for example always) are fluidically separated.
  • a fluid line which opens into the fluid chamber of the first free travel device can be fluidically separated from a fluid line which opens into the fluid chamber of the second free travel device.
  • valve device is designed as a directional valve, preferably as a 4-2-way valve or a 4-3-way valve.
  • valve device preferably for keeping the exhaust valve closed (e.g. in a cylinder deactivation mode (e.g. with inlet valve (s) also closed and without fuel supply)), is also designed to be in a (third ) Position to connect the first free travel device and the second free travel device with a fluid drain line. Both the first operative connection and the second operative connection can thus be separated.
  • the outlet valve remains closed throughout the cycle.
  • the first operative connection and the second operative connection act on the outlet valve and a further outlet valve.
  • the first operative connection can act on the outlet valve and a further outlet valve
  • the second operative connection can only act on the outlet valve.
  • only one of two exhaust valves of a cylinder can be operated in engine braking mode and the other exhaust valve can be kept closed.
  • the second cam is designed to initially keep the exhaust valve closed in the compression cycle and / or in the exhaust cycle and to open it before a piston movement reaches a top dead center, preferably between 100 ° CA and 60 ° CA before reaching the upper one Dead center.
  • the outlet valve can, for example, be kept open in the expansion stroke, closed at the end of the expansion stroke and / or closed at the end of the outlet stroke.
  • the first cam is designed in such a way that the outlet valve is open in the exhaust stroke and is essentially closed in the intake stroke, in the compression stroke and in the expansion stroke.
  • the invention also relates to a motor vehicle, preferably a utility vehicle (for example a truck or bus), with a variable valve drive as disclosed herein.
  • a motor vehicle preferably a utility vehicle (for example a truck or bus), with a variable valve drive as disclosed herein.
  • FIG. 1 is a perspective view of a variable valve drive according to an exemplary embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 shows a sectional view through the exemplary variable valve drive
  • Figure 3 shows a further sectional view through a rocker arm of the exemplary variable
  • FIG. 4 shows an exemplary valve control curve
  • FIG. 5 shows a schematic view of the exemplary variable valve drive
  • FIG. 6 shows a schematic view of a further exemplary variable valve drive
  • FIG. 7 shows a schematic view of a backflow preventer of the exemplary variable valve drive
  • FIG. 8 is a schematic view of the backflow preventer in a further position
  • Figure 9 is a schematic view of the backflow preventer in a further different
  • variable valve train 10 is shown.
  • the variable valve drive 10 can be part of a (reciprocating piston) internal combustion engine.
  • the internal combustion engine can preferably be included as a driving force source in a motor vehicle, preferably a utility vehicle (e.g. truck or bus).
  • the variable valve train 10 is used to enable one or more exhaust valves of the internal combustion engine to be switched into an engine braking mode.
  • the variable valve train 10 has a camshaft 12, a first rocker arm 14 and a second rocker arm 16.
  • the rocker arms 14 and 16 are pivotable about a rocker arm axis 18 bar.
  • the variable valve drive 10 also has a valve bridge 20 and two (cylinder) exhaust valves 22 of the same cylinder of the internal combustion engine.
  • the outlet valves 22 can be operated (opened and closed) either by the first rocker arm 14 or the second rocker arm 16 by means of the valve bridge 20. If both outlet valves 22 can be actuated by both rocker arms 14, 16, the valve bridge 20 does not need to be guided.
  • the outlet valves 22 are preferably designed as poppet valves, which are arranged, for example, in a cylinder head of the internal combustion engine.
  • the first rocker arm 14 is connected via a first adjustment screw 24 to the valve bridge 20 for actuating the outlet valves 22.
  • a valve clearance can be set and readjusted via the adjusting screw 24.
  • the second rocker arm 16 is rigidly connected to the first rocker arm 14 via an adjusting screw 26.
  • the adjusting screw 26 sits on a projection (a tab) 28 of the first rocker arm 14.
  • the projection 28 can extend, starting from a main body area of the first rocker arm 14, in a direction parallel to the rocker arm axis 18.
  • rocker arms 14, 16 it is also possible for the rocker arms 14, 16 to be rigidly connected to one another as a common body or for the rocker arms 14, 16 to be pivotable relative to one another.
  • valve bridge 20 no valve bridge is provided and, for example, only one outlet valve can be actuated directly by the rocker arms 14, 16.
  • first rocker arm 14 actuates both outlet valves 22 by means of the valve bridge 20 and the second rocker arm 16 actuates only one of the two outlet valves 22, e.g. B. by means of a through hole in the valve bridge 20.
  • FIG. 2 shows that the first rocker arm 14 has a cam follower 30 and the second rocker arm 16 has a cam follower 32.
  • the cam follower 30 follows a cam contour of a first cam 34 of the camshaft 12.
  • the cam follower 32 follows a cam contour of a second cam 36 of the camshaft 12.
  • the cam followers 30, 32 can, as illustrated, be designed as rotatable rollers.
  • the cam followers 30, 32 are each connected to the rocker arms 14, 16 by means of a free travel device (lost motion device) 38, 40.
  • the idle travel devices 38, 40 can be constructed identically, as shown.
  • the idle travel devices 38 enable the cam contour of the first cam 34 or of the second cam 36 to be used by means of the rocker arms 14, 16 to actuate the outlet valves 22.
  • the first free travel device 38 creates an operative connection between the first cam 34 and the outlet valves 22 by means of the first rocker arm 14 (with the interposition of the valve bridge 20).
  • the first idle travel device 38 separates this operative connection. Instead, the cam contour of the first cam 34 only leads to an up and down movement of the cam follower 30 without moving the first rocker arm 14.
  • the second idle travel device 40 creates an operative connection between the second cam 36 and the exhaust valves 22 in a locked or activated position by means of the first rocker arm 16 (with the interposition of the first rocker arm 14 and the valve bridge 20). In a non-locked or deactivated position, the second idle travel device 40 separates this operative connection. Instead, the cam contour of the second cam 36 merely to move the cam follower 32 up and down without moving the second rocker arm 16.
  • the first idle travel device 38 and the second idle travel device 40 thus create the respectively associated operative connection when fluid is applied or fluid is supplied.
  • the first idle travel device and the second idle travel device may be designed to create the respectively assigned operative connection without the application of fluid and to separate this operative connection when the fluid is applied.
  • the idle travel devices 38, 40 are controlled in such a way that at most one of the two idle travel devices 38, 40 is in the respectively locked or activated position. This succeeds in that a fluid is supplied either only to the first free travel device 38 or only to the second free travel device 40. In other words, either only the first idle travel device 38 or only the second idle travel device 40 is subjected to a fluid.
  • the idle travel devices 38, 40 are expediently identical in construction. Only the structure of the idle travel device 38 shown in FIG. 2 is described below.
  • the free travel device 38 has a receiving chamber 42, a piston 44 and an elastic element 46.
  • the piston 44 is movably received in the receiving chamber 42.
  • the elastic element 46 elastically supports the piston 44 on a bottom surface of the receiving chamber 42.
  • the elastic element 46 is expediently a spring, preferably a helical spring.
  • the piston 44 rotatably supports the cam follower 30.
  • a fluid space 48 is formed between the bottom surface of the receiving chamber 42 and the piston 44.
  • a fluid preferably a hydraulic fluid, can be conducted into and out of the fluid space 48 via a fluid line 50. If a fluid is passed into the fluid space 48 and a backflow of the fluid is blocked, the piston 44 is rigidly supported on the receiving chamber 42 via the fluid in the fluid space 48.
  • the cam contour of the first cam 34 is rigidly transferred to the first rocker arm 14 via the idle travel device 38.
  • the piston 44 is movable in the receiving chamber 42.
  • the cam contour of the first cam 34 is compensated by the idle travel device 38 and not transferred to the first rocker arm 14 . ok
  • FIG. 3 also shows that the piston 44 is secured against falling out of the receiving chamber 42 by a safety device 52.
  • the securing device 52 can, for example, engage in a longitudinal groove or an elongated hole 54 of the piston 44 and thus additionally represent an anti-twist device for the piston 44.
  • the idle travel devices 38, 40 are arranged with respect to the rocker arms 14, 16 on the cam follower or cam side. Alternative arrangements are also possible, for example an arrangement of idle travel devices on the valve side with respect to the rocker arm.
  • the illustrated structure of the idle travel devices 38, 40 is preferred, but not restrictive for the present disclosure. Deviating or modified configurations are also conceivable, as long as the assigned functionality (i.e. partial creation or separation of the respective operative connection) can be fulfilled.
  • the outlet valves 22 can be operated in a normal operating mode of the internal combustion engine.
  • the outlet valves 22 can be opened in the area of the lower dead center at the beginning of the exhaust stroke and closed at the end of the Auslasstak tes in the area of the upper dead center. In the remaining cycles, the outlet valves 22 are closed.
  • the first cam 34 is thus designed as a normal exhaust cam.
  • the outlet valves 22 can be operated in an engine braking mode of the internal combustion engine by means of the second cam 36.
  • the second cam 36 is thus designed as an engine brake cam.
  • FIG. 4 shows a particularly preferred, non-limiting valve control curve for the exhaust valves 22 in the engine braking mode, which can be brought about by the second cam 36.
  • the abscissa relates to a crankshaft angle and the ordinate (y-axis) relates to a valve lift in mm.
  • a complete four-stroke cycle consisting of compression, expansion, exhaust and intake is shown.
  • the valve control curve for the engine braking mode shows that the exhaust valve is opened slightly at the end of the compression stroke in the area of top dead center at around 60 ° CA to 100 ° CA before top dead center. At the top dead center, the exhaust valve is opened further and closes at approximately the bottom dead center at the end of the expansion stroke. Opening the exhaust valve at the end of the compression stroke causes the compressed air in the Cylinder is pushed through the opened exhaust valve into the exhaust system by the piston moving to top dead center. The previously performed compression work brakes the crankshaft and thus the internal combustion engine. The cylinder pressure initially rises in the compression stroke, but then falls before top dead center as a result of the opening of the exhaust valve. The open exhaust valve during the expansion stroke causes air to be drawn from the exhaust pipes back into the cylinder. At the end of the expansion stroke, the cylinder is essentially filled with air from the exhaust system.
  • the valve control curve also shows that the exhaust valve initially remains closed after reaching bottom dead center at the end of the expansion stroke.
  • the exhaust valve opens in the area of the top dead center. The opening takes place again at around 60 ° CA to 100 ° CA before top dead center.
  • the closed outlet valve during the first section of the expulsion stroke has the effect that the air sucked in in the expansion stroke is compressed while doing work.
  • the cylinder pressure increases.
  • the compression work brakes the crankshaft and thus the combustion engine.
  • the opening of the exhaust valve at the end of the exhaust stroke results in the air being pushed through the opened exhaust valve into the exhaust system.
  • the cylinder is filled with air again through the open inlet valve or valves. The cycle starts again.
  • the use of the second cam 36 results in a double compression with subsequent decompression, so that an effective engine braking functionality is ensured.
  • FIG. 5 shows schematically how fluid is supplied to the idle travel devices 38, 40 and removed from them.
  • variable valve drive 10 has a (hydraulic) fluid system with a pressurized fluid source 56, a fluid reservoir 58, a valve device 60 and two backflow preventer 62, 64.
  • the pressurized fluid source 56 can supply pressurized fluid to the valve device 60 by means of a fluid supply line 66.
  • the pressure fluid source 56 can be designed as a fluid or hydraulic pump.
  • the pressurized fluid source 56 can be connected to the fluid reservoir 58. Fluid can be conducted from the valve device 60 to the fluid reservoir 58 via a fluid discharge line (fluid discharge line) 68.
  • the fluid reservoir 58 can be designed as an oil pan, for example.
  • the valve device 60 can assume (at least) two different positions. In the (first) position shown, the pressurized fluid source 56 is connected to the first idle travel device 38.
  • the second idle travel device 40 is connected to the fluid reservoir 58 in the first position of the valve device 60.
  • the pressure fluid source 56 is connected to the second idle travel device 40.
  • the first idle travel device 38 is connected to the fluid reservoir 58 in the second position of the valve device 60. It is thus possible to switch back and forth between the rocker arms 14 and 16 and thus the cams 34 and 36 in a particularly simple manner.
  • the valve device 60 can be useful as a 4/2-way valve (directional valve with four connections and two positions) leads out. A series and / or parallel connection of several valves is also possible.
  • the valve device 60 is in the first position during normal operation of the internal combustion engine.
  • the valve device 60 is in the engine braking mode of the internal combustion engine in the second position.
  • the first idle travel device 38 is rigid and the second idle travel device 40 is switched to be movable.
  • the first rocker arm 14 is activated, and the second rocker arm 16 is deactivated.
  • the first free travel device 38 is movable and the second free travel device 40 is switched to be rigid.
  • the first rocker arm 14 is deactivated and the second rocker arm 16 is activated.
  • the backflow preventer 62, 64 can be designed as control or control valves.
  • the backflow preventer 62, 64 are designed to prevent undesired backflow from the respective idle travel device 38, 40, as is described by way of example in detail with reference to FIGS. 7 to 9.
  • the backflow preventer 62, 64 can enable a backflow from the idle travel devices 38, 40 when the valve device 60 connects the corresponding idle travel device 38, 40 with the fluid drain line 68 or no pressure fluid from the pressure fluid source 56 is connected to the respective backflow prevention device rer 62, 64 is applied.
  • FIG. 6 shows a fluid system that is modified compared to FIG.
  • the fluid system of FIG. 6 differs from the fluid system of FIG. 5 in that the valve device 60 can assume a third position.
  • the Ventilein device 60 here can expediently be designed as a 4/3-way valve (directional valve with 4 connections and 3 positions). A series and / or parallel connection of several valves is also possible.
  • both idle travel devices 38, 40 are connected to the fluid reservoir 58 a related party. Thus none of the idle travel devices 38, 40 is activated. None of the assigned rocker arms 14, 16 is pivoted during a camshaft revolution.
  • the outlet valves 22 remain closed. In this way, cylinder deactivation can be effected in a simple manner with regard to the outlet valves 22.
  • the inlet valves can be kept closed and the fuel supply can be stopped in order to switch off the corresponding cylinder.
  • FIGS. 7 to 9 show an exemplary embodiment for the backflow preventer 62.
  • the backflow preventer 64 can be constructed identically or at least functionally as the backflow preventer 62.
  • the backflow preventer 62 has a pressurized fluid supply 70, a fluid line 72 and a fluid outlet 74.
  • the pressure fluid supply 70 is used to supply pressure fluid from the valve device 60 to the backflow preventer 62.
  • the fluid line 72 is used to supply pressure fluid from the backflow preventer 62 to the idle travel device 38 and to drain fluid from the idle travel device 38 to the backflow preventer 62.
  • the fluid drain 74 is used to drain fluid from the backflow preventer 62 to the valve device 60 and / or the fluid drain line 68.
  • the backflow preventer 62 has a movable piston 76.
  • the piston 76 blocks the pressure fluid supply 70 and creates a fluid connection between the fluid line 72 and the fluid outlet 74 for draining fluid from the idle travel device 38.
  • the piston 76 is elastically pretensioned in the direction of the rest position preferably spring-loaded.
  • the backflow preventer 62 has a check valve 78 with a movable locking element 80, for. B. a ball.
  • the locking element 80 is elastically pre-tensioned, preferably spring-pre-tensioned, in the direction of a closed position.
  • the check valve 78 is received in ben 76 Kol.
  • FIG. 8 shows that when pressurized fluid is supplied to the backflow preventer 62 via the pressurized fluid supply 70, the piston 76 can first be moved in such a way that the fluid outlet 74 is blocked.
  • the blocking element 80 can be moved against the elastic bias, lift off the valve seat and establish a fluid connection between the pressure fluid supply 70 and the fluid line 72 create. Pressurized fluid can be supplied to the idle travel device 38 for activating the idle travel device 38.
  • the backflow preventer 62 thus also acts as a hydraulic valve play compensation device, in particular in combination with the idle travel device 38, which is only hydraulically locked in the activated position, i.e. in particular provided without a mechanical locking device (e.g. no locking piston) is.

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Abstract

The invention relates to a variable valve train (10) for switching an outlet valve (22) of an internal combustion engine to an engine braking mode. The variable valve train (10) has a camshaft (12) with a first cam (34), which is designed as a normal operation cam, and a second cam (36), which is designed as an engine braking cam. A first rocking lever (14) has a first stroke device (38) which is designed for selectively making or breaking a first operative connection between the first cam (34) and the outlet valve (22) by means of the first rocking lever (14). A second rocking lever (16) has a second stroke device (40) which is designed for selectively making or breaking a second operative connection between the second cam (36) and the outlet valve (22) by means of the second rocking lever (16). A valve device (60) selectively connects the first stroke device (38) or the second stroke device (40) to a fluid feed line (66).

Description

Variabler Ventiltrieb für einen Motorbremsmodus Beschreibung Variable valve train for an engine braking mode Description
Die Erfindung betrifft einen variablen Ventiltrieb zum Schalten eines Auslassventils einer Brennkraftmaschine in einen Motorbremsmodus. The invention relates to a variable valve drive for switching an exhaust valve of an internal combustion engine into an engine braking mode.
Es ist bekannt, variable Ventiltriebe zum Verändern von Schaltzeiten und Ventilhüben von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine während des Betriebs der Brennkraftmaschine zu verwenden. Im Stand der Technik ist eine Vielzahl von variablen Ventiltrieben bekannt. It is known to use variable valve drives for changing switching times and valve lifts of gas exchange valves of an internal combustion engine during operation of the internal combustion engine. A large number of variable valve trains are known in the prior art.
Variable Ventiltriebe können beispielsweise dazu verwendet werden, Auslassventile der Zylin der einer Brennkraftmaschine in einem Motorbremsmodus zu betreiben, in dem eine Ventil steuerkurve der Auslassventile vom Normalbetrieb abweicht. Variable valve trains can be used, for example, to operate exhaust valves of the cylinders of an internal combustion engine in an engine braking mode in which a valve control curve of the exhaust valves deviates from normal operation.
Die DE 4025 569 C1 offenbart eine Ventilsteuerung einer als Antrieb oder Bremse schaltbaren Brennkraftmaschine mit von einer Nockenwelle über Steuer-Kipphebel in Antriebs- und Brems funktion unterschiedlich gesteuerten Auslassventilen, auf die in Bremsfunktion zusätzlich zu dem in Antriebsfunktion wirksamen Nocken noch ein weiterer Hilfs-Nocken (Brems-Nocken) einwirkt. Jeweils koaxial zu einem Steuer-Kipphebel eines Auslassventils ist ein durch einen Brems-Nocken geführter, federnd an diesem anliegender Brems-Kipphebel gelagert, der im Bremsbetrieb an dem Steuer-Kipphebel arretierbar ist. DE 4025 569 C1 discloses a valve control of an internal combustion engine that can be switched as a drive or brake with exhaust valves controlled differently from a camshaft via control rocker arms in drive and braking function, on which in braking function in addition to the cam acting in drive function, another auxiliary cam (Brake cam) acts. In each case coaxially to a control rocker arm of an exhaust valve, a brake rocker arm guided by a brake cam and resiliently abutting it is mounted, which can be locked on the control rocker arm during braking operation.
Die DE 10 2017 1 18 852 A1 offenbart eine Kraftübertragungsvorrichtung für einen variablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine. Die Kraftübertragungsvorrichtung weist eine erste He belvorrichtung auf. Die erste Hebelvorrichtung weist einen ersten Nockenfolger und eine erste Aufnahme für den ersten Nockenfolger auf. Der erste Nockenfolger ist in der ersten Aufnahme verschiebbar und arretierbar. Die Kraftübertragungsvorrichtung weist eine zweite Hebelvor richtung auf. Die zweite Hebelvorrichtung weist einen zweiten Nockenfolger und eine zweite Aufnahme für den zweiten Nockenfolger auf. Der zweite Nockenfolger ist in der zweiten Auf nahme verschiebbar und arretierbar. DE 10 2017 1 18 852 A1 discloses a power transmission device for a variable valve drive of an internal combustion engine. The power transmission device has a first lever device. The first lever device has a first cam follower and a first receptacle for the first cam follower. The first cam follower can be moved and locked in the first receptacle. The power transmission device has a second Hebelvor direction. The second lever device has a second cam follower and a second receptacle for the second cam follower. The second cam follower can be moved and locked in the second acquisition.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen alternativen und/oder verbesserten variablen Ventiltrieb für einen Motorbremsmodus zu schaffen. The invention is based on the object of creating an alternative and / or improved variable valve drive for an engine braking mode.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Wei terbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung angegeben. Die Erfindung schafft einen variablen Ventiltrieb zum Schalten eines (Zylinder-)Auslassventils einer Brennkraftmaschine in einen Motorbremsmodus. Der variable Ventiltrieb weist eine No ckenwelle mit einem ersten Nocken, der als ein Normalbetriebsnocken ausgebildet ist, und einem zweiten Nocken, der als ein Motorbremsnocken ausgebildet ist, auf. Der variable Ven tiltrieb weist einen ersten Kipphebel mit einer ersten Leerweg-Einrichtung, die zum wahlweisen (selektiven) Schaffen oder Trennen einer ersten Wirkverbindung zwischen dem ersten Nocken und dem Auslassventil mittels des ersten Kipphebels ausgebildet ist, auf. Der variable Ventil trieb weist einen zweiten Kipphebel mit einer zweiten Leerweg-Einrichtung, die zum wahlwei sen (selektiven) Schaffen oder Trennen einer zweiten Wirkverbindung zwischen dem zweiten Nocken und dem Auslassventil mittels des zweiten Kipphebels ausgebildet ist, auf. Der vari able Ventiltrieb weist eine (z. B. Hydraulik-)Fluidzufuhrleitung und eine Ventileinrichtung, die ausgebildet ist, wahlweise (selektiv) (z. B. nur) die erste Leerweg-Einrichtung oder (z. B. nur) die zweite Leerweg-Einrichtung mit der Fluidzufuhrleitung zu verbinden, auf. The object is achieved by the features of independent claim 1. Advantageous further developments are given in the dependent claims and the description. The invention provides a variable valve train for switching a (cylinder) exhaust valve of an internal combustion engine into an engine braking mode. The variable valve drive has a camshaft with a first cam, which is designed as a normal operation cam, and a second cam, which is designed as an engine brake cam. The variable valve drive has a first rocker arm with a first idle travel device which is designed to selectively (selectively) create or disconnect a first operative connection between the first cam and the exhaust valve by means of the first rocker arm. The variable valve drive has a second rocker arm with a second idle travel device which is designed to optionally create or separate a second operative connection between the second cam and the exhaust valve by means of the second rocker arm. The variable valve drive has a (z. B. hydraulic) fluid supply line and a valve device which is designed to selectively (selectively) (z. B. only) the first idle travel device or (z. B. only) the second idle travel -Device to connect to the fluid supply line.
Der variable Ventiltrieb kann durch Kombination von zwei Leerweg-Einrichtungen, die entwe der eine Nockenkontur eines Normalbetriebsnockens und eines Motorbremsnockens aktivie ren (bzw. deaktivieren), mit einer vorgeschalteten Ventileinrichtung, mittels der entweder die erste Leerweg-Einrichtung oder die zweite Leerweg-Einrichtung aktivierbar ist, auf baulich ein fache und zugleich zuverlässige Weise ein Motorbremssystem bereitstellen. Die Motorbrems funktion kann so zweckmäßig mittels eines zweifach hydraulischen Betätigungssystems aus geführt werden. Die Umschaltfunktionalität der Ventileinrichtung (Umschalten zwischen den Leerweg-Einrichtungen) kann auf einfache Weise implementiert werden. Ein derart aufgebau ter variabler Ventiltrieb kann zudem die einfache Implementierung weiterer Merkmale ermög lichen, z. B. einer hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtung. The variable valve drive can be activated (or deactivated) by combining two idle travel devices, which either activate (or deactivate) a cam contour of a normal operating cam and an engine brake cam, with an upstream valve device, by means of which either the first idle travel device or the second idle travel device can be activated is to provide an engine braking system in a structurally simple and reliable way. The engine braking function can be carried out appropriately by means of a dual hydraulic actuation system. The switching functionality of the valve device (switching between the idle travel devices) can be implemented in a simple manner. Such a built-up variable valve train can also make it possible to easily implement other features such. B. a hydraulic valve lash adjuster.
Zweckmäßig können die Kipphebel starr aneinander angeordnet sein oder relativ zueinander schwenkbar sein. The rocker arms can expediently be arranged rigidly on one another or can be pivoted relative to one another.
Es ist möglich, dass die Kipphebel einen gemeinsamen Hebelkörper bilden. It is possible that the rocker arms form a common lever body.
In einem Ausführungsbeispiel weist der variable Ventiltrieb ferner eine (z. B. Hydraulik-) Fluidablassleitung auf. Die Ventileinrichtung ist dazu ausgebildet, wahlweise (z. B. nur) die erste Leerweg-Einrichtung oder (z. B. nur) die zweite Leerweg-Einrichtung mit der Fluidablass leitung zu verbinden. Vorzugsweise ist die Ventileinrichtung dazu ausgebildet, in einer (ersten) Stellung die erste Leerweg-Einrichtung mit der Fluidzufuhrleitung zu verbinden und die zweite Leerweg-Einrichtung mit der Fluidablassleitung zu verbinden. Alternativ oder zusätzlich ist die Ventileinrichtung ferner dazu ausgebildet, in einer (zweiten) Stellung die erste Leerweg-Ein- richtung mit der Fluidablassleitung zu verbinden und die zweite Leerweg-Einrichtung mit der Fluidzufuhrleitung zu verbinden. Somit kann durch die Wahl der Stellung der Ventileinrichtung sehr einfach die jeweils gewünschte Leerweg-Einrichtung aktiviert werden. In one embodiment, the variable valve train also has a (e.g. hydraulic) fluid drain line. The valve device is designed to optionally (for example only) connect the first free travel device or (for example only) the second free travel device to the fluid drain line. The valve device is preferably designed to connect the first idle travel device to the fluid supply line in a (first) position and to connect the second idle travel device to the fluid outlet line. Alternatively or additionally, the Valve device further designed to connect the first free travel device to the fluid discharge line in a (second) position and to connect the second free travel device to the fluid supply line. Thus, by selecting the position of the valve device, the respective desired free travel device can be activated very easily.
Zweckmäßig kann eine Steuer- und/oder Regeleinheit der Brennkraftmaschine eine Verstel lung der Ventileinrichtung bewirken. Die Ventileinrichtung kann bspw. elektrisch, pneumatisch, hydraulisch, motorisch und/oder magnetisch betätigbar sein. A control and / or regulating unit of the internal combustion engine can expediently effect an adjustment of the valve device. The valve device can, for example, be actuated electrically, pneumatically, hydraulically, by motor and / or magnetically.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist der variable Ventiltrieb einen ersten Rückfluss verhinderer, der vorzugsweise in Fluidverbindung zwischen der Ventileinrichtung und der ers ten Leerweg-Einrichtung angeordnet ist, auf. Alternativ oder zusätzlich weist der variable Ven tiltrieb einen zweiten Rückflussverhinderer, der vorzugsweise in Fluidverbindung zwischen der Ventileinrichtung und der zweiten Leerweg-Einrichtung angeordnet ist, auf. In a further exemplary embodiment, the variable valve drive has a first backflow preventer, which is preferably arranged in fluid connection between the valve device and the first idle travel device. Alternatively or additionally, the variable valve drive has a second backflow preventer, which is preferably arranged in fluid connection between the valve device and the second idle travel device.
Zweckmäßig kann der erste und/oder zweite Rückflussverhinderer in dem jeweiligen Kipphe bel aufgenommen sein oder außerhalb des jeweiligen Kipphebels angeordnet sein. The first and / or second backflow preventer can expediently be accommodated in the respective tilting lever or arranged outside the respective tilting lever.
Bevorzugt kann der erste und/oder zweite Rückflussverhinderer separat von der Ventileinrich tung vorgesehen sein. The first and / or second backflow preventer can preferably be provided separately from the valve device.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der erste Rückflussverhinderer dazu ausgebildet, als eine hydraulische Ventilspielausgleichseinrichtung für die erste Wirkverbindung zu wirken, vorzugsweise in einer Stellung des ersten Rückflussverhinderers, in der ein Rückfluss aus der ersten Leerweg-Einrichtung blockiert ist. Alternativ oder zusätzlich ist der zweite Rückflussver hinderer dazu ausgebildet, als eine hydraulische Ventilspielausgleichseinrichtung für die zweite Wirkverbindung zu wirken, vorzugsweise in einer Stellung des zweiten Rückflussver hinderers, in der ein Rückfluss aus der zweiten Leerweg-Einrichtung blockiert ist. Wenn somit bspw. die erste und die zweite Leerweg-Einrichtung in der jeweils aktivierten Stellung nur hyd raulisch (z. B. ohne mechanische Arretierelemente) arretiert ist, so kann sich die hydraulische Ventilspielausgleichseinrichtung aus der Funktionsweise der Rückflussverhinderer selbst er geben. Damit kann eine Praxistauglichkeit des variablen Ventiltriebs erheblich erhöht werden. In a further exemplary embodiment, the first backflow preventer is designed to act as a hydraulic valve clearance compensation device for the first operative connection, preferably in a position of the first backflow preventer in which backflow from the first idle travel device is blocked. Alternatively or additionally, the second backflow preventer is designed to act as a hydraulic valve lash adjuster for the second operative connection, preferably in a position of the second backflow preventer in which backflow from the second idle travel device is blocked. If, for example, the first and second idle travel devices are only hydraulically locked in the activated position (e.g. without mechanical locking elements), the hydraulic valve lash adjuster can be based on the functionality of the backflow preventer itself. This can considerably increase the practical suitability of the variable valve drive.
In einer Ausführungsform ist der erste Rückflussverhinderer dazu ausgebildet, in einer ersten Stellung einen Rückfluss von Fluid aus der ersten Leerweg-Einrichtung zu der Ventileinrich tung und/oder der Fluidablassleitung zu ermöglichen (z. B. zum Deaktivieren der ersten Leer- weg-Einrichtung zum Kompensieren der Nockenkontur des ersten Nockens / zum Trennen der ersten Wirkverbindung). In einer zweiten Stellung kann ein Zufluss von Fluid von der Ventilein richtung zu der ersten Leerweg-Einrichtung ermöglicht werden (z. B. zum Aktivieren der ersten Leerweg-Einrichtung zum Schaffen der ersten Wrkverbindung). In einer dritten Stellung kann ein Rückfluss von Fluid aus der ersten Leerweg-Einrichtung zu der Ventileinrichtung blockiert werden (z. B. zum Aufrechterhalten der Aktivierung der ersten Leerweg-Einrichtung zum Auf rechterhalten der ersten Wirkverbindung). In one embodiment, the first backflow preventer is designed to enable a backflow of fluid from the first free travel device to the valve device and / or the fluid drain line in a first position (e.g. to deactivate the first free travel device for Compensate the cam contour of the first cam / to separate the first operative connection). In a second position, an inflow of fluid from the valve device to the first free travel device can be enabled (for example to activate the first free travel device to create the first working connection). In a third position, a backflow of fluid from the first free travel device to the valve device can be blocked (e.g. to maintain the activation of the first free travel device in order to maintain the first operative connection).
In einer weiteren Ausführungsform ist der zweite Rückflussverhinderer dazu ausgebildet, in einer ersten Stellung einen Rückfluss von Fluid aus der zweiten Leerweg-Einrichtung zu der Ventileinrichtung und/oder der Fluidablassleitung zu ermöglichen (z. B. zum Deaktivieren der zweiten Leerweg-Einrichtung zum Kompensieren der Nockenkontur des zweiten Nockens / zum Trennen der zweiten Wrkverbindung). In einer zweiten Stellung kann ein Zufluss von Fluid von der Ventileinrichtung zu der zweiten Leerweg-Einrichtung ermöglicht werden (z. B. zum Aktivieren der zweiten Leerweg-Einrichtung zum Schaffen der zweiten Wrkverbindung). In einer dritten Stellung kann ein Rückfluss von Fluid aus der zweiten Leerweg-Einrichtung zu der Ventileinrichtung blockiert werden (z. B. zum Aufrechterhalten der Aktivierung der zweiten Leerweg-Einrichtung zum Aufrechterhalten der zweiten Wirkverbindung). In a further embodiment, the second backflow preventer is designed to enable a backflow of fluid from the second free travel device to the valve device and / or the fluid drain line in a first position (e.g. to deactivate the second free travel device to compensate for the Cam contour of the second cam / to separate the second working connection). In a second position, an inflow of fluid from the valve device to the second free travel device can be enabled (for example to activate the second free travel device to create the second working connection). In a third position, a backflow of fluid from the second free travel device to the valve device can be blocked (for example to maintain the activation of the second free travel device in order to maintain the second operative connection).
In einer weiteren Ausführungsform stellen sich die erste Stellung, die zweite Stellung und/oder dritte Stellung des ersten Rückflussverhinderers und/oder des zweiten Rückflussverhinderers selbsttätig in Abhängigkeit von einem Fluidzufuhrdruck und einem Fluidgegendruck am ersten Rückflussverhinderer und/oder am zweiten Rückflussverhinderer ein. In a further embodiment, the first position, the second position and / or the third position of the first backflow preventer and / or the second backflow preventer are set automatically as a function of a fluid supply pressure and a fluid counterpressure on the first backflow preventer and / or on the second backflow preventer.
In einer Ausführungsvariante schafft die erste Leerweg-Einrichtung bei Fluidbeaufschlagung die erste Wrkverbindung, und/oder die zweite Leerweg-Einrichtung schafft bei Fluidbeauf schlagung die zweite Wirkverbindung. In one embodiment, the first idle travel device creates the first working connection when fluid is applied, and / or the second idle travel device creates the second operative connection when fluid is applied.
In einer alternativen Ausführungsvariante trennt die erste Leerweg-Einrichtung bei Fluidbeauf schlagung die erste Wrkverbindung, und/oder die zweite Leerweg-Einrichtung trennt bei Flu idbeaufschlagung die zweite Wirkverbindung. In an alternative embodiment variant, the first idle travel device separates the first working connection when fluid is applied, and / or the second idle travel device separates the second operative connection when fluid is applied.
In einem Ausführungsbeispiel sind die erste Leerweg-Einrichtung und die zweite Leerweg- Einrichtung baugleich und/oder funktionsgleich. So können bspw. Gleichteile verwendet, Her stellungskosten reduziert und eine Fehlmontage verhindert werden. In one embodiment, the first idle travel device and the second idle travel device are structurally identical and / or functionally identical. For example, the same parts can be used, manufacturing costs can be reduced and incorrect assembly can be prevented.
Es ist auch möglich, dass der erste Kipphebel und der zweite Kipphebel baugleich sind. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die erste Leerweg-Einrichtung und/oder die zweite Leerweg-Einrichtung nur hydraulisch arretierbar und/oder frei von einer mechanischen Arre tierung. Damit kann der zugeordnete Rückflussverhinderer als hydraulische Ventilspielaus gleichseinrichtung wirken. Der Aufbau der Leerweg-Einrichtung vereinfacht sich. It is also possible that the first rocker arm and the second rocker arm are structurally identical. In a further embodiment, the first free travel device and / or the second free travel device can only be locked hydraulically and / or free of mechanical locking. The assigned backflow preventer can thus act as a hydraulic valve clearance compensation device. The structure of the idle travel device is simplified.
In einer Ausführungsform weist die erste Leerweg-Einrichtung und/oder die zweite Leerweg- Einrichtung eine Aufnahmekammer, einen Kolben, der verschiebbar in der Aufnahmekammer angeordnet ist, einen Nockenfolger, der zum Verschieben mit dem Kolben verbunden ist, einen Fluidraum, der von dem Kolben begrenzt ist und/oder ein elastisches Element, das zum Vor spannen des Kolbens angeordnet ist, auf. Vorzugsweise kann der Fluidraum in der Aufnah mekammer gebildet sein. Bspw. kann das elastische Element in der Aufnahmekammer aufge nommen sein. In one embodiment, the first free travel device and / or the second free travel device has a receiving chamber, a piston which is arranged displaceably in the receiving chamber, a cam follower which is connected to the piston for displacement, a fluid space that is connected to the piston is limited and / or an elastic element which is arranged for tensioning the piston before. The fluid space can preferably be formed in the receiving chamber. For example, the elastic element can be received in the receiving chamber.
Es ist möglich, dass der variable Ventiltrieb so aufgebaut ist, dass die erste Leerweg-Einrich- tung und die zweite Leerweg-Einrichtung (z. B. stets) fluidisch getrennt sind. Bspw. kann eine Fluidleitung, die in die Fluidkammer der ersten Leerweg-Einrichtung mündet, fluidisch von ei ner Fluidleitung, die in die Fluidkammer der zweiten Leerweg-Einrichtung mündet, getrennt sein. It is possible for the variable valve drive to be constructed in such a way that the first idle travel device and the second idle travel device (for example always) are fluidically separated. For example, a fluid line which opens into the fluid chamber of the first free travel device can be fluidically separated from a fluid line which opens into the fluid chamber of the second free travel device.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Ventileinrichtung als ein Wegeventil, vorzugsweise als ein 4-2-Wegeventil oder ein 4-3 Wegeventil, ausgebildet. In a further embodiment, the valve device is designed as a directional valve, preferably as a 4-2-way valve or a 4-3-way valve.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Ventileinrichtung, vorzugsweise zum Geschlossen halten des Auslassventils (z. B. in einem Zylinderabschaltungsmodus (z. B. mit ebenfalls ge schlossenen Einlassventil(en) und ohne Kraftstoffzuführung)), ferner dazu ausgebildet, in ei ner (dritten) Stellung die erste Leerweg-Einrichtung und die zweite Leerweg-Einrichtung mit einer Fluidablassleitung zu verbinden. Damit kann sowohl die erste Wirkverbindung als auch die zweite Wirkverbindung getrennt werden. Das Auslassventil bleibt im gesamten Zyklus ge schlossen. In a further embodiment, the valve device, preferably for keeping the exhaust valve closed (e.g. in a cylinder deactivation mode (e.g. with inlet valve (s) also closed and without fuel supply)), is also designed to be in a (third ) Position to connect the first free travel device and the second free travel device with a fluid drain line. Both the first operative connection and the second operative connection can thus be separated. The outlet valve remains closed throughout the cycle.
In einer Ausführungsvariante wirken die erste Wirkverbindung und die zweite Wirkverbindung auf das Auslassventil und ein weiteres Auslassventil. Alternativ kann die erste Wirkverbindung auf das Auslassventil und ein weiteres Auslassventil wirken, und die zweite Wirkverbindung kann nur auf das Auslassventil wirken. So kann bspw. nur eines von zwei Auslassventilen eines Zylinders im Motorbremsmodus betrieben werden und das andere Auslassventil ge schlossen gehalten werden. In einer weiteren Ausführungsvariante ist der zweite Nocken dazu ausgebildet, das Auslass ventil im Verdichtungstakt und/oder im Auslasstakt zunächst geschlossen zu halten und vor Erreichen eines oberen Totpunkts einer Kolbenbewegung zu öffnen, vorzugsweise zwischen 100°KW und 60°KW vor dem Erreichen des oberen Totpunkts. Das Auslassventil kann bspw. im Expansionstakt offengehalten werden, zu Ende des Expansionstaktes geschlossen werden und/oder zu Ende des Auslasstaktes geschlossen werden. In one embodiment variant, the first operative connection and the second operative connection act on the outlet valve and a further outlet valve. Alternatively, the first operative connection can act on the outlet valve and a further outlet valve, and the second operative connection can only act on the outlet valve. For example, only one of two exhaust valves of a cylinder can be operated in engine braking mode and the other exhaust valve can be kept closed. In a further embodiment, the second cam is designed to initially keep the exhaust valve closed in the compression cycle and / or in the exhaust cycle and to open it before a piston movement reaches a top dead center, preferably between 100 ° CA and 60 ° CA before reaching the upper one Dead center. The outlet valve can, for example, be kept open in the expansion stroke, closed at the end of the expansion stroke and / or closed at the end of the outlet stroke.
In einer weiteren Ausführungsvariante ist der erste Nocken so ausgebildet, dass das Auslass ventil im Auslasstakt geöffnet ist und im Einlasstakt, im Verdichtungstakt und im Expansions takt im Wesentlichen geschlossen ist. In a further embodiment variant, the first cam is designed in such a way that the outlet valve is open in the exhaust stroke and is essentially closed in the intake stroke, in the compression stroke and in the expansion stroke.
Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein Nutzfahrzeug (z. B. Lastkraft wagen oder Omnibus), mit einem variablen Ventiltrieb wie hierin offenbart. The invention also relates to a motor vehicle, preferably a utility vehicle (for example a truck or bus), with a variable valve drive as disclosed herein.
Es ist auch möglich, die Vorrichtung wie hierin offenbart für Personenkraftwagen, Großmoto ren, geländegängige Fahrzeuge, Marinemotoren usw. zu verwenden. It is also possible to use the device as disclosed herein for passenger cars, large engines, all-terrain vehicles, marine engines and the like.
Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: The preferred embodiments and features of the invention described above can be combined with one another as desired. Further details and advantages of the invention are described below with reference to the accompanying drawings. Show it:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines variablen Ventiltriebs gemäß einem Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung; FIG. 1 is a perspective view of a variable valve drive according to an exemplary embodiment of the present disclosure;
Figur 2 eine Schnittansicht durch den beispielhaften variablen Ventiltrieb; FIG. 2 shows a sectional view through the exemplary variable valve drive;
Figur 3 eine weitere Schnittansicht durch einen Kipphebel des beispielhaften variablen Figure 3 shows a further sectional view through a rocker arm of the exemplary variable
Ventiltriebs; Valvetrain;
Figur 4 eine beispielhafte Ventilsteuerkurve; FIG. 4 shows an exemplary valve control curve;
Figur 5 eine schematische Ansicht des beispielhaften variablen Ventiltriebs; FIG. 5 shows a schematic view of the exemplary variable valve drive;
Figur 6 eine schematische Ansicht eines weiteren beispielhaften variablen Ventiltriebs; FIG. 6 shows a schematic view of a further exemplary variable valve drive;
Figur 7 eine schematische Ansicht eines Rückflussverhinderers des beispielhaften variab len Ventiltriebs; Figur 8 eine schematische Ansicht des Rückflussverhinderers in einer weiteren Stellung; und FIG. 7 shows a schematic view of a backflow preventer of the exemplary variable valve drive; FIG. 8 is a schematic view of the backflow preventer in a further position; and
Figur 9 eine schematische Ansicht des Rückflussverhinderers in einer weiteren anderen Figure 9 is a schematic view of the backflow preventer in a further different
Stellung. Position.
Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen stimmen zumindest teilweise überein, so dass ähnliche oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung der anderen Ausführungsformen bzw. Figuren verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden. The embodiments shown in the figures match at least in part, so that similar or identical parts are provided with the same reference numerals and reference is made to the description of the other embodiments or figures for their explanation in order to avoid repetition.
In Figur 1 ist ein variabler Ventiltrieb 10 dargestellt. Der variable Ventiltrieb 10 kann Teil einer (Hubkolben-)Brennkraftmaschine sein. Die Brennkraftmaschine kann vorzugsweise als An triebskraftquelle in einem Kraftfahrzeug, bevorzugt einem Nutzfahrzeug (z. B. Lastkraftwagen oder Omnibus), umfasst sein. Der variable Ventiltrieb 10 dient dazu, eine Schaltung eines oder mehrerer Auslassventile der Brennkraftmaschine in einen Motorbremsmodus zu ermöglichen. In Figure 1, a variable valve train 10 is shown. The variable valve drive 10 can be part of a (reciprocating piston) internal combustion engine. The internal combustion engine can preferably be included as a driving force source in a motor vehicle, preferably a utility vehicle (e.g. truck or bus). The variable valve train 10 is used to enable one or more exhaust valves of the internal combustion engine to be switched into an engine braking mode.
Der variable Ventiltrieb 10 weist eine Nockenwelle 12, einen ersten Kipphebel 14 und einen zweiten Kipphebel 16 auf. Die Kipphebel 14 und 16 sind um eine Kipphebelachse 18 schwenk bar. Der variable Ventiltrieb 10 weist zudem eine Ventilbrücke 20 und zwei (Zylinder-)Auslass- ventile 22 des selben Zylinders der Brennkraftmaschine auf. Die Auslassventile 22 können mittels der Ventilbrücke 20 wahlweise von dem ersten Kipphebel 14 oder dem zweiten Kipp hebel 16 betätigt (geöffnet und geschlossen) werden. Wenn jeweils beide Auslassventile 22 von beiden Kipphebeln 14, 16 betätigbar sind, kann auf eine Führung der Ventilbrücke 20 verzichtet werden. Die Auslassventile 22 sind vorzugsweise als Tellerventile ausgeführt, die bspw. in einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angeordnet sind. The variable valve train 10 has a camshaft 12, a first rocker arm 14 and a second rocker arm 16. The rocker arms 14 and 16 are pivotable about a rocker arm axis 18 bar. The variable valve drive 10 also has a valve bridge 20 and two (cylinder) exhaust valves 22 of the same cylinder of the internal combustion engine. The outlet valves 22 can be operated (opened and closed) either by the first rocker arm 14 or the second rocker arm 16 by means of the valve bridge 20. If both outlet valves 22 can be actuated by both rocker arms 14, 16, the valve bridge 20 does not need to be guided. The outlet valves 22 are preferably designed as poppet valves, which are arranged, for example, in a cylinder head of the internal combustion engine.
Der erste Kipphebel 14 ist über eine erste Einstellschraube 24 mit der Ventilbrücke 20 zum Betätigen der Auslassventile 22 verbunden. Über die Einstellschraube 24 kann ein Ventilspiel eingestellt und nachgestellt werden. The first rocker arm 14 is connected via a first adjustment screw 24 to the valve bridge 20 for actuating the outlet valves 22. A valve clearance can be set and readjusted via the adjusting screw 24.
Der zweite Kipphebel 16 ist über eine Einstellschraube 26 starr mit dem ersten Kipphebel 14 verbunden. Im Einzelnen sitzt die Einstellschraube 26 auf einem Vorsprung (einer Lasche) 28 des ersten Kipphebels 14 auf. Der Vorsprung 28 kann sich ausgehend von einem Hauptkör perbereich des ersten Kipphebels 14 in einer Richtung parallel zur Kipphebelachse 18 erstre cken. Mit der Einstellschraube 26 kann ein Spiel, welches bspw. aufgrund von Fertigungs- oder Montagetoleranzen zwischen dem ersten Kipphebel 14 und dem zweiten Kipphebel 16 entstehen kann, eingestellt werden. The second rocker arm 16 is rigidly connected to the first rocker arm 14 via an adjusting screw 26. In detail, the adjusting screw 26 sits on a projection (a tab) 28 of the first rocker arm 14. The projection 28 can extend, starting from a main body area of the first rocker arm 14, in a direction parallel to the rocker arm axis 18. With the adjusting screw 26, a game, which, for example, due to manufacturing or assembly tolerances between the first rocker arm 14 and the second rocker arm 16 can be set.
Es ist auch möglich, dass die Kipphebel 14, 16 als ein gemeinsamer Körper starr miteinander verbunden sind oder dass die Kipphebel 14, 16 relativ zueinander verschwenkbar sind. It is also possible for the rocker arms 14, 16 to be rigidly connected to one another as a common body or for the rocker arms 14, 16 to be pivotable relative to one another.
Es ist ebenfalls möglich, dass keine Ventilbrücke vorgesehen ist und beispielsweise nur ein Auslassventil direkt von den Kipphebeln 14, 16 betätigbar ist. Alternativ ist es bspw. auch möglich, dass der erste Kipphebel 14 mittels der Ventilbrücke 20 beide Auslassventile 22 be tätigt und der zweite Kipphebel 16 lediglich eines der beiden Auslassventile 22 betätigt, z. B. mittels eines Durchgangslochs in der Ventilbrücke 20. It is also possible that no valve bridge is provided and, for example, only one outlet valve can be actuated directly by the rocker arms 14, 16. Alternatively, it is, for example, also possible that the first rocker arm 14 actuates both outlet valves 22 by means of the valve bridge 20 and the second rocker arm 16 actuates only one of the two outlet valves 22, e.g. B. by means of a through hole in the valve bridge 20.
In Figur 2 ist dargestellt, dass der erste Kipphebel 14 einen Nockenfolger 30 und der zweite Kipphebel 16 einen Nockenfolger 32 aufweist. Der Nockenfolger 30 folgt einer Nockenkontur eines ersten Nockens 34 der Nockenwelle 12. Der Nockenfolger 32 folgt einer Nockenkontur eines zweiten Nockens 36 der Nockenwelle 12. Die Nockenfolger 30, 32 können, wie darge stellt ist, als drehbare Rollen ausgeführt sein. FIG. 2 shows that the first rocker arm 14 has a cam follower 30 and the second rocker arm 16 has a cam follower 32. The cam follower 30 follows a cam contour of a first cam 34 of the camshaft 12. The cam follower 32 follows a cam contour of a second cam 36 of the camshaft 12. The cam followers 30, 32 can, as illustrated, be designed as rotatable rollers.
Die Nockenfolger 30, 32 sind jeweils mittels einer Leerweg-Einrichtung (Lost-Motion-Vorrich- tung) 38, 40 der Kipphebel 14, 16 verbunden. Vorzugsweise können die Leerweg-Einrichtun- gen 38, 40 baugleich ausgeführt sein, wie dargestellt ist. Die Leerweg-Einrichtungen 38 er möglichen, dass wahlweise die Nockenkontur des ersten Nockens 34 oder des zweiten No ckens 36 mittels der Kipphebel 14, 16 zum Betätigen der Auslassventile 22 verwendet werden. The cam followers 30, 32 are each connected to the rocker arms 14, 16 by means of a free travel device (lost motion device) 38, 40. Preferably, the idle travel devices 38, 40 can be constructed identically, as shown. The idle travel devices 38 enable the cam contour of the first cam 34 or of the second cam 36 to be used by means of the rocker arms 14, 16 to actuate the outlet valves 22.
In einer arretierten bzw. aktivierten Stellung schafft die erste Leerweg-Einrichtung 38 mittels des ersten Kipphebels 14 eine Wirkverbindung zwischen dem ersten Nocken 34 und den Aus lassventilen 22 (unter Zwischenschaltung der Ventilbrücke 20). In einer nicht-arretierten bzw. deaktivierten Stellung trennt die erste Leerweg-Einrichtung 38 diese Wirkverbindung. Statt- dessen führt die Nockenkontur des ersten Nockens 34 lediglich zu einer Auf- und Abbewegung des Nockenfolgers 30 ohne Bewegung des ersten Kipphebels 14. In a locked or activated position, the first free travel device 38 creates an operative connection between the first cam 34 and the outlet valves 22 by means of the first rocker arm 14 (with the interposition of the valve bridge 20). In a non-locked or deactivated position, the first idle travel device 38 separates this operative connection. Instead, the cam contour of the first cam 34 only leads to an up and down movement of the cam follower 30 without moving the first rocker arm 14.
Auf vergleichbare Weise schafft die zweite Leerweg-Einrichtung 40 in einer arretierten bzw. aktivierten Stellung mittels des ersten Kipphebels 16 eine Wirkverbindung zwischen dem zwei ten Nocken 36 und den Auslassventilen 22 (unter Zwischenschaltung des ersten Kipphebels 14 und der Ventilbrücke 20). In einer nicht-arretierten bzw. deaktivierten Stellung trennt die zweite Leerweg-Einrichtung 40 diese Wirkverbindung. Stattdessen führt die Nockenkontur des zweiten Nockens 36 lediglich zu einer Auf- und Abbewegung des Nockenfolgers 32 ohne Be wegung des zweiten Kipphebels 16. In a comparable manner, the second idle travel device 40 creates an operative connection between the second cam 36 and the exhaust valves 22 in a locked or activated position by means of the first rocker arm 16 (with the interposition of the first rocker arm 14 and the valve bridge 20). In a non-locked or deactivated position, the second idle travel device 40 separates this operative connection. Instead, the cam contour of the second cam 36 merely to move the cam follower 32 up and down without moving the second rocker arm 16.
Die erste Leerweg-Einrichtung 38 und die zweite Leerweg-Einrichtung 40 schaffen somit bei Fluidbeaufschlagung bzw. Fluidzuführung die jeweils zugeordnete Wirkverbindung. Es ist al lerdings auch möglich, dass die erste Leerweg-Einrichtung und die zweite Leerweg-Einrich- tung dazu ausgebildet sind, jeweils ohne Fluidbeaufschlagung die jeweils zugeordnete Wirk verbindung zu schaffen und bei Fluidbeaufschlagung diese Wirkverbindung zu trennen. The first idle travel device 38 and the second idle travel device 40 thus create the respectively associated operative connection when fluid is applied or fluid is supplied. However, it is also possible for the first idle travel device and the second idle travel device to be designed to create the respectively assigned operative connection without the application of fluid and to separate this operative connection when the fluid is applied.
Die Leerweg-Einrichtungen 38, 40 werden so angesteuert, dass höchstens eine von beiden Leerweg-Einrichtungen 38, 40 in der jeweils arretierten bzw. aktivierten Stellung ist. Dies ge lingt, indem ein Fluid entweder nur zu der ersten Leerweg-Einrichtung 38 oder nur zu der zweiten Leerweg-Einrichtung 40 zugeführt wird. In anderen Worten, entweder nur die erste Leerweg-Einrichtung 38 oder nur die zweite Leerweg-Einrichtung 40 wird mit einem Fluid be aufschlagt. The idle travel devices 38, 40 are controlled in such a way that at most one of the two idle travel devices 38, 40 is in the respectively locked or activated position. This succeeds in that a fluid is supplied either only to the first free travel device 38 or only to the second free travel device 40. In other words, either only the first idle travel device 38 or only the second idle travel device 40 is subjected to a fluid.
Zweckmäßig sind die Leerweg-Einrichtungen 38, 40 baugleich. Nachfolgend ist somit lediglich der beispielhaft dargestellte Aufbau der Leerweg-Einrichtung 38 aus Figur 2 beschrieben. The idle travel devices 38, 40 are expediently identical in construction. Only the structure of the idle travel device 38 shown in FIG. 2 is described below.
Die Leerweg-Einrichtung 38 weist eine Aufnahmekammer 42, einen Kolben 44 und ein elasti sches Element 46 auf. The free travel device 38 has a receiving chamber 42, a piston 44 and an elastic element 46.
Der Kolben 44 ist bewegbar in der Aufnahmekammer 42 aufgenommen. Das elastische Ele ment 46 stützt den Kolben 44 elastisch an einer Bodenfläche der Aufnahmekammer 42 ab. Das elastische Element 46 ist zweckmäßig eine Feder, vorzugsweise eine Schraubenfeder. Der Kolben 44 trägt den Nockenfolger 30 drehbar. Zwischen der Bodenfläche der Aufnahme kammer 42 und dem Kolben 44 ist ein Fluidraum 48 gebildet. Über eine Fluidleitung 50 kann ein Fluid, vorzugsweise ein Hydraulikfluid, in den und aus dem Fluidraum 48 geleitet werden. Wird ein Fluid in den Fluidraum 48 geleitet und ein Rückfluss des Fluids blockiert, so ist der Kolben 44 über das Fluid im Fluidraum 48 starr an der Aufnahmekammer 42 abgestützt. Die Nockenkontur des ersten Nockens 34 wird über die Leerweg-Einrichtung 38 starr auf den ers ten Kipphebel 14 übertragen. Wird kein Fluid in den Fluidraum 48 geleitet oder ist ein Rückfluss des Fluids nicht blockiert, so ist der Kolben 44 bewegbar in der Aufnahmekammer 42. Die Nockenkontur des ersten Nockens 34 wird über die Leerweg-Einrichtung 38 kompensiert und nicht auf den ersten Kipphebel 14 übertragen. io The piston 44 is movably received in the receiving chamber 42. The elastic element 46 elastically supports the piston 44 on a bottom surface of the receiving chamber 42. The elastic element 46 is expediently a spring, preferably a helical spring. The piston 44 rotatably supports the cam follower 30. A fluid space 48 is formed between the bottom surface of the receiving chamber 42 and the piston 44. A fluid, preferably a hydraulic fluid, can be conducted into and out of the fluid space 48 via a fluid line 50. If a fluid is passed into the fluid space 48 and a backflow of the fluid is blocked, the piston 44 is rigidly supported on the receiving chamber 42 via the fluid in the fluid space 48. The cam contour of the first cam 34 is rigidly transferred to the first rocker arm 14 via the idle travel device 38. If no fluid is passed into the fluid space 48 or a return flow of the fluid is not blocked, the piston 44 is movable in the receiving chamber 42. The cam contour of the first cam 34 is compensated by the idle travel device 38 and not transferred to the first rocker arm 14 . ok
Die Figur 3 zeigt noch, dass der Kolben 44 durch eine Sicherung 52 vor einem Herausfallen aus der Aufnahmekammer 42 gesichert ist. Die Sicherung 52 kann bspw. in eine Längsnut oder ein Langloch 54 der Kolbens 44 eingreifen und so zusätzlich eine Verdrehsicherung für den Kolben 44 darstellen. FIG. 3 also shows that the piston 44 is secured against falling out of the receiving chamber 42 by a safety device 52. The securing device 52 can, for example, engage in a longitudinal groove or an elongated hole 54 of the piston 44 and thus additionally represent an anti-twist device for the piston 44.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Leerweg-Einrichtungen 38, 40 bezüglich der Kipphebel 14, 16 nockenweilen- bzw. nockenseitig angeordnet. Alternative Anordnungen sind ebenfalls möglich, zum Beispiel eine ventilseitige Anordnung von Leerweg-Einrichtungen be züglich der Kipphebel. Zudem ist der dargestellte Aufbau der Leerweg-Einrichtungen 38, 40 zwar bevorzugt, allerdings nicht beschränkend für die vorliegende Offenbarung. Abweichende oder modifizierte Konfigurationen sind ebenfalls denkbar, solange die zugeordnete Funktions weise (d.h. teilweises Schaffen oder Trennen der jeweiligen Wirkverbindung) erfüllbar ist. In the illustrated embodiment, the idle travel devices 38, 40 are arranged with respect to the rocker arms 14, 16 on the cam follower or cam side. Alternative arrangements are also possible, for example an arrangement of idle travel devices on the valve side with respect to the rocker arm. In addition, the illustrated structure of the idle travel devices 38, 40 is preferred, but not restrictive for the present disclosure. Deviating or modified configurations are also conceivable, as long as the assigned functionality (i.e. partial creation or separation of the respective operative connection) can be fulfilled.
Mittels des erstens Nockens 34 können die Auslassventile 22 in einem Normalbetriebsmodus der Brennkraftmaschine betrieben werden. Die Auslassventile 22 können im Bereich des un teren Totpunkts zu Beginn des Auslasstaktes geöffnet werden und zum Ende des Auslasstak tes im Bereich des oberen Totpunkts geschlossen werden. In den übrigen Takten sind die Auslassventile 22 geschlossen. Der erste Nocken 34 ist somit als ein Normalauslassnocken ausgebildet. By means of the first cam 34, the outlet valves 22 can be operated in a normal operating mode of the internal combustion engine. The outlet valves 22 can be opened in the area of the lower dead center at the beginning of the exhaust stroke and closed at the end of the Auslasstak tes in the area of the upper dead center. In the remaining cycles, the outlet valves 22 are closed. The first cam 34 is thus designed as a normal exhaust cam.
Mittels des zweiten Nockens 36 können die Auslassventile 22 (oder z. B. nur eines davon) in einem Motorbremsmodus der Brennkraftmaschine betrieben werden. Der zweite Nocken 36 ist somit als ein Motorbremsnocken ausgebildet. The outlet valves 22 (or, for example, only one of them) can be operated in an engine braking mode of the internal combustion engine by means of the second cam 36. The second cam 36 is thus designed as an engine brake cam.
Die Figur 4 zeigt eine besonders bevorzugte, nicht-beschränkende Ventilsteuerkurve für die Auslassventile 22 im Motorbremsmodus, die durch den zweiten Nocken 36 bewirkt werden kann. FIG. 4 shows a particularly preferred, non-limiting valve control curve for the exhaust valves 22 in the engine braking mode, which can be brought about by the second cam 36.
In Figur 4 bezieht sich die Abszisse (x-Achse) auf einen Kurbelwellenwinkel und die Ordinate (y-Achse) auf einen Ventilhub in mm. Es ist ein vollständiger Viertakt-Zyklus bestehend aus Verdichten, Expandieren, Auslassen und Einlassen dargestellt. In FIG. 4, the abscissa (x-axis) relates to a crankshaft angle and the ordinate (y-axis) relates to a valve lift in mm. A complete four-stroke cycle consisting of compression, expansion, exhaust and intake is shown.
Die Ventilsteuerkurve für den Motorbremsbetrieb zeigt, dass das Auslassventil zum Ende des Verdichtungstaktes im Bereich des oberen Totpunkts bei rund 60° KW bis 100° KW vor dem oberen Totpunkt leicht geöffnet wird. Am oberen Totpunkt wird das Auslassventil weiter geöff net und schließt am Ende des Expansionstaktes ungefähr am unteren Totpunkt. Das Öffnen des Auslassventils zum Ende des Verdichtungstaktes bewirkt, dass die verdichtete Luft im Zylinder durch das geöffnete Auslassventil in das Abgassystem durch den sich zum oberen Totpunkt bewegenden Kolben geschoben wird. Die zuvor verrichtete Verdichtungsarbeit bremst die Kurbelwelle und somit die Brennkraftmaschine. Der Zylinderdruck steigt im Ver dichtungstakt zunächst an, sinkt dann jedoch infolge der Öffnung des Auslassventils schon vor dem oberen Totpunkt ab. Das offene Auslassventil während des Expansionstaktes bewirkt, dass Luft aus den Abgasleitungen zurück in den Zylinder gesaugt wird. Am Ende des Expan sionstaktes ist der Zylinder im Wesentlichen mit Luft aus dem Abgassystem gefüllt. The valve control curve for the engine braking mode shows that the exhaust valve is opened slightly at the end of the compression stroke in the area of top dead center at around 60 ° CA to 100 ° CA before top dead center. At the top dead center, the exhaust valve is opened further and closes at approximately the bottom dead center at the end of the expansion stroke. Opening the exhaust valve at the end of the compression stroke causes the compressed air in the Cylinder is pushed through the opened exhaust valve into the exhaust system by the piston moving to top dead center. The previously performed compression work brakes the crankshaft and thus the internal combustion engine. The cylinder pressure initially rises in the compression stroke, but then falls before top dead center as a result of the opening of the exhaust valve. The open exhaust valve during the expansion stroke causes air to be drawn from the exhaust pipes back into the cylinder. At the end of the expansion stroke, the cylinder is essentially filled with air from the exhaust system.
Die Ventilsteuerkurve zeigt zudem, dass das Auslassventil nach Erreichen des unteren Tot punkts am Ende des Expansionstaktes zunächst geschlossen bleibt. Zum Ende des Ausschie- betaktes öffnet sich das Auslassventil im Bereich des oberen Totpunkts. Die Öffnung erfolgt wiederum bei rund 60° KW bis 100° KW vor dem oberen Totpunkt. Das geschlossene Aus lassventil während des ersten Abschnitts des Ausschiebetakts bewirkt, dass die im Expansi onstakt angesaugte Luft unter Verrichtung von Arbeit verdichtet wird. Der Zylinderdruck steigt an. Die Verdichtungsarbeit bremst die Kurbelwelle und somit den Verbrennungsmotor. Die Öffnung des Auslassventils zum Ende des Ausschiebetaktes führt dazu, dass die Luft durch das geöffnete Auslassventil in das Abgassystem geschoben wird. Im Ansaugtakt wird der Zy linder wieder mit Luft durch das oder die geöffneten Einlassventile gefüllt. Der Zyklus beginnt erneut. The valve control curve also shows that the exhaust valve initially remains closed after reaching bottom dead center at the end of the expansion stroke. At the end of the push-out stroke, the exhaust valve opens in the area of the top dead center. The opening takes place again at around 60 ° CA to 100 ° CA before top dead center. The closed outlet valve during the first section of the expulsion stroke has the effect that the air sucked in in the expansion stroke is compressed while doing work. The cylinder pressure increases. The compression work brakes the crankshaft and thus the combustion engine. The opening of the exhaust valve at the end of the exhaust stroke results in the air being pushed through the opened exhaust valve into the exhaust system. In the intake stroke, the cylinder is filled with air again through the open inlet valve or valves. The cycle starts again.
Wie obenstehend erläutert ist, kommt es durch den Einsatz des zweiten Nockens 36 zu einer zweifachen Kompression mit anschließender Dekompression, sodass eine wirksame Motor bremsfunktionalität gewährleistet wird. As explained above, the use of the second cam 36 results in a double compression with subsequent decompression, so that an effective engine braking functionality is ensured.
Die Figur 5 zeigt schematisch, wie Fluid zu den Leerweg-Einrichtungen 38, 40 zugeführt und von diesen abgeführt wird. FIG. 5 shows schematically how fluid is supplied to the idle travel devices 38, 40 and removed from them.
Der variable Ventiltrieb 10 weist ein (Hydraulik-)Fluidsystem mit einer Druckfluidquelle 56, ei nem Fluidspeicher 58, einer Ventileinrichtung 60 und zwei Rückflussverhinderern 62, 64 auf. The variable valve drive 10 has a (hydraulic) fluid system with a pressurized fluid source 56, a fluid reservoir 58, a valve device 60 and two backflow preventer 62, 64.
Die Druckfluidquelle 56 kann mittels einer Fluidzufuhrleitung 66 Druckfluid zu der Ventilein richtung 60 zuführen. Beispielsweise kann die Druckfluidquelle 56 als eine Fluid- oder Hydrau likpumpe ausgebildet sein. Die Druckfluidquelle 56 kann mit dem Fluidspeicher 58 verbunden sein. Über eine Fluidabfuhrleitung (Fluidablassleitung) 68 kann Fluid von der Ventileinrichtung 60 zu dem Fluidspeicher 58 geleitet werden. Der Fluidspeicher 58 kann beispielsweise als eine Ölwanne ausgeführt sein. Die Ventileinrichtung 60 kann (mindestens) zwei unterschiedliche Stellungen einnehmen. In der dargestellten (ersten) Stellung ist die Druckfluidquelle 56 mit der ersten Leerweg-Einrich- tung 38 verbunden. Die zweite Leerweg-Einrichtung 40 ist in der ersten Stellung der Ventilein richtung 60 mit dem Fluidspeicher 58 verbunden. In einer zweiten Stellung ist die Druckfluid quelle 56 mit der zweiten Leerweg-Einrichtung 40 verbunden. Die erste Leerweg-Einrichtung 38 ist in der zweiten Stellung der Ventileinrichtung 60 mit dem Fluidspeicher 58 verbunden. Somit kann auf besonders einfache Weise zwischen den Kipphebeln 14 und 16 und damit den Nocken 34 und 36 hin- und hergeschaltet werden. Die Ventileinrichtung 60 kann hierbei zweck mäßig als ein 4/2-Wegeventil (Wegeventil mit vier Anschlüssen und zwei Stellungen) ausge führt sein. Eine Ausführung als Reihen- und/oder Parallelschaltung mehrerer Ventile ist eben falls möglich. The pressurized fluid source 56 can supply pressurized fluid to the valve device 60 by means of a fluid supply line 66. For example, the pressure fluid source 56 can be designed as a fluid or hydraulic pump. The pressurized fluid source 56 can be connected to the fluid reservoir 58. Fluid can be conducted from the valve device 60 to the fluid reservoir 58 via a fluid discharge line (fluid discharge line) 68. The fluid reservoir 58 can be designed as an oil pan, for example. The valve device 60 can assume (at least) two different positions. In the (first) position shown, the pressurized fluid source 56 is connected to the first idle travel device 38. The second idle travel device 40 is connected to the fluid reservoir 58 in the first position of the valve device 60. In a second position, the pressure fluid source 56 is connected to the second idle travel device 40. The first idle travel device 38 is connected to the fluid reservoir 58 in the second position of the valve device 60. It is thus possible to switch back and forth between the rocker arms 14 and 16 and thus the cams 34 and 36 in a particularly simple manner. The valve device 60 can be useful as a 4/2-way valve (directional valve with four connections and two positions) leads out. A series and / or parallel connection of several valves is also possible.
Die Ventileinrichtung 60 ist im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine in der ersten Stellung. Die Ventileinrichtung 60 ist im Motorbremsbetrieb der Brennkraftmaschine in der zweiten Stel lung. In der ersten Stellung ist die erste Leerweg-Einrichtung 38 starr und die zweite Leerweg- Einrichtung 40 bewegbar geschaltet. Der erste Kipphebel 14 ist aktiviert, und der zweite Kipp hebel 16 ist deaktiviert. In der zweiten Stellung ist die erste Leerweg-Einrichtung 38 bewegbar und die zweite Leerweg-Einrichtung 40 starr geschaltet. Der erste Kipphebel 14 ist deaktiviert, und der zweite Kipphebel 16 ist aktiviert. The valve device 60 is in the first position during normal operation of the internal combustion engine. The valve device 60 is in the engine braking mode of the internal combustion engine in the second position. In the first position, the first idle travel device 38 is rigid and the second idle travel device 40 is switched to be movable. The first rocker arm 14 is activated, and the second rocker arm 16 is deactivated. In the second position, the first free travel device 38 is movable and the second free travel device 40 is switched to be rigid. The first rocker arm 14 is deactivated and the second rocker arm 16 is activated.
Die Rückflussverhinderer 62, 64 können als Steuer- oder Kontrollventile ausgeführt sein. Die Rückflussverhinderer 62, 64 sind dazu ausgebildet, einen ungewünschten Rückfluss aus der jeweiligen Leerweg-Einrichtung 38, 40 zu verhindern, wie beispielhaft im Detail unter Bezug nahme auf die Figuren 7 bis 9 beschrieben ist. Zusätzlich können die Rückflussverhinderer 62, 64 einen Rückfluss aus den Leerweg-Einrichtungen 38, 40 ermöglichen, wenn die Ventilein richtung 60 die entsprechende Leerweg-Einrichtung 38, 40 mit der Fluidablassleitung 68 ver bindet bzw. kein Druckfluid von der Druckfluidquelle 56 an dem jeweiligen Rückflussverhinde rer 62, 64 anliegt. The backflow preventer 62, 64 can be designed as control or control valves. The backflow preventer 62, 64 are designed to prevent undesired backflow from the respective idle travel device 38, 40, as is described by way of example in detail with reference to FIGS. 7 to 9. In addition, the backflow preventer 62, 64 can enable a backflow from the idle travel devices 38, 40 when the valve device 60 connects the corresponding idle travel device 38, 40 with the fluid drain line 68 or no pressure fluid from the pressure fluid source 56 is connected to the respective backflow prevention device rer 62, 64 is applied.
Die Figur 6 zeigt ein gegenüber Figur 5 modifiziertes Fluidsystem. FIG. 6 shows a fluid system that is modified compared to FIG.
Das Fluidsystem von Figur 6 unterscheidet sich von dem Fluidsystem nach Figur 5 darin, dass die Ventileinrichtung 60 eine dritte Stellung einnehmen kann. Zweckmäßig kann die Ventilein richtung 60 hierbei als ein 4/3-Wegeventil (Wegeventil mit 4 Anschlüssen und 3 Stellungen) ausgeführt sein. Eine Ausführung als Reihen- und/oder Parallelschaltung mehrerer Ventile ist ebenfalls möglich. In der dritten Stellung sind beide Leerweg-Einrichtungen 38, 40 mit dem Fluidspeicher 58 ver bunden. Damit ist keine der Leerweg-Einrichtungen 38, 40 aktiviert. Keiner der zugeordneten Kipphebel 14, 16 wird während einer Nockenwellenumdrehung verschwenkt. Die Auslassven tile 22 bleiben geschlossen. Somit kann auf einfache Weise eine Zylinderabschaltung bezüg lich der Auslassventile 22 bewirkt werden. Zusätzlich können auch die Einlassventile geschlos sen gehalten und die Kraftstoffzuführung gestoppt werden, um den entsprechenden Zylinder abzuschalten. The fluid system of FIG. 6 differs from the fluid system of FIG. 5 in that the valve device 60 can assume a third position. The Ventilein device 60 here can expediently be designed as a 4/3-way valve (directional valve with 4 connections and 3 positions). A series and / or parallel connection of several valves is also possible. In the third position, both idle travel devices 38, 40 are connected to the fluid reservoir 58 a related party. Thus none of the idle travel devices 38, 40 is activated. None of the assigned rocker arms 14, 16 is pivoted during a camshaft revolution. The outlet valves 22 remain closed. In this way, cylinder deactivation can be effected in a simple manner with regard to the outlet valves 22. In addition, the inlet valves can be kept closed and the fuel supply can be stopped in order to switch off the corresponding cylinder.
Die Figuren 7 bis 9 zeigen eine beispielhafte Ausführung für den Rückflussverhinderer 62. Der Rückflussverhinderer 64 kann baugleich oder zumindest funktionsgleich wie der Rückflussver hinderer 62 ausgeführt sein. FIGS. 7 to 9 show an exemplary embodiment for the backflow preventer 62. The backflow preventer 64 can be constructed identically or at least functionally as the backflow preventer 62.
Der Rückflussverhinderer 62 weist eine Druckfluidzufuhr 70, eine Fluidleitung 72 und einen Fluidablass 74 auf. Die Druckfluidzufuhr 70 dient zur Zuführung von Druckfluid von der Ventileinrichtung 60 zu dem Rückflussverhinderer 62. Die Fluidleitung 72 dient zur Zuführung von Druckfluid von dem Rückflussverhinderer 62 zu der Leerweg-Einrichtung 38 und zum Ab führen von Fluid von der Leerweg-Einrichtung 38 zu dem Rückflussverhinderer 62. Der Fluidablass 74 dient zum Ablassen von Fluid von dem Rückflussverhinderer 62 zu der Ventileinrichtung 60 und/oder der Fluidablassleitung 68. The backflow preventer 62 has a pressurized fluid supply 70, a fluid line 72 and a fluid outlet 74. The pressure fluid supply 70 is used to supply pressure fluid from the valve device 60 to the backflow preventer 62. The fluid line 72 is used to supply pressure fluid from the backflow preventer 62 to the idle travel device 38 and to drain fluid from the idle travel device 38 to the backflow preventer 62. The fluid drain 74 is used to drain fluid from the backflow preventer 62 to the valve device 60 and / or the fluid drain line 68.
Der Rückflussverhinderer 62 weist einen bewegbaren Kolben 76 auf. In einer Ruhestellung (Figur 7) blockiert der Kolben 76 die Druckfluidzufuhr 70 und schafft eine Fluidverbindung zwi schen der Fluidleitung 72 und dem Fluidablass 74 zum Ablassen von Fluid aus der Leerweg einrichtung 38. Der Kolben 76 ist in Richtung zu der Ruhestellung elastisch vorgespannt, vor zugsweise federvorgespannt. The backflow preventer 62 has a movable piston 76. In a rest position (FIG. 7), the piston 76 blocks the pressure fluid supply 70 and creates a fluid connection between the fluid line 72 and the fluid outlet 74 for draining fluid from the idle travel device 38. The piston 76 is elastically pretensioned in the direction of the rest position preferably spring-loaded.
Der Rückflussverhinderer 62 weist ein Rückschlagventil 78 mit einem bewegbaren Sperrele ment 80, z. B. eine Kugel, auf. Das Sperrelement 80 ist in Richtung zu einer Schließstellung elastisch vorgespannt, vorzugsweise federvorgespannt. Das Rückschlagventil 78 ist im Kol ben 76 aufgenommen. The backflow preventer 62 has a check valve 78 with a movable locking element 80, for. B. a ball. The locking element 80 is elastically pre-tensioned, preferably spring-pre-tensioned, in the direction of a closed position. The check valve 78 is received in ben 76 Kol.
Figur 8 zeigt, dass wenn Druckfluid zu dem Rückflussverhinderer 62 über die Druckfluidzufuhr 70 zugeführt wird, zunächst der Kolben 76 so bewegt werden kann, dass der Fluidablass 74 blockiert wird. Zudem kann das Sperrelement 80 entgegen der elastischen Vorspannung be wegt werden, vom Ventilsitz abheben und eine Fluidverbindung zwischen der Druckfluidzufuhr 70 und der Fluidleitung 72 schaffen. Druckfluid kann zu der Leerweg-Einrichtung 38 zum Ak tivieren der Leerweg-Einrichtung 38 zugeführt werden. FIG. 8 shows that when pressurized fluid is supplied to the backflow preventer 62 via the pressurized fluid supply 70, the piston 76 can first be moved in such a way that the fluid outlet 74 is blocked. In addition, the blocking element 80 can be moved against the elastic bias, lift off the valve seat and establish a fluid connection between the pressure fluid supply 70 and the fluid line 72 create. Pressurized fluid can be supplied to the idle travel device 38 for activating the idle travel device 38.
Wird durch den ersten Nocken 34 (siehe Figur 2) ein Ventilhub bei der aktivierten Leerweg- Einrichtung 38 bewirkt, steigt der Druck in der Fluidleitung 72 schlagartig an. Das Rückschlag- ventil 78 schließt durch Bewegen des Sperrelements 80 in den Ventilsitz, siehe Figur 9. Das Fluid aus der Leerweg-Einrichtung 38 kann nicht entweichen. Der Kipphebel 14 wird ge schwenkt. Damit wirkt der Rückflussverhinderer 62 zusätzlich auch als eine hydraulische Ven tilspielausgleichseinrichtung, insbesondere in Kombination mit der Leerweg-Einrichtung 38, die nur hydraulisch in der aktivierten Stellung arretiert ist, also insbesondere ohne eine me- chanische Arretierung (z. B. keine Sperrkolben) vorgesehen ist. If the first cam 34 (see FIG. 2) causes a valve lift in the activated idle travel device 38, the pressure in the fluid line 72 rises suddenly. The check valve 78 closes by moving the blocking element 80 into the valve seat, see FIG. 9. The fluid from the idle travel device 38 cannot escape. The rocker arm 14 is pivoted ge. The backflow preventer 62 thus also acts as a hydraulic valve play compensation device, in particular in combination with the idle travel device 38, which is only hydraulically locked in the activated position, i.e. in particular provided without a mechanical locking device (e.g. no locking piston) is.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen. Insbesondere sind die einzelnen Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 jeweils unabhängig voneinander offenbart. Zusätzlich sind auch die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von sämtlichen Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 und beispielsweise unabhängig von den Merkma len bezüglich des Vorhandenseins und/oder der Konfiguration der Nockenwelle, des ersten Kipphebels, des zweiten Kipphebels, der Fluidzufuhrleitung und/oder der Ventileinrichtung des unabhängigen Anspruchs 1 offenbart. Alle Bereichsangaben hierin sind derart offenbart zu verstehen, dass gleichsam alle in den jeweiligen Bereich fallenden Werte einzeln offenbart sind, z. B. auch als jeweils bevorzugte engere Außengrenzen des jeweiligen Bereichs. The invention is not restricted to the preferred exemplary embodiments described above. Rather, a large number of variants and modifications are possible which also make use of the inventive concept and therefore fall within the scope of protection. In particular, the invention also claims protection for the subject matter and the features of the subclaims independently of the claims referred to. In particular, the individual features of independent claim 1 are disclosed independently of one another. In addition, the features of the dependent claims are independent of all the features of independent claim 1 and, for example, independent of the Merkma len with regard to the presence and / or configuration of the camshaft, the first rocker arm, the second rocker arm, the fluid supply line and / or the valve device of the independent Claim 1 disclosed. All range specifications herein are to be understood as disclosed in such a way that all values falling within the respective range are disclosed individually, e.g. B. also as the respectively preferred narrower outer boundaries of the respective area.
Bezugszeichenliste List of reference symbols
10 Variabler Ventiltrieb 10 Variable valve train
12 Nockenwelle 12 camshaft
14 Erster Kipphebel 14 First rocker arm
16 Zweiter Kipphebel 16 Second rocker arm
18 Kipphebelachse 18 rocker arm axis
20 Ventilbrücke 20 valve bridge
22 Auslassventil 22 exhaust valve
24 Einstellschraube 24 adjusting screw
26 Einstellschraube 26 adjusting screw
28 Vorsprung 28 advantage
30 Nockenfolger 30 cam followers
32 Nockenfolger 32 cam followers
34 Erster Nocken 34 First cam
36 Zweiter Nocken 36 Second cam
38 Erste Leerweg-Einrichtung 38 First free travel facility
40 Zweite Leerweg-Einrichtung40 Second free travel device
42 Aufnahmekammer 42 receiving chamber
44 Kolben 44 pistons
46 Elastisches Element 46 elastic element
48 Fluidraum 48 fluid space
50 Fluidleitung 50 fluid line
52 Sicherung 52 Backup
54 Langloch 54 elongated hole
56 Druckfluidquelle 56 source of pressurized fluid
58 Fluidspeicher 58 fluid reservoir
60 Ventileinrichtung 60 valve device
62 Erster Rückflussverhinderer 62 First backflow preventer
64 Zweiter Rückflussverhinderer64 Second backflow preventer
66 Fluidzufuhrleitung 66 Fluid supply line
68 Fluidablassleitung 68 Fluid Drain Line
70 Druckfluidzufuhr 70 pressure fluid supply
72 Fluidleitung 72 fluid line
74 Fluidablass Kolben 74 fluid drain piston
Rückschlagventil Sperrelement Check valve blocking element

Claims

Patentansprüche Claims
1. Variabler Ventiltrieb (10) zum Schalten eines Auslassventils (22) einer Brennkraftma schine in einen Motorbremsmodus, wobei der variable Ventiltrieb (10) aufweist: 1. Variable valve train (10) for switching an exhaust valve (22) of an internal combustion engine into an engine braking mode, the variable valve train (10) having:
eine Nockenwelle (12) mit einem ersten Nocken (34), der als ein Normalbetriebsno cken ausgebildet ist, und einem zweiten Nocken (36), der als ein Motorbremsnocken aus gebildet ist; a camshaft (12) with a first cam (34), which is designed as a normalbetriebsno cken, and a second cam (36), which is designed as an engine brake cam;
einen ersten Kipphebel (14) mit einer ersten Leerweg-Einrichtung (38), die zum wahlweisen Schaffen oder Trennen einer ersten Wirkverbindung zwischen dem ersten Nocken (34) und dem Auslassventil (22) mittels des ersten Kipphebels (14) ausgebildet ist; a first rocker arm (14) with a first free travel device (38) which is designed to selectively create or separate a first operative connection between the first cam (34) and the outlet valve (22) by means of the first rocker arm (14);
einen zweiten Kipphebel (16) mit einer zweiten Leerweg-Einrichtung (40), die zum wahlweisen Schaffen oder Trennen einer zweiten Wrkverbindung zwischen dem zweiten Nocken (36) und dem Auslassventil (22) mittels des zweiten Kipphebels (16) ausgebildet ist; a second rocker arm (16) with a second idle travel device (40) which is designed for the selective creation or separation of a second working connection between the second cam (36) and the outlet valve (22) by means of the second rocker arm (16);
eine Fluidzufuhrleitung (66); und a fluid supply line (66); and
eine Ventileinrichtung (60), die ausgebildet ist, wahlweise die erste Leerweg-Ein- richtung (38) oder die zweite Leerweg-Einrichtung (40) mit der Fluidzufuhrleitung (66) zu verbinden. a valve device (60) which is designed to optionally connect the first free travel device (38) or the second free travel device (40) to the fluid supply line (66).
2. Variabler Ventiltrieb (10) nach Anspruch 1 , ferner aufweisend: 2. The variable valve train (10) of claim 1, further comprising:
eine Fluidablassleitung (68), a fluid drain line (68),
wobei die Ventileinrichtung (60) dazu ausgebildet ist, wahlweise die erste Leerweg- Einrichtung (38) oder die zweite Leerweg-Einrichtung (40) mit der Fluidablassleitung (68) zu verbinden, wherein the valve device (60) is designed to optionally connect the first free travel device (38) or the second free travel device (40) to the fluid drain line (68),
wobei vorzugsweise: where preferably:
die Ventileinrichtung (60) dazu ausgebildet ist: the valve device (60) is designed to:
in einer ersten Stellung die erste Leerweg-Einrichtung (38) mit der Fluidzu fuhrleitung (66) zu verbinden und die zweite Leerweg-Einrichtung (40) mit der Fluidablassleitung (68) zu verbinden; und in a first position to connect the first idle travel device (38) to the fluid feed line (66) and to connect the second idle travel device (40) to the fluid drain line (68); and
in einer zweiten Stellung die erste Leerweg-Einrichtung (38) mit der Flui dablassleitung (68) zu verbinden und die zweite Leerweg-Einrichtung (40) mit der Fluidzufuhrleitung (66) zu verbinden. in a second position to connect the first free travel device (38) to the fluid drain line (68) and to connect the second free travel device (40) to the fluid supply line (66).
3. Variabler Ventiltrieb (10) nach Anspruch 1 oder Anspruchs 2, ferner aufweisend: 3. Variable valve train (10) according to claim 1 or claim 2, further comprising:
einen ersten Rückflussverhinderer (62), der in Fluidverbindung zwischen der Ven tileinrichtung (60) und der ersten Leerweg-Einrichtung (38) angeordnet ist; und/oder einen zweiten Rückflussverhinderer (64), der in Fluidverbindung zwischen der Ven tileinrichtung (60) und der zweiten Leerweg-Einrichtung (40) angeordnet ist. a first backflow preventer (62) which is arranged in fluid communication between the Ven tileinrichtung (60) and the first idle travel device (38); and / or a second backflow preventer (64) which is arranged in fluid connection between the valve device (60) and the second free travel device (40).
4. Variabler Ventiltrieb (10) nach Anspruch 3, wobei: 4. The variable valve train (10) of claim 3, wherein:
der erste Rückflussverhinderer (62) dazu ausgebildet ist, als eine hydraulische Ventilspielausgleichseinrichtung für die erste Wirkverbindung zu wirken, vorzugsweise in einer Stellung des ersten Rückflussverhinderers (62), in der ein Rückfluss aus der ersten Leerweg-Einrichtung (38) blockiert ist; und/oder the first backflow preventer (62) is designed to act as a hydraulic valve lash adjuster for the first operative connection, preferably in a position of the first backflow preventer (62) in which backflow from the first idle travel device (38) is blocked; and or
der zweite Rückflussverhinderer (64) dazu ausgebildet ist, als eine hydraulische Ventilspielausgleichseinrichtung für die zweite Wrkverbindung zu wirken, vorzugsweise in einer Stellung des zweiten Rückflussverhinderers (64), in der ein Rückfluss aus der zwei ten Leerweg-Einrichtung (40) blockiert ist. the second backflow preventer (64) is designed to act as a hydraulic valve lash adjuster for the second working connection, preferably in a position of the second backflow preventer (64) in which a backflow from the second idle travel device (40) is blocked.
5. Variabler Ventiltrieb (10) nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, wobei: 5. The variable valve train (10) of claim 3 or claim 4, wherein:
der erste Rückflussverhinderer (62) dazu ausgebildet ist: the first backflow preventer (62) is designed to:
in einer ersten Stellung einen Rückfluss von Fluid aus der ersten Leerweg-Ein- richtung (38) zu der Ventileinrichtung (60) und/oder der Fluidablassleitung (68) zu ermöglichen; in a first position to enable a return flow of fluid from the first idle travel device (38) to the valve device (60) and / or the fluid drain line (68);
in einer zweiten Stellung einen Zufluss von Fluid von der Ventileinrichtung (60) zu der ersten Leerweg-Einrichtung (38) zu ermöglichen; in a second position to allow an inflow of fluid from the valve device (60) to the first idle travel device (38);
in einer dritten Stellung einen Rückfluss von Fluid aus der ersten Leerweg-Ein- richtung (38) zu der Ventileinrichtung (60) zu blockieren; und/oder der zweite Rückflussverhinderer (64) dazu ausgebildet ist: in a third position, to block a return flow of fluid from the first idle travel device (38) to the valve device (60); and / or the second backflow preventer (64) is designed to:
in einer ersten Stellung einen Rückfluss von Fluid aus der zweiten Leerweg- Einrichtung (40) zu der Ventileinrichtung (60) und/oder der Fluidablassleitung (68) zu ermöglichen; in a first position to enable a return flow of fluid from the second idle travel device (40) to the valve device (60) and / or the fluid drain line (68);
in einer zweiten Stellung einen Zufluss von Fluid von der Ventileinrichtung (60) zu der zweiten Leerweg-Einrichtung (40) zu ermöglichen; und in einer dritten Stellung einen Rückfluss von Fluid aus der zweiten Leerweg- Einrichtung (40) zu der Ventileinrichtung (60) zu blockieren. in a second position to allow an inflow of fluid from the valve device (60) to the second idle travel device (40); and in a third position to block a backflow of fluid from the second idle travel device (40) to the valve device (60).
6. Variabler Ventiltrieb (10) nach Anspruch 5, wobei: 6. The variable valve train (10) of claim 5, wherein:
sich die erste Stellung, die zweite Stellung und dritte Stellung des ersten Rückfluss verhinderers (62) und/oder des zweiten Rückflussverhinderers (64) selbsttätig in Abhän gigkeit von einem Fluidzufuhrdruck und einem Fluidgegendruck am ersten Rückflussver hinderer (62) und/oder am zweiten Rückflussverhinderer (64) einstellen. the first position, the second position and the third position of the first backflow preventer (62) and / or the second backflow preventer (64) are automatically dependent on a fluid supply pressure and a fluid counterpressure on the first backflow preventer (62) and / or on the second backflow preventer (64).
7. Variabler Ventiltrieb (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: 7. Variable valve train (10) according to one of the preceding claims, wherein:
die erste Leerweg-Einrichtung (38) bei Fluidbeaufschlagung die erste Wirkverbin dung schafft und die zweite Leerweg-Einrichtung (40) bei Fluidbeaufschlagung die zweite Wrkverbindung schafft; oder the first free travel device (38) creates the first active connection when fluid is applied and the second free travel device (40) creates the second active connection when fluid is applied; or
die erste Leerweg-Einrichtung (38) bei Fluidbeaufschlagung die erste Wrkverbin dung trennt und die zweite Leerweg-Einrichtung (40) bei Fluidbeaufschlagung die zweite Wrkverbindung trennt. the first idle travel device (38) separates the first working connection when fluid is applied and the second idle travel device (40) separates the second working connection when fluid is applied.
8. Variabler Ventiltrieb (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: 8. Variable valve train (10) according to one of the preceding claims, wherein:
die erste Leerweg-Einrichtung (38) und die zweite Leerweg-Einrichtung (40) bau gleich und/oder funktionsgleich sind. the first idle travel device (38) and the second idle travel device (40) are identical and / or functionally identical.
9. Variabler Ventiltrieb (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: 9. Variable valve train (10) according to one of the preceding claims, wherein:
die erste Leerweg-Einrichtung (38) und/oder die zweite Leerweg-Einrichtung (40) nur hydraulisch arretierbar ist und/oder frei von einer mechanischen Arretierung ist. the first free travel device (38) and / or the second free travel device (40) can only be locked hydraulically and / or is free of mechanical locking.
10. Variabler Ventiltrieb (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: 10. Variable valve train (10) according to one of the preceding claims, wherein:
die erste Leerweg-Einrichtung (38) und/oder die zweite Leerweg-Einrichtung (40) aufweist: the first idle travel device (38) and / or the second idle travel device (40) comprises:
eine Aufnahmekammer (42); a receiving chamber (42);
einen Kolben (44), der verschiebbar in der Aufnahmekammer (42) angeordnet ist; a piston (44) slidably disposed in the receiving chamber (42);
einen Nockenfolger (30, 32), der zum Verschieben mit dem Kolben (44) ver bunden ist; a cam follower (30, 32) which is ver for sliding with the piston (44) connected;
einen Fluidraum (48), der von dem Kolben (44) begrenzt ist; und ein elastisches Element (46), das zum Vorspannen des Kolbens (44) angeord net ist. a fluid space (48) delimited by the piston (44); and an elastic member (46) which is arranged for biasing the piston (44).
11. Variabler Ventiltrieb (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: 11. Variable valve train (10) according to one of the preceding claims, wherein:
die Ventileinrichtung (60) als ein Wegeventil, vorzugsweise als ein 4-2-Wegeventil oder ein 4-3 Wegeventil, ausgebildet ist. the valve device (60) is designed as a directional valve, preferably as a 4-2-way valve or a 4-3-way valve.
12. Variabler Ventiltrieb (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: 12. Variable valve train (10) according to one of the preceding claims, wherein:
die Ventileinrichtung (60), vorzugsweise zum Geschlossenhalten des Auslassven tils (22), ferner dazu ausgebildet ist: the valve device (60), preferably for keeping the outlet valve (22) closed, is also designed to:
in einer dritten Stellung die erste Leerweg-Einrichtung (38) und die zweite Leer- weg-Einrichtung (40) mit einer Fluidablassleitung (68) zu verbinden. in a third position to connect the first idle travel device (38) and the second idle travel device (40) to a fluid drain line (68).
13. Variabler Ventiltrieb (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: 13. Variable valve train (10) according to one of the preceding claims, wherein:
die erste Wirkverbindung und die zweite Wirkverbindung auf das Auslassventil (22) und ein weiteres Auslassventil (22) wirken; oder the first operative connection and the second operative connection act on the outlet valve (22) and a further outlet valve (22); or
die erste Wirkverbindung auf das Auslassventil (22) und ein weiteres Auslassventil (22) wirkt und die zweite Wirkverbindung nur auf das Auslassventil (22) wirkt. the first operative connection acts on the outlet valve (22) and a further outlet valve (22) and the second operative connection acts only on the outlet valve (22).
14. Variabler Ventiltrieb (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: 14. Variable valve train (10) according to one of the preceding claims, wherein:
der zweite Nocken (36) dazu ausgebildet ist, das Auslassventil (22) im Verdich tungstakt und/oder im Auslasstakt zunächst geschlossen zu halten und vor Erreichen ei nes oberen Totpunkts einer Kolbenbewegung zu öffnen, vorzugsweise zwischen 100°KW und 60° KW vor dem Erreichen des oberen Totpunkts; und/oder the second cam (36) is designed to initially keep the exhaust valve (22) closed in the compression cycle and / or in the exhaust cycle and open before reaching a top dead center of a piston movement, preferably between 100 ° CA and 60 ° CA before Reaching top dead center; and or
der erste Nocken (34) so ausgebildet ist, dass das Auslassventil (22) im Auslasstakt geöffnet ist und im Einlasstakt, im Verdichtungstakt und im Expansionstakt im Wesentli chen geschlossen ist. the first cam (34) is designed so that the exhaust valve (22) is open in the exhaust stroke and is essentially closed in the intake stroke, in the compression stroke and in the expansion stroke.
15. Kraftfahrzeug, vorzugsweise Nutzfahrzeug, mit einem variablen Ventiltrieb (10) nach ei nem der vorherigen Ansprüche. 15. Motor vehicle, preferably commercial vehicle, with a variable valve train (10) according to one of the preceding claims.
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