DE10124869C2

DE10124869C2 - Hydraulic control device for equivalent engine valves of a diesel engine

Info

Publication number: DE10124869C2
Application number: DE10124869A
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen Schacht
Original assignee: Caterpillar Motoren GmbH and Co KG
Current assignee: Caterpillar Motoren GmbH and Co KG
Priority date: 2001-05-22
Filing date: 2001-05-22
Publication date: 2003-06-26
Anticipated expiration: 2021-05-23
Also published as: DE10124869A1; EP1260680A2; EP1260680A3; EP1260680B1; DE50206283D1; ATE322610T1

Abstract

Pressure chambers are provided in the control piston (8) for the identical valves (4,5) and are connected through control ducts (11,12) to pressure supply lines (6,7) which are opened and closed through magnetic valves (91,0). The control pistons hold the engine valves (4,5) in a preliminary stage in the closed position (S) and in a following stage with a preliminary stroke. In a further stage the engine valves are adjustable into a maximum opening position through the control piston.

Description

In bekannter Weise werden Vierventil-Zylinderköpfe mittels einer Ventilbrücke, die jeweils zwei Ein- und Auslaßventile verbindet, über einen Kipphebel betrieben, der mittels einer am Kipphebel gelagerten Stange mit einer Nockenwelle verbunden ist. Des Weiteren ist aus der DE 197 16 042 C1 eine hydraulische Steuereinrichtung für wenigstens ein Hub ventil einer Brennkraftmaschine bekannt, die einen durch zwei gegeneinander wirkende Federmittel bewegbaren Ventil schaft umfaßt, wobei der Ventilschaft im Bereich seiner Endstellung hydraulisch ansteuerbar ist. Die hydraulische Steuereinrichtung beinhaltet ein hydraulisch regelbares Federmittel, dem ein hydraulisch wirkendes Hilfsteuerglied zugeordnet ist.In a known manner, four-valve cylinder heads are used a valve bridge, each with two inlet and outlet valves connects, operated via a rocker arm, which means a rod mounted on the rocker arm with a camshaft connected is. Furthermore, DE 197 16 042 C1 a hydraulic control device for at least one stroke valve of an internal combustion engine known by a two counteracting spring means movable valve stem includes, the valve stem in the area of its End position can be controlled hydraulically. The hydraulic Control device includes a hydraulically controllable Spring means, which is a hydraulically acting auxiliary control member assigned.

Aus der WO 93/01399 ist eine Brennkraftmaschine mit einer Steuereinheit für Motorventile bekannt, die über Steuerkolben verstellbar sind, welche mittels elektrisch ansteuerbarer Ventile mit einem entsprechenden Steuerdruck beaufschlagt werden. Die Steuerkolben sind gemeinsam in einer Brücke angeordnet, die auf einem Zylinderkopf des Motors befestigt ist. Durch die Ansteuerbarkeit der Steuerkolben können die Motorventile geöffnet und geschlossen werden, wie es die Beschleunigung bzw. Verzögerungen gegen die Ventilfedern zulassen.From WO 93/01399 an internal combustion engine with a Control unit for engine valves known about Control pistons are adjustable, which by means of electrical controllable valves with a corresponding control pressure be charged. The control pistons are in common a bridge arranged on a cylinder head of the Motor is attached. The controllability of the Control pistons can open and open the engine valves be closed as is the acceleration or Allow delays against the valve springs.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine hydraulische Steuerein richtung für Hubventile einer Brennkraftmaschine und eine Aufnahme für Steuerelemente der Einrichtung zu schaffen, bei der einerseits eine einfache hydraulische Ansteuerung der Einlaß- und/oder Auslaßventile einer Brennkraftmaschine in Öffnungs- und Schließrichtung entsprechend der Kolben stellung gewährleistet ist und andererseits die Steuer elemente in einfacher Weise am Zylinderkopf gehalten werden können. The object of the invention is a hydraulic control Direction for lift valves of an internal combustion engine and a Create recording for controls of the facility on the one hand a simple hydraulic control the intake and / or exhaust valves of an internal combustion engine in the opening and closing direction according to the pistons position is guaranteed and on the other hand the tax elements are held in a simple manner on the cylinder head can.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.This object is achieved by the features of Claim 1 solved. Other advantageous features include the subclaims.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, daß über hydraulische Steuerelemente der Steuereinrichtung die Einlaß- und/oder Auslaßventile einer Brennkraftmaschine entsprechend in eine Öffnungs- und Schließbewegung ansteuerbar sind und hierzu die Steuer elemente in einer fest mit dem Zylinderkopf verbundenen Brücke angeordnet werden und somit die Steuerelemente unmittelbar und direkt auf die Ventilschäfte der Ventile einwirken können. Hierzu sind die Steuerelemente für die Ventile in mindestens einer gemeinsamen Brücke gehalten, die mit einem Zylinderkopf des Motors fest verbunden ist und die Steuerelemente mit einem jeweils mit einem Motorventil wirkverbundenen Hydraulikzylinder mit einem druckbeaufschlagbaren Steuerkolben umfaßt. Dieser wird in Abhängigkeit von elektrisch ansteuerbaren Ventilen in mehreren Stufen kontinuierlich angesteuert, wobei die Motorventile in Abhängigkeit vom Steuerkolben öffnen oder schließen.The main advantages achieved with the invention consist of the fact that hydraulic controls Control device, the inlet and / or outlet valves of a Internal combustion engine accordingly in an opening and Closing movement can be controlled and the tax elements in a firmly connected to the cylinder head Bridge are arranged and thus the controls directly and directly on the valve stems of the valves can act. To do this, the controls for the Valves are held in at least one common bridge, which is firmly connected to a cylinder head of the engine and the controls with one each with one Motor valve operatively connected hydraulic cylinder with a comprises pressurizable control piston. This is in Dependence on electrically controllable valves several stages continuously controlled, the Open engine valves depending on the control piston or conclude.

Die Brücke ist zur Aufnahme der Steuerelemente vorzugsweise T-förmig ausgebildet und weist einen zentralen Ständer mit einem querverlaufenden Kopfsteg auf, wobei der Ständer über mindestens ein Schraubmittel mit dem Zylinderkopf des Motors fest verbunden wird und im Kopfsteg zylindrische oder entsprechende Aufnahmen für die Hydraulikzylinder bzw. für die Steuerelemente vorgesehen sind.The bridge is preferred for receiving the controls T-shaped and has a central stand a transverse head bridge, with the stand over at least one screw with the cylinder head of the Motor is firmly connected and cylindrical in the top bridge or corresponding mounts for the hydraulic cylinders or are provided for the controls.

Die Wirkung der Steuerelemente auf die Motorventile ist derart, daß die als Stufenkolben oder Zylinderkolben aus geführten Steuerkolben der Steuerelemente die Motorventile in einer Vorstufe in der Öffnungs- oder Schließstellung halten, wenn der Kolben im OT befindlich ist und in einer weiteren nachfolgenden Stufe die Einlaßventile über die Steuerkolben eine maximale Öffnungs- oder Schließstellung einnehmen können. Die Druckräume im Steuerkolben der Steuerelemente für gleichwirkende Ventile, wie Einlaß ventile oder Auslaßventile sind über Druckleitungen miteinander verbunden, wobei ein Öffnen und Schließen der Druckleitungen mittels beispielsweise elektrisch ansteuerbarer Magnetventile erfolgt. Durch diese hydraulische Ansteuerung der Motorventile mittels der Steu erelemente wird ein Öffnen bzw. Schließen der Motorventile entsprechend der gewünschten Steuerung der Brennkraft maschine erreicht.The effect of the controls on the engine valves is in such a way that the as a stepped piston or cylinder piston guided control piston of the controls the engine valves in a preliminary stage in the open or closed position hold when the piston is in TDC and in one another subsequent stage, the intake valves on the Spool a maximum opening or closing position can take. The pressure chambers in the control piston of the Controls for equivalent valves, such as inlet Valves or exhaust valves are via pressure lines connected with each other, opening and closing the Pressure lines by means of, for example, electrical controllable solenoid valves. Through this hydraulic control of the engine valves by means of the control will open or close the engine valves according to the desired control of the internal combustion engine machine reached.

Der Steuerkolben wird über zwei Druckleitungen nacheinander mit Druck beaufschlagt, wobei der Steuerkolben des Hydrau likzylinders in den Druckraum oberhalb des Steuerkolbens einmündende Steuerkanäle aufweist, und in einem ersten Steuervorgang der Druckraum über die Druckleitung und die anschließenden Steuerkanäle im Steuerkolben mit einem Steu erdruck baufschlagt werden und nachfolgend in einem zweiten Steuervorgang die Druckleitungen und die anschließenden Steuerkanäle mit einem quasi überlagernden Steuerdruck zum weiteren Druckraum beaufschlagbar sind, bis eine Abström bohrung im Hydraulikzylinder vom Steuerkolben freigegeben wird. Der Druckraum oberhalb des Steuerkolbens wird im ersten Steuervorgang vom Druck aus der einen Druckleitung beaufschlagt, wobei die weitere Druckleitung druckfrei geöffnet ist und bei vom Steuerkolben freigegebenen beiden Mündungsöffnungen der Druckleitungen wird über die zweite Druckleitung eine Druckbeaufschlagung des Steuerkolbens bis zur Freigabe der Abströmöffnung erfolgen.The control piston is successively connected via two pressure lines pressurized, the control piston of the hydrau likzylinders in the pressure chamber above the control piston has merging control channels, and in a first Control process of the pressure chamber via the pressure line and the subsequent control channels in the control piston with a control pressure and subsequently in a second Control process the pressure lines and the subsequent Control channels with a quasi-superimposed control pressure for further pressure chamber can be acted upon until an outflow bore in the hydraulic cylinder released by the control piston becomes. The pressure chamber above the control piston is in the first control process of the pressure from the one pressure line pressurized, the further pressure line being depressurized is open and with both released by the control piston Mouth openings of the pressure lines is via the second Pressure line pressurizing the control piston up to release the discharge opening.

Insbesondere wenn sich der Motorkolben vom oberen Totpunkt genügend weit fortbewegt hat, wird Öldruck auf die zweite Druckleitung gegeben, wobei sich die Motorventile weiter öffnen können und nach der Freigabe der Abflußöffnung im Hydraulikzylinder der Maximalhub des Motorventils erreicht ist, da nunmehr das Öl frei abfließen kann.Especially when the engine piston is from top dead center has moved far enough, oil pressure on the second Given pressure line, the engine valves continue can open and after opening the drain opening in Hydraulic cylinder reached the maximum stroke of the engine valve is because the oil can now flow away freely.

Da die Federkraft mit zunehmendem Ventilhub ansteigt, wird der Kolben zweckmäßigerweise als Stufenkolben ausgebildet. Die wirksamen Flächen des Stufenkolbens errechnen sich nach der Federkraft. Der Stufenkolben weist vorzugsweise einen inneren querverlaufenden Steuerkanal auf, der mit einem Ringkanal verbunden ist, wobei der querverlaufende Steuer kanal in einen axialen weiteren inneren Steuerkanal im Steuerkolben einmündet und dieser einem oberen Druckraum zugerichtet ist. Die Druckversorgungsleitungen zum Steuer kolben sind mit ihren Einmündungen in den Druckraum über einander angeordnet und in Bezug auf die Vorstufe des Steu erkolbens wird die eine mit Druck beaufschlagte Druckver sorgungsleitung in den Ringraum einmünden, wobei die weitere Druckversorgungsleitung in einen unteren Druckraum des Steuerkolbens einmündet. As the spring force increases with increasing valve lift, the piston is expediently designed as a stepped piston. The effective areas of the stepped piston are calculated the spring force. The stepped piston preferably has one inner transverse control channel with a Ring channel is connected, the transverse control channel in an axial inner control channel in the Control piston opens and this an upper pressure chamber is prepared. The pressure supply lines to the tax pistons are over with their openings in the pressure chamber arranged one another and in relation to the preliminary stage of tax piston is the one pressurized Druckver lead into the annular space, the further pressure supply line in a lower pressure chamber of the control piston opens.

Der Stufenkolben nach der Erfindung wird von einer Vorstufe über eine erste und eine nachfolgende zweite Stufe hydrau lisch über die Magnetventile in den Druckversorgungs leitungen angesteuert, wobei der Steuerkolben druckbeauf schlagt von der Vorstufe in eine erste Stufe verstellbar ausgebildet ist, bei der beide Druckleitungen in den Ring kanal einmünden und der Steuerkolben derart ansteuerbar ist, daß in Abhängigkeit von der OT-Stellung des Motorkolbens die zweite Druckleitung mit einem Steuerdruck vom Magnetventil beaufschlagt wird und der Steuerkolben in die weitere zweite Stufe zur Erzielung eines maximalen Stellhubes verfahrbar ist. Der Ringraum des Stufenkolbens ist in dieser zweiten Stufe derart angeordnet, daß eine Abströmöffnung bzw. -bohrung freigegeben ist.The step piston according to the invention is a preliminary step via a first and a subsequent second stage hydrau lisch via the solenoid valves in the pressure supply lines controlled, the control piston pressurized strikes from the preliminary stage to a first stage adjustable is formed in which both pressure lines in the ring open into the channel and the control piston can be controlled in this way is that depending on the TDC position of the Engine piston the second pressure line with a control pressure is acted upon by the solenoid valve and the control piston in the further second stage to achieve a maximum Stellhubes is movable. The annulus of the stepped piston is arranged in this second stage such that a Outflow opening or bore is released.

Ein Öffnen des Steuerkolbens kann durch angepaßte Schräg kanten am Kolben sanft gestaltet werden, ebenso kann am Ende des Öffnungsvorganges eine Schrägkante am Kolben den Öffnungsvorgang sanft beenden. Des weiteren kann der Steu erkolben einen umfangsseitig abgeschrägten Kopfbereich auf weisen.Opening the control piston can be done by adjusting the slope edges on the piston are designed gently, as can on At the end of the opening process, an oblique edge on the piston End the opening process gently. Furthermore, the tax butt out a circumferentially beveled head area point.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are in the drawings are shown and are described in more detail below.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Ansicht teilweise im Schnitt auf eine orts feste Brücke am Zylinderkopf mit aufgenommenen Steuerelementen der Einrichtung, die über Druck versorgungsleitungen mit Magnetventilen verbunden sind, Fig. 1 is a view partially in section, connected to a stationary bridge on the cylinder head with recorded control elements of the device, the supply lines via pressure with solenoid valves,

Fig. 2 eine Darstellung eines Steuerelements mit einem Stufenkolben in drei Stellungen, Fig. 2 is an illustration of a control element with a stepped piston in three positions,

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm der Öffnungs- und Schließbewe gungen der Motorventile mit Bezug auf die Kolben stellung und der Stellungen der Steuerelemente, Fig. 3 is a flow diagram of the opening and Schließbewe conditions of the engine valves with respect to the position of the piston and the positions of the control elements,

Fig. 4, 5 und 6 Darstellungen eines Steuerelements in einer Vor stufe, einer Stufe I bei OT-Stellung des Motor kolbens und einer Stufe II bei voll geöffnetem Motoreinlaßventil, Fig. 4, 5 and 6 are illustrations of a control in a before step, a step I at TDC position of the engine piston and a step II with fully open inlet valve engine,

Fig. 7 eine Darstellung des Gesamthubes und eines Vorhu bes eines Motorventils anhand der Stellung des Steuerkolbens im Hydraulikzylinder, Fig. 7 is a representation of the total stroke and a Vorhu bes an engine valve based on the position of the control piston in the hydraulic cylinder,

Fig. 8 eine Einzelheit eines zwei Schrägflächen auf weisenden Steuerkolbens, Fig. 8 is a detail of a two inclined surfaces on facing the control piston,

Fig. 9 eine Darstellung des gesamten Steuerzylinders, Fig. 9 is a diagram of the entire control cylinder,

Fig. 10 eine Darstellung des Steuerzylinders mit einem oberen und unteren Anschlag und Fig. 10 is an illustration of the control cylinder with an upper and lower stop and

Fig. 11 eine Darstellung einer Brücke am Zylinderkopf gem. Fig. 1 zur Aufnahme der Hydraulikzylinder. Fig. 11 is an illustration of a bridge on the cylinder head gem. Fig. 1 for receiving the hydraulic cylinder.

In Fig. 1 ist eine grundsätzliche Ausbildung und Anordnung von Steuerelementen 1, 2 mit Steuerkolben 8 für Motor ventile 4, 5 einer Brennkraftmaschine in einer Brücke 3, insbesondere für zwei gleichwirkende Ein- oder Auslaß- Motorventile 4, 5, mit Druckleitungen 6, 7 dargestellt. Diese Leitungen 6, 7 sind beispielsweise mit Steuerkanälen 11, 12 und 11a, 12a in der Brücke 3 verbunden, die in Steuerkanäle 11b, 11c, 11d in den Steuerkolben 8 einmünden (Fig. 2). Die Druckleitungen 6, 7 sind eingangsseitig mit elektrisch ansteuerbaren Magnetventilen 9, 10 zur Drucksteuerung verbunden. In Fig. 1 is a basic design and arrangement of control elements 1 , 2 with control pistons 8 for engine valves 4 , 5 of an internal combustion engine in a bridge 3 , in particular for two equally acting intake or exhaust engine valves 4 , 5 , with pressure lines 6 , 7th shown. These lines 6 , 7 are connected, for example, to control channels 11 , 12 and 11 a, 12 a in the bridge 3 , which open into control channels 11 b, 11 c, 11 d in the control piston 8 ( FIG. 2). The pressure lines 6 , 7 are connected on the input side to electrically controllable solenoid valves 9 , 10 for pressure control.

Ein Steuerelement 1, 2 ist jeweils mit einem Ventilschaft 4a, 5a der Ventile 4, 5 wirkverbunden, wobei die Ventile 4, 5 über Ventilfedern 13, 14 in Schließstellung gehalten sind. Wie in den Fig. 1 und 11 näher dargestellt, sind die Steuerelemente 1, 2 in der Brücke 3 gehalten, wobei diese etwa T-förmig ausgeführt ist und einen zentralen Ständer 15 sowie einen querverlaufenden Kopfsteg 16 umfaßt, in dem zu beiden Seiten des Ständers 15 die Steuerelemente 1, 2 gehalten sind. Der Ständer 15 selbst ist fest mit dem Zylinderkopf 17 über mindestens eine Schraube 18 verbunden. Im Kopfsteg 16 der Brücke 3 sind vorzugsweise die Steuerkanäle 11, 12 und 11a, 12a eingelassen, welche mit den Druckleitungen 6, 7 im Zylinderkopf 17 verbunden sind. Die Steuerelemente 1, 2 sind in entsprechenden zylindrischen Aufnahmen 20 im Kopfsteg 16 der Brücke 3 gehalten.A control element 1 , 2 is operatively connected to a valve stem 4 a, 5 a of the valves 4 , 5 , the valves 4 , 5 being held in the closed position by means of valve springs 13 , 14 . As shown in FIGS. 1 and 11 in more detail, the controls 1 , 2 are held in the bridge 3 , which is approximately T-shaped and comprises a central stand 15 and a transverse head piece 16 , in the on both sides of the stand 15 the control elements 1 , 2 are held. The stand 15 itself is firmly connected to the cylinder head 17 via at least one screw 18 . In the top web 16 of the bridge 3 , the control channels 11 , 12 and 11 a, 12 a are preferably embedded, which are connected to the pressure lines 6 , 7 in the cylinder head 17 . The control elements 1 , 2 are held in corresponding cylindrical receptacles 20 in the top web 16 of the bridge 3 .

Die Steuerelemente 1, 2 gem. Fig. 1 sind in mehreren auf einanderfolgenden Stufen V, I und II durch hydraulische Druckansteuerung axial verstellbar, wobei jedes Steuer element 1, 2 über seine Steuerkolben 8; 8a einen Verstell druck auf den Ventilschaft 4a, 5a des Ventils 4, 5 ausübt, wodurch dieses sich in eine Öffnungs- bzw. Schließstellung entsprechend der Motorkolbenstellung bewegen kann, wie anhand des Diagramms Fig. 3 näher aufgezeigt ist. Durch Druckbeaufschlagung des Steuerkolbens 8; 8a wird beispiels weise gem. Fig. 2 und der Fig. 4, 5 und 6 eine Vorstufe V (Ventile 4 und 5 sind geschlossen), eine nachfolgende Stufe I (Motorkolben 21 steht in OT-Stellung) und danach eine Stufe II (Ventile 4 und 5 sind geöffnet) angesteuert. Im Diagramm Fig. 3 ist mit gestrichelten Linien L die Ver laufskurve der Einlaßventile vom Öffnen bis zum Schließen und in durchgehenden korrespondierenden Linien L1 die Verlaufskurve der Auslaßventile vom Schließen bis zum Öffnen dargestellt. Die zugeordnete Kurve L2 zeigt die Motorkolbenbewegung bei den einzelnen Stellungen des Steuerkolbens 8; 8a an, wobei in der OT-Stellung des Motor kolbens 21 die Stufe I dem Steuerelement 1, 2 zugeordnet ist. Der Gesamtverstellhub ist mit H und der Vorhub mit HV angegeben.The controls 1 , 2 acc. Fig. 1 are axially adjustable in several successive stages V, I and II by hydraulic pressure control, each control element 1 , 2 via its control piston 8 ; 8 a exerts an adjustment pressure on the valve stem 4 a, 5 a of the valve 4 , 5 , whereby this can move into an open or closed position corresponding to the engine piston position, as shown in more detail in the diagram in FIG. 3. By pressurizing the control piston 8 ; 8 a is, for example, gem. Fig. 2 and Fig. 4, 5 and 6, a precursor of V (valves 4 and 5 are closed), a subsequent stage I (engine piston 21 is in the TDC position) and then a stage II (valves 4 and 5 are open) driven. In the diagram in Fig. 3 with dashed lines L, the United curve of the intake valves from opening to closing and in continuous corresponding lines L1 the curve of the exhaust valves from closing to opening is shown. The assigned curve L2 shows the engine piston movement in the individual positions of the control piston 8 ; 8 a, with stage I being assigned to control element 1 , 2 in the TDC position of engine piston 21 . The total adjustment stroke is indicated with H and the preliminary stroke with HV.

Gemäß den Fig. 1 sowie 4 bis 7 sind dem Steuerelement 1, 2 im oberen Bereich des Steuerkolbens 8; 8a quergerichtete Steuerkanäle 11a, 12a zugeordnet, die mit vertikal verlaufenden weiteren Steuerkanälen 11, 12 verbunden sind, welche in die Druckleitungen 6, 7 einmünden, die von den Magnetventilen oder zwei/Zweiwegeventilen 9, 10 druckansteuerbar sind. Gemäß Fig. 2 sind die Steuerkanäle 11a und 12a mit Steuerkanälen 11b, c und d im Steuerkolben 8 verbunden. . Referring to Figures 1 and 4 to 7 are the control element 1, 2 in the upper region of the control piston 8; 8 a assigned transverse control channels 11 a, 12 a, which are connected to vertically extending further control channels 11 , 12 , which open into the pressure lines 6 , 7 , which can be pressure-controlled by the solenoid valves or two / two-way valves 9 , 10 . Referring to FIG. 2, the control channels 11 a and 12 b with a control channels 11, c and d connected in the control piston 8.

Ein oberer Druckraum D (Fig. 2) im Hydraulikzylinder der Steuerelemente 1, 2 wird in einem ersten Steuervorgang vom hydraulischen Druck aus der ersten Druckleitung 6 über die Steuerkanäle 11, 11a und anschließend über die Kanäle 11b und 11c beaufschlagt, wobei die zweite Druckleitung 7 zunächst offenbleibt. Die Motorventile 4, 5 werden solange geöffnet, bis der Steuerkolben 8 den Steuerkanal 12a freigibt. Dieses Maß soll so bemessen sein, daß die Motorventile 4, 5 den Motorkolben 21 in OT-Stellung nicht berühren können. Wenn der Motorkolben 21 sich weit genug von der OT-Stellung wegbewegt hat, wird auch die Druck leitung 7 mit Öldruck beaufschlagt, wodurch sich die Ven tile 4, 5 jetzt weiter öffnen und nach Freiliegen der Abflußbohrung 26 der Maximalhub H erreicht ist und in dieser Stellung nunmehr das Öl abfließen kann. Das Öffnen und Schließen der Druckleitungen 6, 7 erfolgt über die Ven tile 9, 10. Die Durchmesser der Steuerkolben 8 sollen so bemessen sein, daß die Ventile 4, 5 gegen die Kraft der Ventilfedern 13, 14 geöffnet werden können. An upper pressure space D (Fig. 2) in the hydraulic cylinder of the control elements 1, 2 is applied in a first control operation of the hydraulic pressure from the first pressure line 6 via the control channels 11, 11 a, and then via the passages 11 b and 11 c, whereby the second pressure line 7 initially remains open. The engine valves 4 , 5 are opened until the control piston 8 releases the control channel 12 a. This dimension should be such that the engine valves 4 , 5 cannot touch the engine piston 21 in the TDC position. If the engine piston 21 has moved far enough from the TDC position, the pressure line 7 is also subjected to oil pressure, whereby the Ven tile 4 , 5 now open further and after exposing the drain hole 26 the maximum stroke H is reached and in this Position the oil can now drain. The pressure lines 6 , 7 are opened and closed via the Ven tiles 9 , 10 . The diameter of the control piston 8 should be such that the valves 4 , 5 can be opened against the force of the valve springs 13 , 14 .

Da die Federkraft mit zunehmendem Ventilhub steigt, kann der Steuerkolben vorzugsweise auch als Stufenkolben 8a aus gebildet sein, wie in den Fig. 4 bis 6 näher gezeigt ist. Ob ein Stufenkolben oder ein anders ausgebildeter Steuerkolben verwendet wird, ist dem Grunde nach gleich, soweit ein Ablauf entsprechend dem Diagramm gem. Fig. 3 erfolgt.Since the spring force increases with increasing valve lift, the control piston can preferably also be formed as a stepped piston 8 a, as is shown in more detail in FIGS. 4 to 6. Whether a stepped piston or a differently designed control piston is used is basically the same, insofar as a sequence according to the diagram acc. Fig. 3 takes place.

Auf den Stufenkolben 8a gem. der Fig. 4, 5 und 6 wird in den oberen Druckraum D über den Steuerkanal 11a in der Brücke 3, der mit der Druckleitung 6 verbunden ist, Öldruck gegeben, so daß der Steuerkolben 8a von der Vorstufe V in die nachfolgende Stufe I verfährt und in dieser Stufe I stabil verharrt, bis der Motorkolben 21 wieder abwärts fährt und das Magnetventil 9 Druck auf die Leitung 7 und somit auf den Steuerkanal 12a gibt.On the stepped piston 8 a acc. of Fig. 4, 5 and 6 oil pressure in the upper pressure chamber D via the control channel 11 a in the bridge 3, which is connected to the pressure pipe 6, given, so that the control piston 8 a of the precursor V in the subsequent stage I moves and remains stable in this stage I until the engine piston 21 moves down again and the solenoid valve 9 gives pressure to the line 7 and thus to the control channel 12 a.

Jetzt öffnet der Steuerkolben 8a bis zum Maximalhub H (Dia gramm Fig. 3). Als Hubbegrenzung dient einerseits die Federkraft der Ventilfedern 13, 14 auf welche der Öldruck abgestimmt sein kann, und andererseits die Abflußbohrung 26, die jetzt von einer Steuerkante des Steuerkolbens 8a freigegeben wird, so daß das Öl frei austreten kann.Now the control piston 8 a opens up to the maximum stroke H (diagram Fig. 3). The stroke limitation serves on the one hand the spring force of the valve springs 13 , 14 to which the oil pressure can be adjusted, and on the other hand the drain hole 26 , which is now released from a control edge of the control piston 8 a, so that the oil can escape freely.

Das Motorventil 4, 5 schließt in umgekehrter Reihenfolge, indem zunächst das Magnetventil 9 die Druckleitung 7 auf Durchgang schaltet und das Öl abläßt und danach in der Stufe II auch das weitere Magnetventil 10 die Druckleitung 6 auf Durchgang schaltet.The motor valve 4 , 5 closes in the reverse order in that the solenoid valve 9 first switches the pressure line 7 to passage and drains the oil and then in stage II also the further solenoid valve 10 switches the pressure line 6 to passage.

Das Öffnen des Steuerkolbens 8; 8a kann durch eine Schräg kante 27 (Fig. 8) am Kolbenkopf 28 sanft erfolgen, wobei ebenfalls beim Ende des Öffnungsvorgangs die Schrägkante 27 am Kolbenkopf den Öffnungsvorgang entsprechend beenden kann. Das Schließen erfolgt in gleicher Weise zu Beginn sanft über die Schrägkante 27 und der Schließvorgang des Motorventils wird wieder durch die Schrägkante abgebremst. The opening of the control piston 8 ; 8 a can be carried out gently by an oblique edge 27 ( FIG. 8) on the piston head 28 , and also at the end of the opening process, the oblique edge 27 on the piston head can end the opening process accordingly. In the same way, the closing takes place gently at the beginning via the inclined edge 27 and the closing process of the motor valve is braked again by the inclined edge.

Damit die wachsenden Federkräfte dem steigenden Hub gerecht werden, wird in vorteilhafter Weise der Steuerkolben 8a verwendet, wie in den Fig. 4, 5 und, 6 dargestellt ist. Über den oberen Steuerkanal 11a des Steuerkolbens 8a in Fig. 4 wird zunächst der Steuerkolben 8a von oben her im Druckraum D beaufschlagt und bewegt sich maximal bis zur Freigabe des unteren Steuerkanals 12a der Stufe I, der zu diesem Zeitpunkt noch offen ist und Öl frei austreten läßt. In dieser Phase verharren der Steuerkolben 8a und das Ventil 4, 5, bis der Steuerkanal 12a entsprechend Stufe II entweder verschlossen wird oder selbst auch Öl in den Zylinder des Steuerkolbens 8a fördert. Da mit wachsendem Hub die Federkraft wächst, sollte für einen gleichbleibenden Öldruck der untere Bereich des Steuerkolbens 8a in Stufe II in etwa die doppelte Fläche aufweisen oder die herrschende Federkraft im Durchmesser angepaßt werden.So that the increasing spring forces meet the increasing stroke, the control piston 8 a is advantageously used, as shown in FIGS. 4, 5 and 6. Via the upper control channel 11 a of the control piston 8 a in FIG. 4, the control piston 8 a is initially acted upon from above in the pressure chamber D and moves at most until the lower control channel 12 a of stage I is released, which is still open at this time and allows oil to escape freely. In this phase, the control piston 8 a and the valve 4 , 5 remain until the control channel 12 a is either closed according to stage II or even oil in the cylinder of the control piston 8 a promotes. Since the spring force grows with increasing stroke, the lower area of the control piston 8 a in stage II should have approximately twice the area or the prevailing spring force should be adjusted in diameter for a constant oil pressure.

Um Zusatzsteuerkanten für langsames Öffnen und sanftes Schließen zu erhalten und um den Öldurchsatz zu reduzieren, kann der Steuerkolben 8 auch gem. Fig. 2 ausgebildet wer den. Das Öl dringt in den Hydraulikzylinder durch den Steu erkanal 11 über einen Ringkanal 11d in eine Querbohrung 11b und anschließend in eine axiale Bohrung 11c ein und öffnet den Steuerkolben 8 auf die Stufe I. Bei Erreichen der Stufe I wird der Steuerkanal 11a geschlossen und der Steuerkanal 12a öffnet. Der Ölverlust ist hierdurch minimiert.In order to obtain additional control edges for slow opening and smooth closing and to reduce the oil throughput, the control piston 8 can also be Fig. 2 trained who. The oil penetrates into the hydraulic cylinder through the control channel 11 via an annular channel 11 d in a transverse bore 11 b and then into an axial bore 11 c and opens the control piston 8 to stage I. When stage I is reached, the control channel 11 a closed and the control channel 12 a opens. This minimizes oil loss.

Über die Steuerleitung 12a wird zum Erreichen der Stufe II Öldruck in den Hydraulikzylinder gegeben. Dieser Ölfluß wird bei Erreichen des Maximalhubes H ebenfalls abgeschlossen, gleichzeitig öffnet die Abflußbohrung 26, aus der dann das restliche Öl frei austreten kann.Oil pressure is passed into the hydraulic cylinder via the control line 12 a to reach stage II. This oil flow is also terminated when the maximum stroke H is reached, at the same time the drain hole 26 opens, from which the remaining oil can then freely escape.

Zur Begrenzung der Bewegung des Steuerkolbens 8; 8a sind Hubbegrenzer gem. Fig. 10 vorgesehen, die aus eingesetzten Schrauben 30, 31 bzw. Ansätzen bestehen können.To limit the movement of the control piston 8 ; 8 a are stroke limiters acc. Fig. 10 is provided, which can consist of inserted screws 30 , 31 or approaches.

Claims

1. Hydraulic control device for equivalent engine valves ( 4 , 5 ) of a diesel engine, each having a valve stem ( 4 a, 5 a), the spring means ( 13 , 14 ) for loading in the valve closing direction and hydraulically controllable control elements ( 1 , 2 ) for an action in the valve opening and / or closing direction is assigned, the control elements ( 1 , 2 ) being held in a common bridge ( 3 ) which is connected to a cylinder head ( 17 ), and the control elements ( 1 , 2 ) in each case comprise a hydraulic cylinder operatively connected to the engine valves ( 4 , 5 ) with a pressurized control piston ( 8 , 8 a), which can be adjusted in several stages (V, I, II) depending on the piston positions of the diesel engine via electrically controllable solenoid valves ( 9 , 10 ) is, characterized in that in the hydraulic cylinders for the control pistons ( 8 , 8 a) upper and lower pressure chambers (D, D1) are provided, which ex he control channels ( 11 , 12 , 11 a, 12 a) with first and second pressure supply lines ( 6 , 7 ) are connected, that opening and closing of these pressure lines ( 6 , 7 ) by means of the solenoid valves ( 9 , 10 ) that the Control piston ( 8 , 8 a) of the control elements ( 1 , 2 ) the engine valves ( 4 , 5 ) in a preliminary stage (V) in the closed position (curve L1) and in a subsequent stage (I) with the engine piston ( 21 ) in the TDC position hold with a forward stroke (HV) and that in a further stage (II) the engine valves ( 4 , 5 ) can be adjusted to a maximum opening position via the control pistons ( 8 , 8 a).

2. Device according to claim 1, characterized in that the control channels ( 11 , 12 , 11 a, 12 a) open into the lower pressure chamber (D1) of the hydraulic cylinder, the upper pressure chamber (D) via the first pressure line in a first control process ( 6 ) and the associated control channels ( 11 , 11 a) and via control channels ( 11 b, c, d) in the control piston ( 8 ) can be acted upon with a control pressure and subsequently in a second control process the second pressure line ( 7 ) and the associated control channels ( 12 , 12 a) and the control channels ( 11 b, c, d) in the control piston ( 8 ) can be acted upon by a superimposed control pressure to the lower pressure chamber (D1) until an outflow bore ( 26 ) in the hydraulic cylinder can be released from the control piston ( 8 ) ( Fig. 2).

3. Device according to claim 2, characterized in that while the upper pressure chamber (D) in the first control process is acted upon by the pressure in the first pressure line ( 6 ), the second pressure line ( 7 ) is open without pressure, and that in the second control process when the orifice openings of the two pressure lines ( 6 , 7 ) are released from the control piston ( 8 ), the control piston ( 8 ) is pressurized via the second pressure line ( 7 ) until the outflow bore ( 26 ) is released ( FIG. 2).

In that the control piston (8) is designed as a stepped piston (8) 4. A device according to claim 2 or 3, characterized in that the control channels (b 11, c, d) having a (b 11) with a transverse control channel annular channel (11 connected d ), the transverse control channel ( 11 b) being connected to an axial control channel ( 11 c) which opens into the upper pressure chamber (D) ( FIG. 2).

5. Device according to claim 4, characterized in that the two pressure lines ( 6 , 7 ) with their mouths ( 11 a, 12 a) in the lower pressure chamber (D1) are arranged one above the other and - with respect to the preliminary stage (V) - The first pressurized pressure line ( 6 ) opens into the ring channel ( 11 d) ( 11 a) ( Fig. 2).

6. Device according to claim 4 or 5, characterized in that the control piston ( 8 ) pressurized via the first pressure line ( 6 ) from the preliminary stage (V) in the subsequent stage (I) is adjustable, in which both pressure lines ( 6 , 7 ) open into the annular channel ( 11 d), and that the control piston ( 8 ) can be controlled such that, depending on the TDC position of the engine piston ( 21 ), the second pressure line ( 7 ) with a control pressure from the associated solenoid valve ( 9 ) can be acted upon and the control piston ( 8 ) can be moved in the further stage (II) to achieve a maximum actuating stroke ( FIG. 2).

7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the annular channel ( 11 d) of the control piston ( 8 ) in the further stage (II) the outflow bore ( 26 ) is arranged releasing ( Fig. 2).

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that in the further stage (II) first the solenoid valve ( 9 ) of the second pressure line ( 7 ) can be switched to passage and subsequently the solenoid valve ( 10 ) of the first pressure line ( 6 ) can be switched off, the oil flowing out in the pressure chambers (D, D1).

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that a stepped part of the control piston ( 8 ; 8 a) has a circumferentially chamfered head region ( 27 ) ( Fig. 8).

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the bridge ( 3 ) is T-shaped and comprises a central stand ( 15 ) with a transverse head web ( 16 ), the stand ( 15 ) via at least one Screwing means ( 18 ) is connected to the cylinder head ( 17 ) and the control elements ( 1 , 2 ) are held in the head web ( 16 ) in receptacles ( 20 ) ( FIG. 11).