DE102005056415A1 - Verfahren zur Entlüftung einer Steuerdruckleitung - Google Patents

Verfahren zur Entlüftung einer Steuerdruckleitung Download PDF

Info

Publication number
DE102005056415A1
DE102005056415A1 DE200510056415 DE102005056415A DE102005056415A1 DE 102005056415 A1 DE102005056415 A1 DE 102005056415A1 DE 200510056415 DE200510056415 DE 200510056415 DE 102005056415 A DE102005056415 A DE 102005056415A DE 102005056415 A1 DE102005056415 A1 DE 102005056415A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
internal combustion
pressure line
combustion engine
control pressure
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.)
Withdrawn
Application number
DE200510056415
Other languages
English (en)
Inventor
Lothar von Dipl.-Ing. Schimonsky
Arne Dipl.-Ing. Manteufel
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.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler KG
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 Schaeffler KG filed Critical Schaeffler KG
Priority to DE200510056415 priority Critical patent/DE102005056415A1/de
Priority to PCT/EP2006/068266 priority patent/WO2007060096A1/de
Publication of DE102005056415A1 publication Critical patent/DE102005056415A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0005Deactivating valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0031Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of tappet or pushrod length
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entlüftung einer Steuerdruckleitung (6) zwischen einem hydraulisch betätigten Koppelelement (13) eines schaltbaren Ventiltriebbauteils (1) einer Brennkraftmaschine und einem elektromagnetischen Hydraulikventil (3). Dabei soll das Hydraulikventil (3) während einer ersten Betriebsart der Brennkraftmaschine elektrisch derart angesteuert werden, dass dessen Arbeitsanschluss (A) und Druckanschluss (P) innerhalb eines oder mehrerer Kurzzeitintervalle (18) bei unverändertem Schaltzustand des Koppelelements (13) zur Erzeugung eines Druckstoßes (19) in der Steuerdruckleitung (6) vorübergehend miteinander verbunden werden.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entlüftung einer Steuerdruckleitung zwischen einem hydraulisch betätigten Koppelelement eines schaltbaren Ventiltriebbauteils, das zur variablen Übertragung eines von einer oder mehreren Nockenerhebungen erzeugten Hubes auf wenigstens ein Gaswechselventil einer Brennkraftmaschine dient, und einem elektromagnetischen Hydraulikventil, das einen mit einer Druckmittelversorgung verbundenen Druckanschluss und einen mit der Steuerdruckleitung verbundenen Arbeitsanschluss aufweist sowie den Druckanschluss und den Arbeitsanschluss während einer ersten Betriebsart der Brennkraftmaschine zumindest nahezu vollständig voneinander trennt und während einer zweiten Betriebsart der Brennkraftmaschine miteinander verbindet, so dass das Koppelelement einen der jeweiligen Betriebsart entsprechenden Schaltzustand einnimmt, in welchem zueinander bewegliche Übertragungsglieder des Ventiltriebbauteils entweder voneinander getrennt oder mittels des Koppelelements in Übertragungsrichtung formschlüssig miteinander verbunden sind.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Schaltbare Ventiltriebbauteile mit hydraulisch betätigten Koppelelementen sind im Stand der Technik als wirksame Mittel bekannt, des Kraftstoffverbrauchs-Leistungs- und Abgasemissionsverhalten von Brennkraftmaschinen gezielt zu optimieren. Zu diesen Ventiltriebbauteilen zählen zunächst die im Kraftfluss zwischen einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine und den Gaswechselventilen angeordneten schaltbaren Nockenfolger. Mit diesen können diskrete, auf den Betriebszustand der Brennkraftmaschine abgestimmte Nockenerhebungen selektiv auf ein Gaswechselventil übertragen oder zur Stilllegung des Gaswechselventils vollständig ausgeblendet werden. Einen guten Überblick über schaltbare Nockenfolger kann sich der Fachmann beispielsweise mit dem Handbuch „Verbrennungsmotor", das als erste Auflage im April 2002 im Vieweg-Verlag erschien, verschaffen. Dort sind im Kapitel 10.4.2, Seite 357 ff. für den Serieneinsatz ausgeführte Systeme mit stufenweiser Hub- und Öffnungsdauervariation des Gaswechselventils beschrieben. Dargestellt sind schaltbare Schwing- und Kipphebel sowie ein schaltbarer Tassenstößel, die sämtlich über hydraulisch betätigte Koppelelemente zur Verriegelung der Übertragungsglieder verfügen und zur Umschaltung oder Abschaltung des Gaswechselventilhubs dienen. Weiterhin ist in der WO 2004/094791 A1 ein schaltbarer Schlepphebel sowie in der DE 102 04 673 A1 ein schaltbarer Rollenstößel für einen Stößelstangen-Ventiltrieb – beide mit hydraulisch betätigten Koppelelementen – vorgeschlagen. Unter einem schaltbaren Nockenfolger versteht der Fachmann schließlich auch ein in der Brennkraftmaschine ruhend gelagertes Abstützelement, wie es beispielsweise in der DE 44 04 145 A1 vorgeschlagen ist.
  • Zu den gattungsgemäßen Ventiltriebbauteilen gehören weiterhin auch die Steuerzeiten von Gaswechselventilen verändernden Nockenwellenversteller, die ein oder mehrere hydraulisch betätigte Koppelelemente zur Verriegelung eines Stators als antriebseitiges Übertragungsglied mit einem Rotor als abtriebseitiges Übertragungsglied aufweisen. Ein solches Koppelelement hält bei hydraulisch betätigten Nockenwellenverstellern vorrangig die für den Startvorgang der Brennkraftmaschine erforderlichen Steuerzeiten aufrecht, da in diesem Betriebszustand noch kein ausreichender Hydraulikmitteldruck zur Versorgung des Nockenwellenverstellers zur Verfügung steht. Weitere Details und Ausführungen sind beispielsweise in dem Buch „Nockenwellenverstellungen für Ottomotoren" auf Seite 44 ff. beschrieben. Dieses Buch erschien im Jahr 2002 im Verlag Moderne Industrie.
  • Schließlich sind schaltbare Nockenwellen zu nennen, die über Nocken mit gegeneinander verstellbaren und mittels hydraulisch betätigter Koppelelemente miteinander verriegelbaren Nockensegmenten als Übertragungsglieder verfügen. Eine derartige Nockenwelle geht unter anderem aus der WO 2004/109068 A1 hervor.
  • Allen genannten Ventiltriebbauteilen liegt das Prinzip zugrunde, deren Übertragungsglieder betriebspunktabhängig durch Verlagerung der hydraulisch betätigten Koppelelemente entweder in Übertragungsrichtung formschlüssig miteinander zu verbinden oder voneinander zu trennen. Da der mit dem Schaltzustand der Koppelelemente veränderte Hub der Gaswechselventile einen erheblichen Einfluss auf das instationäre Motorbetriebsverhalten während dieser Schaltzustandsänderung hat, werden an deren Reproduzierbarkeit höchste Anforderungen gestellt. So muss ein Umschaltvorgang von schaltbaren Nockenfolgern oder schaltbaren Nockenwellen auch bei höchsten Drehzahlen der Brennkraftmaschine innerhalb der hubfreien Nockengrundkreisphase abgeschlossen sein, damit weder die thermodynamischen Prozesse während des Ladungswechsels und der Verbrennung beeinträchtigt werden noch die Gefahr einer unkontrollierten Fehlschaltung des Ventiltriebbauteils besteht. Unter einer solchen Fehlschaltung ist insbesondere ein unbeabsichtigtes Entriegeln der Übertragungsglieder während einer Erhebung des Gaswechselventils zu verstehen, welches in der Regel zu einem vorzeitigen Schließen des Gaswechselventils mit einer unkontrollierten und den Ventiltrieb mechanisch erheblich beanspruchenden Aufsetzgeschwindigkeit führt.
  • Der Erfolg und die Reproduzierbarkeit der Schaltzustandsänderung des Koppelelements hängen bekanntlich im wesentlichen von der Qualität des vorge schalteten Hydrauliksystems und dessen Ansteuerung ab. Zu den Einflussfaktoren, die sich auf den Beginn, die Dauer und den Verlauf der Schaltzustandsänderung veränderlich auswirken, zählen unter anderem die Drehzahl und die Temperatur der Brennkraftmaschine, die Viskosität des Hydraulikmittels, der Verschleißzustand des Ventiltriebs sowie elektrische und mechanische Toleranzen der beteiligten Komponenten. Ein besonders bedeutsamer Einflussfaktor seitens des Hydrauliksystems ist jedoch die hydraulische Steifigkeit der Steuerdruckleitung zwischen dem Hydraulikventil und dem Koppelement, welche aufgrund von Gasblaseneinschlüssen infolge eines teilweisen Leerlaufens der Steuerdruckleitung oder einer betriebsbedingten Verschäumung des Hydraulikmittels erheblich beeinträchtigt wird.
  • Zu den bekannten Lösungsvorschlägen, die eine Entschärfung dieser Problematik durch Entlüften der Steuerdruckleitung zum Ziel haben, zählt unter anderem das in der US 4,537,164 offenbarte Hydraulikventil. Dieses verfügt über eine den Arbeitsanschluss mit dem Druckanschluss verbindende Spülbohrung, die bei druckentlasteter Steuerdruckleitung einen entlüftenden Spülstrom zulässt, ohne den Schaltzustand nachgeordneter Koppelelemente zu ändern. Weiterhin ist in der DE 101 19 366 A1 ein Hydrauliksystem vorgeschlagen, bei welchem die Steuerdruckleitung über eine in der Nähe der Koppelelemente ausgebildete Drosselstelle zwischen einer nicht druckmodulierten Hydraulikmittelleitung und der Steuerdruckleitung entlüftet werden soll. Obwohl diese Lösungsvorschläge als Einzelmaßnahme bereits vorteilhaft anwendbar sind, ist deren Wirkungsweise dennoch in erheblichem Maße von der Viskosität des Hydraulikmittels abhängig. So ist es zur Vermeidung eines unzulässig hohen Hydraulikmitteldruckes in der Steuerdruckleitung bei kalter Brennkraftmaschine und hochviskosen Hydraulikmittel erforderlich, die Drosselstelle möglichst querschnittsarm auszubilden. Dies führt jedoch einerseits bei betriebswarmer Brennkraftmaschine und niedrigviskosem Hydraulikmittel zu einem für die Entlüftung unzureichenden Spüldruck in der Steuerdruckleitung und andererseits, je nach Ausbildung der Drosselstelle, zu deren erhöhter Empfindlichkeit gegenüber Verstopfung durch Schmutzpartikel im Hydraulikmittel. Dieser Konflikt bestünde auch im Falle von in die Steuerdruckleitung integrierten Entlüftungsdü sen, die darüber hinaus auch den Bauaufwand und die Herstellkosten der Brennkraftmaschine erheblich erhöhen würden.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Entlüftung der Steuerdruckleitung zu schaffen, durch das einerseits die zuvor genannten Einschränkungen und Nachteile beseitigt sind und bei dem andererseits auf die Herstellung und Montage zusätzlicher Komponenten verzichtet werden kann.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Hydraulikventil während der ersten Betriebsart der Brennkraftmaschine elektrisch derart angesteuert wird, dass der Arbeitsanschluss und der Druckanschluss innerhalb eines oder mehrerer Kurzzeitintervalle bei unverändertem Schaltzustand des Koppelelements zur Erzeugung mindestens eines Druckstoßes in der Steuerdruckleitung vorübergehend miteinander verbunden werden. Dadurch, dass der Zeitpunkt, die Dauer und die Anzahl der Kurzzeitintervalle weitestgehend frei einstellbar sind, kann die Steuerdruckleitung unter Mitberücksichtigung der aktuellen Viskosität des Hydraulikmittels mittels der Druckstöße gleichbleibend wirksam entlüftet werden. Zudem erschöpft sich auch die Implementierung des Verfahrens in einer geeigneten Ansteuerung des Hydraulikventils, so dass die Erfindung vorteilhafterweise ohne oder zumindest ohne nennenswerte Zusatzkosten einsetzbar ist.
  • In zweckmäßiger Fortbildung der Erfindung soll die Dauer jedes Kurzzeitintervalls derart bemessen sein, dass der Hydraulikmitteldruck in der Steuerdruckleitung stets unterhalb eines Grenzdrucks zwischen den beiden Schaltzuständen des Koppelelements verbleibt. Obwohl es, wie nachfolgend erläutert, auch möglich ist, diesen Grenzdruck kurzzeitig zu überschreiten, ergibt sich durch einen Abstand des Hydraulikmitteldrucks vom schaltkritischen Grenzdruck ein besonders betriebssicheres Verfahren zur Entlüftung der Steuerdruckleitung.
  • Zu diesem Zweck kann es weiterhin vorgesehen sein, dass zur Ansteuerung des Hydraulikventils eine pulsweitenmodulierte Spannungssteuerung vorgesehen ist. Dadurch, dass in diesem Fall der Arbeitsanschluss und der Druckanschluss mehrmalig aufeinander folgend miteinander verbunden und voneinander getrennt werden, ist es möglich, den Hydraulikmitteldruck in der Steuerdruckleitung auch über einen vergleichsweise langen Zeitraum unterhalb des Grenzdrucks zu halten. Unter bestimmten Vorraussetzungen ist es dennoch auch möglich, dass der Hydraulikmitteldruck in der Steuerdruckleitung den Grenzdruck kurzzeitig überschreitet, ohne eine Schaltzustandsänderung des Koppelelements zu bewirken. Hierzu bedarf es jedoch einer exakten, in Bezug auf den Nockenwellen- oder Kurbelwellenwinkel getriggerten Ansteuerung des Hydraulikventils derart, dass die Schaltzustandsänderung genau während einer auf das Gaswechselventil einwirkenden Nockenerhebung stattfinden würde. Eine solche Schaltzustandsänderung wird jedoch dadurch ausgeschlossen, dass entweder im verriegelten Zustand des Ventiltriebbauteils das Koppelelement zwischen den Übertragungsgliedern verspannt ist oder dass im entriegelten Zustand des Ventiltriebbauteils die mit dem Koppelement zusammenwirkenden Ausnehmungen in den Übertragungsgliedern nicht miteinander fluchten. Während dieses alternative Verfahren aufgrund des höheren Druckniveaus des Druckstoßes eine noch wirksamere Entlüftung der Steuerdruckleitung verspricht, sind dessen Einsetzbarkeit aufgrund der erhöhten Anforderungen an die Genauigkeit der zeitlichen Ansteuerung des Hydraulikventils Grenzen gesetzt. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Steuerdruckleitung zur Ansteuerung einer Vielzahl von schaltbaren Ventiltriebbauteilen dient, so dass das für die Triggerung des Hydraulikventils zur Verfügung stehende Zeitfenster auf die Größenordnung der sich aus mechanischen, elektrischen und hydraulischen Toleranzen ergebenden Unschärfe reduziert ist.
  • Als Hydraulikventil soll schließlich ein 3/2-Wegeschaltventil vorgesehen sein, welches einen mit einer Rücklaufleitung verbundenen Tankanschluss aufweist, der während der ersten Betriebsart der Brennkraftmaschine zur Druckentlastung der Steuerdruckleitung mit dem Arbeitsanschluss verbunden ist. Gegen über im Stand der Technik bekannten Lösungen, bei denen beispielsweise eine Reihenschaltung von zwei 2/2-Wegeschaltventilen vorgesehen ist, kann bei der Verwendung eines einzigen 3/2-Wegeschaltventils für das erfindungsgemäße Verfahren auf eine aufwändige Synchronisation mehrerer Schaltventile verzichtet werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:
  • 1 ein Hydrauliksystem in schematischer Darstellung mit einem als schaltbarer Rollenstößel ausgebildeten Ventiltriebbauteil;
  • 2 den Verlauf des Gasblasengehalts in der Steuerdruckleitung mit und ohne erfindungsgemäßes Verfahren;
  • 3 den Druckverlauf beim Entlüften der Steuerdruckleitung ohne Überschreitung des Grenzdrucks und
  • 4 den Druckverlauf beim Entlüften der Steuerdruckleitung mit Überschreitung des Grenzdrucks.
  • Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 offenbart in einer schematischen Darstellung ein Hydrauliksystem zur Versorgung eines schaltbaren Ventiltriebbauteils 1, das hier als Rollenstößel 2 eines Stößelstangen-Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine ausgebildet ist. Dargestellt ist ein elektromagnetisches Hydraulikventil 3 in Form eines 3/2-Wegeschaltventils 4 mit einem mit einer Druckmittelversorgung 5 verbundenen Druckanschluss P, einem mit einer Steuerdruckleitung 6 verbundenen Arbeitsanschluss A sowie einem mit einer Rücklaufleitung 7 verbundenen Tankan schluss T. Druckseitig einer die Druckmittelversorgung 5 symbolisierenden Schmiermittelpumpe 8 der Brennkraftmaschine zweigt ein weiterer Hydraulikkanal 9 ab, der zu einer hydraulischen Ventilspielausgleichsvorrichtung 10 des Rollenstößels 2 führt. Der Rollenstößel 2 weist mit einem in einem Gehäuse teleskopierbaren Innenteil zueinander bewegliche Übertragungsglieder 11 bzw. 12 auf, die mittels Koppelelementen 13 in Übertragungsrichtung formschlüssig miteinander verbunden sind. Dieser Schaltzustand der Koppelelemente 13 entspricht einer ersten Betriebsart der Brennkraftmaschine, in der eine auf eine Nockenrolle 14 des Rollenstößels 2 einwirkende Nockenerhebung vollständig auf ein nicht dargestelltes Gaswechselventil übertragen wird. Ein davon abweichender Schaltzustand stellt sich dann ein, wenn die Koppelelemente 13 durch Hydraulikmitteldruck in der Steuerdruckleitung 6 außen beaufschlagt und gegen die Kraft einer Druckfeder 15 in das Innenteil 12 verlagert werden. Dieser Schaltzustand, bei dem die formschlüssige Verbindung des Gehäuses 11 zum Innenteil 12 aufgehoben ist, entspricht einer zweiten Betriebsart der Brennkraftmaschine. Die Übertragung der Nockenerhebung auf das Gaswechselventil ist dabei unterbrochen und das Gaswechselventil stillgelegt.
  • Das Hydraulikventil 3 befindet sich während der ersten Betriebsart der Brennkraftmaschine in der dargestellten Schaltstellung, in welcher der Arbeitsanschluss A zur Druckentlastung der Steuerdruckleitung 6 mit dem Tankanschluss T verbunden ist. Hierbei kann es optional vorgesehen sein, die Steuerdruckleitung 6 mit einem -gepunktet dargestellten- Drosselkanal 16 mit dem Hydraulikkanal 9 zu verbinden, um mittels eines Spülstroms einen Mindestdruck in der Steuerdruckleitung 6 aufrechtzuerhalten. Gleichzeitig kann in der Rücklaufleitung 7 ein -ebenfalls gepunktet dargestelltes- Druckregelventil 17 zur Maximalbegrenzung des Mindestdruckes angeordnet sein. Dabei können sowohl der Drosselkanal 16 als auch das Druckregelventil 17 intern im Hydraulikventil 3 angeordnet sein.
  • Zur Umstellung auf die zweite Betriebsart der Brennkraftmaschine mit stillgelegtem Gaswechselventil wechselt das Hydraulikventil 3 infolge elektrischer Bestromung in seine zweite Schaltstellung, in der die Steuerdruckleitung 6 durch Verbinden des Arbeitsanschlusses A mit dem Druckanschluss P druckbeaufschlagt wird. Gleichzeitig wird die druckentlastende Verbindung der Steuerdruckleitung 6 zum Tankanschluss T unterbrochen. Eine erneuter Wechsel in die erste Betriebsart der Brennkraftmaschine erfolgt durch Abschalten der Bestromung des Hydraulikventils 3, das dann wieder die dargestellte Schaltstellung einnimmt.
  • Selbst dann, wenn der optionale Drosselkanal 16 sowie das optionale Druckregelventil 17 zur Aufrechterhaltung des Mindestdruckes in der Steuerdruckleitung 6 vorgesehen sind, kann ein allmähliches Ansammeln von Gasblasen in der Steuerdruckleitung 6 während der ersten Betriebsart der Brennkraftmaschine nicht vollständig ausgeschlossen werden. Dies liegt im wesentlichen darin begründet, dass der Spülstrom durch den Drosselkanal 16 so zu begrenzen ist, dass auch bei kaltem und somit hochviskosem Hydraulikmittel die Entstehung eines unzulässig hohen Hydraulikmitteldrucks in der Steuerdruckleitung 6 sicher verhindert wird. Zu diesem Zweck muss der Drosselkanal 16 jedoch einen engen und insofern verschmutzungsempfindlichen Querschnitt aufweisen, so dass der bei betriebswarmem und somit niedrigviskosem Hydraulikmittel dann unter Umständen unzureichende Spülstrom ein teilweises Leerlaufen der Steuerdruckleitung 6 nicht verhindern kann.
  • Insbesondere in den Fällen, in denen auf den Drosselkanal 16 und das Druckregelventil 17 aus Gründen des verschmutzungsbedingten Ausfallrisikos und der Herstellkosten des Hydrauliksystems verzichtet wird, kann es in der druckentlasteten Steuerdruckleitung 6 zu einer verstärkten Ansammlung von Gasblasen kommen. Hierdurch wird die hydraulische Steifigkeit der Steuerdruckleitung 6 soweit beeinträchtigt, dass eine reproduzierbare Änderung des Schaltzustands der Koppelelemente 13 nicht mehr gewährleistet ist. Dies ist jedoch insbesondere dann von höchster Bedeutung, wenn das Ventiltriebbauteil 1 als schaltbarer Rollenstößel 2 gemäß 1 ausgebildet ist und zur Zylinderabschaltung der Brennkraftmaschine mit vollständiger Stilllegung sowohl der Einlassventile als auch der Auslassventile eingesetzt wird. Denn für einen funktionierenden Ladungswechsel während des Ab- und Zuschaltens der Zylinder ist es wesentliche Vorraussetzung, dass stets die Auslassventile vor den Einlassventilen stillgelegt bzw. reaktiviert werden.
  • In Bezug auf das in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel ist in 2 der zeitliche Verlauf eines volumetrischen Befüllungsgrades V/Vmax der Steuerdruckleitung 6, wie er sich nach dem Wechsel von der zweiten in die erste Betriebsart der Brennkraftmaschine nach Abschalten der Bestromung i des Hydraulikventils 3 mit anschließender Druckentlastung der Steuerdruckleitung 6 einstellen kann, vereinfacht aufgetragen. Dabei ist unter dem Befüllungsgrad V/Vmax das Verhältnis des Hydraulikmittelvolumens in der Steuerdruckleitung 6 zu deren Volumen als Maß für den Gasblasengehalt oder die hydraulische Steifigkeit der Steuerdruckleitung 6 zu verstehen. Für den Fall, dass die gestrichelt dargestellte Bestromung i des Hydraulikventils 3 permanent abgeschaltet bliebe, würde der dann ebenfalls gestrichelt dargestellte Befüllungsgrad V/Vmax der allmählich leer laufenden Steuerdruckleitung 6 unter Zunahme des Gasblasengehalts kontinuierlich absinken. Gemäß der durchgezogen dargestellten Verläufe für Befüllungsgrad V/Vmax und Bestromung i wird dies jedoch dadurch verhindert, dass das Hydraulikventil 3 mehrfach zwischenbestromt wird, so dass der Arbeitsanschluss A und der Druckanschluss P als Reaktion auf das Zwischenbestromen in Kurzzeitintervallen 18 jeweils vorübergehend miteinander verbunden werden.
  • Wie es aus unter Einbeziehung der nachfolgend beschriebenen 3 und 4 hervorgeht, werden dabei Druckstöße 19 erzeugt, durch welche die Gasblasen aus der Steuerdruckleitung 6 bei gleichzeitigem Anstieg des Befüllungsgrades V/Vmax teilweise oder vollständig verdrängt werden. Ausgehend von einem Hydraulikmitteldruck p in der Steuerdruckleitung 6 resultiert die damit einhergehende Erhöhung von deren hydraulischer Steifigkeit in einem steilen und für die Schaltzustandsänderung der Koppelelemente 13 vorteilhaften Druckgradienten dp, wie er sich nach erneuter Bestromung i des Hydraulikventils 3 beim Umschalten in die zweite Betriebsart der Brennkraftmaschine einstellt. Als Referenz ist jeweils ein gestrichelt dargestellter Hydraulikmitteldruck p' aufgetragen, der mangels des erfindungsgemäßen Zwischenbestromens des Hydraulikventils 3 einen vergleichsweise flachen Druckgradienten dp' aufweist.
  • In den Diagrammen der 3 und 4 ist weiterhin ein Grenzdruck pS aufgetragen. Unter diesem Grenzdruck pS ist derjenige Hydraulikmitteldruck in der Steuerdruckleitung 6 zu verstehen, dessen Durchlaufen im stationären Fall zu einer Schaltzustandsänderung der Koppelelemente 13 führt. Die jeweilige Dauer der Kurzzeitintervalle 18 ist in 3 so bemessen, dass die Druckstöße 19 stets unterhalb des Grenzdrucks pS verbleiben. Hierzu kann das Hydraulikventil 3 auf zweierlei Arten elektrisch angesteuert werden. Wie es anhand des ersten Kurzzeitintervalls 18 links im Diagramm veranschaulicht ist, kann die Ansteuerung einerseits mit einer ungeregelten Bestromung i erfolgen, die nach sehr kurzer Zeit wieder abgeschaltet wird. Zur Erzeugung eines länger andauernden Druckstoßes 19 besteht andererseits auch die Möglichkeit, die Bestromung iPWM mittels einer pulsweitenmodulierten Spannungssteuerung pulsieren zu lassen. Dies führt zu den im Diagramm rechts dargestellten Kurzzeitintervallen 18, bei denen der Hydraulikmitteldruck p in der Steuerdruckleitung 6 durch mehrmalig aufeinander folgendes Verbinden und Trennen des Arbeitsanschlusses A und des Druckanschlusses P ebenfalls unterhalb des Grenzdruckes pS verbleibt.
  • Im Gegensatz zu 3 erfolgt die Bestromung i des Hydraulikventils 3 in 4 derart, dass die Spitzendrücke der Druckstöße 19 den Grenzdruck pS überschreiten. Eine Änderung des Schaltzustands der Koppelelemente 13 wird jedoch dadurch verhindert, dass die elektrische Ansteuerung des Hydraulikventils 3 getriggert in Relation zum Nockenwellen- oder Kurbelwellenwinkel °CA der Brennkraftmaschine erfolgt. Dies sei mit dem unteren Diagrammteil der 4 veranschaulicht, in denen die Gaswechselventile während der ersten Betriebsart der Brennkraftmaschine noch öffnen und mit dem Wechsel in die zweite Betriebsart gemäß der gestrichelt dargestellten Hubverläufe stillgelegt werden. Die getriggerte Bestromung i des Hydraulikventils 3 erfolgt jeweils zu einem solchen Zeitpunkt, bei dem eine Schaltzustandsänderung der Koppelelemente 13 trotz der den Grenzdruck pS überschreitenden Druckspitze des Druckstoßes 19 ausgeschlossen ist. Voraussetzung hierfür ist es, dass die Druckspitze dann auf die Koppelelemente 13 einwirkt, wenn sich diese während der Erhebung des zugehörigen Gaswechselventils in verspanntem Zustand zwischen den Übertragungsgliedern 11 und 12 befinden, oder dass die Zeitspanne zwischen der Druckspitze und der darauf folgenden Erhebung des Gaswechselventils kleiner als die für die Änderung des Schaltzustands benötigte Reaktionszeit der Koppelelemente 13 auf die Druckspitze ist.
  • Es sei abschließend noch darauf hingewiesen, dass die Erfindung unabhängig von der Schaltcharakteristik des Koppelelements einsetzbar ist. Zum einen kann das Koppelelement die Übertragungsglieder des Ventiltriebbauteils bei druckentlasteter Steuerdruckleitung verbinden, während eine Druckbeaufschlagung der Steuerdruckleitung zu einer Trennung der Übertragungsglieder führt. Dies ist bei dem Rollenstößel gemäß 1 der Fall. Zum anderen sind auch schaltbare Ventiltriebbauteile bekannt, deren Übertragungsglieder bei druckentlasteter Steuerdruckleitung voneinander getrennt und bei Druckbeaufschlagung der Steuerdruckleitung miteinander verbunden sind.
  • Außerdem kann das Hydraulikventil alternativ zu dem in 1 gezeigten auch so ausgebildet sein, dass der Arbeitsanschluss A im nicht bestromten Zustand des Hydraulikventils mit dem Druckanschluss P verbunden und im bestromten Zustand von dem Druckanschluss P getrennt ist.
  • 1
    Ventiltriebbauteil
    2
    Rollenstößel
    3
    Hydraulikventil
    4
    3/2-Wegeschaltventil
    5
    Druckmittelversorgung
    6
    Steuerdruckleitung
    7
    Rücklaufleitung
    8
    Schmiermittelpumpe
    9
    Hydraulikkanal
    10
    Ventilspielausgleichsvorrichtung
    11
    Übertragungsglied
    12
    Übertragungsglied
    13
    Koppelelement
    14
    Nockenrolle
    15
    Druckfeder
    16
    Drosselkanal
    17
    Druckregelventil
    18
    Kurzzeitintervall
    19
    Druckstoß
    P
    Druckanschluss
    A
    Arbeitsanschluss
    T
    Tankanschluss
    V/Vmax
    Befüllungsgrad
    i
    Bestromung
    p, p'
    Hydraulikmitteldruck
    dp, dp'
    Druckgradient
    pS
    Grenzdruck
    °CA
    Nockenwellen- oder Kurbelwellenwinkel

Claims (4)

  1. Verfahren zur Entlüftung einer Steuerdruckleitung (6) zwischen einem hydraulisch betätigten Koppelelement (13) eines schaltbaren Ventiltriebbauteils (1), das zur variablen Übertragung eines von einer oder mehreren Nockenerhebungen erzeugten Hubes auf wenigstens ein Gaswechselventil einer Brennkraftmaschine dient, und einem elektromagnetischen Hydraulikventil (3), das einen mit einer Druckmittelversorgung (5) verbundenen Druckanschluss (P) und einen mit der Steuerdruckleitung (6) verbundenen Arbeitsanschluss (A) aufweist sowie den Druckanschluss (P) und den Arbeitsanschluss (A) während einer ersten Betriebsart der Brennkraftmaschine zumindest nahezu vollständig voneinander trennt und während einer zweiten Betriebsart der Brennkraftmaschine miteinander verbindet, so dass das Koppelelement (13) einen der jeweiligen Betriebsart entsprechenden Schaltzustand einnimmt, in welchem zueinander bewegliche Übertragungsglieder (11, 12) des Ventiltriebbauteils (1) entweder voneinander getrennt oder mittels des Koppelelements (13) in Übertragungsrichtung formschlüssig miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydraulikventil (3) während der ersten Betriebsart der Brennkraftmaschine elektrisch derart angesteuert wird, dass der Arbeitsanschluss (A) und der Druckanschluss (P) innerhalb eines oder mehrerer Kurzzeitintervalle (18) bei unverändertem Schaltzustand des Koppelelements (13) zur Erzeugung mindestens eines Druckstoßes (19) in der Steuerdruckleitung (6) vorübergehend miteinander verbunden werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer jedes Kurzzeitintervalls (18) derart bemessen ist, dass der Hydraulikmitteldruck (p) in der Steuerdruckleitung (6) während der ersten Betriebsart der Brennkraftmaschine stets unterhalb eines Grenzdrucks (pS) zwischen den beiden Schaltzuständen des Koppelelements (13) verbleibt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ansteuerung des Hydraulikventils (3) eine pulsweitenmodulierte Spannungssteuerung vorgesehen ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Hydraulikventil (3) ein 3/2-Wegeschaltventil (4) vorgesehen ist, welches einen mit einer Rücklaufleitung (7) verbundenen Tankanschluss (T) aufweist, der während der ersten Betriebsart der Brennkraftmaschine zur Druckentlastung der Steuerdruckleitung (6) mit dem Arbeitsanschluss (A) verbunden ist.
DE200510056415 2005-11-26 2005-11-26 Verfahren zur Entlüftung einer Steuerdruckleitung Withdrawn DE102005056415A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510056415 DE102005056415A1 (de) 2005-11-26 2005-11-26 Verfahren zur Entlüftung einer Steuerdruckleitung
PCT/EP2006/068266 WO2007060096A1 (de) 2005-11-26 2006-11-09 Verfahren zur entlüftung einer steuerdruckleitung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510056415 DE102005056415A1 (de) 2005-11-26 2005-11-26 Verfahren zur Entlüftung einer Steuerdruckleitung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102005056415A1 true DE102005056415A1 (de) 2007-05-31

Family

ID=37745606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200510056415 Withdrawn DE102005056415A1 (de) 2005-11-26 2005-11-26 Verfahren zur Entlüftung einer Steuerdruckleitung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102005056415A1 (de)
WO (1) WO2007060096A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014108598B4 (de) 2014-06-18 2024-02-15 Hyundai Motor Company System für variablen Ventilhub in einem Motor und Steuerungsverfahren davon

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6273837B2 (ja) * 2013-12-27 2018-02-07 マツダ株式会社 弁停止機構の油圧供給装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6026112A (ja) * 1983-07-22 1985-02-09 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の弁作動切換装置
DE3738488C2 (de) * 1986-11-12 1991-07-11 Honda Giken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo, Jp
DE19741918C2 (de) * 1996-09-24 2002-10-24 Toyota Motor Co Ltd Vorrichtung zum Zuführen von Öl als Schmier- und Druckmittel in einen Motor
DE10324405A1 (de) * 2002-05-29 2003-12-24 Gen Motors Corp Zylinderabschaltungsvorrichtung mit Dampfausleitung

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6027717A (ja) * 1983-07-27 1985-02-12 Honda Motor Co Ltd 給油装置
DE10119366A1 (de) * 2001-04-20 2002-10-24 Ina Schaeffler Kg Hydrauliksystem einer Brennkraftmaschine
US7055549B2 (en) * 2004-01-08 2006-06-06 Husco International, Inc. Electrohydraulic valve assembly for controlling operation of engine cylinders
DE602004021767D1 (de) * 2004-02-25 2009-08-13 Delphi Tech Inc Hydraulisches Ventilspielausgleichselement

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6026112A (ja) * 1983-07-22 1985-02-09 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の弁作動切換装置
DE3738488C2 (de) * 1986-11-12 1991-07-11 Honda Giken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo, Jp
DE19741918C2 (de) * 1996-09-24 2002-10-24 Toyota Motor Co Ltd Vorrichtung zum Zuführen von Öl als Schmier- und Druckmittel in einen Motor
DE10324405A1 (de) * 2002-05-29 2003-12-24 Gen Motors Corp Zylinderabschaltungsvorrichtung mit Dampfausleitung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014108598B4 (de) 2014-06-18 2024-02-15 Hyundai Motor Company System für variablen Ventilhub in einem Motor und Steuerungsverfahren davon

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007060096A1 (de) 2007-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1797285B1 (de) Vorrichtung zur veränderung der steuerzeiten von gaswechselventilen einer brennkraftmaschine
DE69014894T2 (de) Brennkraftmaschine mit solenoidkontrolle der ventile und akkumulator zur druckrückgewinnung.
EP2510201B1 (de) Brennkraftmaschine mit elektrohydraulischer ventilsteuerung und verfahren zum betrieb der brennkraftmaschine
EP1029158A1 (de) Vorrichtung zur steuerung eines gaswechselventils für brennkraftmaschinen
EP0455761B1 (de) Hydraulische ventilsteuervorrichtung für brennkraftmaschinen
DE10024268B4 (de) Vorrichtung zur Benzindirekteinspritzung in einer Kolbenbrennkraftmaschine
EP1653056B1 (de) Vorrichtung zur Veränderung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine
EP0455763B1 (de) Hydraulische ventilsteuervorrichtung für eine mehrzylinder-brennkraftmaschine
DE102005030220A1 (de) Injektor mit zuschaltbarem Druckübersetzer
EP1888895B1 (de) Vorrichtung zur variablen einstellung der steuerzeiten von gaswechselventilen einer brennkraftmaschine
EP1925812B1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE4206696C2 (de) Hydraulische Ventilsteuervorrichtung für Motorventile
DE102005056415A1 (de) Verfahren zur Entlüftung einer Steuerdruckleitung
EP2176575B1 (de) Verfahren zur ansteuerung eines elektromagnetischen schaltventils
EP2948651B1 (de) Variable elektrohydraulische ventilsteuerung
DE4324837A1 (de) Vorrichtung zur Verstellung des Ventilhubes und der Steuerzeiten eines Gaswechselventils
DE102005023228A1 (de) Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine
EP0761936B1 (de) Betätigungseinheit für eine Verstelleinrichtung, vorzugsweise für eine Ventilhubverstelleinrichtung von Kraftfahrzeugen
DE102006061105B4 (de) Ventil für einen Nockenwellenversteller und ein Verfahren zum Betreiben des Ventils
DE10124510B4 (de) Verfahren zum Ansteuern einer magnetventilgesteuerten Kraftstoffpumpe einer Brennkraftmaschine
DE102016113054A1 (de) Brennkraftmaschine und Baukastensystem für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine
DE102014215028A1 (de) Mittenverriegelung für einen Nockenwellenversteller
DE4423133C2 (de) Betätigungseinheit für eine Verstellvorrichtung, vorzugsweise für eine Ventilhubverstelleinrichtung von Kraftfahrzeugen
DE102018126889A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines hydraulisch längenveränderbaren Pleuels und Vorrichtungen dafür
DE102012220717A1 (de) Hydromechanischer Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 H, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20120822

R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination

Effective date: 20121127