DE102007016546B4

DE102007016546B4 - Verbrennungsmotor mit Zylinderabschaltungsvorrichtung sowie Zylinderabschaltsystem

Info

Publication number: DE102007016546B4
Application number: DE102007016546.5A
Authority: DE
Inventors: Frederick J. Rozario; William C. Albertson
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2006-04-12
Filing date: 2007-04-05
Publication date: 2021-03-04
Anticipated expiration: 2027-04-06
Also published as: DE102007016546A1; US7503296B2; CN101054912B; CN101054912A; US20070240659A1

Abstract

Verbrennungsmotor (10), umfassend:einen Zylinderblock (12), der mehrere Zylinder (14, 14') definiert, wobei zumindest die Hälfte der mehreren Zylinder (14, 14') durch mehrere umschaltende hydraulische Stößel (36) selektiv abschaltbar ist;eine Druckölquelle (50);zumindest ein solenoidbetätigtes hydraulisches Steuerventil (56, 56'), das betreibbar ist, um selektiv Drucköl von der Druckölquelle (50) zu übertragen und somit die mehreren umschaltenden hydraulischen Stößel (36) zu betätigen, wodurch zumindest die Hälfte der mehreren Zylinder (14, 14') abgeschaltet wird;eine elektronische Steuereinheit (61) in elektrischer Verbindung mit dem zumindest einen solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventil (56, 56'); undwobei die Anzahl der solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventile, von denen es zumindest eines gibt, geringer ist als die Anzahl der selektiv abschaltbaren Zylinder (14, 14'), welche zumindest die Hälfte der mehreren Zylinder (14, 14') ausmachen;gekennzeich net durchmehrere selektiv abschaltbare Einlassventile (28), von denen jedes mit einem jeweiligen der mehreren umschaltbaren hydraulischen Stößel (36) in mechanischer Verbindung steht;mehrere selektiv abschaltbare Auslassventile (30), von denen jedes mit einem jeweiligen der mehreren umschaltenden hydraulischen Stößel (36) in mechanischer Verbindung steht;wobei die elektronische Steuereinheit (61) betreibbar ist, um dem zumindest einen solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventil (56, 56') zu befehlen, die mehreren selektiv abschaltbaren Auslassventile (30) vor den mehreren selektiv abschaltbaren Einlassventilen (28) selektiv abzuschalten; undwobei die elektronische Steuereinheit (61) betreibbar ist, um dem zumindest einen solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventil (56, 56') zu befehlen, die mehreren selektiv abschaltbaren Auslassventile (30) vor den mehreren selektiv abschaltbaren Einlassventilen (28) selektiv wieder zuzuschalten.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zylinderabschaltungssystem für einen Verbrennungsmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7 sowie einen Verbrennungsmotor mit Zylinderabschaltungssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 9, wie beispielsweise aus der US 4,167,931 A bekannt.
Ähnliche Systeme werden in den Druckschriften DE102 56 447 A1 und DE 103 00 913 A1 beschrieben.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Verbrennungsmotoren mit variablem Hubraum bieten eine verbesserte Kraftstoffwirtschaftlichkeit und ein bedarfsabhängiges Drehmoment, indem sie auf dem Prinzip der Zylinderabschaltung arbeiten. Während Betriebsbedingungen, die ein hohes Abtriebsdrehmoment erfordern, wird jeder Zylinder eines Verbrennungsmotors mit variablem Hubraum mit Kraftstoff und Luft versorgt. Während Betriebsbedingungen mit niedriger Drehzahl, niedriger Last und/oder anderen ineffizienten Bedingungen für einen Verbrennungsmotor mit vollem Hubraum können alternativ Zylinder abgeschaltet werden, um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit eines Fahrzeugs, das mit einem Verbrennungsmotor mit variablem Hubraum ausgestattet ist, zu verbessern. Beispielsweise wird bei dem Betrieb eines Fahrzeugs, das mit einem Achtzylinder-Verbrennungsmotor mit variablem Hubraum ausgestattet ist, die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessert, wenn nur vier Zylinder des Verbrennungsmotors während Betriebsbedingungen mit relativ niedrigem Drehmoment betrieben werden, indem Drosselungsverluste vermindert werden. Drosselungsverluste, die auch als Pumpverluste bekannt sind, sind die zusätzliche Arbeit, die ein Verbrennungsmotor leisten muss, um Luft von dem relativ niedrigen Druck eines Einlasskrümmers, über Einlass- und Auslassventile hinweg und hinaus zur Atmosphäre zu pumpen. Die abgeschalteten Zylinder werden eine Luftströmung über ihre jeweiligen Einlass- und Auslassventile hinweg verhindern, wodurch Pumpverluste vermindert werden, indem der Verbrennungsmotor gezwungen wird, mit einem höheren Einlasskrümmerdruck zu arbeiten. Da die abgeschalteten Zylinder keine Luftströmung zulassen, werden zusätzliche Verluste vermieden, indem die abgeschalteten Zylinder aufgrund der Kompression und Dekompression der Luft in jedem abgeschalteten Zylinder als „Luftfedern“ betrieben werden.
Es ist auf dem Gebiet der Motorzylinderabschaltung bekannt, umschaltbare hydraulische Spieleinstellvorrichtungen zu verwenden, die betreibbar sind, um entweder die Ventile eines abgeschalteten Zylinders zu betätigen oder die Ventile in einer geschlossenen Position zu halten, und zwar durch Totgangeinrichtungen der hydraulischen Spieleinstellvorrichtungen. Ähnliche Mechanismen können in einem hydraulischen Ventilstößel vorgesehen sein, der einen hydraulischen Spieleinstellmechanismus umfasst und so im breitesten Sinne als eine hydraulische Spieleinstellvorrichtung bezeichnet werden kann.
Hydraulische Spieleinstellvorrichtungen werden mit Drucköl durch einen Spieleinstellvorrichtungsgang oder einen Stößelölkanal zu kreisringförmigen Zufuhrnuten versorgt, die Öldruck bereitstellen, um das Spiel in dem Ventilstrang zwischen der Ventilspitze und seinem zugehörigen Schlepphebel, Kipphebel oder anderem Aktor auszugleichen. Hydraulische Spieleinstellvorrichtungen und hydraulische Ventilstößel, die konfiguriert sind, um eine Zylinderabschaltung zu bewirken, weisen typischerweise eine zusätzliche Öffnung für einen Verriegelungsstift auf, die eine Verbindung durch Zufuhrkanäle mit einer ventilgesteuerten Druckölversorgung herstellt. Es kann ein solenoidbetätigtes hydraulisches Steuerventil verwendet werden, um dem Verriegelungsstift zur Zylinderabschaltung selektiv Öldruck von einer Hauptdruckölquelle zuzuführen. Alternativ arbeitet das solenoidbetätigte hydraulische Steuerventil, um Öldruck von dem Verriegelungsstift und dem Zufuhrkanal abzulassen. Traditionell ist ein solenoidbetätigtes hydraulisches Steuerventil für jeden abzuschaltenden Zylinder vorgesehen. Ein derartiges System ist in dem gemeinschaftlich übertragenen US-Patent US 6,584,951 B1 mit dem Titel „Individual Hydraulik Circuit Modules for Engine With Hydraulically-Controlled Cylinder Deactivation“ beschrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bei einem Zylinderabschaltungssystem die Kraftstoffeinspritzungssteuerung zu vereinfachen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese Aufgabe wird mit einem Verbrennungsmotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 9 sowie mit einem Zylinderabschaltungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst.
Dementsprechend ist ein Verbrennungsmotor mit einem Zylinderblock versehen, der mehrere Zylinder definiert, von denen zumindest die Hälfte durch mehrere umschaltende hydraulische Stößel selektiv abschaltbar ist. Es ist auch eine Druckölquelle vorgesehen. Zumindest ein solenoidbetätigtes hydraulisches Steuerventil, wie etwa ein Ventil vom Ein/Aus-Typ arbeitet, um selektiv Drucköl von der Druckölquelle zuzuführen, um die mehreren umschaltenden hydraulischen Stößel zu betätigen, wodurch zumindest die Hälfe der mehreren Zylinder abgeschaltet wird. Die Anzahl der solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventile, von denen es zumindest eines gibt, ist geringer als die Anzahl der selektiv abschaltbaren Zylinder, welche zumindest die Hälfte der mehreren Zylinder ausmachen.
Die Druckölquelle kann ein Hauptkanal sein, der in dem Zylinderblock definiert ist. Es kann eine Pumpe vorgesehen sein, um Öl aus einem Reservoir abzuziehen und dem Hauptkanal Drucköl zu liefern. Es kann zumindest eine drehbare Nockenwelle vorgesehen sein, wobei die zumindest eine drehbare Nockenwelle mit den mehreren umschaltbaren hydraulischen Stößeln in Eingriff steht, um deren Hin- und Herbewegung zu bewirken.
Es kann zusätzlich eine Ölverteileranordnung abnehmbar in Bezug auf den Verbrennungsmotor montiert sein. Die Ölverteileranordnung definiert zumindest einen Zufuhrkanal und einen Steuerkanal, die betreibbar sind, um Drucköl von der Hauptdruckölquelle aufzunehmen. Ein jedes der solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventile, von denen es zumindest eines gibt, kann in Bezug auf die Ölverteileranordnung montiert sein und selektiv Drucköl von dem Steuerkanal zu einem jeweiligen Zufuhrkanal, von dem es zumindest einen gibt, zuzuführen. Der zumindest eine Zufuhrkanal arbeitet, um selektiv Drucköl auf die mehreren umschaltenden hydraulischen Stößel zu übertragen.
Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Ausführungsarten der Erfindung, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen werden, leichter deutlich werden.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht von hinten eines Achtzylinder-Verbrennungsmotors mit einer V-Konfiguration, der ein Zylinderabschaltungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung anwendet;
2 ist eine schematische Perspektivansicht eines Schmier- und Zylinderabschaltungssteuerkreises für den in 1 gezeigten Verbrennungsmotor, die verschiedene Aspekte gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
3 ist eine schematische Explosionsansicht eines Teils des in 1 gezeigten Verbrennungsmotors, die verschiedene Komponenten des Zylinderabschaltungssystems darstellt;
4 ist eine graphische Darstellung der Ventilöffnungszeiten als Funktion von Nockenwellengraden, die ein Abschaltungs/Wiederzuschaltungs-Zeitfenster darstellt, um die Abschaltung von zwei Zylindern unter Verwendung von nur einem solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventil zu steuern.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen ähnlichen Bauteilen entsprechen, ist in 1 ein Verbrennungsmotor gezeigt, der allgemein mit 10 angegeben ist. Der Motor 10 ist ein Achtzylindermotor mit oben liegenden Ventilen, jedoch werden Fachleute erkennen, dass der Motor 10 eine alternative Anzahl von Zylindern, wie etwa vier, sechs, zehn, zwölf oder auch sechzehn, aufweisen kann, die in unterschiedlichen Konfigurationen angeordnet sind. Der Motor 10 umfasst einen Zylinderblock 12 mit einer ersten und zweiten Bank 13 und 13' von Zylindern 14 bzw. 14', die in einer V-förmigen Konfiguration angeordnet sind. Jeder der Zylinder 14 und 14' enthält einen jeweiligen Kolben 16 und 16', der darin durch die Drehung einer Kurbelwelle 18 hin- und herbeweglich ist. Die Kurbelwelle 18 ist durch Hauptlager, nicht gezeigt, in einem Kurbelgehäuseabschnitt 20 des Zylinderblocks 12 drehbar gelagert. Die Zylinder 14 und 14' sind an einem Ende durch einen jeweiligen Zylinderkopf 22 und 22' abgedeckt oder verschlossen, die Einlassöffnungen, wie etwa 24, und Auslassöffnungen, wie etwa 26, definieren, von denen jede selektiv zu einem jeweiligen Zylinder 14 und 14' durch Einlass- bzw. Auslassventile 28 bzw. 30 geöffnet wird.
Die Ventile 28 und 30 werden durch Ventilbetätigungsmechanismen betätigt, die eine Nockenwelle 32 umfassen, die durch die Kurbelwelle 18 drehbar angetrieben ist. Die Nockenwelle 32 steht mit Ventilstößeln in Eingriff, die sowohl hydraulische Stößel, wie etwa 34, als auch so genannte umschaltende hydraulische Stößel, wie etwa 36, umfassen. Die hydraulischen Stößel 34 sind jeweils in Bohrungen, wie etwa 35, hin- und herbeweglich, während die umschaltenden hydraulischen Stößel 36 jeweils in Bohrungen, wie etwa 37, hin- und herbeweglich sind. Die Stößel 34 und 36 stehen mit Stößelstangen 38 in Eingriff, die mit Kipphebelarmen 40 verbunden sind, um die Ventile 28 und 30 gegen die Vorspannkraft von Ventilfedern 42 zu betätigen.
Der Motor 10 umfasst einen Schmier- und Zylinderabschaltungssteuerkreis 44, der eine Ölpumpe 46 aufweist, die durch die Kurbelwelle 18 angetrieben ist. Die Ölpumpe 46 ist eine Pumpe vom Verdrängertyp, die Öl 47 aus einem Reservoir oder einer Ölwanne 48 abzieht, die unter dem Kurbelgehäuseabschnitt 20 des Zylinderblocks 12 montiert ist. Die Ölpumpe 46 führt einem durch den Zylinderblock 12 definierten Hauptkanal 50, der als Druckölquelle wirkt, Drucköl zu.
Der Motor 10 umfasst auch eine Ölverteileranordnung 52, die daran abnehmbar montiert ist und einen Steuerkanal 54 definiert, der Drucköl von dem Hauptkanal 50 aufnimmt. Die Ölverteileranordnung 52 umfasst solenoidbetätigte hydraulische Steuerventile 56 und 56' (die in 2 gezeigt sind), von denen jedes betreibbar ist, um selektiv Drucköl von dem Steuerkanal 54 an einen jeweiligen Zufuhrkanal 58 und 58' zu liefern. Die solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventile 56 und 56' sind vorzugsweise Ventile vom Ein/Aus-Typ. Jeder der Zufuhrkanäle 58 und 58' ist durch die Ölverteileranordnung 52 definiert und arbeitet, um selektiv Drucköl an die Bohrungen 37 der umschaltenden hydraulischen Stößel 36 über Kanäle, wie etwa 60, zu liefern. Die Kanäle 60 sind zumindest teilweise durch die Ölverteileranordnung 52 und den Zylinderblock 12 definiert. Eine elektronische Steuereinheit, oder ECU 61, ist in elektrischer Verbindung mit dem Motor 10 vorgesehen. Die ECU 61 umfasst vorzugsweise einen vorprogrammierbaren digitalen Computer und arbeitet, um selektiv elektrisches Potential zum Steuern des Betriebes der solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventile 56 und 56' bereitzustellen.
In 2 ist eine schematische Darstellung eines Teils des Schmier- und Zylinderabschaltungssteuerkreises 44 gezeigt. Der Hauptkanal 50 liefert Drucköl direkt an Stößelölkanäle 62 und 64, die den Stößeln 34 und 36, die in 1 gezeigt sind, Drucköl liefern, um darin enthaltene hydraulische Spieleinstellvorrichtungen, die nicht gezeigt sind, zu betätigen. Der Stößelölkanal 62 überträgt zur Schmierung auch Drucköl durch mehrere Kanäle 66 direkt auf die Hauptlager, die nicht gezeigt sind. Es kann ein Drucksensor 68 in Verbindung mit dem Hauptkanal 50 vorgesehen sein, um Diagnosesignale an die ECU 61, die in 1 gezeigt ist, zu liefern.
Die Arbeitsweise des Motors 10 kann am besten anhand der 1 bis 3 verstanden werden. Die sich schnell ausdehnenden Verbrennungsgase in den jeweiligen Zylindern 14 und 14' treiben die Hin- und Herbewegung der Kolben 16 und 16' an. Diese Hin- und Herbewegung rotiert die Kurbelwelle 18, so dass diese ein Drehmoment von dem Motor 10 abgibt. Die Rotation der Kurbelwelle 18 treibt die Ölpumpe 46 an, um dem Schmier- und Zylinderabschaltungssteuerkreis 44 durch den Hauptkanal 50 Drucköl zuzuführen. Das Drucköl wird benutzt, um sich bewegende Teile in dem Motor 10, wie beispielsweise die Kolben 16 und 16', Nockenwelle 32, Stößel 34 und 36, Kipphebelarme 40 und andere Fachleuten bekannte bewegliche Komponenten zu schmieren. Das Drucköl wird auch benutzt, um die in den Stößeln 34 und 36 vorgesehenen Spieleinstellvorrichtungen zu betätigen.
Zusätzlich führt der Hauptkanal 50 dem Steuerkanal 54 in der Ölverteileranordnung 52 Drucköl zu. Das Drucköl aus dem Steuerkanal 54 wird selektiv auf die Zufuhrkanäle 58 und 58' durch ein jeweiliges der solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventile 56 und 56' übertragen. Das Drucköl wird, wenn es in den Zufuhrkanälen 58 und 58' vorhanden ist, über die mehreren Kanäle 60 auf eine jeweilige der Bohrungen 37 übertragen. Wenn ein voller Hubraum erwünscht ist, d.h. alle Zylinder 14 und 14' erzeugen Leistung, entleeren die solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventile 56 und 56' die jeweiligen Zuführkanäle 58 und 58' und die mehreren Kanäle 60 bzw. lassen deren Druck ab. In den mehreren Kanälen 60, deren Druck abgelassen worden ist, bleiben die umschaltenden hydraulischen Stößel 36 in der Betriebsposition verriegelt. Wenn eine Abschaltung der Zylinder 14 und 14', denen die umschaltenden hydraulischen Stößel 36 zugeordnet sind, erwünscht ist, befiehlt die ECU 61 den solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventilen 56 und 56' zu öffnen, wodurch die Zufuhrkanäle 58 bzw. 58' und somit die mehreren Kanäle 60 jeweils unter Druck gesetzt werden. Das Drucköl entriegelt die Verriegelungsstifte, die in den umschaltenden hydraulischen Stößeln 36 angeordnet sind, was zulässt, dass die Stößelkörper sich um ihre jeweiligen Spieleinstellvorrichtungen herum teleskopartig verschieben und somit den Betrieb der Ventile 28 und 30, die mit den umschaltenden Stößeln 36 in mechanischer Verbindung stehen, sperren.
Indem die Hälfte der acht Zylinder 14 und 14' des Motors 10 während Modi eines Motorbetriebs mit niedrigem Drehmomentbedarf abgeschaltet werden, kann der Betriebswirkungsgrad des Motors 10 verbessert werden. Zusätzlich ist es bevorzugt, das jeder zweite Zylinder 14 und 14' innerhalb der Zündreihenfolge des Motors 10 abgeschaltet wird, so dass die Motorbalance erhalten bleibt.
In 4 und mit fortgesetztem Bezug auf die 1 bis 3 ist eine graphische Darstellung der Öffnungszeiten des Einlassventils 28 und des Auslassventils 30 eines Paares Zylinder 14 oder 14' gezeigt, das selektiv durch eines der solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventile 56 und 56' abschaltbar ist. Die Öffnungszeiten des Einlassventils 28 und der Auslassventile 30 sind als Funktion von Nockenwellengraden, d.h. Rotation der Nockenwelle 32, angegeben. Der Beginn des Motortaktes für die jeweiligen Zylinder 14 oder 14' ist ebenfalls dargestellt. Dieser Punkt, der mit 67 angegeben ist, gibt die Phase in dem Motorzyklus an, in der der Kolben 16 oder 16' den oberen Totpunkt oder OT des Verdichtungstaktes erreicht und die Bewegung in Richtung des unteren Totpunktes oder UT umkehrt, um den Arbeitstakt zu beginnen. An Punkt 67 wird ein Bruchteil der Kraftstoff- und Luftladung in den Zylindern 14 und 14' verbrannt worden sein und der Motor 10 wird eine Verbrennung durch einen Teil des Arbeitstaktes fortsetzen. Eine Linie 69 stellt die Öffnungszeiten des Auslassventils 30, das dem ersten abschaltbaren Zylinder 14 oder 14' zugeordnet ist, dar, während Linie 70 die Öffnungszeiten des Einlassventils 28, das dem ersten abschaltbaren Zylinder 14 oder 14' zugeordnet ist, darstellt.
Eine Linie 72 stellt die Öffnungszeiten des Auslassventils 30, das dem zweiten abschaltbaren Zylinder 14 oder 14' zugeordnet ist, dar, während Linie 74 die Öffnungszeiten des Einlassventils 28, das dem zweiten abschaltbaren Zylinder 14 oder 14' zugeordnet ist, darstellt. Die selektiv abschaltbaren Zylinder 14 oder 14', die über einen Verteiler mit einem jeweiligen der solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventile 56 und 56' verbunden oder vereint sind, sind vorzugsweise derart gewählt, dass ein Abschaltungs/Wiederzuschaltungs-Zeitfenster, das in 4 bei 76 gezeigt ist, für die Abschaltung der jeweiligen Auslassventile 30 vor den jeweiligen Einlassventilen 28 sorgt. Zusätzlich wird nach der Wiederzuschaltung der Zylinder 14 oder 14' das Abschaltungs/Wiederzuschaltungs-Zeitfenster 76 derart gewählt, dass die jeweiligen Auslassventile 30 vor den jeweiligen Einlassventilen 28 wieder zugeschaltet werden. Das Abschaltungs/Wiederzuschaltungs-Zeitfenster 76 gibt den Bereich der Nockenwellenrotation und somit der Rotation der Kurbelwelle 18 an, in dem das jeweilige solenoidbetätigte hydraulische Steuerventil 56 oder 56' vorzugsweise geöffnet ist. Das Einlassventil 28 und das Auslassventil 30 werden nur abschalten, wenn sie sich in oder in der Nähe der geschlossenen Position befinden. Obwohl dem Einlassventil 28 und dem Auslassventil 30 befohlen wird, gleichzeitig abzuschalten, hängt daher die Phasenlage der Abschaltung von der Position des Einlassventils 28 und des Auslassventils 30 sowie der selektiven Beaufschlagung der solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventile 56 und 56' mit Energie ab.
Durch Anwenden einer derartigen Strategie kann die Kraftstoff- und Luftladung in die selektiv abschaltbaren Zylinder 14 oder 14' eingeleitet und dann verbrannt werden. Da die Auslassventile 30 abgeschaltet sind, werden die Verbrennungsprodukte in dem abgeschalteten Zylinder 14 oder 14' verbleiben, bis dieser wieder zugeschaltet wird. Diese Strategie ist bevorzugt, da die Verbrennungsprodukte, die den abgeschalteten Zylinder 14 oder 14' bei der Wiederzuschaltung verlassen, sehr wenig Sauerstoff enthalten werden. Deshalb wird die Notwendigkeit für komplexe Steueralgorithmen in der ECU 61, um zeitweilig Sauerstoffsensoren, die nicht gezeigt sind, in dem Fahrzeugabgassystem zu deaktivieren, um eine richtige Kraftstoffeinspritzungssteuerung aufrechtzuerhalten, vermieden.
Der Motor 10 kann, indem die solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventile 56 und 56' über Verteiler mit den Bohrungen 37 verbunden sind, die vier selektiv abschaltbaren Zylinder unter Verwendung von nur zwei solenoidbetätigten und hydraulischen Steuerventilen 56 und 56' abschalten. Durch Verringern der Zahl von Solenoidsteuerventilen, die erforderlich sind, um die Zylinderabschaltung zu bewirken, können die Kosten und die Komplexität des Motors 10 vermindert werden, während eine richtige Steuerung der Funktionalität der Zylinderabschaltung aufrechterhalten bleibt.

Claims

Verbrennungsmotor (10), umfassend: einen Zylinderblock (12), der mehrere Zylinder (14, 14') definiert, wobei zumindest die Hälfte der mehreren Zylinder (14, 14') durch mehrere umschaltende hydraulische Stößel (36) selektiv abschaltbar ist; eine Druckölquelle (50); zumindest ein solenoidbetätigtes hydraulisches Steuerventil (56, 56'), das betreibbar ist, um selektiv Drucköl von der Druckölquelle (50) zu übertragen und somit die mehreren umschaltenden hydraulischen Stößel (36) zu betätigen, wodurch zumindest die Hälfte der mehreren Zylinder (14, 14') abgeschaltet wird; eine elektronische Steuereinheit (61) in elektrischer Verbindung mit dem zumindest einen solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventil (56, 56'); und wobei die Anzahl der solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventile, von denen es zumindest eines gibt, geringer ist als die Anzahl der selektiv abschaltbaren Zylinder (14, 14'), welche zumindest die Hälfte der mehreren Zylinder (14, 14') ausmachen; gekennzeich net durch mehrere selektiv abschaltbare Einlassventile (28), von denen jedes mit einem jeweiligen der mehreren umschaltbaren hydraulischen Stößel (36) in mechanischer Verbindung steht; mehrere selektiv abschaltbare Auslassventile (30), von denen jedes mit einem jeweiligen der mehreren umschaltenden hydraulischen Stößel (36) in mechanischer Verbindung steht; wobei die elektronische Steuereinheit (61) betreibbar ist, um dem zumindest einen solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventil (56, 56') zu befehlen, die mehreren selektiv abschaltbaren Auslassventile (30) vor den mehreren selektiv abschaltbaren Einlassventilen (28) selektiv abzuschalten; und wobei die elektronische Steuereinheit (61) betreibbar ist, um dem zumindest einen solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventil (56, 56') zu befehlen, die mehreren selektiv abschaltbaren Auslassventile (30) vor den mehreren selektiv abschaltbaren Einlassventilen (28) selektiv wieder zuzuschalten.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei ein jedes der solenoidbetätigten Steuerventile (56, 56'), von denen es zumindest eines gibt, ein Ventil vom Ein/Aus-Typ ist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Druckölquelle ein Hauptkanal (50) ist, der in dem Zylinderblock (12) definiert ist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 3, der ferner umfasst: eine Pumpe (46), die betreibbar ist, um Öl aus einem Reservoir (58) abzuziehen; und wobei die Pumpe (46) betreibbar ist, um dem Hauptkanal (50) Drucköl zuzuführen.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, der ferner umfasst: zumindest eine drehbare Nockenwelle (32); und wobei die zumindest eine drehbare Nockenwelle (32) mit den mehreren umschaltbaren hydraulischen Stößeln (36) in Eingriff steht, um deren Hin- und Herbewegung zu bewirken.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Ölverteileranordnung (52), die abnehmbar in Bezug auf den Verbrennungsmotor (10) montiert ist, wobei die Ölverteileranordnung (52) zumindest einen Zufuhrkanal (58, 58') und einen Steuerkanal (54) definiert, die betreibbar sind, um Drucköl von der Hauptdruckölquelle (50) aufzunehmen; wobei ein jedes der solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventile (56, 56'), von denen es zumindest eines gibt, in Bezug auf den Ölverteiler (52) montiert ist und betreibbar ist, um selektiv Drucköl von dem Steuerkanal (54) auf einen jeweiligen Zufuhrkanal (58, 58'), von dem es zumindest einen gibt, zu übertragen; und wobei der zumindest eine Zufuhrkanal (58, 58') betreibbar ist, um selektiv Drucköl auf die mehreren umschaltenden hydraulischen Stößel (36) zu übertragen.
Zylinderabschaltungssystem für einen Verbrennungsmotor (10) mit mehreren abschaltbaren Zylindern (14, 14'), wobei jeder zumindest ein selektiv abschaltbares Einlassventil (28) und zumindest ein selektiv abschaltbares Auslassventil (30) aufweist, wobei das System umfasst: eine Hauptdruckölquelle (50); mehrere umschaltende hydraulische Stößel (36), die betreibbar sind, um die abschaltbaren Zylinder (14, 14') in Ansprechen auf ein Druckölsignal abzuschalten; eine Ölverteileranordnung (52), die einen Steuerkanal (54) und zumindest einen Zufuhrkanal (58, 58')definiert, wobei der Steuerkanal (54) mit der Hauptdruckölquelle (50) in Fluidverbindung steht; zumindest ein solenoidbetätigtes hydraulisches Steuerventil (56, 56'); eine elektronische Steuereinheit (61) in elektrischer Verbindung mit dem zumindest einen solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventil (56, 56'); wobei ein jedes der solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventile (56, 56'), von denen es zumindest eines gibt, betreibbar ist, um selektiv Drucköl von dem Steuerkanal (54) auf einen jeweiligen Zufuhrkanal (58, 58'), von dem es zumindest einen gibt, zu übertragen; wobei der zumindest eine Zufuhrkanal (58, 58') selektiv Drucköl auf die mehreren umschaltenden Stößel (36) überträgt, um eine Zylinderabschaltung zu bewirken; und wobei die Anzahl von solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventilen (56, 56'), von denen es zumindest eines gibt, geringer ist als die der mehreren abschaltbaren Zylinder (14, 14'); dadurch gekennzeichnet , dass die elektronische Steuereinheit (61) betreibbar ist, um dem zumindest einen solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventil (56, 56') zu befehlen, das zumindest eine selektiv abschaltbare Auslassventil (30), das den mehreren abschaltbaren Zylindern (14, 14') zugeordnet ist, vor dem zumindest einen selektiv abschaltbaren Einlassventil (28), das den mehreren abschaltbaren Zylindern (14, 14') zugeordnet ist, selektiv abzuschalten; und dass die elektronische Steuereinheit (61) betreibbar ist, um dem zumindest einen solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventil (56, 56') zu befehlen, das zumindest eine selektiv abschaltbare Auslassventil (30), das den mehreren abschaltbaren Zylindern (14, 14') zugeordnet ist, vor dem zumindest einen selektiv abschaltbaren Einlassventil (28), das den mehreren abschaltbaren Zylindern (14, 14') zugeordnet ist, wieder zuzuschalten.
Zylinderabschaltungssystem nach Anspruch 7, wobei ein jedes der solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventile (56, 56'), von denen es zumindest eines gibt, ein Ventil vom Ein/Aus-Typ ist.
Verbrennungsmotor (10) umfassend: einen Zylinderblock (12), der mehrere Zylinder (14, 14') definiert, wobei zumindest zwei der mehreren Zylinder (14, 14') durch mehrere umschaltende hydraulische Stößel (36) selektiv abschaltbar sind; eine Druckölquelle (50); zumindest ein solenoidbetätigtes hydraulisches Steuerventil (56, 56'); eine elektronische Steuereinheit (61) in elektrischer Verbindung mit dem zumindest einen solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventil (56, 56'); wobei ein jedes der solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventile (56, 56'), von denen es zumindest eines gibt, betreibbar ist, um selektiv Drucköl von der Druckölquelle (50) zu übertragen und somit die mehreren umschaltenden hydraulischen Stößel (36) zu betätigen, wodurch die zumindest zwei Zylinder (14, 14') der mehreren Zylinder (14, 14') abgeschaltet werden; und wobei die Anzahl der solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventile (56, 56'), von denen es zumindest eines gibt, geringer ist als die Anzahl der selektiv abschaltbaren Zylinder (14, 14'), die zumindest zwei der mehreren Zylinder (14, 14') ausmachen; gekennzeichnet durch mehrere selektiv abschaltbare Einlassventile (20), von denen jedes mit einem jeweiligen der mehreren umschaltenden hydraulischen Stößel (36) in mechanischer Verbindung steht; mehrere selektiv abschaltbare Auslassventile (30), von denen jedes mit einem jeweiligen der mehreren umschaltenden hydraulischen Stößel (36) in mechanischer Verbindung steht; wobei die elektronische Steuereinheit (61) betreibbar ist, um dem zumindest einen solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventil (56, 56') zu befehlen, die mehreren selektiv abschaltbaren Auslassventile (30) vor den mehreren selektiv abschaltbaren Einlassventilen (28) selektiv abzuschalten; und wobei die elektronische Steuereinheit (61) betreibbar ist, um dem zumindest einen solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventil (56, 56') zu befehlen, die mehreren selektiv abschaltbaren Auslassventile (30) vor den mehreren selektiv abschaltbaren Einlassventilen (28) selektiv wieder zuzuschalten.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 9, wobei ein jedes der solenoidbetätigten hydraulischen Steuerventile (56, 56'), von denen es zumindest eines gibt, ein Ventil vom Ein/Aus-Typ ist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 9, wobei die Druckölquelle (50) ein Hauptkanal (50) ist, der in dem Zylinderblock (12) definiert ist.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 11, ferner umfassend: eine Pumpe (46), die betreibbar ist, um Öl aus einem Reservoir (48) abzuziehen; und wobei die Pumpe (46) betreibbar ist, um dem Hauptkanal (50) Drucköl zu liefern.
Verbrennungsmotor nach Anspruch 9, ferner umfassend: zumindest eine drehbare Nockenwelle (32); und wobei die zumindest eine drehbare Nockenwelle (32) mit den mehreren umschaltbaren hydraulischen Stößeln in Eingriff steht, um deren Hin- und Herbewegung zu bewirken.