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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Transportieren eines Hydraulikfluids zu einer Vielzahl von Ventilspielausgleichseinrichtungen.
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Hintergrund der Erfindung
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Einige
Ventiltriebe sind selektiv verstellbar, um den Betrag einer Ventilbewegung
zu ändern.
Typischerweise sind solche Ventiltriebe selektiv zwischen einem
Modus mit kleinem Hub, in dem der Ventiltrieb bewirkt, dass sich
ein Motorventil um einen ersten vorbestimmten Betrag öffnet, und
einem Modus mit großem
Hub, in dem der Ventiltrieb bewirkt, dass sich das Ventil um einen
zweiten vorbestimmten Betrag öffnet,
der größer ist
als der erste vorbestimmte Betrag, verstellbar. Alternativ kann
der Modus mit kleinem Hub ein Nullhubmodus sein, der ausgestaltet ist,
um eine Ventilabschaltung zuzulassen.
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Selektiv
verstellbare Ventiltriebe können
eine Vielzahl von zweistufigen Schlepphebeln umfassen, die mit einem
Motorventil in Eingriff stehen und in Ansprechen auf eine Nockenbewegung
verschwenkbar sind, um das Ventil zu heben. Der zweistufige Schlepphebel
ist hydraulisch betätigbar,
um entweder mit dem Modus mit kleinem Hub oder dem Modus mit großem Hub
in Eingriff zu gelangen. Ventilspielausgleichseinrichtungen werden
verwendet, um Bauvarianten und den Verschleiß in einer Ventiltrieb anordnung
zu berücksichtigen.
Ventilspielausgleichseinrichtungen sind typischerweise auch derart
ausgestaltet, dass sie ein unter Druck gesetztes Hydraulikfluid
transportieren, um die zweistufigen Schlepphebel zu betätigen und
dadurch den Eingriff der Modi mit kleinem Hub und großem Hub
zu steuern.
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Herkömmlicherweise
wurde der Transport von Druckfluid zu den Ventilspielausgleichseinrichtungen
erreicht, indem ein Zylinderkopf verwendet wurde, der ein komplexes
System von Fluidzufuhrdurchgängen
aufweist, das eine Verbindung des Druckfluids mit den Ventilspielausgleichseinrichtungen
zulässt,
die in dem Zylinderkopf getragen sind. Zylinderköpfe mit solch einem integrierten
Hydrauliksystem müssen
auf jede Motorfamilie zugeschnitten sein und bedingen zahlreiche
Herstellungsschritte wie z.B. Gießen, Bohren und die Feinbearbeitung des
in dem Zylinderkopf vorgesehenen Netzwerks von Kanälen. Darüber hinaus
ist das Unterbringen der Fluidzufuhrdurchgänge in dem Zylinderkopf auf Grund
des begrenzten verfügbaren
Raumes schwierig und eine kompakte Fluidzufuhrdurchgangskonstruktion
ist daher zu bevorzugen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
Vorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst einen Ventilspielausgleichseinrichtungsversorgungskanal
für eine
Motoranordnung. Die Motoranordnung umfasst einen Zylinderkopf, der
zumindest teilweise einen ersten und einen zweiten Satz von Zylindern
bildet. Ein erster und ein zweiter Satz von hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtungen sind
funktionell mit dem ersten bzw. dem zweiten Satz von Zylindern verbunden.
Der erste und der zweite Satz von hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtungen
sprechen auf eine Änderung
des Hydraulikfluiddruckes an, um eine Änderung des Hubes eines ersten
und eines zweiten Sat zes von Motorventilen zu bewirken, die jeweils
funktionell damit verbunden sind. Der erste und der zweite Satz
von hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtungen umfassen einen
Körper
und einen Einlassabschnitt. Der Zylinderkopf definiert einen ersten
Versorgungskanal in Fluidverbindung mit dem ersten Satz von hydraulischen
Ventilspielausgleichseinrichtungen. Der Zylinderkopf definiert auch
einen zweiten Versorgungskanal, in enger Nähe zu dem ersten Versorgungskanal angeordnet
ist. Der zweite Versorgungskanal steht in Fluidverbindung mit dem
zweiten Satz von hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtungen.
Der Ventilhub des ersten Satzes von Motorventilen ist durch Steuern
des Druckes eines Hydraulikfluids in dem ersten Versorgungskanal
unabhängig
variierbar und der Ventilhub des zweiten Satzes von Motorventilen ist
durch Steuern des Druckes eines Hydraulikfluids in dem zweiten Versorgungskanal
unabhängig
variierbar.
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Der
zweite Versorgungskanal kann durch den ersten Satz von hydraulischen
Ventilspielausgleichseinrichtungen teilweise versperrt sein, sodass Hydraulikfluid,
das durch den zweiten Versorgungskanal transportiert wird, mit dem
Körper
des ersten Satzes von hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtungen
in Eingriff gelangt, ohne in den Einlassabschnitt des ersten Satzes
von hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtungen zu gelangen.
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Der
Zylinderkopf kann ferner eine Vielzahl von kurzen Durchgängen oder
Wurmgängen
definieren, die zwischen dem zweiten Versorgungskanal und dem Einlassabschnitt
des zweiten Satzes von hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtungen angeordnet
sind, um eine Fluidverbindung dazwischen herzustellen.
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Die
vorliegende Erfindung sieht auch ein kompaktes Verfahren zum unabhängigen Steuern des
Ventilhubes eines ersten und eines zweiten Satzes von Motorventilen
vor. Das Verfahren umfasst die Schritte, dass ein erster und ein
zweiter Satz von hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtungen
vorgesehen werden, die mit dem ersten und dem zweiten Satz von Motorventilen
funktionell verbunden sind. Jeder von dem ersten und dem zweiten
Satz von hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtungen umfasst
vorzugsweise einen Körper
und einen Einlassabschnitt. Ein erster vorbestimmter Betrag eines
hydraulischen Druckes wird über
einen ersten Versorgungskanal nur auf den ersten Satz von hydraulischen
Ventilspielausgleichseinrichtungen aufgebracht, um dadurch den Ventilhub
des ersten Satzes von Motorventilen zu steuern. Ein zweiter vorbestimmter
Betrag eines hydraulischen Druckes wird über einen zweiten Versorgungskanal
nur auf den zweiten Satz von hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtungen
aufgebracht, um dadurch den Ventilhub des zweiten Satzes von Motorventilen
unabhängig
von dem Ventilhub des ersten Satzes von Motorventilen zu steuern.
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Der
erste Satz von hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtungen
kann derart ausgeführt
sein, dass er den zweiten Versorgungskanal teilweise versperrt,
sodass das Hydraulikfluid, das durch den zweiten Versorgungskanal
transportiert wird, mit dem Körper
des ersten Satzes von hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtungen
in Eingriff gelangt, ohne in den Einlassabschnitt der hydraulischen
Ventilspielausgleichseinrichtungen zu gelangen, wodurch zugelassen
wird, dass der erste und der zweite Versorgungskanal in enger Nähe zueinander
positioniert sind und möglicherweise
durch einen einzigen Gusskern gebildet sind, während eine unabhängige Ventilhubsteuerung
beibehalten wird.
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Die
obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten
Beschreibung der besten Arten zur Ausführung der Erfindung in Verbindung
mit den beiliegenden Zeichnungen einfach verständlich.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Seitendarstellung einer umschaltbaren Rollenschlepphebelanordnung
mit einer hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtung und einem
Motorventil, das durch das doppelte unabhängige Hydraulikkreismodul von 2 hydraulisch
steuerbar ist;
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2 ist
eine schematische, perspektivische Veranschaulichung eines doppelten
unabhängigen Hydraulikkreismoduls
zum Steuern des Hubes eines Motorventils wie jenes von 1;
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3 ist
eine schematische Veranschaulichung des doppelten unabhängigen Hydraulikkreismoduls
von 2 im Aufriss;
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4 ist
eine schematische, perspektivische Veranschaulichung eines Abschnittes
einer Motoranordnung mit dem doppelten unabhängigen Hydraulikkreismodul
der 4 und 5 (teilweise gestrichelt und
teilweise im Querschnitt bei den in 4 gezeigten
Pfeilen gezeigt), das an einer Seitenfläche eines Zylinderkopfes angebracht
ist; und
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5 ist
eine schematische, perspektivische Veranschaulichung von zwei durch
die Motoranordnung von 4 definierte Ventilversorgungskanälen in Fluidverbindung
mit einer Vielzahl von hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtungen.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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Unter
Bezugnahme auf 1 wird die Steuerung eines Motorventils
zum Bereitstellen eines doppelten Hubes kurz beschrieben. 1 veranschaulicht
eine hydraulisch betätigte,
umschaltbare Rollenschlepphebel („SRFF")-Anordnung 30, die durch einen
Zylinderkopf 212 getragen ist. Die SRFF-Anordnung 30 ist
verschwenkbar an einer hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtung 32 befestigt
und steht mit dem Ventilschaft 34 eines Motoreinlassventils 36 in
Kontakt. Das Motoreinlassventil 36 öffnet und schließt selektiv
einen Einlasskanal 38 zu einem Zylinder 40, der
teilweise durch den Zylinderkopf 212 gebildet ist. Das
Motoreinlassventil 36 wird in Ansprechen auf eine Drehung
einer Einlassnockenwelle 42, an der mehrere Nockenerhebungen befestigt
sind, selektiv gehoben und gesenkt. Die Einlassnockenwelle 42 dreht
sich um eine Einlassnockenwellenachse 24.
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Die
SRFF-Anordnung 30 umfasst einen inneren Schlepphebel 44,
der ein Rollenelement 46 drehbar lagert. Der innere Schlepphebel 44 ist
zwischen äußeren Schlepphebeln 48,
von denen einer sichtbar ist, positioniert. Der andere äußere Schlepphebel 48 ist
auf der entgegengesetzten Seite des inneren Schlepphebels 44 positioniert
und ist genau gleich ausgestaltet wie der in 1 sichtbare Schlepphebel 48.
Eine erste Nockenerhebung mit kleinem Hub 50 dreht sich
mit der Nockenwelle 42 und steht in funktionellem Kontakt
mit dem an dem inneren Schlepphebel 44 befestigten Rollenelement 46.
Der innere Schlepphebel 44 steht in Kontakt mit dem Ventilschaft 34.
Der innere und der äußere Schlepphebel 44, 48 sind
jeweils um eine Achse durch einen Drehpunkt 53 verschwenkbar.
Die Hebel 44, 48 können selektiv relativ zueinander
verschwenkbar oder miteinander verbunden sein, um gemeinsam um den
Drehpunkt 53 zu verschwenken. Ein großer Hub ist vorgesehen, indem
der innere Hebel 44 und der äußere Hebel 46 selektiv
aneinander befestigt sind, um gemeinsam um den Drehpunkt 53 zu
verschwenken. Wenn der äußere Schlepphebel 48 in
Bezug auf den inneren Schlepphebel 44 frei verschwenkt,
beeinflusst die Wirkung der Nockenerhebung mit großem Hub 52 an
dem äußeren Schlepphebel 48 nicht
den Hub des Motoreinlassventils 36. Stattdessen bewirkt
die Nockenerhebung mit großem
Hub 52 einfach, dass sich der äußere Schlepphebel 48 relativ
zu dem inneren Schlepphebel 44 um den Drehpunkt 53 in
einem „Totgang" ohne jeglichen Einfluss
auf das Hubereignis des Motoreinlassventils 36 bewegt.
Vielmehr wird der Hub des Motoreinlassventils 36 nur durch
die Wirkung der Nockenerhebung mit kleinem Hub 50 auf das
Rollenelement 46, wie über
den inneren Schlepphebel 44, der mit dem Ventilschaft 34 in
Kontakt steht, auf das Motoreinlassventil 36 übertragen,
beeinflusst.
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Wenn
ein großer
Ventilhub erwünscht
ist, kann der äußere Schlepphebel 48 für ein gemeinsames
Verschwenken mit dem inneren Schlepphebel 44 verbunden
sein. Wenn dies geschieht, wird die Wirkung der Nockenerhebung mit
großem
Hub 52 auf den äußeren Schlepphebel 48 auf
den inneren Schlepphebel 44 und auf das Motoreinlassventil 36 übertragen.
Ein Umschalten zwischen dem Ereignis mit kleinem Hub und dem Ereignis
mit großem
Hub wird durch Steuern des hydraulischen Druckes durch die hydraulische
Ventilspielausgleichseinrichtung 32 beeinflusst. Die hydraulische
Ventilspielausgleichseinrichtung 32 steht in Fluidverbindung
mit einem Zapfen 54, der quer in Bezug auf die Hebel 44 und 46 befestigt
ist. Während
eines Ereignisses mit kleinem Hub wird ein relativ geringer Druck
eines Hydraulikfluids durch einen oder beide der Versorgungskanäle 260A, 261A einer
innerhalb des hydraulischen Hubventils 32 gebildeten Kammer 62 zugeführt. Die
Versorgungskanäle 260A und 261A sind
innerhalb des Zylinderkopfes 212 gebildet oder mechanisch
herausgearbeitet. Die Kammer 62 steht in Fluidverbindung
mit einem Durchgang 64, der auf einen inneren Querraum
des Zapfens 54 wirkt. Der relativ geringe Druck reicht
nicht aus, um den Zapfen 54 nach außen zu betätigen, um innerhalb einer Zapfenbohrung 56, die
in dem äußeren Schlepphebel 48 gebildet
ist, aufgenommen zu werden. Wenn ein großer Ventilhub erwünscht ist,
steuert eine elektronische Steuereinheit (nicht gezeigt) das doppelte
unabhängige
Hydraulikkreissteuermodul 210 der 2 und 3, um
den in den Versorgungskanälen 260A und/oder 261A vorgesehenen
Hydraulikfluid-Druck zu erhöhen,
wodurch der Druck auf den Zapfen 54 ausreichend erhöht wird,
um ihn nach außen
zu bewegen und den inneren Schlepphebel 44 an dem äußeren Schlepphebel 48 zu
sperren. Eine SRFF-Anordnung wie die SRFF-Anordnung 30 ist
in weiterem Detail in dem US-Patent Nr. 6 769 387, veröffentlicht
am 3. August 2004, an Hayman et al., das gemeinschaftlich auf die
General Motors Corporation übertragen
wurde, erläutert,
das hiermit durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen ist.
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Der
Betrieb eines doppelten unabhängigen Hydraulikkreismoduls 210 zum Ändern des
Hydraulikfluiddruckes innerhalb der Versorgungskanäle 60, 61 ist
unten beschrieben. Es sollte einzusehen sein, dass das Hydraulikkreissteuermodul 210 zu
Illustrationszwecken in Übereinstimmung
mit einem bevorzugten Verfahren gezeigt ist. Alternativ kann der
Hydraulikfluiddruck jedoch innerhalb der Versorgungskanäle 60, 61 auf
jede beliebige bekannte Art geändert
werden. Es sollte auch einzusehen sein, dass die Hubsteuerung, die
durch das Steuermodul 210, wie in Bezug auf das Motoreinlassventil 36 beschrieben,
vorgesehen ist, vorzugsweise auch auf die Auslassventile wie z.B.
das in 1 gezeigte Auslassventil 66 angewendet
wird.
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Unter
Bezugnahme auf 2 wird nun das doppelte unabhängige Hydraulikkreissteuermodul 210 beschrieben.
Das Modul 210 umfasst ein Gehäuse 268, das ein erstes
und ein zweites Magnetventil 270 bzw. 272 trägt. Wie
in 3 gezeigt, sind die Magnetventile 270, 272 an
einem ersten und einem zweiten Flansch 271, 273 des
Gehäuses 268 getragen,
die die Ventile 270, 272 über Ventilschrauben 275 sichern.
Das Gehäuse 268 bildet
auch eine erste und eine zweite Kammer 274 bzw. 278.
Die erste Kammer 274 beherbergt den ersten Magnetventilkörper 276,
der in 4 zu sehen ist. Die zweite Kammer 278 beherbergt
den zweiten Magnetventilkörper 280,
der ebenfalls in 4 zu sehen ist. Unter neuerlicher
Bezugnahme auf 3 weist das Gehäuse 268 Schraubenöffnungen 220 auf,
die es erlauben, dass das Gehäuse 268 mit
einem Zylinderkopf 212 wie in 4 veranschaulicht
durch Schrauben 218 verbunden wird. Nach der Montage sind
elektrische Verbinderabschnitte 277, 279 des jeweiligen
Magnetventils 270, 272 über dem Gehäuse 268 zugänglich.
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Unter
nunmehriger Bezugnahme auf 2 ist das
Gehäuse 268 vorzugsweise
ein Gusselement, das einen Zufuhrdurchgang 292 bildet.
Der Zufuhrdurchgang 292 umfasst einen Fluidzufuhrkanal 225 wie
auch eine erste Zufuhröffnung 227 und
eine zweite Zufuhröffnung 229.
Die Zufuhröffnungen 227 und 229 erstrecken
sich durch das Gehäuse 268 hindurch.
Unter Bezugnahme auf 4, die das Gehäuse 268 in
teilweiser Querschnittsdarstellung an den in 4 gezeigten
Pfeilen zeigt, steht der Fluidzufuhrkanal 292, wenn das
Zufuhrmodul 210 an dem Zylinderkopf 212 befestigt
ist, in Fluidverbindung mit einem Zufuhrkanal 294 in dem
Zylinderkopf 212, der mit einer Fluidzufuhrbohrung 296 in
dem Motorblock (nicht gezeigt) kommuniziert, wobei der Zylinderkopf 212 konstruiert
ist, um an diesem angebracht zu werden, um eine vervollständigte Motoranordnung 216 zu
bilden. Somit wird Fluid durch den Fluidzufuhrkanal 294 an
den Fluidzufuhrkanal 292 und durch die entsprechenden Fluidzufuhröffnungen 227 und 229 an
die Magnetventilkörper 276 und 280 geliefert.
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Unter
neuerlicher Bezugnahme auf 2 bildet
das Gehäuse 268 auch
einen ersten Steuerkanal 284, der einen ersten Steuerdurchgang 285 wie auch
eine erste Steueröffnung 287 umfasst.
Die erste Steueröffnung 287 erstreckt
sich durch das Gehäuse 268 hindurch
und steht in Fluidverbindung mit der ersten Kammer 274 (in 3 gezeigt).
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Das
Gehäuse 268 ist
auch mit einem zweiten Steuerkanal 286 gebildet, der einen
zweiten Steuerdurchgang 288 wie auch eine zweite Steueröffnung 289 umfasst.
Die zweite Steueröffnung 289 erstreckt sich
durch das Gehäuse 268 hindurch
und steht in Fluidverbindung mit der zweiten Kammer 278 (in 3 gezeigt).
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Unter
Bezugnahme auf 4 steht der erste Steuerkanal 284 in
Fluidverbindung mit dem ersten Ventilkörper 276 durch die
erste Steueröffnung 287 (in 2 gezeigt)
und mit dem ersten Einlassventilversorgungskanal 260A,
der in dem Zylinderkopf 212 gebildet ist und mit dem ersten
Steuerkanal 284 ausgerichtet ist, wenn das Gehäuse 268 an
den Zylinderkopf 212 geschraubt ist. Der erste Steuerkanal 284 ist
auch mit einem ersten Auslassventilversorgungskanal 260B ausgerichtet,
der in dem Zylinderkopf 212 vorgesehen ist. Der zweite
Steuerkanal 286 steht in Fluidverbindung mit dem zweiten
Ventilkörper 280 durch
die zweite Steueröffnung 289 (in 2 gezeigt)
und steht auch in Fluidverbindung mit dem zweiten Einlassventilversorgungskanal 261A und
einem zweiten Auslassventilversorgungskanal 261B, die beide
in dem Zylinderkopf 212 vorgesehen sind.
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Die
Zylinderanordnung 214 ist eine mit oben liegender Nockenwelle
mit einer Einlassnockenwelle (nicht gezeigt), die sich um eine Einlassnockenwellenachse 224 dreht,
und einer Auslassnockenwelle (nicht gezeigt), die sich um eine Auslassnockenwellenachse 226 dreht.
Der Zylinderkopf 212 bildet zum Teil vier Zylinder, die
schematisch durch ihre oberen Enden gezeigt sind. Die Zylinder umfassen
einen ersten Zylinder 212A, einen zweiten Zylinder 212B,
einen dritten Zylinder 212C und einen vierten Zylinder 212D.
Der erste Einlassversorgungskanal 260A führt durch
den Zylinderkopf 212 in die Nähe des ersten und des zweiten
Zylinders 212A, 212B, um Hydraulikfluid an eine
Vielzahl von hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtungen zu
liefern, die derart positioniert sind, dass sie den Hub der Motoreinlassventile unterstützen, wie
in Bezug auf den Ventiltrieb beschrieben, der die hydraulische Ventilspielausgleichseinrichtung 32,
die SRFF-Anordnung 30 und das Motoreinlassventil 36 von 1 umfasst.
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Der
zweite Einlassventilversorgungskanal 261A ist durch den
Zylinderkopf 212 geführt,
um eine Fluidverbindung mit einer Vielzahl von hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtungen
zuzulassen, die derart positioniert sind, dass sie den Hub der Motoreinlassventile
für die
Zylinder 3 und 4 bzw. 212C und 212D unterstützen.
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In ähnlicher
Weise führt
der erste Auslassversorgungskanal 260B durch den Zylinderkopf 212, um
Hydraulikfluid an eine Vielzahl von Ventilspielausgleichseinrichtungen
zu liefern, die derart positioniert sind, dass sie den Hub der Motorauslassventile,
die an den Zylindern 1 und 2 bzw. 212A und 212B angeordnet
sind, unterstützen.
Der zweite Auslassversorgungskanal 261B führt durch
den Zylinderkopf 212, um eine Fluidverbindung mit einer
Vielzahl von Ventilspielausgleichseinrichtungen zuzulassen, die
derart positioniert sind, dass sie einen Hub der Motorauslassventile
an den Zylindern 212C und 212D unterstützen. Die
Zylinder 1 und 2 sind ein erster Satz von Zylindern mit einem ihnen
zugeordneten ersten Satz von hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtungen
(entweder für
Motoreinlassventile oder für Motorauslassventile).
Die Zylinder 3 und 4 sind ein zweiter Satz von Zylindern mit einem
ihnen funktionell zugeordneten und mit ihnen verbundenen zweiten
Satz von hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtungen (entweder
für Motoreinlassventile
oder für Motorauslassventile).
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Wie
in 4 gezeigt, sind der erste und der zweite Magnetventilkörper 276, 280 zwischen
dem Fluidzufuhrkanal 292 und dem jeweiligen ersten und zweiten
Steuerkanal 284, 286 positioniert, um eine Fluidströmung zu
der jeweiligen Kammer 274, 278 (in 3 gezeigt)
teilweise zu versperren, wodurch nur ein erstes relativ niedriges
Niveau einer Hydraulikfluidströmung
und eines zugehörigen
Druckes an die jeweiligen Steuerkanäle 284, 286 erlaubt
wird. Demgemäß erlauben
die Ventilkörper 276 und 280,
wenn sie derart gesteuert sind, dass sie sich in solch einer Position
befinden, nur ein erstes Niveau einer Fluidströmung an die jeweiligen hydraulischen
Ventilspielausgleichseinrichtungen des ersten und des zweiten Zylindersatzes 212A–212B bzw. 212C–212D.
Allerdings steuert eine elektronische Steuereinheit (nicht gezeigt)
die Magnetventile 270, 272, um zu erlauben, dass
sich die Ventilkörper 276, 280 innerhalb
der Kammern 274, 278 verschieben, sodass ein höheres Niveau
eines Fluiddruckes und somit einer Fluidströmung von dem Zufuhrkanal 292 an
den jeweiligen ersten und zweiten Steuerkanal 284, 286 geliefert wird.
Der Fachmann wird die Verwendung einer elektronischen Steuereinheit
zum Verschieben der Kraft eines Magnetventilkörpers, um den über dem
Ventilkörper
erlaubten Fluiddruck zu ändern,
ohne Weiteres verstehen. Es sollte einzusehen sein, dass die Magnetventile 270, 272 getrennt
voneinander gesteuert sein können,
um unabhängig
von dem anderen Ventil eine Strömungs situation
mit geringem Druck oder hohem Druck zu erlauben. Alternativ können die
Magnetventile 270, 272 derart gesteuert sein, dass
sie simultan von einer geringen Strömung zu einer starken Strömung umschalten
oder umgekehrt. Somit werden durch Steuern der Magnetventile 270, 272 eine
Fluidströmung
und ein zugehöriger
Druck zu den jeweiligen Zylindersätzen 212A–212B, 212C–212D gesteuert,
um einen kleinen Hub oder einen großen Hub von zugehörigen Motoreinlassventilen
oder -auslassventilen eines jeden entsprechenden Satzes zu erlauben.
Somit steuert ein einziges Hydraulikkreismodul 210 die
Einlass- und Auslassventile an vier Zylindern.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung sind für
jeden der Zylinder 212A, 212B, 212C und 212D zwei
Einlassventile (wie z.B. das Einlassventil 36 von 1)
und zwei Auslassventile (wie z.B. das Auslassventil 66 von 1)
vorhanden. Daher sind zwei hydraulische Ventilspielausgleichseinrichtungen
(wie z.B. die Ventilspielausgleichseinrichtung 32 von 1)
für die Einlassventile
und zwei hydraulische Ventilspielausgleichseinrichtungen für die Auslassventile
eines jeden Zylinders 212A, 212B, 212C und 212D vorhanden.
Es sollte einzusehen sein, dass diese Konfiguration bevorzugt ist
und daher im Detail beschrieben wird, alternative Konfigurationen
jedoch ebenfalls vorstellbar sind.
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Unter
Bezugnahme auf 5 sind der erste Einlassventilversorgungskanal 260A und
der zweite Einlassventilversorgungskanal 261A in Fluidverbindung
mit einer Vielzahl von Ventilspielausgleichseinrichtungen 32A, 32B, 32C, 32D, 32E, 32F, 32G und 32H gezeigt.
Gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
ist der erste Einlassventilversorgungskanal 260A funktionell
den Ventilspielausgleichseinrichtungen 32A, 32B, 32C und 32D zugeordnet
und der zweite Einlassventilversorgungskanal 261A ist funktionell
den Ventilspielausgleichseinrichtungen 32E, 32F, 32G und 32H zu geordnet.
Zu Illustrationszwecken sind die Versorgungskanäle 260A und 261A als massiv
gezeigt, allerdings sind diese Kanäle, wie zuvor gezeigt, eigentlich
hohle Räume,
die durch den Zylinderkopf 212 (in 4 gezeigt)
definiert sind. Die Ventilspielausgleichseinrichtungen 32A–32H stellen die
Ventilspielausgleichseinrichtungen für die Einlassventile der Zylinder 212A–212D dar.
Daher ist jede der Ventilspielausgleichseinrichtungen 32A–32H auf
die hierin oben stehend in Bezug auf die Ventilspielausgleichseinrichtung 32 von 1 beschriebene
Weise funktionell mit einer SRFF-Anordnung 30 und einem
Motoreinlassventil 36 verbunden.
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Die
Ventilspielausgleichseinrichtungen 32A und 32B sind
funktionell dem ersten Zylinder 212A (in 4 gezeigt)
zugeordnet. In ähnlicher
Weise sind die Ventilspielausgleichseinrichtungen 32C und 32D funktionell
dem zweiten Zylinder 212B (in 4 gezeigt)
zugeordnet, die Ventilspielausgleichseinrichtungen 32E und 32F sind
funktionell dem dritten Zylinder 212C (in 4 gezeigt)
zugeordnet und die Ventilspielausgleichseinrichtungen 32G und 32H sind
funktionell dem vierten Zylinder 212D (in 4 gezeigt)
zugeordnet.
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Die
Ventilspielausgleichseinrichtungen 32A–32H umfassen jeweils
einen Körper 300,
der einen ringförmigen,
vertieften Abschnitt 302 definiert, welcher derart ausgestaltet
ist, dass er Hydraulikfluid zu einer Einlassöffnung 304 transportiert.
Die Einlassöffnung 304 einer
jeden Ventilspielausgleichseinrichtung 32A–32H steht
in Fluidverbindung mit der Kammer 62 innerhalb einer jeden
Ventilspielausgleichseinrichtung. Daher kann für jede der Ventilspielausgleichseinrichtungen 32A–32H Hydraulikfluid
von dem ersten oder dem zweiten Ventilversorgungskanal 260A, 261A in
den ringförmigen,
vertieften Abschnitt 302, durch die Einlassöffnung 304 und in
die Kammer 64 transportiert werden. Hydraulikfluid in der
Kammer 64 von einer der Ventilspielausgleichseinrichtungen 32A–32H kann
dann durch den Kanal 64 (in 1 gezeigt)
transportiert werden, um eine entsprechende SRFF-Anordnung 30 (in 1 gezeigt)
zu steuern und dadurch den Betrag eines Ventilhubes auf die hierin
oben stehend in Bezug auf 1 beschriebene
Weise zu wählen.
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Der
erste Einlassventilversorgungskanal 260A ist geeignet,
um nur die Ventilspielausgleichseinrichtungen 32A–32D zu
versorgen, die funktionell dem Zylindersatz 212A–212B zugeordnet
sind, und der zweite Einlassventilversorgungskanal 261A ist geeignet,
um nur die Ventilspielausgleichseinrichtungen 32E–32H zu
versorgen, die funktionell dem Zylindersatz 212C–212D zugeordnet
sind. Da die Magnetventile 270 und 272 einen Fluidtransport
zu den Versorgungskanälen 260A bzw. 261A unabhängig steuern,
können
der Ventilhub für
den Zylindersatz 212A–212B und
der Ventilhub für
den Zylindersatz 212C–212D unabhängig gesteuert
werden. Als ein Beispiel können
die Zylinder 212A–212B einen
großen
Ventilhub aufweisen, während
die Zylinder 212C–212D einen
kleinen Ventilhub aufweisen und umgekehrt.
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Eine
unabhängige
Steuerung der Ventilspielausgleichseinrichtungen 32A–32D,
die funktionell dem Zylindersatz 212A–212B zugeordnet sind,
und der Ventilspielausgleichseinrichtungen 32E–32H,
die funktionell dem Zylindersatz 212C–212D zugeordnet sind,
wird auf die folgende Weise erhalten. Der zweite Einlassventilversorgungskanal 261A ist
geeignet, um Hydraulikfluid zu den Ventilspielausgleichseinrichtungen 32H, 32G, 32F und 32E in
dieser Reihenfolge zu transportieren. Der zweite Einlassventilversorgungskanal 261A erstreckt
sich nicht über
die Ventilspielausgleichseinrichtung 32E hinaus, sodass nichts
von dem Hydraulikfluid in dem Versorgungskanal 261A zu
den Ventilspielausgleichseinrichtungen 32A–32D transportiert
werden kann. Es sollte für
den Fachmann einzusehen sein, dass die unabhängige Steuerung der Ventilspielausgleichsein richtungen 32A–32D,
die funktionell dem Zylindersatz 212A–212B zugeordnet sind,
und der Ventilspielausgleichseinrichtungen 32E–32H,
die funktionell dem Zylindersatz 212C–212D zugeordnet sind,
ein größeres Umschaltzeitfenster
für die
SRFF-Anordnungen vorsehen kann.
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Wie
in den 1 und 5 gezeigt, verläuft der
erste Einlassventilversorgungskanal 260A an den Ventilspielausgleichseinrichtungen 32E–32H,
die dem Zylindersatz 212C–212D funktionell
zugeordnet sind, vorbei, versorgt diese jedoch nicht. Genauer gesagt
passt der Körper 300 einer
jeden Ventilspielausgleichseinrichtung 32E–32H in
den Zylinderkopf 212, sodass der erste Einlassventilversorgungskanal 260A teilweise
versperrt oder verstopft ist und daher nicht den ringförmigen vertieften
Abschnitt 302 der Ventilspielausgleichseinrichtungen 32E–32H erreicht.
Demgemäß werden
die Ventilspielausgleichseinrichtungen 32E–32H durch
den ersten Einlassventilversorgungskanal 260A nicht versorgt,
obwohl der erste Einlassventilversorgungskanal 260A an dem
Körper 300 der
Ventilspielausgleichseinrichtungen 32E–32H vorbei verläuft und
mit diesem in Kontakt gelangt. Indem der Körper 300 der Ventilspielausgleichseinrichtungen 32E–32H derart
ausgeführt ist,
dass er den ersten Einlassventilversorgungskanal 260A auf
diese Weise verstopft, können
der erste Einlassventilversorgungskanal 260A und der zweite Einlassventilversorgungskanal 261A in
sehr enger Nähe
zueinander angeordnet sein und dadurch eine kompakte Ventilversorgungskanalkonstruktion
bereitstellen und zulassen, dass beide Kanäle mit einem einzigen Gusskern
gebildet sind.
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Unter
Bezugnahme auf 5 definiert der Zylinderkopf 212 (in 4 gezeigt)
eine Vielzahl von Wurmgängen 308A, 308B, 308C und 308D in
Fluidverbindung mit dem ersten Einlassventilversorgungskanal 260A.
Für die
Zwecke der vorliegenden Erfindung sind die Wurmgänge 308A, 308B, 308C und 308D kurze
Durchgänge,
die auf jede beliebige bekannte Weise gebildet sein können. Zu
Illustrationszwecken sind die Wurmgänge 308A, 308B, 308C und 308D als
massiv gezeigt; es sollte jedoch einzusehen sein, dass diese Kanäle eigentlich
hohle Räume
sind, die durch den Zylinderkopf 212 definiert sind. Die
Wurmgänge 308A, 308B, 308C und 308D sind
geeignet, um Hydraulikfluid von dem ersten Einlassventilversorgungskanal 260A zu
der Einlassöffnung 304 der
Ventilspielausgleichseinrichtungen 32A, 32B, 32C bzw. 32D zu
transportieren.
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Vorzugsweise
sind auch acht zusätzliche
hydraulische Ventilspielausgleichseinrichtungen (nicht gezeigt)
in Fluidverbindung mit dem ersten Auslassventilversorgungskanal 260B und
dem zweiten Auslassventilversorgungskanal 261B vorgesehen.
Die zusätzlichen
hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtungen sind für die Auslassventile
(wie z.B. das Auslassventil 66 von 1) der Zylinder 212A–212D.
Die zusätzlichen
hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtungen arbeiten ähnlich wie
die hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtungen 32A–32H und
werden daher nicht im Detail beschrieben.
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Während die
besten Arten zum Ausführen der
Erfindung im Detail beschrieben wurden, wird der Fachmann auf dem
Gebiet, auf das sich die Erfindung bezieht, verschiedene alternative
Konstruktionen und Ausführungsformen
für die
praktische Umsetzung der Erfindung innerhalb des Umfangs der beiliegenden
Ansprüche
erkennen.