DE102008040840A1 - Hydraulisch gesteuerter Aktor - Google Patents

Hydraulisch gesteuerter Aktor Download PDF

Info

Publication number
DE102008040840A1
DE102008040840A1 DE102008040840A DE102008040840A DE102008040840A1 DE 102008040840 A1 DE102008040840 A1 DE 102008040840A1 DE 102008040840 A DE102008040840 A DE 102008040840A DE 102008040840 A DE102008040840 A DE 102008040840A DE 102008040840 A1 DE102008040840 A1 DE 102008040840A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
piston
fluid
pressure
pressure chamber
chamber
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Withdrawn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
DE102008040840A
Other languages
English (en)
Inventor
Erik Thorwirth
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102008040840A priority Critical patent/DE102008040840A1/de
Publication of DE102008040840A1 publication Critical patent/DE102008040840A1/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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • F01L9/00Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/10Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic

Landscapes

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

Abstract

Es wird ein hydraulisch gesteuerter Aktor (21) zur Betätigung mindestens eines Gaswechselventils (14) in einem Verbrennungszylinder einer Brennkraftmaschine angegeben, der einen Arbeitszylinder (22), einen Stellkolben (23) und einen auf dem Stellkolben (23) verschieblich geführten Ringkolben (24) sowie im Arbeitszylinder (22) von Kolbenflächen begrenzte Druckkammern (25, 26, 27) mit variablem Kammervolumen aufweist. Um nach Einstellen eines gewünschten Stellwegs des Gaswechselventils ein Überschießen des Gaswechselventils (14) über den eigentlichen Stellweg hinaus und ein danach einsetzendes Rückschwingen deutlich zu vermindern, ist in der Zylinderwand des Arbeitszylinders (22) eine permanent an Fluidhochdruck liegende Fluidzulauföffnung (40) und in der Ringwand des Ringkolbens (25) ein Fluiddurchlaufkanal (41) eingebracht, deren Zuordnung so getroffen ist, dass die Fluidzulauföffnung (40) vom Ringkolben (24) verschlossen ist und bei einer Kolbenlage, die der Ringkolben (24) bei einem in der ersten Druckkammer (25) unter Fluidniederdruck absinkenden Fluiddruck einnimmt, mit dem Fluiddurchlaufkanal (41) in Verbindung tritt, wodurch bei in Offenstellung des Gaswechselventils (14) verschobenem Stellkolben (13) zusätzlich unter Hochdruck stehendes Fluid in die für das Öffnen des Gaswechselventils (14) zuständige erste Druckkammer (25) einströmt und einen Druckanstieg bewirkt (Fig. 4).

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einem hydraulisch gesteuertem Aktor zur Betätigung mindestens eines Gaswechselventils in einem Verbrennungszylinder einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bei einem bekannten Aktor dieser Art ( DE 101 43 959 A1 , 2) dient der Ringkolben dazu, die für den Öffnungsvorgang wirksame, mit Fluidhochdruck beaufschlagte Kolbenfläche des Aktors über den Öffnungshub zu reduzieren, indem der Ringkolben nach einem gemeinsamen Verschiebeweg mit dem Stellkolben gegen einen Anschlag fährt und für die weitere Betätigung des Gaswechselventils damit allein die erste Kolbenfläche des Stellkolbens wirksam ist. Beim Öffnungsvorgang des Gaswechselventils wirkt auf diese Weise zunächst eine hohe Stellkraft auf das Gaswechselventil, die dann ab einem bestimmten Stellweg reduziert wird. Somit kann z. B. ein Auslassventil im Verbrennungszylinder einer Brennkraftmaschine mit großer Kraft gegen den Restgasdruck im Verbrennungszylinder geöffnet werden, die dann nach Öffnen des Auslassventils nicht mehr gebraucht wird. Wird die Stellkraft des Aktors auf das nunmehr noch benötigte verkleinerte Maß reduziert, so wird die erforderliche Energie zum Öffnen des Gaswechselventils deutlich gesenkt. Der auf der Rückseite des Ringkolbens vorhandene Fluidraum mit variablen Raumvolumen dient als Leckagesammelraum und ist über einen in die Zylinderwand des Arbeitszylinders eingebrachten Leckagekanal an eine zu einem Fluidreservoir führende Rücklaufleitung angeschlossen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Der erfindungsgemäße hydraulisch gesteuerte Aktor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass einem Überschießen des Gaswechselventils über den eigentlichen Stellweg hinaus, einem sog. Overshoot, vorteilhaft entgegengewirkt und das Einpendeln des Gaswechselventils auf das gewünschte Hubniveau deutlich reduziert wird. Dieses Überschießen des Gaswechselventils tritt am Ende des Öffnungsvorgangs des Gaswechselventils auf, wenn zum Halten des Gaswechselventils in der gewünschten und erreichten Offenstellung die erste Druckkammer durch Schließen von Steuerventilen von jeglichem Fluidaustausch abgeschlossen wird. Infolge der Trägheit von Aktor und Gaswechselventil schießt das Gaswechselventil über den eigentlich Stellweg hinaus, wodurch in der ersten Druckkammer ein Unterdruck erzeugt wird. Das dadurch nach Überschießen erfolgende, anschließende Rückschwingen des Gaswechselventils führt dann letztlich zu einem Einpendeln des Gaswechselventils auf das gewünschte Hubniveau. Durch das erfindungsgemäße Umfunktionieren des Fluidraums auf der Rückseite des Ringkolbens zu einer dritten Druckkammer, die an einem Fluidniederdruck angeschlossen ist, wird bei Auftreten eines solchen Unterdrucks in der ersten Druckkammer, der kleiner ist als der in der dritten Druckkammer eingespeiste Fluidniederdruck, der Ringkolben, losgelöst vom Stellkolben, zurückgeschoben, bis die erfindungsgemäß vorgesehene Fluidzulauföffnung und der erfindungsgemäß vorgesehene Fluiddurchlaufkanal miteinander in Verbindung kommen und Fluid aus der Fluidhochdruckleitung in die erste Druckkammer nachströmen kann. Dies vermindert zum einen das Rückschwingen des Gaswechselventils und dämpft dessen Schwingungen und verhindert zum Anderen einen zu niedrigen Druck in der ersten Druckkammer, der zu einer Luftausgasung und Kavitation führt. Durch die Abstimmung der Positionen von Fluidzulauföffnung und Fluiddurchlaufkanal kann konstruktiv beeinflusst werden, ab welchem Hub des Gaswechselventils die Wirkung gegen das Überschießen des Gaswechselventils wirksam wird. Der Zusatzaufwand zur Ausstattung des bekannten Aktors mit der vorstehend beschriebenen NOS-Funktion (No-Overshoot-Funktion) ist minimal und beschränkt sich auf das bohrtechnische Einbringen von Fluidzulauföffnung und -durchlaufkanal und auf ein Druckminderventil zum Ableiten des an die dritte Druckkammer angelegten Fluidniederdrucks von dem zur Steuerung des Aktors vorhandenen Fluidhochdruck.
  • Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Aktors möglich.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind Fluidzulauföffnung in der Zylinderwand des Arbeitszylinders und Fluiddurchlasskanal in der Ringwand des Ringkolbens durch Radialbohrungen realisiert. Solche Radialbohrungen lassen sich in bereits in Serie befindliche Aktoren ohne nennenswerten Fertigungsaufwand einbringen, sodass die Mehrkosten für die Herstellung des erfindungsgemäßen Aktors gegenüber einem serienmäßigen Aktor ohne NOS-Funktion nicht merkbar sind.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die vom Ringkolben bei entlasteter erster Druckkammer eingenomme Endlage von einem an der Zylinderwand des Arbeitszylinders ausgebildeten ersten Anschlag festgelegt. In dieser Endlage des Ringkolbens besteht auch die Verbindung zwischen Fluidzulauföffnung und Fluiddurchlaufkanal, sodass sichergestellt ist, dass der Fluidzulaufkanal nicht über die Fluidzulauföffnung hinaus verschoben werden kann und dadurch die Verbindung zwischen Fluidzulauföffnung und Fluiddurchlaufkanal wieder ungewollt unterbrochen wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der maximale Verschiebeweg des Ringkolbens aus seiner bei entlasteter erster Druckkammer eingenommenen Endlage heraus durch einen am Arbeitszylinder vorgesehenen zweiten Anschlag begrenzt, der so angeordnet ist, dass die dritte Druckkammer ein minimales Kammervolumen aufweist. Durch diesen Anschlag wird verhindert, dass der Ringkolben sich mit seiner zweiten Kolbenfläche an die dieser gegenüberliegende Begrenzungswand der dritten Druckkammer plan anlegt und damit den Anschluss der dritten Druckkammer an den Fluidniederdruck absperrt. Als Anschlag kann die zylinderseitige Begrenzungswand der dritten Druckkammer selbst verwendet werden, wenn z. B. an der zweiten Kolbenfläche des Ringkolbens ein über diese Kolbenfläche vorstehener Distanzsteg ausgebildet ist.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
  • 1 einen Längsschnitt eines hydraulisch gesteuertem Aktors zur Betätigung eines Gaswechselventils mit hydraulischer Steuervorrichtung bei vom Gaswechselventil eingenommener Schließstellung,
  • 2 bis 4 jeweils einen Längsschnitt des Aktors zu drei verschiedenen Zeitpunkten während des Öffnens des Gaswechselventils.
  • In 1 ist ausschnittweise im Längsschnitt ein Zylinderkopf 11 eines Verbrennungszylinders angedeutet, der zusammen mit einen im Verbrennungszylinder geführten Hubkolben, einen Brennraum 12 einschließt. Im Zylinderkopf 11 ist ein im Brennraum 12 mündender Gaskanal 13 ausgebildet, dessen Mündungsöffnung von einem Gaswechselventil 14 gesteuert wird. Das Gaswechselventil 14 kann ein Einlass- oder ein Auslassventil sein. Das Gaswechselventil 14 umfasst einen im Zylinderkopf 11 angeordneten Ventilsitzkörper 15, in dem eine Ventilöffnung 16 und ein die Ventilöffnung 16 umgebender Ventilsitz 17 ausgebildet sind, sowie ein Ventilglied 18 mit einem Ventilschaft 19 und einem am Ende des Ventilschafts 19 angeordneten Ventilteller 20, der mit dem Ventilsitz 17 zum Freigeben und Verschließen der Ventilöffnung 16 zusammenwirkt.
  • Das Gaswechselventil 14 wird mittels eines hydraulisch gesteuerten Ventilstellers oder Aktors 21 betätigt. Der Aktor 21 weist einen Arbeitszylinder 22, einen im Arbeitszylinder 22 axial verschieblich geführten Stellkolben 23, der mit dem Ventilschaft 19 fest verbunden ist, und einen auf dem Stellkolben 23 axial verschieblichen Ringkolben 24 auf. Der Stellkolben 23 besitzt eine querschnittsgrößere erste Kolbenfläche 231 und eine von dieser abgekehrte querschnittskleinere Kolbenfläche 232. Der Ringkolben 24 besitzt eine erste Kolbenfläche 241 und eine davon abgekehrte zweite Kolbenfläche 242. Im Arbeitszylinder 22 sind von Stellkolben 23 und Ringkolben 24 begrenzte Druckkammern mit variablem Kammervolumen ausgebildet. Eine erste Druckkammer 25 wird zusammen von der ersten Kolbenfläche 231 des Stellkolbens 23 und der ersten Kolbenfläche 241 des Ringkolbens 24, eine zweite Druckkammer 26 von der zweiten Kolbenfläche 232 des Stellkolben 23 und eine dritte Druckkammer 27 von der zweiten Kolbenfläche 242 des Ringkolbens 24 begrenzt.
  • Zur Realisierung der verschiedenen Druckkammern 25, 26, 27 ist der Arbeitszylinder 22 mit einer Stufenbohrung 28 versehen, die einen durchmessergrößeren Bohrungsabschnitt 281 und einen durchmesserkleineren Bohrungsabschnitt 282 aufweist. Der Stellkolben 23 ist als Stufenkolben konzipiert, der einen durchmessergrößeren Kolbenabschnitt 23a und einen durchmesserkleineren Kolbenabschnitt 23b aufweist, wobei die zweite Kolbenfläche 232 des Stellkolbens 23 von der Stellkolbenschulter am Übergang vom durchmessergrößeren Kolbenabschnitt zum durchmesserkleineren Kolbenabschnitt 292 gebildet ist. Auf dem durchmessergrößeren Kolbenabschnitt 23a, der teilweise im durchmesserkleineren Bohrungsabschnitt 282 der Zylinderbohrung 28 geführt ist, sitzt der Ringkolben 24, der seinerseits in dem durchmessergrößeren Bohrungsabschnitt 281 der Zylinderbohrung 28 und auf dem durchmessergrößeren Kolbenabschnitt 291 des Stellkolbens 23 geführt ist. Die axiale Länge des Ringkolbens 24 ist kleiner als die axiale Länge des durchmessergrößeren Bohrungsabschnitts 281. Die arbeitszylinderseitige Begrenzungswand der von der zweiten Kolbenfläche 242 des Ringkolbens 24 begrenzten dritten Druckkammer 27 wird durch die Wandschulter 283 am Übergang vom durchmessergrößeren Bohrungsabschnitt 281 zum durchmesserkleineren Bohrungsabschnitt 282 gebildet. Jede der drei Druckkammern 25, 26 und 27 hat einen Fluideinlass 29 bzw. 30 bzw. 31, und die ersten Druckkammer 25 hat zusätzlich noch einen Fluidauslass 32.
  • Die Druckkammern 25 bis 27 sind an einer hydraulischen Steuervorrichtung 33, die einen Fluidhochdruck und einen Fluidniederdruck generiert, so angeschlossen, dass die zweite Druckkammer 26 permanent mit Fluidhochdruck und die dritte Druckkammer 27 permanent mit Fluidniederdruck beaufschlagt ist, während die erste Druckkammer 25 wahlweise mit Fluidhochdruck beaufschlagbar und entlastbar ist. Die hydraulische Steuervorrichtung 23 weist eine Fluid, vorzugsweise Hydrauliköl, aus einem Fluidreservoir 34 fördernde Hochdruckpumpe 35, ein Druckminderventil 36 sowie zwei elektrohydraulische Steuerventile 37, 38 auf, die im Ausführungsbeispiel der 1 als 2/2-Wege-Magentventile ausgebildet sind. Das erste Steuerventil 37 ist zwischen dem Ausgang 351 der Hochdruckpumpe 35 und dem Fluideinlass 29 zur ersten Druckkammer 25 angeschlossen. Das zweite Steuerventil 28 ist einerseits an dem Fluidauslass 32 der ersten Druckkammer 25 und andererseits an einer Entlastungsleitung 39 angeschlossen. Im Ausführungsbeispiel der 1 ist die Entlastungsleitung 39 mit dem Ausgang 361 des Druckminderventils 36 verbunden. Alternativ kann die Entlastungsleitung 39 auch zum Fluidreservoir 34 zurückgeführt sein, wie dies in 1 strichliniert angedeutet ist. Der Fluideinlass 30 der zweiten Druckkammer 26 ist unmittelbar an dem Ausgang 351 der Hochdruckpumpe 35 und der Fluideinlass 31 der dritten Druckkammer 27 unmittelbar an dem Ausgang 361 des Druckminderventils 36 angeschlossen. Während am Ausgang 351 der Hochdruckpumpe 35 ein Fluidhochdruck von z. B. 100 bar anliegt, beträgt der Fluidniederdruck am Ausgang 361 des Druckminderventils 36 z. B. 5 bar.
  • In die Zylinderwand des Arbeitszylinders 22 ist im Bereich des durchmessergrößeren Bohrungsabschnitts 281 der Zylinderbohrung 28 eine Fluidzulauföffnung 40 und in die Ringwand des Ringkolbens 24 ist ein Fluiddurchlaufkanal 41 eingebracht. Die Fluidzulauföffnung 40 ist permanent an den Ausgang 351 der Hochdruckpumpe 35 angeschlossen, so dass sie permanent vom Fluidhochdruck beaufschlagt ist. Fluidzulauföffnung 40 und Fluiddurchlaufkanal 41 sind als Radialbohrungen mit gleichem oder unterschiedlichem Bohrungsdurchmesser ausgeführt. Die räumliche Zuordnung von Fluidzulauföffnung 40 und Fluiddurchlaufkanal 41 ist dabei so getroffen, dass die Fluidzulauföffnung 40 vom Ringkolben 24 verschlossen ist und bei einer bestimmten Kolbenlage des Ringkolbens 24 in Verbindung mit dem Fluiddurchlaufkanal 41 gelangt. Diese Kolbenlage ist dann gegeben, wenn der in der ersten Druckkammer 25 herrschende Fluiddruck unter den in der dritten Druckkammer 27 herrschenden Fluidniederdruck absinkt. In der in 1 gezeigten Schließstellung des Gaswechselventils 14 ist das erste Steuerventil 37 geschlossen und das zweite Steuerventil 38 geöffnet, so dass der erste Druckraum 25 von der Hochdruckpumpe 35 abgesperrt und mit der Entlastungsleitung 39 verbunden ist. Durch den in der zweiten Druckkammer 26 herrschenden Fluidhochdruck ist die zweite Kolbenfläche 232 des Stellkolbens 23 druckbeaufschlagt, und der Stellkolben 23 nimmt seine obere Endlage ein, in welcher er das Gaswechselventil 14 geschlossen hält. Am Ringkolben 24 ist ein Mitnehmer 42 vorhanden, der den Steuerkolben 13 übergreift, sodass beim Verschieben des Stellkolbens 23 in seine obere Endlage der Ringkolben 24 über den Mitnehmer 42 mitgenommen wird und an einen an der Zylinderwand des Arbeitszylinders 22 ausgebildete ersten Anschlag 43 angelegt wird. Bei Anlage des Ringkolbens 42 an den ersten Anschlag 43 treten Fluidzulauföffnung 40 und Fluiddurchlaufkanal 41 in Verbindung und der Fluiddurchlaufkanal 41 ist von dem in seiner oberen Endlage sich befindlichen Stellkolben 23 abgeschlossen.
  • Zum Öffnen des Gaswechselventils 14 wird das zweite Steuerventil 38 geschlossen und das erste Steuerventil 37 geöffnet, so dass unter Hochdruck stehendes Fluid in die erste Druckkammer 25 einströmt und die erste Kolbenfläche 231 des Stellkolbens 23 und die erste Kolbenfläche 241 des Ringkolbens 24 mit Fluidhochdruck beaufschlagt sind. Wie in 2 dargestellt ist, bewegen sich Steuerkolben 23 und Ringkolben 24 gegen eine in Schließrichtung wirkende geringere Stellkraft, erzeugt durch den auf die zweite Kolbenfläche 232 des Stellkolbens 23 wirkenden Fluidhochdruck, nach unten, bis der Ringkolben 24 sich mit seinem ringförmigen Distanzsteg 24a an die einen zweiten Anschlag 44 zur Hubbegrenzung des Ringkolbens 24 bildende Wandschulter 283 in der dritten Druckkammer 27 anlegt. Diese Position von Stellkolben 23 und Ringkolben 24 ist in 2 dargestellt. Die in der oberen Endlage von Stellkolben 23 und Ringkolben 24 bestehende Verbindung zwischen Fluidzulauföffnung 40 im Arbeitszylinder 22 und Fluiddurchlaufkanal 41 im Ringkolben 24 (1) ist aufgehoben (2). Bei durch den zweiten Anschlag 44 feststehendem Ringkolben 24 bewegt sich der Stellkolben 23 mit verringerter Stellkraft weiter nach unten, wobei das Gaswechselventil 14 zunehmend geöffnet wird. Ist die gewünschte Hubstellung des Gaswechselventils 14 erreicht (3), so wird das erste Steuerventils 37 umgeschaltet, so dass es ebenso wie das zweite Steuerventil 38 geschlossen ist. Die erste Druckkammer 25 ist damit sowohl von der Hochdruckpumpe 35 als auch von der Entlastungsleitung 39 abgesperrt. Dadurch wird das Gaswechselventil 14 in der gewünschten Offenstellung gehalten. Infolge der Trägheit von Stellkolben 23 und Gaswechselventil 14 schießt das Ventilglied 18 des Gaswechselventils 14 über den gewünschten Stellweg hinaus. Dadurch entsteht in der ersten Druckkammer 25 ein Unterdruck, der kleiner ist als der in die dritte Druckkammer 27 eingesteuerte Fluidniederdruck. Durch diesen die zweite Kolbenfläche 242 des Ringkolben 24 beaufschlagenden Niederdruck wird nunmehr der Ringkolben 24 maximal soweit nach oben zurückgeschoben, dass er an den ersten Anschlag 43 gelangt. Dadurch hebt der Fluiddurchlaufkanal 41 einerseits von dem in seiner Verschiebestellung verbleibenden Stellkolben 23 ab und gelangt andererseits in Verbindung mit der Fluidzulauföffnung 40. Unter Hochdruck stehendes Fluid strömt nunmehr aus der Fluidzulauföffnung 40 über den Fluiddurchlaufkanal 41 in die erste Druckkammer 25 ein und führt in der Druckkammer 25 zu einer Druckerhöhung, wodurch das Rückschwingen des Ventilglieds 18 nach dessen Überschießen erheblich vermindert wird. Durch den in der ersten Druckkammer wieder ansteigenden Fluiddruck wird zudem verhindert, dass es in der ersten Druckkammer 25 zu einer Luftausgasung oder Kavitation des Fluids kommt. Steigt der Fluiddruck in der ersten Druckkammer 25 wieder über den in der dritten Druckkammer 27 herrschenden Fluidniederdruck an, so verschiebt sich der Ringkolben 24 wieder so weit, dass die Fluidzulauföffnung 40 wieder vom Ringkolben 24 verschlossen wird.
  • Zum Einleiten des Schließvorgangs des Gaswechselventils 14 wird in bekannter Weise das zweite Steuerventil 38 geöffnet, so dass die erste Druckkammer mit der Entlastungsleitung 39 verbunden wird und der Fluiddruck in der ersten Druckkammer 25 bis auf Fluidniederdruck oder – im Falle der strichliniert angedeuteten Rückführung der Entlastungsleitung 39 zum Fluidreservoir 34 – auf Null absinkt. Unter der Wirkung des in der zweiten Druckkammer 26 herrschenden Fluidhochdrucks wird der Stellkolben 23 in seine obere Endlage zurückgeschoben und nimmt dabei den Ringkolben 24 über dessen Mitnehmer 42 in die obere Endlage mit, bis der Ringkolben 24 an dem ersten Anschlag 43 anliegt (1).
  • Wird im Aktor 21 noch eine an sich bekannte Bremsvorrichtung vorgesehen, die beim Schließvorgang des Gaswechselventils 14 ein zu hartes Auftreten des Ventiltellers 20 auf den Ventilsitz 17 durch Abbremsen des Stellkolbens 23 dämpft, so kann der in eine hydraulisch gesteuerte Drossel der Bremsvorrichtung eingesteuerte Bremssteuerdruck anstelle des mit dem Druckminderventil 26 erzeugten Fluidniederdrucks an die dritte Druckkammer 27 angelegt werden, wodurch das Druckminderventil 36 eingespart werden kann.
  • Selbstverständlich können mit dem Aktor 21 auch mehrere, synchron arbeitende Ventile, z. B. zwei Auslassventile in einem Verbrennungszylinder, beteiligt werden. In diesem Fall wird der Aktor 21 auf eine Traverse wirken, die die Verschiebebewegung des Stellkolbens 23 über die Ventilschäfte 19 in eine entsprechende Öffnung der Gaswechselventile 14 umsetzt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 10143959 A1 [0002]

Claims (9)

  1. Hydraulisch gesteuerter Aktor zur Betätigung mindestens eines Gaswechselventils (14) in einem Verbrennungszylinder einer Brennkraftmaschine, mit einem von einem Fluid beaufschlagten Arbeitszylinder (22), mit einem im Arbeitszylinder (22) axial verschieblich geführten Stellkolben (23), der eine querschnittsgrößere erste Kolbenfläche (231) und eine davon abgekehrte, querschnittskleinere zweite Kolbenfläche (232) aufweist, mit einem auf dem Stellkolben (23) axial verschieblichen Ringkolben (24), der eine erste und eine davon abgekehrte zweite Kolbenfläche (241, 242) aufweist, mit zwei im Arbeitszylinder (22) ausgebildeten Druckkammern (25, 26) mit variablem Kammervolumen, von denen eine erste Druckkammer (25) von der ersten Kolbenfläche (231) des Stellkolbens (23) und der ersten Kolbenfläche (241) des Ringkolbens (25) begrenzt und wahlweise mit Fluidhochdruck beaufschlagbar oder entlastbar, ist und eine zweite Druckkammer (26) von der zweiten Kolbenfläche (232) des Stellkolbens (23) begrenzt und permanent von Fluidhochdruck beaufschlagt ist, und mit einem im Arbeitszylinder (22) ausgebildeten Fluidraum mit variablem Füllvolumen, der von der zweiten Kolbenfläche (242) des Ringkolbens (24) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidraum eine dritte Druckkammer (27) bildet, die mit einem gegenüber dem Fluidhochdruck deutlich niedrigeren Fluidniederdruck permanent beaufschlagt ist, und dass in die Zylinderwand des Arbeitszylinders (22) eine permanent an Fluidhochdruck liegende Fluidzulauföffnung (40) und in die Ringwand des Ringkolbens (24) ein Fluiddurchlaufkanal (41) so eingebracht sind, dass die Fluidzulauföffnung (40) vom Ringkolben (24) verschlossen ist und bei einer Kolbenlage, die der Ringkolben (24) bei einem in der ersten Druckkammer (25) unter dem Fluidniederdruck absinkenden Fluiddruck einnimmt, miteinander in Verbindung treten.
  2. Aktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidzulauf (40) in der Zylinderwand des Arbeitszylinders (22) und der Fluiddurchflusskanal (41) in der Ringwand des Ringkolbens (24) von je einer Radialbohrung gebildet sind.
  3. Aktor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Ringkolben (24) bei entlasteter erster Druckkammer (24) eingenommene Endlage von einem ersten Anschlag (43) festgelegt ist und dass die Verbindung zwischen Fluidzulauföffnung (40) und Fluiddurchlaufkanal (41) in der Endlage des Ringkolbens (24) hergestellt ist.
  4. Aktor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkolben (24) mittels eines Mitnehmers (42) bei einem das Kammervolumen der ersten Druckkammer (25) verkleinernden Verschieben des Stellkolbens (23) von letzterem mitnehmbar ist und dass Mitnehmer (42) und erster Anschlag (43) so angeordnet sind, dass der Stellkolben (23) in seiner bei entlasteter erster Druckkammer (25) eingenommenen Endlage den Ringkolben (24) an den ersten Anschlag (43) anlegt.
  5. Aktor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Verschiebeweg des Ringkolbens (24) aus seiner bei entlasteter erster Druckkammer (25) eingenommenen Endlage heraus durch einen zweiten Anschlag (44) begrenzt ist und dass bei Anlage des Ringkolbens (24) am zweiten Anschlag (44) der zweite Anschlag (44) so angeordnet ist, dass das vom Ringkolben (24) begrenzte Kammervolumen der dritten Druckkammer (27) ein Minimum aufweist.
  6. Aktor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitszylinder (22) eine Stufenbohrung (28) mit einem durchmessergrößeren Bohrungsabschnitt (281) und einem durchmesserkleineren Bohrungsabschnitt (282) aufweist, dass der Stellkolben (13) ein Stufenkolben mit einem im durchmesserkleineren Bohrungsabschnitt (282) geführten durchmessergrößeren Kolbenabschnitt (23a) und einem durchmesserkleineren Kolbenabschnitt (23b) ist, dass der Ringkolben (24) im durchmessergrößeren Bohrungsabschnitt (281) auf dem durchmessergrößeren Kolbenabschnitt (23a) axial verschieblich sitzt und eine axiale Länge aufweist, die deutlich kleiner ist als die axiale Länge des durchmessergrößeren Bohrungsabschnitts (281), und die dritte Druckkammer (27) arbeitszylinderseitig von einer am Übergang von dem durchmessergrößeren Bohrungsabschnitt (281) in den durchmesserkleineren Bohrungsabschnitt (282) ausgebildeten Wandschulter (283) begrenzt ist.
  7. Aktor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der an der dritten Druckkammer (27) anliegende Fluidniederdruck aus dem Fluidhochdruck mittels eines Druckminderventils (36) abgeleitet ist.
  8. Aktor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede der drei Druckkammern (25, 26, 27) einen Fluideinlass (29, 30, 31) und die erste Druckkammer (25) zusätzlich einen Fluidauslass (32) aufweist, dass der Fluideinlass (29) der ersten Druckkammer (25) über ein erstes Steuerventil (37) und der Fluideinlass (39) der zweiten Druckkammer (26) unmittelbar mit dem Ausgang einer Fluid aus einem Fluidreservoir (34) fördernden Hochdruckpumpe (35) verbunden ist und dass der Fluidauslass (32) der ersten Druckkammer (25) über ein zweites Steuerventil (38) an eine Entlastungsleitung (39) gelegt ist.
  9. Aktor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungsleitung (39) an den Ausgang (361) des Druckminderventils (36) oder zum Fluidreservoir (34) geführt ist.
DE102008040840A 2008-07-29 2008-07-29 Hydraulisch gesteuerter Aktor Withdrawn DE102008040840A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008040840A DE102008040840A1 (de) 2008-07-29 2008-07-29 Hydraulisch gesteuerter Aktor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008040840A DE102008040840A1 (de) 2008-07-29 2008-07-29 Hydraulisch gesteuerter Aktor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008040840A1 true DE102008040840A1 (de) 2010-02-04

Family

ID=41461725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008040840A Withdrawn DE102008040840A1 (de) 2008-07-29 2008-07-29 Hydraulisch gesteuerter Aktor

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102008040840A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013121100A1 (en) * 2012-02-16 2013-08-22 Wärtsilä Finland Oy A hydraulic valve arrangement for controllably operating a gas exchange valve of an internal combustion piston engine

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10143959A1 (de) 2001-09-07 2003-03-27 Bosch Gmbh Robert Hydraulisch gesteuerter Aktuator zur Betätigung eines Ventils

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10143959A1 (de) 2001-09-07 2003-03-27 Bosch Gmbh Robert Hydraulisch gesteuerter Aktuator zur Betätigung eines Ventils

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013121100A1 (en) * 2012-02-16 2013-08-22 Wärtsilä Finland Oy A hydraulic valve arrangement for controllably operating a gas exchange valve of an internal combustion piston engine
CN104169532A (zh) * 2012-02-16 2014-11-26 瓦锡兰芬兰有限公司 用于可控地操作内燃活塞式发动机的气体交换阀的液压阀装置
CN104169532B (zh) * 2012-02-16 2016-06-22 瓦锡兰芬兰有限公司 用于可控地操作内燃活塞式发动机的气体交换阀的液压阀装置
KR101946098B1 (ko) 2012-02-16 2019-02-08 바르실라 핀랜드 오이 내연 피스톤 기관의 가스 교환 밸브를 제어가능하게 조작하기 위한 유압 밸브 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19853355C1 (de) Hydraulisch steuerbares Hubventil
EP1476652B1 (de) Brennstoffeinspritzventil für verbrennungskraftmaschinen
EP1860328A1 (de) Einrichtung zur Steuerung eines pneumatischen, insbesondere doppelwirkenden, Zylinders
DE102008060066A1 (de) Hydrostatischer Antrieb mit Spülvorrichtung
WO2005080785A1 (de) Brennstoffeinspritzventil für verbrennungskraftmaschinen
DE10143959A1 (de) Hydraulisch gesteuerter Aktuator zur Betätigung eines Ventils
DE102006002920A1 (de) Hydraulische Steueranordnung
DE102005030220A1 (de) Injektor mit zuschaltbarem Druckübersetzer
DE19813983A1 (de) Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
CH672168A5 (de)
DE102012016838B4 (de) Hydraulische Steuerschaltung für eine hydraulisch betätigte Gießeinheit
EP1925812B1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE3939002A1 (de) Hydraulische ventilsteuervorrichtung fuer eine mehrzylinder-brennkraftmaschine
DE102004054108B4 (de) Dreiwegeventil und dieses aufweisende Brennstoffeinspritzvorrichtung
DE102005032511B4 (de) Ventilstellgliedanordnung für einen Verbrennungsmotor sowie Betätigungsverfahren dafür
DE102004022447A1 (de) Hydraulischer Steller und Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Stellers
DE10239747A1 (de) Hydraulischer Ventilsteller zum Betätigen eines GAswechselventils
DE102008040840A1 (de) Hydraulisch gesteuerter Aktor
DE102016213976A1 (de) Elektrohydraulischer Ventiltrieb eines Verbrennungsmotors
EP1468171A1 (de) Vorrichtung zur steuerung eines ffnungsquerschnitts in eine m verbrennungszylinder einer brennkraftmaschine
DE102016207505A1 (de) Wegeventil
DE10147299A1 (de) Vorrichtung zur Steuerung eines Öffnungsquerschnitts in einem Verbrennungszylinder einer Brennkraftmaschine
EP1369596B1 (de) Hydraulische Ventilanordnung
DE10239118A1 (de) Vorrichtung zur Steuerung mindestens eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine
DE10201167A1 (de) Vorrichtung zur Steuerung eines Öffnungsquerschnitts in einem Verbrennungszylinder einer Brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20110201