DE102011007982A1

DE102011007982A1 - Motor mit hydraulisch betätigtem Ventltrieb und Verfahren zum Steuern einer Ventilüberlappung

Info

Publication number: DE102011007982A1
Application number: DE201110007982
Authority: DE
Inventors: Joel Cowgill
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-01-11
Filing date: 2011-01-04
Publication date: 2011-09-08
Anticipated expiration: 2031-01-05
Also published as: CN102121422A; CN102121422B; US20110168111A1; US8171900B2; DE102011007982B4

Abstract

Ein Verfahren zum Steuern eines Auslassventils kann umfassen, dass ein Auslassventil, das mit der Verbrennungskammer eines Motors in Verbindung steht, unter Verwendung eines hydraulischen Auslassventil-Betätigungssystems in eine offene Position verschoben wird und dass das Auslassventil unter Verwendung der hydraulischen Auslassventil-Betätigungsbaugruppe in eine geschlossene Position zurückkehrt. Während des Schließens kann das Auslassventil für eine erste Dauer mit einer ersten Geschwindigkeit von der offenen Position in eine Zwischen-Schließposition verschoben werden, indem die hydraulische Auslassventil-Betätigungsbaugruppe in einem ersten Modus betrieben wird. Das Auslassventil kann für eine zweite Dauer, die größer als die erste Dauer ist, mit einer zweiten Geschwindigkeit, die zumindest um achtzig Prozent kleiner als die erste Geschwindigkeit ist, von der Zwischen-Schließposition in eine vollständig geschlossene Position verschoben werden, indem die hydraulische Auslassventil-Betätigungsbaugruppe in einem zweiten Modus betrieben wird.

Description

LIZENZRECHTE DER REGIERUNG
Die Regierung der Vereinigten Staaten von Amerika hat gemäß dem Vertrag Nr. P8GA2102T mit dem United States Department of Energy Rechte an dieser Erfindung.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Motorbaugruppen und spezieller hydraulisch betätigte Ventiltriebbaugruppen.
HINTERGRUND
Dieser Abschnitt liefert auf die vorliegende Offenbarung bezogene Hintergrundinformation, die nicht notwendigerweise Stand der Technik darstellt.
Verbrennungsmotoren können ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff in Zylindern verbrennen und dadurch ein Antriebsdrehmoment erzeugen. Die Luft- und Kraftstoffströmung in die Zylinder und aus diesen kann durch einen Ventiltrieb gesteuert werden. Der Ventiltrieb kann ein hydraulisches System umfassen, das Einlass- und Auslassventile betätigt und dadurch den Zeitpunkt und die Menge der Luft und des Kraftstoffs, die in die Zylinder eintreten, und der Abgase steuert, welche die Zylinder verlassen.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Motorbaugruppe kann eine Motorstruktur, einen Kolben, eine Kurbelwelle, eine hydraulisch betätigte Einlassventilbaugruppe und eine hydraulisch betätigte Auslassventilbaugruppe umfassen. Die Motorstruktur kann eine Verbrennungskammer definieren, und Einlass und Auslassöffnungen können mit der Verbrennungskammer in Verbindung stehen. Der Kolben kann in der Verbrennungskammer angeordnet und während eines Auslasstakts von einer unteren Totpunktposition zu einer oberen Totpunktposition und während eines Einlasstakts unmittelbar nach dem Auslasstakt von der oberen Totpunktposition zu der unteren Totpunktposition verschiebbar sein. Die Kurbelwelle kann durch die Motorstruktur gelagert sein und durch den Kolben drehend angetrieben werden. Die hydraulisch betätigte Einlassventilbaugruppe kann durch die Motorstruktur gelagert sein, und sie kann ein Einlassventil und eine Einlassventil-Betätigungsbaugruppe umfassen, die ausgebildet ist, um das Einlassventil während des Einlasstakts zu öffnen. Die hydraulisch betätige Auslassventilbaugruppe kann durch die Motorstruktur gelagert sein, und sie kann ein Auslassventil und eine Auslassventil-Betätigungsbaugruppe umfassen, die ausgebildet ist, um das Auslassventil während des Auslasstakts zu öffnen. Die Auslassventil-Betätigungsbaugruppe kann während eines Anfangsabschnitts des Schließens des Auslassventils in einem ersten Modus betreibbar sein, und sie kann während eines Endabschnitts des Schließens des Auslassventils in einem zweiten Modus betreibbar sein. Der Endabschnitt kann eine Dauer aufweisen, die größer als eine Dauer des Anfangsabschnitts ist. Das Auslassventil kann während des Anfangsabschnitts mit einer ersten Geschwindigkeit schließen, die zumindest fünfmal größer als eine zweite Geschwindigkeit des Auslassventils während des Endabschnitts ist.
Ein Verfahren zum Steuern eines Auslassventils kann umfassen, dass ein Auslassventil, das mit der Verbrennungskammer eines Motors in Verbindung steht, unter Verwendung eines hydraulischen Auslassventil-Betätigungssystems in eine offene Position verschoben wird und dass das Auslassventil unter Verwendung der hydraulischen Auslassventil-Betätigungsbaugruppe in eine geschlossene Position zurückkehrt. Während des Schließens kann das Auslassventil für eine erste Dauer mit einer ersten Geschwindigkeit von der offenen Position in eine Zwischen-Schließposition verschoben werden, indem die hydraulische Auslassventil-Betätigungsbaugruppe in einem ersten Modus betrieben wird. Das Auslassventil kann für eine zweite Dauer, die größer als die erste Dauer ist, mit einer zweiten Geschwindigkeit, die zumindest um achtzig Prozent kleiner als die erste Geschwindigkeit ist, von der Zwischen-Schließposition in eine vollständig geschlossene Position verschoben werden, indem die hydraulische Auslassventil-Betätigungsbaugruppe in einem zweiten Modus betrieben wird.
Die hydraulische Auslassventil-Betätigungsbaugruppe kann eine erste Steuerkammer definieren, die unter Druck stehendes Fluid enthält, welches das Auslassventil gegen eine Schließkraft verschiebt, die durch ein Vorspannelement ausgeübt wird. Das Verschieben des Auslassventils für die erste Dauer mit einer ersten Geschwindigkeit kann umfassen, dass die erste Steuerkammer bei einem ersten Betriebsdruck betrieben wird. Das Verschieben des Auslassventils für die zweite Dauer mit der zweiten Geschwindigkeit kann umfassen, dass die erste Steuerkammer bei einem zweiten Betriebsdruck betrieben wird, der größer als der erste Betriebsdruck ist.
Weitere Anwendungsgebiete werden anhand der hierin vorgesehenen Beschreibung offensichtlich werden. Die Beschreibung und die speziellen Beispiele in dieser Zusammenfassung sind nur zu Darstellungszwecken gedacht und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Darstellungszwecken und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
1 ist eine schematische Schnittansicht einer Motorbaugruppe gemäß der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine schematische Darstellung der in 1 gezeigten hydraulischen Ventiltriebbaugruppe in einem ersten Betriebszustand;
3 ist eine schematische Darstellung der in 1 gezeigten hydraulischen Ventiltriebbaugruppe in einem zweiten Betriebszustand;
4 ist eine schematische Darstellung der in 1 gezeigten hydraulischen Ventiltriebbaugruppe in einem dritten Betriebszustand; und
5 ist eine graphische Darstellung der Ventilöffnung, die durch die hydraulische Ventiltriebbaugruppe von 1 geliefert wird.
Entsprechende Bezugszeichen geben überall in den verschiedenen Zeichnungsansichten entsprechende Teile an.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Beispiele der vorliegenden Offenbarung werden nun unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen vollständiger beschrieben. Die nachfolgende Beschreibung ist nur beispielhafter Natur und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendungsmöglichkeit oder Verwendungen nicht einschränken.
Unter Bezugnahme auf 1 ist eine Motorbaugruppe 10 schematisch dargestellt. Die Motorbaugruppe 10 kann eine Motorstruktur 12, Kolben 14 (von denen einer gezeigt ist), eine Kurbelwelle 16 und eine Ventiltriebbaugruppe 18 umfassen. Die Motorstruktur 12 kann einen Motorblock 20 und einen Zylinderkopf 22 umfassen. Der Motorblock 20 kann Zylinderbohrungen 24 definieren. Die Kolben 14 können mit der Kurbelwelle 16 in Eingriff stehen und in den Zylinderbohrungen 24 angeordnet sein. Der Einfachheit halber sind ein einzelner Kolben 14 und eine Zylinderbohrung 24 dargestellt. Es versteht sich jedoch, dass die vorliegende Offenbarung gleichermaßen für eine beliebige Anzahl von Kolben-Zylinderanordnungen wie auch für Motorausbildungen gilt, die Reihen- und V-Ausbildungen umfassen, ohne auf diese beschränkt zu sein.
Der Zylinderkopf 22 kann mit dem Motorblock 20 in Eingriff stehen, und er kann eine Einlass- und eine Auslassöffnung 26, 28 definieren. Der Kolben 14, die Zylinderbohrung 24 und der Zylinderkopf 22 können zusammenwirken, um eine Verbrennungskammer 30 zu definieren. Die Ventiltriebbaugruppe 18 kann durch die Motorstruktur 12 gelagert sein, und sie kann zwischen der Einlass- und der Auslassöffnung 26, 28 und der Verbrennungskammer 30 selektiv eine Verbindung herstellen.
Die Ventiltriebbaugruppe 18 kann eine hydraulisch betätigte Einlassventilbaugruppe 32 und eine hydraulische betätigte Auslassventilbaugruppe 34 umfassen. Die Struktur der hydraulisch betätigten Einlass- und Auslassventilbaugruppen 32, 34 kann im Wesentlichen ähnlich sein. Daher wird die hydraulisch betätigte Auslassventilbaugruppe 34 nachstehend mit dem Verständnis beschrieben, dass die Beschreibung gleichermaßen für die hydraulisch betätigte Einlassventilbaugruppe 32 gilt.
Unter zusätzlicher Bezugnahme auf 2–4 kann die hydraulisch betätigte Auslassventilbaugruppe 34 eine Betätigungsbaugruppe 36, ein Auslassventil 38 und ein Vorspannelement 40 umfassen. Wie vorstehend angegeben wurde, kann die hydraulisch betätigte Einlassventilbaugruppe 32 ähnlich sein, sie kann aber ein Einlassventil 39 (1) anstelle des Auslassventils 38 umfassen. Die Betätigungsbaugruppe 36 kann ein Gehäuse 42, ein Betätigungselement 44 sowie eine erste, zweite und dritte Ventilbaugruppe 46, 48, 50 umfassen. Das Gehäuse 22 kann eine erste, zweite und dritte Fluidkammer 52, 54, 56, einen ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Durchgang 58, 60, 62, 64, 66 und eine erste, zweite, dritte und vierte Öffnung 68, 70, 72, 74 definieren. Das Betätigungselement 44 kann einen ersten Abschnitt 76, der mit dem Auslassventil 38 in Eingriff steht, einen zweiten Abschnitt 78, der in der ersten Fluidkammer 52 angeordnet ist, und einen dritten Abschnitt 80 aufweisen, der in der zweiten Fluidkammer 54 angeordnet ist. Der zweite Abschnitt 78 des Betätigungselements 44 kann die erste Kammer in einen ersten und einen zweiten Bereich 82, 84 separieren. Der dritte Abschnitt 80 kann einen Steuerkolben bilden.
Der erste Durchgang 58 kann sich von dem ersten Bereich 82 der ersten Fluidkammer 52 bis zu der dritten Fluidkammer 56 erstrecken, der zweite Durchgang 60 kann sich von dem zweiten Bereich 84 der ersten Fluidkammer 52 bis zu der dritten Fluidkammer 56 erstrecken, und der dritte Durchgang 62 kann sich von der zweiten Fluidkammer 54 bis zu der dritten Fluidkammer 56 erstrecken. Der vierte Durchgang 64 kann sich von dem zweiten Bereich 84 der ersten Fluidkammer 52 bis zu der zweiten Ventilbaugruppe 48 erstrecken, und der fünfte Durchgang 66 kann sich von der zweiten Fluidkammer 54 bis zu der dritten Ventilbaugruppe 50 erstrecken.
Die erste Ventilbaugruppe 46 kann ein Schiebeventil 86, ein Solenoid 88, das mit dem Schiebeventil 86 in Eingriff steht, und ein Vorspannelement 90 aufweisen, das mit dem Schiebeventil 86 in Eingriff steht. Das Schiebeventil 86 kann ein Steuerventil bilden, und es kann in der dritten Fluidkammer 56 angeordnet sein, und es kann einen ersten und einen zweiten Schiebeabschnitt 92, 94 aufweisen. Ein Ende 96 des zweiten Schiebeabschnitts 94, der dem ersten Schiebeabschnitt 92 zugewandt ist, kann einen äußeren Rand aufweisen, der eine profilierte Fläche 98 definiert. Ein Ende 97 des zweiten Schiebeabschnitts 94, das dem ersten Ende 96 entgegengesetzt ist, kann mittels des dritten Durchgangs 62 mit der zweiten Fluidkammer 54 in Verbindung stehen. Die erste Öffnung 68 kann mit einer Zufuhr 100 für unter Druck stehendes Fluid in Verbindung stehen. Die zweite, dritte und vierte Öffnung 70, 72, 74 können jeweils mit einem Niederdruckbehälter 102, 104, 106 in Verbindung stehen. Die Behälter 102, 104, 106 können einzelne Fluidreservoirs bilden, oder sie können kombiniert sein, um ein einziges Fluidreservoir zu bilden. Die dritte Öffnung 72 kann mit der zweiten Ventilbaugruppe 48 in Verbindung stehen, und die vierte Öffnung 74 kann mit der dritten Ventilbaugruppe 50 in Verbindung stehen.
Ein Steuermodul 108 kann mit dem Solenoid 88 in Verbindung stehen, und es kann das Schiebeventil 86 selektiv verschieben, wie nachstehend diskutiert wird. Das Steuermodulmodul 108 kann zusätzlich mit der zweiten und der dritten Ventilbaugruppe 48, 50 in Verbindung stehen, und es kann die zweite und die dritte Ventilbaugruppe 48, 50 zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position befehligen. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck Modul auf einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, fest zugeordnet oder als Gruppe) und einen Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, eine Schaltung der Schaltungslogik und/oder andere geeignete Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
Während des Betriebs kann das Auslassventil 38 durch die Betätigungsbaugruppe 36 zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position verschoben werden. Das Auslassventil 38 kann von einer geschlossenen Position (2) in eine offene Position (3) verschoben werden, indem das Solenoid 88 mittels des Steuermoduls 108 aktiviert wird und indem das Schiebeventil 86 gegen die Kraft des Vorspannelements 90 von einer ersten Position (2) in eine zweite Position (3) verschoben wird. Wenn sich das Auslassventil 38 in der geschlossenen Position befindet, befindet sich das Schiebeventil 86 in der ersten Position, in welcher der erste Schiebeabschnitt 92 des Schiebeventils 86 die erste Öffnung 68 und dadurch die Zufuhr 100 für unter Druck stehendes Fluid von einer Verbindung mit dem ersten Bereich 82 der ersten Fluidkammer 52 isoliert, was dem Vorspannelement 40 ermöglicht, das Auslassventil 38 in der geschlossenen Position zu halten.
Wie vorstehend angegeben wurde, kann das Auslassventil 38 in die offene Position verschoben werden, indem das Solenoid 88 aktiviert wird und indem das Schiebeventil 86 gegen die Kraft des Vorspannelements 90 verschoben wird, um eine Verbindung zwischen der Zufuhr 100 für unter Druck stehendes Fluid und dem ersten Bereich 82 der ersten Fluidkammer 52 herzustellen. Das Steuermodul 108 kann der zweiten und der dritten Ventilbaugruppe 48, 50 eine offene Position anweisen, wenn das Solenoid 88 aktiviert ist, was eine Verbindung zwischen dem zweiten Bereich 84 der ersten Fluidkammer 52 und dem Niederdruckbehälter 104 sowie zwischen der zweiten Fluidkammer 54 und dem Niederdruckbehälter 106 herstellt. Das unter Druck stehende Fluid, das durch die Zufuhr 100 für unter Druck stehendes Fluid geliefert wird, kann auf den zweiten Abschnitt 78 des Betätigungselements 44 einwirken und das Betätigungselement 44 sowie das Auslassventil 38 gegen die Kraft des Vorspannelements 40 verschieben, um das Auslassventil 38 zu öffnen. Der zweite Schiebeabschnitt 94 kann den ersten Bereich 82 der ersten Fluidkammer 52 von dem Niederdruckbehälter 102 isolieren, wenn das Solenoid 88 aktiviert ist.
Um das Auslassventil 38 zu schließen, kann das Solenoid 88 deaktiviert werden, und das Vorspannelement 90 kann das Schiebeventil 86 in eine dritte Position (4) verschieben. Der erste Schiebeabschnitt 92 kann den ersten Bereich 82 der ersten Fluidkammer 52 von der Zufuhr 100 für unter stehendes Fluid isolieren, wenn das Solenoid 88 deaktiviert ist und sich das Schiebeventil 86 in der dritten Position befindet. Die zweite und die dritte Ventilbaugruppe 48, 50 können sich anfänglich beide in der offenen Position befinden, wenn das Solenoid 88 deaktiviert ist, und eine im Wesentlichen unbeschränkte Fluidströmung von dem zweiten Bereich 84 der ersten Fluidkammer 52 zu dem Niederdruckbehälter 104 und von der zweiten Fluidkammer 54 zu dem Niederdruckbehälter 106 ermöglichen.
Das Vorspannelement 40 kann das Auslassventil 38 anschließend in die geschlossene Position drücken.
Die Betätigungsbaugruppe 36 kann den Endabschnitt des Schließens des Einlassventils steuern, indem der dritten Ventilbaugruppe 50 die geschlossene Position (2) angewiesen wird. Wenn die dritte Ventilbaugruppe 50 geschlossen ist, verschiebt das Vorspannelement 40 das Betätigungselement 44 und drückt das Fluid, das in der zweiten Fluidkammer 54 eingeschlossen ist, in die dritte Fluidkammer 56. Das verschobene Fluid wirkt auf den zweiten Schiebeabschnitt 94 des Schiebeventils 86 und verschiebt das Schiebeventil 86 von der dritten Position (4) in die erste Position (2). Wenn das Schiebeventil 86 von der dritten Position in die erste Position verschoben wird, kann der zweite Schiebeabschnitt 94 die Verbindung zwischen dem Niederdruckbehälter 102 und dem ersten Bereich 82 der ersten Fluidkammer 52 verschließen.
Gemäß einem nicht einschränkenden Beispiel kann die profilierte Fläche 98 des zweiten Schiebeabschnitts 94 ein vorbestimmtes Profil für ein Schließen eines Ventils liefern, indem eine Strömung aus dem ersten Bereich 82 der ersten Fluidkammer 52 beschränkt wird. Die zunehmende Beschränkung kann eine zunehmende Kraft auf den zweiten Abschnitt 78 des Betätigungselements 44 schaffen und entgegengesetzt zu der Kraft wirken, die durch das Vorspannelement 40 geliefert wird. Die zunehmende Kraft, die durch das Fluid in dem ersten Bereich 82 der ersten Fluidkammer 52 ausgeübt wird, kann die Schließgeschwindigkeit des Auslassventils 38 verringern.
5 ist eine nicht einschränkende graphische Darstellung des Schließens eines Auslassventils gemäß der vorliegenden Offenbarung. Wie in 5 zu sehen ist, sind nicht einschränkende Beispiele von Einlass- und Auslassventil-Öffnungsprofilen (I, E) relativ zu einer Kolbenposition (P) dargestellt. Das Auslassventil 38 kann an einem Punkt (O_E) öffnen. Der Öffnungspunkt (O_E) kann im Allgemeinen dem Betriebszustand der Betätigungsbaugruppe 36 entsprechen, in dem die zweite Ventilbaugruppe 50 geöffnet ist und das Solenoid 88 aktiviert ist, um das Schiebeventil 86 von der ersten Position (2) in die zweite Position (3) zu verschieben.
Das Auslassventil 38 kann bei einer Anfangsposition (C_E1) mit dem Schließen beginnen, indem das Solenoid 88 deaktiviert wird, um dem Vorspannelement 90 zu ermöglichen, das Schiebeventil 86 in die dritte Position (4) zu verschieben. Das Auslassventil 38 kann mit einer ersten Geschwindigkeit (V₁) in die geschlossene Position verschoben werden, wenn sich das Schiebeventil 86 in der dritten Position befindet und sich die zweite Ventilbaugruppe 50 in der offenen Position befindet. Die erste Geschwindigkeit (V₁) des Schließens des Auslassventils kann an einer Zwischen-Schließposition (C_E2) verringert werden, indem die zweite Ventilbaugruppe 50 geschlossen wird. Wenn die zweite Ventilbaugruppe 50 geschlossen ist, drückt das Betätigungselement 44 Fluid aus der zweiten Fluidkammer 54 in die dritte Fluidkammer 56, welches das Schiebeventil 86 von der dritten Position (4) gegen die Kraft des Vorspannelements 90 in die erste Position (2) verschiebt.
Wenn das Schiebeventil 86 verschoben wird, schließt der zweite Schiebeabschnitt 94 die erste Öffnung 70, was die Beschränkung in dem Strömungsweg von dem ersten Bereich 82 der ersten Fluidkammer 52 zu dem Niederdruckbehälter 102 vergrößert. Wenn die Beschränkung vergrößert wird, nimmt der Druck in dem ersten Bereich 82 der ersten Fluidkammer 52 zu, was eine erhöhte Kraft erzeugt, die gegen das Vorspannelement 40 wirkt, und wodurch die Schließgeschwindigkeit des Auslassventils verringert wird. Gemäß einem nicht einschränkenden Beispiel kann die zweite Geschwindigkeit (V₂) des Auslassventils 38 von der Zwischen-Schließposition (C_E2) bis zu einer endgültigen Schließposition (C_E3) einen vorbestimmten Wert aufweisen, der auf der profilierten Fläche 98 des zweiten Schiebeabschnitts 94 basiert. Die profilierte Fläche 98 kann im Allgemeinen für einen gesteuerten Übergang zwischen einer vollständig geöffneten ersten Öffnung 70 und einer geschlossenen ersten Öffnung 70 sorgen.
Wie in 5 zu sehen ist, kann die erste Geschwindigkeit (V₁) größer als die zweite Geschwindigkeit (V₂) sein. Gemäß einem nicht einschränkenden Beispiel kann die erste Geschwindigkeit (V₁) zumindest fünfmal größer als die zweite Geschwindigkeit (V₂) sein, und spezieller kann sie zumindest zehnmal größer als die zweite Geschwindigkeit (V₂) sein. Die Zwischen-Schließposition (C_E2) kann nach einem Öffnungspunkt (O_I) des Einlassventils 39 unmittelbar nach dem Öffnen des Auslassventils 38 liegen. Daher kann die endgültige Schließposition (C_E3) ebenso nach dem Öffnungspunkt (O_I) des Einlassventils 39 liegen, was eine Überlappung zwischen dem Öffnen des Auslassventils 38 und des Einlassventils 39 schafft. Gemäß einem nicht einschränkenden Beispiel kann die endgültige Schließposition (C_E3) zumindest fünfundzwanzig Grad der Kurbelwellendrehung nach dem Öffnungspunkt (O_I) des Einlassventils 39 liegen, und spezieller zwischen fünfunddreißig und einhundert Grad der Kurbelwellendrehung nach dem Öffnungspunkt (O_I).
Zusätzlich kann eine erste Schließdauer (D_E1), wie in 5 zu sehen ist, zwischen der Anfangsposition und der Zwischen-Schließposition (C_E1, C_E2) definiert werden, und eine zweite Schließdauer (D_E2) kann zwischen der Zwischen-Schließposition und der endgültigen Schließposition (C_E2, C_E3) definiert werden. Die zweite Schließdauer (D_E2) kann größer als die erste Schließdauer (D_E1) sein. Gemäß einem nicht einschränkenden Beispiel kann die zweite Schließdauer (D_E2) zumindest 1,5-mal die erste Schließdauer (D_E1) und spezieller zumindest zweimal die erste Schließdauer (D_E1) betragen. Gemäß einem nicht einschränkenden Beispiel kann die zweite Schließdauer (D_E2) zumindest zehn Prozent einer Öffnungsdauer (D_I) des Einlassventils 39 und spezieller zwischen zwanzig und fünfundzwanzig Prozent der Öffnungsdauer (D_I) sein.
Die Zwischen-Schließposition (C_E2) kann als ein Hub von weniger als zehn Prozent eines maximalen Hubs des Auslassventils 38 definiert sein. Gemäß einem nicht einschränkenden Beispiel kann die Zwischen-Schließposition (C_E2) bei einem Hub von weniger als 1,0 Millimetern (mm) definiert sein.
Eine obere Totpunktposition (TDC-Position) des Kolbens 14 während eines Auslasstakts des Kolbens 14 kann zwischen dem Öffnungspunkt (O_I) des Einlassventils 39 und der endgültigen Schließposition (C_E3) des Auslassventils 38 liegen. Die Zwischen-Schließposition (C_E2) des Auslassventils 38 kann nach dem Erreichen des TDC durch den Kolben 14 liegen. Gemäß einem nicht einschränkenden Beispiel kann die endgültige Schließposition (C_E3) bei zumindest fünfundzwanzig Grad der Kurbelwellendrehung nach dem TDC des Kolbens 14 liegen, und spezieller zwischen fünfunddreißig und einhundert Grad der Kurbelwellendrehung nach dem TDC des Kolbens 14.

Claims

Motorbaugruppe, die umfasst: eine Motorstruktur, die eine Verbrennungskammer sowie Einlass- und Auslassöffnungen in Verbindung mit der Verbrennungskammer definiert; einen Kolben, der in der Verbrennungskammer angeordnet und während eines Auslasstakts von einer unteren Totpunktposition bis zu einer oberen Totpunktposition sowie während eines Einlasstakts unmittelbar nach dem Auslasstakt von der oberen Totpunktposition zu der unteren Totpunktposition verschiebbar ist; eine Kurbelwelle, die durch die Motorstruktur gelagert ist und durch den Kolben drehend angetrieben wird; eine hydraulisch betätigte Einlassventilbaugruppe, die durch die Motorstruktur gelagert ist und ein Einlassventil sowie eine Einlassventil-Betätigungsbaugruppe aufweist, die ausgebildet ist, um das Einlassventil während des Einlasstakts zu öffnen; und eine hydraulisch betätigte Auslassventilbaugruppe, die durch die Motorstruktur gelagert ist und ein Auslassventil sowie eine Auslassventil-Betätigungsbaugruppe aufweist, die ausgebildet ist, um das Auslassventil während des Auslasstakts zu öffnen, wobei die Auslassventil-Betätigungsbaugruppe während eines Anfangsabschnitts des Schließens des Auslassventils in einem ersten Modus betreibbar ist und während eines Endabschnitts des Schließens des Auslassventils in einem zweiten Modus betreibbar ist, wobei der Endabschnitt eine Dauer aufweist, die größer als eine Dauer des Anfangsabschnitts ist, und wobei das Auslassventil während des Anfangsabschnitts mit einer ersten Geschwindigkeit schließt, die zumindest fünfmal größer als eine zweite Geschwindigkeit des Auslassventils während des Endabschnitts ist.
Motorbaugruppe nach Anspruch 1, die ferner ein Vorspannelement umfasst, welches das Auslassventil in die geschlossene Position drückt, wobei die Auslassventil-Betätigungsbaugruppe eine erste Steuerkammer definiert, die ein unter Druck stehendes Fluid enthält, das auf das Auslassventil gegen eine Schließkraft einwirkt, die durch das Vorspannelement geliefert wird, wobei die erste Steuerkammer während des Anfangsabschnitts des Schließens des Auslassventils Fluid bei einem ersten Betriebsdruck enthält und während des Endabschnitts des Schließens des Auslassventils Fluid bei einem zweiten Betriebsdruck enthält, der größer als der erste Betriebsdruck ist.
Motorbaugruppe nach Anspruch 2, wobei die Auslassventil-Betätigungsbaugruppe während des ersten Modus eine erste Strömungsbeschränkung von der ersten Steuerkammer zu einem Behälter aufweist und während des zweiten Modus eine zweite Strömungsbeschränkung, die größer als die erste Strömungsbeschränkung ist, von der ersten Steuerkammer zu dem Behälter aufweist, um den zweiten Betriebsdruck und die zweite Geschwindigkeit zu liefern.
Motorbaugruppe nach Anspruch 3, wobei die Auslassventil-Betätigungsbaugruppe eine zweite Steuerkammer und einen Steuerkolben definiert, der in der zweiten Steuerkammer angeordnet und mit dem Auslassventil für eine axiale Verschiebung mit diesem gekoppelt ist, wobei die zweite Steuerkammer ein unter Druck stehendes Fluid enthält, das auf den Steuerkolben gegen die Schließkraft einwirkt, die durch das Vorspannelement geliefert wird.
Motorbaugruppe nach Anspruch 4, wobei die erste und die zweite Strömungsbeschränkung geschaffen werden, indem ein Steuerventil einen Strömungsweg von der ersten Steuerkammer zu dem Behälter schließt, wobei das Steuerventil mit der zweiten Steuerkammer in Verbindung steht und von einer ersten Position während des ersten Modus in eine zweite Position während des zweiten Modus verschoben wird, indem der Steuerkolben das Fluid in der zweiten Steuerkammer verschiebt, um eine Kraft auf das Steuerventil auszuüben.
Motorbaugruppe nach Anspruch 1, wobei der Anfangsabschnitt des Schließens des Auslassventils zwischen einer Anfangsposition, bei dem das Auslassventil mit dem Schließen beginnt, und einer Zwischen-Schließposition definiert ist und der Endabschnitt des Schließens des Auslassventils zwischen der Zwischen-Schließposition und einer Endposition definiert ist, bei der das Auslassventil vollständig geschlossen ist.
Motorbaugruppe nach Anspruch 6, wobei die Zwischen-Schließposition während des Einlasstakts des Kolbens auftritt.
Motorbaugruppe nach Anspruch 6, wobei die Dauer des Endabschnitts des Schließens des Auslassventils zumindest 50 Prozent größer als die Dauer des Anfangsabschnitts des Schließens des Auslassventils ist.
Motorbaugruppe nach Anspruch 6, wobei die Zwischen-Schließposition einen Auslassventilhub von weniger als 1,0 Millimeter definiert.
Motorbaugruppe nach Anspruch 6, wobei die Endposition bei zumindest 25 Grad der Kurbelwellendrehung nach dem Öffnen des Einlassventils liegt.