DE102016109514A1

DE102016109514A1 - Hydraulikkreislauf zur Ventildeaktivierung

Info

Publication number: DE102016109514A1
Application number: DE102016109514.1A
Authority: DE
Inventors: Theodore Beyer; Charles Joseph Patanis; Jon Michael LaCroix; Joseph Keenan; Jonathan Denis Crowe
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-06-15
Filing date: 2016-05-24
Publication date: 2016-12-15
Also published as: US10184364B2; US20170314430A1; US9765656B2; CN106246277A; US20160363012A1; CN106246277B

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Deaktivieren eines Ventilbetätigungsmechanismus bereitgestellt. In einem Beispiel kann ein System eine hydraulische Galerie umfassen, die einen beschränkten Fluss von Hydraulikfluid von einem Hydraulikflussbegrenzer zu einem Druckentlastungsventil innerhalb eines Ventildeaktivierungs-Ölsteuerventils liefern kann und unter einer zweiten Bedingung einen unbeschränkten Fluss von Hydraulikfluid aus dem Ventildeaktivierungs-Ölsteuerventil zu dem Hydraulikflussbegrenzer liefern kann. Der Hydraulikflussbegrenzer kann zwei vertikale Bohrungen innerhalb des Nockenwellenträgers umfassen, die über eine Begrenzungsnut auf der unteren Fläche des Nockenwellenträgers fluidisch gekoppelt sind.

Description

Gebiet
Die vorliegende Beschreibung bezieht sich im Allgemeinen auf Ventilbetätigungsmechanismen für Kraftmaschinen.
Hintergrund/Zusammenfassung
Kraftmaschinen mit variablem Hubraum können eine Ventildeaktivierungsanordnung mit einem Rollenfingerstößel, die von einem aktivierten Modus zu einem deaktivierten Modus umschaltbar ist, verwenden. Ein Verfahren zum Aktivieren und Deaktivieren des Kipphebels umfasst einen öldruckbetätigten Verriegelungsstift innerhalb des inneren Arms des Rollenfingerstößels. In einem ersten Modus bringt der Stift den inneren Arm und den äußeren Arm in einen verriegelten Zustand, um eine Bewegung des äußeren Arms zu bewirken, wodurch ein Tellerventil bewegt wird, das den Einlass oder den Auslass von Gasen in der Brennkammer steuert. In einem zweiten Modus ist der innere Arm von dem äußeren Arm in einem entriegelten Zustand entkoppelt, und die Bewegung des inneren Arms wird nicht auf das Tellerventil übertragen.
Moduswechsel, entweder aus dem verriegelten Zustand in den entriegelten Zustand oder umgekehrt, können darauf ausgelegt sein, nur aufzutreten, wenn der Nocken auf dem Grundkreisabschnitt ist. Beispielsweise können Moduswechsel so gesteuert werden, dass sie nur auftreten, wenn der Rollenstößel mit dem Grundkreisabschnitt des Nockens in Eingriff ist. Dies stellt sicher, dass der Moduswechsel auftritt, während die Ventildeaktivierungsanordnung und insbesondere der Verriegelungsmechanismus nicht unter Last stehen.
Aufgrund der hohen Drehzahl eines Nockens kann es schwierig sein, den Zeitbedarf, dfür einen Übergang von einem verriegelten Zustand in einen entriegelten Zustand nzu verringern, um den Übergang während einer einzigen Grundkreisperiode auszuführen. Die Erfinder haben erkannt, dass ein Problem, das während der Moduswechsel in einem Rollenfingerstößel mit einem öldruckbetätigten Verriegelungsstift auftreten kann, das Vorhandensein von innerhalb des Verriegelungsstiftkreises gefangener Luft ist, die komprimierbar ist und die Menge an Zeit erhöht, die zum Umschalten von dem verriegelten Zustand in den entriegelten Zustand oder umgekehrt nötig ist.
Weitere Versuche, sich mit innerhalb des Deaktivierungskreises gefangener Luft zu befassen, umfassen Luftausdehnungskammern. Ein beispielhafter Ansatz ist durch Hendriksma in US 8662035 gezeigt. Darin wird ein Druckunterschied innerhalb des Hydraulikkreislaufs verwendet, um die gefangene Luft durch einen ersten und einen zweiten Strömungsverengungsbereich eines Ölumgehungskanals zu leiten. Indem der zweite Strömungsverengungsbereich weniger verengend ausgebildet ist als der erste, bildet sich zwischen dem ersten und dem zweiten Strömungsverengungsbereich ein Druckunterschied aus. Luft kann sich durch den Druckunterschied in dem Raum zwischen den jeweiligen Verengungsbereichen in einem reduzierten Maß ausbreiten, wodurch sich Druckschwankungen innerhalb des Hydraulikkreislaufs, die durch eine schnellere Ausdehnung von Luft verursacht werden, vermindern.
Jedoch haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung mögliche Probleme mit solchen Systemen erkannt. Als ein Beispiel können sich Partikelstoffe innerhalb des Öls an einem oder mehreren Punkten der Strömungsverengungsbereiche ansammeln. Die Partikelstoffe können die Verengung des Öls verschlechtern und können dabei die Zuverlässigkeit des Druckunterschieds, der zwischen den Strömungsverengungsbereichen hergestellt ist, vermindern. Somit kann die Reduktion von Druckschwankungen unzuverlässiger werden.
Andere Versuche, die Ansammlung von Partikelstoffen bei einem Strömungsverengungsbereich anzugehen, umfassen einen kombinierten Begrenzer/Filter, der innerhalb einer Stößel-Ölverteileranordnung eingefügt ist. Ein beispielhafter Ansatz ist von Borraccia u. a. in US 7946262 gezeigt. Darin fließt eine unbeschränkte Ölpumpenzufuhr durch einen Begrenzer/Filter, um eine beschränkte Menge an Öl an die deaktivierbaren Ventilverteiler der Kraftmaschine zu liefern. Der kombinierte Begrenzer/Filter ist dazu ausgelegt, auf einem Damm zu ruhen, der den Fluss durch einen Filter, einen internen Durchgangsweg und eine Begrenzungsöffnung des Begrenzers/Filters leitet.
Jedoch haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung mögliche Probleme mit solchen Systemen erkannt. Als ein Beispiel können Lecks selbst mit einer Dichtung noch an der Schnittstelle des Damms mit dem Begrenzer/Filter auftreten, wodurch die Begrenzungsöffnung umgangen wird und unvorhersehbare Drücke der Begrenzungsöffnung nachgeschaltet verursacht werden. Zusätzlich muss vielleicht die gesamte Begrenzer/Filter-Einheit ausgetauscht werden, wenn eine Verschlechterung des Filters auftritt, was hohe Wartungskosten verursacht.
In einem Beispiel können die oben beschriebenen Probleme durch einen Hydraulikkreislauf für einen Tellerventil-Deaktivierungsmechanismus einer Kraftmaschine gelöst werden, der ein Tellerventil-Deaktivierungssteuerventil, das einen Auslass, der in Verbindung mit einer ersten und einer zweiten Ölgalerie steht, wobei die Galerien zudem in Verbindung mit einer stehen, und eine Hydraulikflussbegrenzung hydraulisch in Reihe zwischen der ersten und der zweiten Galerie umfasst, wobei die Hydraulikflussbegrenzung eine beschränkte horizontale Nut in einem Nockenwellenträger, die eine erste vertikale Bohrung mit einer zweiten vertikalen Bohrung fluidisch koppelt, umfasst.
Als ein Beispiel können die erste und die zweite Ölgalerie mit einer hydraulischen Doppelfunktions-Spieleinstellvorrichtung in Verbindung stehen. Während aktivierter Zylinderzustände kann ein Druck in der ersten Ölgalerie größer als in der zweiten Ölgalerie sein, und Öl kann von der ersten Galerie in die zweite Galerie über die beschränkte horizontale Nut strömen. Die Hydraulikflussbegrenzung kann in eine untere Seite eines Nockenwellenträgers eingearbeitet sein. Die Flussrichtung kann während aktivierter Zylinderzustände so sein, dass jegliche Luft in der zweiten Galerie mit dem beschränkten Ölfluss zu einem Druckentlastungsventil in einem Ventildeaktivierungs-Ölsteuerventil fließt. Jede vertikale Bohrung kann einen austauschbaren Ölfilter umfassen, um die Menge an Partikelstoffen im Öl zu reduzieren, bevor das Öl durch die Begrenzungsnut strömt. Auf diese Weise kann die Luftmenge innerhalb des Hydraulikkreislaufs zuverlässig reduziert werden, und die Verschlechterung des Begrenzers des Deaktivierungskreislaufs aufgrund von angesammelten Partikelstoffen kann ebenfalls reduziert werden. Zusätzlich können Lecks und Platzeinschränkungen verringert werden, indem der Hydraulikflussbegrenzer in den unteren Teil des Nockenwellenträgers eingearbeitet wird.
Es versteht sich, dass die obige Zusammenfassung dazu vorgesehen ist, in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der folgenden ausführlichen Beschreibung näher beschrieben sind. Sie soll keine Schlüsselmerkmale oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstands aufzeigen, dessen Schutzbereich einzig durch die der ausführlichen Beschreibung folgenden Ansprüche definiert ist. Des Weiteren ist der beanspruchte Erfindungsgegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die irgendwelche oben oder in irgendeinem anderen Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile lösen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Explosionsansicht eines Kraftmaschinenblocks, der einen Nockenwellenträger, der dazu ausgelegt ist, auf einem Zylinderkopf zu ruhen, umfasst.
2A zeigt ein Blockdiagramm eines Hydraulikkreislaufs zum Aktivieren und Deaktivieren eines VDE-Zylinders, der in einem ersten Modus arbeitet.
2B zeigt ein Blockdiagramm eines Hydraulikkreislaufs zum Aktivieren und Deaktivieren eines VDE-Zylinders, der in einem zweiten Modus arbeitet.
3 zeigt eine erste Ausführungsform eines Hydraulikflussbegrenzers, der in einer unteren Seite des Nockenwellenträgers ausgebildet ist.
4 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Hydraulikflussbegrenzers, der in einer unteren Seite des Nockenwellenträgers ausgebildet ist.
5 zeigt die Position eines axialen Kanals einer Schaltgalerie innerhalb des Zylinderkopfs und die Fluidverbindung des axialen Kanals zu dem Hydraulikflussbegrenzer.
6 zeigt die Position einer HLA-Galerie innerhalb des Zylinderkopfs und die Fluidverbindung der HLA-Galerie zu dem Hydraulikflussbegrenzer.
7 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Aktivieren und Deaktivieren eines VDE-Zylinders, der in den Hydraulikkreislauf der vorliegenden Erfindung integriert ist.
Genaue Beschreibung
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum Deaktivieren von Kipphebeln für VDE-Zylinder einer Kraftmaschine. Die Kraftmaschine, die in einer Explosionsansicht in 1 gezeigt ist, umfasst einen Hydraulikkreislauf zum Aktivieren und Deaktivieren der VDE-Zylinder. Ob die VDE-Zylinder aktiviert oder deaktiviert sind, hängt davon ab, ob ein Tellerventildeaktivierungssteuerventil (hierin auch als Ölsteuerventil für Kraftmaschinen mit variablem Hubraum oder VDE-OCV-Ventil bezeichnet) sich jeweils in einem nicht bestromtem oder bestromtem Zustand befindet. 2A und 2B zeigen schematische Darstellungen des Hydraulikkreislaufs mit dem Deaktivierungssteuerventil in einem nicht bestromten bzw. bestromten Zustand, wobei die Richtung des hydraulischen Flusses durch die verschiedenen Fluidkanäle des Kreislaufs angezeigt ist. Der Hydraulikkreislauf umfasst einen Hydraulikflussbegrenzer, um ein Hydraulikfluid zu einem Schaltabschnitt des Kreislaufs dann zu liefern, wenn das Ventildeaktivierungssteuerventil sich in dem nicht bestromten Zustand befindet. Der hydraulische Begrenzer ist in die untere Seite des Nockenwellenträgers der Kraftmaschine eingearbeitet und umfasst im Allgemeinen zwei vertikale Bohrungen, die über eine horizontale Begrenzungsnut gekoppelt sind. 3 zeigt eine erste Ausführungsform eines Hydraulikflussbegrenzers innerhalb des Hydraulikkreislaufs, während 4 eine zweite Ausführungsform des Hydraulikflussbegrenzers zeigt. 5 und 6 zeigen die Verbindung zweier Fluidkanäle mit der ersten und der zweiten Bohrung des Hydraulikflussbegrenzers. 7 zeigt ein Verfahren zum Betreiben des Hydraulikkreislaufs der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf 1 ist eine Explosionsansicht eines Kraftmaschinenblocks 10 gezeigt. Insbesondere zeigt die Explosionsansicht einen Zylinderkopf 20, einen Nockenwellenträger 30 und eine Trägerabdeckung 40 in einer vertikalen Richtung in Schichten. Ein Pfeil 98 ist vorgesehen, um die vertikale Richtung anzuzeigen. Insbesondere stellt der Pfeil 98 eine Richtung dar, die zu einem flachen Boden senkrecht ist, auf dem ein Fahrzeug, das den Kraftmaschinenblock 10 umfasst, ruhen kann, wenn das Fahrzeug dazu ausgelegt ist zu fahren. Dementsprechend ist ein "oberes" Ende oder eine "obere" Seite einer beliebigen Komponente, die den Kraftmaschinenblock 10 bildet, das Ende oder die Seite, das an dem vertikalen Scheitelpunkt der Komponente angeordnet ist, und die "untere" Seite der Komponente ist an dem Ende gegenüber der oberen Seite angeordnet.
Der Kraftmaschinenblock 10 umfasst ein erstes axiales Ende 90 und ein zweites axiales Ende 92. Der Begriff axial bezieht sich auf die Ausdehnungsrichtung von Nockenwellen (nicht gezeigt), die innerhalb des Kraftmaschinenblocks enthalten sein können. Es versteht sich, dass die axiale Richtung senkrecht zu der vertikalen Richtung 98 ist (beispielsweise erstreckt sie sich innerhalb der horizontalen Ebene). Als ein Beispiel kann dann, wenn der Kraftmaschinenblock 10 in einem Kraftmaschinenraum eines Fahrzeugs ausgebildet ist, das erste axiale Ende 90 in Richtung des vorderen Endes des Raums angeordnet sein (beispielsweise in die Richtung der Vorwärtsbewegung gewandt sein), und das zweite axiale Ende 92 kann in Richtung des hinteren Endes des Kraftmaschinenraums angeordnet sein. Als ein anderes Beispiel kann wie etwa in einer Nord/Süd-Konfiguration das zweite axiale Ende 92 in Richtung des vorderen Endes des Kraftmaschinenraums angeordnet sein und das erste axiale Ende 90 in Richtung des hinteren Endes des Raums angeordnet sein.
Der Kraftmaschinenblock 10 umfasst ferner ein erstes seitliches Ende 94 und ein zweites seitliches Ende 96. Es versteht sich, dass die seitliche Richtung senkrecht zu sowohl der vertikalen Richtung als auch der axialen Richtung ist. Als ein Beispiel ist in Bezug auf das vordere Ende 90 und das hintere Ende 92 das erste seitliche Ende 94 ein linkes Ende und das zweite seitliche Ende 96 ein rechtes Ende. Anders ausgedrückt bezieht sich die axiale Richtung auf die horizontale Achse, entlang derer eine Nockenwelle ausgebildet ist, um innerhalb des Nockenwellenträgers 30 zu ruhen, (wie durch die zylindrische Aussparung unterhalb des VCT-OCV gezeigt) und die seitliche Richtung bezieht sich auf die horizontale Achse, die senkrecht zu der axialen Richtung ist. Als ein Beispiel kann das erste seitliche Ende 94 einer Reihe von Einlasskomponenten für mehrere Brennkammern zugeordnet sein und das zweite seitliche Ende 96 einer Reihe von Abgaskomponenten zugeordnet sein, oder umgekehrt.
Der Zylinderkopf 20 umfasst mehrere Brennkammern (nicht gezeigt). Die Einlass- und Auslassanschlüsse für die Brennkammern sind ebenfalls darin aufgenommen. Das Öffnen und Schließen der Einlass- und Auslassanschlüsse wird durch die Position mehrerer Tellerventile gesteuert, und die Tellerventile sind dazu ausgelegt, innerhalb mehrerer Bohrungen 25 untergebracht zu sein. Eine Vertikalbohrung 23 ist mit einer Ölpumpe fluidisch gekoppelt und dazu ausgelegt, Hydraulikfluid aus einem Ölsumpf an ein Ölsteuerventil zu liefern, wie es in weiteren Einzelheiten unter Bezugnahme auf 2A und 2B beschrieben ist. Die obere Seite 24 des Zylinderkopfs ist dazu ausgelegt, bündig an die untere Seite 42 der Trägerabdeckung 40 anzugrenzen, wenn der Kraftmaschinenblock montiert ist. In ähnlicher Weise ist die Zylinderkopffläche 26 dazu ausgelegt, bündig an die untere Seite 32 des Nockenwellenträgers 30 anzugrenzen, wenn der Kraftmaschinenblock montiert ist.
Der Nockenwellenträger 30 ist dazu ausgelegt, oben auf dem Zylinderkopf 20 zu ruhen, wenn der Kraftmaschinenblock 10 montiert ist. Der Nockenwellenträger 30 umfasst eine untere Seite 32 und eine obere Seite 34. Die obere Seite 34 ist dazu ausgelegt, in Flächenkontakt mit der unteren Seite 42 der Trägerabdeckung 40 zu sein. Die untere Seite 32 kann mehrere Merkmale umfassen, die dazu ausgelegt sind, die Strömung des Fluids in einem Ventildeaktivierungs Hydraulikkreislauf zu beschränken, wie unten beschrieben ist.
Eine vertikale Bohrung 33 erstreckt sich durch die gesamte vertikale Ausdehnung des Nockenwellenträgers 30 und kann dazu ausgelegt sein, Öl aus der Bohrung 23 an die Trägerabdeckung 40 zu liefern, wenn der Kraftmaschinenblock 10 montiert ist. Auf diese Weise kann Öl aus einem Ölsumpf über eine Ölgalerie durch jeweils den Zylinderkopf 20, den Nockenwellenträger 30 und die Trägerabdeckung 40 (beispielsweise eine Ölgalerie 203 in 2A und 2B) an ein Tellerventildeaktivierungssteuerventil, das an der Trägerabdeckung 40 untergebracht ist, geliefert werden.
Mehrere halbkreisförmige Aussparungen 36a und 36b sind dazu ausgelegt, zwei Nockenwellen aufzunehmen, die mehrere Nocken zum Betätigen der Tellerventile der Kraftmaschine umfassen. Die halbkreisförmigen Aussparungen 36a sind an einem ersten seitlichen Ende 94 des Nockenwellenträgers 30 axial ausgerichtet und die Aussparungen 36b sind an einem zweiten seitlichen Ende 96 des Nockenwellenträgers 30 axial ausgerichtet. Es versteht sich, dass die Aussparungen 36a eine Nockenwelle mit Nocken, die mehrere Einlassventile in dem Zylinderkopf 20 betätigen, halten können und die Aussparungen 36b eine Nockenwelle mit Nocken, die mehrere Auslassventile in dem Zylinderkopf 20 betätigen, halten können. Das heißt, dass die Einlassseiten der Ventilbetätigungsmechanismen entlang eines ersten seitlichen Endes des Zylinderkopfes 20 axial ausgerichtet sind und die Auslassseiten des Ventilbetätigungsmechanismus in axialer Richtung entlang eines zweiten seitlichen Endes des Zylinderkopfes 20 axial ausgerichtet sind.
Die Trägerabdeckung 40 ist dazu ausgelegt, oben auf dem Nockenwellenträger 30 zu ruhen. Die untere Seite 42 umfasst mehrere halbkreisförmige Aussparungen 46a und 46b, die so ausgerichtet sind, dass sie Nockenwellen abdecken, die in jeweiligen Aussparungen 36a und 36b aufgenommen sind. Die Trägerabdeckung 40 umfasst ferner zwei Steuerventilbohrungen 41. Die Bohrungen 41 sind jeweils dazu ausgelegt, Tellerventildeaktivierungssteuerventile aufzunehmen, die mit den Ventilbetätigungsmechanismen des Zylinderkopfes 20 in Fluidverbindung sind. Diese Fluidkommunikation wird weiter unten unter Bezugnahme auf 2A und 2B näher beschrieben. Das Hydraulikfluid kann an die Bohrungen 41 über eine Galerie 43 (innerhalb der Trägerabdeckung) geliefert werden. Die Galerie 43 kann Öl aus einem Ölsumpf über die vertikalen Bohrungen 33 und 23 erhalten. Als ein Beispiel kann die vertikale Bohrung 33 Hydraulikfluid einer Nockenzapfenbohrung 47 zuführen, die wiederum das Hydraulikfluid an die Galerie 43 leiten kann.
Wenn der Kraftmaschinenblock 10 montiert ist, ist die Fläche 26 des Zylinderkopfes 20 dazu ausgelegt, bündig an die untere Seite 32 der Trägerabdeckung 30 anzugrenzen. Ähnlich ist die obere Seite 34 des Nockenwellenträgers 30 dazu ausgelegt, bündig an die untere Seite 42 der Trägerabdeckung 40 anzugrenzen. Auf diese Weise kann eine erste Bohrung, die sich in eine obere Seite einer ersten Kraftmaschinenblockkomponente erstreckt, mit einer zweiten Bohrung, die sich in eine untere Seite einer zweiten Komponente erstreckt, fluidisch gekoppelt sein, wenn die Bohrungen sowohl axial als auch seitlich aufeinander ausgerichtet sind. Beispielsweise kann eine erste Bohrung 23 einer Ölpumpengalerie mit einer zweiten Bohrung 33 der Ölpumpengalerie fluidisch gekoppelt sein, wenn der Kraftmaschinenblock 10 montiert ist.
Mehrere Fluidkanäle in jeweils dem Zylinderkopf 20, dem Nockenwellenträger 30 und der Trägerabdeckung 40 können dazu ausgelegt sein, Hydraulikfluid an Ventilbetätigungskomponenten innerhalb des Zylinderkopfes 20 zu liefern. Insbesondere kann ein Hydraulikkreislauf innerhalb des Kraftmaschinenblocks 10 ausgebildet sein, um mehrere VDE-Zylinder innerhalb des Zylinderkopfes 20 zu aktivieren. Eine schematische Ansicht dieses Hydraulikkreislaufs ist in 2A und 2B bereitgestellt (z. B. Hydraulikkreislauf 200), und Strukturansichten von Teilen der Schaltung sind in 3–6 gezeigt. Es ist zu erkennen, dass 3–6 verschiedene Ansichten des Kraftmaschinenblocks 10 darstellen und aus diesem Grund Bezugszeichen enthalten können, die in 1 eingeführt worden sind, um gleiche Komponenten anzuzeigen.
Unter Bezugnahme auf 2A und 2B ist ein Hydraulikkreislauf 200 zum Betreiben der Betätigungskomponenten mehrerer Verbrennungszylindern 230 und 260 gezeigt. Der Hydraulikkreislauf 200 umfasst eine Anzahl von deaktivierbaren VDE-Zylindern 230 und der Kreis umfasst ein VDE-Ölsteuerventil 210 (VDE-OCV) für jeden VDE-Zylinder 230. Der Hydraulikkreislauf 200 kann jedes VDE-Ölsteuerventil 210 in einem nicht bestromten oder in einem bestromten Zustand betreiben, um den jeweiligen entsprechenden VDE-Zylinder 230 in einem aktivierten Modus bzw. einem deaktivierten Modus zu betreiben. Insbesondere zeigt 2A jedes VDE-OCV 210 in einem nicht bestromtem Zustand, während 2B jedes VDE-OCV 210 in einem bestromten Zustand zeigt. In diesem Beispiel kann das Hydraulikfluid in dem Kreis Öl sein, und alle Verweise hierin auf einen Öldruck sind nicht einschränkende Beispiele für einen Hydraulikdruck.
Der Hydraulikkreislauf 200 umfasst ein erstes Ende 290 und ein zweites Ende 292. Das erste Ende 290 und das zweite Ende 292 stellen eine relative Orientierung der Komponenten in der Schaltung bereit. Insbesondere bezieht sich das erste Ende 290 auf das Ende des Hydraulikkreislaufs, das zu einem ersten axialen Ende einer der Nockenwellen 294a oder 294b benachbart ist, und das zweite Ende 292 bezieht sich auf das Ende des Hydraulikkreislaufs, das zu dem zweiten axialen Ende der Nockenwelle benachbart ist. Als ein Beispiel können die mehreren Zylinder 230 und 260 in einem Kraftmaschinenraum so angeordnet sein, dass das erste Ende 290 das nach vorne weisende Ende des Kraftmaschinenraums ist und das zweite Ende 292 das nach hinten weisende Ende des Kraftmaschinenraums ist. Als weitere Beispiele können das erste Ende 290 und das zweite Ende 292 jeweils eine linke Seite und rechte Seite eines Kraftmaschinenraums sein, oder umgekehrt. Es ist ersichtlich, dass die axialen Ausdehnungen der Nockenwellen 294a und 294b entlang paralleler Achsen sind.
In Bezug auf identische Komponenten, die in 2 gezeigt sind, sind eine Reihe von Bezugszeichen weggelassen worden. Zusätzlich können die Bezugszeichen von identischen Komponenten auf der Einlassseite der Zylinder ein Suffix enthalten, das der Klarheit halber anders ist als das von denjenigen auf der Auslassseite der Zylinder (z. B. DHLA 232a und 232b). Eine Komponente des Hydraulikkreislaufs 200 kann jedoch hierin ohne Suffix bezeichnet werden, wenn Merkmale beschrieben werden, die nicht basierend auf der Position der Komponente variieren oder alternativ, wenn die Komponente kollektiv bezeichnet ist (beispielsweise eine DHLA 232 oder mehrere DHLA 232).
Der Hydraulikkreislauf 200 liefert einen Hydraulikdruck an mehrere Ventilbetätigungskomponenten einschließlich einer ersten Anzahl von hydraulischen Doppelfunktions-Spieleinstellvorrichtungen (DHLA) 232 und einer zweiten Anzahl von hydraulischen Spieleinstellvorrichtungen (HLA) 262. Die DHLA 232 und HLA 262 sind in Kombination mit entsprechenden Schaltrollenfingerstößeln (SRFF), Rollfingerstößeln (RFF, nicht gezeigt) und Nocken (nicht gezeigt) an den Nockenwellen 294a und 294b dazu ausgelegt, Einlass- und Auslassventile der Verbrennungszylinder zu betätigen. Eine DHLA und ein SRFF sind für jedes Einlass- und Auslassventil eines VDE-Zylinders 230 vorgesehen, während eine HLA und ein RFF für jedes Einlass- und Auslassventil eines Zylinders 260 vorgesehen sind.
Das dargestellte Beispiel umfasst zwei Einlassventile und zwei Auslassventile für vier Zylinder, wobei die vier Zylinder zwei deaktivierbare VDE-Zylinder 230 umfassen. Somit kann der Hydraulikkreislauf 200 wie dargestellt für eine Kraftmaschine mit einer I-4-Zylinder-Konfiguration oder alternativ für eine Zylinderbank einer V-8-Zylinder-Anordnung vorgesehen sein. Es versteht sich jedoch, dass die Merkmale der vorliegenden Erfindung in Kraftmaschinen mit alternativen Ventil- und Zylinderkonfigurationen wie beispielsweise Zylindern mit nur einem Einlassventil und einem Auslassventil und Zylinderkonfigurationen wie beispielsweise V-4, V-6, I-5, I-3, usw. enthalten sein können.
Jede DHLA 232 ist physisch und fluidisch mit einem entsprechenden Rollfingerstößel gekoppelt, während jede HLA physisch mit einem entsprechenden Rollfingerstößel gekoppelt ist. Es versteht sich, dass, während die DHLA 232 und die HLA 262 jeweils Spielkompensation für ihre entsprechenden SRFF und RFF über eine physische Kopplung liefern können, jede DHLA 232 den SRFF über die fluidische Kopplung zwischen einem verriegelten Modus und einem entriegelten Modus umschalten kann. Den Rollfingerstößeln fehlt ein Schaltmechanismus und daher kann jede HLA 262 nur eine Spielkompensation für einen entsprechenden RFF liefern.
Jede DHLA 232 und jede HLA 262 umfasst einen Spielkompensationsanschluss 218 und jede DHLA 232 umfasst ferner einen Schaltanschluss 220. Jeder Spielkompensationsanschluss 218 ist direkt mit einer der HLA-Galerien 212a oder 212b gekoppelt, während jeder Schaltanschluss 220 direkt mit einem axialen Kanal 216a oder 216b der Schaltgalerie 214 gekoppelt ist. Eine Schaltgalerie ist für jeden VDE-Zylinder 230 vorgesehen und ist mit dem Schaltanschluss 220 der jeweiligen DHLA 232, die dem VDE-Zylinder 230 entspricht, fluidisch gekoppelt. Das heißt, dass die DHLA 232, die jedem Einlassventil und jedem Auslassventil eines gemeinsamen VDE-Zylinders 230 entsprechen, jeweils mit einer gemeinsamen Schaltgalerie 214 fluidisch gekoppelt sind, wie weiter unten beschrieben ist.
Jede DHLA 232 kann dazu ausgelegt sein, Hydraulikfluid für eine Verriegelungsstift-Hydraulikkammer 222 eines entsprechenden SRFF bereitzustellen. Die DHLA kann die Verriegelungsstift-Hydraulikkammer 222 mit Hydraulikfluid mit einem ersten, niedrigeren Druckpegel aus der Schaltgalerie 214 versorgen, wenn das VDE-OCV 210 in dem nicht bestromtem Zustand ist, und kann die Verriegelungsstift-Hydraulikkammer 222 mit Hydraulikfluid mit einem zweiten, höheren Druckpegel über die Schaltgalerie 214 versorgen, wenn das VDE-OCV in dem bestromtem Zustand ist. Als ein Beispiel kann die DHLA das Hydraulikfluid über einen Schaltanschluss 220 und eine DHLA-Schaltgalerie, die den Schaltanschluss 220 mit der Verriegelungsstift-Hydraulikschaltkammer 222 fluidisch koppelt, liefern. Es versteht sich, dass die Zufuhr von Öl zu einem jeweiligen Spielkompensationsanschluss 218 über die HLA-Galerie 212 nicht basierend auf einem Zustand irgendeines VDE-OCV 210 variiert.
In einigen Beispielen können die hydraulischen Doppelfunktions-Spieleinstellvorrichtungen 232 stattdessen deaktivierbare hydraulische Spieleinstellvorrichtungen sein. In solchen Beispielen kann der zweite Anschluss 220 dazu ausgelegt sein, die Spieleinstellvorrichtung in einen kollabierten Zustand zu schalten, anstatt dazu ausgelegt zu sein, Hydraulikfluid zu einem Schaltmechanismus innerhalb des Schaltrollenfingerstößels zu liefern. In solchen Beispielen können die Kammern 222 eine Schaltkammer innerhalb der DHLA 232 statt innerhalb eines SRFF umfassen.
Eine Ölpumpe 202 liefert Öl zu jedem VDE-OCV 210 über eine Galerie 203, zu VCT-Ölsteuerventilen 208a und 208b und zu HLA-Bohrungsbegrenzern 298a und 298b. Relativ zu der Zylinderbank sind das jeweilige VCT-OCV 208 und der jeweilige HLA-Bohrungsbegrenzer 298 in Richtung eines ersten Endes 290 des Hydraulikkreislaufs angeordnet. Es ist offensichtlich, dass, obwohl die Ölpumpe 202 in 2 als eine einzelne Pumpe dargestellt ist, in anderen Beispielen ein komplexerer Hydraulikkreislauf, der mehrere Pumpen und Kanäle umfasst, dazu ausgelegt sein kann, die VCT-OCV 208, die VDE-OCV 210 und die HLA-Bohrungsbegrenzer 298 mit Öl bei gewünschten Druckpegeln zu versorgen. Es versteht sich ferner, dass die Ölpumpe 202 Öl an andere Komponenten der Kraftmaschine bei verschiedenen Drücken liefern kann und nur die Komponenten, die für die vorliegende Erfindung relevant sind, hierin beschrieben sind.
Zwei VCT-OCV 208a und 208b sind vorgesehen, um Öl an jeweilige VCT-Aktoren (nicht gezeigt) zu leiten, die auf die entsprechenden Nockenwellen 294a und 294b geschraubt sind. Jedes VCT-OCV 208 wird von einem Fahrzeugcontroller basierend auf gewünschten Nockenzeitvorgaben gesteuert und kann auch einen Ablasspfad zu einem Ölsumpf (nicht gezeigt) umfassen.
Zwei HLA-Bohrungsbegrenzer 298a und 298b sind dazu ausgelegt ist, beschränkte Hydraulikflüsse zu den jeweiligen HLA-Galerien 212a und 212b zu liefern. In einem Beispiel kann jeder HLA-Bohrungsbegrenzer 298 dazu ausgelegt sein, einen Hydraulikfluss zu einer jeweiligen HLA-Galerie 212 bei einem Druck in einem Bereich von 0,5 bar bis 2 bar zu liefern. Jede HLA-Galerie 212 kann eine axiale Bohrung umfassen, die in den Zylinderkopf einer Kraftmaschine gebohrt ist, wie unten in weiteren Einzelheiten beschrieben ist. Hydraulikfluid innerhalb einer HLA-Galerie 212 ist dazu ausgelegt, von dem ersten Ende 290 in Richtung des zweiten Endes 292 des Hydraulikkreislaufs 200 zu fließen. Ferner ist der HLA-Bohrungsbegrenzer 298 an der am weitesten vorgeschalteten Position der HLA-Galerie.
Jede HLA-Galerie 212 ist mit den mehreren DHLA 232 und den mehreren HLA 262 über Spielkompensationsanschlüsse 218 fluidisch gekoppelt und kann dadurch Hydraulikfluid für jede Doppelfunktions-HLA 232 und jede HLA 262 mit einem gewünschten Druck für die Spielkompensation liefern.
Den mehreren Spielkompensationsanschlüssen 218 nachgeschaltet führt jede HLA-Galerie 212 zu einer Stößelbohrung einer Kraftstoffpumpe (nicht gezeigt), wie bei 299 angegeben. Die Kraftstoffpumpen-Stößelbohrungs-Zufuhr kann über einen engen Ringspalt zwischen dem Kraftstoffpumpenstößel und der Stößelbohrung stark eingeschränkt sein.
Jede HLA-Galerie 212a und 212b ist zudem mit einer Anzahl von jeweiligen Deaktivierungsbegrenzern 280a und 280b über entsprechende HLA-Galerie-Zweige 213a und 213b direkt gekoppelt. Als ein Beispiel können die HLA-Galerie-Zweige 213a und 213b mehrere Bohrungen und Nuten in jeweils dem Zylinderkopf und einer unteren Seite eines Nockenwellenträgers umfassen und die HLA-Galerien 212a und 212b mit den jeweiligen Deaktivierungsbegrenzern 280a und 280b fluidisch koppeln. Die HLA-Galerie-Zweige 213a und 213b unterscheiden sich von den HLA-Galerien 212a und 212b dadurch, dass das letztere Paar jeweils eine axiale Bohrung in dem Zylinderkopf umfasst, während das erstere Paar Fluidkanäle, die sich in einer Reihe von Richtungen erstrecken und in jeweils dem Zylinderkopf und dem Nockenwellenträger eingearbeitet sind, umfassen kann. Durch Einbeziehen der Zweige 213a und 213b aus den axialen Bohrungen der HLA-Galerien 212a und 212b können die HLA-Galerien mit den Deaktivierungsbegrenzern 280a und 280b fluidisch gekoppelt werden, wenn die Deaktivierungsbegrenzer in die untere Seite des Nockenwellenträgers eingearbeitet werden. Jede HLA-Galerie ist mit einer Anzahl von Deaktivierungsbegrenzern gekoppelt, die gleich der Anzahl von VDE-Zylindern 230 in der Zylinderbank ist.
Die Deaktivierungsbegrenzer 280a und 280b koppeln jede HLA-Galerie 212a und 212b mit einer Schaltgalerie 214. Es versteht sich, dass die Deaktivierungsbegrenzer 280 den Hydraulikfluss in einem größeren Maß einschränken als die HLA-Bohrungsbegrenzer 298. Jede Schaltgalerie 214 des Hydraulikkreislaufs 200 umfasst einen ersten axialen Kanal 216a und einen zweiten axialen Kanal 216b und umfasst ferner einen ersten Begrenzerzweig 215a und einen zweiten Begrenzerzweig 215b. Der erste Begrenzerzweig 215a ist eine direkte Erweiterung des ersten axialen Kanals 216a und der zweite Begrenzerzweig 215b ist eine direkte Erweiterung des zweiten axialen Kanals 216b. Die Begrenzerzweige 215a und 215b der Schaltgalerie 214 unterscheiden sich von den axialen Kanälen 214a und 214b der Schaltgalerie 214 darin, dass das letztere Paar jeweils eine axiale Bohrung in dem Zylinderkopf umfassen kann, während das erstere Paar Fluidkanäle umfassen kann, die sich in einer Reihe von Richtungen erstrecken und jeweils in dem Zylinderkopf und dem Nockenwellenträger eingearbeitet sind. Durch Einbeziehen der Zweige 215a und 215b aus den axialen Kanälen der Schaltgalerien 214 können die Schaltgalerien mit den Deaktivierungsbegrenzern 280a und 280b fluidisch gekoppelt werden, wenn die Deaktivierungsbegrenzer in die untere Seite des Nockenwellenträgers eingearbeitet werden.
Es versteht sich, dass jede HLA-Galerie 212a und 212b mit einer gewissen Anzahl von Deaktivierungsbegrenzern 280a und 280b gekoppelt ist und dass kein Deaktivierungsbegrenzer 280 mit mehr als einer HLA-Galerie 212 oder mehr als einer Schaltgalerie 214 direkt gekoppelt ist. Durch Koppeln des Deaktivierungsbegrenzers 280 mit einem Ende der Schaltgalerie 214 kann gefördert werden, dass Hydraulikfluid und Luft in einem beliebigen Teil der Schaltgalerie 214 in Richtung des Druckentlastungsventils 244 in dem VDE-OCV 210 strömt. Auf diese Weise kann jeglicher Teil der Schaltgalerie 214 kontinuierlich eingeschlossene Luft aus dem Hydraulikkreislauf in einen Ölsumpf ablassen.
Jeder Deaktivierungsbegrenzer 280 umfasst eine Hauptfilterbohrung 284, eine Schaltfilterbohrung 286 und eine Begrenzungsnut 282, die die erste und die zweite vertikale Bohrung koppelt. Die Filterbohrungen 284 und 286 und die Begrenzungsnut 282 können jeweils in den Nockenträger der Kraftmaschine integriert sein (z. B. während der Herstellung des Nockenträgers gebohrt sein). Die Hauptfilterbohrung 284 und die Schaltfilterbohrung 286 können jeweils Filter umfassen, die bündig darin positioniert sind, um Ablagerungen aus dem Hydraulikfluid, das diese passiert, zu entfernen.
Die Hauptfilterbohrung 284 ist mit der HLA-Galerie 212 über den HLA-Galerie-Zweig 213 direkt gekoppelt, während die Schaltfilterbohrung 286 mit der Schaltgalerie 214 an einem Ende des Begrenzerzweigs 215 direkt gekoppelt ist. Somit koppelt der Deaktivierungsbegrenzer 280 die HLA-Galerie 212 mit der Schaltgalerie 214. Wenn der Hydraulikdruck in der HLA-Galerie 212 größer als der Hydraulikdruck in der Schaltgalerie 214 ist, kann der Deaktivierungsbegrenzer 280 einen eingeschränkten Fluss von Hydraulikfluid von der HLA-Galerie 212 zu der Schaltgalerie 214 bereitstellen. Umgekehrt kann eine Druckdifferenz über den Begrenzer 280 hinweg eine beschränkte Durchflussmenge von der Schaltgalerie 214 zu der HLA-Galerie 212 fördern, wenn der Druck innerhalb der Schaltgalerie 214 größer als der Druck innerhalb der HLA-Galerie 212 ist. In anderen Beispielen, in denen beispielsweise Hydraulikdrücke in der HLA-Galerie 212 und der Schaltgalerie 214 im Wesentlichen ähnlich zueinander sind (beispielsweise innerhalb von 0,5 bar), beeinflusst der Hydraulikflussbegrenzer 280 den Durchfluss in der HLA-Galerie 212 oder der Schaltgalerie 214 vielleicht nicht. Durch Bereitstellen eines Begrenzers, der mit dem Kraftmaschinenblock und/oder dem Zylinderkopf einstückig ist, können verglichen mit dem Einbeziehen eines externen Begrenzers in einen hydraulischen Kanal des Hydraulikkreislaufs 200 Kosten gespart werde werden.
Das VDE-OCV 210 kann ein Magnetventil sein, das dazu ausgelegt ist, wahlweise einen hohen Öldruck an die Schaltanschlüsse 220 jeder DHLA 232, die einem einzelnen VDE-Zylinder 230 entspricht, zu liefern. Jede Schaltgalerie 214 koppelt ein VDE-OCV 210 mit zwei Deaktivierungsbegrenzern 280a und 280b. Jeder axiale Kanal 216a und 216b der Schaltgalerie 214 ist mit einer Anzahl von Schaltanschlüssen 220a und 220b an einer Stelle zwischen einem entsprechenden Deaktivierungsbegrenzer 280a und 280b und dem VDE-OCV 210 direkt gekoppelt. Somit koppelt die Schaltgalerie 214 das VDE-OCV 210 mit jedem Schaltanschluss 220 der DHLA 232, die einem gemeinsamen VDE-Zylinder 230 entspricht, fluidisch.
Jedes VDE-OCV 210 umfasst einen Schalter 217 zum wahlweisen Liefern von Öl an die Schaltgalerie 214 aus der Galerie 203. Wie weiter unten ausführlicher beschrieben ist, kann dann, wenn der Schalter 217 in einer ersten Position ist, Hydraulikfluid von der Ölpumpe 202 durch das VDE-OCV 210 über die Galerie 203 und in die Schaltgalerie 214 fließen, die das Öl zu den Schaltanschlüssen 220 liefern kann. Wenn der Schalter 217 in einer zweiten Position ist, dann kann verhindert werden, dass Öl von der Ölpumpe 202 durch das VDE-OCV 210 über die Galerie 203 fließt. Ein Steuern des Schalters 217 in eine erste oder zweite Position kann dementsprechend dem Betreiben des VDE-OCV 210 in dem bestromten oder nicht bestromten Zustand entsprechen.
Jedes VDE-OCV 210 kann ein Druckentlastungsventil 244 umfassen, das dazu ausgelegt sein kann, Luft und Öl in einen Ölsumpf abzulassen, wenn das VDE-OCV 210 nicht bestromt ist, und gegenüber dem Ablassen von irgendwelchen Fluiden in den Ölsumpf abgedichtet sein kann, wenn das VDE-OCV 210 bestromt ist. Als ein Beispiel kann das Druckentlastungsventil dazu ausgelegt sein, Druck bei einem Schwellendruck, der größer als der Druck ist, der an die Schaltgalerie geliefert wird, wenn das VDE-OCV in dem nicht bestromten Zustand ist, abzulassen. Wenn es in dem nicht bestromten Zustand ist, kann das Druckentlastungsventil 244 einen Ölfluss aus der Schaltgalerie 214 empfangen, wie unten in weiteren Einzelheiten diskutiert ist.
2A und 2B haben identische Komponenten gemeinsam, aber zumindest ein Teil der Fluidverbindungen zwischen den Komponenten kann sich zwischen den Figuren in Abhängigkeit davon, ob das VDE-OCV 210 bestromt oder nicht bestromt ist, unterscheiden. Die Schaltgalerie 214 ist zwischen einem Deaktivierungsbegrenzer 280 und dem VDE-OCV 210 hydraulisch in Reihe geschaltet. Relativ zu dem Deaktivierungsbegrenzer 280 sind die Schaltanschlüsse 220 hydraulisch parallel zu dem VDE-OCV 210 angeordnet. Insbesondere kann Hydraulikfluid dazu ausgelegt sein, von dem Begrenzer 280 zu der Galerie 215a (in Reihe) zu fließen, dann parallel zu entweder einem ersten Schaltanschluss 220, einem zweiten Schaltanschluss 220 oder zu dem VDE-OCV 210 über die Galerie 216a zu fließen. Unter manchen Bedingungen, wie zum Beispiel dann, wenn jede DHLA in einem vorbereiteten oder entlüfteten und teilweise unter Druck stehenden Zustand ist, kann jeder Schaltanschluss 220 als ein hydraulisches oder piezometrisches Potential für den Ölfluss fungieren, wodurch kontinuierlich Hydraulikfluss weg von den DHLA und in Richtung des VDE-OCV 210 gefördert wird.
Es versteht sich, dass die Richtung des Ölflusses durch mehrere Schlüsselkomponenten einschließlich der Schaltgalerie 214 von 2A zu 2B umgekehrt sein kann. Somit versteht es sich, dass sich die relative Positionierung zumindest des Deaktivierungsbegrenzers 280, der Schaltanschlüsse 220 und des VDE-OCV 210 (beispielsweise vorgeschaltet oder nachgeschaltet zueinander) basierend darauf unterscheiden kann, ob das VDE-OCV 210 in dem bestromten oder dem nicht bestromten Zustand ist.
Die Schaltgalerie 214 kann einen ersten, niedrigeren Druckpegel an den Schaltanschluss 220 jedes DHLA liefern, wenn das VDE-OCV 210 in dem nicht bestromten Zustand ist, und kann einen zweiten, höheren Druckpegel an den Schaltanschluss 220 jedes DHLA 232 liefern, wenn das VDE-OCV in dem bestromten Zustand ist. In dem nicht bestromten Zustand tritt das Hydraulikfluid innerhalb jeder HLA-Galerie 212 in die Schaltgalerie 214 über die Deaktivierungsbegrenzer 280 bei dem ersten, niedrigeren Druckpegel ein, wie in weiteren Einzelheiten unter Bezugnahme auf 2A beschrieben ist. Dieser beschränkte Hydraulikfluss wird jeweils zu den Schaltanschlüssen 220 und dem VDE-OCV 210 eines gemeinsamen VDE-Zylinders geliefert. In dem bestromten Zustand des VDE-OCV wird für die Schaltgalerie 214 der zweite, höhere Druckpegel über die VDE-OCV-Schalter 217 bereitgestellt, wie in weiteren Einzelheiten unter Bezugnahme auf 2B beschrieben ist.
Ein Steuerungssystem 14 umfasst mehrere Sensoren 16, einen Controller 12 und mehrere Aktoren 81. Der Controller 12 empfängt Signale aus den verschiedenen Sensoren von 2 und setzt die verschiedenen Aktoren von 2 ein, um den Kraftmaschinenbetrieb basierend auf den empfangenen Signalen und Befehlen, die auf einem Speicher des Controllers gespeichert sind, anzupassen. Zum Beispiel kann der Controller 12 das VDE-OCV 210 verwenden, um die VDE-Zylinder 230 zu deaktivieren, wenn die Sensoren signalisieren, dass Deaktivierungsbedingungen vorhanden sind.
Unter Bezugnahme auf 2A ist ein beispielhafter Hydraulikkreislauf 200 zur Ventildeaktivierung, der zwei VDE-OCV 210 umfasst, beim Betrieb in einem ersten Modus gezeigt. Insbesondere zeigt 2A den Hydraulikkreislauf 200, wenn jedes VDE-OCV 210 in dem nicht bestromten Zustand arbeitet, so dass die Schaltrollenfingerstößel in einem verriegelten Modus sind, wodurch die entsprechenden Tellerventile eines VDE-Zylinders betätigt werden. Es ist zu beachten, dass dann, wenn das VDE-OCV 210 in dem nicht bestromten Zustand ist, der entsprechende Schalter 217 in die zweite Position geschaltet ist und das VDE-OCV 210 nicht dazu ausgelegt ist, einen hohen hydraulischen Druck von der Galerie 203 zu der Galerie 214 zu liefern.
Wenn ein jeweiliges VDE-OCV 210 in dem nicht bestromtem Zustand ist, liefert eine jeweilige HLA-Galerie 212 beschränkte Durchflussmengen bei einem niedrigeren Druck an die Galerien 214 über den Deaktivierungsschaltbegrenzer 280 (wie durch die gestrichelten Linien angegeben ist, die sich von jedem Deaktivierungsbegrenzer 280 erstrecken). Insbesondere liefert eine erste HLA-Galerie 212 eine beschränkte Durchflussmenge bei dem niedrigeren Hydraulikdruck an erste Zweige 214a jeder Schaltgalerie und eine zweite HLA-Galerie 212 liefert beschränkte Durchflussmengen bei niedrigerem Hydraulikdruck an zweite Zweige 214b jeder Schaltgalerie. Als ein Beispiel kann der Druck des Hydraulikfluids, das in den jeweiligen Deaktivierungsbegrenzer 280 gelangt, an der Hauptfilterbohrung 284 im Bereich von 0,5 bis 2 bar liegen, während der Druck von beschränktem Hydraulikfluid, das an die Schaltgalerie 214 über die Begrenzungsnut 282 und die Schaltfilterbohrung 286 geliefert wird, im Bereich von 0,1 bis 0,5 bar liegen kann. Der beschränkte Hydraulikfluss bewegt sich durch die Schaltgalerie 214 in Richtung des Druckentlastungsventils 244 innerhalb des VDE-OCV 210. Es versteht sich, dass der Fluss von Hydraulikfluid aus der Schaltgalerie 214 in Richtung des VDE-OCV 210 mittels der Druckdifferenz über den Deaktivierungsbegrenzer 280 hinweg und mittels der Druckdifferenz über das Druckentlastungsventil 244 hinweg gefördert werden kann.
Wenn das VDE-OCV 210 nicht bestromt ist, beginnt der Fluss durch die jeweiligen axialen Kanäle 216a und 216b der Schaltgalerie 214 an der Kopplung zu dem Desaktivierungsbegrenzer 280, bewegt sich vorbei an den Kopplungen zu den Schaltanschlüssen 220 und endet an dem Druckentlastungsventil 244. Das Druckentlastungsventil 244 kann dazu ausgelegt sein, Druck in einen Ölsumpf abzulassen, wenn das VDE-OCV 210 nicht bestromt ist und der Druck innerhalb der Schaltgalerie 214 über einem Schwellendruck liegt, wie durch einen Pfeil 245 angegeben ist. Der Schwellendruck kann auf Merkmalen des Druckentlastungsventils basieren. In einem Beispiel ist der Schwellendruck der Druck des beschränkten Hydraulikflusses, der durch den Deaktivierungsbegrenzer 280 an die Schaltgalerie 214 geliefert wird, und das Druckentlastungsventil 244 kann daher die Schaltgalerie 214 auf dem Druck des beschränkten Flusses halten, wenn das VDE-OCV 210 nicht bestromt ist.
In einigen Beispielen können dann, wenn das VDE-OCV 210 nicht bestromt ist, Lufttaschen in einer oder mehreren axialen Kanälen 216a und 216b der Schaltgalerie 214, einer oder mehreren DHLA 232, einem oder mehreren entsprechenden SRFF und/oder einer Kombination davon vorhanden sein. Durch Fördern eines beschränkten Flusses von Hydraulikfluid von jedem Deaktivierungsbegrenzer 280 durch die Schaltgalerie 214 und in Richtung des Druckentlastungsventils 244 können Lufttaschen innerhalb der Schaltgalerie, der Doppelfunktions-HLA 232 oder der entsprechenden Schaltrollenfingerstößel (nicht gezeigt) zusammen mit dem beschränkten hydraulischen Fluss eingefangen werden und über das Druckentlastungsventil 244 in einen Ölsumpf abgelassen werden. Ferner kann durch Anordnen der Quelle dieses Hydraulikflusses an einer Position entlang jedes Schaltgalerie-Zweigs, die allen Ventildeaktivierungskomponenten vorgeschaltet ist, Luft aus den Komponenten zusätzlich zu der Schaltgalerie selbst gespült werden. Somit kann durch Liefern beschränkter Hydraulikflüsse an die Schaltgalerie 214 über die Deaktivierungsbegrenzer 280 Luft aus den Hydraulikkanälen und -kammern einer Anzahl von Ventildeaktivierungskomponenten gespült werden, wenn das VDE-OCV 210 nicht bestromt ist. Auf diese Weise können hydraulische Reaktionszeiten beim Schalten des VDE-OCV 210 von dem nicht bestromten Zustand in den bestromten Zustand verbessert werden.
Unter Bezugnahme auf 2B ist der Hydraulikkreislauf 200 mit dem VDE-OCV 210 in einem bestromten Zustand gezeigt. Wenn das VDE-OCV 210 in dem bestromten Zustand ist, ist der Schalter 217 in der ersten Position und das VDE-OCV 210 liefert einen Hydraulikfluss bei einem zweiten hydraulischen Druck von der Galerie 203 an die Schaltgalerie 214. Als ein Beispiel kann der zweite Hydraulikdruck innerhalb eines Bereichs von 2 bis 4 bar liegen. Es versteht sich, dass der zweite hydraulische Druck größer als der erste hydraulische Druck, der an die Schaltgalerie 214 über den beschränkten Hydraulikfluss aus dem Deaktivierungsbegrenzer 280 unter nicht bestromten VDE-OCV-Bedingungen geliefert wird, ist. Wenn das VDE-OCV 210 in dem bestromten Zustand ist, ist ferner das Druckentlastungsventil 244 geschlossen und lässt keinen Druck an den Ölsumpf ab. Somit entfällt der Pfeil 245 von 2A in 2B und das Hydraulikfluid ist dazu ausgelegt, dass es in dem bestromten Zustand weg von dem VDE-OCV 210 fließt, anstatt in Richtung des VDE-OCV 210 zu fließen, wie in dem nicht bestromten Zustand.
Das Hydraulikfluid bei dem zweiten Druck kann von dem VDE-OCV 210 über die Schaltgalerie 214 in Richtung der Deaktivierungsbegrenzer 280 fließen und kann für die Schaltanschlüsse 220 jeder Doppelfunktions-HLA 232 an dem ersten und dem zweiten axialen Kanal 216a und 216b der Schaltgalerie bereitgestellt werden. Auf diese Weise kann dann, wenn das VDE-OCV 210 in einem bestromten Zustand ist, jede Doppelfunktions-HLA 232 dazu ausgelegt sein, einen jeweiligen SRFF mit einem zweiten, höheren Druckpegel zu versorgen, um den SRFF in einem entriegelten Modus zu halten. Somit entspricht der bestromte Zustand des VDE-OCV 210 einem deaktivierten Zustand eines VDE-Zylinders.
Der Fluss von Hydraulikfluid innerhalb der Schaltgalerie 214 in 2B ist derart, dass das VDE-OCV 210 jedem Schaltanschluss 220 und jedem Deaktivierungsbegrenzer 280 vorgeschaltet ist. Die Schaltgalerie 214 ist der Schaltfilterbohrung 286 des Deaktivierungsbegrenzers 280 vorgeschaltet und direkt mit ihr gekoppelt. Die Hauptfilterbohrung 284 des Deaktivierungsbegrenzers 280 stellt einen Hydraulikdruckpegel aus der HLA-Galerie 212 bereit und dieser Hydraulikdruck kann im Wesentlichen ähnlich zu dem zweiten, höheren Druck sein, der an die Schaltgalerie 214 über das VDE-OCV 210 geliefert wird. Auf diese Weise kann dann, wenn das VDE-OCV 210 in einem bestromten Zustand ist, ein Fluss von der Schaltgalerie 214 durch den Deaktivierungsbegrenzer 280 und zu der HLA-Galerie 212 durch die symmetrischen Drücke auf jeder Seite der Begrenzungsnut 282 verringert sein. In einem Beispiel kann ein verringerter Fluss von der Schaltgalerie 214 zu der HLA-Galerie 212 eine Abwesenheit von Fluss umfassen. In anderen Beispielen kann ein verringerter Fluss von der Schaltgalerie 214 zu der HLA-Galerie 212 jedoch eine Flussmenge umfassen, die größer als null aber kleiner als der oben beschriebene Rückwärtsfluss unter nicht bestromten VDE-OCV-Bedingungen ist.
Es ist zu beachten, dass beim Schalten des VDE-OCV 210 von dem nicht bestromten Zustand in den bestromten Zustand die Flussrichtung innerhalb der Schaltgalerie 214 umgekehrt wird. Anders ausgedrückt wird das Initialisieren der SRFF verglichen mit einem Fluss innerhalb der Schaltgalerie 214 in dem deaktivierten Zustand des VDE-Zylinders durch einen Rückfluss innerhalb der Schaltgalerie 214 erreicht.
Somit kann in einem ersten Betriebszustand der Hydraulikkreislauf 200 den Druck des Hydraulikfluids innerhalb jeder Schaltgalerie 214 bei einem ersten, niedrigeren Druck über zwei Deaktivierungsbegrenzer 280a und 280b, die in den Zylinderkopf integriert sind, und ein offenes Druckentlastungsventil 244 innerhalb eines VDE-OCV passiv steuern. In einem zweiten Betriebszustand kann der Hydraulikkreislauf 200 den Druck des Hydraulikfluids innerhalb jeder Schaltgalerie 214 bei einem zweiten, höheren Druck über jeweils ein bestromtes VDE-OCV 210, das ein geschlossenes Druckentlastungsventil 244 umfasst, und einen Druckausgleich über die Deaktivierungsbegrenzer 280 hinweg aktiv steuern.
Unter Bezugnahme auf 3 ist eine erste Ausführungsform eines Deaktivierungsbegrenzers 380 gezeigt, der in eine untere Seite 32 eines Nockenwellenträgers 30 integriert ist. Das erste Ende 90 und das zweite Ende 92 des Nockenwellenträgers 30 geben zwei Enden der axialen Richtung des Nockenwellenträgers an, wie es oben unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben ist. Wie durch den Pfeil 98 angedeutet erstreckt sich darüber hinaus die Aufwärtsrichtung in 3 im Wesentlichen in die Seite hinein. Der Deaktivierungsbegrenzer 380 kann entweder die Einlass- oder die Auslassseite eines Nockenwellenträgers (beispielsweise einer der Deaktivierungsbegrenzer 280a oder 280b in 2A und 2B) sein. Dementsprechend kann der Abschnitt des Schaltgalerie-Begrenzerzweigs 315, der in 3 gezeigt ist, ein auslasseitiger Zweig oder ein einlassseitiger Zweig der Schaltgalerie (wie etwa einer der Zweige 215a oder 215b in 2A und 2B) sein.
Der HLA-Galerie-Zweig 313 ist mit der ersten vertikalen Bohrung 384 über eine erste Querbohrung 381 gekoppelt. Es versteht sich, dass, während der erste Abschnitt eines HLA-Galerie-Zweigs 313 eine Nut umfassen kann, die sich entlang der unteren Seite 32 des Nockenwellenträgers 30 erstreckt (z. B. wie in 3 gezeigt), ein restlicher Abschnitt des HLA-Galerie-Zweigs 313 beispielsweise eine vertikale Bohrung aufweisen kann, die sich in einen Zylinderkopf erstreckt. Es versteht sich, dass der erste und der restliche Abschnitt des HLA-Galerie-Zweigs 313 in direkter Verbindung miteinander stehen und einen ungehinderten Fluiddurchgang umfassen, wenn der Nockenwellenträger 30 und der Zylinderkopf in Flächenkontakt sind (z. B. wenn die Kraftmaschine 10 in 1 montiert ist).
Die erste Querbohrung 381 schafft eine direkte Kopplung des HLA-Galerie-Zweigs 313 und der ersten vertikalen Bohrung 384. Insbesondere erstreckt sich die erste Querbohrung 381 von dem HLA-Galerie-Zweig 313 zu einer Öffnung 383 entlang des Außenradius der ersten vertikalen Bohrung 384. Auf diese Weise kann die erste Querbohrung 381 Hydraulikfluid von dem HLA-Galerie-Zweig 313 zu der ersten vertikalen Bohrung 384 oder umgekehrt liefern. Die erste Querbohrung 381 kann eine einzelne Bohrung in dem Nockenwellenträger 30 umfassen, die sich von dem HLA-Galerie-Zweig 313 zu dem Außenradius der vertikalen Bohrung 384 erstreckt. Die Bohrung kann entlang einer radial äußeren Richtung der ersten vertikalen Bohrung 384 sein. Die erste Querbohrung 381 kann einen niedrigeren hydraulischen Durchmesser als jeweils der HLA-Galerie-Zweig 313 und die erste vertikale Bohrung 384 aufweisen.
Die erste vertikale Bohrung 384 koppelt die erste Querbohrung 381 direkt mit einer Begrenzungsnut 382. Die erste vertikale Bohrung kann eine Bohrung innerhalb des Nockenwellenträgers 30 umfassen, die sich von einer unteren Seite 32 zu einem oberen Ende des Nockenwellenträgers 30 erstreckt (z. B. von der unteren Seite 32 nach oben erstreckt, wenn der Nockenwellenträger 30 in einem Fahrzeug installiert ist). Es versteht sich, dass die vertikale Ausdehnung der ersten vertikalen Bohrung 384 kleiner als die vertikale Ausdehnung des Nockenwellenträgers 30 ist (beispielsweise kann die erste vertikale Bohrung 384 sich nicht vollständig über die vertikale Ausdehnung des Nockenwellenträgers 30 erstrecken). Die erste vertikale Bohrung 384 kann dazu ausgelegt sein, einen Ölfilter (nicht gezeigt) aufzunehmen. Der Ölfilter kann den gleichen Außendurchmesser wie die vertikale Bohrung 384 aufweisen, wodurch er bündig in die vertikale Bohrung 384 passt. Der Ölfilter kann eine austauschbare Komponente sein, die ersetzt werden kann, wenn eine Beeinträchtigung des Filters festgestellt wird. Auf diese Weise kann jegliches Hydraulikfluid, das über den Filter, der in der vertikalen Bohrung 384 untergebracht ist, durch die Begrenzungsnut 382 gelangt, weniger Partikelstoffe enthalten, wodurch eine Beeinträchtigung der Begrenzungsnut reduziert wird.
Die Begrenzungsnut 382 ist eine Nut, die in die untere Seite 32 des Nockenwellenträgers 30 eingearbeitet sein kann und sich horizontal von der ersten vertikalen Bohrung 384 zu der zweiten vertikalen Bohrung 386 erstrecken kann. Die Begrenzungsnut 382 koppelt ein unteres Ende der ersten vertikalen Bohrung 384 direkt mit einem unteren Ende der zweiten vertikalen Bohrung 386. Zusätzlich ist die Begrenzungsnut 382 dazu ausgelegt, den Fluss von Hydraulikfluid von der ersten vertikalen Bohrung 384 zu der zweiten vertikalen Bohrung 386 oder umgekehrt zu beschränken. Die Begrenzungsnut kann einen niedrigeren hydraulischen Durchmesser oder eine niedrigere Querschnittsfläche als jeweils der HLA-Galerie-Zweig 313, die erste und die zweite Querbohrung 381 und 387, die erste und die zweite vertikale Bohrung 384 und 386 und der Schaltgalerie-Begrenzerzweig 315 aufweisen. Es versteht sich, dass sich ein hydraulischer Durchmesser auf einen Parameter bezieht, der einen Flussdurchgang einer beliebigen Form zu einem Durchmesser eines zylindrischen oder rohrförmigen Flussdurchgangs (beispielsweise einem Durchgang mit einer durchgehend konstanten kreisförmigen Querschnittsfläche) in Beziehung setzt. Auf diese Weise kann eine Begrenzung des hydraulischen Flusses über die Begrenzungsnut zuverlässiger sein.
Die zweite vertikale Bohrung 386 ist mit der Begrenzungsnut 382 direkt gekoppelt und ist mit der zweiten Querbohrung 387 über eine Öffnung 385 entlang des Außendurchmessers der vertikalen Bohrung direkt gekoppelt. Die zweite vertikale Bohrung 386 kann insofern ähnlich zu der ersten vertikalen Bohrung 384 sein, dass sie eine Bohrung innerhalb des Nockenwellenträgers 30 umfassen kann, die sich von einer unteren Seite 32 in Richtung eines oberen Endes des Nockenwellenträgers 30 erstreckt (beispielsweise vertikal nach oben, wenn der Nockenwellenträger in einem Fahrzeug installiert ist). Die zweite vertikale Bohrung 386 kann dazu ausgelegt sein, einen Ölfilter (nicht gezeigt) aufzunehmen. Der Ölfilter kann den gleichen Außendurchmesser wie die vertikale Bohrung 386 aufweisen, wodurch er bündig in die vertikale Bohrung 384 passt. Der Ölfilter kann eine austauschbare Komponente sein, die ersetzt werden kann, wenn eine Verschlechterung des Filters festgestellt wird. Auf diese Weise kann jegliches Hydraulikfluid, das über den Filter, der in der vertikalen Bohrung 386 untergebracht ist, durch die Begrenzungsnut 382 gelangt, weniger Partikelstoffe enthalten, wodurch eine Verschlechterung der Begrenzungsnut reduziert wird.
Die zweite Querbohrung 387 schafft eine direkte Kopplung des Schaltgalerie-Begrenzerzweigs 315 und der zweiten vertikalen Bohrung 386. Insbesondere erstreckt sich die zweite Querbohrung 387 von dem Schaltgalerie-Begrenzerzweig 315 zu einer Öffnung 385 entlang des Außenradius der zweiten vertikalen Bohrung 386. Die zweite Querbohrung 387 kann eine einzelne Bohrung in dem Nockenwellenträger umfassen, die sich von dem Begrenzerzweig 315 zu dem Außenradius der vertikalen Bohrung 386 erstreckt. Die Bohrung kann entlang einer Richtung radial von der vertikalen ersten Bohrung 386 nach außen sein. Die zweite Querbohrung 387 kann einen niedrigeren hydraulischen Durchmesser als jeweils der Schaltgalerie-Begrenzerzweig 315 und die zweite vertikale Bohrung 386 aufweisen.
Der Schaltgalerie-Begrenzerzweig 315 ist mit der zweiten vertikalen Bohrung 386 über eine erste Querbohrung 387 gekoppelt. Während ein erster Abschnitt des Schaltgalerie-Begrenzerzweigs 315 eine Nut umfassen kann, die sich entlang der unteren Seite 32 der Nockenwelle 30 erstreckt, kann ein restlicher Abschnitt des Begrenzerzweigs 315 eine Bohrung in dem Zylinderkopf sein, die direkt mit einem axialen Kanal der Schaltgalerie (wie beispielsweise in 5 gezeigt) gekoppelt ist, wie bei 3 abgebildet. Es ist ersichtlich, dass der erste und der zweite Abschnitt des Schaltgalerie-Begrenzerzweigs 315 in direkter Verbindung miteinander stehen und einen einzelnen Fluiddurchgang umfassen, wenn der Nockenwellenträger und der Zylinderkopf in Flächenkontakt sind (beispielsweise, wenn die Kraftmaschine 10 in 1 montiert ist). Wie oben unter Bezugnahme auf 2A und 2B beschrieben kann der Schaltgalerie-Begrenzerzweig 315 direkt mit einem Ende eines axialen Kanals der Schaltgalerie gekoppelt sein und der axiale Kanal kann ferner mit mehreren Ventildeaktivierungskomponenten gekoppelt sein. Somit kann unter bestimmten Bedingungen der Schaltgalerie-Begrenzerzweig 315 einen beschränkten Fluss von Hydraulikfluid von der Begrenzungsnut 382 an die Deaktivierungskomponenten liefern. Unter anderen Bedingungen kann der Schaltgalerie-Begrenzerzweig 315 einen unbeschränkten Fluss von Hydraulikfluid von einem Ventildeaktivierungssteuerventil zu der Begrenzungsnut 382 liefern.
Durch Einbeziehen einer hydraulischen Begrenzung, die mehrere fluidisch gekoppelte Bohrungen innerhalb des Nockenwellenträgers 30 umfasst, kann eine hydraulische Begrenzung zwischen einer HLA-Galerie und einer Schaltgalerie eines Ventildeaktivierungs-Hydraulikkreislaufs unter reduzierten Kosten in die Kraftmaschine eingebaut werden. Zusätzlich reduziert das Integrieren der hydraulischen Begrenzung in den Nockenwellenträger Platzeinschränkungen. Durch Bereitstellen eines austauschbaren Ölfilters für jede vertikale Bohrung können die Wartungskosten im Vergleich zu Begrenzerfiltern, die nicht entfernbar in die Begrenzerkonstruktion integriert sind, reduziert werden.
Unter Bezugnahme auf 4 ist die untere Seite 32 eines Nockenwellenträgers 30 einschließlich einer zweiten Ausführungsform 480 eines Deaktivierungsbegrenzers für einen Ventildeaktivierungs-Hydraulikkreislauf (beispielsweise den Hydraulikkreislauf 200 in 2A und 2B) gezeigt. Die Aufwärtsrichtung zeigt in 4 direkt in die Seite. In der zweiten Ausführungsform des Deaktivierungsbegrenzers koppeln eine erste und eine zweite Schrägbohrung jede vertikale Filterbohrung mit der Begrenzungsnut, statt eine direkte Kopplung der Begrenzungsnut mit jeder Filterbohrung zu umfassen. Auf diese Weise kann der Deaktivierungsbegrenzer über einen weiteren Bereich von Platzbeschränkungen von bündig angrenzenden Oberflächen von Kraftmaschinenblockkomponenten (beispielsweise über einen weiteren Bereich von Abmessungen der bündig angrenzenden Oberflächen) implementiert werden. Es versteht sich, dass ein einzelner Nockenwellenträger 30 jeweils die erste und die zweite Ausführungsform des Deaktivierungsbegrenzers an verschiedenen Stellen entlang der unteren Seite 32 umfassen kann. Zum Beispiel kann ein erster VDE-Zylinder zwei Deaktivierungsbegrenzer der ersten Ausführungsform umfassen und ein zweiter VDE-Zylinder kann zwei Deaktivierungsbegrenzer der zweiten Ausführungsform umfassen. Als ein weiteres Beispiel kann eine Einlassseite jeweils eines ersten VDE-Zylinders und eines zweiten VDE-Zylinders Deaktivierungsbegrenzer der ersten Ausführungsform umfassen und eine Auslassseite jeweils des ersten VDE-Zylinders und des zweiten VDE-Zylinders Deaktivierungsbegrenzer der zweiten Ausführungsform umfassen, oder umgekehrt. Wieder andere Kombinationen von Ausführungsformen von Deaktivierungsbegrenzern können innerhalb eines Nockenwellenträgers enthalten sein, ohne von dem Gedanken und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die erste vertikale Bohrung 484 kann über einen HLA-Galerie-Zweig mit einer HLA-Galerie gekoppelt sein (wie z. B. unter Bezugnahme auf 2A und 2B beschrieben und in 6 abgebildet). Die erste vertikale Bohrung 484 kann eine Bohrung umfassen, die sich vertikal aus der unteren Seite 32 des Nockenwellenträgers 30 in Richtung eines oberen Endes des Nockenwellenträgers erstreckt, wobei die Bohrung innerhalb des Nockenwellenträgers endet. Auf diese Weise kann die vertikale Bohrung 484 die HLA-Galerie mit einer Begrenzungsnut 482 entlang einer unteren Seite 32 des Nockenwellenträgers 30 koppeln.
Wie gezeigt kann ein erster Ölfilter 474 innerhalb der ersten vertikalen Bohrung 484 aufgenommen sein und kann dazu ausgelegt sein, Partikelstoffe aus jeglichem hindurchtretenden Hydraulikfluid zu entfernen. Der Ölfilter 474 kann eine austauschbare Komponente sein. Auf diese Weise kann der Ölfilter 474 dann, wenn er beeinträchtigt ist, ohne Ersetzen anderer Komponenten (beispielsweise der Gesamtheit) des Deaktivierungsbegrenzers 480 ersetzt werden, wodurch die Wartungskosten reduziert sind.
Eine erste Schrägbohrung 464 kann sich von einem Außendurchmesser der ersten vertikalen Bohrung 484 zu der unteren Seite 32 des Nockenwellenträgers 30 erstrecken. Insbesondere kann sich die erste Schrägbohrung 464 nach unten und in einer axialen Richtung (beispielsweise von dem ersten Ende 90 zu dem zweiten Ende 92 des Nockenwellenträgers 30) aus dem Außendurchmesser der ersten vertikalen Bohrung erstrecken und an einem ersten Ende 488 der Begrenzungsnut 482 enden. Somit koppelt die erste Schrägbohrung 464 die erste vertikale Bohrung 484 mit dem ersten Ende 488 der Begrenzungsnut 482.
Die Begrenzungsnut 482 kann sich entlang der unteren Seite 32 des Nockenwellenträgers 30 in Richtung der Trennung zwischen der HLA-Galerie und der Schaltgalerie des Kreislaufs erstrecken. Wie gezeigt erstreckt sich die Begrenzungsnut 482 seitlich (beispielsweise entlang der horizontalen Ebene in der Richtung senkrecht zu der axialen Richtung), es ist jedoch zu beachten, dass sich die Begrenzungsnut in einer anderen horizontalen Richtung erstrecken kann, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Die Begrenzungsnut 482 ist eine Nut, die in die untere Seite 32 des Nockenwellenträgers 30 eingearbeitet sein kann. Die Begrenzungsnut 482 koppelt eine erste Schrägbohrung 464 direkt mit einer zweiten Schrägbohrung 466, wodurch die erste vertikale Bohrung 484 mit der zweiten vertikalen Bohrung 486 gekoppelt ist. Zusätzlich ist die Begrenzungsnut 482 dazu ausgelegt, den Fluss von Hydraulikfluid, der von der ersten vertikalen Bohrung 484 zu der zweiten vertikalen Bohrung 486 oder umgekehrt fließt, zu beschränken. Die Begrenzungsnut 482 kann einen niedrigeren hydraulischen Durchmesser oder eine kleinere Querschnittsfläche als jeweils die HLA-Galerie (nicht dargestellt), die erste und die zweite Schrägbohrung 464 und 466, die erste und die zweite vertikale Bohrung 484 und 486 und eine Schaltgalerie (nicht gezeigt) aufweisen. Auf diese Weise kann eine zuverlässigere Begrenzung des Hydraulikflusses über die Begrenzungsnut erreicht werden.
Die zweite Schrägbohrung 466 kann sich von einem Außendurchmesser der zweiten vertikalen Bohrung 486 zu der unteren Fläche 32 des Nockenwellenträgers 30 erstrecken. Insbesondere kann sich die zweite Schrägbohrung 466 nach unten und in einer axialen Richtung (beispielsweise von dem ersten Ende 90 zu dem zweiten Ende 92 des Nockenwellenträgers 30) aus dem Außendurchmesser der zweiten vertikalen Bohrung erstrecken und an einem zweiten Ende 489 der Begrenzungsnut 482 enden. Somit koppelt die zweite Schrägbohrung 466 die zweite vertikale Bohrung 486 mit dem zweiten Ende 489 der Begrenzungsnut 482.
Die zweite vertikale Bohrung 486 kann direkt mit einer Schaltgalerie (beispielsweise mit einem Begrenzerzweig 515 einer Schaltgalerie 514 in 5) gekoppelt sein. In ähnlicher Weise wie die erste vertikale Bohrung 484 kann sich die zweite vertikale Bohrung 486 vertikal aus der unteren Seite 32 des Nockenwellenträgers 30 zu einem oberen Ende des Nockenwellenträgers 30 erstrecken und innerhalb des Nockenwellenträger 30 enden. Auf diese Weise kann die zweite vertikale Bohrung 486 die Schaltgalerie mit einer Begrenzungsnut 482 entlang der unteren Seite 32 des Nockenwellenträgers koppeln.
Wie gezeigt kann ein zweiter Ölfilter 476 innerhalb der zweiten vertikalen Bohrung 486 aufgenommen sein und dazu ausgelegt sein, Partikelstoffe aus jeglichem hindurchtretenden Hydraulikfluid zu entfernen. Der Ölfilter 476 kann eine austauschbare Komponente sein. Auf diese Weise kann der Ölfilter 476 dann, wenn er beeinträchtigt ist, ohne Ersetzen anderer Komponenten (beispielsweise der Gesamtheit) des Deaktivierungsbegrenzers 480 ersetzt werden.
Somit kann eine zweite Ausführungsform des Deaktivierungsbegrenzers eine erste vertikale Bohrung innerhalb eines Nockenwellenträgers umfassen, die mit einer HLA-Galerie in einem Zylinderkopf gekoppelt ist, wobei eine erste Schrägbohrung innerhalb des Nockenwellenträgers die erste vertikale Bohrung direkt mit einem ersten Ende einer Begrenzungsnut koppelt. Die Begrenzungsnut kann in einer unteren Seite des Nockenwellenträgers eingearbeitet sein. Eine zweite Schrägbohrung innerhalb des Nockenwellenträgers kann ein zweites Ende der Begrenzungsnut mit einem Außendurchmesser einer zweiten vertikalen Bohrung koppeln. Die zweite vertikale Bohrung kann über einen Begrenzerzweig einer Schaltgalerie mit einer oberen Fläche eines axialen Kanals der Schaltgalerie gekoppelt sein.
Unter Bezugnahme auf 5 ist eine Querschnittsansicht des Zylinderkopfes 20 von oben gezeigt, die Fluidverbindungen einer Schaltgalerie (allgemein mit 514 angegeben) im Einzelnen darstellt. Es ist zu beachten, dass 5 nur die Gehäuse mehrerer Ventildeaktivierungskomponenten innerhalb des Zylinderkopfs 20 zeigt und die Komponenten selbst weglässt. Der Zylinderkopf 20 umfasst mehrere Zündkerzenbohrungen 531, die einen Abschnitt der Wände der mehreren Brennkammern der Kraftmaschine bilden.
Die Schaltgalerie 214 kann innerhalb einer Nockenwellenträgerabdeckung mit einer VDE-OCV-Bohrung (zum Beispiel der Bohrung 41 innerhalb der Trägerabdeckung 40 in 1) gekoppelt sein. Die VDE-OCV-Bohrung kann ein VDE-OCV (z. B. das VDE-OCV 210 in 2A und 2B) aufnehmen. Die VDE-OCV-Bohrung kann mit der Schaltgalerie 514 direkt gekoppelt sein und kann dazu ausgelegt sein, Hydraulikfluid an den axialen Kanal 516 der Schaltgalerie zu liefern. Die Ansicht, die in 5 gezeigt ist, umfasst diese direkte Kopplung nicht, jedoch ist selbstverständlich, dass sich die Schaltgalerie 514 von einem ersten Ende 574 des axialen Kanals 516 in Richtung der VDE-OCV-Bohrung erstreckt und dadurch eine Fluidverbindung zwischen dem axialen Kanal 516 und dem VDE-OCV herstellt. Durch Herstellen einer direkten Kopplung zwischen der VDE-OCV-Bohrung und der Schaltgalerie 514 kann ein Ventildeaktivierungssteuerventil unter ausgewählten Bedingungen die Schaltgalerie 514 mit Hydraulikfluid mit einem Druck über einem Schaltschwellendruck versorgen, wobei das Fluid von einem ersten Ende 90 in Richtung eines zweiten Endes 92 des Zylinderkopfes fließt. Unter anderen Bedingungen kann Hydraulikfluid mit einem Druck unterhalb des Schaltschwellendrucks dazu ausgelegt sein, von dem zweiten Ende 92 in Richtung des ersten Endes 90 der Schaltgalerie zu fließen und kann zusätzlich jegliche eingeschlossene Lufttaschen innerhalb der Schaltgalerie 514 in Richtung der VDE-OCV-Bohrung tragen.
Es ist gezeigt, dass sich der axiale Kanal 516 der Schaltgalerie 514 von einem ersten axialen Ende 90 des Zylinderkopfes 20 zu einem zweiten axialen Ende 92 des Zylinderkopfes 20 erstreckt. Somit kann die Schaltgalerie 514 wie dargestellt eine axiale Bohrung vollständig innerhalb des Zylinderkopfs 20 umfassen.
Der axiale Kanal 516 der Schaltgalerie ist direkt mit zwei DHLA-Bohrungen 533 gekoppelt. Jede DHLA-Bohrung 533 kann dazu ausgelegt sein, eine hydraulische Doppelfunktions-Spieleinstellvorrichtung (beispielsweise eine DHLA 232 in 2A und 2B) aufzunehmen. Die DHLA-Bohrung 533 kann eine zylindrische Bohrung umfassen, die sich vertikal nach unten in den Zylinderkopf 20 erstreckt. Ein Außendurchmesser der DHLA-Bohrung 533 kann jeweils eine erste Öffnung 518 an einer ersten Winkelposition und eine zweite Öffnung 520 an einer zweiten Winkelposition umfassen, wobei die zweite Winkelposition der ersten Winkelposition diametral gegenüberliegt. Die erste Öffnung 518 kann eine Fluidverbindung mit einer HLA-Galerie innerhalb des Zylinderkopfes bereitstellen (nicht gezeigt) und die zweite Öffnung 520 kann eine Fluidverbindung mit dem axialen Kanal 516 der Schaltgalerie bereitstellen. Auf diese Weise kann eine DHLA, die innerhalb der DHLA-Bohrung 533 aufgenommen ist, Hydraulikfluid aus einer HLA-Galerie und einer Schaltgalerie jeweils für Spielkompensation und Ventildeaktivierung empfangen. Wie gezeigt sind die DHLA-Bohrungen mit dem axialen Kanal 516 an einer Position entlang dem axialen Kanal gekoppelt, die zwischen einem Ventildeaktivierungssteuerventil und einem Begrenzerzweig 515 liegt. Es ist zu verstehen, dass dann, wenn eine DHLA innerhalb der DHLA-Bohrung 533 bereitgestellt ist, keine Fluidverbindung zwischen der Schaltgalerie und der HLA-Galerie des Zylinderkopfes 20 über die DHLA-Bohrung 533 besteht. Anders ausgedrückt besteht die einzige Kopplung zwischen den Galerien über den Deaktivierungsbegrenzer (wie etwa einen der Deaktivierungsbegrenzer 380 in 3 oder 480 in 4).
Es ist gezeigt, dass der axiale Kanal 516 direkt mit dem Begrenzerzweig 515 der Schaltgalerie 514 gekoppelt ist. Insbesondere beginnt der Begrenzerzweig 515 an einer oberen Fläche des axialen Kanals 516 und kann sich nach oben in Richtung einer Oberseite des Zylinderkopfes 20 (z. B. entlang der durch Pfeil 98 angegebenen Richtung) erstrecken. Der Begrenzerzweig 515 kann den axialen Kanal 516 mit einem ersten Ende eines Deaktivierungsbegrenzers koppeln, der sich entlang einer unteren Seite eines Nockenwellenträgers (nicht gezeigt) befindet, wenn der Nockenwellenträger dazu ausgelegt ist, auf dem oberen Ende des Zylinderkopfes 20 zu ruhen. Der HLA-Galerie-Zweig 513 kann mit einem zweiten Ende des Deaktivierungsbegrenzers gekoppelt sein, wie in weiteren Einzelheiten unter Bezugnahme auf 6 beschrieben ist. Auf diese Weise kann ein Hydraulikfluid aus einer HLA-Galerie innerhalb des Zylinderkopfes 20 (beispielsweise der HLA-Galerie 512 in 6) durch den HLA-Galerie-Zweig 513 und zu einem Deaktivierungsbegrenzer fließen. Ein beschränkter Fluss des Hydraulikfluids kann dann über den Begrenzerzweig 515 zu dem axialen Kanal 516 und in Richtung einer VDE-OCV-Bohrung innerhalb einer Nockenwellenträgerabdeckung (beispielsweise der Bohrung 41 in der Trägerabdeckung 40) über das zweite Ende 574 des axialen Kanals 516 fließen. Auf diese Weise kann jegliche Luft, die innerhalb der Schaltgalerie eingeschlossen ist, über den beschränkten Hydraulikfluss in Richtung der VDE-OCV-Bohrung 511 fließen.
Ein zweites Ende 519 des axialen Kanals 516 ist an dem zweiten Ende 92 des Zylinderkopfes dargestellt. Das zweite Ende 519 des axialen Kanals 516 kann einen Bohrungszugangspunkt innerhalb des Zylinderkopfs 20 zum Bilden des axialen Kanals 516 umfassen. Der axiale Kanal 516 kann einen Abdichtungsstopfen (nicht gezeigt) zwischen dem Begrenzerzweig 515 und dem zweiten Ende 519 umfassen, um die Schaltgalerie hydraulisch von der Atmosphäre abzudichten. Der Abdichtungsstopfen kann unmittelbar benachbart zu dem Begrenzerzweig angeordnet sein, um das Volumen des Abschnitts des axialen Kanals 516 zwischen dem Begrenzerzweig 515 und dem zweiten Ende 519 zu reduzieren.
Ein oberer Wassermantel 588 und ein unterer Wassermantel 589 können in dem Zylinderkopf 20 zum Kühlen einer Vielzahl von darin eingebauten Bauteilen enthalten sein. Ein Zufuhranschluss 592 eines Abgasrückführungssystems (AGR-Systems) kann in dem Zylinderkopf 20 zum Rückführen eines Teils der Abgase zu dem Einlasskanal der Kraftmaschine enthalten sein. Die Abgase können durch einen AGR-Kühler, der innerhalb des Zylinderkopfes eingebaut ist und dessen Bohrung bei 590 gezeigt ist, gekühlt werden. Eine Auslasskrümmer-Kühlmittelquerbohrung 595 kann dazu ausgelegt sein, Kühlmittel zu einem Bereich zu liefern, der an einen Auslasskrümmer angrenzt, wodurch der Krümmer und alle hindurch strömenden Abgase gekühlt werden.
6 zeigt eine zweite Querschnittsansicht des Zylinderkopfes 20 von oben, die eine Fluidverbindung der HLA-Galerie 512 im Einzelnen darstellt. Die HLA-Galerie 512 kann eine axiale Bohrung innerhalb des Zylinderkopfs 20 (beispielsweise eine Bohrung, die sich von einem ersten axialen Ende 90 in Richtung eines zweiten axialen Endes 92 des Zylinderkopfes 20 erstreckt) sein.
Die HLA-Galerie 512 ist mit mehreren Öffnungen 518 der DHLA-Bohrungen 533 und mit mehreren Öffnungen 568 der HLA-Bohrungen 563 gekoppelt. Die DHLA-Bohrungen 533 sind dazu ausgelegt, DHLA aufzunehmen, und die HLA-Bohrungen sind dazu ausgelegt, HLA (wie etwa die HLA 262 in 2A und 2B) aufzunehmen. Auf diese Weise kann Hydraulikfluid innerhalb der HLA-Galerie 512 zur Spielkompensation zu den DHLA und HLA innerhalb der jeweiligen DHLA-Bohrungen 533 und HLA-Bohrungen 563 fließen.
Der HLA-Galerie-Zweig 513 kann sich von einer oberen Fläche der HLA-Galerie 512 nach oben und in Richtung eines oberen Endes des Zylinderkopfes 20 erstrecken. Der HLA-Galerie-Zweig 513 kann direkt mit einem ersten Ende eines Deaktivierungsbegrenzers (wie beispielsweise des Deaktivierungsbegrenzers 380 in 3 bzw. des Deaktivierungsbegrenzers 480 in 4) gekoppelt sein. Ein zweites Ende des Deaktivierungsbegrenzers kann mit einer Schaltgalerie gekoppelt sein (beispielsweise wie oben beschrieben mit der Schaltgalerie 514 in 5). Auf diese Weise kann eine beschränkte Menge von Hydraulikfluid von der HLA-Galerie 512 zu einer Schaltgalerie fließen, wenn der Hydraulikdruck innerhalb der HLA-Galerie größer als der Hydraulikdruck innerhalb der Schaltgalerie ist.
Ein zweites Ende 599 der HLA-Galerie 512 ist an dem zweiten Ende 92 des Zylinderkopfes gezeigt. Das zweite Ende 599 der HLA-Galerie 512 kann einen Bohrungszugangspunkt innerhalb des Zylinderkopfes 20 zum Bilden der HLA-Galerie umfassen. Die HLA-Galerie 512 kann einen Abdichtungsstopfen (nicht dargestellt) zwischen dem Begrenzerzweig des HLA-Galerie-Zweigs 513 und dem zweiten Ende 599 umfassen, um die Schaltgalerie hydraulisch gegen die Atmosphäre abzudichten. Dieser Abdichtungsstopfen kann unmittelbar benachbart zu dem Begrenzerzweig angeordnet sein, um das Volumen des Abschnitts der HLA-Galerie 512 zwischen dem HLA-Galerie-Zweig 513 und dem zweiten Ende 599 zu reduzieren.
7 stellt ein beispielhaftes Verfahren 700 zum Betreiben des Ventildeaktivierungs-Hydraulikkreislaufs bereit, der unter Bezugnahme auf 2A und 2B beschrieben wird und in 1 und 3–6 weiter veranschaulicht ist. Befehle zum Durchführen der Routine 700 und des Rests der hierin enthaltenen Routinen können von einem Controller basierend auf Befehlen, die in einem Speicher des Controllers gespeichert sind, und in Verbindung mit Signalen, die aus Sensoren des Kraftmaschinensystems wie beispielsweise den oben mit Bezug auf 1 beschriebenen Sensoren empfangen werden, ausgeführt werden. Der Controller kann Kraftmaschinenaktoren des Kraftmaschinensystems verwenden, um den Kraftmaschinenbetrieb gemäß den unten beschriebenen Verfahren anzupassen.
Das Verfahren 700 beginnt damit, dass die VDE-Zylinder (beispielsweise 230 in 2A und 2B) aktiviert und das VDE-OCV (beispielsweise 210 in 2A und 2B) nicht bestromt ist. Bei 702 wird die hydraulische Doppelfunktions-Spieleinstellvorrichtung (z. B. die DHLA 232 in 2A und 2B) über die Schaltgalerie (z. B. die Galerie 214 in 2A und 2B) mit einem niedrigeren Hydraulikdruck versorgt. Insbesondere kann Hydraulikfluid mit einem vorgegebenen Druck von einer HLA-Galerie (beispielsweise der HLA-Galerie 512 in 6) in Richtung eines Hydraulikflussbegrenzers, der in die untere Seite eines Nockenwellenträgers gebohrt ist, (beispielsweise eines der Deaktivierungsbegrenzer 380 oder 480 in 3 und 4, der in die untere Seite 32 des Nockenwellenträgers 30 gebohrt ist, über den HLA-Galerie-Zweig 513 in 5 und 6) gepumpt werden. Als ein Beispiel kann der Hydraulikdruck mittels einer Ölpumpe (wie etwa der Ölpumpe 202 in 2A und 2B) gepumpt werden. Zusätzlich kann der Hydraulikflussbegrenzer eine Schaltgalerie (z. B. die Galerie 216 in 2A und 2B) mit Hydraulikfluid mit dem niedrigeren Hydraulikdruckpegel an einem Kanal der Schaltgalerie, der innerhalb des Nockenwellenträgers ist, (beispielsweise dem Begrenzerzweig 315 in 3) versorgen. Somit ist der niedrigere Hydraulikdruckpegel ein beschränkter Druckpegel und wird über einen beschränkten Fluss von Hydraulikfluid bereitgestellt. Die Schaltgalerie kann über einen axialen Kanal der Schaltgalerie (z. B. den axialen Kanal 516 der Schaltgalerie 514 in 5) die DHLA mit dem niedrigeren Druckpegel versorgen. Die Schaltgalerie kann zusätzlich Hydraulikfluid mit dem niedrigeren Druckpegel an ein Druckentlastungsventil in einem Tellerventil-Deaktivierungssteuerventil (beispielsweise das Druckentlastungsventil 244 in dem VDE-OCV 210 in 2A und 2B) liefern. Auf diese Weise kann ein erster, niedrigerer Druck für eine Verriegelungsstift-Hydraulikkammer 222 in einem Ventildeaktivierungsmechanismus bereitgestellt werden, während das VDE-OCV nicht bestromt ist, und es kann gefördert werden, dass jegliche Luft, die innerhalb einer HLA-Schaltgalerie eingeschlossen sein kann, zu dem Druckentlastungsventil strömt.
Bei 704 wird bestimmt, ob Ventildeaktivierungsbedingungen erfüllt sind. Die Ventildeaktivierungsbedingungen können umfassen, dass eine Kraftmaschinenlast unterhalb einer Schwellenlast liegt. Wenn die Ventildeaktivierungsbedingungen erfüllt sind, schreitet die Routine 700 zu 706 fort. Ansonsten geht die Routine 700 zu 708 über.
Bei 706 wird ein höherer Hydraulikdruck an die Schaltgalerie geliefert. Als ein Beispiel kann der höhere Hydraulikdruck durch Schalten eines VDE-OCV von einem nicht bestromten Zustand in einen bestromten Zustand bereitgestellt werden, wodurch gefördert wird, dass Hydraulikfluid mit dem höheren Hydraulikdruck aus dem VDE-OCV in Richtung der Schaltgalerie fließt. Auf diese Weise kann das Entriegeln des inneren und des äußeren Arms des SRFF verwirklicht werden und das Tellerventil kann deaktiviert werden. Ferner kann die Dauer zwischen dem Liefern des höheren Hydraulikdrucks an die Schaltgalerie und dem Entriegeln des inneren und des äußeren Arms des SRFF aufgrund der niedrigeren Drücke, die in dem Hydraulikkreislauf bei 702 gehalten werden, reduziert werden. Es ist zu beachten, dass das Hydraulikfluid mit dem höheren Druck in der entgegengesetzten Richtung des Flusses des Hydraulikfluids mit dem ersten Hydraulikdruck durch die HLA-Schaltgalerie fließt, wie zwischen 2A und 2B gezeigt ist. Nach 706 endet die Routine 700.
Somit sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren für einen Zylinderdeaktivierungs-Hydraulikkreis vor, das Folgendes umfasst: Leiten von Öl mit einem ersten Druck von einer Hydraulikflussbegrenzung zu einer SRFF-Schaltkammer über eine Ölgalerie unter einer ersten Bedingung und Leiten von Öl mit einem zweiten Druck aus einem Tellerventildeaktivierungssteuerventil zu der SRFF-Schaltkammer über die Ölgalerie unter einer zweiten Bedingung. Die Hydraulikflussbegrenzung, die in dem vorgesehenen Verfahren verwendet wird, umfasst eine seitliche Nut, die eine erste Ölbohrung und eine zweiten Ölfilterbohrung koppelt, wobei die zweite Ölfilterbohrung direkt mit der Ölgalerie gekoppelt ist. Das Leiten von Öl mit dem ersten Druck umfasst ein Leiten von Öl von der Hydraulikflussbegrenzung zu einem Druckentlastungsventil innerhalb des Deaktivierungssteuerventils, wobei das Leiten von Öl mit dem zweiten Druck ein Leiten von Öl aus dem Deaktivierungssteuerventil zu der Hydraulikflussbegrenzung umfasst. Zusätzlich kann die erste Bedingung ein aktivierter Zylinderzustand sein und die zweite Bedingung kann ein deaktivierter Zylinderzustand sein. In einigen Beispielen kann der erste Druck niedriger als der zweite Druck sein. Das Verfahren, bei dem die Ölgalerie mit Öldruck aus einer HLA-Galerie versorgt wird und wobei die Schaltgalerie eingeschlossene Luft aus jeweils der hydraulischen Spieleinstellvorrichtung und der Verriegelungsstiftkammer der Kipphebel zu dem Druckentlastungsventil innerhalb des VDE-OCV leitet. Das Verfahren, bei dem der DHLA-Schaltkanal Hydraulikfluid zu einer deaktivierbaren Kipphebel-Schaltkammer liefert. Der Kipphebel kann einer von mehreren Kipphebeln sein, die mehrere Einlassventile betätigen, und mehrere zweite Kipphebel können mit einer zweiten Schaltgalerie in Fluidverbindung stehen.
Der technische Effekt des Versorgens einer Schaltgalerie mit einem beschränkten Fluss von Hydraulikfluid, um zu fördern, dass Luft weg von den Ventildeaktivierungskomponenten strömt, ist die Verbesserung der Übergangszeit zwischen dem aktivierten und deaktivierten Zustand eines Ventilbetätigungsmechanismus. Der technische Effekt des Einbeziehens eines Hydraulikflussbegrenzers in eine untere Seite eines Nockenwellenträgers ist es, die Kosten, die mit der Herstellung eines Durchflussbegrenzers mit kleinen Toleranzen verbunden sind, zu minimieren, indem der Begrenzer in bereits bestehende Kraftmaschinenkomponenten einbezogen wird. Ein weiterer technischer Effekt des Einbeziehens des Begrenzers in die untere Seite des Nockenwellenträgers ist es, den Umfang der Bohrungen zwischen dem Begrenzer und jeweils der HLA-Galerie und den Schaltgalerien zu verringern, die sich axial innerhalb des Zylinderkopfes erstrecken. Noch ein weiterer technischer Effekt des Einbeziehens des Begrenzers in die untere Seite des Nockenwellenträgers ist es, Platzeinschränkungen, die mit Hydraulikflussbegrenzern verbunden sind, zu reduzieren. Noch ein weiterer technischer Effekt des Einbeziehens des Hydraulikflussbegrenzers in die untere Seite des Nockenwellenträgers ist es, die Anzahl von Komponenten zu reduzieren, wodurch die Kosten und die Wartungsintensität des Hydraulikflussbegrenzers verringert werden. Der technische Effekt des Bereitstellens des Hydraulikflussbegrenzers mit austauschbaren Ölfiltern ist das Reduzieren der Wartungskosten, die mit einem Hydraulikflussbegrenzer verbunden sind. Der technische Effekt des Anschließens der Schaltgalerie bei einem Druckentlastungsventil in einem VDE-Ölsteuerventil ist es, zumindest einen konsistenten niedrigen Druck innerhalb der Initialisierungsgalerie zu halten.
1–6 zeigen beispielhafte Anordnungen mit einer relativen Positionierung der verschiedenen Komponenten. Wenn Elemente direkt miteinander in Kontakt oder direkt gekoppelt gezeigt sind, dann können solche Elemente zumindest in einem Beispiel als direkt in Kontakt oder direkt gekoppelt bezeichnet werden. In ähnlicher Weise können Elemente, die zusammenhängend oder benachbart zueinander gezeigt sind, zumindest in einem Beispiel zusammenhängend oder benachbart zueinander sein. Als Beispiel können Komponenten in Flächenkontakt miteinander als in Flächenkontakt miteinander bezeichnet werden. Als ein weiteres Beispiel können Elemente, die getrennt voneinander mit nur einem Raum und keinen anderen Komponenten dazwischen angeordnet sind, zumindest in einem Beispiel als solche bezeichnet werden.
In einer weiteren Darstellung sieht die vorliegende Erfindung einen Kraftmaschinenblock vor, der Folgendes umfasst: einen Zylinderkopf, einen Nockenwellenträger, der oben auf dem Zylinderkopf angeordnet ist, eine DHLA-Bohrung, ein Tellerventil-Deaktivierungssteuerventil (z. B. VDE-OCV), eine erste axiale Bohrung, die sich von einem ersten Hydraulikflussbegrenzer zu einem Spielkompensationsanschluss einer DHLA, die innerhalb einer DHLA-Bohrung aufgenommen ist, erstreckt und eine zweite axiale Bohrung, die sich von einem Auslass des Tellerventil-Deaktivierungssteuerventils zu einem zweiten Hydraulikflussbegrenzer erstreckt. Die erste axiale Bohrung ist in den Zylinderkopf gebohrt. Der zweite Hydraulikflussbegrenzer ist in eine untere Seite des Nockenwellenträgers integriert. Der zweite Hydraulikflussbegrenzer koppelt die zweite axiale Bohrung mit der ersten axialen Bohrung an einer Stelle zwischen dem ersten Hydraulikflussbegrenzer und dem Spielkompensationsanschluss. Der zweite Hydraulikflussbegrenzer dieser Darstellung umfasst eine erste vertikale Bohrung, die dazu ausgelegt ist, einen ersten Ölfilter bündig darin aufzunehmen, wobei die erste vertikale Bohrung mit einer ersten axialen Bohrung innerhalb des Zylinderkopfs gekoppelt ist, wobei eine erste Schiefbohrung innerhalb des Nockenwellenträgers die erste vertikale Bohrung direkt mit einem ersten Ende einer seitlichen Nut, die sich entlang einer unteren Seite des Nockenwellenträgers erstreckt, koppelt. Der zweite Hydraulikflussbegrenzer dieser Darstellung umfasst ferner eine zweite vertikale Bohrung, die dazu ausgelegt ist, einen zweiten Ölfilter bündig darin aufzunehmen, wobei die zweite vertikale Bohrung mit einer zweiten axialen Bohrung innerhalb des Zylinderkopfs gekoppelt ist. Der zweite Hydraulikflussbegrenzer dieser Darstellung umfasst ferner eine zweite Schrägbohrung, die die zweite vertikale Bohrung direkt mit dem zweiten Ende der seitlichen Nut koppelt. Die DHLA-Bohrung des Kraftmaschinenblocks ist mit der ersten axialen Bohrung an einer ersten Winkelposition gekoppelt und mit der zweiten axialen Bohrung an einer diametral gegenüberliegenden Position gekoppelt. Die zweite axiale Bohrung ist mit der DHLA-Bohrung an einer Position zwischen dem Deaktivierungssteuerventil und dem zweiten Hydraulikflussbegrenzer gekoppelt. Der hydraulische Durchmesser oder Querschnitt der seitlichen Nut ist kleiner als der Außendurchmesser der ersten und der zweiten vertikalen Bohrung des zweiten Hydraulikflussbegrenzers. Der hydraulische Durchmesser oder Querschnitt der seitlichen Nut ist kleiner als ein Durchmesser der ersten Schrägbohrung und kleiner als ein Durchmesser der zweiten Schrägbohrung. Der zweite Hydraulikflussbegrenzer beschränkt einen Durchfluss in größerem Maß als der erste Hydraulikflussbegrenzer.
Es ist zu beachten, dass die hierin enthaltenen beispielhaften Steuerungs- und Schätzroutinen mit verschiedenen Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystemanordnungen verwendbar sind. Die hier offenbarten Steuerungsverfahren und -routinen können als ausführbare Befehle in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein und können durch das Steuerungssystem, das den Controller in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und anderer Kraftmaschinenhardware umfasst, ausgeführt werden. Die spezifischen Routinen, die hier beschrieben sind, können eine oder mehrere von einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien wie z.B. einer ereignisgesteuerten Strategie, einer unterbrechungsgesteuerten Strategie, Mehrprozessbetrieb, Mehrsträngigkeit und dergleichen darstellen. Daher können verschiedene Vorgänge, Operationen und/oder Funktionen in der dargestellten Abfolge oder parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen auch weggelassen werden. Ebenso ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht unbedingt erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, sondern dient lediglich zur Erleichterung der Darstellung und Beschreibung. Eine oder mehrere der dargestellten Vorgänge, Operationen und/oder Funktionen können abhängig von der jeweils verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Vorgänge, Operationen und/oder Funktionen grafisch einen Code darstellen, der in einen nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Kraftmaschinensteuerungssystem programmiert werden soll, wobei die beschriebenen Vorgänge durch Ausführen der Befehle in einem System, das verschiedene Hardwarekomponenten in Kombination mit dem elektronischen Controller umfasst, durchgeführt werden.
Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhaft sind, und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinne aufzufassen sind, weil zahlreiche Varianten möglich sind. Die obige Technologie ist zum Beispiel auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, Boxer-4- und andere Kraftmaschinentypen anwendbar. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und anderer Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart sind.
Die folgenden Ansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen, die als neu und nicht offensichtlich betrachtet werden, besonders hervor. Diese Ansprüche beziehen sich möglicherweise auf "ein" Element oder "ein erstes" Element oder das Äquivalent davon. Solche Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie den Einschluss eines oder mehrerer dieser Elemente umfassen, wobei sie zwei oder mehr von diesen Elementen weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche werden, ob ihr Schutzbereich weiter, enger, gleich oder anders in Bezug auf die ursprünglichen Ansprüche ist, auch als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.
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

US 8662035 [0005]
US 7946262 [0007]

Claims

Hydraulikkreislauf für einen Tellerventil-Deaktivierungsmechanismus einer Kraftmaschine, der Folgendes umfasst: ein Tellerventil-Deaktivierungssteuerventil, das einen Auslass, der in Verbindung mit einer ersten und einer zweiten Ölgalerie steht, umfasst, wobei die Galerien zudem in Verbindung mit einer DHLA stehen; und eine Hydraulikflussbegrenzung hydraulisch in Reihe zwischen der ersten und der zweiten Galerie, wobei die Hydraulikflussbegrenzung eine beschränkte horizontale Nut in einem Nockenwellenträger, die eine erste vertikale Bohrung mit einer zweiten vertikalen Bohrung fluidisch koppelt, umfasst.
Hydraulikkreislauf nach Anspruch 1, wobei die erste vertikale Bohrung einen ersten Ölfilter aufnimmt und die zweite vertikale Bohrung einen zweiten Ölfilter aufnimmt.
Hydraulikkreislauf nach Anspruch 2, wobei die erste Ölgalerie mit einem ersten Anschluss einer DHLA in Verbindung steht und die zweite Ölgalerie mit einem zweiten Anschluss der DHLA in Fluidverbindung steht.
Hydraulikkreislauf nach Anspruch 3, wobei die zweite Ölgalerie den zweiten Anschluss mit jeweils einem Tellerventil-Deaktivierungssteuerventil und der Hydraulikflussbegrenzung fluidisch koppelt, wobei der zweite Anschluss hydraulisch in Reihe zwischen dem Tellerventil-Deaktivierungssteuerventil und der Hydraulikflussbegrenzung liegt.
Hydraulikkreislauf nach Anspruch 4, wobei das Tellerventil-Deaktivierungssteuerventil Folgendes umfasst: ein Druckentlastungsventil in Fluidverbindung mit der zweiten hydraulischen Galerie und einen Schalter zum wahlweisen Liefern eines unbeschränkten Flusses von Hydraulikfluid an die zweite hydraulische Galerie.
Hydraulikkreislauf nach Anspruch 5, wobei ein beschränktes Hydraulikfluid in der zweiten Ölgalerie von der Hydraulikflussbegrenzung zu dem Druckentlastungsventil des Deaktivierungssteuerventils fließt, wenn ein Hydraulikdruck in der ersten Galerie größer als ein Hydraulikdruck in der zweiten Galerie ist.
Hydraulikkreislauf nach Anspruch 6, wobei ein unbeschränktes Hydraulikfluid in der zweiten Ölgalerie von dem Deaktivierungssteuerventil zu der Hydraulikflussbegrenzung fließt, wenn ein Hydraulikdruck in der ersten Galerie kleiner als ein Hydraulikdruck in der zweiten Galerie ist.
Kraftmaschinenblock, der Folgendes umfasst: einen Zylinderkopf; einen Nockenwellenträger, der oben auf dem Zylinderkopf angeordnet ist; eine DHLA-Bohrung; ein Tellerventil-Deaktivierungssteuerventil; eine erste axiale Bohrung, die sich von einem ersten Hydraulikflussbegrenzer zu einem Spielkompensationsanschluss einer DHLA, die innerhalb einer DHLA-Bohrung aufgenommen ist, erstreckt; eine zweite axiale Bohrung, die sich von einem Auslass des Tellerventil-Deaktivierungssteuerventils zu einem zweiten Hydraulikflussbegrenzer erstreckt; wobei der zweite Hydraulikflussbegrenzer die zweite axiale Bohrung mit der ersten axialen Bohrung an einer Position zwischen dem ersten Hydraulikflussbegrenzer und dem Spielkompensationsanschluss koppelt; wobei der zweite Hydraulikflussbegrenzer Folgendes umfasst: eine erste vertikale Bohrung, die dazu ausgelegt ist, einen ersten Ölfilter darin aufzunehmen, eine erste Querbohrung, die die erste vertikale Bohrung mit einer Stelle entlang der axialen Bohrung, die dem ersten Hydraulikflussbegrenzer nachgeschaltet und der DHLA vorgeschaltet ist, koppelt, eine zweite vertikale Bohrung, die dazu ausgelegt ist, einen zweiten Ölfilter aufzunehmen, eine zweite Querbohrung, die die zweite vertikale Bohrung mit der zweiten axialen Bohrung koppelt, und eine horizontale Nut, die sich von dem Außendurchmesser der ersten vertikalen Bohrung zu dem Außendurchmesser einer zweiten vertikalen Bohrung erstreckt.
Kraftmaschinenblock nach Anspruch 8, der ferner Folgendes umfasst: einen ersten Ölfilter, der bündig in der ersten vertikalen Bohrung aufgenommen ist, und einen zweiten Ölfilter, der bündig in der zweiten vertikalen Bohrung aufgenommen ist.
Kraftmaschinenblock nach Anspruch 9, wobei die DHLA-Bohrung mit der ersten axialen Bohrung an einer ersten Winkelposition gekoppelt ist und mit der zweiten axialen Bohrung an einer diametral gegenüberliegenden Winkelposition gekoppelt ist.
Kraftmaschinenblock nach Anspruch 10, wobei die zweite axiale Bohrung mit der DHLA-Bohrung an einer Position zwischen dem Deaktivierungssteuerventil und dem zweiten Hydraulikflussbegrenzer gekoppelt ist.
Kraftmaschinenblock nach Anspruch 11, wobei ein hydraulischer Durchmesser der seitlichen Nut kleiner als der Außendurchmesser der ersten und der zweiten vertikalen Bohrung ist.
Kraftmaschinenblock nach Anspruch 12, wobei ein hydraulischer Durchmesser der seitlichen Nut kleiner als ein Durchmesser der ersten Querbohrung und kleiner als ein Durchmesser der zweiten Querbohrung ist.
Kraftmaschinenblock nach Anspruch 13, wobei der zweite Hydraulikflussbegrenzer einen Durchfluss in größerem Maß als der erste Hydraulikflussbegrenzer beschränkt.
Kraftmaschinenblock nach Anspruch 14, wobei die erste axiale Bohrung in den Zylinderkopf gebohrt ist.
Kraftmaschinenblock nach Anspruch 15, wobei der zweite Hydraulikflussbegrenzer in die untere Seite eines Nockenwellenträgers gebohrt ist.
Verfahren für einen Zylinderdeaktivierungs-Hydraulikkreis, das Folgendes umfasst: unter einer ersten Bedingung, Leiten von Öl mit einem ersten Druck von einer Hydraulikflussbegrenzung zu einer SRFF-Schaltkammer über eine Ölgalerie; und unter einer zweiten Bedingung, Leiten von Öl mit einem zweiten Druck aus einem Tellerventil-Deaktivierungssteuerventil zu der SRFF-Schaltkammer über die Ölgalerie, wobei die Hydraulikflussbegrenzung eine seitliche Nut umfasst, die eine erste Ölfilterbohrung und eine zweite Ölfilterbohrung koppelt, wobei die zweite Ölfilterbohrung direkt mit der Ölgalerie gekoppelt ist.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Leiten von Öl mit dem ersten Druck ein Leiten von Öl von der Hydraulikflussbegrenzung zu einem Druckentlastungsventil innerhalb des Deaktivierungssteuerventils umfasst, wobei das Leiten von Öl mit dem zweiten Druck ein Leiten von Öl aus dem Deaktivierungssteuerventil zu der Hydraulikflussbegrenzung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei die erste Bedingung ein aktivierter Zylinderzustand ist und wobei die zweite Bedingung ein deaktivierter Zylinderzustand ist.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei der erste Druck kleiner als der zweite Druck ist.